Теги: журнал природа  

Год: 1939

Текст
                    ПРИРОДА
популярный ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
Ж*У*Р*Н*А*Л


ПРИРОДА популярный ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ Ж * У *e Р * Н * А * Л ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАуК СССР П 9 ГОД ИЗДАНИЯ ДВАДЦАТЬ ВОСЬМОЙ 1939 СОДЕРЖАНИЕ Смотр великих побед труда знания на обновленной земле . Стр. Page Н. И. Шарапов. Всесоюзная сельскохозяйственная выставка и физиология растений 4 М. С. Эйгенсон. Свечение ноч¬ ного неба и бесконечность Вселен¬ ной 8 И. М. Франк. Новый вид ядер- ных реакций 20 С. С. Соболев. Пески Европей¬ ской части СССР 27 С. С. Ненюков. О евязи между химизмом растений и их положе¬ нием в системе 34 Проф. Г. В. Гершуни. Совре¬ менные вопросы физиологии слуха 44 Природные ресурсы СССР Чл.-корр. АН СССР П. П. Буд¬ ников и А. А. Алентьев. Освоим минеральные богатства Крыма . . 53 : М. П. Петров. Арундо тростни¬ ковый и его использование ... 56 Естественные науки и строительство СССР Т. Г. Катарьян. Субтропиче¬ ские культуры СССР 57 Новости науки Астрономия. Когда был макси¬ мум настоящего цикла солнечной дея¬ тельности? — Спектрографы для исследо¬ вания диффузных туманностей .... 65 Физика. Лу» Букки в меди¬ цине 68 t Химия. Атомный вес калия , выде¬ ленного из растений.^— Опреде ление в органических веществах активного водо- Р°Да 69 CONTENTS A Review of Great Victories of Labour and Knowledge on a Regene¬ rated Earth 3 N. I. Sarapov. The A1 Union Ag¬ ricultural Exhibition and Plant Physiology 4 M. S. Eigenson. The Illumina¬ tion of the Night Sky and the Infi¬ niteness of the Universe 8 I. M. Frank. A New Kind of Nuclear Reactions 20 S. S. Sobolev. The Sands of the European Part of the USSR ... 27 S. 5. Nenukov. On the Conne¬ ction between the Chemism of the Plants and their Posrtion with in the System 34 Prof G. V. Gersuni. The Actual Questions of Physiology of Hearing. 44 Natural Resources oT the USSR P. P. Budnikov, Corr. Memb. Acad. Sci. USSR, and A A. Alen- tlev Let us Master the Mineral Ri¬ ches of the Crimea 53 M. P. Petrov. The Rush Arundo Donax L. and its Utilization ... 56 Natural Sciences and Construction ot the USSR T. G. Katarijan. The Subtropical Cultures of the USSR 5 Science News Astronomy. When Did Occur the Maximum of the Actual Cycle of Solar Activity? — Spectrographs for Investiga¬ ting Diffuse Nebulae 65 Physics. The Bucchi Rays and their Application in Medicine 68 Chemistry. The Atomic Weight of Potassium Educed from Plants. — De¬ termining Active Hydrogen in Organic Substances 69 Природа, J* 9.
Геофизика. О пятрах в СССР Геология. Снежные лавины в го¬ рах северо-западного Кавказа. — О само¬ родном олове _ Биохимия. Старение вина. — Опре-’ деление этилена, находящегося внутри растительных тканей Ботаника. Прошлое лугов юж¬ ного Алтая Зоология. Новые данные по фи¬ зиологии роста шелковичных червей и их использование в шелководстве. — Еще об экологии прыткой ящерицы . . . Палеоботаника. О находке диатомовых водорослей в балахонской свите Кузбасса Стр. 70 Geophysics. On «Piatry* (Spe¬ cial Ice Formations Based on Ground Ice) in the USSR Geology. Snow Avalanches in the Mountains of the N.-W. Caucasus. — On 73 Native Tin Biochemistry. The Ageing of Wine. — Determination of Ethylene Pre- 78 sent in Vegetable Tissues Botany. The Past of the Meadows 80 of the Southern Altai Zoology. New Data Concerning the Physiology of the Growth of the Silk¬ worms and their Utilization in Sericicul- 83 ture. — Something More about the Eco¬ logy of Lacerta agilis Paleobotany. On the Finding of Diatomaceous Algae in the Balakhonsky 89 Series of the Kuznetsk Basin История ■ философия естествознания К. К. Серебряков. Французская рево¬ люция и начало «революции в биологии». (К 150-летию опубликования первой «естественной системы» растительного ми¬ ра— 1789) 91 History and Philosophy of Natural Science К. K. Serebrjakov. The French Revo¬ lution and the Beginning of the Revolu¬ tion in Biology. (In Connection with the 150-th Anniversary of the Publishing of the First Natural System of the Vege¬ table Kingdom, 1789) Юбилеи и даты Чл.-корр. АН СССР В. И. Повален¬ ное. Памяти изобретателя радиотелеграфа А. С. Попова. (К 80-летию со дня его ро¬ ждения) Юб В. Ф. Алявдин и К. И. Шафрановский. Евграф Степанович Федоров. (К 20-летию со дня его смерти) 111 Научные съезды и конференции Проф. Е. В. Вульф. Седьмой Междуна¬ родный ботанический конгресс .... 119 В. П. Савич. Третий Международный конгресс по лесоводству 119 Потери науки Доц. М. С. Тартаковский. Памяти академика П. П. Шорыгина 120 Jubilees and Dates V. I. Kovalenkov, Corr. Memb. Acad. Sci. USSR. In Memoriam of A. S. Popov, Inventor of the Wireless Telegraphy. (In Connection with the 80-th Anniversary of his Birth) V. F. Aljavdin and K. Safranovsky. E. S. Fedoroff. (In Connection with the 20-th Anniversary of His Death . . . . Scientific Congresses and Conferences Prof. E. V. Wulf. The Seventh Inter¬ national Botanical Congress V. P. Savicz. The Third International Congress about Forest Culture Obituaries M. S. Tartakovskij. In memoriam of P. P. Sorygin, Member of the Academy of Sciences of USSR Page 70 73 78 80- 83. 89' 91. lOfr ill 119 119 120 Критика и библиография .... 122 Critical Reviews and Bibliography . . 122
Вверху слева — Художественная ком¬ позиция перед входом на выставку; вверху справа — главный павильон (павильон СССР); в центре — статуя И. В. Сталина. Внизу — дальневос¬ точный пограничник (скульптура); статуя С. М. Кирова у входа в павильон Ленинграда; скульптура «Танец белорусской крестьянки с погра¬ ничником». Фото В. П. Савича. Природа, № 9.
Фото В. .П Савича.
Вверху — павильон механизации; в центре — павильон зерна; внизу—коровы- рекордсмэнкн. Фото В. П. Савнча, Природа, № 9.
ша шк € ^зшттший'^: i •** > &. Вверху — стелющаяся яблоня (мичуринский сорт); внизу — статуя И. В. Мичурина. Фото В. П. Сазича.
СМОТР ВЕЛИКИХ ПОБЕД ТРУДА И ЗНАНИЯ НА ОБНОВЛЕННОЙ ЗЕМЛЕ Ровно десять лет тому назад наша страна вступила в год «великого пере¬ лома», год исторического поворота кре¬ стьянства нашей страны на путь кол¬ хозов. «Это был глубочайший револю¬ ционный переворот, скачок из старого качественного состояния в новое каче¬ ственное состояние, равнозначный по своим последствиям революционному перевороту в октябре 1917 года» (Крат¬ кий курс истории ВКП(б), стр. 291). Освобожденное от капитализма, воору¬ женное новейшей техникой, проникнутое идеями передовой науки и организован¬ ное, как крупнейшее в мире обществен¬ ное производство, сельское хозяйство Страны Советов в настоящее время имеет что показать, имеет что представить миру в доказательство неоспоримого превосходства социалистической системы хозяйства над системой капиталисти¬ ческой. Юбилейным отчетом нового колхоз¬ ного строя является бткрытая в Москве Всесоюзная Сельскохозяйственная вы¬ ставка 1939 г. Советское сельское хозяйство по осна¬ щению современной техникой занимает первое место в мире. Полмиллиона трак¬ торов, 165 тысяч комбайнов, 200 тысяч грузовиков и бг/2 тысяч машинотрактор¬ ных станций дают возможность почти всем колхозам необъятной Страны Сове¬ тов встать на путь механизации тяжелых земледельческих работ, в то время как в стране передовой капиталистической техники, в Соединенных Штатах Аме¬ рики, в 1936 г. тракторами обрабатыва¬ лось .только 15.2% частновладельческих ферм. Только в Стране Советов, где наука стала общенародным достоянием, могли народиться истинные народные ученые— выходцы из рядов трудового земледель¬ ческого населения страны, ставшие твор¬ цами идей передовой сельскохозяйствен¬ ной науки и агротехники. Только в стране социализма, охвачен¬ ной бурным порывом творческого, сози¬ дательного энтузиазма масс, были до¬ стигнуты стахановские нормы сельско¬ хозяйственного труда и урожая, пере¬ крывшие все мировые рекорды. Всесоюзную Сельскохозяйственную выставку называют всесоюзным колхоз¬ ным университетом, но она должна стать не только университетом для колхозни¬ ков, но и величайшей колхозной акаде¬ мией, где многочисленные кадры совет¬ ских ученых найдут десятки и сотни новых научных проблем, выдвинутых самой жизнью, опытом и практикой передовиков социалистического труда, знатных людей советского земледелия и животноводства. Глава Советского правительства, това¬ рищ В. М. Молотов, в своей речи на открытии выставки отметил, что значе¬ ние выставки не ограничивается пока¬ зом побед и достижений колхозного строя; выставка должна стать мощным призывом к новому подъему трудового энтузиазма, она должна стать организа¬ тором всесоюзного социалистического соревнования за выполнение плана третьей Сталинской пятилетки. Этот призыв главы Советского прави¬ тельства должен найти горячий отклик и в сердцах советских ученых, биологов, почвоведов, геологов, химиков и других специалистов, кровно связанных узами своих специальностей с различнейшими сторонами народного хозяйства. Нату¬ ралисты Страны Советов должны вклю¬ читься в радостную перекличку передо¬ виков сельского хозяйства и в тематике своих научно-исследовательских работ отразить общий могучий порыв народ¬ ных масс к завоеванию той высокой ступени народного благосостояния, ко¬ торая является основой коммунистиче¬ ского строя.
ВСЕСОЮЗНАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ВЫСТАВКА И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (Об одной из актуальных задач) Н. И. ШАРАПОВ «Земледелие стало тем, что оно есть, только благодаря агрономической химии и физиологии ранений; это очевидно a priori и доказывается всей историей».! Посетитель Всесоюзной Сельскохозяй¬ ственной выставки 1939 г., при ознако¬ млении с экспонатами павильона «Си¬ бирь», останавливается в изумлении: колхозник-стахановец тов. Чуманов из колхоза «Молодая Гвардия» получил в 1938 г. со своего участка урожай пше¬ ницы в 85.9 ц с га! 500 с лишним пудов прекрасного зерна пшеницы с га! Миро¬ вая агрономическая наука имеет лишь единичную запись рекордного урожая пшеницы в Бельгии в 83 ц с га. Звено же тов. Чуманова в среднем собрало с каж¬ дого гектара посевов 79 ц зерна. Таким образом общее представление буржуаз¬ ной сельскохозяйственной науки о том, что высокие урожаи пшеницы могут быть получены только в странах с мяг¬ ким, ровным климатом, оказалось не¬ состоятельным. В 1939 г. в одном Алтайском крае были охвачены социа¬ листическим соревнованием 2184 ефре¬ мовских звена, и урожаи пшеницы в 60— 70—80 ц с га стали весьма нередким явлением в условиях Сибири. Совер¬ шенно очевидно, что отмеченные выше урожаи не являются пределом произво¬ дительности, напр., пшеничного расте¬ ния, и не за горами то время, когда передовики социалистического земледе¬ лия и науки будут иметь урожаи в 90— 100 ц с га. Опытом стахановцев дока¬ зано, что растения по своей природе в состоянии обеспечить такой урожай. Мировые рекорды по урожаю корней сахарной свеклы точно так же пере¬ крыты передовиками нашего социали¬ стического сельского хозяйства, и уро¬ жаи в 1000—1200—1300 ц представляют далеко не единичное явление в практике колхозов Украины, Казахстана, Кирги¬ зии. Рекордные урожаи других куль¬ тур, как хлопок, лен (волокно и семена), 1 К. А. Тимирязев. Земледелие и физиология растений. Соч., т. III, стр. 52, конопля, кукуруза, просо, ячмень и т. д., демонстрируемые на выставке, со всей очевидностью свидетельствуют о широких перспективах в области овладения природой растительного орга¬ низма, в области управления его раз¬ витием. Что же позволило передовикам нашего земледелия увеличить до небывалых размеров продуктивность, производи¬ тельность растений? Изучая способы получения высоких урожаев, мы видим, что успеха тов. Чуманов достиг, прежде всего, применением шахматного способа посева, увеличе¬ нием нормы высева. Это позволило ему так расположить семена в хорошо удобренной почве, что он вы¬ растил на каждом квадратном метре в среднем по 835 полноценных колоса. Ефремовские звенья высоких урожаев в основу своих приемов ставят также соображение о том, чтобы семена в почве распределены были наиболее благо¬ приятно в отношении наилучшего обес¬ печения влагой и питанием. Поэтому передовики сельского хозяйства при¬ дают громадное значение перекрестному и узкорядному способам посева и увели¬ ченным нормам высева. На ряду с этими соображениями, в отношении других культур (свекла, лен и т. п.), громадное значение придается подкормкам посевов в различные фазы развития. Так, стахановки М. Пекельна и У. Кате- ринка дали на посевы б подкормок; М. Пилипенко и М. Урода — 7, а X. Ба- лич — 11, и каждая из них получила более 1000 ц корней свеклы с 1 га. Демонстрация успеха новых метоовд сева и подкормок, преследующих ту же цель — наиболее благоприятное распре¬ деление семян по отношению к почве, влаге и удобрению — со всей убедитель¬ ностью ставит перед агробиологической наукой, в частности перед физиологией растений, Задачу коренного
jvfo 9 Всесоюзная сельскохозяйственная выставка Павильон Ленинграда и северо-восточных областей FC<J-CP на Всесоюзной Сельскохозяйственной выставке. пересмотра учения о пита¬ нии растений. Блестящий опыт стахановцев земледе¬ лия показывает, что существовавшая система мероприятий по питанию расте¬ ний не использовала всех возможностей, заложенных в самом растении, и что последние по своей природе, биологиче¬ ской сущности, в состоянии дать больше того, что предполагалось на основе существовавших до сего времени пред¬ ставлений в физиологии. Анализ опыта стахановцев показывает, что, на ряду с правильным использованием всех усло¬ вий роста и развития растений, передо¬ вики сельского хозяйства по-новому перестроили всю систему питания растений. На данном этапе развития физиологии теоретиче¬ ская мысль оказалась позади опыта; тем актуальнее и ответственнее — задачи, вставшие перед физиологией растений. Необходимо немедленно освоить опыт передовиков социалистического земледе¬ лия и, обобщив его на базе углубленной научно-исследовательской работы, во¬ оружить работников социалистического сельского хозяйства новыми действен¬ ными теоретическими предпосылками и практическими приемами, которые^ по¬ зволят получать еще большие урожаи. В самом деле, до последнего времени считалось, что рядовой посев (и его модификации) является наилучшим, а также, что нормы, напр., минеральных удобрений (азот, калий, фосфор) в 45— 60—90 и, в крайне редких случаях, 120 кг на га (равно и органических удо¬ брений в пересчете на сухое вещество по отдельным элементам), являются оптимальными. Многочисленные и долго¬ летние опыты приводили к выводу, что дальнейшее увеличение ширины между¬ рядий или нормы высева и удобрений не давали роста урожая, а, наоборот, ЕЫзывали его снижение, депрессию, иногда сильно выраженную (избыточное удобрение вызывало отравление корней всходов и их гибель). В то же время простые расчеты пока¬ зывали, что наши сельскохозяйственные культуры ежегодно уносят в урожае из почвы большие количества питательных веществ, значительно превосходящие удобрительные нормы или дозы, вноси¬ мые перед посевом. Так, напр., количе¬ ство питательных веществ, уносимых растениями в урожае из почвы, на 1 т зерна или Ют картофеля, вместе с соло¬ мой или ботвой, равно (в кг):
6 Природа 1939 Название растений Азот N Фосфор Р Калий К Сернокислый аммоний (20% азота) Суперфосфат (20% фосфор¬ ной кислоты) Калийная соль (20% калин) Озимая рожь 23.0 13.7 26.0 115 180 90 Озимая пшеница 25.0 12.5 23.0 125 170 80 Яровая пшеница 28.9 11.5 21.0 145 150 70 Ячмень 22.5 11.5 20.5 115 150 70 Овес 27.7 13.6 29.0 140 180 100 Картофель 39.5 18.0 81.2 200 240 270 Из приведенных данных совершенно очевидно явление постоянного «недо¬ бора» почвами питательных веществ, в особенности в нечерноземной полосе Союза, веществ, унесенных урожаями культур. При существующих дозах удо¬ брений- «пополнение» — совершенно не¬ достаточно. Разительные урожаи, полу¬ ченные стахановцами в 80 ц зерна и свыше, в 1000 ц корней сахарной свеклы, а также громадные урожаи других куль¬ тур увеличивают вынос питательных веществ в еще большей степени. По дан¬ ным Ф. Соболева, урожай корней свеклы в 1045 ц с га, полученный стахановкой М. Пилипенко, вынес из почвы 200 кг фосфорной кислоты, 661 кг азота, 765 кг калия; лен, при урожае общей массы в 100 ц с га, выносит 80 кг фосфорной кислоты, 150 кг азота и до 200 кг калия и т. д. Таким образом при наличии прежних представлений агрономической физио¬ логии создавалось явное противоречие: вынос питательных веществ велик, ра¬ стение по своей природе, якобы, не в состоянии принять удобрений в коли¬ честве, компенсирующем вынос и обеспе¬ чивающем высокие урожаи и их рост. Как быть? Теория не давала решитель¬ ных указаний для выхода из заколдо¬ ванного круга противоречий. Но все эти противоречия блестяще разрешены в на¬ стоящее время передовиками социали¬ стического земледелия, опытом стаханов¬ цев сельского хозяйства. Они, на ряду с правильным выполнением всего ком¬ плекса агрономических мероприятий, по-новому подошли к проблеме питания растений; практикой, опытом они дока¬ зали, что в природе самих растений заложены широкие возможности увели¬ чения продуктивности. В этом исключи¬ тельная заслуга стахановцев советских полей перед наукой. Возникает вопрос: в какой степени обладают растения отмеченной выше способностью? Общеизвестно, что уро¬ жай растений, выросших в естественных условиях, есть, в конце концов, резуль¬ тат ассимиляционной деятельности их, результат аккумулирования растением солнечной энергии. Растение предста¬ вляет собою весьма совершенный орга¬ низм, который, используя даровую сол¬ нечную энергию, превращает ее в орга¬ ническое вещество. Вычисления, прове¬ денные в свое время К. А. Тимирязевым, показывают, что, напр., листовая по¬ верхность клевера, высеянного на 1 га, в 26 раз больше площади посева, эспар¬ цета — в 38, люцерны — в 85, а сме¬ шанные травы дают еще большие цифры развития листовой поверхности. Так совершенно растения используют свои возможности к улавливанию солнечной энергии. Великий ученый К. А. Тими¬ рязев в 1875 г. писал: «. . . мы имеем все необходимые данные для суждения о приходе и расходе солнечной энергии на нашем поле и, следовательно, можем заключить, какою ее частью мы поль¬ зуемся, какою еще предстоит восполь¬ зоваться». И, произведя такие вычисле¬ ния, он приходил к выводу, что «при помощи растения мы в состоянии вос¬ пользоваться, примерно, от 1/1000 до 111<ю всего количества солнечных лучей, которые выпадают на поверхность наших лесов или полей за период деятельности растительности». Следовательно, возмож¬ ности самого растения и запас солнечной энергии настолько значительны, что все данные для увеличения производитель¬ ности культур — налицо. Блестящий опыт передовиков земледелия убеди¬ тельно доказал, что путь, избранный ими, вполне правилен и отвечает указа¬ ниям революционных представителей агробиологической науки, каким был и
Всесоюзная сельскохозяйственная выставка 7 остается в своих трудах К. А. Тимиря¬ зев. Задача физиологии ра¬ стений на данном этапе ее развития, стало быть в общей форме, за¬ ключается в более точном .определении размера э к с- влоатации солнечной энер- .г и и растениями, в решении вопроса о том, как «близки мы к пределу эксплоата- ции», и в указании путей увеличения производитель¬ ности растительного орга¬ низма. Эти указания должны быть сделаны дифференцированно в отноше¬ нии каждой культуры. Демонстрируе¬ мые на выставке экспонаты воочию убеждают нас в том, что процент хозяй¬ ственного использования энергии сол¬ нечного луча в поле может быть значи¬ тельно увеличен и в недалеком будущем на наших социалистических полях ути¬ лизация его должна возрасти в не¬ сколько раз. В целях наиболее правильного рас¬ пределения семян в почве необхо¬ димы определения опти¬ мальных условий для раз¬ вития ассимиляционной поверхности и корневой системы для каждой культуры, что должно создать предпосылку к наи¬ более правильному построению всего комплекса мероприятий по обработке, посеву и уходу за посевами. Исследо¬ вания в этом направлении должны быть проведены в различных климатических условиях, на разных почвах и по воз¬ можности с большим набором сельско¬ хозяйственных растений. На основе теории стадийного развития растительных организмов, обоснованной и разрабатываемой акад. Т. Д. Лысенко, необходимо установить отношение от¬ дельных культур к формам и нормам различных удобрений (минеральных и органических) по фазам роста и стадиям развития растений. Выяснение индиви¬ дуальных особенностей растений, раз¬ личной реакции их на режим питания, продолжительности периода полезного действия удобрений, особенностей фи¬ зиологического действия их по фазам роста, критических периодов в питании растений и т. д., т. е. разработка и опре¬ деление всей картины наиболее полез¬ ной и результативной системы питания растений за весь период вегетации, ждут своего разрешения. Таковы, в кратких чертах, основные задачи исследовательской работы по наи¬ более актуальным вопросам физиологии растений, выдвинутые практикой стаха¬ новцев сельского хозяйства СССР. Над разрешением этих вопросов в первую очередь должен работать Физиологиче¬ ский институт им. К. А. Тимирязева Академии Наук СССР, который, кстати сказать, чрезвычайно мало сделал как в отношении разработки теоретического наследия Тимирязева, так и в области вооружения растениеводов-практиков новыми установками и методами; к этой же работе должны быть привле¬ чены Отдел экспериментальной эколо¬ гии (бывш. физиологии) Ботанического института Академии Наук СССР, Инсти¬ тут физиологии растений системы Ака¬ демии Наук УССР, Отдел физиологии ВИР, отделы отраслевых и зональных институтов. Пожелаем им всяческих успехов в ра¬ боте, творческого подъема и достиже¬ ний, теснейшей связи с социалистичес¬ ким земледелием. Литература К. А. Тимирязев. Соч., т. I, II и III, 1937. Т. Д. Лысенко. Теоретические основы яровизации. 1936. Т. Д. Лысенко. Переделка природы растений. 1937. П. И. Броунов. Полевые культуры и погода. 1912. С. П. Костычев. Физиология растений. 1937. Н. С. Авдонин. Подкормка растений. 1939. ф. Соболев. Основания и расчеты доз удобрений для обеспечения высоких уро¬ жаев сахарной свеклы. Удобрение сахарной свеклы. 1937.
СВЕЧЕНИЕ НОЧНОГО НЕБА И БЕСКОНЕЧНОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ Проф. М. С. ЭПГЕНСОН Свечение ночного неба представляет собой одну из весьма интересных ком¬ плексных областей современного зна¬ ния, в изучении которой, на ряду с гео¬ физикой, заинтересованы также физика и астрофизика. Отсылая желающих ознакомиться с другими сторонами этого вопроса к недавней обзорной книге Хвостикова, мы хотим в настоящей статье осветить лишь одну сторону про¬ блемы свечения ночного неба, а именно ту, которая имеет самое непосредствен¬ ное отношение к великой космологиче¬ ской проблеме, т. е. к проблеме строе¬ ния астрономической Вселенной — всей совокупности небесных тел. Эта космо¬ логическая сторона проблемы свечения ночного неба имеет весьма длинную и весьма интересную историю. Повидимому, впервые еще Галлей (Hailey) в 1720 г. поставил вопрос о соотношении между бесконечностью астрономической Вселенной и конечным значением наблюдаемой поверхностной яркости ночного неба. Галлей предпо¬ лагал, . что бесконечное пространство равномерно населено звездами. Галлей отрицал, что при равномерно населен¬ ной светящимися звездами бесконечной Вселенной ночное небо должно быть таким же поверхностной яркости, как Солнце. Однако, как указал в 1823 г. Ольберс (Olbers), основания, исходя из которых Галлей сделал за столетие перед тем это весьма ответственное утверждение, были ошибочны, так как Галлей в скрытом виде не более и не менее как предположил, что яркость источника света убывает с удалением от последнего не по закону обратных квадратов, а по закону обратных биква¬ дратов, что является, разумеется, совер¬ шенно произвольным утверждением. В виду этого Галлей и получил ошибоч¬ ный результат. Впервые правильный результат, если исходить из тех же предпосылок, получил в 1744 г. Шезо (Louis de Cheseaux), и через 79 лет после него и, повидимому, независимо от Шезо — Ольберс. Именно, в отличие от Галлея, Шезо нашел, что «. . .если бы все неподвижные звезды были равными друг другу солнцами, подобными на¬ шему, т. е. если бы они, помещенные на одинаковых расстояниях, имели оди¬ наковые угловые диаметры и имели рав¬ ную нашему Солнцу силу света. . .» и «. . .если населенное звездами простран¬ ство бесконечно. . ., тогда каждая точка неба казалась бы нам такой же светя¬ щейся, как точка на Солнце». Шезо ясно формулирует уже дилемму: «Огромная разница, которую мы нахо¬ дим между последним заключением и. опытом, заставляет усмотреть, что либо сфера неподвижных звезд не является бесконечной, либо сила света убывает быстрее, чем по закону обратных ква¬ дратов». Об этой возможности Шезо говорит: «Это последнее предположение является довольно правдоподобным. Оно требует лишь, чтобы междузвездное про¬ странство было наполнено некоей жид¬ костью, способной хотя бы слабо пре¬ граждать путь свету». Шезо далее делает даже пробное вычисление степени этого космического ослабления света, необходимой для объяснения наблюдае¬ мой низкой поверхностной яркости ноч¬ ного неба. В 1823 г. Ольберс повторяет почти в той же форме сказанное по этому во¬ просу Шезо. Новым у Ольберса является то, что он конкретизирует уже астроно¬ мический характер этой, ослабляющей ■ свет, космической материи Шезо. Именно Ольберс делает ответственным за это ослабление населяющую, по его мнению, космическое пространство метеорную материю, образцы которой он видел в кометах, в их хвостах и в зодиакаль¬ ном свете. Таков был первый этап в развитии интересующего нас вопроса. С переры¬ вом почти в столетие после работы Ольберса, в 19lg—1922 гг., этим вопро.
Свечение ночного неба 9 сом занялся Шарлье (С. V. L. Chariier). g противоположность Шезо и Ольберсу Шарлье исходил из предположения об абсолютной прозрачности космического пространства, или, говоря общо, о стро¬ гом выполнении фотометрического за¬ кона обратных квадратов. Для объяснения же конечной вели¬ чины поверхностной яркости ночного неба и одновременно для объяснения конечных скоростей галактических звезд в пространственно-бесконечной Вселенной Шарлье отказался от предпо¬ ложения о равномерной населенности звездами космического пространства и стал на точку зрения JIaM6epTa(Lambert), знаменитого космолога XVIII в., о том, что имеется бесконечное множество кос¬ мических систем последовательно все более высокого порядка, причем в си¬ стему г-го порядка входят, как сочлены, системы (/ — 1)-го порядка, а сами си¬ стемы i-го порядка являются сочленами системы (/ + 1)-го порядка и т. д. Шарлье взял при этом следующее огра¬ ничение гипотезы Ламберта. Он пред¬ положил, что все системы любого /-го порядка существенно-одинаковы, все имеют сферическую форму и равномерно населены, каждая, системами (/ — 1)-го порядка. Тогда, обозначая взаимное расстояние каждой пары систем порядка i — 1 через 2р1( Шарлье показал, что поверхностные яркости ночного неба будут конечными при i —> оо, если вы¬ полняется следующее ограничение раз¬ меров и населенностей систем Ламберта последовательного порядка: 1 1 Наконец, уже совсем недавно, в 1937 г., советский ученый акад. В. Г. Фесенков показал, что, став на точку зрения Шарлье и, одновременно, до¬ пустив наличие поглощения (точнее рассеяния) света в его системах после¬ довательного порядка, «. . .для воз¬ можности построения бесконечной все¬ ленной необходимо, чтобы общее по¬ глощение света в каждой из последо¬ вательных систем оставалось по край¬ ней мере одинаковым независимо от их порядка». Такова, вкратце, более чем Двухвековая фактическая история этого вопроса. После сделанного только что исторического обзора сделаем сперва не¬ сколько общих замечаний. Из сказанного мы видели, что еще Шезо ясно поставил следующую дилемму: факт конечной яркости ночного неба требует для своего объяснения либо отказа от представле¬ ния о бесконечности Вселенной, либо отказа от фотометрического закона обратных квадратов. Шарлье видоизме¬ нил эту дилемму тем, что вместо по¬ следнего, он отказался от идеи о равно¬ мерном, «гидродинамическом» характере распределения космической материи и стал на так сказать; «структурно-иерар¬ хическую» точку зрения Ламберта. На¬ конец, акад. В. Г. Фесенков объединил обе точки зрения, допустив существова¬ ние мира Ламберта-Шарлье и, одновре¬ менно, предполагая космическое погло¬ щение в нем. Если у Шезо и Ольберса космическое поглощение вводилось ad hoc и если Ламберт и даже Шарлье из всех своих космических систем знали фактически лишь нашу Галактику, та в работе акад. В. Г. Фесенкова косми¬ ческое поглощение учитывается уже как а-постериорный факт, достаточно хороша известный нам с 1930 г. по Галактической системе, а с 1936 г. и по внегалактиче¬ ским спиралям, а порядок известных нам последовательных систем Ламберта увеличился уже на единицу благодаря открытию в 1924—1926 гг. Большой Вселенной. Таким образом в смысле фактических оснований, а также и в теоретическом отношении, в виду ее синтезирующего характера, работа акад. В. Г. Фесен¬ кова является необходимым заверше¬ нием анализа, проделанного до настоя¬ щего' времени. Не трудно усмотреть, однако, что именно благодаря послед¬ нему обстоятельству акад. В. Г. Фесен- кову удалось особенно ясно показать непреодолимые трудности, стоящие как перед гипотезой космического поглоще¬ ния, так и перед точкой зрения Шарлье. В самом деле. Начнем с вопроса о космическом поглощении. Во времен^ Шезо, Ольберса и В. Струве закон со¬ хранения энергии был совершенно еще неизвестен. В виду этого предполагавшееся эти¬ ми авторами космическое поглощение света молчаливо мыслилось как его уничтожение.
10 Природа 1939 Очевидно, что в настоящее время мы не можем стоять на этой ошибочной точке зрения. Акад. В. Г. Фесенков показал, что, если считать, напр., кос¬ мическое ослабление («экстинкцию») ре¬ зультатом одних только чистых рассея¬ ний высоких порядков (т. е. если считать, что так называемое истинное поглощение равно нолю), то, задаваясь достаточно большой оптической толщиной1 погло¬ щающего слоя, наблюдатель, находя¬ щийся внутри последнего,будет получать во сколько угодно раз больший поток све¬ та, чем вышедший из источника. Таким образом, допустив, что почти всегда не¬ избежно, что в явлении космического поглощения имеет место рассеяние, мы, вводя идею поглощения, отнюдь не улучшаем положение дела с конечной яркостью ночного неба, как ошибочно .думали Шезо и Ольберс, а лишь ухуд¬ шаем его. С другой стороны, уже в своей первоначальной теории Шарлье был вы¬ нужден наложить на Вселенную до¬ вольно суровые ограничения, выразив¬ шиеся в требовании, чтобы при любом i вышеприведенное неравенство всегда имело место. В эпоху появления этих работ Шарлье в науке еще весьма мало было известно о внегалактических ту¬ манностях. Оперируя для настоящего времени устаревшими и неверными дан¬ ными, Шарлье пришел в свое время к выводу, что его космология не противо¬ речит наблюдательным фактам. Однако в настоящее время можно показать, что космологическая система Шарлье в дей¬ ствительности уже несколько узковата для реально-наблюдаемого Космоса. В самом деле, воспользуемся основным неравенством Шарлье. Перепишем его в виде: (■£)<>"* - Из этого неравенства, если известны, напр., среднее взаимное расстояние двух соседних звезд и полная численность их в Галактике, а также среднее взаимное расстояние двух соседних галактик, 1 Оптической толщиной поглощающего слоя в данном направлении называется некоторая величина, характеризующая полную меру по¬ глощения, которое испытывает луч света, про¬ шедший в этом направлении через весь этот слой. можно найти верхний предел числен¬ ности галактик в Метагалактике. Так как мы обитаем в Млечном Пути, есте¬ ственно исходить первоначально именно из последнего. Тогда, принимая для рг-_! приближенно среднее расстояние зве:->д около Солнца: р. со 10 световых лет со 1021 см, rt-i беря yVj.jCo 1011, а, рсо 10s световых лет счэ 1024 см, находим: Nf < Ю3. Но в могущей быть наблюдаемой в на¬ стоящее время (с помощью экспозиций в несколько часов на 100-дюймовом рефлекторе) части Метагалактики, с ра¬ диусом со 5 • Ю8 световых лет, нам известно уже, примерно, 1.108 галак¬ тик. Таким образом мы, как будто, должны были бы уже давно достигнуть ее границы. Выходом из этого затруднения для теории Шарлье могло бы явиться ука¬ зание на то обстоятельство, что наша Галактика, безусловно, не является ти¬ пичной. В самом деле, в действитель¬ ности, имеется значительная дисперсия характеристик галактических и внега¬ лактических объектов. Судя по извест¬ ным значениям масс последних, вряд ли можно, однако, усомниться в том, что, напр., допущение: Nj = Ю8 есть самое минимальное допущение. Только что мы рассмотрели вопрос об ограничениях, которые накладывает тео¬ рия Шарлье на геометрию бес¬ конечной Вселенной. В своей работе акад. В. Г. Фесенков показал, что, в до¬ полнение к тяжелым, но все же, может быть, приемлемым первоначальным гео¬ метрическим ограничениям Шарлье, теперь необходимо присоединить еще более тяжелое и, пожалуй, вообще прин¬ ципиально-неприемлемое ограничение, относящееся уже не к геометрии, а к фи¬ зике космических систем Ламберта по¬ следовательных порядков. В самом деле, было бы чрезвычайно трудно представить себе сколько-ни¬ будь вероятной реальную одинаковость толщин систем Ламберта - Шарлье по¬ следовательных порядков. В виду сказанного, совершенно оче¬ видна желательность дальнейшей иссле-
Свечение ночного неба 11 яовательской работы в этом направле¬ нии, так как, если произведенная Шарлье и акад. В. Г. Фесенковым мо¬ дификация идей Ламберта приводит к весьма большим или даже, может быть, к слишком большим ограничениям, то, с другой стороны, самая идея Лам¬ берта в принципе вряд ли оспорима. Во всех рассмотренных нами до сего времени теориях имеется ряд общих черт. Так, все они для объяснения конечного значения поверхностной яркости ночного неба вводят специаль¬ ные, нарочито придуманные модели: либо 1) ослабление или поглощение света, или 2) определенным образом специфизированную космологию. Далеко не случайно то обстоятельство, что все эти теории стоят на точке зрения бес¬ конечной астрономической Вселенной, хотя уже со времен Шезо было совер¬ шенно ясно, что ценою отказа от этой идеи также можно понять конечное зна¬ чение поверхностной яркости ночного неба. Дело в том, что до создания, начи¬ ная с 1916 г., современной формы рела- тивистской космологии (теории конеч¬ ного кривого «мира») представление о бесконечности Вселенной было всеоб¬ щим убеждением. С( другой стороны, как известно, именно вышеуказанный фотометрический парадокс Ольберса и кинематический парадокс Зеелигера (Seeliger)1 послужили исходной причи¬ ной отказа современных релативистских космологов от идеи о пространственной бесконечности астрономической Вселен¬ ной. Работа Шарлье, появившаяся как раз в годы создания теории «конечного мира», показала полную необязатель¬ ность в научном отношении выбранного релативистскими космологами способа решения этой дилеммы. Совершенно ясно, что отказ от при¬ знания Вселенной бесконечной в про¬ странственном, или временном, или в материальном (т. е. в смысле отказа от бесконечности ее массы), или в энер¬ гетическом (и, в частности, в смысле отказа от бесконечной массы лучи¬ стой энергии) действительно приводит к конечному значению поверхностной яркости ночного неба. Если работу 1 Т. е. противоречие между конечными скоростями галактических звезд и бесконеч¬ ной моделью Вселенной -с неравной нолю сред¬ ней плотностью материи в ней. Шарлье можно рассматривать как ответ на первоначальные релативистские кос¬ мологические теории, то работа акад. В. Г. Фесенкова появилась вскоре после опубликования знаменитой работы Габ- бла 1936 г., в которой Габбл нашел, что наблюдения не подтверждают реаль¬ ности экспансии Метагалактики и про¬ тиворечат космологии конечного расши¬ ряющегося мира Леметра (Lemattre). Против работы Габбла до сих пор не были выдвинуты решающие возраже¬ ния. Во всяком случае, очевидно, что она вновь сделала дискуссионными вопросы космологии, которые апологеты современной формы релативистской кос¬ мологии считали бесповоротно решенны¬ ми в свою пользу. Таким образом, не говоря уже о пол¬ ной философской неприемлемости пред¬ ставления о конечности астрономиче¬ ской Вселенной в каком бы то ни было существенном отношении, в настоящее время нет достаточно серьезных основа¬ ний, чтобы считаться с этой точкой зрения и в смысле ее чисто-наблюда¬ тельной обоснованности. Но из сказанного выше мы видели, что и предложенные до сих пор теории, объяснявшие конечную яркость ночного неба и стоявшие на противоположной и философски-правильной точке зрения бесконечности Вселенной, также были научно-недостаточны. Нам представляется, что в настоящее время можно было бы указать еще, по крайней мере, на два возможных меха¬ низма, каждого из которых, вообще говоря, достаточно для объяснения конечного значения поверхностной яркости ночного неба. Эти механизмы играют роль, так сказать, своеобразных барьеров, до некоторой степени пра¬ ктически загораживающих от нас лежащие за ними области бесконечной Вселенной. По существу, уже Шезо и Ольберс предполагали наличие одного из этих барьеров. Однако они, по вполне понят¬ ным историческим причинам, чрезвы¬ чайно недооценивали его действие. В самом деле. В эпоху Шезо и Оль¬ берса фактически ничего не было из¬ вестно о существовании «космических систем 2-го порядка» по терминологии Ламберта-Шарлье, т. е. не была еще известна космологическая роль боль¬
12 П р и р о д а 193» ших (внегалактических, по нашей со¬ временной терминологии) туманностей. Поэтому вся астрономическая Вселенная мыслилась Галлеем, Шезо, Ольберсом и В. Струве как бесконечная звезд¬ ная Вселенная, как своего рода «б е с- конечная Галактика». Однако, как мы узнали еще с конца XIX в. ив особенности как мы отчет¬ ливо знаем уже после открытия Боль¬ шой Вселенной (1924—1926 гг.), Звездная Вселенная — конечна, а бесконечная астрономическая Все¬ ленная, безусловно, н е звездная, так как она построена, по мень¬ шей мере, из галактик, а может быть, и из их систем любого порядка, в духе взглядов Ламберта-Шарлье. По существу, эффект, о котором сейчас будет речь, был, хотя и в скрытой форме, учтен уже Шезо и Ольберсом. В самом деле, утверждая, что поверх¬ ностная яркость ночного неба должна быть порядка поверхностной яркости Солнца, Ольберс, очевидно, предпола¬ гал некоторое экранирование более близкими звездами других звезд, лежащих дальше за ними на том же луче зрения. В самом деле, совершенно оче¬ видно, что если бы звезды были гео¬ метрическими точками, тогда, при бес¬ конечности Вселенной и конечной, не¬ равной нолю средней пространственной плотности светящихся звезд в ней, по¬ верхностная яркость неба была бы уже не только равна огромной, но все же конечной поверхностной яркости самих звезд, а была бы бесконеч¬ ной, ибо она равнялась бы эффектив¬ ной интегральной яркости звезд, видимых в данном единичном телесном угле. Если, в виду конечных размеров звезд¬ ной Вселенной и незначительности линейных размеров звезд по сравнению с междузвездными расстояниями, в Звезд¬ ной системе с эффектами экранирования практически почти никогда не прихо¬ дится встречаться, то дело обстоит со¬ вершенно иначе в Метагалактике. В по¬ следней отношение: средние линейные размеры объекта: среднее расстояние между двумя соседними объектами, при¬ мерно, в миллион раз больше соответ- ствующего отношения для Галактики.1 1 Считая Солнце за среднюю звезду, имеем для линейных размеров последней 1011 см. За Таким образом относительная вероят- ность обнаружения эффектов экраниро¬ вания в Метагалактике во много раз выше, чем в Галактике. В настоящее время у нас нет никаких определенных наблюдательных указа¬ ний в вопросе о конечности или беско¬ нечности Метагалактики, т. е. а вопросе о том, является ли эта космическая си¬ стема конечной или бесконечной систе¬ мой самого высокого порядка в беско¬ нечной Вселенной, или же, что, пожа¬ луй, кажется более вероятным, она есть, в свою очередь, лишь одна из последовательных космических систем типа Ламберта-Шарлье. Не уточняя этого вопроса как несущественного в случае этого барьера, мы здесь пред¬ варительно допустим только, что мета- галактическая система туманностей про¬ стирается достаточно далеко за границы изученной в настоящее время ее области, т. е. за пределы расстояния в 5-Ю8 световых лет.- Исходя из современных данных о вне¬ галактических туманностях и делая не¬ которую неслишком неестественную экстраполяцию за наблюдаемые ныне расстояния, можно показать, что на расстоянии порядка 3-1011 световых лет должно иметь место «полное экраниро¬ вание» туманности туманностью. Таков порядок радиуса сферической области полного экранирования туманности ту¬ манностью. Таким образом в настоящее время нашими наблюдениями охвачено со 1 pro mille этого радиуса сферы пол¬ ного экранирования. f С этой величиной’интересно сопо¬ ставить радиус другой сферы /?2. Под /?2 мы будем понимать то расстояние, на котором видимая лучевая ско¬ рость туманности становится весьма близкой к физически-предельной ско¬ рости света. Очевидно, что уже в самой этой формулировке есть некоторая каче¬ ственная экстраполяция на расстояния, большие наблюдаемых сейчас, закона связи красного смещения с расстоя- среднее междузвезлное расстогние можно при¬ нять цифру 101® см. Таким образом эт* отношение должно быть порядка 10-8. За линейный радиус средней туманности можно принять цифру порядка 6000 парсеков; среднее расстояние между двумя соседними туман¬ ностями — порядка 600 000 парсеков. Таким об¬ разом это отношение здесь — порядка 10_г.
Свечение ночного неба 13 нием.1 Более того, в виде первого при¬ ближения мы допустим, что и в коли¬ чественном отношении этот закон (т. е. как его линейная форма, так и числен¬ ная величина его коэффициента) остается неизменным вплоть до этого расстояния. Тогда для /?2 находим величину, рав¬ ную приблизительно полутора миллиар¬ дам световых лет. Отсюда следует, что радиус сферы пол¬ ис го экранирования, примерно, в не¬ сколько сотен раз превышает предель¬ ный радиус красною смещения, ji. В настоящее время однил гипотезычис- того экранирования, очевидно, было бы совершенно недостаточно для объяснения конечного значения поверхностное яркости ночного неба. В самом деле, пусть, напр., поверхность туманностей полностью отражает падающий на нее свет другой туманности. Гогда про¬ странственная плотность поля радиа¬ ции, равномерно населенной источни¬ ками света (напр, звездами) бесконечной Вселенной, а с ней и поверхностная яр¬ кость ночного неба, действительно, были бы уже не равны огромной, но все же конгчной поверхностной яркости звезд или Солнца, а были бы бесконечными. Таким образом уже Ольберс, очевидно, молчаливо предполагал полное поглоще¬ ние света далеких источников в экрани¬ рующих их более близких источниках. Как, собственно, теперь надо пони¬ мать термин «экранирование»? Под опти¬ ческим экранированием более близкой туманностью лежащей за ней туманности мы будем понимать такое действие физи¬ чески и оптически более плотной цен¬ тральной области этой более близкой туманности на проходящую сквозь нее к наблюдателю часть светового потока более далекой туманности, в результате которого световой выход делается прак¬ тически неощутимым. Очевидно, что это оптическое экранирование может быть продуктом такой совокупности много¬ кратных процессов рассеяния, истин¬ ного поглощения и реэмиссии, в резуль¬ тате которой оптически (т. е. визуально и фотографически) световой выход прак¬ тически приводится к нолю. 1 Этот закон гласит:' в среднем'*видимая лучевая скорость внегалактической туманности пропорциональна ее расстоянию от наблюда¬ теля, причем коэффициент пропорциональности равен 1.8-10-17 сек. В настоящее время было бы, конечно, преждевременно и потому весьма за¬ труднительно уточнять физические усло¬ вия, при которых этот процесс мог бы быть действительно реализован в туман¬ ностях. Возможно, напр., что физиче¬ ские условия в последних можно было бы мыслить такими, что внегалактическое небо Ольберса оптически было бы совершенно «черным» (если не итти слиш¬ ком далеко в инфра-красное фотографи¬ рование), но (при несоблюдении условия Шарлье) болометрически бес- кон ;чно-горячи\1. С другой стороны, воз¬ можно представить себе и такие физи¬ ческие условия в недрах туманностей, при которых попадающая туда непре¬ рывным потоком энергия соседних ту¬ манностей превращается в оболочках или в ядерных областях атомов туман¬ ностей в энергию фотоэлектронов, или же идет на образование пар и т. п. Может быть, с последней схемой погло¬ щения оптической радиации туманно¬ стей связан генезис космической радиа¬ ции, внегалактический характер кото¬ рого, как я недавно пытался показать, весьма вероятен.1 Если бы это было так, тогда и болометрически внегалакти¬ ческое небо Ольберса было бы конечной интенсивности. Очевидно, что изложенная только-что схема является улучшением идеи Оль¬ берса и в следующем отношении. Именно, в качестве поглощающей свет материи здесь предполагается не та, которая мо¬ жет находиться в метагалактическом пространстве между отдельными светя¬ щимися туманностями, а материя самих этих туманностей. Так как плотность последних, как было недавно показано автором этой статьи, вероятно, не менее, чем в 10® раз больше плотности возмож¬ ного метагалактического диффузного материала, поглощающего свет туманно¬ стей, то очевидно, что при прочих рав¬ ных условиях вероятность поглощения света самими внегалактическими туман¬ ностями гораздо выше, чем вероятность поглощения света эвентуальным мета- галактическим диффузным материалом. Таким образом эта схема не предпола¬ гает поглощения, происходящего в при¬ мерно равномерно-распределенной по 1 М. С. Э й г е н с о н. Труды Всесоюзной Конференции по изучению стратосферы. Изд. Акад. Наук, 1935, стр. 433.
Природа 1939 всему метагалактическому пространству (объем, занятый туманностями, как мы знаем, составляет всего лишь, примерно, 10-s всего объема Метагалактики) воз¬ можной диффузной метагалактической среде, а считает, что это поглощение происходит ячеистым или зернистым образом, как раз лишь в этой 10-6-й части всего метагалактического сфери¬ ческого объема радиуса, равного ради¬ усу сферы полного экранироввния. Из всего сказанного выше вытекает, что верхним пределом значения той части поверхностной яркости ночного неба, которая обусловлена метагалакти- ческим потоком, должна, быть величина, близкая к средней поверхностной ярко¬ сти экранирующей области средней ти¬ пичной внегалактической туманности. В самом деле, такова была бы поверх¬ ностная яркость неба, вся поверхность которого была сплошь занята внегалакти¬ ческими туманностями, причем, конечно, предположено выполнение условий экра¬ нирования. Но в действительности по¬ верхностная яркость небесного фона мо¬ жет быть иной в силу одного из следую¬ щих двух обстоятельств. Если, напр., полное геометрическое экрянировпние не является достаточным для полного поглощения, тогда вышеупомянутая яркость ночного неба могла бы быть больше средней поверхностной яркости типичной туманности в сфере радиуса /?!■ С другой стороны, если бы, кроме барьера экранирования, имели место еще и другие барьеры — /?2, /?3... Rn того же типа, что и Rv тогда поверхностная яркость ночного неба была бы, очевидно, меньше только-что указанного верхнего R1 предела в отношении—*. 1 Нетрудно показать, что в действи¬ тельности налицо как раз имеется барьер типа /?2. Этим барьером является так называемый барьер красного сме¬ щения. С 1929—1931 гг. науке стало из¬ вестно, что смешения в красную сто¬ рону линий поглощения в спектрах внегалактических туманностей в сред¬ нем пропорциональны расстояниям этих туманностей от наблюдателя. Открыв¬ шие этот замечательный закон амери¬ канские исследователи Габбл (Hubble) и Юмасон (Humason) распространили в 1931—1936 гг. обнаруженный ими факт смещения линий поглоще¬ ния и на непрерывный спектр ту¬ манности. Отсюда, предполагая, что вероятно, близко к истине, что рас¬ пределение энергии в последнем близко подходит к таковому в спектре абсо¬ лютно-черного тела, Габбл и Юмасон тогда же, в 1931 г., пришли к важному выводу о необходимости наличия фо¬ тометрических и колориметрических эффектов красного смещения у более далеких внегалактических туманностей. В самом деле, одностороннее и неодно¬ родное смещение всех участков спектра туманности в красную сторону означает (если в спектральной кривой распре¬ деления энергии имеется максимум) понижение энергии всех фотонов, из¬ лучаемых туманностью, так как по за¬ кону Планка энергия фотона пропор¬ циональна его частоте. С другой сто¬ роны, уменьшение частоты длины волны с максимальной энергией приведет к покраснению такой более далекой ту¬ манности по сравнению с более близкой. Таковы были фотометрические и колори¬ метрические эффекты красного смеще¬ ния, описанные в работе Габбла и Юмасона, появившейся 8 лет назад. Вскоре после ее опубликования стали появляться высказывания, в ко¬ торых эти эффекты было предложено использовать для объяснения совре¬ менных цвета и яркости фона ночного неба. Повидимому, впервые автор на¬ стоящей статьи в монографии «Большая Вселенная» " (написанной в 1934 г. и вышедшей в свет в начале 1936 г.) ука¬ зал на принципиальную возможность, чисто-эмпирического использова¬ ния этих эффектов красного смещения для объяснения с точки зрения бесконечной Вселенной факта конечного значения поверхностной яркости ночного неба. Здесь надо со всей силой подчеркнуть именно это глубокое принципиальное отличие в методологи¬ ческом подходе, отличие, имеющее пол¬ ную силу, несмотря на совершенно по¬ нятное близкое совпадение числен¬ ных расчетов этого конечного значения поверхностной яркости фона ночного неба, найденного как с материалистичен ской точки зрения бесконечности Вселен¬ ной, так и с философски и научно ей противоположных точек зрения различ¬
Свечение ночного неба 15 ных сторонников современной формы ре¬ лятивистской космологии. Философская точность методологической позиции сто¬ ронников научной школы нимало не из¬ меняется, конечно, от того, делались ли эти расчеты, исходя все из того же по¬ рочного круга идей о пространственной конечности Вселенной, свойственного основной современной форме релати- вистской космологии, или же исходя из круга идей, им близких не менее по¬ рочного круга идей новейшей полуре- латиЕиетской космологической школы английского буржуазного теоретика Милна, а также некоторых, к сожале¬ нию выросших кое-где у нас, ее стыд¬ ливых модификаций, в которых беско¬ нечная Вселенная считается не более и не менее как принципиально. . . равноправной с конечными моделями буржуазных релативистских космологов. Сходство это численных результатов вполне понятно, если учесть, что неза¬ висимо от принципиальной космологи¬ ческой причины эмпирический факт — закон красного смещения, используе¬ мый в этих расчетах, — остается одним и тем же. Однако принципиальное раз¬ личие найденных двумя этими путями результатов исключительно велико, так как с точки зрения буржуазной конечной космологии вообще a priori понятна ко¬ нечность яркости небесного фона, пред¬ ставлявшая ранее столь значительные затруднения для сторонников един¬ ственно правильной материалистической концепции бесконечной Вселенной. Тем значительнее (как удалось в подробно¬ стях указать впервые в 1938 г.) по¬ следняя точка зрения плюс чисто эмпирическое использование закона красного смещения позволяют полно¬ стью объяснить наблюдаемые факты ко¬ нечного, низкого и данного конкретного численного значения поверхностной яр¬ кости ночного неба. После только-что сделанных замеча¬ ний перейдем к краткому описанию этого расчета численного значения метагалак- стической части суммарной поверхност¬ ной яркости ночного неба. Основания проделанного в вышеуказанном исследо¬ вании расчета — таковы. Средняя по¬ верхностная яркость более близких эллиптических туманностей относи¬ тельно фона неба составляет 13.3 звезд¬ ной величины на 1 кв. мин. площади сферы или, что то же, — 22.2 звездной величины на 1 кв. сек. Так как абсолют¬ ная яркость фона неба составляет, при¬ мерно, такую же величину, то абсолют¬ ная средняя поверхностная яркость этих близких эллиптических туманностей бу¬ дет несколько выше и составит 21.4 звездной величины на 1 кв. сек. Эта цифра, однако, нуждается в двух даль¬ нейших исправлениях, необходимость которых обусловливается несколько разнородным характером того наблюда¬ тельного материала, который послужил нам для вычисления вышеуказан¬ ных средних поверхностных яркостей из наблюдений полных (интегральных) яр¬ костей, с одной стороны,и видимых (угло¬ вых) диаметров туманностей — с другой, Оба последние сорта характеристик были определены в Гарвардской обсерватории на двух различных типах инструментов, и именно поэтому при вычислении по¬ верхностной яркости, являющейся не¬ коей комбинацией полной яркости • и угловых размеров, оказались необхо¬ димыми известные поправки. Учет этих поправок делает исправленную вели¬ чину средней поверхностной яркости более близкой эллиптической туманно¬ сти, примерно равной 19.2 звездной ве¬ личины на 1 кв. сек. Такова была бы поверхностная яркость ночного неба, если бы имел место один только первый «барьер», барьер экранирования. Полу¬ ченная только-что цифра представляет уже весьма значительный шаг вперед по сравнению с той, какую приходилось преодолевать в эпоху Ольберса. В самом деле, зная, что полная яркость Солнца составляет около 26 отрицательных звездных величин, нетрудно подсчитать, что средняя поверхностная яркость неба, сплошь покрытого звездами, сходными с нашим Солнцем, была бы равна минус 8-й звездной величине на 1 кв. сек.! Т. е. такое «звездное» небо было бы в не¬ сколько десятков миллиардов раз ярче «внегалактического неба», т. е. такого, поверхность которого была бы сплошь заполнена туманностями. Однако и яр¬ кость последнего все же была бы слиш¬ ком велика и превышала бы даже сум¬ марную наблюдаемую яркость ноч¬ ного неба. Необходимо поэтому перейти к рассмотрению других возможных кос¬ мических причин, еще более уменьшаю¬ щих рассчитанную нами только-что ма-
16 Природа 1939 ‘Ксимальную 1 яркость внегалактической составляющей суммарного свечения ноч¬ ного неба. Этих возможных источников налицо два и оба они являются фото¬ метрическими эффектами красного сме¬ щения, интерпретированного в духе Габбла и Юмасона, т. е. как распро¬ страняющегося на весь спектр. Пер¬ вым и наиболее значительным из этих эффектов является эффект полной неви¬ димости тех более далеких внегалакти¬ ческих объектов, у которых относитель¬ ное красное смещение Я близко к еди¬ нице. Фотоны, излученные этими и еще более далекими объектами, попросту не дойдут до наблюдателя, «угас¬ нув» в пути. Вторым фотометрическим эффектом красного смещения является вызванное им ослабление абсолютной ■(истинной) яркости средней видимой туманности по сравнению со средней .близкой туманностью, для которой этим эффектом можно пренебречь. Такова вкратце суть обоих интересующих нас эффектов красного смещения. Для их количественного учета необходимо сде¬ лать некоторые дополнительные гипо¬ тезы. Для простоты было предположено, что линейный характер закона красного смещения не слишком отклоняется от истинного и за максимальным (доступным наблюдениям в 100-дюймовый рефлек¬ тор) расстоянием R0 (полмиллиарда све- тов >ix лет) должна иметь место невиди¬ мость объектов с расстояниями, боль- D шими, чем Я-1. Так как с\э 1000, то Kl рассчитанная нами выше средняя по¬ верхностная яркость метагалактической составляющей ночного неба должна быть уменьшена вследствие этого первого эффекта красного смещения на 7.5 звезд¬ ной величины. С другой стороны, попрежнему пред¬ полагая равномерную населенность ту¬ манностями сферы радиуса R2 (сфера ^радиуса R0 со у Rit по Габблу, насе¬ лена равномерно, что делает эту экстра¬ поляцию вероятной), нетрудно показать, что в виду второго эффекта рассчитан¬ ную цифру нужно уменьшить еще на 1.5 или 1.75 звездной величины, в зави¬ 1 Если, конечно, как мы уже говорили выше, лолное геометрическое экранирование экви¬ валентно полному физическому поглощению света. 2 /?2 — порядок 17 млрд. световых лет. симости от предположенной теоретиче¬ ской схемы явления красного смещения. Дело в том, что «барьер» /?2 был введен нами чисто эмпирически — гипотетиче¬ ским экстраполированием наблюдаемого явления красного смещения, и точное знание физической природы этого зага¬ дочного явления нам было в первом слу¬ чае не нужно. Иначе обстоит дело во втором случае. Для теоретического количественного анализа этого ослабления необходимо, прежде всего, несколько разобраться в возможных причинах наблюдаемого красного смещения. Совершенно оче¬ видно, как справедливо указали Толман (Tolman) и Габбл, что этих причин мо¬ гут быть две группы: 1) красное смеще¬ ние есть допплеровский результат реаль¬ ной экспансии: а) конечной системы туманностей в бесконечном мире [как это предлагается в теориях Мэсона (Mason), Эйгенсона и др.], или б) оно есть результат реальной экспансии про- странственно-конечного мира (как это предполагается в нориях Фридмана, Леметра и пр.), или же 2) красное сме¬ щение не связано с реальным удале¬ нием внегалактических объектов, а есть результат каких-то изменений в доходя¬ щих до нас световых потоках, излучае¬ мых туманностями (Цвикки, Габбл, А. Ф. Богородский и др.). Но в зависимости от того, реальны ли видимые лучевые скорости туманно¬ сти, или нет, стоит вопрос о количе¬ ственной оценке убыли болометрической и, соответственно, фотографической яр¬ костей гуманностей. В виду этого анализ функции распределения видимых ярко¬ стей туманностей, плюс вероятные пред¬ ставления о строении Метагалактики (напр., весьма правдоподобное допуще¬ ние того, что мы не находимся в дей¬ ствительном центре плотности этой си¬ стемы), по мнению Габбла, может слу¬ жить критерием для отбора той системы поправок к яркостям, которая соответ¬ ствует наблюдениям. В виду того, что выводы Габбла до сих пор еще не могут считаться оконча¬ тельно установленными, так как они оспариваются некоторыми авторами, очевидно нелишне будет попытаться дать некоторый новый критерий для решения этого вопроса. Поэтому мы и рассмо¬ трели в отдельности обе схемы. Однако
Свечение ночного неба 17 различие в теоретических значениях ]летагалактической части поверхност¬ ной яркости ночного неба составляет всего лишь одну четверть звездной величины, так что в настоящее время 0но имеет лишь некоторый теоретиче¬ ский интерес и практическим крите¬ рием для решения дилеммы физической природы красного смещения служить не в состоянии. Итак, в сумме оба фотометрических эффекта красного смещения дают осла¬ бление средней поверхностной яркости типичной туманности на 9.0 или 9.25 звездной величины. Таково изменение болометрической яркости туманности из-за эффектов красного смещения. Наконец, для расчета фотогра¬ фической яркости ночного неба необходимо учесть еще колориметри¬ ческие эффекты красного смещения, которые в сумме дают еще 2.22 звезд¬ ной величины. Итак, в окончательном счете теоретическое значение метага- лактической части поверхностной яр¬ кости ночного неба должно по сово¬ купности всех вышерассмотренных эф¬ фектов выражаться цифрой порядка: 19.2 + 9.0 (9.2) + 2.22 = 29.5 (29.7) звездной величины. Такова теория вопроса. Теперь остается сравнить эту цифру с наблюде¬ ниями. Наблюдения дают, очевидно, лишь суммарное значение поверхностной яркости ночного неба, происходящей от всех источников свечения, как 1) земных, так и имеющих свое происхо¬ ждение в 2) Солнечной, 3) Звездной и 4) Метагалактической системах. Зай¬ мемся вопросом об относительной вели¬ чине возможного истинного метагалак- тического компонента суммарного све¬ чения ночного неба. В настоящее время этот вопрос еще недостаточно ясен. На¬ пример акад. В. Г. Фесенков считает, что если- принять суммарную светимость ночного неба при наблюдениях на юге около полюса неба равной 3—4 звездам 5 зв. вел. на 1 кв. град., тогда на долю внегалактической составляющей, за вы¬ четом земной, планетной и галактиче¬ ской составляющих, остается не более 0-1 —0.3 звезды 5 зв. вел. на 1 кв. гРад. Если этот расчет правилен, тогда внегалактическая составляющая должна быть порядка Ю-1 — ДО-2 суммарного свечения или, в звездных величинах, Природа, № 9. внегалактическая составляющая поверх¬ ностной яркости ночного неба должна быть, примерно, на 2—5 зв. вел. сла¬ бее суммарного свечения. Таким обра¬ зом эта величина должна быть оо 24— 27 зв. вел. на 1 кв. сек. В другом месте акад. В. Г. Фесенков оценивает верхний предел возможной внегалактической составляющей поверх¬ ностной яркости ночного неба цифрой порядка одной сотой 1 звезды 5 зв. вел. на 1 кв. град. Это, в переводе на вы- шепринятую единицу площади, даег 27.8 зв. вел. на 1 кв. сек. Из сравнения этой цифры с вычи¬ сленной видно, что теоретические цифры прекрасно согласуются со сделанной акад. В. Г. Фесенковым из наблюдений оценкой возможной величины внегалак¬ тической составляющей суммарного све¬ чения ночного неба. Таким образом развитая теория во всяком случае не противоречит наблюдениям поверхност¬ ной яркости ночного неба. К сожале¬ нию, последние пока еще недостаточно точны, в особенности довольно-таки не¬ уверенно пока еще самое разложение светимости ночного неба на ее раз¬ личные возможные компоненты. В виду этого в настоящее время едва ли целесообразно пытаться итти дальше в том смысле, чтобы стремиться полу¬ чить дальнейшее уточнение численной стороны дела. Кроме того, что дальней¬ шее уточнение не было бы оправдано практически в виду современного состояния наших наблюдательных дан¬ ных (в частности, в особенности относя¬ щихся к разделению на возможные ком¬ поненты суммарной светимости ночного неба), вряд ли было бы излишне тут же указать й на некоторые важные теорети¬ ческие моменты, которые также делают пока излишним или даже невозможным учет различных теоретически возможных «эффектов высших порядков». Прежде всего в настоящее время еще неясно, пра¬ вильна ли точка зрения Габбла, состоя¬ щая в том, что относительное красное смещение остается постоянным для всего как линейного фраунгоферова, так и не¬ прерывного спектра данной туманности. Эта точка зрения носит явные следы своего происхождения, так как, оче¬ видно, она в большей степени навеяна первоначальными теоретическими пред¬ ставлениями о допплеровой природе 2
18 Природа 1939> явления красного смещения, чем опи¬ рается на наблюдательные факты. В самом деле, более близкие внегалак¬ тические объекты имеют небольшие, но спектральные смещения, зато их боль¬ шая интегральная видимая яркость позволяет получать измеримые спектры при не особенно длинных экспозициях. С другой стороны, более далекие ту¬ манности обладают большими смеще¬ ниями спектральных линий, но условия их спектрографирования гораздо хуже, и сильные красные смещения делают их оценки основанными почти исключи¬ тельно на известном дублете ионизован¬ ного кальция в линиях Н и К. Это обстоятельство дает возможность вывести вполне определенное заключе¬ ние о виде закона изменения смещения линии спектра от ее длины волны, во¬ обще говоря, спорной. Далее, поскольку наблюденные смещения относятся лишь к абсорпционным линиям, распростра¬ нение их и на эмиссионные линии и на непрерывный спектр представляется в настоящее время все же гипотетиче¬ ским. Конечно, в будущем станет воз¬ можна та или иная наблюдательная проверка этой ответственнейшей гипо¬ тезы. Если, как это, примерно, предпо¬ лагалось еще в 1929 г. Цвикки (Zwicky), красное смещение в спектрах внегалак¬ тических туманностей было бы резуль¬ татом некоторого избирательного Комп- тон-эффекта в метагалактическом газе, тогда относительное смещение характе¬ ризовало бы лишь потерю энергии не¬ которых областей спектра и не затраги¬ вало бы весь непрерывный спектр в целом. Допустим, при всей маловероятности этой гипотезы, что дело, действительно, обстоит так. Тогда отпали бы (по крайней мере, в их современной форме) фотометрические и колориметрические эффекты красного смещения. Для объ¬ яснения же наблюдаемого конечного и низкого значений поверхностной ярко¬ сти ночного неба пришлось бы исходить из других соображений, напр., может быть, допустить метагалактическое по¬ глощение. В заключение остановимся еще на одном вопросе. Возможно, что энергия фотона убывает, напр., по экспонен¬ циальному закону в функции времени или расстояния, лишь асимптотически стремясь к нулю. Если это так, тогда под надо понимать тогда то расстоя¬ ние, на котором энергия фотона делается- практически достаточн о-малой_ Лишь в виде первого приближения, т. е. говоря скорее лишь о порядке /?2, можно исходить из определения, чго = где с — скорость света, а Е — константа в законе Габбла. Такое предположение о непрерывном асимптотическом убывании энергии фо¬ тона представляется более приемлемым в принципиальном отношении, так как оно устраняет первоначальный резкий' разрыв при переходе за R2. Выше мы отмечали уже, что теории поглощения сгета Шезо-Ольберса-Струве игнорировали закон сохранения энер¬ гии. Также и в теории бо: ометриче кого барьера, который, возможно, предста¬ вляют экранирующие области туманно¬ стей, нужно нарочито вводить гипотезы о механизме превращения све¬ товой радиции в какую-то, пока неиз¬ вестную, но, во всяком случае, опти- чески-неэффективную фпрму энергии. В отличие от этих со специаль¬ ной целью вводимых механизмов, крас¬ ное смещение есть наблюдательный факт хотя и загадочной природы. Если верна точка зрения Габбпа и Юмасона на при¬ роду красных смещений туманностей, тогда красное смещение в настоящее время является прекрасным и един¬ ственным механизмом, объясняющим без всяких ad hoc введенных крупных гипотез: 1) конечное, 2) низкое и даже, как мы показали, 3) данное численное значение поверхностной ярко¬ сти ночного неба. Энергетика крас¬ ного смещения, однако, в одном суще¬ ственном случае остается сейчас еще загадочной. В самом деле, если прав Габбл, считающий причиной красного смещения какие-то происходящие в ме- тагалактических масштабах простран¬ ственные или временные эффекты с фо¬ тонами (которые в виду это1 о масштаба экспериментально неизвестны «земным» физикам), то возникает законный во¬ прос, куда девается происходящая, по Габблу, в фотонах, в результате крас¬ ного смещения, убыль их энер1 ии? Эта трудность специфична именно для этой точки зрения, так как в теориях конеч¬ ного расширяющегося «мира» энергетика
Свечение ночного неба 19 красного смещения не представляла осо¬ бых трудностей, так как она была использована как раз для «питания» этой экспансии. Таким образом, повидимому, почти все точки зрения, предлагавшиеся для объяснения конечной поверхностной яркости ночного неба и стоящие на платформе какого-то космического ослабления, встречаются с энер¬ гетическими трудностями. Выше мы указывали уже, что барьер красного смещения можно (и, пожалуй, это было бы теоретически более пра¬ вильно) трактовать чисто практически, т. е. не считать его за резкую границу. Из самого смысла болометрического ба¬ рьера также ясна его крайняя нерез- косто, так как его размеры—порядка Очевидно, однако, что, даже не говоря о нерезкости и о непринципиальном, а чисто-практическом характере обоих этих так называемых барьеров, они ни¬ коим образом не являются какими бы то ни было предельными границами нашего познания, в полной противо¬ положности с современными формами релятивистских космологий конечного «мира». В самом деле, ни один из этих «барьеров» не непроходим, напр., для корпускулярных радиаций. Болометри¬ ческий барьер, далее, можно мыслить, как квази-стационарный, но во всяком случае он не статичен и, следовательно, свет от более далеких, чем этот барьер, галактик, вообще говоря, в порядке флуктуаций может кое-где и кое-когда проходить сквозь него. Из сказанного выше вытекает, что разрешение проблемы согласования ко¬ нечной яркости ночного неба с бесконеч¬ ностью Вселенной включает в себя ту или иную экстраполяцию. Очевидно, что последняя — неизбежна, так как она вытекает из самого существа проблемы, в которой наблюдения, всегда относящиеся к конеч¬ ному, интерпретируются в терминах бесконечного. Очевидно, однако, что такая экстраполяция (если форма и сущность ее проведения строго-научны) ничем не отличается в принципиальном отношении от тех экстраполяций, к ко¬ торым, явно или не явно, постоянно прибегают в анализе бесконечно-малых и во всем основанном на нем математи¬ ческом естествознании. Мы довольно детально рассмотрели вопрос о поверхностной яркости ноч¬ ного неба в связи с бесконечностью астрономической Вселенной. Резюмируя, можно, нам представляется, достаточно категорически утверждать, что в настоя¬ щее время нет никаких научных основа¬ ний для выбора второй альтернативы в парадоксе Шезо-Ольберса. Веско- нечная Вселенная и конеч¬ ная яркость ночного неба вполне совместимы. Более того, как мы видели, повиди¬ мому, удается даже показать, что теоре¬ тически ожидаемая внегалактическая часть поверхностной яркости ночного неба прекрасно согласуется с современ¬ ными, правда весьма еще предваритель¬ ными, оценками этой величины из на¬ блюдений.
НОВЫЙ ВИД ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ (Деление ядер урана и тория под действием нейтронов) и. м. ФРАНК 1. Вопрос об искусственных превра¬ щениях, вызываемых в атомах урана и тория нейтронами, уже в течение ряда лет привлекает внимание физиков. Этот интерес — понятен. Уран и торий — наиболее тяжелые из элементов перио¬ дической системы: уран занимает в ней последнее, 92-е, место, а торий 90-е. Они — радиоактивны и, следовательно, их ядра — неустойчивы. Естественно ожидать поэтому, что и процессы, про¬ исходящие при действии на их ядра нейтронов, могут отличаться от того, что происходит в обычных устойчивых атомах. Эти соображения заставили Ферми (77) еще в 1934 г., сразу же после открытия им искусственной радио¬ активности под действием нейтронов, приняться за исследование ядерных реакций в тории и уране. Ферми, дей¬ ствительно, удалось обнаружить ряд интересных явлений, исследованием ко¬ торых в течение последующих пяти лет занимались многие физики. Однако лишь совсем недавно, в начале 1939 г., выяснилось, что в этих элементах про¬ исходит совершенно новый процесс. Оказалось, что ядра атомов урана и тория в результате захвата нейтрона распадаются на две, примерно, одинако¬ вые части, которые разлетаются с огром¬ ной кинетической энергией в 50— 100 млн. электрон - вольт каждая. Ядра, возникшие в результате этого процесса, оказываются радиоактивными. Прежде чем превратиться в устойчивые атомы,- они претерпевают целую серию p-радиоактивных превращений. Кроме того, одновременно наблюдается испу¬ скание нейтронов. В отличие от других видов расщепле¬ ния ядер условимся называть это новое явление делением ядер под действием нейтронов. Открытие этого явления представляет значительный интерес. Здесь физика впервые встретилась с возможностью распада тяжелого ядра на части, срав¬ нимые между собой по массе. Впервые встретилась здесь физика с столь зна¬ чительным выделением энергии при ядерной реакции. Такие энергии наблю¬ дались ранее только у частиц космиче¬ ских лучей. Особенное значение имеет испускание нейтронов при этой реакции. Эти ней¬ троны могут быть использованы для деления новых ядер урана или тория. При этом снова образуются нейтроны, которые Mot ут дать новые превращения. Таким образом вэз ожно, что .удастся превратить такую реакцию в цепную и, следовательно, станет возможным прак¬ тическое использование внутриядерной энергии. Сама возможность такого деления ядер на части оказалась совершенно неожи¬ данной. Она не противоречит, повидимому, существующим представлениям о меха¬ низме ядерных реакций, но существенно их расширяет. Сейчас еще трудно предсказать, к ка¬ ким результатам может привести даль¬ нейшее исследование этою процесса. 2. Действие нейтронов на ядра обыч¬ ных атомов в настоящее время можно считать достаточно подробно изученным. При захвате нейтрона из ядра может вылетать протон или а-частица, т. е. в результате может образоваться ядро с атомным номером, на одну или две единицы меньшим исходного. Обычно, однако, особенно для сравнительно тя¬ желых атомов, энергия, выделяющаяся при захвате нейтрона, идет не на выбра¬ сывание заряженной частицы, а излу¬ чается в виде у-лучей; таким образом получается атом с тем же атомным номе¬ ром, но с массой на единицу большей. В большинстве случаев такой атом ока¬ зывается неустойчивым. В результате радиоактивного распада с испусканием электрона он превращается в устойчи¬ вый атом с атомным номером на единицу большим. В случае действия нейтронов на уран Ферми (77) обнаружил появление сразу
Новый вид ядерных реакций 21 целой группы радиоактивных веществ с различными периодами. Здесь, в отли¬ чие от действия на обычные устойчивые атомы, образуются, повидимому, не отдельные новые радиоактивные веще¬ ства, а новые радиоактивные семейства. Ферми попытался выяснить химическую природу открытых им радиоактивных веществ. Оказалось, что они могут быть отделены химическим путем как от урана (2 = 92), так и от его соседей по перио¬ дической системе элементов — протак¬ тиния (z = 91), тория (z = 90), актиния (Z == 89), радия (z = 88), висмута (Z = 83) и свинца (z = 82). Таким обра¬ зом эти вещества не являются изото¬ пами ни урана, ни элементов с меньшим атомным номером, расположенных около урана. Оказалось, что химически одно из полученных веществ очень сходно с марганцем и с рением, т. е., несо¬ мненно, должно быть отнесено к седь¬ мой группе периодической системы эле¬ ментов. Именно таков должен быть гипотетический элемент с атомным номе¬ ром 93. В периодической системе элементов он должен быть поставлен как раз под рением. Ферми ,высказал пред¬ положение, что здесь происходит обра¬ зование этого элемента и что, следова¬ тельно, ему удалось продолжить перио¬ дическую систему. Этот элемент обычно называют эка-рением. Распадаясь он должен превратиться в эка-осмий, эле¬ мент с атомным номером 94. В дальней¬ шем основные результаты Ферми были подтверждены другими авторами, при¬ чем, кроме эка-рения и эка-осмия, счи¬ талось весьма вероятным получение и элементов с атомными номерами 95, 96 и 97, т. е. эка-иридия, эка-платины и эка-золота. Вся эта группа элементов получила общее название транс-уранов. В результате длительного исследования транс-уранов Мейтнер, Хан и Штрасс- ман (27) установили следующую схему их образования: Знак (3 под каждой стрелкой озна¬ чает, что в данном случае распад про¬ исходит путем (^-превращения, а цифры над стрелкой дают соответствующие пе¬ риоды полураспада. Из трех написанных выше рядов осо¬ бое место занимает III ряд. Оказа¬ лось, что в то время как радиоактивные вещества I и II рядов возникают под действием как медленных, так и быстрых нейтронов, 23-минутное радиоактивное вещество 111 ряда получается только под действием медленных нейтронов с вполне определенной энергией 25 элек¬ трон-вольт. При этом эффективное сече¬ ние этого процесса очень велико. Такая селективность, характерная как раз для процессов, идущих с простым захватом нейтрона, служит косвенным доказа¬ тельством правильности схемы III. Существование трех радиоактивных рядов в том виде, как они написаны выше, с теоретической точки зрения представляется трудно объяснимым и крайне невероятным. Поэтому, несмотря на большое число исследований, вопрос о транс-уранах так и остался до конца неразрешенным. Теперь, после открытия в уране про¬ цесса деления ядра, все данные о транс- уранах должны быть пересмотрены, и самый факт их существования поставлен под сомнение. Не исключена возмож¬ ность того, что транс-ураны на самом деле являются изотопами обычных эле¬ ментов, расположенных в середине пе¬ риодической системы элементов и полу¬ чившихся при делении ядра урана. 3. В конце 1938 г. Кюри и Савич (9) при исследовании искусственно-радио¬ активного урана обнаружили новое радиоактивное вещество, близкое по своим химическим свойствам к редкой земле — лантану (z = 57). Однако это химическое отождествление было далеко неоднозначным. Хан и Штрассманн (76) сразу же повторили эти опыты. В ре¬ зультате они обнаружили целую серию радиоактивных веществ, которые, пови-
22 Природа 1939 димому, являются изотопами радия (z = 88) или бария (г = 56). Радий и барий — вещества химически настолько близкие, что их химическое разделение является доволлно сложной задачей. Поэтому нельзя было с уверенностью утверждать, что полученные Ханом и Штрассманном вещества являются ра¬ дием, а не барием. Однако казалось со¬ вершенно невероятным, что при облу¬ чении урана появится радиоактивный барий, т. е. элемент, расположенный почти в середине периодической системы. По этим же причинам казалось несо¬ мненным, что вещество, обнаруженное Кюри и Савич, является не лантаном, а гомологом лантана — актинием (г=89). Этот актиний мог получиться в резуль¬ тате распада радия. Открытых Ханом и Штрассманном ве¬ ществ оказалось четыре. Первое из них, установленное невполне однозначно, имеет период полураспада меньше 1 мин., второе — период полураспада 14 мин., третье — 86 мин. и четвертое 250—300 час. Не удовлетворившись полученными результатами, Хан и Штрассманн (77, 18) попытались доказать однозначно, что эти вещества действительно являются изотопами радия. Для этого каждое из этих веществ (за исключением первого) после получения было смешано и выде¬ лено вместе с обычным барием, а затем к смеси был прибавлен радий (авторы пользовались для этой цели изотопами радия—торием X и мезоторием). После этого производилось химическое разде¬ ление бария и радия. Результат полу¬ чился неожиданный — радий отделился, а исследуемые вещества остались в смеси с- барием; более того, оказалось, что ни¬ какими химическими методами не удается отделить их от барич. К таким же результатам привело и исследование искусственной радиоактив¬ ности в тории. Там также были обнару¬ жены изотопы радия (8), которые впо¬ следствии оказались барием (75). Заканчивая статью с изложением этих результатов Хан и Штрассманн (77) говорят, что как химики они должны признать, что полученные ими вещества действительно барий, но, будучи одно временно физиками, они понимают, что это противоречит нашим представлениям о ядерных реакциях. 4. Первые физические доказательства правильности результатов Хана и Штрассманна были получены незави¬ симо Фришем (22) и Жолио (20). Фрищ воспользовался для этой цели иониза¬ ционной камерой, соединенной с пропор¬ циональным усилителем. Когда в камеру был помещен уран, то установка реги¬ стрировала сравнительно небольшие ионизационные импульсы от а-частиц урана. При приближении к камере источника нейтронов к этим импульсам прибавились сравнимые с ними по вели¬ чине импульсы, вызываемые ядрами от¬ дачи нейтронов. Однако, кроме них, в очень небольшом количестве появился и новый вид импульсов, примерно в 20 раз более интенсивных, чем от а-частиц. Если удалить нейтроны или уран, то эти импульсы исчезают. Таким образом в уране под действием нейтро¬ нов действительно происходит какой-то новый, незамеченный ранее, процесс расщепления, при котором выделяется очень значительная энергия. Жолио для обнаружения этой реак¬ ции применил своеобразный и очень остроумный метод (20). Он нанес слой урана на внешнюю поверхность ци¬ линдра и поместил внутрь его источник нейтронов. На цилиндр с ураном был надет другой цилиндр из бакелита. Если при облучении урана нейтронами проис¬ ходит расщепление ядра, то вылетающие осколки, долетев до бакелитового ци¬ линдра, будут застревать в нем. Дей¬ ствительно, когда после облучения баке¬ литовый цилиндр был снят, то он ока¬ зался радиоактивным. Таким образом было доказано, что радиоактивность, открытая Ханом и Штрассманном, не¬ сомненно, принадлежит осколкам ядер урана, получившимся при расщеплении его нейтронами. Жолио впервые удалось также на¬ блюдав такое Деление ядер урана в камере Вильсона (19). Для этой цели он воспользовался специальной камерой, в которой газ находился при сильно по¬ ниженном давлении. Необходимость этого объясняется тем, что источник нейтронов (700 милликюри эманации ра¬ дия с бериллием, в опытах Жолио) излу¬ чает также большое количество у-лучей. Эти у-лучи создают в свою очередь зна¬ чительное количество электронов. Ка¬ мера пониженного давления практически
Новый вид ядерных реакций 23 электронов не регистрирует, и, следова¬ тельно, у-лучи в этом случае не могут мешать наблюдению. Покрыв одну из стенок такой камеры слоем урана, Жолио смог подвести к ней вплотную источник нейтронов. Он снял около 2000 фотогра¬ фий. На одной из них среди обычных следов а-частиц он обнаружил значи¬ тельно более «жирный» след. Несо¬ мненно, что это — след частицы, выле¬ тевшей из урана и обладающей значи¬ тельно большей ионизацией, чем а-ча- .стица. Этот след обладает еще и другой особенностью. В нескольких местах от него отходят в сторону в виде коротких веточек следы других сильно ионизую¬ щих частиц. Очевидно, что эти веточки есть не что иное, как ядра отдачи, воз¬ никшие в результате столкновения летя¬ щей частицы с ядрами атомов газа. При¬ сутствие таких ядер отдачи и величина их энергии показывают, что вылетев¬ шие из урана частицы обладают мас¬ сой и энергией значительно большими, чем а-частицы. Почти сразу после этих первых опы¬ тов появилась целая серия работ, при¬ надлежащих американским физикам. Н. Бор, находившийся в то время в Аме¬ рике, доложил 26 января на Конферен¬ ции по теоретической физике в Вашинг¬ тоне о результатах Хана и Штрассманна, которые были ему известны еще до их опубликования. Это привело буквально к мобилизации американской физики. Уже 28 января Робертс, Мейер и Хев- стед (24) демонстрировали опыты с деле¬ нием ядер урана Ферми и Бору. Пользуясь чрезвычайно мощными источниками нейтронов, американские физики с легкостью воспроизвели все опыты Фриша и Жолио. В частности, наблюдения с камерой Вильсона (7), внутрь которой была помещена очень тонкая пленка урана, показали, что ядра • урана действительно делятся на две части, разлетающиеся в противо¬ положные стороны. В результате всех этих работ можно считать установленным следующее: ядра урана и тория под действием нейтронов разрываются на две части, имеющие, примерно, одинаковые массы, каждая из которых вылетает с энергией 70— 100 млн. электрон-вольт. Пробег их равен 1—3 см воздуха (5, 6, 19, 20, 27), В случае тория расщепление вызывают только быстрые нейтроны с энергией больше миллиона электрон-вольт. Что касается урана, то на него действуют как быстрые, так и медленные ней¬ троны (24, 27). Эффективное сечение для быстрых нейтронов около Ю-26 см2, а для медленных Ю~24 см2 (2, 19, 20, 27). Пользуясь прерывистым пучком нейтро¬ нов, удалось непосредственным опытом показать, что промежуток времени ме¬ жду захватом нейтрона и распадом ядра во всяком случае меньше Ю-3 сек. (14). Есть основания думать, что он меньше чем 5-10—13 сек. (10). ' При реакции деления ядра наблюдается испускание нейтронов (3, 13, 25). По предвари¬ тельным данным число нейтронов, воз¬ никающих при каждом распаде, в сред¬ нем, равно 2—3, т. е. превышает число поглощенных нейтронов (15, 26). О ме¬ ханизме этого нейтронного испускания пока известно очень мало. В результате деления атома урана или тория полу¬ чается очень большое число радиоак¬ тивных атомов (12). 5. При детальном рассмотрении этого нового явления естественно возникает целый ряд вопросов, на которые пока невозможно ответить полностью. Воз¬ никает вопрос, почему этот процесс на¬ блюдается только у элементов конца периодической системы и именно у урана и тория? Почему происходит столь зна¬ чительное выделение энергии? Каков механизм 'этого явления и на какие части распадается ядро? Существуют ли транс-ураны и не являются ли они на самом деле атомами, получившимися в результате деления ядра урана? Рассмотрим прежде всего вопрос об энергии. На этот вопрос можно было бы дать точный ответ, если бы были известны массы исходного атома и массы получившихся продуктов распада. В самом деле, закон эквивалентности массы и энергии утверждает, что всякая энергия Е обязательно связана с мас¬ сой т, причем Е = тс2, где с — ско¬ рость света. Поэтому для определения энергии достаточно определить разность между величинами массы распадающе¬ гося атома и суммой масс покоя всех продуктов распада. Эта разность, умно¬ женная на квадрат скорости света, дает энергию. Если энергия выделилась, то она унесла с собой эквивалентную ей массу, и, следовательно, эта разность
24 Природа будет положительной, а если энергия была затрачена, то — отрицательной. Известно, что массы всех атомов, встречающихся в природе, выражаются, приблизительно, целыми числами, если только принять за 16 массу основного изотопа кислорода. Эти целые числа равны, как известно, числу частиц (ней¬ тронов и протонов), содержащихся в ядре. Имеются, однако, небольшие отклонения масс от целочисленности — дефект масс. Эти отклонения объяс¬ няются неодинаковой устойчивостью различных ядер. Наибольшей устойчи¬ востью обладают ядра у элементов сере¬ дины периодической системы. Их масса поэтому меньше соответствующих целых чисел. Наоборот, для наиболее тяжелых атомов масса несколько больше целых чисел. Поэтому в результате превраще¬ ния атома урана в два атома середины периодической системы, за счет измене¬ ния масс-дефектов, должен получиться некоторый остаток массы. Он равен, примерно, двум десятым единиц массы. При более точном подсчете необходимо учесть, что при этом процессе вылетают также и нейтроны. Действительно, масса нейтрона, приблизительно, на 0.008 больше единицы. Следовательно, учет нейтронов несколько уменьшит эту раз¬ ность, но, очевидно, не изменит порядка величины. Так как каждая десятая еди¬ ница атомной массы соответствует 98 млн. электрон-вольт, то, следова¬ тельно, при процессе деления ядра сле¬ дует ожидать выигрыша энергии около 200 млн. электрон-вольт. Наибольшая часть этой энергии выде¬ лится в виде кинетической энергии раз¬ летающихся осколков ядра, а остаток — при последующих радиоактивных пре¬ вращениях. Действительно, с момента, когда ядро разорвется на две части, эти части будут разлетаться, ускоряемые силами электростатического отталкива¬ ния. Считая расстояние между ними в момент разрыва порядка диаметра ядра урана d, получим: Е = 2,2, где е — заряд электрона и zx и z2 — атомные номера разлетающихся ядер. 92 Полагая z1 = z2 = -у и d = 1.8 • 10 12 см, имеем Е = 180 MeV. Это значение хорошо согласуется с экспериментальными данными. Дей¬ ствительно, так как энергия каждой из вылетающих частиц 70—100 MeV, то, следовательно, общая энергия 140-!. 200 MeV. Таким образом, если ядро делится на две части, то это обязательно происходит с значительным выделением энергии. Именно поэтому такой процесс и наблюдается только у наиболее тяже¬ лых ядер. В них, как мы видели, необ¬ ходимая энергия покрывается за счет значительного увеличения сил связи в двух получившихся ядрах по сравне¬ нию с исходным ядром. Не следует, однако, думать, что деле¬ ние ядра может происходить только у урана или тория. Возможно, напр.,, что удастся получить этот процесс и у других тяжелых ядер, если восполь¬ зоваться для этой цели частицами, обла¬ дающими значительно большей энер¬ гией, чем это необходимо в случае урана и тория. Атомы, получившиеся в результате деления ядра урана или тория, обяза¬ тельно должны быть неустойчивы. Дей¬ ствительно, как легко видеть, устойчи¬ вые ядра не могут сразу получиться в результате такого процесса. Допу¬ стим, напр., что произошло деление ядра урана на две части. Сумма атомных номеров этих частей должна быть равна 92. Пусть это будут, напр., барий (z = 56) и криптон (г = 36). Самый тя¬ желый из известных изотопов бария имеет атомный вес 138, а самый тяже¬ лый криптон — 86. Сумма этих весов — 224, т. е. на 11 единиц меньше веса лег¬ кого изотопа урана, имеющего атомный вес 235. Таким образом барий и крип¬ тон, полученные из урана, должны быть тяжелее обычных, т. е. их ядра будут иметь значительный избыток нейтронов. Некоторая часть из этих нейтронов (около 3 на распад) испускается, но тем не менее значительный избыток их все же остается в ядрах. Ядра, обладающие избытком нейтро¬ нов, как известно из опытов по искус¬ ственной радиоактивности, должны быть радиоактивны с испусканием электро¬ нов. При каждом ^-превращении заряд ядра увеличивается на единицу, т. е. один нейтрон превращается в протон. Этот процесс^,должен повториться не¬ сколько раз до тех пор, пока не полу¬
>6 9 Новый вид ядерных реакций 25 чится необходимого для устойчивого ядра соотношения между числом ней¬ тронов и протонов. Таким образом ядра, получившиеся в результате деления ядра урана, обязательно должны проделать це¬ лую серию радиоактивных превращений. Некоторые общие соображения о меха¬ низме процесса деления ядер были вы¬ сказаны Бором (4). Бор предполагает, что так же, как при обычном захвате нейтрона ядром, весь процесс может быть разбит на две стадии. Стадия пер¬ вая — захват нейтрона, в результате которого образуется промежуточное воз¬ бужденное ядро. Стадия вторая — рас¬ пад этого ядра. При захвате неьтрона ядром урана или тория так же, как и в ьобычных ядрах, выделяется энергия. Образуется возбужденное ядро, причем энергия рас¬ пределяется между частицами внутри его. Различие от обычных ядер начи¬ нается только на второй стадии. Для обычных ядер на следующей стадии происходит испускание фотона. При этом ядро переходит в нормальное со¬ стояние, а затем через некоторое время происходит (3-распад. Для урана это привело бы к образованию транс-урана. В случае деления ядра процесс идетиначе. Возбужденное ядро приходит в состоя¬ ние колебаний, причем амплитуда коле¬ баний оказывается достаточной для того, чтобы ядро разорвалось на две части. Повидимому, распад может осуще¬ ствляться многими способами, т. е. эти части могут быть различны. Неудиви¬ тельно поэтому, что Хан и Штрассманн наблюдали не один барий, но, по край¬ ней мере, три, которые различны по своим периодам и, вероятно, отличаются по массам. По всей вероятности, эти барии сами не являются первичными продуктами распада, а получились из них в результате радиоактивных пре¬ вращений. В настоящее время установлено зна¬ чительное число радиоактивных элемен¬ тов, которые так же, как и барий, обра¬ зуются при облучении урана. Напри¬ мер — бром, криптом, рубидий, строн¬ ций, сурьма, теллугр, иод, ксенон, цезий, барий, лантан, церий, празеодим, нео- Дим, самарий. При этом можно думать, что этот список далеко не полон. В отдельных случаях удалось даже отождествить отдельные из этих веществ с определенными изотопами (18). Так, напр., Ва с периодом полураспада 86 мин. может быть также получен и с помощью других ядерных реакций. Установлено, что он имеет атомный вес 139 и превращается в устойчивый лан¬ тан 139. Показано, что этот барий полу¬ чается путем [3-распада из цезия, а це¬ зий — из ксенона. Следовательно, цезий и ксенон также имеют атомный вес 139. Барий с периодом полураспада 300 час. дает радиоактивный лантан, который может быть получен другими путями и имеет атомный вес 140, и т. д. Конечно, полное изучение всех продуктов распада и выяснение их генетической связй — это сложная и трудная задача, которая потребует для своего решения значи¬ тельного промежутка времени. Уран, кроме основного изотопа с атом¬ ным весом 238, содержит в заметном ко¬ личестве (около 1%) другой изотоп с атомным весом 235. Роль каждого иа этих изотопов в наблюдаемых процессах пока еще не вполне выяснена. . С этим вопросом тесным образом связана и про¬ блема транс-уранов, которая также еще не разрешена. Повидимому, все же, во¬ преки мнению Хана и Штрассманна, ряды транс-уранов, которые выше мы обозначили цифрами I и II, на самом деле не существуют. Эти транс-ураны, вероятно, не что иное, как осколки ядра урана. Однако в отношении ряда ПГ дело обстоит иначе. Он возникает под действием медленных нейтронов вполне определенной скорости, в то время как для деления ядер урана такой селектив¬ ности не наблюдается. Это заставляет думать, что этот транс-уран действи¬ тельно существует. Большое эффектив¬ ное сечение для процесса его образова¬ ния показывает, что этот элемент по¬ лучается из основного изотопа с атом¬ ным весом 238. Существование этого процесса трудно, однако, совместить с процессом деления ядра. Поэтому Бор (4) предполо¬ жил, что, по крайней мере, медленные нейтроны вызывают деление ядра не основного изотопа урана, а урана 235. Для быстрых нейтронов Ёор допускает действие и на уран 238. Однако это допущение пока еще недостаточно обо¬ сновано. 6. .Особенно большой интерес пред¬ ставляет в настоящее время изучение
26 Природа 1939 нейтронного излучения при делении ядер. Как уже было сказано выше, это явление может иметь не только теорети¬ ческое, но и практическое значение. При делении ядра выделяется энергия в де¬ сятки раз большая, чем при обычных ядерных реакциях. Однако это обстоя¬ тельство само по себе еще не открывает возможности для практического исполь¬ зования внутриядерной энергии. Для получения реакции необходимы нейтроны. Наши источники нейтронов очень слабы. Более того, на получение ■нейтронов приходится затрачивать зна¬ чительную энергию. Так, напр., при обычном способе получения нейтронов из бериллия, бомбардируемого а-части- цами, один нейтрон получается лишь, примерно, на 10 ООО а-частиц, причем каждая из а-частиц имеет энергию в не¬ сколько миллионов электрон-вольт. По¬ нятно поэтому, что энергия, затрачивае¬ мая на получение нейтронов, во много раз больше той, которая этими нейтро¬ нами может быть освобождена. Для практических целей необходимо, следо¬ вательно, найти такие ядерные реакции, которые, подобно химическим, раз на¬ чавшись, могли бы сами себя поддер¬ живать. Именно это, повидимому, воз¬ можно осуществить в случае деления ядер их нейтронами. Допустим, что мы сконцентрировали в одном месте значительное количество урана и что в этот уран попало неко¬ торое число нейтронов. Часть этих нейтронов вызовет превращение ядер урана. При этом появятся новые ней¬ троны и притом в количестве большем, чем поглощенные. Эти нейтроны снова вызовут превращения и т. д. Если коли¬ чество урана настолько велико, что будет поглощаться большая часть образую¬ щихся нейтронов, то тогда каждая сле¬ дующая порция нейтронов будет больше предыдущей. Таким образом реакция не только не прекратится, а, наоборот, дол¬ жен произойти взрыв. Количество урана, необходимое для этого, должно быть очень велико. По подсчетам Ф. Пер- рена (23) для получения взрыва необхо¬ димо собрать в одном месте около 40 т окиси урана. 1 Существуют уже проекты регулиро¬ вания скорости такой реакции с целью не допустить взрыва (7). Можно, напр., надеяться, что, примешав к урану кад¬ мий (поглотитель нейтронов), можно со¬ здать такие условия, что при нагревании урана за счет выделяющейся энергии, реакция будет замедляться. Таким обра¬ зом она не перейдет в взрыв, а стабили¬ зируется при определенной скорости. Каждый грамм урана при своем разло¬ жении будет выделять около 20 ООО кило¬ ватт-часов энергии. Сейчас еще невозможно сказать с уве¬ ренностью, удастся ли использовать та¬ кую реакцию для практических целей. Ответ на этот вопрос, возможно, будет получен уже в ближайшее время. Однако уже тот факт, что практическое исполь¬ зование внутриатомной энергии является реальной проблемой сегодняшнего дня, имеет значение, важность которого трудно йереоценить. Исследование деления ядер нейтро¬ нами продолжается в настоящее время как у нас, так и за границей. Многое в этом явлении сейчас еще остается не¬ ясным и будет выяснено в дальнейшем. Возможно, что при этом исследовании будут открыты еще совершенно новые свойства этого явления, может быть, не менее интересные, чем те, о которых мы знаем сегодня. Литература 1. Adler F., На Iban Н. Nature, 143, 794, 1939. 2. A n d е г s о n Н. L., Booth Е. Т., Dunning J. R., Fermi Е. a. Slack F. О. Phys. Rev., 55, 511, 1939. 3. Anderson Н., Fermi Е. a. Han- stein. Phys. Rev., 55, 797, 1939. 4. В о h г N. Nature, 143, 330, 1939; Phys. Rev., 55. 418, 1939. 5. В о о t h E. Т., Dunning J. R., Slack F. G. Phys. Rev., 55, 981, 1939. 6. В о о t h E. Т., Dunning J. R., G 1 a s о e G. N. Phys. Rev., 55, 982, 1939. 7. Corson D., Thornton R. Phys. Rev., 55, 509, 1939. 8. Curie I., Halban H. et Preis- w e r k. Jaurn. de Phys., 6, 361, 1935; Meitner L. u. Strassmann F., Hahn O. Zs. f. Phys., 109, 589, 1938. 9. С u r i e I. et S a v'i t с h. C. R., 206, 906, 1938; 206, 1643, 1938. 10. F e a t h e r N. Nature, 143, 597, 1939. 11. Fermi E. Nature, 133, 898, 1934; cm. также «Успехи физ. наук», 14, № 7, 829, 1934; A m a I d i E., D’A g о s t i n о О., Fermi E., PontecorvoB., Ra- s о 11 i F. Proc. Roy. Soc., London, 149, 522, 1935; См. также «Успехи физ. наук», 14, 933, 1934; 15, № 7, 838, 1935. 12. F г i s с h О. Nature, 143, 852, 1939. 13. Halban H., Joliot F., Kovarski L. Nature, T43, 470, 1939; Dodi М.,
Пески Европейской части СССР 27 Н а 1 b а n Н., Joliot F.,Kovarski L. С. R., 208, 995, 1939. <4 Green G. К. et A I v a r e z L. W. ' Phys. Rev., 55, 417, 1939. 15 H a 1 b a n H., Joliot F., Kovarski L. Nature, 143, 680, 1939. 15. Hahn O. u. Strassmann F. Natur- wissensch., 26, 755, 1938. 17. Hahn O. u. Strassmann F. Natur- wissensch., 27, 11, 1939. 18. Hahn O. u. Strassmann F. Natur- wissensch., 27, 89, 1939. 19 Joliot F. C. R., 208, 647, 1939; Journ. de Phys., 10, 159, 1939. 20. J о I i о t F. C. R., 208, 341, 1939. 21. Meitner L., Hahn O. u. Strass¬ mann F. Zs. f. Phys., 106, 249, 1938. 22. M e i t n e r L. u. F r i s с h O. R. Nature, 143, 239, 1939; O. R. Frisch. Nature, 143, 276, 1939. 23. P e r r i n F. C. R., 208, 1395, 1939; C. R., 208, 1573, 1939. 24. Roberts R., Meyer R., Hafstad L. Phys. Rev., 55, 417, 1939. 25. Roberts R., Hafstad L., Meyer R. a. W a n g P. Phys. Rev., 55, 510, 1939; 44 fifid 1СПО 26. Szilard L. a. Z i n n W. Phys. Rev., 55, 799, 1939. 27. Thibaud J. et Mussa Andre. C. R., 208, 744, 1939 ; 208, 652, 1939. ПЕСКИ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР С. С. СОБОЛЕВ Обычно принято считать, что пески распространены лишь в Азиатской части СССР, однако это не так. На территории СССР, по подсчетам акад. Л. И. Прасолова, имеется 1 849 500 км2 разбитых песков и песча¬ ных почв; из них в Европейской части Союза (фиг. 1) расположено.538 400 км2.1 Большинство этих песчаных пространств еще не изучено, а значительная часть не освоена и представляет собою так наз. «бросовые» или неудобные земли. Наи¬ большее количество таких «бросовых» песков расположено на юге и юго-во¬ стоке Европейской части Союза. Развитие социалистического сельского хозяйства ставит перед нами задачу укрепления песков, освоения песчаных пространств, а также охраны песчаных почв от развевания и разрушения. Наи¬ большую ценность для освоения пред¬ ставляют пески, расположенные в лесо¬ степи, -степи и полупустыне. Массовый хозяйственный опыт местного населения показал, что большую часть этих песков можно освоить, причем вполне возможно освоить эти пески интенсивными куль¬ турами, как, напр., виноградниками, косточковыми (т. е. абрикосовыми, сли¬ вовыми, вишневыми) садами, огород¬ ными и техническими культурами. 1 Эти подсчеты в настоящее время уточ няются. Овощи и фрукты созревают здесь, на песках, на 2—3 недели раньше, чем на смежных суглинистых почвах. На юге — в степи — длинный вегетационный пе¬ риод и раннее созревание дают возмож¬ ность на песчаных почвах снимать в год по два урожая картофеля и прочих ово¬ щей. Кроме того, как показали наблю¬ дения, в сухие годы культуры на песках не так страдают от засухи и дают более устойчивые урожаи. Что же называется песками? Пески — это рыхлые, мелкообломочные отложе- нця, состоящие преимущественно из ча¬ стиц (зерен) диаметром от 0.05 до 3 мм. В большинстве случаев они являются продуктами выветривания и переотло- жения горных пород и различаются по крупности зерен, по составу и проис¬ хождению. По крупности зерен разли¬ чают пески среднезернистые, в которых преобладают частички зерна диаметром 0.25—1 мм; мелкозернистые — с пре¬ обладающим диаметром менее 0.25 мм и крупнозернистые (крупнее 1 мм). В Европейской части СССР преобла¬ дают кварцевые мелкозернистые и среднезернистые пески. По происхожде¬ нию различают пески аллювиальные, флювио-гляциальные, морские, гля- циальные, эоловые и т. д. Аллювиальными песками называются пески, отложенные речными водами в речных долинах. Большая часть этих
28 Природа 1939 Пески и сугкси Европейской ЧАСТИ-СССР Фиг. 1. Схематическая карта распространения песков и супесей в Европейской части СССР. песков была отложена в то время, когда север Европейской части Союза был покрыт ледником, и при таянии этого ледника наши реки были очень полно¬ водны. Быстрое течение откладывало вдоль этих рек в речных долинах мелко- и среднезернистые пески. Флювио-гляциальными песка¬ ми называют пески, отложенные потоками, вытекавшими непо¬ средственно из-под ледника. Благодаря тому, что ледник отличался значительной мощ. ностью, потоки у края ледника во время его таяния были очень многоводны; они разливались на колоссальных пространствах, мало_ считаясь с современным рельефом. Поэтому, если мы посмотрим на карту распростра¬ нения песков в Европейской части СССР (фиг. 1), то увидим, что флювио-глициальные пески на севере Союза располагаются широкими полосами, часто па¬ раллельно краю ледника. Пески эти плохо сортированы и нередко содержат прослои гравия, галь¬ ки и даже отдельные крупные валуны. В СССР по берегам морей рас¬ пространены также морские пески, отложенные водами моря. Такими песками сложены косы на берегу Черного моря, отдель¬ ные участки на побережье Бал¬ тийского, Баренцева и Белого морей, значительные массивы на северном побережье Каспий¬ ского моря, косы залива Кара-Богаз- Гол и т. д. На севере СССР — в Карелии и на Кольском полуострове—распространены гляциальные пески, отложенные ледни¬ ками (песчаная и супесчаная мо¬ рены). iv'" Фиг; 2i Одиночные баоханы. наступающие на оазис. Фото А. Г. Гаеля.
Пески Европейской части СССР 29 На юге и юго-востоке пески часто бы¬ вают разбиты и перевеяны ветром. в бугры (кучугуры), барханы. Такие перевеянные пески называют эоловыми, различают еще древнеэоловые пески, перевеянные в ксеротермический период. На песках формируются песчаные п о ч в ы различного происхождения: на севере и в средней полосе на песках преобладают подзолистые почвы, южнее располагаются песчаные черноземы, каштановые и бурые почвы и, наконец, в пустынной полосе (в Азиатской части СССР) распространены цесчаные серо¬ земы. В низинах, среди песков подзоли¬ стой зоны, распространены луговые и болотные песчаные почвы. На юге в та¬ ких низинах мы нередко встречаем пес¬ чаные солончаки и солонцеватые почвы. Песчаные почвы и разбитые эоловые пески в Европейской части СССР, по акад. Л. И. Прасолову, распределяются следующим образом: 1) подзолистые песчаные почвы . . . 347 600 2) черноземы песчаные 6 600 3) черноземы супесчаные 94 700 4) каштановые и бурые песчаные и супесчаные почвы 57 700 5) пески голые и заросшие с недораз- L I * витыми почвами . . j 31 800 Итого по Европейской части СССР . . 538 400 Пески голые и заросшие с недораз¬ витыми почвами приурочены преимуще¬ ственно к югу и юго-востоку СССР, а именно к каштановой и серой зоне, заходя отчасти в черноземную зону. "Фиг. 3. Барханные цепи грядовых песков. Казахстан. Фото С. А. Никитина. Фиг. 4. Скрепляющее действие корней расти¬ тельности на песках. Казахстан, пески Нарын. Фото С. С. Соболева. В подзолистой зоне такие пески имеют сравнительно малое распространение. Пески и песчаные почвы по своим экологическим свойствам резко отличаются от суглинистых почв, поэтому при освоении песчаных про¬ странств нужно знать, в чем заклю¬ чаются эти отличия и чем эти отличия обусловлены, так как без учета основ¬ ных особенностей песчаных пространств нельзя ожидать успеха при их освоении. Основным и общим свойством для всех песчаных почв является бедность их мельчайшими, так называемыми кол¬ лоидными, частицами как минеральными (глина), так и органическими (гумус). Количество глинистых частиц, т. е. частиц диаметром менее 0.005 мм, в пес¬ чаных почвах не превышает 2%, в поч¬ вах, развившихся на глинистых песках 2—4%, а в супесчаных почвах 4—9%. Количество гумуса в песчаных почвах ничтожно и даже в супесчаных черно¬ земах не превышает 1—2%, в то время как в суглинистых черноземах количе¬ ство гумуса нередко достигает 10 и даже 16%. Исключением являются луговые и болотные песчаные почвы, в верхних
30 Природа 1939 горизонтах которых содержится более значительное количество органических веществ преимущественно в виде нераз- ложившегося или слабо разложившегося торфа. Бедность коллоидами порождает в пес¬ чаных почвах различного происхожде¬ ния ряд общих свойств. Мы знаем, что пески и песчаные почвы отличаются хорошей водопроницаемостью и очень малой влагоемкостью; поэтому после дождей влага не задерживается на по¬ верхности песков, а проникает в глу¬ бину, до грунтовых вод. Вследствие этого поверхностный сток на песчаных пространствах почти отсутствует; сток можно наблюдать лишь ранней весной, когда песчаные пространства покрыты ледяной коркой или же влажная песча¬ ная почва промерзла. Песчаные почвы и пески теряют очень мало влаги путем испарения с поверх¬ ности, так как в этих почвах капилляр¬ ное движение влаги происходит, хотя и быстро, но на небольшую высоту (50—60 см). Вследствие этого песчаные почвы, и особенно разбитые пески, являются накопителями грунтовых вод (акад. Г. Н. Высоцкий), что особенно важно в засушливых районах, где у нас мало пресной воды. Но, на ряду с этим, верхние слои песка и песчаные почвы отличаются очень неустойчивым водным режимом, так как они удерживают очень мало влаги, а главная часть влаги про¬ сачивается вниз, пополняя грунтовые воды. Поэтому песчаные почвы, в кото¬ рых грунтовые воды лежат глубоко, называют «сухим и», и на них при этих условиях могут произрастать лишь сухоустойчивые растения, называемые ксерофитами. Благодаря незначительной влагоем- кости, песчаные почвы отличаются хоро¬ шей теплопроводностью и малой тепло¬ емкостью. Этим песчаные почвы резко отличаются от суглинистых почв. Песча¬ ные почвы прогреваются быстрее, силь¬ нее и на большую глубину, чем сугли¬ нистые почвы в тех же климатических условиях. Поэтому песчаные почвы, осо¬ бенно на севере, считают «теплым и» почвами в отличие от «холодны х» влагоемких суглинистых и глинистых почв. Это свойство песчаных почв ис¬ пользуется при продвижении земледелия на север: на севере, за полярным кру¬ гом, наилучшими почвами являются «теплые» супесчаные и песчаные почвы. Такая разница в тепловом режиме ме¬ жду глинистыми и песчаными почвами сохраняется и на юге, г^е урожай на песчаных почвах, как мы указывали выше, созревает обычно на 2—3 недели раньше, чем на смежных суглинистых. Вследствие бедности минеральными и органическими коллоидами, песчаные почвы обладают и слабой поглотитель¬ ной способностью, т. е. они плохо удер¬ живают питательные вещества, необхо¬ димые для произрастания растений. Органические вещества, в том числе и навоз, благодаря хорошей аэрации и прогреваемости песчаных почв, быстро разлагаются, и продукты их разложе¬ ния вымываются нисходящими токами влаги из корнеобитаемых горизонтов в грунтовые воды. Поэтому песчаные почвы отличаются неустойчивостью пи¬ щевого режима: это, как говорят, — «голодные» по>'вы. Малая связность песчаных почв облег¬ чает обработку, вследствие чего песча¬ ные почвы называют «легкими» почвами. Поэтому на песчаных почвах можно производить ранние посевы и их можно обрабатывать сразу же после дождей. В то же время малая связность (сыпу¬ честь) песчаных почв обусловливает их подвижность и легкую подверженность процессам развевания (дефляции), при¬ чем культурные растения «засекаются» и засыпаются песчинками. Поэтому при обработке песчаных почв приходится в первую очередь считаться с их малой связностью. При неправиль¬ ной распашке песчаные почвы особенно быстро разрушаются, теряют связность и превращаются в сыпучие пески. Вслед¬ ствие этого распашку песчаных про¬ странств, особенно на юге и на юго- востоке, можно производить лишь при условии создания защиты от ветра. Для защиты от ветра устраивают живые из¬ городи, так называемые полезащитные полосы, из древесных и кустарниковых пород, а также применяют «мертвую» защиту — щиты и изгороди из трост¬ ника и хвороста (фиг. 5).1 1 Выражаю здесь благодарность А. Г. Гаелю и С. А. Никитину за предоставление фотогра¬ фий.
Пески Европейской части СССР 31 В лесной и лесостепной зонах при по¬ садке сосны на песках, чтобы избежать развевания, часто производят лишь ча¬ стичную обработку почвы. При этом на песчаных участках проводят борозды, обрабатывают почву отдельными поло¬ сами, площадками, чтобы необработан¬ ные, покрытые травянистой раститель¬ ностью междурядья играли роль защит¬ ных полос. Применение удобрения на песчаных почвах также отличается рядом особен¬ ностей Песчаные почвы в первую оче¬ редь нуждаются в азотистых и калийных уд б/ениях. Однако при внесении удо¬ брений приходится считаться с недостат¬ ком влаги в песчаных почвах в сухое время года и с тем, что во влажное время год 1 минеральные удобрения легко вы¬ мываются из корнеобитаемых гори¬ зонтов. Учитывая эти особенности песчаных почв, удобрения в сухих областям обычно вносят глубоко в подпахотные, непересыхающие слои, так как в cyxot время года, особенно на юге, верхни( 20—25 см песчаных почв пересыхают. Чтобы предотвратить быстрое вымыва¬ ние, выбирают обычно слабо-раствори¬ мые формы минеральных удобрений. При применении легко-раствЬримых удобре¬ ний на песчаных почвах их вносят обычно частыми, но небольшими дозами, учитывая потребность с.-х. культур, с таким расчетом, чтобы большая часть вносимых удобрений была использована сразу же растениями. На участках песков и песчаных почв с близкими корнедоступными пресными грунтовыми водами . или с прослоями суглинков, а также других связных по¬ род, в настоящее время разрабатываются другие новые методы химизации с уче¬ том особенностей песчаных почв. Здесь удобрения вносятся с таким расчетом, чтобы они вымывались вглубь, в грун¬ товые воды, а потом, растворяясь в грун¬ товых водах и поднимаясь по капилля¬ рам, питали культурные растения. При наличии прослоев суглинка, эти про¬ слои как губка впитывают влагу, вместе с растворенными в ней удобре¬ ниями, а потом постепенно отдают их растениям. Известкование песчаных подзолистых почв также своеобразно: так как реак¬ ция песчаных почв 'неустойчива, то '/ дут'''-г1- тч'тлвац Фиг. 5. Рядовые и устилочные защиты, между которыми посажены черенки кандыма и чернеца. Вдали кусты тамарикса (р. Аму-дарья). Фото А. Г. Гаеля. известкование необходимо производить осторожно, применяя з^есь вместо из¬ вести — мергель и карбонатный лёсс. Таким образом, подводя итоги, мы видим, что песчаные почвы — это весьма своеобразные почвы. Это «теплые! и «легкие», но «сухие» и «голодные» почвыг отличающиеся неустойчивостью водного и пищевого режима. Однако указанные неблагоприятные свойства водного и пищевого режимов песчаных почв исчезают, как только в толще песков, на корнедоступной глу¬ бине, залегают прослойки суглинков, глин, продуктов выветривания корен¬ ных пород или самые коренные породы^ а также прослои погребенных почв.1 Слой песков, залегающий на поверх¬ ности этих пород, легко пропускает вниз влагу атмосферных осадков; подстилаю- 1 Благодаря легкой подвижности песков, на песчаных пространствах нередко наблюдаются под толщей эоловых песков и современных почв древние погребенные почвы.
32 Природа 1939 Фиг. 6. Абрикосовый спд на песках. Замьяны. Фото А. Г. Гаеля. щие более влагоемкие породы задержи¬ вают эту влагу в своей толще на корне¬ доступной глубине. Влага при таком геологическом строении песчаных про¬ странств целиком, почти без потерь, потребляется растениями. Непосред¬ ственного испарения с поверхности почвы здесь почти нет, так как покров¬ ные пески, легко пропуская влагу вниз, не поднимают ее в верхние слои по свой¬ ственной им плохой капиллярной спо¬ собности. Влага же, которая поступила из песков в подстилающие глинистые породы, обратно в пески не передается, поэтому прослои более связных (глини¬ стых) пород в песках являются свое¬ образной «копилкой влаги», служа в то же время базой для питания ра¬ стений. Такие участки песчаных почв и песков, с прослоями суглинков, глин и погре¬ бенных почв на корнедоступной глубине отличаются уже устойчивым водным и пищевым режимом. Эти участки обычно не страдают от засухи; виноградники, сады, полевые и огородные культуры дают здесь самые устойчивые и наиболь¬ шие урожаи. При наличии корнедоступных прес¬ ных грунтовых вод в южных песках при применении удобрений также можно по¬ лучить устойчивые и обильные урожаи. Здесь не нужно бояться недостатка влаги в почве. Не нужно бояться, что удобрения будут быстро вымыты из верхних горизонтов. Влаги здесь доста¬ точно, благодаря близости зоны капил¬ лярного поднятия грунтовых вод. Мине¬ ральные удобрения будут вымываться лишь в корнедоступные грунтовые воды и, поднимаясь по капиллярам, будут почти целиком потребляться культур¬ ными растениями. Таким образом культура на песках может быть построена на своеобразном «подземном химизирован¬ ном орошении» грунтовыми водами.1 Песчаные пространства, где на не¬ большой глубине залегают прослои бо¬ лее связных глинистых пород или по¬ гребенные почв, а также пески с близ¬ кими пресными грунтовыми водами, очень распространены в Европейской части Союза ССР. Эти песчаные про¬ странства необходимо на юге и юго- востоке СССР в первую очередь осваи¬ вать. Однако перед освоением песчаных про¬ странств необходимо провести специаль¬ ные почвенно-гидрогеологические и гео- ботанические исследования. На основе этих исследований для каждого пред¬ назначенного к освоению песчаного мас¬ сива должен быть составлен (исходя из плановых заданий и специализации района) проект освоения и проект необ¬ ходимых для освоения агролесомелиора¬ тивных мероприятий (защитные полосы и т. п.). Необходимо помнить, что при непра¬ вильном использовании (распашка боль¬ ших песчаных массивов без защитных полос, ненормированный усиленный вы¬ пас скота и т. д.) песчаные и супесчаные почвы легко утрачивают свою связность (и без того незначительную) и превра¬ щаются в сыпучие пески. Ветер сначала 1 Этот вопрос нуждается в дальнейшей раз¬ работке. ■’*'
Пески Европейской части СССР 33 перерабатывает верхние горизонты почвы, выдувая из пахотного горизонта наиболее плодородные частички мелко¬ зема и перекатывая песчинки. Потом на нолях и на выпасах образуются котло¬ вины выдувания, а эоловые процессы захватывают все более и более глубокие слои почвы, пока базис дефля¬ ции не положит предела этому разду¬ ванию. Базисом дефляции (развевания) называют тот уровень, ниже (глубже) которого дефляция не идет. Базисом дефляции в песках Европейской части СССР служат обычно зона капиллярного поднятия грунтовых вод и более плот¬ ные, не поддающиеся дефляции прослои суглинков, лёсса и выходы плотных коренных пород. При развевании на разбитых песках формируется бугристый эоловый рельеф. Обычно различают высоко-бугристый рельеф, где высота бугров над котлови¬ нами выдувания превышает 7 м, местами достигая 15—20 м; средне-бугристый (3 — 7 м), низко (мелко)-бугристый (1—3 м) и равнинный, где высота бугров не превышает 1 м. Высота бугров в пе¬ сках в основном зависит от глубины залегания базиса дефляции; чем глубже •базис, тем выше буг,ры. Образованию бугров на разбитых песках часто способ¬ ствует и растительность, особенно от¬ дельные экземпляры и куртины кустар¬ никовой и древесной растительности, вокруг которой скопляются кучевые пески. В бурой и серой зонах в сыпучих, лишенных растительности песках, на ряду с буграми, наблюдаются бар¬ ханы правильной полулунной или копытообразной формы. На песчаных, обычно плоских мор¬ ских побережьях, а также на побе¬ режьях озер и рек, благодаря действию господствующих ветров, формируются песчаные дюны. Это—песчаные гряды с резко выраженным гребнем и двумя хорошо выраженными склонами: склон, обращенный к ветру, или наветренный, обычно пологий (5—12°), а противопо¬ ложный — подветренный склон крутой (30—40°). Дюны обычно не остаются в покое, а постепенно переносятся ве¬ трами вглубь материка, а на их место на побережье вырастают новые (И. Муш¬ кетов). В СССР дюны описаны на побе¬ режье Балтийского .моря (у Сестро- рецка),на побережье Аральского моря. Природа, № 9. После прекращения выпаса пески зарастают. Сначала в сыпучих песках показываются отдельные расте¬ ния - пионеры: верблюдки, поташник, льнянка, ивы, в бурой зоне — кумарчик (и кияк), в серой зоне — селин и песча¬ ная акация. Потом в зарастающих песках преобладают корневищные травы: песчаная осока, песчаный овес (кияк) и др.;в полузаросших песках господствуют стержнекорне¬ вые (песчаные полыни) и, наконец, в заросших песках господствуют растения, свойственные (в основном) той зоне, в которой расположены пески: в черноземной и каштановой — степь из дернинных злаков; в бурой — злаково¬ полынная растительность; в серой зоне — полынно-эфемеровая и кустар¬ никово-эфемеровая растительность. Для освоения сыпучие пески закре¬ пляют. Для этого (как мы указывали) применяют или механические защиты (щиты, изгороди), или используют ра¬ стительность. Растения для закрепле¬ ния песков выбирают особо для каждой зоны. В подзолистой и черноземной зо¬ нах применяют посадку шелюги; в каш¬ тановой и бурой зонах садят каспийскую шелюгу, сеют песчаный овес, кумарчик и пр.; в серой зоне сеют кумарчик, садят джузгуны, черкез, саксаул, песчаную акацию, тамарикс и пр. Пригодность перевеянных песчаных пространств для тех или иных культур также зависит главным образом от нали¬ чия на корнедоступной глубине пресяых грунтовых вод и прослоек более гли¬ нистых пород и погребенных почв. Наи¬ лучшими являются участки с равнинным или мелко-бугристым рельефом, где на небольшой глубине (0.5—1.5 м) залегают глинистые прослойки или сформирован¬ ные погребенные почвы, а на глубине 1—2 м (в особенности это важно для засушливых областей) залегают пресные грунтовые воды. Такие участки разбитых песков обычно осваивают под с.-х. культуры. В подзо¬ листой и черноземной зонах здесь, между защитными лесными и лесо-садовыми полосами, разводят сады, сеют рожь, картофель, сераделлу. В каштано¬ вой, бурой и серой зонах разводят виноградники, косточковые сады, тех¬ нические культуры, орошаемые ого¬ роды и пр. з
Природа 1939 Участки со средне- и высоко-бугри¬ стым (или барханным) рельефом пред¬ ставляют большие трудности для освое¬ ния. Резко расчлененный бугристый и барханный рельефы создают крайне пестрые почвенные и гидрогеологиче¬ ские условия, что не дает возможности создать однородное интенсивное сель¬ ское хозяйство на этих песках. На вы¬ соких буграх культурная с.-х. расти¬ тельность гибнет от недостатка влаги и питательных веществ, а в низинах ме¬ жду буграми в более северных районах с.-х. растительность страдает от избытка влаги, кроме того, бугристый рельеф за¬ трудняет механизацию с.-х. работ. Пески со средне- и высоко-бугристым рельефом частично осваиваются (отдель¬ ные низины между буграми) под с.-х. культуры лишь в очень населенных районах. Обычно же такие участки ис¬ пользуются для лесного и животновод¬ ческого хозяйств. В подзолистой зоне на таких песках разводят сосну или сосну с дубом (если пески с прослойками суглинка). В черноземной и каштановой зонах разводят сосну, а на песках с про¬ слойками суглинка или с погребенными почвами — белую акацию, шелковицу, тополь, сосну с дубом;в низинах с близ¬ кими грунтовыми водами — ольху, бе¬ резу. Часто такие участки используются для животноводства, что вполне допу¬ стимо при строго нормиро¬ ванном выпасе. В бурой и серой зонах средне- и высоко-бугристые (бар¬ ханные) пески используют для выпаса скота, подсевая кормовые травы (одно- • летние костры, житняк). Литература 1. Высоцкий Г. Н. Зап. Белорусского Гос. инст. сельск. хоз., вып. 3, Минск, 1924. 2. В ы с о ц к и й Г. Н. Учение о лесной пертиненции. Лгр., 1930. 3. Г а е л ь А. Г. Руководство к исследбванию. песков. М., 1930. 4. С о б о л е в С. С. К методике экспедицион¬ ных почвенных исследований песков степи и лесостепи Европейской части СССР. Тр. Почв. инст. Акад. Наук СССР, т. XVII,. 1938. (Приведен список главнейшей лите¬ ратуры по пескам.) О СВЯЗИ МЕЖДУ ХИМИЗМОМ РАСТЕНИЙ И ИХ ПОЛОЖЕНИЕМ В СИСТЕМЕ С. С. НЕНЮКОВ Со времени основоположника изуче¬ ния физиолого-химических признаков растений Ф. Рохледера (1854 г.) было сделано немало попыток поставить в связь систематические отношения ра¬ стений с данными биохимии. В послед¬ нее время за этой связью исследователи начинают видеть смысл, значительно бо¬ лее глубокий, нежели ранее, а именно — филогенетический. Из последних наи¬ более крупных работ в этой области на¬ зовем работы Г. Молиша, А. В. Благо¬ вещенского и С. Л. Иванова. (Кроме перечисленных авторов этим вопросом в настоящее время в той или иной мере занимается много исследователей.) Одно¬ временно этот вопрос стал изучаться и биохимиками (акад. В. И. Вернадский, А. В. Виноградов и др.). Надо сказать, что этими работами занимались,’’глав ным образом, не систематики растений (из систематиков можно назвать немного имен: пожалуй, лишь Г. Галлира и К. Меца), так что авторы этих исследо¬ ваний обычно исходили от тех или иных ранее существовавших систем. Характер и степень широты выводов, которые могли быть получены -в результате этих исследований, зависели поэтому от сте¬ пени естественности и филогенетичности самых систем растений, а так как, по общему признанию ботаников, прежние системы были мало удовлетворитель¬ ными, то понятно, что и обобщения, которые могли быть получены в резуль¬ тате этих исследований, многого из того, что они могли бы дать, не да¬ вали.
О связи между химизмом растений 35 В предлагаемой работе делаются по¬ пытки увязки некоторых биохимических явлений с новыми систематическими по¬ строениями, высказанными автором в по¬ следнее время для некоторых групп дву¬ дольных растений. Давно было известно, что крестоцвет¬ ные растений (Cruciferae) и луки (Allium) богаты особыми веществами, которые и по настоящее время носят название гор¬ чичных и чесночных (или аллиловых) «масел». Впоследствии стало известно, что эти вещества содержат в себе серу и, повидимому, находятся в растениях в виде глюкозидов. Было установлено также нахождение этих глюкозидов и среди некоторых других семейств. В по¬ следней наиболее авторитетной сводке Г. Клейн (G. Klein, 1932), К. Вемер (С. Wehmer) указывают на присутствие чесночных масел (Lauchole) в растениях сем. Liliaceae, Cruciferae, Umbelliferae, Leguminosae и Caricaceae, а горчичных масел (Senfole) — в растениях семейств Cruciferae, Resedaceae, Tropaeolaceae, Cap- paridaceae, Salvadoraceae, Phytolaccaceae, Caricaceae и Limnanthaceae. Имеются дан¬ ные о нахождении горчичных масел в сем. Aquifoliaceae, Piperaceae и Burse- гасеае (С. Wehmer, 1929^-1935), но эти данные, повидимому, не совсем досто¬ верны. Значительная часть этих семейств от¬ носится к порядку Rhoeadales (или Сги- ciales). Все остальные семейства принад¬ лежат к различным участкам системы покрытосемянных растений. Если исклю¬ чить сем. Liliaceae, стоящее особо уже потому, что Liliaceae являются однодоль¬ ными, то можно заметить, что большая часть семейств с горчичными маслами относится к выделенной нами (1937) среди двудольных филогенетической группе (надпорядку) Racemiformes (mihi), в которую отнесены нами се¬ мейства:' Ranunculaceae, Nymphaeaceae, Papaveraceae, Fumariaceae, Berberidaceae, Cruciferae, Capparidaceae, T ovarlaceae, Resedaceae, Moringaceae, Bret schneider ia- ceae, Tropaeolaceae, Araliaceae, Umbelli- ferae, Campanulaceae, V alerianaceae и Compositae. Наиболее характерные и наиболее об¬ щие (но не абсолютные) их черты: кисте¬ видное ветвление осевых органов, травя¬ нистость и членистые млечники. К ним близко примыкает и семейство Caricaceae. Исключение представляют лишь сем. Leguminosae (2 вида), для которых к тому же не имеется аналитических данных, сем. Phytolaceaceae (1 вид) и сем. Limnanthaceae (1 вид). Отметим обычно наблюдающуюся большую таксо¬ номическую значимость горчичных и чесночных масел, так как они, как пра¬ вило, приурочены к таксономическим единицам крупного порядка — семей¬ ствам, родам и т. п., и притом присущи, как правило, всем относящимся сюда представителям. Так обстоит дело с Cru¬ ciferae, Resedaceae и другими семей¬ ствами. Наоборот, последние три до¬ вольно крупных семейства имеют лйшь отдельных представителей среди массы видов растений, не содержащих этих «масел». На основании сказанного наличие горчичных масел (точнее, способность образовывать горчичные масла) может считаться физиолого-химическим (С. Л. Иванов) или биохимическим признаком этой группы Racemiformes (по крайней мере, для значительнейшей их части). Следует иметь в виду, что из природ¬ ных органических соединений (нерас- падного характера) сера входит в состав, главным образом, трех групп органи¬ ческих веществ, а именно: белковых, глюкозидов и сульфидов. Эти серосодер¬ жащие глюкозиды (сульфо- или тио- глюкозиды), как мы видели, имеют опре¬ деленную таксономическую приурочен¬ ность. Сульфиды встречаются в тех же растениях, что и названные глюкозиды, а кроме того, еще в двух родах Pelargo¬ nium и Mentha, у которых были обнару¬ жены лишь следы сульфидов (W. Thies и С. Wehmer, 1932). Белки же являются «универсальными» веществами, входя¬ щими в состав всех живых существ. Исходя из этой общей распространен¬ ности белков и крайне недостаточной их изученности, мы обратились к глюко- зидам и сульфидам, как к специфиче¬ ским физиолого- (био-) химическим при¬ знакам. Составляя свою работу «Материалы к ревизии двудольных растений», к со¬ жалению, мы не нашли указаний о на¬ хождении горчичных масел в сем. Com¬ positae. Осенью 1937 г. наше внимание остановилось на указании (М. Bergmann и Н. М. Gierth, 1932) о нахождении у Atractylis gummifera L. калиевой соли 3*
36 Природа 1939 атрактиловой (глюкозидо-) кислоты C3oH52°ieS2K2- Атрактиловая (глюко- зидо-) кислота содержит в себе серу, которой прочие глюкозиды, кроме так называемых горчичных масел, не содер¬ жат. Таким образом становится весьма вероятным, что и в сем. Compositae встречаются хотя бы аналоги серосодер¬ жащих глюкозидов, что подтверждало особенную таксономическую приурочен¬ ность всех этих серосодержащих органи¬ ческих небелковых соединений к группе Racemtformes (и Allium). Для некоторых представителей этой группы характерно богатство K2S04, а для листьев растений сем. Cappari- daceae (кстати сказать, приуроченных к солончакам или сильно засоленным почвам, в противоположность прочим растениям этой группы) характерны чрезвычайно редко встречающиеся в выс¬ ших растениях (организмах) кристаллы CaS04 (И. П. Бородин, 1938).1 Такое обилие некоторых таксономиче¬ ских групп серосодержащими органиче¬ скими соединениями, а также известное в литературе повышенное содержание серы в некоторых семействах растений заставили нас рассмотреть вопрос о ко¬ личественном содержании серы в дву¬ дольных растениях несколько ближе. Для этого мы воспользовались послед¬ ней сводкой по элементарному составу растений, а именно работой К. Boresch, из которой были взяты данные по хими¬ ческим анализам преимущественно веге¬ тативных надземных частей растения целиком. (Там приведены данные для 49 семейств двудольных.) Сравнивая эти данные, мы замечаем, что в сухом веществе всего растения: 1) у представителей семейств древес¬ ных растений и вообще растений, как ■равило, влажных местообитаний, со¬ держание серы колеблется от 0.006 до 0.483%; 2) у представителей древесных се¬ мейств растений содержание серы, как правило, меньше 0.1% (редко выше); 3) у семейств растений сухих место¬ обитаний, представители которых (се¬ мейств) — большею частью травянисты, 1 Кристаллы гипса встречаются еще у Тата- ricaceae (Н. Brunswik, 1920), как известно, растений солончаковатых мест и часто солон¬ чаков. наблюдается содержание серы от 0.025 до 3.508%; 4) у большей части семейств сухих местообитаний содержание серы бывает менее 0.02и/„ине превышает 0.4—0.5%; 5) больше 0.5% бывает в семействах- Ranunculaceae 0.150—0.528%, Cruciferae 0.348—1.108%, Umbelliferae 0.133- 0.509%, Compositae 0.037—1.700%, Fouquieriaceae 0.601%, Chenopodiaceat 0.103—3.508%, Aizoaceae 0.364—2.79%, Malvaceae 0.024—0.544% и Plantagina- ceae 0.326—1.631%. 6) В листьях, как правило, наблю¬ дается несколько повышенное содержа¬ ние серы. Число семейств с повышенным содержанием серы в листьях весьма не¬ велико и, вследствие незначительного количества соответственных данных, здесь они опущены. Из этих данных видно, что значитель¬ ное накопление серы происходит в группе Racemi/ormes, а именно в се¬ мействах: Ranunculaceae 0.150—0.528%, Cruciferae 0.348—1.108%, Umbelliferae 0.133 — 0.509%, Compositae 0.037— 1.700%, где накопление серы бывает свыше 0.5%, но не достигает 2.0%. С другой стороны, выделяются семей¬ ства: Chenop'odiaceae 0.103—3.508%, Aizoaceae 0.364—2.79% и Plantaginaceue 0.316—1.631%, где сера накопляется иногда свыше 2.0%. j Столь повышенное содержание серы I в семействах Chenopodiaceae и Aizoaceae объясняется, повидимому, обилием сер¬ нокислых солей, входящих в состав этих, с одной стороны, общеизвестных солончаковых и часто суккулентных ра¬ стений, а с другой — растений различ¬ ных депрессий, куда сбегают, главным образом, надземные воды, и вообще ра- стений, характерных для солончаков и разнообразных засоленных, часто весьма сильно, почв. Богатые серой представители Racemi- formes и многие другие травянистые се¬ мейства — растения в значительной мере сухих степей, пустынь и полупустынь, иначе говоря, местностей со слабо выщелоченными или невыщелоченными почвами; однако в противоположность второй группе Racemiformes имеют осо¬ бенно высокое содержание серы. Семей¬ ство Fouquieriaceae — типично степное. Все это приводит нас к следующим за¬ ключениям:
О связи между химизмом растений 37 1) повышенное количество серы встре¬ чается в растениях, главная масса и центр распространения которых нахо¬ дятся в степных и пустынных зонах /странах), т. е. с сухим и жарким или, ро всяком случае, теплым вегетационным периодом и невыщелоченными или слабо выщелоченными почвами; 2) среди семейств, как правило, не солончаковых или не специально солон¬ чаковых растений наибольшее количе¬ ство серы содержится в семействах сухих и пустынных местностей и местообитаний группы (подкласса) двудольных расте¬ ний Lacteae (mihi, pro subclassis), состоя¬ щей из надпорядков Racemiformes (mihi) и Ligniladeae (mihi).- В состав послед¬ него, в свою очередь, входят семейства: Trochodendraceae, Cactaceae, Eucommia- ceae, Euphorbiaceae, Moraceae, Acera- ceae, Celastraceae, Loranthaceae, Olaca- ceae, Hippocrateaceae, Apocynaceae, Ascle- piadaceae, Fouquieriaceae, Sapotaceae, Caprifoliaceae, Convolvulaceae и Carica- ceoe. Наиболее общая и характерная черта Lacteae — широкое развитие млеч¬ ников со всей присущей им спецификой (напр, каучуком и т. п.). Ligniladeae мы противопоставляем Racemiformes. Характернейшие и наиболее общие черты Ligniladeae — обилие древесных видов с нечленистыми млечниками и богатство технически важным каучу¬ ком, гуттаперчей, бедность эфирными маслами и т. п.; 3) по богатству серы среди Lacteae особенно выделяется группа Racemi¬ formes; 4) группу (подкласс) Elacteae (mihi) мы противопоставляем группе Lacteae (mihi) и характеризуем отсутствием млечников (к ней относятся все прочие двудольные, не вошедшие в группу Lacteae); соответственные накопления серы наблюдаются, главным образом, у типично-солончаковых растений. Лишь семейства Malvaceae и Plantaginaceae до некоторой степени нарушают эту общую закономерность. Другие аналитические данные, не во¬ шедшие (в силу своей специфики и по другим причинам) в сводку К. Boresch, не включенные и сюда, только подтвер¬ ждают эту закономерность. Отметим, что по таким микроморфи- чески- (аналитически-, цитологически-) богатым соединениями серы семействам растений, как Capparidaceae, отсут¬ ствуют химико-аналитические данные. Анализ же Goebel по Tamarix laxa, вероятно, неточен. В этом отношении желательны соответственные анализы (Capparisl TamarixX). Из сказанного видно, что в части семейств группы Racemiformes наблю¬ дается параллелизм в смысле нахожде¬ ния сульфоорганических небелковых со¬ единений и повышенного содержания серы. Такое исключительное нахождение сульфоорганических небелковых со¬ единений — глюкозидов и сульфидов в группе Racemiformes стоит в связи с повышенным содержанием серы в этих растениях и скорее всего обусловлено обилием солей серной кислоты в мест¬ ностях их произрастания. (Мы опускаем здесь, как и в дальнейшем, многие другие закономерности более мелкого порядка и некоторые кажущиеся укло¬ нения от нормы.) Так как образование сульфоглкжо- зидов и сульфидов и повышенное со¬ держание серы в растениях группы Ra¬ cemiformes, повидимому, являются кон¬ ституционными их особенностями, то мы предполагаем, что эти признаки, оказавшись почему-либо необходимыми (полезными?), были обусловлены в да¬ леком прошлом при формировании пред¬ ков этой группы 1 и закреплены (есте¬ ственный отбор) в филогенетическом развитии до известной степени как бы по принципу закона действующих масс: те или иные вещества (элементы) во¬ влекались (-ются) в круговорот орга¬ низма в тем большем количестве, чем в большем количестве они находились (-ятся) в окружающей его среде (и пище). Заметим, что, к сожалению, крайне отрывочные сведения, какими мы рас¬ полагаем в отношении селена (F. Та- bouris, 1932; К. Т. Williams, Н. Knight №35, и лр.), говорят, скорее всего, о том, что те же группы растений тио- филов обладают известной тенденцией и к накоплению в себе селена. Здесь интересно отметить параллель между «родственными» отношениями не¬ которых химических элементов и род¬ ственными группами растений. Селен 1 Отсюда становится вероятным, что фило¬ генетическая колыбель (территория) Racemi¬ formes была с повышенным содержанием серы.
38 Природа 1939 и сера — соседи в нечетных рядах 6-й группы периодической системы Мен¬ делеева. Между ними замечается боль¬ шое оодство в смысле географического распространения, приуроченности ме¬ сторождений к сухим и пустынным областям, накопления их в этих мест¬ ностях, а,о известной степени сходство в геохимических и биогеохимических процессах (миграциях) и, наконец, сходство редечного запаха селена (Мен¬ делеев, 643) с характерным редечным запахом сульфидов и целого ряда расте¬ ний из группы Racemiformes, обильно содержащих сульфиды и сульфоглюко- зиды. Больше тою, известно, что пары не¬ которых окислов ближайшею (в ряду периодической системы Менделеева) к сере элемента — мышьяка и AsH3 обладают «характеристическим чесноч¬ ным запахом» (Менделеев, 577, 578) и таковым же обладают так нач. чес¬ ночные масла, столь характерные для луков. Отсюда возникает вопрос: не обусло¬ вливают ли редечный и чесночный за¬ пахи какие-либо общие особенности, свойственные «родственным» атомам — сере, селену и мышьяку, и что это в таком случае за особенности? А надо сказать, что эти запахи, повидимому, имеют в жизни некоторых организмов большое значение. Давно было известно, что некоторые бабочки и жуки предпочтительно пи¬ таются крестецветными растениями.1 Народ отметил эти приуроченности в сле¬ дующих названиях: бабочка - капуст- кииа, капустная блоха и т. д. В 1932 г. Н. Я. Кузнецов, разбирая в своей интересной работе вопрос о кор¬ мовых связях этих (и других) бабочек с крестоцветными растениями, считает: «бопее чем вероятно, что именно эти вещества (характерные глюкозиды. С. Н.), способные воздействовать на органы «обоняния и вкуса, являются сигнальными при выборе пищи» (Н. Я. Кузнецов, 59. Разрядка Кузне¬ цова), в доказательство чего он привел опыты Verschaffelt кормления гусениц, прямых же подтверждений значения обо- 1 О кормовых связях других животных с этими и другими группами растений см. А. К. Мордвилко, Н. Я. Кузнецов,М. Hering, Неню- ков (1938) и др. няния не дает. В подтверждение ука¬ занного сигнального значения запаха Cruciferae я приведу пример выбора —. отыскивания бабочками капусты (из¬ вестная работа Миннич, 1924, имеет другую направленность). Летом 1936 г. во время работ в Лен- коранской низменности, которая в зна¬ чительной мере покрыта лесами, со¬ стоящими из Quercus castanei/olia и Parrotia persica, мы обратили внимание на отсутствие там крестоцветных, да и вообще растений из группы Racemi¬ formes. Последние появлялись, да и то в небольших количествах,1 лишь на полях и чайных плантациях, т. е. исключительно в "результате деятель¬ ности человека, в то время как другие растения развиты в значительных коли¬ чествах. Вместе с тем мы за целое лето не видали ни одной бабочки-белянки. Только лишь в одном месте, на огороде с. Гирдани, где росла капуста, мы уви¬ дели летающих бабочек-белянок. Огороа сильно зарос сорняками, и потому на нем скорее привлекал внимание запах капусты, нежели кочаны как таковые. Другой случай. Тем же летом (1936) ■ мне пришлось видеть, как над лотком с капустой, стоявшим на Кирпичном переулке в Ленинграде вилась бабочка- белянка, стараясь, повидимому, сесть (и садилась) на капусту. В обычной обстановке увидеть бабочку-белянку- на центральных улицах (это — переулок без всякой зелени) Ленинграда — чрез¬ вычайно редкий случай. Трудно пред¬ положить, чтобы в данном случае бабоч¬ кой руководило срение в отношении белых «кочанов» капусты. В обоих слу¬ чаях мы имели дело скорее всего с кла¬ дочным полетом (Lageflug, Knoll; ср. Шванвич). Так как все крестоцветные обладают достаточно сильным специфическим за¬ пахом и принимая во внимание два из¬ ложенные примера приуроченности ба¬ бочек к капусте, мы считаем руководя¬ щим моментом в отыскивании бабочками групп — триб Euchloici, Appiadici и не¬ которых Asciici и др. (Кузнецов) своих кормовых растений — «обоняние», т. е. запах и притом запах горчичных масел и сульфидов. 1 Возможно, что бедность Racemiformes есть следствие большой выщелоченности почв.
О связи между химизмом растений 39 Мы считаем, что современная наука незаслуженно игнорирует изучение орга¬ нолептических свойств тех или иных видов и растений, считая выводы, де¬ лаемые на основании этих свойств не¬ объективными, ненаучными. Изучение этих свойств, давая ключ для ряда самых простых и быстрых (!) ориентировочных органолептических определений тех или иных веществ, по крайней мере в ряде случаев освободило бы от необходимости производства некоторых трудоемких анализов, тем самым давало бы возмож¬ ность шире и глубже проникнуть в хи¬ мизм колоссального растительного мно¬ гообразия и, помимо большого чисто теоретического интереса, несомненно, имело бы большое практическое (вплоть до оборонного) значение. Развивая мысль далее, можно пред¬ положить, что в насекомых, питающихся растениями «тиофилами» (тиофитами), со¬ держание серы, а быть может и селена, ■будет повышенное. Здесь же хочется сделать замечание о производстве химических анализов этих животных. В виду того, что в массе гусениц бабочек содержимое пищеварительного канала занимает большую долю, а в по¬ следнем глюкозиды могут остаться и невоспринятыми организмом, то для избежания неточностей предпочтительно (или и также) следует проводить анализ бабочек (imago), у которых содержимое пищеварительного канала составляет небольшую часть веса всего организма, а не гусениц. Такое повышенное значение серы в роли растений группы Racemiformes и Allium (растения также преимуще¬ ственно степных и пустынных областей) дает основание предполагать благо¬ приятное действие сернокислых удо¬ брений при возделывании многочислен¬ ных- их огородных представителей (ка¬ пуста, пук и др.) в нечерноземной полосе и ставит вопрос о желательности очистки этих удобрении от возможного сп/тника- мигранта серы—селена. До недавнего времени в агрономиче¬ ской мысли и литерат/ре было распро¬ странено мнение, что сера находится в почвах в достаточных дня удовлетво¬ рения потребностей растений количе¬ ствах. В лучшем .случае говорилось, что сера вносится в почву попутно, при прил'.енении различных удобрительных туков (напр. И. Беккер-Диллиш ен, 1933, «Овощеводство», стр. 65, и др.), а влияние гипса рассматривалось, глав¬ ным образом, как косвенное (напр. акад. Д. Н. Прянишников). Такая оценка влияния серы как удо¬ брительного элемента была результа¬ том, с одной стороны, того, что в черно¬ земной полосе (особенно в невыщело- ченной ее части) серы имеется в почвах, по всей вероятности, действительно до¬ статочно; с другой стороны, — резуль¬ татом известного увлечения исследова¬ телей удобрительным действием три¬ виальной тройки элементов — KNP; в третьих. — результатом неверного, преуменьшенного (основанного на не¬ правильной методике определения со¬ держания S в растениях) представления о количестве серы, входящей в состав растений, и, наконец, результатом раз¬ решения этого вопроса на злаках, дей¬ ствительно, малотребовательных к сере. Что же касается вопроса об удобри¬ тельном значении S в нечерноземной зоне, и особенно для двудольных расте¬ ний (и некоторых из их групп, в част¬ ности), то этот вывод о достаточном содержании серы в почве, по всей вероят¬ ности, в большинстве случаев не верен. На положительное влияние серно¬ кислых солей указывалось уже давно. Например Буссенго получил 590% уро¬ жая клевера благодаря гипсованию. Однако он считал, что в гипсе действует прямо только Са. Либих приписывал гипсу косвенное действие. Из старых авторов Ритгаузен при¬ писывал гипсу прямое действие серы, идущей на образование белка бобовых растений. Последние, как известно, бо¬ гаты белками. Лишь проф. Богданов позднее отметил, что «потребность ра¬ стений в сере больше, чем мы привыкли думать, и, может быть, многие почвы уже нуждаются в соответственном удо¬ брении (т. е. внесении сернокислых солей, в частности, гипса)» (Д. Н. Пря¬ нишников, 1936). В последнее время вопрос о непосред¬ ственном удобрительном значении серы t поднимается все чаще и чаще, и в 1929 г. появилась специальная работа А. Ка¬ лужского, в которой он разбирает зна¬ чение серы как удобрения (серный цвет, илй измельченная ко мов
Природа 1939 сера, называемая им элементарной серой). Наконец, в 1936 г. в агрохимии акад. Д. Н. Прянишникова (т. е. в изд. 5 его «Учения об удобрении») появился спе¬ циальный раздел «Внесение серы в ка¬ честве удобрения» (стр. 410). Надо ска¬ зать, что разрешение этого вопроса шло до сих пор более эмпирически, нежели экспериментально, и поэтому для харак¬ теристики предполагаемого нами благо¬ творного удобрительного действия S мы вынуждены прибегнуть к такого рода материалу. Так. Д. Н. Прянишников говорит, что капуста (Brassica oleracea L.) ока¬ зывается очень отзывчивой к минераль¬ ным удобрениям (Частное земледелие. 1929, стр. 211), а в качестве минераль¬ ного удобрения, по опытным данным, рекомендуется вносить под нее в среднем на 1 га сернокислого аммония 3 ц, суперфосфата 4 ц и 40% калийной соли 1.5 ц (В. Васильев и К. Швецов, 1932, стр. 40). Однако есть указания на неблагоприятное действие (NH4)2S04 (И. Беккер-Диллинген, стр. 292 и 293). Под морковь (Daucus carota L.) без навоза дают 3—4 ц 40% калийной соли, 2 ц ренаниафосфата и 2 ц леунской селитры (ibid., стр. 625). Под полевой салат (Valerianella olitoria Poll.) в числе других удобрений вносится 2 ц (NH4)2S04 (ibid., стр. 722). Под эндивий (Cicho- rium endivia L.) в добавление к навозу рекомендуется давать 1—2 ц (NH4)2S04, 2—3 ц суперфосфата и 2—3 ц 40% ка¬ лийной соли (ibid., стр. 732). Под салат (Lactuca sativa L.) рекомендуется вно¬ сить 1—3 ц ренаниафосфата, 1—2 ц 40% калийной соли и 1.5—2.5 ц NaN03 (ibid., стр. 754). Под лук (Allium сера L.) вносится по 3—4 ц 40% калийной соли и ренаниафосфата и 1.5—2 ц (NH4)2S04 (ibid., стр. 792). Из таблицы опытов Г. С. Сывороткина о влиянии бора и извести на развитие горчицы при различных источниках азота (Е. В. Бобко, 1936, стр. 451) видно, что наивысшие урожаи как об¬ щей сухой массы, так и стеблей и зерна горчицы были получены именно при внесении (NH4)2S04 в качестве удобри- • тельного источника азота. Как видно, под все более или менее крупные культуры овощных серообиль¬ ных растений, для которых вопрос о влиянии удобрений, вероятнее всего, изучен наиболее подробно, в рекомен¬ дуемых удобрительных рецептах при¬ сутствует всегда в более иди менее зна¬ чительном количестве S(S04). Приведенные опыты подтверждают благоприятное действие сернокислых солей. Все же следует считать современное состояние вопроса о влиянии S(S04) как удобрения недостаточно разрабо¬ танным, а потому является желательной постановка опытов по влиянию S на культуры богатых и бедных в отношении серы растений (что может быть легко выяснено внесением хотя бы гипса на известковом фоне). Вкратце перечислю и некоторые дру¬ гие закономерности, подмеченные в от¬ ношении содержания других элементов в цветковых растениях. Литий (все данные приведены по С. Wehmer, 1929—1935) встречается (или, по крайней мере, обнаружен) в однодольных, в группе Elacleae, а кроме того, в Thalictrum и Araliaceae.1 Между прочим, эти растения в большин¬ стве своем плохо поедаются домашним скотом (и вообще травоядными млеко¬ питающими). Бор встречается преимущественно в представителях Elacteae. Интересно отметить, что наблюдается известная приуроченность его месторождений к степным и полупустынным местностям, особенно Средиземья и Центральной Азии. К этим же местностям приурочено видовое разнообразие родов Linum (Н. Winkler, 1931) и Beta. Как известно, культурные лен и свекла очень отзыв¬ чивы на борные удобрения. Возможно, что эта их отзывчивость есть свойство, обусловленное геохимической специфи¬ кой условий их произрастаний, геохи¬ мической . спецификой филогенетической колыбели культурных льна и свеклы и родов Linum и Beta вообще. Азот. Известен ряд азотонакопляю¬ щих растений (Amaranthaceae — KN0S). Все они, повидимому, приурочены к группе Elacteae. Среди злаков таковых нет. Часть из азотонакапливающих ра¬ стений, напр. Leguminosae, Urtlca (в су¬ хом состоянии), поедаются хорошо. 1 Эти группы растений поедаются некото¬ рыми Cervidae (и Capra?).
О связи между химизмом растений 41 Алюминий (Н. Molisch, J. Jochii ll. Т. Jimbo) накапливается в больших количествах в группе Elacteae, Pteri- dophyta, Lycopodiaceae и Musci, т. e. в растениях влажных и теплых (лесных) местообитаний, которым свойственна по¬ вышенная подвижность алюминия. Ра¬ стения — преимущественно непоедаемые. Магний. Повышенное накопление магния приурочено к группе Elacteae. Кремний. Встречается в повышен¬ ных количествах в группе Elacteae. Кальций. Особенно характерно накопление кальция для группы Elac¬ teae, хотя он бывает в довольно значи¬ тельных количествах и у LignUacteae. Наоборот, в Racemiformes в значитель¬ ных количествах, как правило, не на¬ капливается. Эта закономерность стоит, повидимому, в тесной связи с частым нахождением в листьях первых двух групп кристаллов оксалата кальция и обычным отсутствием этих кристаллов в листьях Racemiformes. Титан. Приурочен скорее к расте¬ ниям группы Elacteae. Хром, за исключением сем. Capri- foliaceae, приурочен к группе Elacteae и к плохо поедаемым растениям. Марганец. В виду трудной его выщелачиваемости должен быть мало подвижен и потому встречаться в леси¬ стых влажных областях. Данные пока¬ зывают на приуроченность его к дре¬ весным и плохо поедаемым растениям. Цинк. Наблюдается повышенная встречаемость у Elacteae, хотя он имеется и у некоторых представителей Racemiformes. Селен. О нем мы уже говорили выше. Добавим, что он ядовит для траво¬ ядных. Бром. За исключением сем. Сот- positae, имеет повышенную встречае¬ мость у некоторых водных растений из однодольных (Potamogetonaceae, Lem- пасеае) и у солончаковых растений (га- лофитов, т. е. растений, преимущественно или предпочтительно произрастающих на солончаках) Plumbaginaceae, т. е. нахо¬ ждение брома связано с более, или менее засоленными территориями или водами. Поедаемость растений — скорее плохая. Рубидий. Обнаружен в одно¬ дольных и в группе Elacteae, повиди¬ мому, связан с солоноватыми водами. Поедаемость растений — скорее плохая. Стронций. Нахождение — сход¬ ное с рубидием. Повидимому, связан с солоноватыми водами. Поедаемость содержащих его растений — плохая. Иод. Распространен довольно ши¬ роко, но связан с группой Elacteae, солончаками или более или менее за¬ соленными водами. Поедаемость расте¬ ний — различная. Барий. Приурочен к древесным растениям группы Elacteae, произра¬ стающим на суховатых местообитаниях более или менее южной зоны (скорее — южнее 50—40° с. ш.). Это связано, по¬ видимому, с относительно пониженной миграцией природного его соединения и приуроченностью к горным и жильным месторождениям. Приурочен, как пра¬ вило, к плохо поедаемым растениям. Свинец. Встречается в однодоль¬ ных, особенно часто в группе Elacteae, и, кроме того, обнаружен в сем. Сот- positae. Приурочен, как правило, к плохо поедаемым растениям. Отметим еще одну небезинтересную особенность. Нам кажется, что попытки сделать более широкое обобщение (Т. А. Беннет-Кларк, Костычев) в области таксономической приуроченности кис¬ лотности терпели неудачу вследствие неестественности современных систем растений. Изучая поведение кислотно¬ сти в пределах установленных нами таксономических групп, удалось под¬ метить, что группа Lacteae характе¬ ризуется, как правило, отсутствием ра¬ стений с повышенной кислотностью кле¬ точного сока. Среди них преобладают растения нейтральной или слабо кислой, реакции (J. Small). Наоборот, у группы Elacteae . встречается немало крупных групп растений, у которых кислотность клеточного сока сильно повышена. По¬ видимому, в теснейшем параллелизме с реакцией клеточного сока стоит и сте¬ пень кислотности корневых выделений. К сожалению, конкретных данных по кислотности корневых выделений чрезвычайно мало (В. Dyer), особенно древесных растений, у которых она должна быть повышена. (Желательны исследования.) Повышенная кислотность корневых выделений и продуктов распада расте¬ ний, произрастающих в областях с боль¬ шим количеством осадков, повидимому, способствует более энергичному разру-
42 Природа 1939 -шению кристаллического (или вообще трудно-растворимого) комплекса мине¬ ралов, что необходимо для обеспечения растениям зольного питания, так как -почвы этих областей, в силу их выщело- ченности, бедны зольными элементами. Известно также, что продукты разло¬ жения лесных растений дают кислый и бурый гумус, а продукты разложений растений степных областей дают слабо¬ кислый (или даже щелочной реакции) и «сладкий» черный (более темный) гумус, что до известной степени стоит также в параллелизме с характером продуктов распада некоторых из произрастающих в этих областях растений и окраской и кислотностью их (областей) почв. Долно быть, вообще во влажных лес¬ ных областях преобладает более кислая реакция всего живого и отмирающего органического вещества, что, возможно, •исторически обусловлено в конечном счете бедностью почв этих стран легко растворимыми веществами. Таким образом главными причинами повышенной почвенной кислотности, обусловливающей разрушение минераль¬ ного комплекса и выщелачивание, являются органические кислоты, а ни¬ как не С02, как это пишется во многих учебниках по почвоведению; значение С02 в этом деле, повидимому, — чрез¬ вычайно подчиненное. Это ясно хотя бы уже из того, что С02 никогда не может дать в природных условиях приповерх¬ ностного слоя почвы тех высоких выра¬ жений pH, которые встречаются в лес¬ ных и других почвах. Надо сказать, что вопросу о происхо¬ ждении почвенной кислотности, не¬ смотря на колоссальную важность по¬ следней в земледелии нечерноземной полосы, и, в частности, роли корневых выделений в этом деле уделяется совер¬ шенно недостаточное внимание. Так, в специальной книге «Почвенная кислот¬ ность» Г. Каппена ничего не говорится об участии в этом процессе корневых выделений в происхождении почвенной кислотности, несмотря на то, что по¬ следний вопрос там поднимается и что имеется даже специальная 12-я глава «Происхождение и распространение поч¬ венной кислотности» (стр. 15—26 и 284—294). Не упоминает об этом и Г. Люндегорд в «Влиянии климата и почвы на жизнь растений» (стр. 197— 211), хотя он и пытается дать ответ на происхождение абсорпционной ненасы- щенности (стр. 200) и оподзоливания (стр. 210). Точно так же ни Г. Каппен ни Е. Бланк не разбирают этого вопроса и даже не упоминают работы Dyer в своих специальных, относящихся к этому вопросу статьях в капитальном «Handbuch der Bodenlehre» Е. Blank. Мало внимания уделяется и влиянию растительных остатков на происхожде¬ ние почвенной кислотности. Г. Каппен сомневается в том, что культивирование трав (имеются в виду, повидимому, кормовые) могло бы понизить почвенную кислотность, что, как он говорит, на¬ блюдалось Schworer (1924) и подтвер¬ ждалось Konig, Hasenbaumer и Kro¬ ger (1922) и, добавим мы, отчасти Frank (1927). Больше того, он пишет, что «такому исключительному свойству трав было бы трудно, даже, пожалуй, невоз¬ можно дать какое-нибудь научное объ¬ яснение» (Г. Каппен, стр. 291). Мы думаем, что наблюдаемое Schworer и др. понижение кислотности почв под влиянием трав вполне вероятно и ста¬ новится легко и просто объяснимым, если принять во внимание, что высокая кислотность в почвах может быть только фитогенного происхождения и что кислотность кормовых трав (особенно злаков) и их корневых выделений, как правило, не велика. Разумеется, что сами по себе травы не уничтожают кислот «прямо». Падение кислотности происходит вследствие непоступления в почву новых порций кислот (или, в крайнем случае, вследствие непосту¬ пления в почву материала для образо¬ вания соответственного количества кислот) при одновременном выщелачи¬ вании, или разрушении, или совокупном воздействии этих агентов на имевшиеся в почве кислоты. Выщелоченностью почв лесной зоны объясняется в значительной мере и бедность трав этих областей зольными веществами, что было давно известно практикам сельского хозяйства и отме¬ чалось в агрономической литературе. Возможно, что бедность растений лес¬ ной зоны белками и, наоборот, богатство белками растений степной зоны стоят в связи и с соответственной бедностью и обилием необходимой для их построе¬ ния серы в почвах этих областей. Теперь
№ 9 О связи между химизмом растений 43 эта бедность может быть поставлена в связь не только с географией, но и с филогенетическими группами расте¬ ний и животных, населяющих эти страны. Весьма вероятно, что частично этой же бедностью зольными элемен¬ тами объясняется относительная бед¬ ность первобытных (да и современных) лесов позвоночными животными, не на¬ ходившими для развития своего костяка достаточно благоприятной пищи. Быть может, поэтому и нашла в лесах столь пышное развитие энтомофауна, да и вообще фауна «безызвестковых» живот¬ ных, т. е. лишенных во всяком случае в значительнейшей мере как внутрен¬ него, так и наружного известкового скелета. Наоборот, сухие степные про¬ сторы обусловили в процессе эволюции конституционное богатство их растений зольными элементами и создали пред¬ посылки для выработки наземных позво¬ ночных с крепким костным скелетом. Эта разница ярко бросается в глаза, если сравнить и малакофауну каких- либо лесов с таковой каких-либо песча¬ ных, напр. Кара-Ногайских, степей. Едва выраженные рудименты раковин слизней (1) и тонкие, хрупкие раковины одних и колоссальное количество каких- либо Helix crenimargo, сидящих на стеблях растений в массах, снабженных толстой, подчас трудно раздавливаемой раковиной — других. В этом отношении интересно было бы сравнить соответ¬ ственные количества Са (приходящиеся на 1 га), вовлеченного в жизнь животных тех и других областей. Таким образом с химической точки зрения, по крайней мере, некоторые биохимические процессы являются как бы органическим продолжением об¬ щих геохимических процессов, соста¬ вляя вместе цикл общего биогеохими- ческого процесса. Здесь была дана попытка осветить некоторые вопросы биогеохимической специфики отдельных таксономических групп органического мира. & Подобного рода работы успешно раз¬ виваются основателем геохимии акад. В. И. Вернадским и его школой,, обога¬ тившими науку выяснением целого ряда биогеохимических особенностей различ¬ ных групп организмов. Для одних из них- было установлено ■ббльшее количество и более определен¬ ных закономерностей, для других меньшее и менее определенных. К числу последних должны быть отнесены и так наз. высшие, особенно цветковые растения. Но надо сказать, что это отнесение отнюдь не обусловлено какой- либо специфической «биогеохимической индифферентностью» этой группы. Мы полагаем, что эта «индифферентность» является лишь результатом царившей до сих пор искусственной (и даже проти¬ воестественной) систематики, особенно цветковых растений, не дававшей воз¬ можности для тех или иных биогеохими¬ ческих и других попыток возможности широких обобщений. Основной целью данной статьи было показать на биогеохимических приме¬ рах, что при более правильном, нежели существующее в настоящее время, пони¬ мании филогении и родственных отно¬ шений цветковых растений возможны гораздо более крупные обобщения в области биогеохимии и органической таксономии, а также более широкое, глубокое и простое освещение относя¬ щихся сюда вопросов этих дисциплин. Мы считаем весьма целесообразным привлечение возможно большего круга лиц к разрешению интереснейших про¬ блем биогеохимии, которые, помимо теоретического интереса, могут дать от¬ вет на ряд чисто-практических вопросов. Литература 1. Беннет-Кларк Г. А. 1938. Роль органических кислот в обмене веществ растений. 2. Благовещенский А. В. 1935. Био¬ химические основы эволюции организмов. Сорена, № 5, стр. 10—21. 3. Вернадский В. И. 1926. Биосфера, I—II, стр. 1—146. 4. Вернадский В. И. 1934. Очерки гео¬ химии. 5. Виноградов А. П. 1935. Химический элементарный состав организмов и перио¬ дическая система Д. И. Менделеева. Труды биогеохимической лаборатории, III, стр. 1—30. 6. И в а н о в С. JT. 1934. Химия жиров. 7. К а п п е н Г. 1934. Почвенная кислот¬ ность. 8. К у з н е ц о в Н. Я. 1930. Связь геогра¬ фического распространения белянок (Lepi- doptera, Asciidae) с распространением их кормовых растений и с химизмом послед¬ них. Ежегодник Зоол. музея Акад. Наук СССР, т. XXXI, вып. 1, стр. 49—63. 9. Люндегорд Г. 1937. Влияние климата и почвы на жизнь растений. 10. Менделеев Д. 1889. Основы химии.
44 Природа 1939 И. Н е н ю к о в С. С. 1938. К вопросу о род¬ ственных отношениях Papaveraceae, Сотро sitae и Campanulaceae. Советская ботаника № 3, стр. 41—58. 12. Ненюков С.С. 1937. Материалы к реви зии системы двудольных растений. (Руко пись.) 13. Ненюков С. С. 1938. Материалы к си стеме двудольных. (Рукопись.) 14. Раздорский В. 1935. Hans Molisch Pflanzenchemie und Pflanzenverwandschaft Реферат. Природа, № 8, стр. 84—92. 15. Садиков В. 1936. Проблема селена Природа, № 1, стр. 82. 16. Станишевский Б. 1936. Molisch Н Pflanzenchemie und Pflanzenverwandtschaft 1933. Реферат в «Трудах по прикл. бот. ген. и сел., сер. ; 13, [№ 8, стр. 33— 36. 17. Ф е р с м а н А. Е. 1934— 1937. Гео химия, т. I—111. 18. Ш в а н в и ч Б. 1926. Насекомые и цветы стр. 98. 19. В о г е s с h К. 1935. Gehalt der Pflanzen an Mineralstoffen. Tabulae Biologicae, Bd. X, 4, 315—353; Bd. XI, 4, 136—191. 20. D у e r B. 1894. On the Analytical Deter¬ mination of Probably Available «Mineral» Plant Food in Soil. Journ. of Chem. Soc., VLXV, pp. 115—167. 21. Joshii Y. u. Jimbo T. 1932. Micro- chemischer Nachweis von Aluminium und sein Vorkommen im Pflanzenreiche. The Science Reports of the Tohoky Imperial University. Fourth Series, Biology, Vol. II, № 1, p. 65 (non vidi). 22. M о 1 i s с h H. 1933. Pflanzenchemie und Pf lanzenverwandtschaf t. 23. Small J. 1929. Hydrogen-Ion Concentra¬ tion in Plant Cells and Tissues in «Proto¬ plasma Monographien», V. 11. 24. Wehmer C. 1929—1935. Die Pflanzen- stoffe. 2. Aufl., Bd. I—III. 25. W i 1 1 i a m s К. T. 1937. Selenium and its relation to soil, plants and Animafe in Tabulae Biologicae, Vol. XIV, pp. 194— 208. СОВРЕМЕННЫЕ ВОПРОСЫ ФИЗИОЛОГИИ СЛУХА Проф. Г. В. ГЕРШУНИ Орган слуха находится, как всем хорошо известно, во внутреннем ухе и представляет собою часть лабиринта, о чем можно судить и по его анатоми¬ ческому строению, и по его происхожде¬ нию, и по его механическим свойствам. Та часть внутреннего уха, которую у высших позвоночных животных свя¬ зывают со слуховой функцией, носит название улитки. Улитка есть часть лабиринтного аппарата, часть вну¬ треннего уха. Если проследить историю развития внутреннего уха, если попытаться вы¬ яснить, как изменяются у различных представителей позвоночных, начиная от рыб до млекопитающих, структуры внутреннего уха, станет совершенно оче¬ видным, что улитка представляет собой более позднее образование, развиваю¬ щееся из определенных элементов лабиринтного прибора. На фиг. 1 пред¬ ставлено строение лабиринта у различ¬ ных классов позвоночных. На рисунке отчетливо видно, что улитка в виде отдельной самостоятельной структуры может быть обнаружена лишь у высших рептилий (крокодилов), птиц и млеко¬ питающих. Только у последних оиа образует спиральный ход, имеющий не¬ сколько завитков. У рыб и амфибий лабиринт состоит лишь из полукружных каналов и двух мешечков utriculus к sacculus. Участки с клетками чувстви¬ тельного эпителия и иннервирующими их окончаниями нерва образуют так называемые maculae. В sacculus имеется несколько подобных участков. Улитка представляет собой вырост sacculus; ее клеточные структуры, можно полагать, ведут свое происхождение от саккуляр- ных клеток чувствительного эпителия. Звуковые колебания достаточной мощ¬ ности, вдавливающие стремя в овальное окно, вызывают механически деформа¬ ции не только в средах улитки, но и в других отделах лабиринтного при¬ бора, о чем с несомненностью можно судить по тем вынужденным движениям головы, которые возникает при воздей¬ ствии сильных звуков (Bekesy). Однако, несмотря на ЭТу несомненную связь,
Современные вопросы физиологии слуха 45 Фиг. 1. Строение лабиринта внутреннего уха у различных позвоночных животных. А — костистые рыбы; В—бесхвостые амфибии (ля¬ гушка); С —рептилии (черепаха); D—рептилии (крокодил); Е — птицы; F — млекопитающие. Участки, в которых распределяются нервные окончания и клетки чувствительного эпителия: 7 — macula utri- cuii; 2 — macula saccull; 3 — macula lagenae; 4 — papilla basilaris. (По Hesse из Mangold.) существующую между улиткой и вести¬ булярной частью внутреннего уха (полу¬ кружные каналы и мешечки преддверия), между ними существует очень глубокое функциональное различие. В то время как вестибулярный отдел лабиринта представляет собою ,пример проприо- цептивного аппарата, т. е. системы, регулирующей положение отдельных частей нашего тела и, в первую очередь, головы в пространстве, улитка, предста¬ вляет собой пример наиболее дифферен¬ цированного дистанц-рецептора, реаги¬ рующего на ничтожные по своей интен¬ сивности звуковые колебания, происхо¬ дящие в окружающей организм среде. Это резчайшее отличие функций различ¬ ных отделов лабиринта чрезвычайно от¬ четливо демонстрируется наличием неза¬ висимых иннервационных аппаратов вестибулярных и слуховых отделов вну¬ треннего уха, особенно ясно выражен¬ ных у высших позвоночных (птиц, млеко¬ питающих). Низшие позвоночные (рыбы, амфибии), несмотря на отсутствие улитки, несомненно реагируют на зву¬ ковые колебания; как следует из целого ряда исследований, sacculus является той частью внутреннего уха, которая определяет эти слуховые реакции жи¬ вотного. Некоторые исследователи, однако, пы¬ таются доказать, что л у высших позво¬ ночных слуховая функция присуща различным отделам вестибулярного аппарата (вплоть до полукружных ка¬ налов) и что по существу резкое функ¬ циональное разграничение аппаратов внутреннего уха не может быть про¬ ведено достаточно ясно. Подобный взгляд является сильно преувеличен¬ ным и мало обоснованным. Несмотря на то, что, может быть, sacculus и обладает в каких-либо определенных патологических условиях рудиментар¬ ной слуховой функцией у млекопитаю¬ щих (что, однако, пока еще не дока¬ зано), дистантным рецептором является улитка. И сейчас физиология слуха построена на этой морфологической основе — без улитки, без находящегося внутри нее Кортиева органа нет дистанц- рецептора, нет дифференцированного ощущения слуха у высших позвоночных животных. Совершенно естественно возникает во¬ прос, каким же образом мы будем под¬ ходить к изучению деятельности, к из¬ учению функционального состояния этого органа слуха, который функционально совершенно отличен от проприоцептив- ной части внутреннего уха. Что суще¬ ственно, что является биологически важ¬ ным для слухового аппарата? Биологи¬ чески важной является реакция на приходящие извне звуковые раздраже¬ ния, биологически важной является возможность оценивать приходящие зву¬ ковые раздражения. Как же подойти к определению функционального со¬ стояния органа слуха? Наиболее широко применим метод, который используется при изучении всех органов чувств, метод определения поро¬ гов, т. е. метод определения той мини¬ мальной силы раздражителей, той ми¬ нимальной силы звука, которая необ¬ ходима для того, чтобы была вызвана ответная реакция. При этом следует иметь в виду следующие обстоятельства. Определяя порог, т. е. находя ту мини¬ мальную силу физического раздражи¬ теля, которая может быть воспринята, необходимо учитывать не только эту силу, но и качество воздействующего раздражителя. В отношении слухового аппарата речь идет о том, что, определяя порог, вы должны подобрать суммы та¬ ких раздражителей, которые будут до¬ статочно хорошо характеризовать дея¬ тельность и свойства этого органа.
46 Природа 1939 В данном случае речь идет о том, что к уху подводятся физические раздра¬ жители — звуковые колебания разных частот, которые дают возможность опре¬ делить пороги чувствительности. Таким образом, для того чтобы определить чувствительность органа слуха, необ¬ ходимо подвести к уху целую серию звуковых колебаний разных частот. Для этой цели применяются колебания пра¬ вильной формы (чистые тоны), при по¬ мощи которых определяется та мини¬ мальная сила звука, которая необхо¬ дима, чтобы при данной частоте было вызвано ощущение. На этом основаны все методы определения остроты слуха, которые применяются очень широко. Таким образом делается попытка ха¬ рактеристики функционального состоя¬ ния органа слуха (точно так же, как и других органов чувств) по минималь¬ ной силе воздействующих раздражите¬ лей, которая может вызвать физиологи¬ ческую реакцию. Таких определений на человеке было произведено очень много. Сейчас физиологи и физики пы¬ таются отказаться от обычных исследо¬ ваний, производимых при помощи ка¬ мертонов, и пользуются прибором, несколько более совершенным — гене¬ ратором звуковой частоты, называемым со всеми добавочными частями — аудио¬ метром, который дает возможность из¬ менять и силу и частоту звуковых коле¬ баний в нужных пределах. При подобном исследовании может быть получена кри¬ вая чувствительности органа слуха при разных частотах. Обычно ее называют аудиограммой. Однако можно ли рассматривать эти слуховые пороги, эти минимальные фи¬ зические энергии, которые подводятся к уху для того, чтобы вызвать слуховое ощущение, как нечто постоянное, не¬ изменное, как некую константу, которая зависит только от механических свойств слухового аппарата? Для каждого фи¬ зиолога, для каждого врача ответ на этот вопрос совершенно ясен — конечно, нет. Конечно, чувствительность органов чувств, в частности органа слуха, за¬ висит от целого ряда процессов, про¬ исходящих в организме, от целого ряда изменений, происходящих в других ор¬ ганах чувств и в самом воспринимающем приборе. Все эти процессы могут изме¬ нить пороговую реакцию, изменить чувствительность органа слуха. Я не буду подробно останавливаться на этом, приведу только несколько при¬ меров, которые показывают, как при процессах, протекающих в самом органе слуха, с одной стороны, и при возбужде¬ нии некоторых чувствительных систем (напр, болевой) — с другой, изменяется чувствительность слухового аппарата. Первое. Оказывается, что чувстви¬ тельность может изменяться от самого воздействующего звука, вернее от вре¬ мени его воздействия. Если какой-ни¬ будь звуковой раздражитель подводится к уху и действует на него в течение 15—20 сек. или 1 мин., то соответствую¬ щие определения показывают, что чув¬ ствительность уже изменилась: она уменьшилась после воздействия звуко¬ вого раздражителя. Чувствительность к звуку падает довольно значительно. В физических единицах она падает в 10—15—20 раз по сравнению с тем, что наблюдается в норме. Этот процесс является совершенно закономерным. При подведении всякого достаточно сильного звукового раздражения про¬ исходит изменение . чувствительности органа слуха, которое длится, однако, очень недолго. Восстановление после действия звука длится в течение 1— 1.5 мин. Этот процесс, который известен во всех органах чувств, носит название процесса адаптации. В органе слуха адаптация была изучена количественно лишь в последнее время. На фиг. 2 приведена кривая восстановления чув¬ ствительности после одноминутного воз¬ действия звука средней интенсивности (70 дб 1 над порогом, частота 1000 коле¬ баний в секунду). На рисунке видно, как пороги, возросшие после -воздей¬ ствия звука, достигают нормальных величин через 15—20 сек., а затем вновь возрастают и лишь после этого дости¬ гают величин, наблюдавшихся в покое, претерпевая, таким образом, характер¬ ные для данной интенсивности звука изменения. Второе. Чувствительность какой-либо рецепторной системы зависит от дея¬ тельности других рецепторных систем. Здесь возможны, в зависимости от кон¬ кретных условий, и тормозящие и уси¬ 1 Децибел.
Современные вопросы физиологии слуха 47 ливающие влияния. Большое число фактов, показывающих взаимодействие различных рецепторных систем, было получено в лабораториях акад. JI. А. Орбели. На фиг. 2 показано, как изме¬ няется кривая восстановления чувстви¬ тельности в органе слуха при одновре¬ менном воздействии болевых раздраже¬ ний. Весьма значительное понижение слуховых порогов (повышение чувстви¬ тельности) в результате нанесения болевых раздражений отчетливо высту¬ пает при сопоставлении двух кривых фиг. 2. Эти примеры я привожу только для того, чтобы показать, что определение порога, определение функционального состояния по минимальной силе раздра¬ жителя не дает абсолютно постоянных сек. Фиг. 2. Восстановление возбудимости после 1 мин. воздействия звука (1000 герц; уровень ощущения 70 дб.). На оси абцисс — время после прекращения воздей¬ ствия звука. На оси ординат — изменение порогов возбудимости в дб. относительно начала порога возбудимости (0). Цифры кверху от 0 соответствуют повышению возбудимости; книзу — понижению ее. Пунктирная кривая — восстановление после болевого раздражения. Сплошная кривая — восстановление без добавочных раздражений. (По Волохову и Гершуни.) величин чувствительности, которые за¬ висят от многочисленных состояний, претерпеваемых организмом. Когда мы подходим к оценке деятель¬ ности органа слуха, у нас сейчас же возникает другого рода вопрос: доста¬ точно ли для определения его функцио¬ нального ' состояния нахождение поро¬ говой реакции? Достаточно ли подвести минимальной силы звук и обнаружить У данного субъекта определенные ве¬ личины чувствительности по возникно¬ вении начального ощущения для того, чтобы характеризовать физиологические процессы, происходящие в органе слуха? Если вдуматься в истинное положение вещей, то придется его формулировать так. Эта пороговая реакция очень ин¬ тересна-, она нужна, она характеризует чувствительность, но она отнюдь не¬ достаточна для того, чтобы судить о тех процессах, которые происходят в органе чувств тогда, когда сила раздражителя больше пороговой. Не будем забывать, что с пороговыми раздражениями, с ми¬ нимальными по силе раздражениями мы в практической жизни имеем дело не так часто. Вся наша речь, все наше общение друг с другом, все те звуки, которые нас окружают, очень редко являются минимальными по интенсив¬ ности. Только тогда, когда человек находится в исключительно насторо¬ женном состоянии, в условиях боевой обстановки или охоты, пороговые эффекты имеют наиболее существенное значение. Когда дикарь выслеживал дичь или охотился за противником, он слышал такие звуки, которых европеец не мог слышать. В этих ^V4anx порого¬ вая реакция имеет решающее биологи¬ ческое значение. Но мы общаемся друг с другом при каких-то интенсивностях звуков гораздо больших. Что происхо¬ дит тогда в органе слуха? Каковы те физиологические реакции, которые про- исходы при возрастании силы раздра¬ жения? Это — вопрос, к которому можно подойти различными путями. Одним из путей, на который уже давно было указано, является попытка судить об интенсивности физиологических про¬ цессов по интенсивности ощущения. Со¬ вершенно ясно, оробенно для нас, био- ло, ов-материалистов, что ощущения от¬ ражают и выражают течение каких-то физиологических процессов. Это есть процесс материальный и по нему можно отчетливо судить о тех, опять-таки ма¬ териальных, изменениях, которые лежат в основе физиологического процесса. Конечно, нам надо воспользоваться этим прекрасным метолом, методом изучения физиологических процессов по харак¬ теру ощущений. Но тут возникает другой вопрос: как измерить эту ин¬ тенсивность ощущений? Что происходит, когда возрастает сила звуьа? Возрастает ощущение, возрастает уровень физио¬ логических процессов. Но как измерить эти физиологические процессы? Я уси¬ лил звук вдвое, втрое, в тысячу раз, а как изменилась физиологическая реак¬ ция? Насколько возросла интенсивность ощущения? Очень легко можно сказать, что звук стал громче, но насколько
48 Природа 1939 громче? И как вообще подойти к изуче¬ нию этого вопроса? На этот вопрос достаточно давно, во второй половине прошлого столетия, пытался ответить Фехнер. Он формулировал определенное положение, которое основывалось у него на идеалистическом представлении о свя¬ зи между душой и телом. Но если откинуть эту сторону рассуждений Фех- нера, основное его предположение за¬ ключалось в том, что раздражитель возрастает гораздо быстрее, чем растет интенсивность ощущения. В общем, он высказал положение, что ощущение растет пропорционально логарифму раз¬ дражения, т. е. если раздражитель воз¬ рос, положим, в 100 раз, ощущение возросло в 10 раз; если раздражение возросло в 10 ООО раз, то ощущение — в 100 раз и т. д. Тут имеется, следо¬ вательно, логарифмическая шкала, и ощущение растет гораздо медленнее, чем раздражение. В своих рассуждениях Фехнер исхо¬ дил из данных Вебера, который, иссле¬ дуя кожные ощущения и мышечное чувство у человека, обнаружил, что отчетливо воспринимается не абсолют¬ ная величина груза, а лишь относитель¬ ное его возрастание. Например, когда мы поднимаем 1 кг, мы способны обнару¬ жить изменение нагрузки лишь тогда, когда оно не ниже, положим, 50 г, т. е. л1г0 от общего веса, а при грузе в 10 г мы различаем уже изменение в 0.5 г, что также соответствует 1/20 от 10, и т. д. Обобщая эти очень важные наблюдения Вебера и распространение их на все органы чувств, Фехнер допустил, что при каждом приросте величины раздра¬ жения, соответствующего порогу вос¬ приятия, ощущение возрастает на одну и ту же величину. Это допущение дало возможность Фехнеру связать матема¬ тически изменение ощущения с измене¬ нием силы раздражения. Но этот так называемый психофизический закон Фехнера был законом умозрительным. Прежде всего у Фехнера не было доста¬ точно данных утверждать, что именно так происходит изменение ощущения. Самая мысль о том, что логарифмические отношения существуют между физиоло¬ гическими и психическими процессами, не имеющая в основе никаких экспери¬ ментальных данных, была глубоко чужда естественно-научному мышлению, и его «закон», как не имеющий эксперимен- тальной основы, был подвергнут унн. чтожающей критике ряда исследовате- лей, в частности крупнейшего физиолога Э. Геринга. Однако, несомненно, сама попытка Фехнера нахождения связи между силой раздражения и возникаю¬ щим ощущением представляет исключи- тельный интерес. В последнее время была сделана по¬ пытка подойти к вопросу об измерениях ощущений, об измерениях уровня фи¬ зиологических процессов при возраста¬ нии интенсивности раздражения зна- чительно более совершенным путем, в основу которого были положены сле¬ дующие соображения. Именно, амери¬ канский исследователь Fletcher сделал такое весьма вероятное допущение, что громкость (интенсивность слухового ощущения) зависит от общего количества тех нервных импульсов, которые при¬ текают от периферических отделов слу¬ хового аппарата в мозг. Если подвести к одному уху какой-нибудь силы раз¬ дражитель, мы будем ощущать опре¬ деленную громкость, определенную ин¬ тенсивность ощущения. Если одновре¬ менно подвести к другому уху такой же силы раздражитель, то громкость воз¬ растет. Во сколько раз она возрастет? Тут Флетчер сделал допущение, что она возрастет в два раза, потому что физио¬ логические процессы, возникающие в ре¬ зультате раздражения обоих ушей, суммируются. А если так, то отсюда легко построить экспериментальную шкалу. Надо подвести раздражитель к одному уху, затем к другому уху такой же силы раздражитель, и когда громкость возрастет, согласно допуще¬ нию, в два раза, опять подобрать такой силы раздражитель для другого уха, который вызывал бы ощущение, равное по громкости тому, которое наблюдалось при воздействии двух первых раздра¬ жителей. Подобное сопоставление дает возможность связать интенсивность ощу¬ щения (громкость) с определенной силой раздражения. На фиг. 3 приведена кри¬ вая Fletcher, демонстрирующая связь между громкостью и интенсивностью звукового раздражения. Конечно, подобную попытку нельзя назвать окончательной, но уже теперь она представляет достаточно большой практический*^ теоретический интерес.
Современные вопросы физиологии слуха 49 <Рйг.гЗ. Возрастание интенсивности ощущений {громкости) при возрастании силы раздражаю¬ щего звука. По оси абсцисс—интенсивность звукового раздражения ч(в фонах). По оси ординат — громкость (в относитель¬ ных единицах). (По Fletcher.) Какой врач возьмется утверждать, что при разных заболеваниях слухового аппарата всегда одинаково возрастает интенсивность ощущений? Известно, что при поражении так называемого звуко¬ проводящего аппарата, с одной стороны, и рецепторного — с другой, изменения порогов не однозначны для разных ча¬ стот. А как растет интенсивность ощу¬ щения при этих случаях заболевания? Ведь этот вопрос практически исключи¬ тельно важен. Можно себе представить, что у человека чувствительность пони¬ жена и что, таким образом, он воспри¬ нимает слабые звуки весьма несовер¬ шенно, но при. «илах звука больших, чем пороговые, больной будет слышать хорошо, не хуже человека с нормальной чувствительностью, потому что интен¬ сивность слухового ощущения (гром¬ кость) у такого больного будет возра¬ стать быстрее, чем у здорового. Подоб¬ ное более быстрое возрастание громкости действительно может наблюдаться при некоторых заболеваниях слухового аппа¬ рата (напр, при отосклерозе). Хотя слуховые пороги у таких больных и повышены, они ясно различают громкую речь подобно лицам с нормальным слухом. На этом мы закончим изложение во¬ проса о громкости, который представляет собой один из путей изучения интенсив¬ ности физиологических реакций, раз¬ рабатываемых сейчас физиологией слуха. Другой путь, по „которому может итти и пошла физиология, это путь Природа, №.9. электрофизиологического исследования тех физиологических процессов, которые протекают в нервной системе при воз¬ действии звуковых раздражений. Достаточно хорошо известно, что вся¬ кое воздействие раздражителя вызывает во всех чувствительных аппаратах, во всех органах чувств целый ряд измене¬ ний, распространяющихся по нервным путям. Эти изменения довольно много¬ образны. При воздействии раздражителя могут быть обнаружены в нервных путях, прежде всего, электрические из¬ менения, которые носят название токов или потенциалов действия и ритми¬ чески, с определенной скоростью, распро¬ страняются по нервному волокну. Кроме того, могут быть обнаружены изменения теплообразования, могут быть обнару¬ жены изменения дыхательной функции, заключающиеся в выделении С02 и поглощении кислорода, могут быть об¬ наружены и другие химические реакции. Надо сказать, что в настоящее время для изучения деятельности органов чувств, вернее для изучения тех про¬ цессов, которые происходят в нервных путях, может быть пока использован только метод регистрации электрических явлений. Эти электрические явления могут быть, при помощи тех или других приборов, зарегистрированы и подвер¬ гнуты систематическому изучению. Когда мы подходим к исследованию органа слуха, естественно возникает во¬ прос, каковы те электрические импульсы, которые происходят в нервных путях при изменениях частоты воздействую¬ щих звуковых колебаний и при изме¬ нениях силы воздействующих колеба¬ ний? Этот вопрос за последние годы, благодаря чрезвычайно большому раз¬ витию электроизмерительной техники, был подвергнут систематическому иссле¬ дованию. Оказалось, что в слуховом аппарате могут быть • обнаружены при воздействии звуковых раздражений электрические колебания, которые, од¬ нако, должны быть разбиты на два совершенно различных типа явлений. Один тип явлений являлся в известной мере для физиологов неожиданным. Это. те электрические потенциалы, которые возникают в самом периферическом аппарате, в самой улитке. Оказалось, что при звуковых раздражениях в са¬ мой улитке,, очевидно, благодаря ко- 4
50 Природа 1939 лебаниям ее механических сред или деформации клеток чувствительного эпи¬ телия, возникают электрические по¬ тенциалы, которые легко могут быть обнаружены, если электрод фиксируется у круглого окна, а другой электрод в каком-нибудь индифферентном участке тела. Эта электрическая реакция улитки в последние годы была подвергнута усиленному изучению. И тут удалось обнаружить очень много детальных свойств этой реакции. Эта реакция мо¬ жет быть обнаружена при всех частотах звуковых колебаний, начиная от самых низких до самых высоких. Та форма электрических импульсов, которые воз¬ никают при воздействии звука на улитку, очень похожа на форму звуко¬ вой волны, которая подводится к улитке. С этой точки зрения улитка представляет собою своеобразный микрофон, который подводимые звуковые колебания пре¬ вращает в электрические. В настоящее время исследование электрической реакции улитки было произведено и на человеке. Это было произведено в Физиологическом инсти¬ туте Академии Наук СССР в работе Андреева, Араповой и моей. У человека тоже можно поставить электрод у круг¬ лого окна, когда отсутствует барабанная перепонка и, точно так же, как у живот¬ ного, отвести к усилителю и к осцилло¬ графу и записать те электрические коле¬ бания, которые возникают при воздей¬ ствии звуков. Сопоставляя одновременно эту электрическую реакцию, которая возникает в улитке у человека, с звуко¬ выми порогами, с функциональным со¬ стоянием органа слуха данного человека, можно пытаться выяснить, какое значе¬ ние имеет эта реакция, что она показы¬ вает и связана ли она с изменениями функции органа слуха. На фиг. 4 представлена осциллограмма электри¬ ческой реакции* улитки у человека. Оказалось, что эта электрическая реак¬ ция улитки отсутствует у тех лиц, у которых происходит понижение слуха, превышающее 50 и больше децибел. Когда в определенной области частот имеется понижение слуха, электриче¬ ская реакция или понижена или отсут¬ ствует при этих частотах. Другими сло¬ нами, между чувствительностью органа слуха и электрической реакцией суще¬ ствует известный параллелизм, и по¬ этому может быть сделана попытка использовать ее для характеристики функционального состояния органа слуха. Но необходимо отметить, что нам удалось тут же обнаружить сле¬ дующее. Когда имеются добавочные из¬ менения в полости среднего уха, когда имеются рубцовые изменения, которые не сопровождаются даже значительным понижением слуха, электрическая реак¬ ция может отсутствовать. Этот факт очень хорошо совпадает с данными, ко¬ торые получены на животных (Davis, и др.), у которых гистологическое исследование обнаружило утолщение мембраны круглого окна, возникшее л~/\ •aaA/wvwvv Фиг. 4. Запись потенциалов улитки у человека. Внизу—звуковая волна; наверху—потенциалы, отво¬ димые от круглого окна. Частота 200 колебаний в 1 сек. (По Андрееву, Араповой и Гершуни.) в результате воспалительных процессов; в этих условиях величина потенциалов улитки оказывалась уменьшенной в де¬ сятки или даже сотни раз. Очевидно, наличие утолщений мембраны круглого окна препятствует распространению этих очень малых электрических потенциалов и не дает возможности их обнаружить. Поэтому использование у человека элек¬ трической реакции для характеристики состояния органа слуха имеет ограни¬ чение, которое связано, очевидно,с раз¬ растанием соединительной ткани, на¬ рушающей электропроводность. У жи¬ вотных дело обстоит легче, потому что там возможно просверлить кость и ввести электрод в любой участок улитки, но для функционального исследования слуха у человека такие методы мало применимы. Это — основная характеристика элек¬ трической реакции улитки у человека. Те же самые явления разыгрываются у животного. Это есть, следовательно, реакция периферического аппарата и, как полагают, она возникает в резуль¬ тате колебания мембран или клеток чувствительного эпителия улитки. Реак¬
J'te 9 Современные вопросы физиологии слуха 51 ция, естественно, может быть ис¬ пользована для изучения свойств улитки. Но физиологу интереснее знать, что происходит в нервных путях при воз¬ действии звука, какие импульсы про¬ ходят в нервных путях, как они идут, в какие отделы мозга и в каком виде эти электрические импульсы достигают коры больших полушарий, где имеется пред¬ ставительство органа слуха. Подобное исследование начато в последние годы и тут еще очень много неясного и не¬ определенного. Пока еще нет достаточно твердых данных, для того чтобы отве¬ тить на основной вопрос, который поста¬ вил еще Гельмгольц, о том, каковы же возбуждения в нервах при различных звуковых частотах. Но все-таки полу¬ ченный и в американских лабораториях (Davis и др.) и у нас материал можно, в основном, характеризовать следую¬ щим образом. При воздействии звуковых колебаний разных частот в нерве обнаруживаются потенциалы, которые следуют за ча¬ стотой звуковых колебаний только до известного предела, до 2000—2500 коле¬ баний в 1 сек. Но характер тех потен¬ циалов, которые возникают в нервных путях, отличен от характера потенциалов улитки. Эго есть тот типичный потен¬ циал действия, который обнаружен при изучении обычных периферических нер¬ вов и так детально изучен физиологами. Значит по нервным путям при воздей¬ ствии звука распространяются потен¬ циалы действия. Эти потенциалы дей¬ ствия следуют за частотой звуковых колебаний только до 2000—2500. А если подводить более высокие частоты, то получаются уже асинхронные ответы, т. е. нервные импульсы дают беспорядоч¬ ную картину, которая отнюдь не отра¬ жает частоты воздействующих звуковых колебаний. Оказывается, если устана¬ вливать электроды в разных участках Центральной нервной системы, если пере¬ ставлять электроды из слуховых ядер в продолговатом мозгу в участки четверо¬ холмия, где проходят слуховые пути, Удается обнаружить, что в некоторых участках получаются более легко и большей амплитуды потенциалы для низ¬ ких частот, а в других участках полу¬ чается большая амплитуда потенциалов Для высоких частот. Следовательно, здесь могут быть от¬ личимы два основных факта. Во-первых, нервные импульсы во всем диапазоне звуковых колебаний не следуют за ча¬ стотой звуковых колебаний, во-вторых, имеется известное пространственное рас¬ пределение высоких и низких частот внутри мозга. Эти факты постоянно толкуются в пользу пространственного распределения нервных волокон в улитке и возбуждения различных нервных эле¬ ментов при различных частотах звуко¬ вых колебаний, т. е., другими словами, в идее это напоминает то, чего требовала теория Гельмгольца, но только в идее, потому что конкретно эти зоны, ' где можно обнаружить высокие частоты и низкие частоты, очень расплывчаты, гораздо более расплывчаты, чем того тре¬ бует резонаторная теория Гельмгольца. Но во всяком случае электрическое изучение показывает, что в нервных путях имеется определенное простран¬ ственное распределение при воздействии разных частот и что ни в коем случае нельзя допускать, что нервные импульсы следуют за частотой звуковых колебаний до самых верхних пределов. А такие предположения были высказаны в так называемой телефонной теории слуха, ко¬ торая допускала, что в нервных путях потенциалы распространяются с той же частотой, как звуковые колебания, воз¬ действующие на орган слуха. Но непо¬ средственное физиологическое исследо¬ вание показывает, что это — не так. Очевидно, приходится признать опре¬ деленное различие в разных группах волокон, которые проводят различные импульсы при возбуждении от разных частей улитки при разных звуковых частотах. Таковы те основные факты, которые получены при электрофизиологическом исследовании. Можно добавить еще одно обнаруженное существенное явление. Именно, можно указать, что самый про¬ цесс возбуждения протекает по нервной системе и доходит до коры мозга с боль¬ шой задержкой. Если отмечать момент начала воздействия звука на ухо, ока¬ зывается, что практически одновременно возникают потенциалы улитки, потен¬ циалы же в слуховом нерве могут быть обнаружены, однако, лишь через 0.001 сек., а потенциалы в следующем отделе, в продолговатом мозгу, где 4*
52 Природа 1939 Фиг. 5. Потенциалы действия, отводи¬ мые от слуховых ядер в продолговатом мозгу при звуковом раздражении. Наверху — звуковые колебания (2000 герц). Виден момент включения звука. Внизу — по¬ тенциалы действия- Видно, что потенциалы возникают через 2 миллисек после начала воз¬ действия звука. (По Гершуни.) лежат кохлеарные ядра, будут обнару¬ жены через 0.002 сек. (фиг. 5). Таким образом требуется время на прохожде¬ ние возбуждения с одного участка цен¬ тральной нервной системы на другой. Если подняться еще выше, если под¬ няться до четверохолмия, то там за¬ держка происходит еще на 2 миллисек. Когда процесс доходит до коры мозга, он задерживается до 8 миллисек и пред¬ ставляет собою нечто совсем отличное, чем те потенциалы в улитке, которые возникают в самом начале раздражения. Но этот процесс правильно отражает воздействие звуковых колебаний на ор¬ ган слуха, хотя его электрофизиологи- ческая расшифровка в настоящее время очень далека от завершения. Вот, примерно, то, что вкратце можно рассказать о данных изучения потен¬ циалов действия в слуховых путях. Эти явления сейчас только начинают подвергаться систематическому изуче¬ нию, но в дальнейшем они, наверное, откроют нам и должны открыть многое в тех интимных механизмах, которые имеют место в органах чувств, и в слуха, вом аппарате в частности, и буду,, характеризовать ту новую теорию слуха которая будет создана в будущем. Со¬ вокупность этих явлений обнаруживает значительно большую сложность, чем это вытекает из теории Гельмгольца хотя многие мысли этого великого иссле* дователя, касающиеся пространствен¬ ного распределения частот, сохраняют глубокое значение и в настоящее время. Литература Frisch К. Die Erforschung des Gehorsinns bei Fischen. Wiener Klin. Wochenschr., 46 609, 1933. Beatty R. Hearing in Man and Animals 1932. Fletcher H. The mechanism of hearing. Proceed. Nation. Acad, of Sciences, 24, 265 1938. Steinberg J. и О a r d n e r M. The deoen- dancte of hearing impairment on sound inten¬ sity. Journ. Acoust. Soc. Am., 9, 11, 1937. Ржевкин С. H. Слух и речь в свете совре¬ менных физических исследований. 1936. Davis Н' The electrical phenomena of the cochlea and the auditory nerve. Journ. Acoust. Soc. Am., 6, 205, 1936. Kemp E.,C о p p e e G., Robinso n'E.H. Electric response of the brain stem to audi¬ tory stimulation. Am. Journ. Physiol., /20, 307, 1937. Андреев А. М., Арапова А. А. м Гершуни Г. В. О потенциалах улитки у человека. Физиол. журн. СССР, 26, 205, 1939. Гершуни Г. В. Успехи электрофизиологи- ческого изучения органа слуха. Успехи современной биологии, 6, 372, 1937. Гершуни Г. В. О проведении возбуждения в слуховой системе. Тезисы докладов на совещании по высшей нервной деятельности. Май 1939 г. Бюлл. экспер. биол. и медиц., 1939.
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ СССР ОСВОИМ МИНЕРАЛЬНЫЕ БОГАТСТВА КРЫМА Чл.-корр. АН СССР П. П. БУДНИКОВ и А. А. АЛЕНТЬЕВ Советский Союз располагает несмет¬ ными сокровищами почти по всем по¬ лезным ископаемым и занимает первое место в мире, особенно по важнейшим из них: железу, цветным металлам, нефти, нерудным ископаемым и т. д. Вопросам выявления и изучения ми¬ нерально-сырьевых ресурсов Партия и Правительство уделяют исключительное внимание. Еще в период первой пяти¬ летки XVI съезд ВКП(б) по докладу тов. Куйбышева специально отмечал, что геолого-разведочному делу необ¬ ходимо придать темпы, отвечающие тем¬ пам развития промышленности. И это понятно, ибо индустриализация страны зависит прежде всего от наличия минерально-сырьевой (5азы. Партия и Правительство добились широкого размаха разведочных работ; об этом можно судить по итоговому докладу акад. Губкина, отмечавшего, что «к началу первой пятилетки из общей площади территории Союза 21.3 мил¬ лиона км2 было заснято всего 2.5 милл. км2, т. е. всего 11.5%; к началу второй пятилетки размер заснятой площади уве¬ личился до 5.6 милл. км2, что составляло 25% всей территории. Это означает, что за 5 лет было заснято в 1.24 раза больше, чем за все предыдущие 45 лет». Советское государство затрачивает де¬ сятки миллионов рублей на разведочное дело; и это понятно, ибо страна пол¬ ностью должна мобилизовать недра своей земли на службу социализма. В этом направлении еще имеются неисчерпаемые возможности, о чем сви¬ детельствуют работы каждой из раз¬ ведывательных партий, работающих не только по окраинам необъятного Союза, но и в его центре. В настоящее время внимание Партии и Правительства сосредоточивается на природных богатствах Сиваша и При- сивашья с целью практического исполь¬ зования их для нужд социалистической промышленности. Гидрогеологические изыскания, проведенные в последние годы по Крымской АССР, особенно в ее северной и северо-восточной частях, под¬ твердили, что Сиваш и Присивашье богаты не' только различными солями, которые при известной технологической обработке могут дать ценную продук¬ цию (бром, окись магния, хлористый магний и т. д.), но и таят в себе нефть и природный газ. Последнее особенно важно как обстоятельство, обеспечиваю¬ щее наличие топлива для организации промышленности по эксплоатации соля¬ ных ресурсов. Еще 50 лет назад обращалось вни¬ мание на необходимость постановки ра¬ циональной эксплоатации соляных про¬ мыслов Крыма, но дореволюционные условия не давали возможности исполь¬ зовать в промышленном и полупромь ш- ленном масштабах проделанные единич¬ ные опыты, и царская Россия, в силу своей косности, при наличии собствен¬ ных запасов ввозила из-за границы в громадном количестве сульфат натрия, хлористый калий, магний и другие маг¬ ниевые соли. За годы Советской власти уже много сделано по использованию рассолов Си¬ ваша и группы озер, в результате чего на базе Сакского озера вырос хлормагниевый завод, на базе оз. Старого — бромный завод. Сиваш располагает неисчерпаемыми природными запасами. Объем рапы (рас¬ сола) составляет около 2 млрд. куб. с содержанием 195.7 млн", различных солей. Из общего количества солей, содер¬ жащихся в рапе Сиваша и перекопско-
54 Природа 1939 группы озер, 31.5 млн. составляют только хлористые и сернокислые соли магния. Если иметь в виду, что Азовское море через Генический пролив постоянно транспортирует и пополняет своими во¬ дами Сиваш, где, благодаря мелко¬ водью (максимальная глубина Сиваша 1.25 м), происходят интенсивное испа¬ рение воды и концентрация рассола, запасы солей в системе Сиваша практи¬ чески можно признать неисчерпаемыми. Еще на XVII конференции ВКП(б) тов. Куйбышев, говоря об использова¬ нии соликамских карналлитов, подчер¬ кивал, что на основе богатейших мине¬ ральных ресурсов мы должна развить производство хлористого магния, брома, хлора и т. д. В этом отношении Сиваш представляет богатый источник, из которого можно при комплексной переработке дапы (рас¬ сола) получить различные химические продукты. Ориентировочную схему использова¬ ния рапы можно свести к следующему: из рапы извлекается бром; обезбромлен- ная рапа по трубам транспортируется в цеха для получения окиси магния с одновременным получением соляной кислоты, хлористого магния и других продуктов (металлический магний и маг¬ незиальные соли для удобрений). Полученную соляную кислоту можно использовать на месте для организации производства по переработке кости, в ре¬ зультате чего можно получить костяной преципитат, клей и желатин; окись магния — как готовый продукт для це¬ мента Сореля, для новых стройматериа¬ лов, как заполнитель, огнеупоры и т. д. Единственным неиспользываемым от¬ бросом, вернее отбросом, использование которого на сегодня еще неясно, яв¬ ляется хлористый кальций: потребность его в народном хозяйстве невелика.1 Сооружение химических предприятий по принципу полного использования всех отбросов не только своего пред¬ приятия, но и смежных, чтб является 1 В настоящее время хлористый кальций применяется для поливки его растворами шос¬ сейных дорог. Благодаря гигроскопичности, он увеличивает влажность полотна шоссе и препятствует образованию пыли. Поливка шоссе растворами хлористого кальция практикуется во Франции, Швеции и, особенно, в Норвегии. Примеч. Ред. характерной чертой химпредприятий, было отмечено еще Марксом: «Наиболее ярким примером применения отбросов дает химическая промышленность. Она потребляет не только свои собственные отбросы, находя для них применение, но также отбросы других самых разно¬ образных отраслей промышленности» (Капитал, т. III, ч. I, стр. 50, 1932). Этот принцип должен быть принят во внимание при организации произ¬ водства по использованию рассолов Си¬ ваша. Комбинирование производства не ограничивается технологическими свя¬ зями; это также диктуется и энергети¬ ческими интересами. В этом отношении Сиваш также находится в благоприятных условиях, благодаря успешному раз¬ решению проблемы нижнего Днепра, обеспечивающему районы юга СССР электроэнергией, а также благодаря установлению газоносности и нефтенос¬ ности Присивашья (свои источники то¬ плива). Области применения хлористого маг¬ ния — многогранны. Хлористый магний может быть использован как исходное сырье для получения металлического магния и хлора электролитическим пу¬ тем,- а также для получения окиси магния и соляной кислоты; наконец, может быть непосредственное использо¬ вание магнезиальных солей как аппре¬ турное средство текстильной и шерстя¬ ной промышленности, для пропитки де¬ рева и придачи ему огнестойкости, использование в холодильном деле и т. д. Ранная окись магния должна иметь большое значение в строительной про¬ мышленности при производстве магне¬ зиального цемента, так называемого це¬ мента Сореля, который получается от смешения определенных частей каусти¬ ческого магнезита с хлористым магнием. Цемент Сореля также применяется в абразивной промышленности при про¬ изводстве кругов и искусственных то¬ чильных камней, где им цементируются твердые частицы карунда, карборунда, кварца и т. д. Наша строительная промышленность до сего времени не могла широко раз¬ вить производство новых строительных материалов — фибролита и ксилолита— из-за недостатка хлористого магния. Фибролит представляет собою стройма¬ териал, получаемый путем смешения
цемента Сореля с каким-либо наполни¬ телем (опилки, стружки, древесная мука и т. Д.)- При смешении и соответствую¬ щей формовке получается твердая масса. Производство цемента Сореля, как видно, даст возможность рационально использовать отходы лесопильных и дру¬ гих производств и превратить их в доброкачественный стройматериал, за¬ меняющий кирпич и дефицитный лесо¬ материал. Ксилолит представляет собою среднее между деревом и камнем и употребляется для отделки лестниц, стен и т. д. Масса ксилолита, смешанная с целлю¬ лозой, служит для изготовления раз¬ личных барельефов, лепных украшений и т. д., но в основном используется в качестве материала для полов. Ксило¬ литовый пол не проводит тепла, звука, отличается огнестойкостью, что резко выдвигает его на первый план как новый строительный материал. Значение брома в нашем хозяйстве также велико. Потребность в нём растет из года в год и 'обусловливается рядом факторов, имеющих первостепенное зна¬ чение. В нашей стране уже развернуто оте¬ чественное производство фото-кино¬ пленки, где бром зйнимает основное место; производство синтетического кау¬ чука, красочная промышленность также требуют большого количества брома. Если при этом иметь в виду, что бром употребляется как медицинское сред¬ ство, то суммарная потребность в нем будет представлять солидную цифру, которую ныне никоим образом не может дать производство. Соляная кислота, получаемая при об¬ работке хлористого магния, может быть использована в производстве по пере¬ работке кости; это освободит страну от импорта фотожелатина, кинопластинок. Костяной преципитат может быть пре¬ красным кормовым средством и в то же время применен в сельском хозяйстве как фосфорсодержащее удобрение. В производстве стройматериалов зна¬ чительную роль может играть каусти¬ ческий магнезит (цемент Сореля), однако применение окиси магния будет иметь также немаловажное значение и в ме¬ таллургии. Намертво-обожженная окись магния с успехом может применяться для на¬ варки подин мартеновских печей; кроме этого, из рапной окиси магния одним из авторов настоящей статьи получен огне- упор, по своим качествам не уступающий первоклассному саткинскому магнези¬ товому кирпичу. С решением этой задачи открываются большие возможности и для организации магнезитовой базы по обслуживанию южной металлургии. Приведенный краткий обзор свиде¬ тельствует о больших возможностях в применении продуктов из рапы Си¬ ваша. Очередной задачей является си¬ стематизация технологии использования соляных богатств Крыма на основе исследовательских ■ работ, проведенных в последние юды. Одновременно необ¬ ходимо проанализировать все эти во¬ просы с точки зрения экономики, так как последняя для ряда отраслей про¬ мышленности будет играть решающую роль. Во всяком случае, при решении данной задачи необходимо иметь в виду, что использование соляных ресурсов должно решаться с точки зрения комплексного их использования, что бесспорно резко скажется на экономике производства каждого из продуктов. Как видно, Сиваш представляет зна¬ чительный интерес и оставлять без вни¬ мания колоссальные богатства его было бы преступлением. Интересы со¬ циалистической промышленности тре¬ буют превратить северную часть Крым¬ ского полуострова в мощный центр химической промышленности по пере¬ работке рассолов Сиваша. Советский Союз, превратившийся в страну индустриальную, в страну самого крупного в мире земледелия на основе коллективного ведения хозяйства и применения мощной техники, не может оставлять втуне крымские богатства. Мы за годы Сталинских пятилеток сумели освоить ряд месторождений, находив¬ шихся в «неприступных местах», мы сумели их приблизить и сделать частицей общего фронта социализма; в равной мере и с освоением соляных ресурсов Сиваша также выйдем победителями.
АРУНДО ТРОСТНИКОВЫЙ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ М. П. ПЕТРОВ Арундо тростниковый (Arundo donaxУ L.) является гигантским субтропическим злаком, произрастающим по речным долинам субтро¬ пической зоны Советского Союза (Туркмения, Азербайджан, Западное Закавказье). Общий Арундо в культуре на Туркменской станции ВИР. Фото М. Петрова, 1936. ареал арундо охватывает все Средиземье. В пре¬ делах Советского Союза мы имеем восточную часть ареала и границу его. Встречается арундо по увлажненным место¬ обитаниям или небольшими гнездами, как, напр., по Аму-дарье и Мургабу в Туркмении, или лентами сплошных зарослей, протяжением до нескольких километров (долина Сумбара в Туркмении). Благодаря большой крепости стеблей, арундо с давних времен широко используется для строительных нужд. Стебли его идут на устройство перекрытий и стен в постройках туземного и Инженерного типа. Плетеные бер- даны используются для устройства кибиток. Особенное значение имеет использование арундо для строительных нужд в безлесных районах Туркмении и Азербайджана. Местное- население, учитывая это, с давних пор вводит- в культуру арундо на приусадебных участках. В последнее время принимаются более ради¬ кальные меры, направленные на широкое использование арундо в строительной прак¬ тике. Так, напр., правительство Туркменской ССР осенью 1938 г. вынесло специальное реше¬ ние о необходимости массового использования арундо на строительство как за счет использо¬ вания его естественных зарослей, так и путем введения его в культуру. Для этих целей решено заготовить в богатых зарослях арундо в долине Сумбара несколько вагонов корневищ арундо и организовать его широкую культуру в доли¬ нах рек и по арыкам по Аму-дарье, Теджену и Мургабу, где в естественном состоянии арундо встречается единично. Опыт культуры арундо местным населением в Туркмении и на участках Туркменской стан¬ ции Института растениеводства в Каракала (долина Сумбара) показывает на исключитель¬ ную приживаемость арундо в культуре. При посадке частями корневищ арундо легко укоре¬ няется и на второй или третий год дает при¬ годные для эксплоатации заросли (см. фиг. ). Наилучшего роста арундо достигает на более увлажненных местах; на сухих местообитаниях рост его сильно снижается. Старение кустов арундо при ежегодном срезывании стеблей очень незначительно, и его заросли практи¬ чески находятся в эксплоатации десятки лет. Помимо строительства, стебли арундо, также с давних времен, используются в музыкальном деле (пищики). Однако до настоящего времени наш отечественный арундо не нашел примене¬ ния, а пищики ввозятся из-за границы. Неболь¬ шой опыт в этом направлении, проведенный Музтрестом, не дал желаемых результатов. Нам кажется, что причина этой неудачи кроется в несвоевременной заготовке сырья. Одеревене¬ ние стебля арундо идет постепенно в течение всего вегетационного периода, в соответствии с чем меняются и его механические свойства. Для всестороннего решения этой проблемы необходимо провести опытную заготовку арундо в разные периоды вегетации и из различных местообитаний. В этом деле производству должен помочь- Всесоюзный Институт растениеводства и его Туркменская станция, находящаяся в непосред¬ ственной близости к естественным зарослям арундо в Туркмении.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И СТРОИТЕЛЬСТВО СССР СУБТРОПИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ В СССР (Некоторые результаты работы опытных учреждений в советских субтропиках) Т. Г. КАТАРЬЯН «Субтропическим культурам: чаю, цитрусовым, шелководству необходимо обеспе¬ чить дальнейший большой подъем» (В. М. Молотов. Доклад на XVIII съезде ВКП(б), Огиз, 1939, стр. 31). Советское субтропическое хозяйство добилось огромных успехов. Особенно значительны эти успехи за годы второй Сталинской пятилетки. К 1 января 1939 г. площади под основными суб¬ тропическими культурами составляли: чай — 48670 га, цитрусовые— 10 180 га (в том числе лимонов— 1717 га), тунг — 12 640 га. В настоящее время в наших субтропи¬ ческих районах имеются следующие впытные учреждения: всесоюзный На¬ учно-исследовательский институт чая и субтропических культур (ВНИИЧСК) в Анасеули с филиалами: в Сухуме (фи¬ лиал организован на базе бывшего Все¬ союзного Научно-исследовательского ин¬ ститута влажных субтропиков, создан¬ ного, в свою очередь, на базе Сухумской опытной станции), в Зугдудах (западная Грузия), в Чакве (Аджария) и Ленко¬ рани (прикаспийские влажные субтро¬ пики Азербайджана), с опорным пунктом в Закаталах; Интродукционный питом¬ ник субтропических культур в Сухуми (созданный на базе субтропического от¬ деления ЬИР) с опорными пунктами при совхозе 3-й Интернационал (Гагры) и совхозе «Южные культуры» (Красно¬ дарский край); Сочинская опытная стан¬ ция субтропических и южноплодовых культур с опорными пунктами в Красной иоляне, в Шапсугском районе; Батум¬ ский ботанический сад; Эфиро-масличная •пытная станция в Сухуми; Лекарствен¬ ная опытная станция в Аджарии; Азер¬ байджанская опытная станция сухих субгроииков (созданная на базе Во- •гочнозакавказского отделения ВИР с опорными пунктами: в Кировабаде, Закаталах, Геокчае, восточной Грузии,. Армении, Дагестане; Всесоюзный На¬ учно-исследовательский институт сухих субтропиков в городе Сталинабаде с Вахшской опытной станцией и укруп¬ ненными опорными пунктами в Кзыл- Атреке (Туркменская ССР), Денау (Уз¬ бекская ССР), Микоянабаде (Таджик¬ ская ССР) и Арсланбобе (Киргизская ССР). Помимо перечисленных, к опытной работе по субтропикам привлечены мно¬ гочисленные институты Академии Наук СССР (Ботанический, Почвенный, Фи¬ зиологии растений, биохимии, генетики, Лаборатория морфологии развития ра¬ стений), Всесоюзная Академия с.-х. наук им. В. И. Ленина (ВИУАА, ВИР, ВИЗР и др.), а также ряд других. К опытной работе привлечены многочисленные кол¬ хозники - опытники, хаты-лаборатории и т. д. Ежегодные затраты на научно- исследовательскую работу в области суб¬ тропиков составляют больше 10 тыс. руб. За последние годы проделана значи¬ тельная работа по перестройке работы опытных учреждений в смысле ликвида¬ ции последствий вредительства, прибли¬ жения опытных учреждений и их работы к нуждам совхозов и колхозов, быстрей¬ шей реализации научных достижений, обобщения и изучения опытов передо¬ виков субтропиков. Большая работа проделана в смысле перестройки напра¬ вления тематических планов и их работ. Вместе с созданием и укреплением сети опытных учреждений воспитыва¬
58 Природа 1939 лись и росли люди субтропической науки. Основные кадры научных работни¬ ков составляет молодежь, питомцы со¬ ветских вузов. Среди них имеется не¬ мало энтузиастов, стахановцев труда. Мы не имеем возможности с достаточ¬ ной полнотой остановиться на всех ре¬ зультатах работы опытных учреждений в области субтропиков. Свою задачу мы ограничим изложением основных и наиболее важных итогов работ опытных учреждений. Одним из наиболее значительных до¬ стижений является большая работа, про¬ веденная рядом опытных учреждений Академии Наук СССР (Почвенным, Бо¬ таническим и др.), ВАСХНИЛ (Агми, Вир, ВИУАА) и сетью отраслевых опыт¬ ных учреждений по субтропикам, по изучению экологических условий суб-. тропических районов в связи с хозяй¬ ственным освоением этими районами отдельных культур. Результаты этих работ легли в основу размещения суб¬ тропических культур, районирования культур и сортов. Экспедиции Почвен¬ ного и Ботанического институтов Ака¬ демии Наук СССР, проведенные за по¬ следние годы в районах Талыша (на площади более 40 тыс. га), дали воз¬ можность не только определить пер¬ спективы для субтропических культур (чая в первую очередь), но и раз¬ работать конкретные агротехнические приемы, исходя из особенности районов и культур. Эти материалы лягут в основу при разработке генерального плана освое¬ ния Талыша и создании второй чайной субтропической базы СССР в Азербай¬ джане. До последних лет субтропические культуры были распространены только в прибрежных районах Черноморья; благодаря работе, развернутой научно- исследовательскими учреждениями — ВНИИЧСК (бывший—Всесоюзный Науч¬ но-исследовательский институт влажных субтропиков и Всесоюзный Научно-иссле¬ довательский институт чайного хозяй¬ ства), Сочинской опытной станцией и др.,—по географическому испытанию субтропических культур в районах, где эти культуры не имели распространения, предгорные районы’ Западной Грузии, Сочи, Адлерский район Краснодарского края, район восточной Грузии, Средней Азии и др.,—явилась возможность зна¬ чительно раздвинуть границы субтро¬ пиков и аппробировать как перспектив¬ ные для развития субтропических куль¬ тур значительные новые площади. Работы Агро-метеорологического ин¬ ститута, проведенные совместно с отрас¬ левой сетью опытных учреждений по субтропикам, легли в основу агрокли¬ матического районирования субтропи¬ ческих районов. Из достижений в области отдельных культур следует остановиться на сле¬ дующих : Чай. В области чайной культуры следует особо отметить большую работу, проделанную опытными учреждениями по изучению аппробации новых чайных районов в Азербайджане, предгорных районах западной Грузии, восточной Грузии и т. д. По предварительным данным в Талыш- ском массиве (Ленкорань, Астара, Мас- сала) под культуру чая может быть освоено в ближайшие годы до 15 тыс. га, в Закатало-Балаконском массиве 7— 8 тыс. га. Значительная площадь вы¬ явлена под культуру чая в Богдадском, Зестофанском, Чхарском и других райо¬ нах Грузии, а также в Сочи-Адлерском районе Краснодарского края. Одновременно с продвижением куль¬ туры чая в новые районы, научными учреждениями разрабатывается агро¬ техника применительно к особенностям района; в частности, для условий Та¬ лыша Ленкоранской опытной станцией был выдвинут способ закладки чайных плантаций саженцами, выращенными в питомнике по типу плодовых культур, в отличие от метода семенного размно¬ жения чая в районах западной Грузии. В последние два года Ленкоранской опытной станцией аппробирован другой метод закладки чайных плантаций: пу¬ тем высадки чайной рассады, выращен¬ ной в парниках. Этот способ в условиях Талыша превосходит своей эффектив¬ ностью и дешевизной все существовавшие до сих пор способы закладки чайных плантаций. Качество чая, получаемого в новых рзоонах, не уступает, а в ряде случаев превосходит качество чаев, получаемых из основных районов возделывания этой культуры. ■’*'
Естественные науки и строительство СССР 59 В результате работ научно-исследо¬ вательских учреждений, особенно Все¬ союзного Научно-исследовательского ин¬ ститута чая и субтропических культур, разработаны и уточнены основные приемы агротехники (глубина основ¬ ной обработки, способы и густота по¬ садки, подрезка и уход за кустом, форми¬ ровка, способ закладки чая на склонах и т. Д-) и удобрения (сроки, дозы и форма удобрений применительно к отдельным почвам и возрастам растений) чайных плантаций. Разработаны также вопросы дренажа чайных почв и меры борьбы со смывами почв и т. д. Наибольшее распространение в миро¬ вой практике имеют две разновидности чая — китайская и ассамская. Первая из них отличается значительной морозо¬ стойкостью — выдерживает температуру при —14°, в то время как вторая поги¬ бает при температуре —2°. Одновременно ассамская разновидность отличается большой урожайностью. У нас в СССР чай представлен в основ¬ ном китайской разновидностью, выве¬ денной из семян, вывезенных из цен¬ трального Китая. Акклиматизировались у нас и китайско-индийские гибриды в наиболее теплых районах. В настоящее время развернута широ¬ кая селекционная работа по массовому и индивидуальному отбору наиболее ценных и урожайных кустов. Одновре¬ менно ведется работа по гибридизации китайских форм с индийскими. Как показал опыт, уже в первом поколении гибриды дают до 60% хозяй¬ ственно-ценных растений. В отношении размножения чая ведется большая исследовательская работа, и получены положительные результаты по вегетативному размножению (отводкой, черенками и глазками); этот способ получает у нас все более широкое рас¬ пространение для: а) размножения луч¬ ших маточных кустов, б) закладки ма¬ точных плантаций, в) замены мало-про- дуктивных кустов высокоурожайными, г) селекционно-семеноводческой работы. Одним из наиболее трудоемких про¬ цессов в чайном хозяйстве является сбор чайного листа. Этот процесс во всей мировой практике, так же как и У нас, производится ручным способом. Механизация сбора имеет большое на¬ роднохозяйственное значение. Положи¬ тельное разрешение этого вопроса при¬ ведет к значительной экономии рабочих рук и государственных средств. За по¬ следние годы ВНИИЧСК ведет большую исследовательскую работу в этой об¬ ласти. Сконструированная и испытанная институтом выборочно-сламывающая ма¬ шина дает до 50% чайных флешей при высоком качестве собранного листа. Большая работа за последние годы ве¬ лась по биохимии чайного листа. В раз¬ работке этого вопроса большую помощь чайному институту оказывают инсти¬ туты Академии Наук СССР (особенно Институт биохиуии растений). В результате этих работ разработан ряд важнейших вопросов технологии чая — биохимические показатели конца ферментации, температурный режим фер¬ ментации и условия работы ферментов, биохимический и технологический кон¬ троль за чайным производством и т. д. Разработан также вопрос сохранения естественного аромата чая и мероприя¬ тия по искусственной ароматизации чая при помощи естественных ароматизато¬ ров. Подобран соответствующий ассорти¬ мент растений - ароматизаторов. Цитрусовые. Последние годы большая работа выполнена в области интродукции и изучения цитрусо¬ вых. Коллекция Интродукционного питом¬ ника в Сухуми насчитывает около 700 различных номеров по отдельным ци¬ трусовым культурам. К настоящему вре¬ мени интродуцирован нашими опытными учреждениями основной ассортимент цитрусовых из таких стран, как США, Италия, Испания, Япония и др. В ре¬ зультате изучения этого материала, а также асортимента местных цитру¬ совых рекомендованы для широкого производственного освоения следующие сорта по отдельным культурам: апель¬ син — Вашингтон Навель, Томсон На- вель, Гамлин и из местных сортов № 511, выделенный Интродукционным питомником, лучший Сухумский (Куз- нера), Келасурский (Бишкевиуса) и сеянец Швецова; лимон — Вилья Франка, Лисбон, Комунэ, Мейера (в ка¬ честве заменителя лимона) и из местных, Новоафонский, Без колючек (Бишке¬ виуса), Упенека и Сочинский; манда¬ рин — Уншиу-широколистный, Вазе- уншиу, Сильверхил-сатсума; грейп¬
60 Природа 1939 фруты — Дункан, Марш-бессемянный, Фостер и Пернамбуко. К сожалению, несмотря на большой асортимент цитрусовых, изучаемых на¬ шими опытными учреждениями, не уда¬ лось выделить из этого асортимента сколько-нибудь морозоустойчивый сорт, дающий возможность радикально раз¬ решить проблему наиболее ценных форм цитрусовых без специальных мер защиты их от морозов. В 1938 г. Интродукционным питомни¬ ком впервые получен С. Ichangensis, отличающийся большой морозоустойчи¬ востью, с лимоноподобными плодами. Как показали исследования загранич¬ ных и наших учреждений, — мало на¬ дежды на выявление из имеющегося мирового асортимента форм и сортов, обладающих большой морозостойкостью. Поэтому параллельно с работой по от¬ бору относительно-морозоустойчивых форм среди имеющегося асортимента большое внимание уделяется нашими исследовательскими учреждениями се¬ лекционной работе. Одним из ведущих разделов селекцион¬ ной работы является работа по межви¬ довой гибридизации. Гибридизационная работа по цитрусовым у нас в СССР начата в 1930 г. Интродукционным пи¬ томником (б. Сухумским отделением ВИР). В настоящее время, помимо Интродукционного питомника, гибри- дизационные работы ведут Сочинская опытная станция и Батумский ботани¬ ческий сад. Скрещивание ведется как между отдельными видами и сортами, так и между отдельными родами. В ка¬ честве морозостойких форм в пределах рода citrus привлекаются группы ман¬ дарин — Уншиу и шива-микан; из пам- пельмусов — грушевидный, асахикан и натсу-дай-дай; из апельсинов — разные клоны Вашингтон Навель и др.; из ли¬ монов — лимон Мейера. Из близких хо¬ лодостойких родичей цитрусовых при¬ влечены роды Poncitus и Fortunella. В качестве морозостойких форм привле¬ кается также ряд американских гибри¬ дов — цитранжи (гибрид апельсина с P. trifoliata), цитранжкваты (тройные гибриды) и другие гибриды. Несмотря на то, что в настоящее время в наших опытных учреждениях имеется большое число межродовых и межвидо¬ вых гибридов (только по культуре ли¬ мона свыше 2000) и гибридных сеянцев: (свыше 20 ООО), пока еще рано говорить о практических результатах гибридиза- ционной работы по цитрусовым. Пови¬ димому, трудно рассчитывать на полу¬ чение вполне пригодных для промышлен¬ ных целей гибридов в первом поколении. Этим объясняются попытки американ¬ ских специалистов получить тройные гибриды. Свинглом еще в 1909 г., в це¬ лях улучшения цитранжей, были полу¬ чены тройные гибриды от скрещивания кинкана нагами с цитранжем. Некоторые из тройных гибридов (citrangequats) яв¬ ляются весьма морозостойкими: так, напр., Tomaswile выдержал в штате Джорджия минимум—13° и без повре¬ ждений перенес суровую зиму 1928 г. в г. Сухуми. Все эти цитранжи и цитранжкваты по качеству своих плодов не могут конкурировать с плодами апельсина: они значительно уступают им. Выведенные гибриды только теперь вступают в пору плодоношения. В 1938 г. в Интродукционном питомнике плодо- ' носили впервые до 30 гибридов (из об¬ щего числа 700). Из них наибольшую ценность представляют гибриды между ляймкватом Эустис и цитранжем Диф- ференце («Новинка») с приятным аро¬ матом, обильным соком, кислотностью несколько ниже лимона (4.5%), рано созревающие (в ноябре) и очень повышен¬ ной морозостойкости. В зиму 1936/37 г. при температуре — 6.5° С пострадала только часть кроны, в то время как ли¬ моны подмерзли до места окучивания. Интересен также гибрид между Уватин миканом и Пандерозой (№ 15) с кислыми плодами, без горечи, морозоустойчи¬ востью равный мандарину Уншиу. В зиму 1936/37 г. у корнесобственных растений пострадали только отдельные листья. Из группы лимона большого внимания заслуживает гибрид между (P. trifoliata и лимоном Panderosa, плодоносивший впервые в 1937 г. Плоды гибрида напо¬ минают лимон. Мякоть абсолютно не содержит горечи, свойственной плодам P. trifoliata, и имеет очень приятный кислый вкус. Растение по внешности напоминает P. trifoliata (тройные ли¬ стья, полностью опадающие на зиму). По морозостойкости, повидимому, близок к P. trifoliata. Из гибридов лимона, вы¬
Естественные науки и строительство СССР 61 веденных Сочинской опытной станцией, положительные качества с точки зрения морозостойкости показало большинство гибридов кинкана с лимоном и мандарина Уншиу с лимоном. В зиму 1936/37 г. эти гибриды почти не пострадали при температуре —7—8.5°. Из гибридов группы апельсина, впер¬ вые заплодоносивших в Интродукцион- ном питомнике, большого внимания за¬ служивает апогамный сеянец «Первенец» (№ 5974), полученный в результате скре¬ щивания, произведенного в 1932 г. между апельсином и шива-миканом, с круп¬ ными, очень сочными, приятного вкуса плодами, легко отстающей кожурой; созревают рано. При дегустации в 1938 г. за сочность получил наивысшую оценку. Из гибридов пампельмусов заслужи¬ вает внимания гибрид натсу-микана с шива-миканом (Сочинская опытная станция) и японского пампельмуса с пам- пельмусом натсу-микан (Интродукцион- ный питомник), хорошо перенесших мо¬ розы 1936/37 г. В зиму 1936/37 г. совер¬ шенно не пострадали гибриды между Уншиу с P. trifoliata в условиях Сочи. Незначительно пострадали гибриды Ун¬ шиу с шива-миканом и кинканом. Одновременно в ,целях выбраковки мало продуктивных деревьев и замены их высокоурожайными, для поднятия общей урожайности насаждений, а также с целью создания для дальнейшего раз¬ множения и закладок новых садов высо¬ коценными сортами развернута большая работа в совхозах и колхозах по клоно- вой селекции мандарина Уншиу методом оценочной записи. Интродукционным питомником в Су¬ хуме в 1938 г. закончено изучение больше 60 тыс. деревьев, среди которых выделены в качестве маточников около 10 тыс. деревьев, отличающихся высо¬ кой продуктивностью и товарностью плодов. Как известно, основные субтропиче¬ ские районы подвержены значительным понижениям температуры в зимние ме¬ сяцы, а в отдельные годы эти понижения являются угрозой для наиболее нежных цитрусовых (лимон). Применяемые от¬ дельными хозяйствами различного типа индивидуальные укрытия в результате их несовершенства, отсутствия должного учета физиологических функций расте¬ ний в зимний период приводили к гибели деревьев. Результаты научно-исследова¬ тельских учреждений (б. Всесоюз¬ ный Научно-исследовательский инсти¬ тут влажных субтропиков, Сочинская станция, Всесоюзный Научно-исследо¬ вательский институт чайного хозяйства) показали, что индивидуальные укрытия эффективны в деле сохранения растений в зимний период и защищают растения при небольших морозах. Однако необ¬ ходимым условием при этом является светопроницаемость этих укрытий. Наиболее положительные результаты получены при применении трехслойной марли или других укрытий, сходных по своему качеству этому укрытию: Наи¬ более перспективным способом защиты цитрусовых в наших условиях, пови¬ димому, является открытый обогрев плантаций. Этот способ защиты получил наиболее широкое распространение в Ка¬ лифорнии. За последние годы значитель¬ ная работа по испытанию открытого обогрева цитрусовых проводилась и в наших субтропиках. В связи с разра¬ боткой новой советской конструкции грелок (Никифоров), отличающихся большой экономией топлива (до 50% от американских грелок) и более высо¬ кой термической эффективностью, во¬ прос о применении открытого обогрева становится на реальную почву в наших субтропиках. Одновременно с указанными меро¬ приятиями проводилась специальная работа научно-исследовательскими учре¬ ждениями по линии изучения новых форм культуры цитрусовых (стелю¬ щихся, шпалерной, пристенной и др.), дающих возможность защиты более про¬ стыми средствами и продвижения ци¬ трусовых в районы с более суровыми климатическими условиями. Особенного внимания заслуживает стелющаяся форма культуры для распространения в районах с ежегодными большими сне¬ гопадами. В этом случае эти формы культур не требуют специальных мер защиты от морозов. Большая работа была проведена в об¬ ласти цитрусовых также в деле меха¬ низации террасировки склонов для освоения под цитрусовые культуры. Ра¬ бота Всесоюзного Научно-исследова¬ тельского института влажных субтро¬ пиков, проведенная вместе с Закав¬ казским институтом механизации,
62 Природа 1939 показала, что отечественными машинами мы имеем возможность террасировать механизированным путем склоны кру¬ тизной до 30°. Такой способ освоения террас повышает производительность в 10 и больше раз при снижении стои¬ мости работ в 2—3 раза. Интересная работа была проведена научно - исследовательскими учрежде¬ ниями по разработке способа длитель¬ ного хранения плодов цитрусовых. Повторные опыты Интродукционного пи¬ томника в Сухуми (Коконов) в 1938 г. подтвердили, что при условии хранения плодов при температуре от 5 до 7° и влажности воздуха 85—90% удается хранить плоды цитрусовых без сколько- нибудь значительного снижения каче¬ ства до июня — сентября следующего после сбора урожая года. При хранении разработанным т. Коконовым способом к 1 июня мандарин Уншиу дает отход всего 15%, Клементин, грейпфрут, апельсин к 1 июля — от 3 до 15%; лимон к 1 сентября — до 7 %. По этому методу осенью 1938 г. заложено до 300 ООО плодов для реализации на пред¬ стоящей с.-х. выставке. Значительный интерес представляют работы Кзыл-Атрекского опорного пункта Всесоюзного Научно-исследова¬ тельского института сухих субтропиков в Туркмении по испытанию культуры цитрусовых в Средней Азии. В 1938 г. впервые в условиях от¬ крытого грунта здесь плодоносил ци¬ трон. Следует указать, что вкусовые качества цитрона здесь были значительно лучше по сравнению с цитронами Чер- номорья. Этим опорным пунктом подо¬ бран асортимент солеустойчивых под¬ воев для цитрусовых применительно к условиям районов. Тунг. Олифа и лаки, полученные из тунгового масла, являются по ка¬ честву лучшими из всех известных в ми¬ ровой технике и широко используются во многих отраслях промышленности. По урожаю тунг дает с единицы площади в 2—3 раза больше масла, чем любое из всех известных масличных культур. На¬ шими научно-исследовательскими учре¬ ждениями (Интродукционный питомник, Батумский ботанический сад, Сухум¬ ский филиал Всесоюзного Института чая и субтропических культур — б. ВНИИВС и др.) за последние годы проделана большая работа по всесто¬ роннему изучению этой важнейшей, культуры. В результате этих работ окончательна, выявлена полная возможность культи¬ вирования в субтропических районах обоих видов тунга — Фордии и Кордата. Несмотря на некоторое несоответствие климатических условий наших районов, климату родины субтропических куль¬ тур, были выявлены значительные пре¬ имущества китайского тунгового де¬ рева Фордии перед японским Кордата как по признаку морозостойкости, так и по урожайности и качеству масла. На основании экологических особенно¬ стей тунга и данных географического испытания тунга следует считать уста¬ новленным, что эта культура может быть, продвинута в порядке широкого произ¬ водственного опыта на север до станции Лазаревская и на восток до Кутаиси, а также в Астаринский и Ленкоранский районы Азербайджана. Одновременно исследованиями про¬ мышленных плантаций — установлено, что плантации тунга, заложенные из случайных популяций семян, имеют чрезвычайно пестрый состав по ком¬ плексу хозяйственно-ценных признаков, как то: масличность, урожайность, ка¬ чество масла, морозостойкость и т. д. Амплитуда изменчивости этих основных признаков очень большая. Обследования показали, что среди промышленных по¬ садок Кордата с плохим или средним, урожаем деревья составляют до 29°/0. а вовсе не плодоносящие 22%; среди Фордии деревья, вовсе или плохо плодо¬ носящие,— 35%. Поэтому исключи¬ тельно большое значение приобретает облагораживание малоценных деревьев. Из облагороженных деревьев Интро- дукционным питомником отобраны из существующих насаждений как самого питомника, так и посадок совхозов и колхозов до 80 лучших клонов. Наи¬ более ценные из них форсированно раз¬ множаются для облагораживания су¬ ществующих плантаций, а также для подготовки посадочного материала, для закладки новых плантаций. Лучшие из выделенных Интродукционным питом¬ ником клонов обеспечивают выход с 1 га взрослых деревьев до 2.5 т масла, т. е. в три раза выше средней урожайности тунга плантаций США. Некоторые из
Естественные науки и строительство СССР 63 выделенных клонов, как № 360 и др., отличаются тем, что при хорошей агро¬ технике дают постоянно урожаи. Интродукционным питомником (Н. В. Смольский) совместно с Батумским бота¬ ническим садом разработан способ ве¬ гетативного размножения тунга, дающий возможность производить дальнейшую посадку тунговых плантаций высоко¬ качественным посадочным материалом. Для закладок маточных тунговых садов в колхозах и совхозах в 1938 г. размно¬ жено вегетативным путем 37 тыс. са¬ женцев по пяти лучшим селекционным номерам китайского тунгового дерева, полученного методом интродукции и отбора. Разработаны также вопросы агротех¬ ники выращивания посадочного мате¬ риала тунга, облагораживания мало¬ продуктивных плантаций, а также во¬ просы формирования кроны, химизации и т. д. Батумским ботаническим садом уста¬ новлено особенно благоприятное дей¬ ствие азотистых и фосфорно-кислых удобрений на культуру тунга; азот в комбинации с фосфорно-кислыми удо¬ брениями повышает урожай на 180— 200%. В результате широко развернутой практической селекционной работы за последние годы методами индивидуаль¬ ного и массового отбора, межвидовой и внутривидовой селекции получены значительные успехи. В 1939 г. впервые поступают в сортоиспытание 70 селек¬ ционных номеров. На селекционных плантациях испытывается свыше 80 ги¬ бридов, обещающих в ближайшие годы дать новые высокопродуктивные совет¬ ские сорта. Из других культур следует остано¬ виться на результатах работ с культу¬ рой хинного дерева. Последние годы на импортный нату¬ ральный хинин Советский Союз тратит более 8 млн. руб. Неоднократные по¬ пытки разведения культуры хинного дерева в дореволюционное время, а также в первые годы после советиза¬ ции не увенчались успехами. Только за последние годы, благодаря работе научно - исследовательских учрежде¬ ний — Интродукционного питомника, Батумского ботанического сада, Все¬ союзного Института растениеводства и др. — удалось положительно разре¬ шить вопрос о разведении культуры хинного дерева в СССР. Эту проблему удалось разрешить пу¬ тем превращения многолетней древесной культуры в однолетнюю. Разработанный метод освоения хинного дерева пред¬ усматривает черенковое размножение при условии хранения посадочного ма¬ териала зимой в закрытом грунту. Осенью вся вегетативная масса пере¬ рабатывается для получения хинета (ком¬ плекса хинных алколоидов). Медицин¬ ская аппробация полученного хинета на больных малярией различного типа во всех без исключениях случаях, дала положительнь!Ь результаты. В 1938 г. площадь, занятая под куль¬ туру хины, определялась в 2.5 га. В бли¬ жайшие годы эта культура, как уже достаточно проверенная, получит широ¬ кое развитие в наших субтропиках. Батумским ботаническим садом и Ин¬ тродукционным питомником разрабо¬ таны вопросы агротехники культуры (удобрения, тип посадочного материала, сроки высадки растений в грунт, оро¬ шение, отенение и т. д.). Установлено, что притенение увеличивает урожай в 3—4 раза. Из отдельных форм удо¬ брений наибольший эффект дает при¬ менение пудрета и навоза. Предварительное определение продук¬ ции показало, что урожай сырой массы может составить 7—10 т с га. Найденный путь превращения много¬ летнего дерева в однолетнюю культуру открыл возможность освоения ряда дру¬ гих важнейших тропических и субтро¬ пических культур, не зимующих в на¬ ших районах. Интродукционным питомником уже получены успешные результаты с ко¬ каиновым кустом (в текущем году передается производству 5 тыс. растений), пилокарпусом, в ли¬ стьях которых содержится пилокарпин, незаменимое средство при глазных за¬ болеваниях, и рядом других лекарствен¬ ных и пряных культур — морской лук, алоэ, имбирь, куркума и т. д. Сахарный тростник. Боль¬ шого внимания заслуживает работа Все¬ союзного Научно-исследовательского ин¬ ститута сухих субтропиков в южных районах Таджикистана — в освоении
«4 Природа 1939 ^культуры сахарного тростника как источника рома. Институтом положительно разрешен вопрос о возделывании культуры сахар¬ ного тростника в этих районах и подо¬ бран соответствующий асортимент для этой цели. Наиболее хорошие результаты дали по выходу продукции сорта СР 807, СР 28/19- УБА. Совместно с Цен¬ тральной лабораторией ликерно-водоч¬ ной промышленности получена первая партия советского рома. Субтропические плодо¬ вые культуры. По этим культу¬ рам следует отметить работу, проде¬ ланную Интродукционным питомником по подбору асортимента Японской хурмы (16 сортов) применительно к районам влажных субтропиков. Всесоюзным Научно-исследователь¬ ским институтом сухих субтропиков и Азербайджанской опытной станцией про¬ делана большая работа по изучению местного асортимента субтропических плодовых культур (гранат, инжир, мин¬ даль, маслина, фисташка и до.) и ото¬ браны лучшие формы для массового раз¬ множения. Всесоюзным Научно - исследователь¬ ским институтом сухих субтропиков по¬ лучены положительные результаты по возделыванию культуры финиковой пальмы в южных районах Туркмени¬ стана и Узбекистана. Азербайджанской опытной станцией установлено значительное содержание 4.5—8.5°/0 лимонной кислоты в плодах граната, что открывает перспективу ис¬ пользования дикого граната для полу¬ чения лимонной кислоты. В листьях граната открыт алкалоид-— пеллетерьин, имеющий медицинское зна¬ чение. Этого алкалоида содержится в мо¬ лодых листьях в количестве 0.06—0.33%. Мы не имеем возможности в краткой статье остановиться на всех работах научно-исследовательских учреждений, но перечисленное дает представление об огромной творческой работе, которая ведется научно-исследовательскими учре¬ ждениями субтропиков. Широко развернутое соревнование яв¬ ляется залогом того, что эти успехи будут умножены в ближайшее время.
НОВОСТИ НАУКИ АСТРОНОМИЯ «ОГДА БЫЛ МАКСИМУМ НАСТОЯЩЕГО ЦИКЛА СОЛНЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ? Хорошо известно, что видимая солнечная деятельность,проявляющаяся в различных обра¬ зованиях в доступных нашему наблюдению внешних оболочках Солнца, не остается по¬ стоянной, а колеблется ото дня ко дню и от года к году. Число и площадь солнечных пятен или протуберанцев, а также характеристики многих других солнечных явлений обнаружи¬ вают отчетливо выраженный многолетний ритм со средней длиной одного цикла порядка 11 лет и с колебаниями этой величины от 7 до 17 лет. Этот фундаментальный солнечный ритм, как известно, отражается и в ряде геофизических явлений, обусловленных изменениями солнеч¬ ной деятельности. Из сказанного ясна важ¬ ность учета фазы этого многолетнего ритма сол¬ нечной деятельности. Эта задача является одной из целей так наз. службы Солнца. Советская -служба' Солнца ведет регулярные наблюдения солнечной поверхности с 1932 г. Эта работа проводится, главным образом, в Ташкентской и Симеизской астрономических обсерваториях. В настоящее время можно уже подвести неко¬ торые итоги проделанной» нашей наблюдатель¬ ной сетью большой работы и точно выяснить вопрос о том, пройдена ли уже фаза максимума развития деятельности Солнца на настоящем цикле его деятельности. Обработанные автором заметки в Пулковском центре советской службы Солнца данные о пятнообразовательной дея¬ тельности Солнца за 1932—1938 гг. и первую треть 1939 г. со всей определенностью указы¬ вают, что максимум настоящего цикла при¬ шелся на середину 1937 г. и что в настоящее время активность Солнца уменьшается. Так, в 1937 г. среднемесячная запятненность диска Солнца составляла 2015 миллионных до¬ лей солнечной полусферы, в то время как в 1936 и в 1938 гг. она была 1192 и 1820 соответ¬ ственно. Таким образом настоящий цикл сол¬ нечной активности отличается своей короткой длиной, равной 9 годам (предыдущий максимум пришелся на 1928 г.). Настоящий цикл яв¬ ляется самым коротким из всех циклов солнеч¬ ной деятельности, пришедшихся на XIX и XX вв., кроме 7-летнего цикла 1830—1837 гг. Интересно отметить, что результаты советского -определения даты максимума 1937 г. практи¬ чески совпадают с результатом обработки дан¬ ных международной наблюдательной сети, про¬ изведенной проф. Бруннером (Brunner) в Цю¬ рихской обсерватории (максимум по советским Данным, основанным на оценках площади пятен, падает на 1937.5; по цюрихским данным, основанным на оценке так наз. Вольдива отно¬ сительного числа солнечцых пятен, максимум пришелся на 1937.4). Природа, № 9. В первом квартале 1939 г. среднемесячная запятненность, по данным советской службы Солнца, составляла лишь немногим более поло¬ вины среднемесячной запятненности в 1938 г. (971 милл. против 1820). В апреле 1939 г. имело место временное усиление пятнообразователь¬ ной деятельности Солнца, которая в этом месяце почти достигла среднего уровня 1938 г. (1813 милл.). В мае солнечная деятельность ослабела, и в июне она по наблюдениям, произ¬ веденным Н. М. Рагозинской в Пулковской обсерватории, продолжает падать. Флуктуационный характер кривой этой сол¬ нечной активности всегда доставлял много хло¬ пот исследователям, которые были затруднены как в определении доли экстремумов, так и в вопросе о прогнозе (экстраполяций) этой кри¬ вой на будущее. Первая из этих задач обычно решалась эле¬ ментарным сглаживанием. Однако теоретиче¬ ские исследования, произведенные М. Н. Гне- вышем в Пулкове, показывают, что эти «флук¬ туации» солнечной деятельности не случайны, а «являются проявлением ее особого, «импульс¬ ного» характера. В дальнейшем это потребует принципиально иного подхода к определению фаз данного цикла солнечной активности (за индикатор ее придется взять некую количе¬ ственную характеристику импульса, являю¬ щегося истинным комплексным единством всех видимых явлений в данной области Солнца). В частности, обострение солнечной деятель¬ ности в апреле 1939 г. можно объяснить увели¬ чением числа активных областей Солнца, при¬ чем они в этом месяце находились на макси¬ мальных фазах развития соответствующих импульсов солнечной деятельности. М. Эйгенсон. СПЕКТРОГРАФЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗНЫХ ТУМАННОСТЕЙ Всегда принято думать, что, чем больше диаметр объектива или зеркала телескопа, тем более слабые объекты могут быть им исследо¬ ваны. При этом часто забывают, что такое рас¬ суждение верно лишь для точечных объектов, не имеющих видимых угловых размеров. Для протяженных же объектов, напр, для туман¬ ностей, важны не размеры объектива, а его от¬ носительное отверстие, светосила. При спектральных исследованиях протя¬ женных объектов обнаруживается еще одно обстоятельство: если размеры объекта — туман¬ ности, достаточно велики для того, чтобы она заполнила светом весь объектив коллиматора, никакая оптическая система, поставленная перед щелью, не может увеличить яркость спектра. Даже больше — телескоп из-за потерь в оптике будет уменьшать яркость спектра. 5
66 Природа 1939> Фиг. 1. В настоящее время много внимания уде¬ ляется исследованию обширных диффузных туманностей, светящихся весьма слабым сия¬ нием под влиянием света близких звезд. Изучение спектров этих туманностей должно пролить свет на состояние материи в межзвездном пространстве. Для таких работ, проводимых обсерваторией Мак Дональд (Mac Donald), сконструировано два весьма оригинальных спектрографа. Пер¬ вый из них (1) был установлен на 40” рефрак¬ торе обсерватории Иеркса. Вид этого спектро¬ графа показан на фиг. 1. На трубе 40" рефрак¬ тора, около объектива, укреплена «щель», шириной 25 мм и длиной около 60 см; ширина щели может меняться. Вблизи окуляра рефрак¬ тора помещена, на расстоянии 17.7 мм от щели остальная оптика спектрографа: две кварце¬ вых призмы Корню и камера Шмидта. Камера Шмидта представляет собой маленький рефлек¬ тор с зеркалом, диаметром 110 мм и светосилой f : 1. Перед зеркалом за призмами стоит спе¬ циальная коррекционная пластинка, толщи¬ ною в 4 мм, имеющая асферическую поверх¬ ность. Пластинка служит для компенсации аберраций зеркала и дает большое исправлен¬ ное поле. Зеркало алюминировано, поэтому возможны снимки ультрафиолетовой области спектра. Как легко видеть, коллиматор у спектро¬ графа отсутствует вообще. Расстояние от щели до призмы так велико, что лучи практически параллельны и добавочных аберраций не воз¬ никает. Диафрагма, примерно посредине между щелью и камерой, служит для устранения рас¬ сеянного света неба, который мог бы попадать в камеру. Дисперсия спектрографа 250 А/мм(околоНо). Ширина изображения щели на пластинке 0.14 мм, что соответствует у HS 34 А. По диаметру отверстия камеры Шмидта и расстоянию до щели легко рассчитать, что туманность, имеющая угловой диаметр 16 уже заполнит светом всю переднюю поверх¬ ность первой призмы и спектрограф будет интегрировать свет с этой площадки. Следо¬ вательно, для таких и ббльших туманностей новый спектрограф уже выгоднее спектрогра¬ фов обычного типа. Если считать, что поглоще¬ ние в телескопе и коллиматоре обычного спектрографа — около 50%, то увидим, что спектрограф будет одинаково светосилен с обыч¬ ным для туманностей диаметром 11'; для мень¬ ших туманностей выгоднее пользоваться спек¬ трографом обычного типа, с коллиматором и щелью, помещаемой в фокальную плоскость, объектива телескопа. Соответственно длине и ширине щели на небе вырезается участок длиной в 2° и шириной около 5'. Камера Шмидта может быть сфокус- сирована как на щель, так и на небо. В первом случае получаются резкие линии, но размы¬ ваются границы туманности. Спектры звезд, оказавшихся в захваченном участке неба, из¬ ображаются полосками шириной в 0.5 мм. Когда же камера сфокуссирована на небо, в эмиссионных линиях видны детали строения туманности, спектры звезд становятся узкими полосками, но сами линии делаются шире, и слабые могут быть потеряны. На каждой, спектрограмме получаются линии эмиссии спектра ночного неба, которые могут служить, для ориентировки в длинах волн. Поставив небольшое плоское зеркало перед частью щели, можно получить спектр сравнения от далекого- участка неба, где, наверное, нет туманности, и уверенно отделить линии туманности от линий спектра неба. Опыты, проведенные с этим спек¬ трографом дали весьма хорошие результаты (2). За 3—4 часа экспозиции получены хорошие спектры туманностей. Удачно был применен спектрограф также к фотографированию спектра кометы Энке (3). Использование самого большого в мире 40" рефрактора только в качестве опорного стержня для нового спектрографа трудно при¬ знать рациональным; кроме того, было выгодно- увеличить длину спектрографа. И на обсерва¬ тории Мак Дональд сделан следующий шаг — построен спектрограф, вообще не связанный с телескопом (4). Схема его устройства дана на фиг. 2, а общий вид — на фиг. 3. На склоне горы Маунт JIok (Mount Locke)- расположены вверху и внизу два столба на расстоянии 23 м друг от друга так, что напра¬ вление от нижнего к верхнему параллельно оси мира. На верхнем столбе находится плоское зеркало Mlt диаметром 60 см; нормаль к от¬ ражающей поверхности его направлена к юж¬ ному полюсу мира. На нижнем столбе расположена полярная ось, несущая основные части прибора. Перпен¬ дикулярно полярной оси укреплен стержень С. На одном конце его находится вписанная выше камера Шмидта Р с двумя кварцевыми приз¬ мами; оптическая ось системы направлена к верхнему зеркалу Мг. На другом конце стержня С, симметрично камере и призмам,, укреплено зеркало М2, представляющее собой щель спектрографа. Размеры его 90 х 25 м.с Зеркало может вращаться вокруг оси, и свет любого участка неба, после отражения от зер¬ кал М2 и М-i, межет быть направл*н в камеру -
Новости науки 67 Ширина шели может регулироваться передви¬ жением специальных накладок, закрьтакших зеркало М2. На одной оси с зеркалом М2 нахо¬ дится меньшее зеркало, вращающееся незави¬ симо от него; оно служит как бы продолжением щели. Повернув его относительно М2, можно получить для сравнения спектр далекого участка неба одновременно с спектром туман¬ ности. Зеркало Af2 с помощью зубчатых колес Gj, G2, G3 связано с телескопом Тj,4" трубой. Передача рассчитана так, что телескоп всегда Фиг. 2. наведен на то место неба, светтот которого попадает в камеру. Для контроля юстировки служит маленький телескоп Т2, направленный на зеркало Мг; его ось параллельна оси системы камера + призмы. Наблюдатель фотографирует спектр избран¬ ного участка неба, гидируя с помощью теле¬ скопа Г j. Длина полного пути луча, от щели до камеры, равна 46 мм. Система интегрирует свет от участка неба диаметром б'. Длина щели соответствует на небе 1.5°. Таким образом этот спектрограф был бы выгоднее обычного для туманностей диаметром около 4'; однако в нем имеются два алюминированных зеркала, и после двух отражений в камеру попадает только 70% света. Поэтому он сравняется с обычным по быстроте съемки при диаметре туманности около .5'. Как и описанный ранее, данный спектро¬ граф может быть сфокуссирован на щель и на небо. Однако, так как щель втрое дальше от камеры, чем в иеркском спектрографе, размы¬ вание деталей и границ туманности при фокус¬ сировке на щель и расширение ‘ линий при фокуссировке на небо будут меньше, чем в иеркском. При фокуссировке на щель звезды Дадут диски диаметром в б', что изобразится полоской спектра, шириной около 0.2 мм. Для защиты от света неба служит экран S сзади зеркала Mlt диафрагма D перед призмами и большая диафрагма между верхним и ниж¬ ним столбами, не показанная на фиг. 2, но имеющаяся на общем виде (фиг. 3). Светосила прибора так велика, что все время приходится строго следить, чтобы в камеру не попал свет неба, отра¬ женный от наблюдательной плат¬ формы, каких-либо металлических частей прибора и даже от светлого костюма или лица наблюдателя’: иначе на пластинке очень быстро появляются зеленая и красная линии свечения ночного неба. В настоящее время получено уже много отличных спектрограмм размы¬ тых туманностей (5). В тех случаях, когда'г свечение туманности возбуждается све¬ том горячих звезд, наблюдаются в излучении Фиг. 3.
68 Природа 1939 линии водорода (На, HP, Hf, Н5, Не) и сильная линия X = 3727 А, запрещенная линия ионизованного кислорода. Туманности же, освещенные холодными, красными, звездами, напр, туманность около Антареса (а Скорпиона), дают непрерывный спектр, так как светятся отраженным светом звезды, без флюоресценции. Экспозиции дела¬ лись обычно порядка 3—4 час. Спектрографы нового типа, используя макси¬ мум света и в то же время работая совершенно независимо от очень загруженных больших телескопов, должны дать чрезвычайно интерес¬ ные результаты о свечении крайне разреженной межзвездной материи. Литература 1. О. Struve. Astrophys. Journ., vol. 86, p. 613 (1937). 2. j. L. О r e e n s t e i n a. L. О. H e n у e y. Astrophys. Journ., vol. 86, p. 620 (1937). 3. G. v a n Biesbroeck a. L. Q. He- n у e y. Astrophys. Journ., vol. 86, p. 622 (1937). 4. O. Struve, Q. van Biesbroeck, а. С. Т. E 1 v e y. Astrophys. Journ., vol. 87, p. 559 (1938). 5. 0. Struve, С. T. Elvey. Astrophys. Journ., vol. 89, 119, 517, 193J. П. П. Добронравии. ФИЗИКА ЛУЧИ БУККИ В МЕДИЦИНЕ Наша рентгеновская промышленность пол¬ ностью освоила производство аппаратуры и трубок для получение пограничных лучей Букки. Аппараты — просты, компактны, эконо¬ мичны и прямо через штепсель подключаются в осветительную электрическую сеть. Для эксплоатации аппаратуры не требуется специа- листа-рентгенотехника. Лучи Букки являются хорошим лечебным средством. Все это говорит о возможности самого широкого распространения этого метода лечения даже в небольших амбулаториях и больницах. Лучи Букки относятся к спектру инфрамяг- ких рентгеновых лучей (жесткость 5—12 кило¬ вольт, длина волны излучения в 1—2.5 анг¬ стрема). Они были с успехом применены в 1925 г. д-ром Букки для лечения кожных забо¬ леваний и названы им пограничными, так как по его представлению эти лучи по биологи¬ ческому действию на кожу относятся, с одной стороны, к ультрафиолетовым, с другой — к мягким рентгеновым лучам. Стекло обычной рентгеновской трубки почти полностью поглощает лучи Букки, поэтому для получения их применяются трубки со специаль¬ ными линдемановскими окнами. Нами было показано, что трубка Букки может быть присоединена к обычному диагно¬ стическому рентгеновскому аппарату без нару¬ шения текущей работы рентгеновского каби¬ нета (при этом включается дополнительный реостат или делаются отпайки от автотрансфор¬ матора), что, конечно, еще больше расширяет возможность распространения этого метода лечения. Систематически изучая лучи Букки с 1931 г., мы на основании ряда работ убедились, что как по физическим свойствам, так и по биоло¬ гическому действию эти лучи являются инфра- мягкими рентгеновыми лучами. Самое интерес¬ ное физическое свойство лучей Букки — это легкая поглощаемость их разными органи¬ ческими тканями. Кожа поглощает лучи Букки на 90%, в то время как при обычном режиме поверхностной рентгенотерапии в коже задер¬ живается около 5% лучей, а при режиме глу¬ бокой рентгенотерапии 0.5%. Нами инфрамяг- кие рентгеновы лучи Букки были предложены для целей микрорентгенографии, когда снима¬ лись на фотопленку мельчайшие представители животного и растительного мира, гистологи¬ ческие препараты, 'эмбрионы, поврежденные вредителями-насекомыми семена, ткани и т. д. При воздействии лучей Букки на листья водного растения элодея денса, светящихся бактерий и мушек-дрозофил мы наблюдали, что биологическое действие пограничных лучей одинаково с биологическим действием рентге¬ новых лучей. При применении малых доз наблю¬ дается эффект стимуляции; при применении больших доз — эффект угнетения. Биологи¬ ческий эффект у дрозофилы был пропорциона¬ лен дозе. Генетикам следует применять лучи Букки для изучения наследственности. Мето¬ дика освещения не требует громоздкой аппа¬ ратуры и поэтому более проста, чем при работе обычными рентгеновыми лучами. Особенный же интерес представляет опыт применения инфра- мягких рентгеновых лучей с терапевтической целью. Биологическое действие лучей Букки на кожу изучалось многими авторами, огром¬ ное большинство говорит о преимущественном применении пограничных лучей перед обычными рентгеновыми лучами при лечении ряда кож¬ ных заболеваний (напр. Шульте считает лучи Букки особенно ценными при лечении вол¬ чанки). Главное преимущество лучей Букки перед обычными рентгеновыми лучами — это относительная безопасность их применения. Никто еще не видел серьезных повреждений кожи. Лечебные дозы инфрамягких рентгено¬ вых лучей лежат далеко от повреждающих доз. При облучении лучами Букки не освещаются здоровые органы, лежащие под кожей. Д-р Букки писал, что 90% всех кожных забо¬ леваний может с успехом лечиться погранич¬ ными лучами. Как наши, так и иностранные авторы наблюдали хорошее лечебное действие этих лучей при кожных заболеваниях. Пока¬ зания и дозировка в настоящее время более или менее разработаны. Имеется советский дозиметр Московского рентгеновского инсти¬ тута для измерения дозы. Нами в условиях института и небольшого рентгеновского каби¬ нета одной амбулатории этот метод приме¬ няется при лечении разных кожных заболева¬ ний. Особенно хорошие результаты наблю¬ даются при лечении гнойных заболеваний кожи, зуда кожи, экземы всех родов, нейродермитов, разных изъязвлений слизистой оболочки рта, туберкулеза к<^си, плоских бородавок, сосуди¬ стых изменении кожи и др.
Новости науки 69 Результаты нашего лечения совпадают с ли¬ тературными данными. Лучи Букки не менее эффективны, чем рентгеновы лучи, в некоторых случаях дополняют их, а иногда при лечении ряда заболеваний кожи имеют преимущество перед обычными рентгеновыми лучами, так как для кожи инфрамягкие лучи менее вредны; можно не бояться многократного повторного облучения, что важно при лечении кожных заболеваний, дающих частые рецидивы (напр, псориаза); не бояться вызвать выпадение волос, где этого не нужно добиваться; не бояться повреждений лежащих ниже кожи внутренних органов, напр, при лечении рака века, сикоза и т.' д. Лучи Букки с успехом начинают приме¬ няться при лечении кожи у детей, а также при лечении заболеваний поверхностно располо¬ женных участков глаза. Кроме местного облучения, лучи Букки при¬ меняются методом общего облучения, когда последовательно освещаются большие поля кожи. Этим достигается биологическое действие пограничных лучей на автономную нервную систему. При общем облучении происходит раздражение автономной нервной системы кожи, и как рефлекс кожи наблюдается регу¬ лирование ваго-симпатического равновесия во всем организме. При методе общего облучения имеет место быстро проходящее падение лей¬ коцитов, повышается содержание кальция и т. д., т. е. общее действие на весь орга¬ низм. Поэтому неудивительно, что лучи Букки приобретают ценность при лечении не только кожных заболеваний, но и при лечении неко¬ торых заболеваний внутренних органов, напр, при гинекологических заболеваниях, крово¬ течениях, бронхиальнвй астме, язве желудка и двенадцатиперстной кишки, разных вегета¬ тивных неврозах и т.* п. Как правило, при общем освещении отме¬ чается благоприятное действие лучей Букки вообще на нервную систему и общее самочув¬ ствие больного (улучшается сон, понижается общая раздражительность). Здесь лучи Букки являются неспецифическим раздражителем и влияют на все барьерные элементы организма. Все вышеприведенные примеры показывают, что инфрамягкие рентгеновы лучи Букки мо¬ гут быть более широко, чем в настоящее время, введены в лечебные средства советского впача; однако, несмотря не имеющуюся готовую аппа¬ ратуру, этот метод лечения еще недостаточно развит, что объясняется, вероятно, малой осве¬ домленностью о лучах Букки широких кругов врачей. Отсюда настоятельной необходимостью является выпуск Медгизом специальной моно¬ графии по лучам Букки, а также более широ¬ кое изучение этих лучей в наших научных учреждениях. Понятно, что рентгеновская про¬ мышленность должна дать возможность и без вышеуказанных простых приспособлений при¬ ключать трубку Букки к любому диагности¬ ческому рентгеновскому аппарату, и тем самым более полно использовать рентгеновские аппа¬ раты. Лучами Букки должны более глубоко заин¬ тересоваться не только рентгенологи и дермато¬ логи, но и врачи других специальностей, а также биологи. С. В. Гречишкин. ХИМИЯ АТОМНЫЙ ВЕС КАЛИЯ, ВЫДЕЛЕННОГО ИЗ РАСТЕНИЙ В настоящее время насчитывается 7 изото¬ пов калия, имеющих атомные веса 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44. Изотоп К40 обладает природной радиоактивностью (7). Смесь различных изото¬ пов дает атомный вес калия уже как обыкно¬ венного химического элемента, причем атом¬ ный вес имеет дробное число — около 39. Интересным и важным представляется во¬ прос об изотопах калия, выделяемого из золы растений в связи с наблюдаемой радиоактив¬ ностью получаемого препарата калия. Еще акад. В. И. Вернадским была выска¬ зана гипотеза, что организмы способны разде¬ лять и накоплять изотопы в своих тканях, т. е. что состав изотопов химических элементов в ор¬ ганизмах отличается от состава изотопических смесей тех же элементов, находящихся вне организмов. Возникает вопрос о выяснении действительного атомного веса калия расти¬ тельного происхождения. Но работы, произ¬ веденные за последнее время по этому вопросу, не дали определенного решения, как и ранее проделанные работы. Так, напр., по Loring и Druce калий из золы ботвы картофеля имеет атомный вес 40.53 и 40.40. Последующая работа Druce дала атомный вес 40.06; 40.2 и 40.8. Калий из золы семян люпина 40.67. Атом¬ ный вес металлического калия составляет 39.04. По Lowry атомный вес калия из золы воло¬ кон хлопчатника равняется 39.111 и 39.091. По Heller и С. Wagner калий из золы листьев свеклы 39.08; 39.09; 39.11. В. Г. Хлопин и М. А. Пасвик-Хлопина опре¬ делили атомный вес калия из золы семян гороха и нашли, что он в среднем = 39.08. Атомный вес калия из препарата Кальбаума 39.07. А. В. Рытченков и М. А. Кривенцов (2) в своей работе «06 атомном весе калия, выде¬ ленного из лузги подсолнечника» поставили задачей проверить предположения о накопле¬ нии растениями тяжелых изотопов калия, раз¬ решив также попутно вопрос о противоречи¬ вых вышеуказанных данных по определению атомного веса калия растительного происхо¬ ждения. Они поставили в первой части своей работы цель установить атомный вес калия, взяв в качестве контроля препарат хлористого калия Кальбаума. Определение велось по отно¬ шению KCl : AgCI и дало следующие цифры атомных весов: калий из лузги подсолнечника 39.08, из препарата Кальбаума 39.08. На основании полученных данных видно, что нет накопления тяжелых изотопов калия в плодовой оболочке подсолнечника. Выдви¬ гается предположение, что наблюдаемые высо¬ кие цифры атомного веса калия из ботвы кар¬ тофеля, семян люпина следует, отнести за счет накопления тяжелых изотопов калия в неко¬ торые периоды роста и в некоторых тканях. Литература 1. Н. Е. Б р е ж н е в а и С. 3. Рогии- с к и й. Успехи хим., т. VII, вып. 10, 1938. 2. А. В. Рытченков и М. И. Кривенцов. Журн. общ. хим., т. VIII, вып. 2, 99, 1938. 'А. Шошин.
70 Природа 1939 ОПРЕДЕЛЕНИЕ В ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕ¬ СТВАХ АКТИВНОГО ВОДОРОДА Еще в 1907 г. был предложен Ф. В. Цере- витиновым метод количественного определения активного водорода в органических веществах, основанный на взаимодействии его с раствором магний-иод-метила. При этом образуется метан, и его объем зависит от легко реагирующего водорода аминогруппы (NH2) и группы NH или ОН. При нагревании до 100—110° реаги¬ рует второй атом аминогруппы. Выделяющийся метан собирается в бюретке над ртутью. В ка¬ честве растворителя исследуемых веществ был предложен изоамиловый спирт. В работе Э. Я. Штубер и А. В. Добромысло- вой (Ж. прикл. хим., т. XI, № 4, 704, 1938) описывается улучшение этого метода в целях получения более точных результатов анализа. В качестве объекта исследования был взят (3-нафтол, диазоаминобензол, дифениламин и Р-нафтиламин. Установлено, что определение следует проводить в атмосфере азота; при этом в качестве растворителя был принят ксилол. При соблюдении этих условий, как показали опыты, могут быть получены вполне точные данные при анализе ароматических нафтолов и аминов. А. Шошин. ГЕОФИЗИКА О ПЯТРАХ В СССР Пятрами называют редко встречаемые свое образные образования донного льда, усиленно нарастающего от дна к поверхности воды, имеющие форму ледяного столба, состоящего из губчатого донного льда. Пятры обычно имеют форму усеченного конуса, опирающегося на дно меньшим основанием и покрытого при выходе на поверхность воды шапкой из кристалли¬ ческого льда, придающей пятре вид грандиоз¬ ного гриба (фиг. 1). Своеобразность формы пятр инж. Е. И. Иогансон (7) объясняет тем, что донный лед нарастает на препятствиях дна гораздо быстрее с верховой стороны, где частицы движущейся воды производят наибольшее охлаждение пре¬ пятствия. Поэтому нарастание пятр должно происходить вдоль течения сильнее, чем в нор¬ мальном к нему положении, благодаря чему пятра принимает удлиненную обтекаемую форму с долевой осью, направленной по тече¬ нию. Но одновременно с ростом тела опоры (столба) пятры создается и стеснение площади водного сечения русла, вызывающее увеличе¬ ние скоростей течения около пятры, что, в свою очередь, способствует усиленному отложению льда с напорной стороны на начавшем расти со дна ледяном массиве. В результате совокуп¬ ности воздействия обеих причин (стеснения русла и увеличения скоростей) пятра уши¬ ряется по мере приближения к поверхности воды и приобретает вид конуса, опрокинутого на меньшее свое основание. Имеющиеся в литературе описания этого явления относятся главным образом к рекам северной части Союза ССР. Так, напр., Л. Л. Владимиров отмечает .случаи образования пятр на р. Кономе, притоке р. Свири (2), инж. Е. И. Иогансон (7) и инж. Н. П. Порывкин (3) весьма подробно описывают пятры на волхов¬ ских порогах. Люшер указывает на ледяные острова на р. Нарове (4). На р. Ангаре подоб¬ ные образования весьма обычны и носят назва¬ ние «бадумб» (5). В то же время имеются све¬ дения, что пятры в Западной Европе встре¬ чались на более южных широтах. Так, напр., член французской Академии наук Desmarest наблюдал в 1780 г. нарастание донного льда в виде ледяных островов со дна до поверх¬ ности воды на p. Deome на юге Франции, при¬ мерно на 45—46° с. ш. Образование ледяных островов опрсал председатель Общества нату¬ ралистов Hugi в феврале 1829 г. на р. Ааре, примерно на 47—48° с. ш. (2). Кажущийся разрыв в сведениях относи¬ тельно возможности образования пятр на тер-
i№ 9 Новости науки 71 № ГП/П Реки Пункты Годы Период появления пятр Географические координаты Примечание .2 .3 -4 3 Хопер Дон Протока Кубань Хут. Барминский Ст. Казанская С. Калач j Ст. Константинов- ская Хут. Колесников Раздерский узел (отделение от р. Кубани) Переволокший узел (Петрушин рукав) 1936 1935 1936 1937 1921 1937 1938 1932 1934 1935 17—20 XII 19—20 XI 27-28X1, 8-16 XII 14-17 XII, 27—28 XII Точные даты не установлены 26—27 XII 10-12 XII 13 I Точные даты неустановлены 50°II" с. ш.; 42°18" в. д. 49э47 с.. ш.; 41°7' в. д. 48°41'15" с. ш. 43°29'34" в. д. 47°37'с. ш.; 37°22' в. д. 45° 11' с. ш.; 37°22' в. д. 45° 15' с. ш.; 37°22" в. д. Все долготы от Гринвича ритории СССР на более южных широтах, чем «писанные ранее случаи, был отчасти воспол¬ нен работой автора, описавшего случай обра¬ зования пятр на р. Дону, у ст. Казанской, на 49°47' с. ш. в 1935 г. (б). Гидрологические исследования, проводив¬ шиеся Ростовским н/Д. управлением гидромет- службы в 1935—1938 гг., показали, что воз¬ можность образования пятр на сравнительно ложных широтах СССР является не случайным, единичным фактом, а вполне закономерным явлением, там как в настоящее время известно до 10 случаев образования пятр в 6 пунктах (7) .(фиг. 2), причем на некоторых из них поя¬ вление пятр не ограничивалось только одним случаем, а происходило несколько лет под¬ ряд, что видно из таблицы (см. стр. 71, выше). Несомненно, что приведенными данными не исчерпываются все случаи образования пятр в южной части СССР, но, к сожалению, осталь¬ ные факты остались незафиксированными, так :как во многих случаях технический персонал не сумел выделить в своих описаниях зимнего режима данное, достаточно редкое, явление ■с необходимой отчетливостью. Собранные автором материалы показали, ■что сделанное инж. Е. И. Иогансоном (/) и Н. П. Порывкиным (3) утверждение, будто пятры образуются при наличии скалистого ложа реки, поддержанное в дальнейшем инж. Ф. И. Быдиным (S), указавшим, что во всех 'Случаях основанием пятр служит каменистое или скалистое русло, подлежит коренному пересмотру, несмотря на то, что оно вошло как •бесспорное положение в основные руководства по гидрологии (9, 10). Почти во всех указанных выше случаях ■пятры образовались на участках, имеющих не •скалистое или каменистое русло, а песчаное дно, и только на р. Кубани, у Петрушина ру¬ кава, — на остатке фашинного тюфяка, уло¬ женного на песчаном дне, и на р. Хопре, у хут. Барминского, — на карчах на песчаном дне. Во всех случаях пятры образовывались на участках русла, обычно отличающихся большим образованием донного льда и обильной шуго- носностью. Таким образом соответствующие условия, способствующие образованию донного льда и шуги, могут повести в отдельных слу¬ чаях к тому, что это образование будет особенно усиленно концентрироваться на отдельных участках русла, что и повлечет за собою нара-? стание столба донного льда, доходящего со дна до поверхности воды. Кроме того, следует указать, что условием, благоприятным для образования пятр, яв¬ ляется разделение реки на рукава, очевидно в связи с появлением изгиба струй и соответ¬ ствующего перераспределения скоростей в по¬ токе. Такими особенностями отличаются участок р. Дона (у ст. Константиновской) и участки рек Протоки и Кубани (у Раздер и в Переволок- ском узле). Такое же перераспределение струй происходит на участке р. Дона (у ст. Казан¬ ской), суживающимся почти вдвое перед вхо¬ дом на Гармиловский перекат, лежащий ниже района появления пятр в течение трех лет под¬ ряд. Таким же сбогм струй в узкий пучок (по наблюдениям поплавками) и резким изме¬ нением рельефа дна отличается и участок р. Дона у с. Калача. Таким образом для образования пятр необ¬ ходимы подходящие русловые условия. Помимо того, для появления пятр необхо¬ дим соответствующий ход развития явлений зимнего режима. Пятры появляются в начале зимнего периода, перед наступлением сплош¬ ного ледостава, только в том случае, когда часть русла имеет ледяной покров, а место об¬ разования пятр остается с открытой водной поверхностью на достаточно большом протяже¬
72 Природа 1939> нии, порядка 0.5—1.0 км. При этом следует отметить, что температуры воздуха при образо¬ вании пятр не спускаются особенно низко, а остаются в пределах от —2.5 до —10.4“, причем, однако, период времени после пере¬ хода температуры воздуха через отрицатель¬ ный 0° до момента появления пятр бывает обычно не менее 9 дней. Пятры формируются за очень короткий про¬ межуток времени — обычно в период между смежными сроками наблюдений, чаще всего ночью, причем быстрота нарастания пятр весьма интенсивна. Так, напр., за 2 дня (19 и 20 XI 1935 г.) на р. Дону, у ст. Казанской, пятры выростали со дна на высоту от 0.90 до 1.50 м. Не менее быстро происходит и исчезно¬ вение пятр, несмотря на дальнейшее сниже¬ ние температуры. Иногда они разрушаются ледоходом, но иногда включаются в разрастаю¬ щийся сплошной ледяной покров. При повы¬ шении температуры воздуха пятры исчезают не сразу, а иногда могут удерживаться до¬ вольно значительное время. Так, напр., на р. Дону, у ст. Казанской, 16 XII 1937 г., не¬ смотря на потепление воздуха до + 2° (7 час.), пятры — в числе до 25 — еще сохранились, но начали разрушаться. Даже 17 XII 1937 г. осталось еще 5 пятр, несмотря на температуру + 1.2° (7 час.). Они исчезли полностью только к утру следующего дня. Однако общая продолжительность существо¬ вания пятр во время каждого появления, кото¬ рое может быть неоднократным в течение от¬ дельной зимы, обычно невелика и по всем наблюденным пунктам не превышала 4 дней подряд (14—17 XII 1937 г. на р. Дону, у ст. Ка¬ занской). В некоторых же случаях длительность существования пятр исчислялась буквально часами. Например 8 XII 1936 г. на р. Дону, у ст. Казанской, образовавшиеся к утреннему 7-часовому наблюдению несколько пятр были к 9 час. уничтожены начавшимся ледоходом. Несмотря на указание инж. Е. И. Иоган- сона (7), что пятры образуются успешнее всего на быстротоках [на волховских порогах ско¬ рость течения свыше 4.0 м/сек., на р. Ааре ско¬ рость превышала 1.17 м/сек. (2)], и указание инж. Н. П. Порывкина (3), что скорость тече¬ ния, равная 1.0 м/сек., является недостаточной для образования пятр, скорости течения в опи¬ санных случаях были невелики (на р. Дону, у ст. Константиновской, в декабре 1933 г. от 0.25 до 0.30 м/сек.). Тем не менее наличие в вод¬ ном сечении столбов опор пятр влечет за собою уменьшение пропускной способности живого сечения русла и вызывает увеличение скоростей, особенно около пятр, отмечаемое во всех слу¬ чаях, как общее правило. Кроме того, по¬ скольку некоторые пятры не доходят полностью до поверхности воды, над ними образуются водовороты. Несмотря на то, что тело пятры состоит из рыхлого губчатого донного льда, легко распа¬ дающегося на отдельные комки, и что столб пятры легко пробивается веслом или наметкой, пятры, тем не менее, обладают значительной прочностью и сопротивлением, благодаря чему они на волховских порогах удерживаются при наличии подпора, доходящего по Е. И. Иоган- сону_(7) до 1.2 м, и при скоростях течения около 4.0 м/сек. Шапки кристаллического льда, покрывающие головку пятры, несмотря- на свою незначительную толщину (до 2—5 см),, в свою очередь, также прочны и выдерживают тяжесть 1—2 человек, а за наметку, воткну¬ тую в тело столба пятры, удерживалась против течения лодка с 2 человеками, не нанося повре¬ ждения пятре. Чаще всего пятры образуются группами, причем число их может быть в некоторых слу¬ чаях настолько велико (более сотни), что про¬ ехать на лодке по реке оказывается затруд¬ нительным (р. Дон, ст. Казанская, 27 XI и 16 XII 1936 г.). Однако в некоторых случаях, несколько пятр объединяются одной общей, шапкой. Иногда промежутки между пятрами под общей шапкой забиваются шугою, и пятры срастаются с заберегами, образуя сплошную- полосу (на р. Дону, у ст. Казанской, 27—28 XI 1936 г. полоса пятр у берега достигала в длину до 1200 м, а в ширину имела до 60 м). Таким образом приведенные результаты наблюдений 1935—1938 гг. значительно рас¬ ширили к югу границу возможного распро¬ странения пятр на территории СССР; указали на неоднократность случаев их образования; установили возможность формирования пятр не только на каменисто-скалистых, но и на песча¬ ных руслах, а также дали возможность наме¬ тить некоторые характерные особенности дан¬ ного, весьма мало изученного своеобразного- проявления зимнего режима. Литература 1. Е. И. И о г а н с о н. Зимний режим р. Вол¬ хова и оз. Ильмень. Материалы по иссле¬ дованию р. Волхова и его бассейна, вып_ XIV, 1927. 2. Jl. J1. Владимиров. Образование: льда на дне реки. Явление ледохода от всплывания донного льда. Процессы замер¬ зания вод стоячих и текучих. Труды X Съезда русских деятелей по водным пу¬ тям, 1904. ■ 3. Н. П. П о р ы в к и н. Донный лед на порогах р. Волхова. Бюллетень Волхов¬ ской гидроэлектросиловой установки, № 4,. 1925. 4. Г. JI ю ш е p. (G. L й s с h е г). Das Grund- eis und daherige Storungen in WasserlSufer» und Wasserwerken. Aarau, 1906. 5. В. А. Штольц. Записка bo II части «Отчета комиссии по изучению донного- льда, об ее работе в 1904 г.» Известия Русского географического общества, т. XLI,. • 1905. 6. А. Ф. С а м о х и н. О пятрах на Дону. Журнал «Метеорология и гидрология»,- № 10, 1936. 7. А. Ф. С а м о х и н. Географические гра¬ ницы распространения пятр на террито¬ рии СССР и характерные особенности ре¬ жима пятр. 1938 (рукопись). 8. Ф. И. Б ы д и н. Зимний режим реки и методы его изучения. Исследование рек СССР. Изд. ГГИ, вып. V, 1933. 9. А. В. О г и е в с к и й. Гидрология суши. 1933. 10. С. А. С о в е т о в. Общая гидрология. 1935. Инж. А. Ф. Самохин.
Новости науки ГЕОЛОГИЯ СНЕЖНЫЕ ЛАВИНЫ В ГОРАХ СЕВЕРО- ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 1 1. Распределение снежного покрова в горах Черноморское побережье на участке от Туапсе до Адлера имеет положительные зимние температуры; вследствие этого в холодный пе¬ риод года большая часть местных осадков выпа¬ дает в виде дождя. Однако выше, по склонам Главного кавказского хребта, начиная от вы¬ сот 800—1000 м над ур. м., преобладают осадки в виде снега. По мере поднятия вверх по склону количество осадков заметно увели¬ чивается; вместе с тем вследствие понижения температуры создаются благоприятные условия для накопления снега. Особенно мощный снего¬ вой покров образуется в субальпийской и альпийской зонах гор. Так, по данным за 1931—1936 гг. метстанции Ачишхо, располо¬ женной на южном склоне Главного хребта, в бассейне Мзымты, на высоте около 1825 м, толщина снегового покрова в этой части гор обычно достигает 3 м, а в некоторые зимы пре¬ вышает 6 м. У горных хребтов, стоящих на пути влаж¬ ных воздушных течений, склон, обращенный в сторону последних, обычно получает больше осадков, чем противоположный, находящийся в «дождевой тени». Сходное явление наблю¬ дается и в горах западного Кавказа, где осо¬ бенной снежностью отличается высокогорная часть южных склонов Главного хребта. Сильное понижение Главного хребта между Фиштом и Чугушом (местами до 1450 м) и наличие к во¬ стоку от Чугуша ряда низких перевалов (до 1900 м) позволяют влажным течениям прони¬ кать на северный склон и приносить с собой обильные осадки, выпадающие зимою в виде снега. Особенно много снега выпадает в доли¬ нах, непосредственно граничащих с участками понижения гребня, в верховьях Белой, Киши и Уруштена. Глубокие снега здесь, в виде длинных языков, проникают вниз по долине, распространяясь от гребня хребта по северным склонам на 10—12 км. Такой характер распре¬ деления снегового покрова мы имели возмож¬ ность неоднократно наблюдать в течение 1934— 1937 гг. Например в марте 1935 г. нами была сделана серия промеров снега в районе пере¬ вала Псеашхо. На южном склоне, от высот 1500—1600 м, толщина снегового покрова начи¬ нала, быстро увеличиваться, превысив в суб¬ альпийском поясе гор 2 м. На самом перевале (2050 м), судя по знакомым ориентировочным предметам — летним кошам и большим кам¬ ням, — она была не меньше 5 м. Ниже, уже на северном склоне хребта, близ лагеря Холод¬ ного (1800 м), в верхней части долины р. Уруш- тен, в 6 км от перевала, снега было еще очень 1 Материал по настоящему вопросу собран мною в течение 1933—1937 гг. Ббльшая часть наблюдений сделана в бассейне Белой и М.Лабы, в особенности в горах по верхнему течению Киши и Уруштена (район Кавказского запо¬ ведника). много, но толщина его, в среднем, уже не пре* вьшала 2.5 м. Наконец, километрах в 12/ к северу от перевала, на высоте 1600 м, глубо¬ кие снега довольно резко обрывались, и дальше толщина снегового покрова обычно не превы¬ шала 1 м. Если здесь и встречались большие снежные заносы, то они были обусловлены уже не непосредственным выпадением осадков, а вто¬ ричным перераспределением снега ветром, пере¬ носящим его с наветренных склонов в затишье. Высокогорную часть южных склонов Главного- хребта (от 1500—1700 м) и часть северных, в районах, граничащих с понижением гребня, мы будем называть областью глубоких снегов - (фиг. 1). На северном склоне Главного хребта, вдали от участков «прорыва» влажных течений, снега выпадает значительно меньше, вследствие чего на перераспределение снега по склонам гор- начинает оказывать влияние такой фактор, как рельеф, подавленный в области глубоких снегов обилием осадков. То, что стушевывается' в высокогорье, утопающем в глубоких сугро¬ бах, одевающих склоны мощной снеговой шап¬ кой, явственно выступает в менее снежных районах. Снег здесь с помощью ветра и солнца подвергается энергичному перераспределению. С части склонов он сносится ветрами или вы¬ таивает, на других, наоборот, нагромождается! большими сугробами и залеживается до позд¬ ней весны. Эту полосу гор мы будем в дальней¬ шем именовать областью перемежающейся снежности. Перейдем к разбору порядка рас¬ пределения снегов в этой части гор. В снегопад, сопровождающийся ветром, чтд для наших зим особенно типично, с части скло¬ нов хребтов, стоящих на пути господствующих, зимних ветров, снег Лувается и переносится с наветренной стороны на подветренную ил!г сметается в отрицательные формы рельефа. Осо¬ бенно сильному выдуванию подвергается снег в субальпийской и альпийской зонах гор, н» хребтах, имеющих пологие наветренные склоны. В этом случае, даже после самого сильного снегопада, продолжающегося в течение не¬ скольких дней, но сопровождающегося ветрами, значительная часть наветренных склонов в вы¬ сокогорье остается без снега. На многих хреб¬ тах, как, напр., на Пшекише, Пастбище Абаго- и Б. Бамбаке, в альпийской зоне, участки выду- вов достигают многих десятков гектар и даже квадратных километров. Зимою эти склоны на общем белом фоне буреют засохшей прошло¬ годней травой, и снег здесь задерживается лишь в отрицательных формах рельефа. Выду¬ вание снега имеет место и в лесном поясе гор,, но здесь у;же в меньших размерах. Склоны, малоснежие которых обусловлено действием ветра, мы называем склонами выдувания снега или выдувами. На северном склоне Главного хребта боль¬ шая часть выдувов ориентирована на Ю, ЮЭ и 3, так как именно оттуда дуют наиболее сильные ветры, обычно сопровождающиеся сне¬ гом. Кроме того, часть этих склонов имеет сол¬ нечную экспозицию. Изредка, при северо-во¬ сточных ветрах, выдувы образуются и на этих склонах; однако вследствие неблагоприятной экспозиции они не имеют широкого распростра¬ нения. Ветер, перехлестывая за гребень хребта сметает часть снега и с подветренных склонов-.
74 Природа 1939 Фиг. 1. Распределение снега в « 'но эти выдувы всегда строго локализованы в пригребневой части и дальше, чем на 5—10 м -от гребня, не распространяются. На склонах ■солнечной экспозиции, независимо от наличия ветров, снеговой покров обычно не достигает •большой мощности и местами почти совсем схо¬ дит. Эти склоны мы называем склонами уско- -ренного растаивания снега или выгревами. Наибольшее развитие они получают в безлес¬ ной части гор, на склонах чистой южной экспо¬ зиции, и меньше при ЮЗ, ЮВ и В. На очень крутых (от 70°) и обрывистых ■склонах, независимо от их экспозиции, снег подолгу не задерживается, скатываясь к их подножию. Эти умастки склонов мы называем •склонами снегосброса. Склоны снегосброса хо¬ рошо выражены на многих горах (Абадзеш, Джуга, Уруштен, Джемарук, Ассара); нередко они тянутся на протяжении нескольких кило¬ •Фиг. 2. «Надувы» на горе Тыбге в аль¬ пийской зоне. горах северо-западного Кавказа. метров и чернеют голыми скалами среди об¬ щей белизны снега. На солнечных склонах снегосброса иногда развиваются большие ледяные «сосульки» — настоящие ледопады, вышиной до 5 м. Их воз¬ никновение связано с таянием снега на крутых выгревах в верхней части склона. Стекающая вниз по склону талая вода, попав в теневую часть ущелья, смерзается в виде огромных ледя¬ ных сталактитов, свисающих с каменных вы¬ ступов. Было бы ошибочно предполагать, что между склонами снегосброса, выдувами и выгревами, широко распространенными в горах, не суще¬ ствует связи. В большинстве случаев малоснеж- ность склона бывает обусловлена комбинацией всех трех элементов. Если с выдува перевалить через гребень хребта и спуститься на противоположный под¬ ветренный склон, то мы попадаем в район отло¬ жения принесенного ветром снега. Эти.участки гор мы называем надувами. Наибольшее раз¬ витие они получают близ субальпийских опу¬ шек, где снег задерживается кустами и стволами деревьев. Надувы лентою, шириной метров в 200, при глубине снега до 2 м и больше, сопут¬ ствуют на всем протяжении подветренным скло¬ нам выдувов. На теневых склонах гор (на С, СВ, СЗ), независимо от наличия на соседнем склоне вы¬ дува, снега бывает больше, чем на солнечном склоне. Такие участки склонов мы называем склонами замедленного растаивания снега или
№ 9 Новости науки 75 захолодью. На некоторых хребтах их площадь измеряется несколькими десятками квадратных Километров. Подобно выдувам и выгревам, на¬ дувы и захолодь тесно связаны друг с другом, большинство их имеет северную или смежную с ней (на СЗ, СВ) экспозицию. На всех склонах (захолодь, надув, выгрев, выдув) снег в наибольшем количестве задержи¬ вается в отрицательных формах рельефа, ч не¬ которых случаях и по выпуклостям и гребням хребтов, если для этого имеются необходимые условия. Все участки склонов, где снег соби¬ рается в большом количестве, мы называем участками снеюсбора. Очевидно, наибольшее развитие они получают на склонах теневой экспозиции, среди надувов и у подножия скло¬ нов снегосброса. 2. Область питания лавин Снежные лавины можно уподобить периоди¬ чески действующим потокам снега. Соответ¬ ственно с этим различают область питания ла¬ вин, область стока и область отложения или растаивания.- В Кавказском заповеднике' область питания наиболее мощных лавин свя¬ зана с альпийской ис убальпийской зонами и в меньшей мере с лесным поясом гор. Боль¬ шинство их берет свое начало на высотах от 2000 до 3000 м, но в области глубоких снегов большие лавины возможны и на меньшей вы¬ соте. Наиболее лавинодеятельной частью гор является область глубоких снегов и смежные с ней участки области перемежающейся снеж¬ ности. По мере удаления от Главного хребта к северу снежный покров в горах делается все более маломощным, что исключав! возможность возникновения здесь больших лавин. На таких хребтах, как Пшекиш,1 Дудугуш (бассейн Киши), расположенных близ северной границы Кавказского заповедника, участки питания ла¬ вин занимают ничтожную площадь; поэтому снежные обвалы здесь обычно не достигают большой силы и бывают далеко не ежегодно. В области перемежающейся снежности наи¬ более лавиноцеятельными участками гор яв¬ ляются склоны повышенной снежности (захо¬ лодь и надувы) и участки снегосброса. Но и склоны малоснежные — выдувы и выгревы — в известных случаях являются исключительно лавиноопасными, особенно, если этому способ¬ ствует наличие хорошо выраженных участков снегосброса. 3. К типологии лавин По состоянию и плотности снега различают: I) лавины из сухого рыхлого снега — пыле¬ образные; 2) лавины из мокрого снега; 3) лавины из плотного, хорошо слежавшегося снега — пластовые, грунтовые и др. Пылеобразные лавины. Сухой, особенно.свежевыпавший снег, собираясь боль¬ шими массами, на крутых склонах легко со¬ скальзывает вниз, образуя лавины. Падение этих лавин сопровождается клубами снежной пыли, иногда затягивающей весь склон, отчего этот тип лавин и получил свое название. Паде¬ ние пылеобразных лавин нередко сопрово¬ ждается сильным гулом. Пылеобразные лавины обычны в течение всей зимы и весны (их паде"ние известно с ноября по май включительно), но только в морозные и снежные месяцы (февраль и март) они получают широкое распространение. Особенно благо¬ приятные условия для падения пылеобразных лавин создаются после некоторого перерыва в снегопадах, когда старый снег слежится и покроется плотной корой наста, по которой легко соскальзывает новый рыхлый снег. Отрыв рыхлого снега от вышележащих полей сопро¬ вождается гулом, напоминающим приглушен¬ ный пушечный выстрел. Такой гул нередко приходится слышать даже на совсем пологих склонах, но лавины здесь не образуется: снег лишь оседает на месте и прочеркивается тре¬ щинами. Этот звук обычно сильно нервирует лыжников, так как создает полную иллюзию надвигающегося обвала. Наиболее грозные пылеобразные лавины на¬ чинаются в субальпийской и альпийской зонах. Многие из них там, где имеются хорошо выра¬ женные павинные русла, идут с большой пра¬ вильностью и начинаются в первые же часы снегопада. В безветренную тихую погоду во время снегопада они могут быть на склонах самой разнообразной экспозиции. Если снего¬ пад сопровождается сильным ветром, то часть снега тут же переносится на противоположный склон хребта или сметается в отрицательные формы рельефа. В этом случае, и во время снегопада и в последующие за ним дни по наветренным склонам лавины идут только в строго локализованных местах, по хорошо выраженным руслам. На противоположном под¬ ветренном склоне лавины возможны в самых разнообразных участках склона. Особенностью пылеобразных лавин является сильнейшее давление воздушных масс, вызы¬ ваемое падающей громадой снега. Нередко оно достигает силы настоящего ветровала, опроки¬ дывающего гигантские деревья. Вследствие этого при падении особенно мощных лавин, лес повреждается не только на склоне, по кото¬ рому движется снег, но и на прямо противо¬ положном, считая от дна долины. Поэтому не¬ редко против конуса лавины на противополож¬ ном склоне долины можно видеть настоящее кладбище леса. Деревья здесь, на протяжении до 300 м, считая от дна долины, лежат верши¬ нами вверх по склону, тогда как на противо¬ положном склоне, по которому катился снег, лес бывает опрокинут вершинами вниз по склону. Лавины из мокрого снега. В дни оттепелей, когда снег размокает, пропи¬ тываясь талой водой, обычны лавины из мокрого снега. Их источником часто бывает свежевыпав¬ ший мокрый снег. Мягкость нашей зимы делает этот тип лавин одним из наиболее широко рас¬ пространенных. Они обычны не только позд¬ ней весной, но и в течение всей зимы, а также и в позднеосенние месяцы. Мокрый снег труд¬ нее поддается выдуванию и переносу ветром, чем сухой, поэтому лавины этого типа воз¬ можны на самых разнообразных склонах. Зи¬ мою большая часть их связана с солнечными склонами гор, где таяние снега проходит осо¬ бенно энергично. Иногда мокрый и вязкий снег сползает всем слоем и увлекает за собой верх¬ ние слои почвы, сухую траву и пр. Типичная лавина из мокрого снега пред¬ ставляет большую груду комков снега самой
76 Природа 1939 разнообразной величины. Правда, особенно больших комков не образуется, но все же неко¬ торые из них достигают 2—2.5 м в диаметре. Лавины из мокрого снега идут сплошной мас¬ сой, не распыляясь по воздуху. Отдельные комья снега движутся, попеременно скользя и вращаясь. Вследствие своей тяжести эти ла¬ вины обладают очень большой разрушительной силой. На крутых солнечных склонах во время сильной оттепели таяние снега идет особенно энергично. В такие часы здесь можно наблю¬ дать, как с поверхности снега то и дело отры¬ ваются небольшие комья снега и падают вниз. Иногда онм облипают снего-м до размера боль¬ ших шаров, обладающих значительной силой удара. Одновременное падение нескольких та¬ ких шаров может привести в движение верхние слои снега и образовать настоящую лавину. Комья снега, падающие вниз по склону, произ¬ водят слабое шуршание, реже — более сильный гул. В горах следует быть внимательным к этим признакам возможного обвала большой лавины. На Тыбге одна из таких больших лавин оста¬ новилась всего в 40 шагах от. нашего горного приюта. Ею была выломана часть кленового леса и вынесена масса мокрого снега, момен¬ тально смерзшегося. Мы в это время находи¬ лись в лагере и слышали только слабое шурша¬ ние снега. Лавина из плотного, хорошо слежавшегося снега. Чередование снегопадов и оттепелей приводит к большой слоистости снега, чтб способствует образова¬ нию пластовых лавин. Чаще всего разобщение снежных полей наступает на крутом склоне. Падающая лавина обычно сносит только верх¬ ний слой снега. Этот тип лавин чаще бывает весной, зимою же он обычно связан только с солнечными участками гор, где слоистость снега особенно резко выражена. Весною талая вода, проникая до почвы, разобщает ее со снегом, способствуя образова¬ нию грунтовых лавин. Падение таких лавин нередко сопровождается сносом верхнего слоя почвы, отчего комья снега приобретают гряз¬ ный цвет. На солнечных склонах грунтовые лавины обычны и зимой, но в это время они редко достигают больших размеров. Во многих случаях затруднительно отнести лавину к тому или другому типу. Незначительные снежные обвалы целесооб¬ разно отличать от настоящих лавин, называя их снежными оползнями местного значения. Падение лавин может быть вызвано самыми разнообразными причинами: сотрясением воз¬ духа, переотяжелением снега после снегопада или оттепели, механическим разрывом снеж¬ ных полей, произведенным проходом лыжника или зверя и т. п. В верховьях Киши мы были свидетелями снежного обвала, образовавшегося после падения огромной ледяной сосульки на крутой склон. Особенно широкое распростра¬ нение имеют в наших горах лавины, вызванные падением больших снежных карнизов. На воз¬ никновении этих лавин мы остановимся не- вколько подробнее. 4. Снежные карнизы Образование снежного карниза связано с завихрением, возникающим вследствие под¬ сасывающего действия воздушной струи, пере¬ валившей гребень хребта или стекающей вниз по склону резко увеличивающейся крутизны (фиг. 5). Нарастанию снежных карнизов осо¬ бенно способствуют влажность воздуха во время снегопада и последующие морозы, закрепляю¬ щие снег. Большие снежные карнизы — обычное явле¬ ние на высоких хребтах. Здесь, на подветрен¬ ном склоне, они могут возникать как в при- гребневой части хребта, так и значительно ниже, в местах, где пологие склоны становятся круче и образуют выступы. Для образования карни¬ зов в пригребневой части хребта необходимы или пологость наветренных склонов или нали¬ чие ровных площадок на самом гребне: в том и другом случае при условии относительной крутизны подветренного склона. Узкие гребни с обрывистыми склонами на обе стороны небла¬ гоприятны для образования значительных кар¬ низов. Снежные карнизы широко распространены в области глубоких снегов и по высоким хреб¬ там в области перемежающейся снежности. На гребнях Джемарука, Уруштена и Псеашхо карнизы тянутся иногда на протяжении многих сотен метров и даже километров. Особенно грозные карнизы висят на участках хребта, перпендикулярных к направлению господствую¬ щих в этом районе зимних ветров. Большая часть карнизов ориентирована на В, СВ и С. Однако вследствие нередких изменений напра¬ вления горных ветров часть карнизов имеет и прямо противоположную ориентацию. В лес¬ ном поясе гор снежные карнизы обычно не достигают большой мощности, но отличаются разнообразием экспозиции. Переотяжеление карниза вследствие намокания или наноса но¬ вого снега приводит к разрыву его с остальным снегом и к последующему падению, обычно сопровождающемуся сильным гулом. Карниз высотою в 10 м сам по себе уже может со¬ ставить грозную лавину. Однако обычно только этим дело не ограничивается, так как увлекаются и нижележащие массы снега. Чаще всего падение карнизов бывает источником по¬ следующего движения комовых, пылеобразных или пластовых лавин. Большая часть карнизов в верховьях Киши ориентирована на С, СЗ или 3,что находится в соответствии с направлением зимних господ¬ ствующих ветров. В дни оттепелей и весной падение этих снежных карнизов чаще всего случается уже после полудня, когда солнце окажется на южной половине неба и его лучи падают под прямым углом на участок хребта, где карниз соприкасается с гребнем. Если нахо¬ диться в это время в верховьях Киши, то можно почти каждую четверть часа слышать гул сры¬ вающихся «козырьков». 5. Область стока и отложения л£внн Областью стока лавин называют участки склона, по которым происходит перемещение снежных масс сверху вниз. Лавины сходят не только по отрицательным формам рельефа, но часто захватывают и ровные или даже вы¬ пуклые участки склона. Хорошо выраженные, постоянно действующие пути схода лавин, типа каменных жадобов и водостоков на крутых
№ 9 Новости науки 77 склонах, мы называем лавинными руслами. Примером их могут служить лавинные русла склонов Джемарука и Холодной, имеющие угол падения в среднем не меньше 25—35°. На таких склонах движение снеговых масс обычно начинается в ближайшие же часы после начала снегопада. Склон то в одном, то в дру¬ гом месте через известные промежутки времени сбрасывает снег. Иногда несколько лавинных русел ниже по склону сливаются в одно. Например на скло¬ нах Джемарука и Knuii, близ устья Китай¬ ской, есть лавинный жолоб, питающийся рядом второстепенных ответвлений. В особенно благо¬ приятные годы лавины могут захватывать зна¬ чительную часть склонов между отдельными руслами. Лесистая часть склонов, бывшая в те¬ чение многих лет барьером для лавин, теперь обезлесивается и делается лавиноопасной. Снег, выносимый лавинами, собирается в до¬ линах и на прилегающих к ним склонах. Эту область приноса снега принято называть обла¬ стью отложения или растаивания лавин. В за¬ висимости от ширины дна долины лавина располагается или в приречной части, иногда забивая снегом все ущелья, или у подножия склонов. Снег, выносимый лавинами, чаще всего располагается в виде конуса с широким основанием в нижней части лавины. Ширина конуса у основания, говоря другими словами — протяжение фронта лавины, доходит до 300 и даже 500 м. Такие большие лавины, однако, очень редки. Гораздо чаще можно наблюдать лавинные конусы шириной метров в 50—100. На пологих и ровных склонах передний край лавины (фронт) обрывается снеговым валом. У мощных лавин высота вала может достигать «ескольких десятков меч-ров. Лавины, остано¬ вившиеся на менее пологих склонах, обры- Фиг. 3. Конус лавины из мокрого снега, ска тившейся по старому лавинному руслу горы Уруштен, Фиг. 4. Снежный карниз горы Тыбги. ваются не так резко; снеговой вал, свойствен¬ ный лавинам, достигшим плоской части поймы, здесь не выражен.^ На расстоянии нескольких метров от перед¬ него края лавины вынос снега достигает наи¬ большей мощности. Дальше от края и выше по склону лавинный конус постепенно сужи¬ вается, толщина снега начинает убывать, по¬ степенно сходя на-нет. Выше по руслу лавины лежат уже только отдельные глыбы снега и случайные снежные останцы от общей массы. Лавины, достигшие лесистой части поймы, располагаются менее ровным фронтом. Часто лавина разбивается на несколько языков в виде длинных снеговых щупальцев между стволами деревьев и в местах понижения рельефа. В узких ущельях, типа теснин, лавины загромождают сугробами снега все дно долины, перекрывая ее большими мостами. В марте 1937 г. близ устья Китайской мы видели ста¬ рую лавину, забившую снегом ущелье реки метров на 80 в высоту. В верховьях Киши есть участки, где река бывает покрыта снежными мостами на протяжении нескольких сот метров. Лавины в этих местах скатываются с обоих склонов, заворачивая вниз по ущелью реки. Такие же снеговые мосты постоянно образуются в верховьях Чессу, Цахвоа, Уруштена и Холод¬ ной. Некоторые из них не стаивают в течение нескольких лет. Особенно большие снежные мосты нам пришлось видеть в конце августа 1934 г. в верховьях Чессу. Вместе со снегом лавины выносят в нижнюю часть склонов землю, щебень, камни, стволы деревьев и сухую траву. Часто вся лавина от массы грязных примесей окрашивается в бу¬ рый цвет. Поймы рек, подверженные частым лавинам, загромождаются массой бурелома, скапливающегося здесь из года в год. Высота завалов нередко достигает 10—20 м, распростра¬ няясь на сотни метров в длину и ширину.
78 Природа 1939 • * * В горах северо-западного Кавказа известно несколько случаев гибели людей под лавинами. Значительная часть склонов гор в вер¬ ховьях Киши, Холодной, Уруштена и М. Лабы, а также бассейны Чессу, Бзерпа и Лауры являются лавиноопасными. В последние зимы начато деятельное освоение наших гор как научными сотрудниками Кавказского заповед¬ ника, так и приезжими туристами-лыжниками. Режим местных лавин изучен еще очень мало; это заставляет форсировать настоящую работу, потому что успех всех глубинных походов глав¬ ным образом будет зависеть от знания местной зимы и опасностей гор. А. А. Насимович. О САМОРОДНОМ ОЛОВЕ Самородное олово встречается в природе крайне редко. Некоторые исследователи даже ставят под сомнение правильность сделанных определений. Олово обнаружено в россыпях вместе с золотом и касситеритом в Австралии, Тасмании; указывается оно и в коренных жилах оловянных месторождений Боливии. Сведения о химическом составе самородного олова очень скудные. Имеется лишь один ана¬ лиз боливийского олова. В СССР еще в про¬ шлом столетии находили отдельные зерна само¬ родного олова в россыпях на р. Миасс на Урале и в золотых россыпях Алтая. Последние годы дали целый ряд интересных находок само¬ родного олова, приуроченных почти исключи¬ тельно к Средней Азии. Они интересны тем, что дают материал для представления о проис¬ хождении олова. В Средней Азии самородное олово найдено было, главным образом, в верховьях р. Зерав- шан, в пределах Таджикской ССР. Здесь оно обнаружено в россыпях вместе с галенитом, арсенопиритом, зеленоватым Касситеритом, зо¬ лотом почти во всех притоках верховьев р. Зе- равшан, стекающих как с южного склона Туркестанского хребта, так и с северных склонов Зеравшанского. Самородное олово встречается в виде мелких, не превышающих 0.2—0.3 мм в диаметре округлых зерен, очень напоминающих дробинки. Качественная проба указывает на довольно чистый химический со¬ став: в азотной кислоте целиком переходит к метаоловянную кислоту; свинца не обнару¬ жено. Изучение геологического строения района сноса показало, чтр в сланцах пользуются широким распространением кварцевые жилы, содержащие галенит, золото, касситерит, арсе¬ нопирит и станнин. Самородного олова в ко¬ ренном залегании не найдено. Можно думать, что оно произошло за счет разложения стан- нина. Олово найдено также в Тамдинском горном массиве — одном из останцев цен¬ тральной части Кызыл-кумов (Кара-Калпак- ская АССР). Эта последняя находка говорит о широком распространении самородного олова в Средней Азии и о том, что следует ожидать еще целого ряда новых находок. А. Ф. Соседке. БИОХИМИЯ СТАРЕНИЕ ВИНА Молодое, только что перебродившее вино представляет собою продукт, мало пригодный для употребления. Должно пройти много меся¬ цев, прежде чем вино сформируется, потеряет дрожжевой запах брожения и приобретет аро¬ мат и вкус готового вина. При длительном хранении в подходящих условиях вино приоб¬ ретает особый аромат старого вина, полный и сложный, превращающийся уже в «букет»^ Накопление букета и вкуса старого вина — процесс очень медленный, совершающийся го¬ дами, но имеющий предел, различный для раз¬ ных сортов вин. Есть вина, сохраняющие и после тридцати лет выдержки свои ценные свойства, другие же к этому времени подвер¬ гаются отмиранию и обнаруживают характер¬ ный распад. Изучение процесса старения вина начата очень давно, но до сих пор сущность этого явления — не ясна. Наибольшее внимание этим исследованиям было уделено в работах Пастера и Вертело в 1860 и 1870 гг. прошлого столе¬ тия. Пастер в своих Etudes sur le vin» приходит к выводу, что старение вина (развитие особого букета и вкуса старости) является почти исклю¬ чительно результатом действия кислорода воз¬ духа. По его мнению, вино становится неприят ¬ ным на вкус, выветрившимся, только в первое время после доступа кислорода. При дальней¬ шем хранении в течение 1—2 мес. в закупорен¬ ных сосудах вино приобретает свойства, повы¬ шающие его качество. Вертело, напротив, признавая способность- вина поглощать кислород, считает кислород очень вредным для качества вина, особенно' для старых вин. Позднее М. Ф. Щербаков в своих исследованиях по хранению вина с до¬ ступом и без доступа кислорода высказался в пользу косвенного влияния кислорода. Наконец, в 1933 г. Ж. Риберб-Гейон в своей книжке «Окисление и восстановление в вине»- приводит подробный разбор современных пред¬ ставлений о влиянии кислорода на качество вина, а также результаты собственных наблю¬ дений. Анализируя процесс старения вин, Ри- беро-Гейон показывает, что участие кислорода необходимо в первый период созревания вина,, в дальнейшем же его присутствие является второстепенным и даже вредным для качества вина. Риберо-Гейон нашел, что окислительные процессы в вине катализируются следами со¬ лей железа и меди, всегда присутствующими в вине, а также какими-то органическими ве¬ ществами, объединяемыми им вместе с неорга¬ ническими под названием «промежуточных оки¬ слителей». В настоящее время в Институте биохимии Академии Наук СССР нами проводится иссле¬ дование на тему /окислительные процессы в вине». Вино является раствором, содержащим комплекс ферментов различной активности в за¬ висимости от периода его жизни и от харак¬ тера применявшейся обработки. Окислитель¬ ные процессы в вине носят ферментативный характер и протекают в две фазы, согласно' теории А. Н. ВЗха: 1) образование органи¬
Новости науки 79> ческих перекисей (оксигеназы 4- молекулярный кислород); 2) окисление этими перекисями легко окисляющегося субстрата, активируемое фер¬ ментом пероксидазой. Подобная схема окислительных процессов установлена нами на примере ферментации чайного листа. Технологический процесс чай¬ ного производства складывается из завялива¬ ния чайного листа, скручивания, ферментации и сушки. Исследования С. М. Манской пока¬ зали, что окисление в процессе ферментации чая происходит за счет образовавшихся при скручивании органических перекисей. Меха¬ низм этого окисления таков, что сначала идет образование перекисей за счет, свободного кислорода воздуха, аккумулированного во время скручивания, а затем уже чайный тан- нин окисляется кислородом перекиси в при¬ сутствии фермента пероксидазы. В результате ферментации образуется чайный настой и аро¬ мат. Окислительные процессы, имеющие место при ферментации чая, сходны с процессами, происходящими при созревании вина. На основании предварительных исследова¬ ний нами было высказано предположение, что созревание вина — установление вкуса, цвета и аромата старого вина — происходит при окислении субстрата связанным (в форме пере¬ кисей) кислородом воздуха. Образование этих перекисей происходит, очевидно, в период наи¬ большей аэрации молодого вина в чанах, роз¬ лива в бочки, розлива в бутылки. Аэрация старого вина не нужна для обра¬ зования перекисей; кислород является избы¬ точным и приводит к изменению уже сложив¬ шихся ценных качеств вина. В готовом вине активность ферментов очень мала, поэтому ста¬ рение вина совершается очень медленно в тече¬ ние многих лет. Исходя из теоретических основ, мы решили ускорить процесс созревания вина путем добавления окислительных ферментов. Предварительные опыты, проведенные в под¬ вале Мосвинбаэы под руководством главного винодела И. М. Андрущенко, показали измене¬ ния в пользу опытных образцов. В букете и вкусе исчезает сорт, теряется свежесть и вместе с тем резкость и дрожжевой привкус молодого вина. Появляются коричневые тона в окраске; в аромате и вкусе исчезает неассимилирован- ный спирт, появляется душистость, гармонич¬ ность. При дегустационной оценке bi на ока¬ зались постаревшими на 1—2 года в течение двух недель. В дальнейшем были поставлены опыты в полупроизводственных условиях на Мосвинбазе и в подвале Научно-исследова¬ тельской винодельческой станции «Магарач» (Ялта). По опыту, поставленному на Мосвинбазе на 10 образцах вина (360 бутылок — вина столо¬ вые, дессертные крепкие и дессертные слад¬ кие), было проведено 5 аегустацин через раз¬ личные промежутки времени (сроки хранения после обработки ферментом от 2 дней до 7 мес.). Опыт показал постоянно сохраняющуюся раз¬ ницу в пользу опытных образцов, несмотря на то, что в ассортименте базы были уже созрев¬ шие вина 1933—1936 гг. Следующий большой опыт был поставлен в подвале «Магарач» в бочатах на 2 дкл на винах 1937 г. сортов С^мильон, Смесь белых, Мускат белый. Дегустации, проведенные через различные промежутки времени в «Магараче» и в Москве опытными виноделами, показал» значительное улучшение вкуса и аромата в сортах Семйльон и Смесь белых. Через 2 мес. хранения опытные образцы были оценены на. целый баЬл выше контроля и старше на два: года. Сорт Белый мускат получил различную* оценку, так как многие считают, что для Му¬ ската ценен аромат сорта, аромат лозы, свой¬ ственный молодым винам. Отдельным опытом было поставлено вино сорта Рислинг, полученное из Севастополя (сов¬ хоз Софии Перовской), урожая 1938 г. Это вино- показало значительное улучшение при добавле¬ нии пероксидазы. При хранении вина с перок¬ сидазой в течение 1 мес. и даже 2 нед. получается* материал, готовый для изготовления шампан¬ ского, в то время как контроль представляет совсем сырой материал. На ряду с органолептической оценкой мы; проводили определение химических показате¬ лей в контрольных и опытных образцах. Кроме: так наз. нормальных показателей — спирт,, общая кислотность, летучие кислоты, — мы определяли растворимый ганнин, ацетальдегид, активную кислотность (pH) и эфиры. Опреде¬ ление эфиров производилось по методу Пейно- экстрагированием петролейным и серным эфи¬ ром. Результаты химических определений пока¬ зали в опытных образцах во всех случаях незна¬ чительное уменьшение спирта и ацетальдеги- гида и небольшое увеличение летучих кислот. Эбирное число увеличивается во всех опытных, образцах как по общим эфирам, так и по ней¬ тральным. В работе Пейно «Исследование эте- рификации вина» приводятся цифры содержа¬ ния эфиров в винах различного срока хранения: от 2 до 30 и более лет. Из этих данных видно, что эфирные числа с возрастом вина неуклонно возрастают. Пейно исследовал образцы разных лет, а следовательно, различные качества! в зависимости от обработки, от свойств вино¬ града данного года и пр. При нашей постановке опыта мы имеем воз¬ можность изучать течение процесса старения на одном и том же образце вина. Мы поставили также предварител ьные опыты по ускоренному старению коньяка. Коньячный материал полу¬ чается в результате второй-третьей отгонки готового вина. Летучие соединения вина при дистилляции переходят в коньяк, но специфи¬ ческий аромат коньяка, переходящий в тонкий букет, образуется при долголетней выдержке (от 4 до 20 лет и больше). Имеются указания, что образование характерных элементов ста¬ рого коньяка — коричневато-золотистый цвет, букет, вкус — является результатом окисли¬ тельных процессов за счет медленно поступаю¬ щего через поры бочки кислорода воздуха. Материалом для окисления служат высшие спирты коньяка и фенолы дубильных соедине¬ ний, экстрагируемых из дубовой бочки. Доба¬ вление пероксидазы к готовому коньяку (пол¬ года и 2 года выдержки) вызвало по дегуста¬ ционной оценке значительный эффект — исчез¬ новение примеси сивушных масел в аромате и вкусе, появление мягкости, пряности, повы¬ шение качества коньяка на 1.5 балла, старение на 2 года. Из всего сказанного следует, что работа по ускоренному биохимическому старению вина
«о Природа 1939 имеет большое теоретическое и практическое значение. Искусственное воспроизведение процесса старения в вине путем добавления фермента пероксидазы дает нам возможность: 1) деталь¬ ного изучения окислительных процессов в вине, 2) установления схемы биологического окисле¬ ния на прпмере вина и коньяка, 3) изучения ■процесса этерификации в связи с окислитель¬ ными процессами. В практическом отношении работа доведена до такого этапа, когда, согласно заключению виноделов Главвино, необходимо перейти от лабораторных опытов к опытам производствен- •ного масштаба на шампанских виноматериалах и на дессертных винах типа Токай. С. М. Манская. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭТИЛЕНА, НАХОДЯЩЕГО¬ СЯ ВНУТРИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ 1 Известно, что образующийся в плодах эти¬ лен способен вызывать определенные химиче¬ ские изменения, которые находятся в связи ■с созреванием и хранением плодов. В виду важ¬ ности значения этилена в физиологическом отно¬ шении, возникает необходимость в точном мик¬ роопределении его в растительных тканях. Nelson недавно описал метод, основанный на реакции этилена с перманганатом, но, как устанавливают Christensen, Hansen и Chelde- lin, этот метод не является точным. Ими был предложен микрометод, представляющий собой видоизменение макрометодики по определению этилена на принципе бромирования по Davis, Crandall и Higbee.B указанной статье разрабо¬ тан микрометод для точного определения эти¬ лена в пределах от 0.001 до 0.06 мл при нор¬ мальной температуре и давлении в объеме от 35 до 40 мл. Для этой цели сконструирован специальный прибор для полного удаления газа из растительных тканей. Помимо данных проверки методики, приво¬ дятся также данные исследования различных образцов плодов и овощей. Ряд анализов пока¬ зал, что в тканях плодов образуется очень мало этилена и что содержание его подвержено зна¬ чительным колебаниям не только в различных фруктах и овощах, но даже в одном и том же сорте плода. Результаты анализа представлены в отдельной таблице, причем данные количества миллилитров этилена приведены на 100 г иссле¬ дуемого вещества. В яблоках (в цельном виде) в различных об¬ разцах одного и того же сорта найдено от 0.022 до 0.063 мл. Отдельные куски-секторы имеют 0.019 мл, причем секторы, взятые на исследо¬ вание спустя 3 часа из тех же самых яблок, дают 0.016 мл. Другой сорт яблок имеет в среднем (от 6 цель¬ ных обоазцов) 0.012 мл. Продольные секторы этих же яблок дают 0.008 мл. Груша одного и того же сорта содержит этилена от 0.008 до 0.029 мл. xBert Е. Christensen, Elmer Hansen a. Vernon Н. Cheldelin. ifnd. a. Eng. Chem., II, № 2, 114, 1939. Персики в зависимости от сорта имеют 0.012 и 0.037 мл. Помидоры в целом виде содержат 0.010 мл этилена. Ребристая дыня при исследовании газа из полости дает 0.006 мл, а отдельные секторы — 0.002 мл. Исследование картофеля и бананов в раз¬ резе в виде секторов дает этилена меньше 0.001 мл. Из данных анализов видно, что цельные образцы плодов дают больше этилена, чем раз¬ резанные. Значительно отличаются по содер¬ жанию эти пена фрукты or оаощой. В фруктах, особенно в некоторых образцах яблок, его находится гораздо больше. А. Шошин. БОТАНИКА ПРОШЛОЕ ЛУГОВ ЮЖНОГО АЛТАЯ Наличие обширных луговых пространств на южном Алтае заслуживает особого внимания. Этот факт имеет не только огромное хозяйствен¬ ное значение для развития казахстанского жи¬ вотноводства, но представляет также научный интерес, поскольку в горных частях остального Алтая естественные кормовые площади во много раз меньше. Обширные луга южного Алтая — это по¬ следняя мощная волна столь живописных и производственно-важных субальпийских и аль¬ пийских лугов, начинающихся на горных хреб¬ тах близ Атлантического океана, переходящих затем к нам, на Кавказ, Тянь-шанские горы, перебрасывающихся на южный Алтай и до¬ вольно быстро затухающих за пределами его. На причинах этого интересного и важного в хозяйственном отношении явления необхо¬ димо несколько подробнее остановиться, тем более что имеющаяся литература совершенно не освещает данного вопроса. Алтай — в основном горно-лесная страна, но по мере приближения к югу, в силу степного и пустынно-степного окружения, биологиче¬ ские позиции леса, встречающегося на этом возвышенном острове, сильно ослаблены по сравнению с травянистой растительностью. Это в высшей степени наглядно сказывается как в общей смене черневых пихтовых лесов ли¬ ственничными, так и в том, что леса сохрани¬ лись на южном Алтае почти исключительно только на северных склонах. Все южные и от¬ части западные склоны совершенно оголены от леса и покрыты или кустарниками или чаще всего луговыми и плугово-стеными формациями. Есть ли это безлесие естественный процесс самоизреживания лесных.формаций под влия¬ нием неблагоприятных почвенно-климатических факторов или в этом нужно видеть результат деятельности человека, уничтожившего леса и создавшего тем самым неблагоприятную для произрастания лесных пород среду на южных склонах? Академик Келлер как в своих ранних рабо¬ тах, так и в последнее время склоняется к мысли о вторичной природе луговых и степных про¬ странств Алтая. Думаю, что полностью с этим мнением нельзя согласиться, хотя антропоген¬ ные факторы в ^безлесивании горного Алтая
№ 9 Новости науки 81 и создании лугово-степных массивов играли чрезвычайно важную роль. Трудно допустить, что поразительное постоянство распределе¬ ния лесных массивов в зависимости от экспо¬ зиции, повторяющееся бесчисленное коли¬ чество раз, обусловлено только деятельностью человека. Даже на малодоступных склонах, защищенных снизу широким барьером леса, как, напр., на северном склоне хребта к югу от оз. Марка-куль, все склоны, даже западной экспозиции поперечныххребтов, оголены от леса. Разрешить сложный вопрос о том, в ка¬ кой мере безлесие южных склонов обусло¬ влено климатически, а не эдафически, не так просто в порядке маршрутного исследования Алтая. Поэтому здесь может быть высказан лишь ряд соображений общего порядка. Рассматривая поведение основных лесооб¬ разующих пород Алтая, мы видим следующую картину. Кедр почти не переходит Нарымского хребта, пихта находит свое последнее убежище в Кабинской части. Сибирская пихта отмечена южнее в Саурском хребте и даже в Тянь-шане, но только в виде единичных деревьев. Господ¬ ствующая в южном Алтае лиственница чув¬ ствует себя здесь относительно лучше, но также дальше самых затененных северных склонов хребта Саура она не идет. Следовательно, основ¬ ные лесообразующие породы Алтая в южной части или явно угасают (кедр, пихта) или обна¬ руживают признаки приближающегося угаса¬ ния (лиственница). То, что и последняя порода не занимает в Кабинской части 1 все склоны, а принуждена или искать убежище по более теневым склонам или отодвигаться на более холодные высотные ступени на южных скло¬ нах, достаточно ясно говорит о намечающемся переломе жизненной устойчивости лиственницы в связи с условиями климата и почвы. Поэтому нет никакого основания считать, что безлесие всех горных склонов исключи¬ тельно вызвано антропогенными факторами. Последние имели огромное значение в расши¬ рении и подготовке безлесных травянистых склонов, которые эдафически часто закрепляли окончательно эти склоны за травянистыми фор¬ мациями, несмотря на то, что климатический предел возможного произрастаиия леса далеко не был достигнут. Ясно, что самоизреживание лесного ландшафта Алтая по мере движения на юг должно было выражаться сперва в сокра¬ щении площади, затем в выпадении наиболее тене- и влаголюбивых пород, а затем должно было перекинуться и на светолюбивые породы, причем начальными или отправными точками намечающегося осветления ландшафта должны были быть наиболее экспонированные, крутые и каменистые склоны, которые захватывались кустарниками, в то время как более мягкие мелкоземистые склоны закреплялись за лугово¬ степной и кустарниковой растительностью. Если мысленно представить себе картину докультурного ландшафта, то, несмотря на сплошные леса, все же среди них имели место и эти намечающиеся центры осветления лесных массивов с появлением лугово-степных и ку¬ старниковых формаций. Площади их были во 1 Южная половина Катон-Карагаевского района к югу от Нарымского хребта называется «Кабинской частью». Природа, м 9. много раз меньше современных, но в располо¬ жении их существовала та же закономерность, как и в наше время. От них во все стороны на другие экспозиции отходили волны постепенно сгущающегося леса, вначале в виде листвен¬ ничного паркового редколесья, затем более сомкнутых, преимущественно кустарниковых лиственничных лесов, постепенно переходящих на всех склонах рельефа, не говоря о более северных экспозициях, в темнохвойные, сомк¬ нутые леса. Настоящих крупных, совершенно открытых лугово-степных массивов, за исклю¬ чением внутригорных долинных степей, было, повидимому, мало. На безлесных склонах пре обладал кустарниковый тип, перемежаю¬ щийся с небольшими лугово-степными поля¬ нами. Совершенно естественно, что с приходом человека сильно нарушилось существующее равновесие между лесом, кустарниками и лу¬ гом. Малейшее нарушение этого установивше¬ гося равновесия путем пожаров, порубок, пастьбы и сенокошения укрепляли позиции травянистых формаций. Лес постепенно редел и в намечающейся менее благоприятной для него климатической обстановке не всюду успе¬ вал смыкать свои кроны. Под пологом буйно разрастающейся травянистой растительности семена его, застревая в войлоке припочвенной растительной массы, часто не доходили до земли, засыхали, всходы гибли, и древесные породы с каждым годом, в силу постепенно ухудшающихся условий лесовозобновления, часто теряли все шансы на дальнейшее отвоева¬ ние потерянной территории. Большую роль в этом деле, конечно, играли эволюция дерно¬ вого процесса и общее изменение всего строя эдафических условий. В горно-лесных районах южного Урала, Алтая, возможно даже Кавказа, такие освет¬ ляющиеся, дренированные склоны быстро за¬ крепляются корневищами мелкой осочки (Сагех pediformis, С. humilis), которые образуют весьма плотный, сомкнутый дерн, представляю¬ щий значительные трудности для дальнейшего лесовозобновления. Эта осочка (С. pediformis), по местному — «кундрак», очень распростра¬ нена на Алтае и является там одним из распро- страненнейших дернообразователей. Поэтому безлесие многих южных и западных склонов до известной степени обусловлено не климати¬ ческими, а эдафическими факторами, и это лишний раз указывает на биологическую осла- бленность позиций леса в борьбе за существо¬ вание по сравнению с травянистыми форма¬ циями. Это и является первой и основной при¬ чиной господствующей ландшафтной роли тра¬ вянистой растительности в пределах южного Алтая. Интересно то, что животноводческое насе¬ ление, преимущественно казахское, располо¬ жившееся тесным кольцом по необъятным пу¬ стынно-степным пространствам на периферии горного Алтая, в своем вековом стремлении найти наилучшие летние пастбища порази¬ тельно правильно оценило эту биологическую неустойчивость древесных пород и инстинк¬ тивно направило главный напор на наиболее уязвимые места, воспользовавшись на первых порах имеющимися здесь лугово-степными островками. б
82 Природа 1939 Совершенно правильно в пределах казах¬ станского Алтая основное направление было взято именно на южный Алтай, так как и кли¬ матические, и топологические, и почвенно¬ растительные условия здесь были более благо¬ приятны, чем в более дождливой северо-запад- ной части южного Алтая, окруженной широким поясом сырых пихтовых, очень устойчивых в своем возобновлении, лесов. Не последнюю роль в этом выборе сыграли более благоприятные физико-географические особенности обширных нагорных плато южно¬ го Алтая. Как известно, наилучшими летними паст¬ бищными условиями обладает субальпийский пояс. Здесь расположены сочные, питательные корма. Летом здесь — наилучшие климатиче¬ ские условия, так как почти отсутствует тот назойливый гнус — в виде мошкары, комаров, оводов, который отравляет в других местах существование и людям и скоту. Стада здесь после зимних голодовок поразительно быстро поправляются. Казалось бы, что Алтай в лице своих обшир¬ ных пенепленизированных нагорных плато, являющихся неотъемлемым элементом алтай¬ ского ландшафта, обладает идеальными усло¬ виями для развития крупных площадей суб¬ альпийских лугов. Пологие формы этих плато частично образовались в период постплиоцено- вого оледенения, когда в силу глубокого сни¬ жения нижней снеговой линии смежные кары в своем росте в ширину немало посодействовали выравниванию рельефа. Мы знаем, напр., что нагорные плато Кавказа (Дагестан, Карачай), примерно на тех же высотах, имеют прекрас¬ ные пастбищные и сенокосные угодия. Но на Алтае, расположенном значительно севернее Кавказа, картина совершенно иная. Нагорные плато центрального и северо-восточного Алтая расположены на высоте 1800—2400 м, т. е. выше верхней границы леса, и потому почти сплошь затянуты мохово-лишайниковой и ёрни- ковой высокогорной тундрой за исключением очень небольшого, часто разомкнутого субаль¬ пийского лугового пояса вдоль верхней границы леса. Следовательно, на данной стадии освоения Алтая эти нагорные плато могут быть лишь в незначительной мере использованы под выпас. Еще хуже дело обстоит в Саянских и прочих горах, где также, примерно на тех же высотах, встречаются огромные пространства пенепле¬ низированных нагорных плато, занятых высо¬ когорной тундрой, и потому, несмотря на исключительно благоприятные топологические условия, они лишь в очень небольшой мере могут быть использованы в качестве оленьих пастбищ. Несколько иное положение мы видим на южном Алтае, благодаря более южному поло¬ жению его и действию сухих юго-западных ветров. Высотные ландшафтные пояса здесь сильно смещены вверх, и нагорные плато (при¬ мерно на тех же высотах, как и в центральном Алтае) находятся в значительно более благо¬ приятных климатических и почвенных усло¬ виях. Граница леса проходит по южным скло¬ нам, представляющим наибольший интерес, на высоте 2200—2300 м, что указывает на то, что значительная площадь нагорных плато попа¬ дает именно в расположение субальпийского пояса, который является ареной отчаянной схватки в борьбе за существование (Kampfzone) между лесом, кустарниками и лугом и где при малейшем нажиме со стороны человека исход этой борьбы разрешался в пользу травянистых формаций, которые при помощи постепенно раз¬ вивающегося дернового процесса часто так перестраивали эдафические условия большин¬ ства местообитаний, что лес и кустарники те¬ ряли одну позицию за другой и травянистые формации, в особенности по южным склонам, постепенно овладевали всем ландшафтом. На более влажных и холодных северных склонах вытеснение лесных пород (кедра и лиственницы) шло главным образом за счет кустарников: ёрника, ивы и кустарниковой лапчатки, но на более теплых и в почвенном отношении более богатых склонах шла более упорная борьба за место между лесом и лугом, так как кустарники, за исключением можже¬ вельника (Juniperuspseudosabina), сравнительно слабо были представлены на них. В докультурный период наибольшим рас¬ пространением пользовались здесь разрежен¬ ные лиственничные леса, из-под полога кото¬ рых вышли наиболее характерные представи¬ тели субальпийского луга. Компактных масси¬ вов первичных субальпийских лугов было мало (если таковые вообще существовали). Луга концентрировались главным образом в ложби¬ нах и депрессиях с близким залеганием уровня почвенных вод, в условиях длительно залежи¬ вающегося снежного покрова, да на крутых лотках, регулярно прочищаемых снежными ла¬ винами, и только с появлением человека тра¬ вянистые формации как здесь, так и в более нижних поясах постепенно сливались в круп¬ ные луговые массивы, представляющие в настоя¬ щее время в области нагорных плато южного Алтая огромную кормовую ценность, так как они в состоянии прокормить сотни тысяч голов скота. Отсюда понятно, почему только субальпий¬ ские луга нагорных плато именно южного Алтая издавна влекли к себе бесчисленные стада окружающих кочевых народов. Сюда в этот обетованный пастбищный край были направлены основные скотопрогонные пути, устремляющиеся из знойных пустынь Централь¬ ной Азии и соседних скудных нагорных полу¬ пустынь Монголии на сочные, высокотравные субальпийские луга, расшитые пестрыми и яр¬ кими узорами чудесных алтайских цветов. Вот почему особая природа на¬ горных плато южного Алтая, в отличие от аналогичных морфологических образований Ойротии, является второй весьма существенной причиной господствующей здесь луговой стихии. Нигде по всему Алтаю нельзя встретить таких привольных мест, поражающих просто¬ рами своих зеленых, красочных, лугов и сохра¬ няющих в течение всего вегетационного пе¬ риода свои сочные зеленые тона. Трудно встре¬ тить подобный Алтаю край, где залитые солн¬ цем горно-луговые степи, блеклые серо-бурые тона полупустыни, насыщенные влагой изум¬ рудно-зеленые луга, красочные ковры альпий¬ ских пастбищ и'■Прохладная сомкнутая тайга
№ 9 Новости науки 83 на каждом шагу ткали бы свои очарователь¬ ные ландшафтные узоры в рамке диких, ска¬ листых, снежных хребтов. Наконец, не последнюю роль в формирова¬ нии лугового ландшафта южного Алтая сыграло мараловодство. В настоящее время мараловодство, в силу изменившейся экономи¬ ческой обстановки, сильно сократилось, но до революции здесь насчитывалось до 20тыс.голов. Маралы содержались на воле в специаль- ‘ ных, огороженных высоким частоколом, заго¬ родках, так наз. «садах». Площадь каждого такого «сада» достигала нескольких десятков га и больше, примерно из расчета 1 га на одну голову. И так как в течение долгой зимы маралы исключительно питались сеном, то на зиму необходимо было запасать значительное количество этого корма Следовательно, для того чтобы бесперебойно обеспечить маралов летними и зимними кормами, необходимо было иметь значительные фонды пастбищной и сено¬ косной территории, которая добывалась путем расчистки лесных массивов. Если считать, что на 1 голову надо было иметь минимум 1 га пастбищной и 2—3 га сенокосной площади, то вся естественная кормовая площадь, исполь¬ зуемая под мараловодство, равнялась не менее 60—80 тыс. га. А так как «сады» часто пере¬ двигались на новые места, ибо, согласно опыту мараловодов, необходимо было от времени до времени обновлять часть пастбищной террито¬ рии, то можно сказать, что местное русское население для обеспечения своих маралов гру¬ быми кормами должно было располагать огром¬ ным фондом расчищенных из-под леса луговых земель — примерно около 100 тыс. га. Что эти площади в значительной мере нужно было отвоевать от леса, видно хотя бы из того, что большинство маральников лежало в лес¬ ном поясе, так как только здесь было доста¬ точное количество жердей для устройства заго¬ родок и так как только здесь находились наи¬ более удобные и продуктивные потенциально луговые земли, обычно на северных склонах пихтовых лесов. Каждый такой «сад» требовал тысячи крупных жердей, которые доставлялись рядом лежащим лесом. Обычно пастбища за¬ кладывались на более сухих южных кустар¬ никовых склонах, а противоположные север¬ ные — предназначались для сенокоса. Вот почему пихтовые леса северных склонов, как по шнуру, обрезаны в нижней трети, в сред¬ ней части пологих склонов, ибо только здесь мы встречаем наиболее благоприятные условия роста трав как в топологическом, так и в поч¬ венном отношениях. На 'наших маршрутах мы неоднократно встречали заброшенные «сады» с полусгнившими загородками, а там, где последних не находили, можно было быть уверенным, что безлесный характер многих пустынных долинок и их пре¬ красный злаковый покров в значительной мере — результат бывшего Здесь мараловодства. Таким образом обилие лугов в ландшафте южного Алтая объясняется, во-первых, более ослабленными биологическими позициями леса по сравнению с лугом, во-вторых, более благо¬ приятными климатическими и почвенными усло¬ виями нагорных плато по сравнению с осталь¬ ным Алтаем, в третьих,' наиболее мощным многовековым культурным нажимом животно¬ водческих кочевых хозяйств именно в сторону южного Алтая, использовавших указанные здесь природные преимущества, и, в четвер¬ тых, своеобразными особенностями мараловод¬ ческого хозяйства, обосновавшегося впервые на Алтае сто лет тому назад. Р. А. Еленевский. ЗООЛОГИЯ НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО ФИЗИОЛОГИИ РОСТА ШЕЛКОВИЧНЫХ ЧЕРВЕЙ И ИХ ИСПОЛЬ¬ ЗОВАНИЕ В ШЕЛКОВОДСТВЕ Рост шелковичных червей протекает в V воз¬ расте сначала через фазу нарастающей, затем через фазу убывающей скорости роста-. Рост у шелковичных червей необычайно стремителен: поэтому фазный характер этого процесса отра¬ жается и на других сторонах физиологии червя. Интенсивность дыхания, скорость пульса нара¬ стают во время фазы нарастающей, убывают во время фазы убывающей скорости роста. Если мы создадим разницу в весе червей партий А и В, несколько не докормив вторую партию в первый день V возраста, и затем поста¬ вим эту партию в те же условия обильного хорошего кормления, в которых все время находилась партия А, то окажется, что в тече¬ ние вторых и третьих суток V возраста разница в весе червей обеих партий не только не сгла¬ живается, но нарастает в абсолютном выраже¬ нии; относительная же разница в весе расту¬ щих червей обеих партий, так же как и удель¬ ная скорость их роста, держится в это время на одинаковом уровне. Следовательно, в это время рост червей происходит пропорционально наличному живому весу, хотя и с изменяю¬ щейся (нарастающей) скоростью, почему эту фазу мы и назовем фазой пропорционального роста. На протяжении остальной части V воз¬ раста вес червей партии В с каждым днем все более и более приближается, подтягивается к весу червей А, хотя все же черви Вик концу возраста не успевают полностью нагнать в весе червей партии А; эту фазу мы назовем фазой асимптотического роста. По длительности фаза пропорционального роста почти совпадает, с одной стороны, с фа¬ зой нарастающей скорости роста, а с другой — фаза асимптотического роста почти совпадает с фазой убывающей скорости роста. Это об¬ стоятельство, несомненно, не случайно, но имеет глубокий внутренний смысл. Во время фазы нарастающей скорости роста процесс роста стартует от исходного нулевого состояние постепенно набирая все более значительную скорость. Центральным моментом процесса в это время является приобретение процессом опре¬ деленной скорости: если происходят наруше¬ ния процесса, то выравниваются уклонения в скорости роста, но не в величине прироста. Организм, набирая скорость роста,. как бы отталкивается в это время от исходного состоя¬ ния всей массой своего растущего тела; поэтому рост в это время происходит пропорционально наличной живой массе. Во время второй фазы утрачивается приобре¬ тенная инерция процесса: пусковые процессы
84 Природа 1939 ■сменяются процессами торможения, гашения: центральным моментом процесса в это время является достижение прироста известной вели¬ чины, и нарушения процесса выравниваются не по скорости, а по величине прироста. Орга¬ низм как бы приводится, подтягивается дей¬ ствием регуляторных процессов к некоторой норме. Мы можем сказать, что во время первой фазы преобладают процессы отталкивания, во время второй — процессы притяжения. Напом¬ ним по этому поводу указание Энгельса о том, что всякое движение как неорганическое, так и органическое должно носить двойственный характер, состоящий «в о взаимодей¬ ствии притяжения и отталки- в а н и я».1 Так как рост шелковичных червей проте¬ кает как некоторая функция наличной живой массы тела, то мы можем, изменив в известный момент массу тела червя, изменить таким обра¬ зом форму последующего его роста. Недокар¬ мливая червей в начале возраста, мы несколько уменьшаем скорость роста во время фазы нара¬ стающей и увеличиваем скорость этого про¬ цесса во время фазы убывающей скорости роста. Во время же этой фазы в V возрасте происходит преимущественный рост шелко- отделитёльной железы; поэтому следует ожи¬ дать, что повышение общей скорости роста тела в это время должно сказаться в более значи¬ тельном развитии этой железы. Действительно, при таком пофазном способе кормления червей, когда искусственно снижается скорость роста червей в начале возраста, мы не раз наблюдали незначительное повышение относительного, а в некоторых случаях и абсолютного содер¬ жания шелка в коконе. Процесс роста во время первых четырех возрастов нами изучен менее полно, но все же мы можем сказать, что во время этих возрастов также наблюдаются фазы нарастающей и убы¬ вающей скорости роста. Для отчетливого наблю¬ дения этих фаз нужно считаться с влиянием, оказываемым качеством корма на форму роста червей. При хорошем корме велика скорость роста в начале возраста, но зато тем она силь¬ нее снижается под действием регуляторных про¬ цессов к концу возраста; рост червей в этом случае протекает весьма неравномерно. При плохом качестве корма начальный прирост чер¬ вей мал, но зато на остальном протяжении воз¬ раста скорость роста остается относительно значительной; в этом случае весь процесс роста принимает более равномерный характер. Соот¬ ветственно этому более равномерно протекают в теле червя и различные иные физиологические процессы, на которые рост налагает свой отпе¬ чаток; вследствие этого должна повышаться и жизнеспособность червей, как это наблюдалось нами в нескольких случаях. Таким образом на корме более низкого качества жизнеспособ¬ ность червей может быть более высокой. Нали¬ чие подобного антагонизма между раскормом шелковичных червей и их жизнеспособностью давно подмечено шелководами, и это дало повод японским, а также и некоторым советским шел¬ ководам развить учение о том, что шелкович¬ ных червей нельзя кормить очень хорошо, что 1 Диалектика природы. Партиздат, 1933, стр. 131. для червей следует подбирать лист, который был бы не слишком хорош, но и не слишком плох. Это демобилизующее учение не приви¬ лось в советском шелководстве; иначе было бы невозможно движение стахановцев-шелководов, получающих урожаи в 80—100 и более кило¬ грамм коконов на коробку грены в 25 г. Заме¬ чательно, что некоторые шелководы-стахановцы кормят червей скудно в начале возраста и бо¬ лее обильно на остальном протяжении воз¬ раста. Таким образом стахановцы-шелководы, сами того не подозревая, выравнивают форму роста червей и достигают более высокого содер¬ жания шелка в коконе. Это обстоятельство лишний раз свидетельствует о богатстве народ¬ ного опыта, о проницательной народной наблю¬ дательности. В процессе работы в прошлом году нами обнаружено явление суточной ритмики роста шелковичных червей; скорость их роста бывает нередко более высокой в ночную часть суток, хотя температура червоводни в это время не¬ сколько понижалась и корм задавался реже. Это интересное ' явление должно быть спе¬ циально изучено. Ритмические колебания в ско¬ рости роста с особой отчетливостью выступали во время фазы убывающей скорости роста V возраста. Повышение скорости роста в конце возраста,. следующее за искусственно вызванным его сни¬ жением в начале возраста, нередко может быть столь значительным, что после линьки на сле¬ дующий возраст вес опытных червей оказы¬ вается несколько выше веса контрольных. Это явление, описанное нами ранее под названием фазной стимуляции роста, оказалось весьма сложным, зависящим от целого ряда факторов: от длительности фазы скудного кормления, от степени снижения питания червей в это время и т. д. Между прочим при этом смена скудного кормления на обильное должна производиться таким образом, чтобы суточные ритмические колебания в скорости роста не усиливались, а, наоборот, сглаживались. В 1938 г. явление фазной стимуляции роста наблюдалось нами неоднркратно, но лишь в младших возрастах. В работе Н. Г. Богаутдинова была достигнута стимуляторная прибавка и в весе коконов. Черви кормились в весеннем сезоне несколько подвяленным листом на протяжении первых четырех возрастов и первого дня V возраста и лишь затем — свежим листом. При этом было достигнуто: а) некоторое повышение среднего веса коконов («стимуляторная прибавка в ро¬ сте»); б) некоторое повышение жизнеспособно¬ сти червей (следствие, по всем вероятиям, более равномерного роста червей на корме с пониженными кормовыми свойствами); в) не¬ которое повышение содержания шелка в коконе (вероятное следствие повышения скорости ро¬ ста во время фазы убывающей скорости роста в V возрасте); г) повышение крепости шелко¬ вого волокна на 3%.‘ В итоге описанным простым приемом уро¬ жайность шелкового волокна была повышена на 28%. Описанные явления слишком сложны и тонки, чтобы они с полной несомненностью могли быть установлены за один год работы. Тем не менее -не подлежит никакому сомне¬ нию, что изучение физиологии роста шелко¬
№ 9 Новости науки 85 вичных червей даст нам возможность пере¬ строить современную сугубо-эмпирическую тех¬ нику червокормления на рациональных осно¬ ваниях и позволит нам управлять ходом раз¬ вития шелковичных червей в наших интересах. Проф. Э. Ф. Поярков. ЕЩЕ ОБ ЭКОЛОГИИ ПРЫТКОЙ ЯЩЕРИЦЫ В дополнение к наблюдениям над прыткой ящерицей в средней полосе Европейской части СССР (7) мной за последние годы проведены биологические наблюдения над этим видом в Предкавказье, преимущественно в окрест¬ ностях г. Ворошиловска (б. Ставрополь-Кав- казский). Район этих наблюдений населяет ■ акже восточный подвид прыткой ящерицы — Lacerta agilis exigua Eichw. Однако бросается в глаза разница в окраске ящериц. В месте моих прежних наблюдений (Горьковский край и Ивановская область) все половозрелые самцы — зеленой окраски, самки — исключи¬ тельно'серые. Здесь же довольно часто встре¬ чаются яркозеленые самки, а самцы, наобо¬ рот, иногда попадаются серые. В лесостепном районе моих наблюдений Lacerta agilis exigua Eichw. придерживается только открытых степных участков, а в лес, дальше ближайших опушек, не заходит. По¬ добно тому как в Горьковском крае и в Иванов¬ ской области в сырых лесах — смешанных, лиственных, еловых — прыткая ящерица заме¬ няется живородящей (Lacerta vivi'para Jacq.), здесь она в лесах замещается скалистой яще¬ рицей (Lacerta saxicola caucasica Meh.), которая вместе с черноголовой сойкой (Garni/us glan- darius krynicki), кавказской лягушкой (.Rana macrocnemis) и синей кавказской жужелицей (Carabus caucasicus) придает «кавказский» ха¬ рактер лесной фауне Предкавказья. Особенно в большом количестве Lacerta agilis exigua держится на степных ковыльных склонах, как, напр., на склонах у Кравцова и Сенгилеевского озер. После зимней спячки она просыпается рано — уже в конце марта (в 1937 г. первая ящерица отмечена 24 марта), когда в оврагах еще держится снег, еще не отлетели зимующие у нас свиристели, но леса уже шумят от торо¬ пящиеся на север пролетных стай птиц — обык¬ новенных вьюрков, зеленушек, дроздов-рябин- ников, дроздов-белобровиков, а степь — еще гвлая, бурая. Проснувшись, ящерицы вскоре линяют и становятся яркими. Спаривание начинается в конце апреля — в мае; тогда степь уже по¬ крыта цветущими степными пионами (Paeonia tenuifolia). Когда в степи начнут серебриться отдельные пряди ковыля (Stipa Johannis) и зацветет шиповник (Rosa canina), происходит кладка яиц у прыткой ящерицы. Это падает на конец мая—июнь. В среднем откладывается 11 —12 яиц. Молодь появляется ко второй половине июля, когда степные склоны уже выгорают и температура поднимается до 40° С и выше. Взрослые ящерицы в это время днем, прибли¬ зительно с 10—11 час. т^гра до 4 час. дня, пря¬ чутся в норки или под камни, а оживленны бывают только по утрам и к вечеру. Зато утром они просыпаются очень рано: я несколько раз отмечал их бодрствующими еще до восхода солнца. С пролетом журавлей, в конце сентября— в начале октября, Lacerta agilis exigua Eichw. почти сразу прячется на зимовку. Некоторое непродолжительное время попадаются только отдельные молодые особи, но и они скоро исче¬ зают. Зимовка проходит в трещинах почвы, по склонам, под большими камнями известняка, которых очень много по степным склонам в Предкавказье', и, наконец, в норках (оче¬ видно, вырытых самими ящерицами). В таких убежищах прыткие ящерицы часто держатся вместе с крупными степными жуками-чернотел- ками из рода Blaps. Последних, очевидно, они не трогают, так как эти1 жуки отсутствуют в разобранных мной материалах по питанию Lacerta agilis exigua Eichw. От своего постоянного убежища ящерицы не отходят далеко и во время охоты, чтб мной отмечено также и в средней полосе Европей¬ ской части Союза (7). При этом в начале лета, при опасности, очень часто в одну и ту же норку бегут сразу две ящерицы — самец и самка. Только в очень сильную жару ящерицы спускаются по склонам ближе к воде — к озе¬ рам. В воде они могут плавать. Мне приходи¬ лось наблюдать, как одна ящерица проплыла около 5 м, а другая — даже 10 м. Интересно, что ящерицы прячутся перед грозой, когда в степях вдруг смолкают цикады и начинают летать сумеречные бабочки (совки — Noctuidae, бражники — Herse convolvuli). В литературе материалов по питанию La¬ certa agilis exigua Eichw. в Предкавказье нет совсем. Мной исследовано 350 желудков. Все они собраны в степи, в окрестностях Воро¬ шиловска, в 1935—1937 гг. Из них 140 желуд¬ ков принадлежат взрослым самцам, 147 — взрослым самкам, и 63 желудка — молоди. По месяцам желудки распределяются так: Март -3 Апрель 23 Май 120 Июнь 91 Июль 82 Август 29 • •Сентябрь 2 Результаты анализа их содержимого пред¬ ставлены в табл. 1. Вредные (для сельского хозяйства) живот¬ ные в табл. 1 выделены кружком. Всего таких животных съедено 914 экземпля¬ ров или 72.7%. Кроме того, Lacerta agilis exigua, очевидно, может также поедать медведок (Gryllotalpa gryllotalpa), хотя я и не обнаружил их ни в одном желудке, но неоднократно видел, как ящерицы трепали их в траве. Относительно некоторых из этих вредных насекомых в местной энтомологической лите¬ ратуре, между прочим, имеются такие указа¬ ния: Liogryllus campestris — в окрестностях Ворошиловска; его личинками повреждались сеянцы клена и ясеня (2); Opatrum salulo- sum — «личинки этого медляка сильно вредят
86 Природа 1939 ТАБЛИЦА 1 Состав пищи Lacerta agi/is exigua Eichw. Название животных Vermes. Annelides Oligochaet a. Lumbricidae * Mollusca. Gastropoda Pulmonata. Helicidae0. Limacidae. Arion sp.° Arthropoda. Crustacea. I so pod a. Oniscidae . . Arachnoidea. Araneina Myriapoda, Diplopoda. lulus sp. ° С hi I opoda* Incesta. Or t hop ter a. Tettigoniidae Gryllidae. Liogryllus campestris ° Acrididae. Acridinae0 Homopter a. Iassidae " H e m i p t e r a. Pentatomidae^ Coleoptera. Carabidae 1 — личинки Carabus* sp Bembidion sp Platysma sp Amara sp. ° Zabrus blaptoides0 Pseudophonus pubescens0 Harpalus sp. ° Dytiscidae Staphylinidae Cantharididae Elateridae1 —личинки ° imago ° Selatosomus aeneus0 Byrrhidae • Coccinellidae i* Coccinella septempunctata* Tenebrionidae 1 Opatrum sabulosum ° Cerambycidae1 Dorcadion carinatum ° Dorcadion striatum Chrysomelidae10 Cassida sp. ° Curculionidae° . Scarabaeidae, Aphodius* sp Geotrupes mutator * Ortthophagus sp. * С opr is lunar is* Pentodon sp. ° ’ Rhizotrogussp.0 Tropinota hirta ° Dip ter a. Tipulidae0 . Asilidae * \ [ Hymenoptera. Tenthredinidae0 Apidae Vespidae j Formicidae (рабочие) (крьиптые самцы) ’ ’ Lepidoptera1 — гусениц Lycaenidae — гусениц Sphingidae, Herse convolvuli—гусениц Geometridae — гусениц ° Noctuidae 1 — гусениц0 imago0 . . . ■ . ! Agrotis pronuba ° Vertebrata. Reptilia. Lacertil i a. Lacerta aeilis exigua* Lacerta agihs exigua яйца * Общее колич. •/о ко всему числу Число исслед. желудков °/о встречае¬ мости 11 0.8 ±0.07 И 3.1 ±0.9 15 1.1 ±0.2 14 4.0 ± 1.0 1 0.07± 0.07 1 0.2 ± 0.2 47 3.7 ±0.5 35 10.0 ± 1.6 73 5.8 ± 0.6 58 16.5 ± 1.9 4 0.3 ±0.07 4 1.1 ±0.5 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ±0.2 296 23.5 ± 1.1 94 25.8 ± 2.3 23 1.8 ±0.3 12 3.4 ±0.9 17 1.3 ±0.3 17 4.8 ± 1.2 3 0.2 ±0.07 3 0.8 ±0.2 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 15 1.1 ±0.2 5 1.4 ±0.6 7 0.5 ±0.07 6 1 7 ±0.6 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ± 0.2 2 0.1 ±0.07 2 0.5 , ±0.2 3 0.2 ±0.07 2 0.5 ±0.2 29 2.3 ±0.4 16 4.5 ± 1.1 2 0.1 ±0.07 2 0 5 ±0.2 6 0.4 ±0.07 6 1.7 ±0.6 3 0.2 ±0.07 2 0.5 ±0.2 13 1.0 ±0.2 11 3.1 J. 0.9 32 ±0.4 15 4.2 1.0 3 0.2 ±0.07 2 0.5 ±0.2 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0 2 11 0.8 ±0.07 7 2.0 ±0.7 5 0.3 0 07 5 1.4 ±0.6 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ± 0.2 1 0.07 +- 0.07 1 0.2 ± 0.2 20 1.5 ±0.3 20 5.7 ± 1.2 7 0.5 ±0.07 5 1.4 ± 0.6 42 3.3 ± 0.5 20 5.7 ' 1.2 10 0.7 ±0.07 8 2.2 ±0.7 146 11.6 *0.9 62 17.7 ±2.0 30 2.3 ± П.4 12 3.4 ±0.9 1 0.07 +- 0.07 1 0.2 ± 0.2 77 6.1 ±06 28 8.0 ± 1.4 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 10 0.7 ±0.07 10 2.8 ±0.8 27 2 1 ±0.4 13 3.7 ± 1.0 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 1 0.07± 0 07 1 0.2 ±0.2 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ±0.2 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ±0.2 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ±0.2 5 0.3 ±0 07 5 1.4 ' 0.6 11 0.8 ± 0.07 4 1.1 i0.5 4 0.3 ±0.07 1 0.2 ±0.2 9 0.7 ±0.07 8 2.2 ±0.7 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 55 4.3 -»-0.5 37 10.5 ± 1.6 131 10.4 ±0.8 49 14.0 ± 1.8 24 1.9 ±0.3 20 5.7 ± 1.2 1 0.07± 0.07 1 0.2 ±0.2 2 0.1 ±0.07 2 0.5 ±0.2 1 1 0.07 ± 0.07 1 0.2 ±0.2 1 Ближе не определен.
№ 9 Новости пауки 87 посевам, особенно на твердых землях» (3); Pentodon sp. «вредил в районах: Москов¬ ском, Меявеженском, Виноделенском, Петров¬ ском, Туркменском» (2); Rhizotrogus sp. — ли¬ чинками из этого рода «были нанесены повре¬ ждения озимям на площади около 20 гекта¬ ров» (4); Tropinota hirta — «заметно вредила в садах» (4). таблица 2 Основная пища Lacerta agilis exigua Eichw. в окрестностях Ворошиловска Остальные животные должны быть признаны нейтральными (16.2%). Коэффициент полез¬ ности Lacerta agilis exigua получается равным 0.61 или 61%, т. е. прыткая ящерица в степях Предкавказья приносит ббльшую пользу, не¬ жели в средней полосе Европейской части СССР, где, по моим исследованиям, коэффи¬ циент полезности ее равняется 50. Наиболее важная, основная, пища прытко ящерицы (встречаемость отдельных кормоа не менее 5%) — следующая (табл. 2). Название животных о/о встре¬ чаемости отдельных Мокрицы (Oniscidae) Пауки (Araneina) Саранчевые (Acridinae) .... Хлебный усач (Dorcadi on carina turn) Листоеды (Chrysomelidae) . . . Слоники (Curculionidae) .... Калоеды (Onthophagus sp.) . . Гусеницы пядениц (Geometridae) Гусеницы совок (Noctuidae) . . Imago—совки (Noctuidae) . . . 10.0±1.6 16.5 ± 1.9 26.8 ±2.3 5 7 ± 1.2 8.0 ±1.4 17.7±2.0 8.0 ± 1.4 10.5:1=1.6 14.0 *=1.8 6.0 ±1.3 Следовательно, поедая вредных насекомых Lacerta agilis exigua Eichw. не только спасает степные травы для стад, табунов и отар, кото¬ рые пасутся на тех склонах, где она живет, но одновременно, хотя бы в небольшой сте¬ пени, предупреждает нашествие ряда вредите¬ лей из степей на прилежащие поля, огороды, сады и леса. * ь Полезные (для сельского хозяйства) живот ные, съененные ящерицей, в таблице отмечены звездочкой. Их съедено 139 экземпляров, или Н.0%. Фиг. 1. Изменение пищи Lacerta agilis exigua Eichw. от пола (внутренний круг — пища SS; наружный круг — пища 5J). Изменения этой пищи в зависимости от пола и возраста ящериц показаны на фиг. 1 и 2. Изменение пищи от сезона вычислено только па примере самцов и изображено на фиг. 3. ТАБЛИЦА 3 Сравнение основной пищи Lacerta agilis exigua Eichw. в окрестностях Ворошиловска и в средней^полосе Европейской части Союза Название пищи о/о встречае¬ мости основ¬ ной пищи в окрестно¬ стях Вороши¬ ловска (со средней ошибкой) о/0 встречае¬ мости основ¬ ной пищи в средней по¬ лосе (со сред¬ ней ошибкой) Различие встречае¬ мости Достовер¬ ность различия т1+т2 Улитки (Helicidae) 4.0 ±1.0 7.3 1 2.3 — 3.3 2.0 Мокрицы (Oniscidae) 10.0±1.6 Не встреч. +10.9 39.0 Пауки (Araneina) 16.5±1.9 37.7 ±4.3 —21.2 20.3 Саранчевые (Acridi’iae) 26.8 ■ 2.3 30.3±4.1 — 3.5 0.5 Цикадки (Iassidae) . 3.4± 0.9 5.7 < 2.1 — 2.3 0.07 Щелкун (Selatosomus aeneus) 0.5 ± 0.2 ‘ 14.7±3.1 —14.2 20.8 Хлебный усач (Dorcadion cannatum) 5.7 < 1.2 Не встреч. н- 5.7 22.5 Листоеды (Chrysomelidae) 8.0±1.4 4.9 1 1.9 -+- 3.1 1.7 Слоники (Curculionidae) 17.7±2.0 5.7±2.1 + 12.0 2.6 Калоеды (Onthophagus sp.) 8.0 *"1.4 2.4 ±1.3 -+- 5.6 8.5 Садовый хр ,'щик (Phyllopertha horlicola) • . . . Не встреч. 9.8±2.7 — 9.8 13.1 Гусеницы пядениц (Geometridae) 10.5±1.6 15.5 ±3.1 — 5.0 0.5 Гусе ицы совок (Noctuidae) 14.0±1.8 5.7 J 2.1 -t- 8.3 9.0 Imago—совки (Noctuidae) 6.0 ±-1.3 3.2±1.6 -I- 2.8 1.8
88 Природа 1939 Фиг. 2. Изменение пищи Lacerta agi/is exigua Eichw. от возраста (внутренний круг — пища juv.; наружный круг — пища ad.). Фиг. 3. Изменение пищи Lacerta agi/is exigua Eichw. от сезона (на примере пищи 86; наружный круг — пища весной; внутренний круг — пища летом). I—пауки (Araneina), II — саранчевые (Ле- ridinae), III—слоники (Curculionidae), IV — калоеды (Onthophagus sp.), V — гусеницы со¬ вок (Noctuidae), VI—прочая основная пища. В диаграммах указывается количествен¬ ное соотношение видов основной пищи, а не встречаемость их. При этом 360° = 100%. Сравнение основной пищи Lacerta agi/is exigua в окрестностях Ворошиловска и в средней полосе Европейской части Союза представлено в табл. 3. Любопытно отметить, что и на юге и в средней полосе прыткая ящерица поедает в большом количестве саранчевых (Acrididae), о чем в нашей литературе имеются указания еще у Дрягина (5). Из врагов Lacerta agi/is exigua Eichw. в опубликованной мной работе для средней полосы Европейской части Союза отмечены осоед, глухарь, сарыч, пустельга и лиса (7). Кроме этого, для средней полосы необходимо добавить болотного луня (б), черного кор¬ шуна (7) и ежа (S). В окрестностях Ворошиловска, по моим наблюдениям, врагами Lacerta agi/is exigua являются хищные птицы — большой подор¬ лик (Aqui/a c/anga), сарыч (Buteo buteo vu/pi- nus), обыкновенная пустельга (Cerchneis tinnun- cu/us) и луговой лунь (Circus pygargus): в их зобах я находил до 6 ящериц одновременно. Кроме того, этих ящериц поедают змеи: степная гадюка (Vipera renardi) и обыкновенная медянка (Corone/la austriaca). Так же как и в средней полосе Европей¬ ской части Союза, я подсчитывал во время экскурсий количество встреченных ящериц с нормальными хвостами и с отброшенными или восстановленными. Средний процент прибегания к аутотомии Lacerta agi/is exigua Eichw. в окрестностях Ворошиловска равняется 31.1 ±2.6, а в сред¬ ней полосе 12.6 ± 3.2 (7). Достоверность разницы процентов равняется: (?1-?2)2 18-5)2 _ mj2 + ш22 “ (2.6)2 + (3.2)2 - Таким образом можно уверенно говорить, что в окрестностях Ворошиловска прыткая яще¬ рица чаше подвергается нападениям врагов и поэтому чаще прибегает к аутотомии. Веро¬ ятно это объясняется более открытой стацией, которую населяет Lacerta agi/is exigua Eichw. в условиях Предкавказья. Литература 1. Б. А. Красавцев. Биологические на¬ блюдения над прыткой ящерицей. Вопросы экологии и биоценологии, вып. 3, 1936. 2. В. Н. Лучник. Список насекомых, вре¬ дивших растениям в Ставропольском округе в 1925 г. Изв. Ставроп. станции защмгы растений, т. II, 1926. 3. В. Н. Лучник. Список насекомых, вре- диьших растениям в Ставропольском ок¬ руге в 1924 г. Изв. Ставроп. станции защиты растений, г. I, 1925. 4. В. Н. Лучник. Вредные насекомые Ставроп. округа в 1928 г. Работы Ставроп. станции защиты растений, № 2, 1929. 5. П. А. Д р я г и н. Рептилии и амфибии Вят¬ ского края. Труды Вятского пединститута, т. I, 1926. 6. И. В. Ж а р к о в, В. П. Т е п л о в. Мате¬ риалы по питанию хищных птиц Татарии. Работы В.-К. промысловой биостанции, Казань, вып. 2, 1932. 7. Е. С. Птушенко. К вопросу о пище¬ вом режиме черного коршуна. Бюлл. МОИП, отд. биолог., т. XLV, вып. 1, 1936. 8. И. С. Башкиров и В. А. Попов. Материалы по биологии ежа. Работы В.-К. промысловой биостанции, Казань, вып. 3, 1934. Б. А. Красавцев.
№ 9 Новости науки 8» ПАЛЕОБОТАНИКА О НАХОДКЕ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ В БАЛАХОНСКОЙ СВИТЕ КУЗБАССА В начале 1936 г. автор занимался изучением петрографических особенностей углей Анжеро- суджинского месторождения Кузбасса. Совер¬ шенно неожиданно в продуктах мацерации анжерских углей, взятых на шахте 9/15, на глубине свыше 200 м, на ряду со спорами, были обнаружены представители диатомовых водорослей. Факт нахождения диатомовых водорослей в древних отложениях, горячо оспариваемый многими исследователями, нуждался, без со¬ мнения, в самой тщательной проверке. Это и было проделано автором. Шахтные воды не обнаружили содержания в них водорослей, точно так же они не были отмечены в дистилли¬ рованной воде, специально примененной для мацерации в этом случае. Вероятность занесе¬ ния скорлупок водорослей (часто заполненных гумусовыми коллоидами и не полностью осво¬ божденных от них) из воздуха нами исклю¬ чается, так как, во-первых, встреченные нами формы являются обитателями морских вод и, во-вторых, комплекс обнаруженных нами форм имеет большее сходство с т[Этичной диа¬ томовой флорой, чем с современными ее пред¬ ставителями. Делать предположения о воз¬ можности занесения в угольную массу скорлу¬ пок диатомей в третичное время, как хотели некоторые скептики, слишком опасно, так как такое допущение выбивает всякую почву из-под ног палеонтолога; кроме того, никаких следов третичного моря на тфритории Кузбасса нет, и предполагать занесение скорлупок из удалён¬ ных морей — мало вероятно. Наиболее древними представителями диато¬ мовых являются формы, открытые Ротплетцом в порах губки из верхнего лейаса (2, стр. 114). Выли некоторые попытки указания pp. Melo- sira и Sinedra из триасовых отложений, но к этому отнеслись как к ('вероятной ошибке». Такое заключение объясняется, очевидно, тем, что первое указание диатомовых в каменно¬ угольных слоях, сделанное Кастракане, было ошибочно. Эта ошибка и послужила основанием к тому, чтобы отвергать все находки диатомовых в древних отложениях. В последнее время, в связи с сообщением И. В. Лучицкого и В. И. Попова (5), против¬ ники мнения о древности диатомовой флоры делают попытки подвести под свои «догадки» «теоретическую» основу. Одной из таких попы¬ ток является статья А. Н. Криштафовича (4). Криштафович пишет: «лишь строгая поверка специалистами всех данных установила, что первое появление диатомей принадлежит верх¬ нему лейасу, причем эти организмы появляются там не в виде разнообразного, как обычно, комплекса, а в виде примитивных колпачко¬ образных форм, вслед за которыми происходит дальнейшая эволюция до современного разно¬ образия их». В другом месте, касаясь работ Зонона и Кастракане, Криштафович указывает, что наи¬ более характерным для этих авторов является их «эволюционная неразборчивость. Оба они указывают в столь древних отложениях, как каменноугольные, не какие-либо своеобразные формы, совершенно отличные, или хотя бы более близкие к древнейшим из известных мезозой¬ ских родов, а как раз виды, вполне современ¬ ные или лишь третичные». В этих положениях Криштафовича содер¬ жится целый ряд принципиальных ошибок. Он полагает, что все без исключения организмы обязательно и непреложно не только из¬ меняются, но и прогрессируют. Такое понима¬ ние хода эволюции противоречит основным понятиям дарвинизма и решительно ничего не дает для объяснения, почему в современ¬ ном мире, эволюционизировавшем миллионы лет, на ряду с высшими, существуют прими¬ тивные одноклеточные организмы. Утверждение Криштафовича не выдерживает критики и с формальной стороны. Так, он утвер¬ ждает, что пассивно плавающая Лейасовая форма Pyxidicula, имеющая массу шиповидных отростков для сохранения устойчивого поло¬ жения во взвешенном состоянии, является менее «прогрессивной», чем формы Coscinodiscus и Navicula, у которых это приспособление отсутствует. Ссылка на то, что в лейасовых отложениях известны лишь немногие формы, тогда как в современном мире их многие ты¬ сячи, также не может быть принята во внима¬ ние, так как это положение объясняется исклю¬ чительно очень плохой изученностью древних диатомей. Методически не верно допущение автора, что третичные формы могли погибать «в триасе». Если виды, находимые в древних отложениях, сравниваются с третичной и современной фло¬ рой, то это делается исключительно потому, что сравнивать их больше не с чем — в других системах они совершенно не изучены. Надо твердо запомнить, что отмирание и изменение организмов мыслимо только в случае, когда эти организмы не приспособлены к существо¬ ванию; только тогда они сметаются естествен¬ ным отбором или меняют свой облик до неузна¬ ваемости. Мы знаем массу обратных примеров, когда нетребовательные организмы существуют громадные промежутки времени, весьма мало изменяя свой облик. Классическим примером этого может служить Lingula, встречающаяся во всех отложениях, начиная с кембрия. Мы знаем представителей Nummuiitidae, широко распространенных в карбоновых и пермских отложениях, не известных в триасе и вновь встречающихся, начиная с юры. Мы знаем мно¬ гих представителей, переживших несколько эпох своего бурного расцвета, разделенных периодами упадка. Мы вполне можем предпо¬ лагать аналогичную картину в развитии диа¬ томовых. Нет никаких оснований для скепсиса, необходимо признавать лишь факты. Балахонская свита, содержащая обнару¬ женные нами водоросли, является одним из нижних членов угленосных отложений Кузнец¬ кого каменноугольного бассейна. В определе¬ нии ее возраста мнения исследователей значи¬ тельно расходятся. Л. А. Рагозин (6), зани¬ мавшийся изучением пелиципод балахонской свиты, приходит к выводу о синхроничности этих отложений со средиекарбоновыми отло¬ жениями Донбасса и Западной Европы.
90 Природа 1939 Некоторые представители диатомовых балахонской свиты. A. Н Криштафович (3) приходит к выводу принадлежности нижних угленосных гори¬ зонтов Кузбасса к среднему, а возможно и к вер¬ хам нижнего карбона. B. А. Хахлов (7) принимает возраст бала- хочской свиты за верхнекарбоновый, однако отвечает, что не исключена возможность отне¬ сения балахонской свиты к среднему кар¬ бону. М. Д. Залесский (7) относит время образо¬ вания балахонской свиты к нижней перми. Следует отметить, что особенной популярностью это мнение не пользуется и почти все геологи считают возраст свиты карбоновым. Определением возраста свиты определяется и возраст обнаруженных нами водорослей. При любом решении диатомовые водоросли оказы¬ ваются весьма древними, что так долго и упорно оспаривалось многими .авторами. Среди обнаруженных нами форм большим распространением пользуются представители pp. Pyxidicula, Melosira, Coscinodiscus, Ste- phanopitis и Navicula, т. e. формы, наиболее распространенные и известные как самые древ¬ ние представители диатомовых. Литература 1. 3 а л е с с к и й М. Д. О подразделении и возрасте антронолитовой системы Кузнец¬ кого бассейна на основании ископаемой флоры. Изв. Акад. Наук СССР, вып. 4, 1933. , 2. Криштафович А. Н. Курс палео¬ ботаники. Горнонефтеиздат, 1934. 3. Криштафович А. Н. Ботанико-гео¬ графическая и климатическая зональность в конце палеозойской эры. Природа. № 2, 1937. 4. Криштафович А. Н. О древности диатомовых водорослей. Природа, №6, 1938. 5. П о п о в В. И. и Лучицкий И. В. К вопросу о генезисе угленосной толщи нижнего карбона южного крыла подмосков¬ ного бассейна. X. Т. Т., № 4, 1937. 6. Р а г о з и н Л. А. Пластинчатожаберные балахонской свиты Кузбасса. Тр. Томск. Гос. унив., т. 88, 1935. 7. X а х л о в В. А. Кузнецкий каменно¬ угольный бассейн. Горн, журн., №7—8,1934. В. Н. Яковлев.
ИСТОРИЯ И ФИЛОСОФИЯ ЕСТЕСТВОЗНА НИЯ ФРАНЦУЗСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ И НАЧАЛО „РЕВОЛЮЦИИ В БИОЛОГИИ» (К 150-летию опубликования первой «естественной системы» растительного мира —1789 г.) к. к. СЕРЕБРЯКОВ Годы Французской революции были не только одним из важных переломных моментов в истории классовой борьбы, они явились «го¬ дами революции» и в истории естествознания. Переворот в области химии, созданный класси¬ ческими работами Лавуазье, был не единствен¬ ным революционным актом этой славной эпохи в истории науки. В 1879 г. под грохот пушек, громивших Бастилию, одна из парижских типографий вы¬ пустила в свет книгу, начавшую революцию на фронте биологических дисциплин. Это был труд Антуана Лорана Жюссье, озаглавленный «Ge¬ nera plantarum, secundum ordines naturales disposita». Значение этой книги К. А. Тимиря¬ зев определяет следующим образом: «можно сказать, что основная ^дея этой книги, пра¬ вильно понятая и последовательно развитая, неминуемо должна была привести к тому кру¬ шению старых воззрений на органический мир, свидетелем которого было уже наше поколе¬ ние».1 К. А. Тимирязев в 1890 г. справедливо сето¬ вал, что «за блеском празднеств» столетней годовщины Французской революции «прошло незамеченным научное событие, которому Кювье отводил такое же место в области изучения живой природы, какое деятельность Лавуазье имела по отношению К химии».2 «Бертло, — говорит Тимирязев, — назвал вышедший в 1789 г. «Traite elementaire» Лаву¬ азье — химической революцией, с неменьшим правом и книгу Жюссье можно назвать биоло¬ гической революцией». Это была первая есте¬ ственная система органического мира, «послу¬ жившая образцом для всех последовавших (в том числе и для системы животного царства Кювье), навсегда прекратившая прежние по¬ пытки искусственных систем».3 Чтобы правильно оценить значение этого первого акта биологической революции, мы должны будем вспомнить, что представляла собой область наук о живой природе в XVI, XVII и XVIII столетиях. Энгельс говорит об утверждении в науке этого периода «известного цельного мировоззрения, центром которого 1 К. А. Т и м и р я з е в. Соч., т. VI, стр. 16. 2 Ibid., стр. 16. 3 Ibid., стр. 243. является учение «об абсолютной неизменяемости природы». . . «земля остается от века или от дня творения (в зависимости от точки зрения) одинаковой, неизменной». . . «В противополож¬ ность истории человечества, развивающейся во времени, истории природы приписывалось только возникновение в пространстве. За при¬ родой отрицалось всякое изменение, всякое развитие. Революционное вначале естествозна¬ ние оказалось вдруг перед насквозь консерва¬ тивной природой, в которой все было и остается теперь таким же, каким оно было извечно, и в которой все должно было оставаться до скончания мира или во веки веков таким, каким оно было с самого начала».1 Наиболее ярким выражением этого миро¬ воззрения была система «трех царств природы», изложенная Линнеем в его «Systema naturae». Она считалась высшим достижением науки половины XVIII столетия, вполне отвечавшим социальному заказу эпохи первоначального капиталистического накопления. Она давала возможность разобраться в том бесконечном разнообразии новых форм растительного и жи¬ вотного сырья, которое наводнило Европу после открытия и начала эксплоатации заокеан¬ ских колоний. Искусственная система Линнея, в отношении растительного мира, была пре¬ красным каталогом, в который, до поры до времени, удобно укладывались новые виды растений, открываемые в заморских странах, но, будучи основана на механическом учете числа и взаимного расположения тычинок и пестиков в цветке, она была формальной систе¬ мой (регистрацией), при которой сближались в один класс растения, очевидно ничего общего между собой не имевшие (злак «душистый коло¬ сок» и сирень, морковь и смородина и т. д.). Вопреки этой искусственной системе, народ¬ ное сознание с древнейших времен сближало между собою растения, всем своим обликом говорившие о кровной близости их друг к другу. Так, еще за 2250 лет до нашей эры в древне¬ китайской рукописи lily-кинг мы находим сближение растений в группы на основании признаков их естественного родства. Названия, производные от одного филологического корня, 1 Ф. Энгельс. Диалектика природы, стр. 88 и 89.
92 Природа, 1939 Фиг. 1. Начало штурма Бастилии восставшим населением Парижа 14 июля 1789 г. (со старинной гравюры). здесь обозначали, напр., горох и фасоль, сою и другие виды бобовых растений. То же самое встречаем мы в этом древнем труде в отношении тыквенных и луковичных растений. Каза¬ лось бы, что и в истории науки проще было бы итти по линии исследования этих признаков естественной близости растений и создать сразу не искусственную, а естественную систему растительного мира. Однако в развитии науч¬ ного познания природы определились совер¬ шенно иные пути, ясно указывающие нам, что естествознание никогда не было простым поро¬ ждением «любознательности» и (творческого Фиг. 2. Джон Рэй (1628—1705). полета мысли» ученых (как это пытаются представить буржуазные историки науки); оно всегда отражало в своем развитии экономиче¬ ские запросы данной эпохи. Для начала и расцвета эпохи первоначаль¬ ного капиталистического накопления (XVI— XVIII вв.) самым важным было создать каталог для инвентаризации животных и растительных видов сырья, систему точной регистрации их, а совсем не естественные группы родства расти¬ тельных и животных организмов. И вот, на протяжении целого ряда столетий, мы видим развитие в науке не тех народных догадок о родстве отдельных групп растений между собой, догадок, которые имели место еще в древности, а систем искусственных, более удобных для выполнения задач формальной регистрации, поставленных перед наукой за¬ просами развивавшегося капиталистического хозяйства. Эти искусственные системы, начавшись простым алфавитным списком растений в тру¬ дах «отцов ботаники» (первых составителей травников XV и XVI столетий), сменяются затем искусственными системами Цезальпипа (предложившего в качестве классификацион¬ ного критерия признаки строения семян и плодов), Лобелия (основавшего свои подразде¬ ления мира растений -на чертах строения листьев), Турнефора (базировавшегося в систе¬ матизации растений на форме и строении частей околоцветника) и мн. др. Окончательное и наи¬ более совершенное выражение свое поиски искусственной классификации мира растений нашли, как нами уже указано, в системе Линнея. Совершенствуясь и развиваясь, искусствен¬ ные системы растительного мира пришли к соб¬ ственному отрицанию. По мере накопления этих систем стали очевидными их относительность и УСЛОВНОСТЬ. -т"
№ 9 История и философия естествознания 93 Сама собой возникла идея о единой бес¬ спорной, не навязанной природе, а взятой из самой природы естественной системе расти¬ тельного мира. На протяжении XVII и первой половины XVIII вв. мы видим, в связи с этим, настойчи¬ вые попытки подойти к построению такой есте¬ ственной системы. Англичанин Джои Рэй (J. Ray) в своем труде «Historia plantarum» (1686), базируясь частью на признаках строения плода, частью на признаках строения венчика, наметил 33 класса цветковых растений, содержащие группы, довольно близко подходящие к неко¬ торым из семейств естественной системы расте¬ ний, но он не мог преодолеть традиции преж¬ них систем и хотя отказался от первичного деления мира растений на деревья и травы, но сохранил в низших подразделениях своей системы противоестественное существование этих двух параллельных рядов растительных организмов. На пороге XVIII столетия французский бо¬ таник Маньоль (Magnol) в своем небольшом (содержащем всего около ста страниц текста) сочинении «Prodromus historiae generalis plan¬ tarum», изданном в 1689 г., предложил для обозначения групп родственных между собой по ряду признаков растений, чрезвычайно удоб¬ ный термин «семейство» и наметил 76 «семейств» или групп растений, внутри которых он усма¬ тривал «некоторое подобие, некоторое сродство», заключающееся не в каких-либо отдельных частях, а «в целой их совокупности».1 Однако принципы этой классификации были чрезвы¬ чайно смутны и неопределенны, и Маньоль признавал невозможным постигнуть и четко выразить неуловимую «загадку родственного сцепления форм живых существ». К такому же выводу в первой половине XVIII столетия пришел и творец «Systemae naturae» Карл Линней. Он не раз высказывал убеждение, что естественная система должна когда-нибудь притти на смену созданной им искусственной системы, так как задача послед¬ ней — «дать только диагноз растения», а не¬ сравненно более глубокая задача первой состоит в том,.чтобы «определить самую природу расте¬ ния».2 Линней и сам пытался построить есте¬ ственную систему рте ген i й, наметив 67 «есте¬ ственных порядков» растительного мира. Од¬ нако, когда у него спрашивали, на каких основаниях построил он свои естественные порядки, Линней сознавался, что не может указать никаких определенных признаков для ■оправдания или обоснования этих порядков. «Erit' mihi magnus Apollo. . .» — говорил он, т. е. «кажется, только великий Аполлон. . .» мог бы построить естественную систему расте¬ ний на незыблемых основаниях точных при¬ знаков. 1 «. . .est etiam quaedam similitudo et affi- nitas in multis plantis quae non constituit in partibus separatim sumptis, sed in toto compo¬ site» (Magnol. Prodromus historiae generalis plantarum, 1869). 2 Ordines naturales valent de natura plan¬ tarum, artificiales in dia^nosi plantarum (Genera Plantarum, ed. VI, 17G4). Фиг. 3. Пьер Маньоль (1638—1715). Столь же безуспешной была и грандиозная попытка, предпринятая французским ботани¬ ком Мишелем Адансоном, стремившимся по¬ строить естественную систему растений «стати¬ стическим методом». Сопоставляя между собою десятки различных искусственных систем, по¬ строенных каждая на признаках какого-либо одного основного органа растительного орга¬ низма (лист, корень, цветок, плод и т. д.), Адан- сон пытался, по числу совпадений положения тех или иных растений в разных системах, Фиг. 4. Мишель Адансон (1727—1806).
94 Природа 1939 Фиг. 5. Бернар Жюссье с полученными нм в Бота¬ ническом саду Кью (Англия) саженцами двух ливан¬ ских кедров. Об одном из этих кедров К. А. Тими¬ рязев писал: «Лучшим памятником Бернару Жюссье служит известный всему Парижу сохранившийся в Jardin des Plantes величественный ливанский кедр, посаженный им в 1735 г.» (Тимирязев. Соч., т. VI, ^ стр. 242). вывести истинное положение их в естественной системе. М. Адансон создал 65 искусственных систем и из сравнения их пытался вывести 58 семейств. Результаты этой операции оказа¬ лись мало убедительными. М. Адансон не жалел средств на научные путешествия для сбора нужного ему материала, на подготовку к печати грандиозных по объему работ и бес¬ численных таблиц своих 65 искусственных систем. Наконец, он окончательно разорился и впал в нищету. Когда, после реорганизации королевской Академии, республиканское пра¬ вительство Франции в 1798 г. предложило Адансону занять его прежнее кресло в Акаде¬ мии наук, он заявил, что должен отказаться от посещения академии, так как у него не было даже башмаков. Республиканское правитель¬ ство пришло ему на помощь выдачей пенсии. Несмотря на творческие неудачи М. Адан- сона, следует отметить, что основная мысль его о необходимости при создании естественной системы растений не ограничиваться призна¬ ками одного какого-либо органа, а учитывать особенности всех органов растений, была мыслью правильной. Ошибка М. Адансона заключалась в том, что он придавал одинако¬ вую важность всем признакам без различия их значимости. Он подсчитывал при¬ знаки, как слепой иа-ощупь подсчи¬ тывает монеты, не подозревая, чта иногда одинаковые по размерам мо¬ неты могут иметь различную цен¬ ность. Эту истину впервые постиг скром¬ ный 60-летний ассистент при кафедре ботаники в королевском саду в Па¬ риже Бернар Жюссье. Несмотря на целый ряд научных работ и звание члена французской Академии наук, Бернар Жюссье сторонился научных почестей и предпочитал им кропотли¬ вую и незаметную работу ассистента при кафедре своего старшего брата Антуана, так как эта работа давала ему возможность постоянного и непо¬ средственного общения с живыми растениями и гербарием при подго¬ товке демонстрационного материала для лекций. Бернар Жюссье отклонил от себя профессорскую кафедру и после смерти брата. В течение почти 12 лет он помогал своему другу Ле- монье (лейб-медику короля, приняв¬ шему на себя руководство кафедрой) справляться с чтением чрезвычайно трудного для того курса лекций по ботанике. Несмотря на скромное по¬ ложение Бернара Жюссье, с автори¬ тетом его, несомненно, считались, так как именно ему, а не Лемонье, поручались наиболее ответственные начинания по реорганизации наса. ждений и планировок в королевских садах. Одним из таких начинаний была предпринятая Людовиком XV затея затмить славу великолепных садов его приближенного, маршала де Ноайля, устройством новых по¬ садок в Трианоне, где были бы пред¬ ставлены по возможности все наибо¬ лее замечательные растения, в том числе и вновь открытые во французских колониях за океаном. Эта сложная задача была возложена на Бернара Жюссье. Перед ним прежде всего возникал вопрос о плане посадок. Нечего было и думать о располо¬ жении растений на грядках трианонского сада по общепринятой тогда системе Линнея. Во главе королевских садов стоял Бюф- фон — ярый противник Линнея. Нельзя было воспользоваться и системой Турне- фора, сильно устаревшей и не пользовав¬ шейся уже популярностью в других странах. Поэтому Бернар Жюссье предложил положить в основу планировки новых насаждений идеи того естественного сходства' отдельных групп растений, которые ему удалось подметить в ре¬ зультате тридцатипятилетнего непрерывного общения с растительным миром. Предложение Бернара Жюссье было при¬ нято, и вскоре на грядках Трианона, в живых формах растений, была впервые начертана та естественная система растительного мира, кото¬ рая явилась первым прообразом эволюционных идей в биологии. Жак бы в оправдание своего названия, — говорит Тимирязев,1 — естествен- 1 К. А. Т и м и р*~я зев. Соч., т. VI, стр. 22.
История и философия естествознания 95 Bi.RNAR.DI D £ JUSSIEU ORDINES NATURALES Ik Ludovici XV Horto Truanoncnsi dispositi- Fungi. Mucor. Pcziza. Hclvella, Clavaria. Clathrus. Phallus. Lycoperdon. Hydnum. Boletus. Agaricus. Alga. Byflus. Conferva. Chara. Spongia. Ulva. Tremelia. Fu.us. Lichcn. Riccia. •Marlitcs. Bialia. Anthoceros. Jungenmnma. Marchantia. Equ ifc turn. Vifcuro i Musci. Hypnum. Bt yum. Mnium. Buxbaumia, Polytritbim. 5puchnu<n. Fonttvulis, Phaftum. Anno 1759. Sphagnum. Porclla. Lycoprfdium. Ophioglofluni. Iuictcs. Naiades, Naias. Callitrichc. Myriophyllmn. Ctratopliylium. Hippuris. Trapa. Piotcrpinac.i. Akistoloc д Piftia. Afarum, Ariftoluchia. FltlCES. Pilularia. Lemma J. Ofmunda. Ouoclca. Acroflichum. Afplcmum. Trichomancs. Adianrum. Polypodium. Lonchitis. Hcmiouitis. Blccbnum. Pier is. Orchjpcs. Orel.;-., Sarynum. Ophrys. Serapias. Limodortim. Arcthufa. Cypripcdium. Lpidcn.imm. Ca.\N.€. Canna. Amomurn. Coftus. Aipitiia. Maranra. Curcuma. Ka’inpfcria. Thalia. Musa. MqC*. Bromclia. Galanthus. Lcucoiuin. Hypoxi'. Valiifncria. Scratiotcs. Hydrochaiis. IR i Df S. Sifyrmdnum. Fcnaiia. hia. Gladiolus. Amlmly/a. Mrruna Trcw Warfo.^ Mill. Iris. Crocus. Gwbyi'Iii; Narcissi. Narciflui. Amaryllis. - Paporatiuro. Cnnum. Fi.xinamhus. Hcmerocallis. Фиг. 7. Бернар Жюссье (1699—1777). Фиг. 6 Первая страница знаменитого «Три- анонского каталога» Бернара Жюссье (1759), опубликованного впервые в 1789 г. Лораном Жюсоье (снято со страниц экземпляра «Genera plantarum», изд. 1789 г., хранящегося в Би¬ блиотеке АН СССР). ная система увидела свет не в пыли библиотек, не на страницах латинских фолиантов, не между сухими листами какого-нибудь «Hortus siccus» («сухой сад» — так называли гербарий), а живая, под открытым небом, под лучами весеннего солнца на грядках Трианонского сада». . . «Кто не бывал, — пишет далее Тими¬ рязев,1 — в этом, едва ли не самом типичном уголке окрестностей Парижа, так живо сохра¬ нившем предания, будто еще населенном те¬ нями восемнадцатого века, но многим ли при¬ ходила в голову странная антитеза: среди этой живой декорации для какой-либо пасторали Ватто или Буше, в этой атмосфере слащавой игры в природу, зародилась одна из первых попыток глубоко научного понимания истин¬ ной природы?» Следует пояснить, каким образом Бернар Жюссье дошел до открытия того пути к построению естественной системы, которая была «неразрешимой загадкой» для ботаников Конца XVII и всего XVIII вв. В противополож¬ ность М. Адансону Бернар Жюссье не считал все признаки в организации растений равно¬ значимыми и равноценными для ботанической классификации. Наоборот, он учил, что эти признаки «нужно не подсчитывать, а взвеши¬ вать». Он указывал на то, что наиболее измен¬ 1 Ibid., стр. 23. чивые по форме и строению органы растений (напр, листья) имеют подчиненное значение в ботанической классификации, тогда как наи¬ более постоянные по форме и строению своему органы имеют более важное значение при уста¬ новлении крупных таксономических групп ра¬ стительного мира. Бернар Жюссье считал, что в каждом отдельном случае, при определении систематической принадлежности того или иного, растения к той или иной таксономической' группе, наличия сходства в одном важном об¬ щем признаке достаточно, чтобы не обращать внимания на существование различий в других более мелких, менее важных признаках. Этим путем ему удалось построить систему расти¬ тельного мира, в которой растения как бы отра¬ жали черты связующего их сродства. А распо¬ ложение растений в восходящем порядке от низших (беесемядольных) к высшим пред¬ восхищало теоретические соображения творцов эволюционной идеи в биологии, высказанные в ясной форме значительно позднее. Свои новые принципы ботанической систематизации Бернар Жюссье, по скромности, не решался напечатать. Все, что осталось от его теоретических построе¬ ний, — это несколько мелко исписанных чет¬ ким стариковским почерком листков так назы¬ ваемого «Трианонского каталога». Здесь на¬ звания растений были расположены в извест¬ ном порядке, отражавшем идею новой системы. Этот список был опубликован только через тридцать лет после его составления и через 12 лет после смерти его автора (см. фиг. 6). Однако Бернар Жюссье озаботился, чтобы его идеи не погибли вместе с ним. Чувствуя
96 Природа 1939 приближение старости, он еще в 1765 г. пригла¬ сил к себе своего семнадцатилетнего племянника Лорана Жюссье, только что закончившего курс обучения в своем родном городе Лионе. Четыре года молодой человек изучал в Париже меди¬ цину и, наконец, был удостоен звания лицен¬ циата медицинского факультета Парижского университета. В этом году старика Бернара Жюссье посетил Бюффон и сообщил ему, что король требует постоянного присутствия около себя в Версале своего лейб-медика Лемонье, который в силу этого не может далее продол¬ жать чтение ботанических лекций в Jardin du roi. Бернар Жюссье сейчас же предложил готового заместителя Лемонье в лице своего племянника Лорана Жюссье. Последний с вол¬ нением слушал разговор, решавший его даль¬ нейшую судьбу: он не посмел противоречить дяде, сообщившему между тем Бюффону о же¬ лании своем сохранить за собой свои старые обязанности ассистента при новом профессоре. Таким образом семидесятилетний Бернар Жюссье стал ассистентом двадцатилетнего про¬ фессора, своего племянника, который имел тогда весьма слабые познания в ботанике и принужден был учиться накануне тому, что на следующий день он читал с кафедры. Бернар Жюссье не ошибся в своем выборе. Лоран Жюссье оказался человеком, одаренным необы¬ чайно живым и деятельным умом и, сверхтого, даром слова и свободной манерой излагать свои мысли, чего как раз и недоставало ста¬ рику Бернару Жюссье. Используя опыт и громадные знания такого прекрасного домашнего наставника, каким был Бернар Жюссье, молодой профессор скоро под¬ нялся до высоты своего нового положения и вполне овладел предметом. Мало того, он увлекся новой для него областью знаний, беседуя постоянно со стариком Бернаром Жюссье. Уже через два года, под влиянием Бернара Жюссье, молодой Лоран Жюссье предприни¬ мает серьезную научно-исследовательскую ■ ра¬ боту, о задачах которой он сам пишет следую¬ щее: «имея намерение узнать положительно, что разумеется под именем растительного се¬ мейства, я решил избрать предметом моего мемуара одно из них. . . Я взял семейство лютиковых, как самое бесспорное, которое признавалось, как определенная естественная группа и Линнеем, и Бернаром Жюссье, и Адан- соном. Я рассмотрел все признаки этого се¬ мейства и вскоре заметил, что не все они рав¬ ного значения, что одни постоянны для всех растений семейства, другие изменяются только в исключительных случаях и третьи — более или менее переменны постоянно. Отсюда я за¬ ключил, что при систематических построениях недостаточно обращать внимание на одинако¬ вые признаки растений, но надо учитывать их неравное значение». В этой работе Лоран Жюссье впервые обнаруживает систематиче¬ скую близость некоторых родов растений, считавшихся до тех пор совершенно отличными друг' от друга, каковы: лютик, Delphinium, Aconitum, Aquilegia, Helleborus, Clematis и др. Эти роды его предшественники помещали в своих системах далеко друг от друга. Лоран Жюссье неоспоримыми данными морфологи¬ ческого анализа доказал, что они весьма близки друг к другу и образуют одно семейство. Бла¬ годаря этой работе Лоран Жюссье, несмотря на свой молодой возраст (25 лет), был избран членом Академии наук (1773 г.). В следующем году ему поручается, совместно с Бернаром Жюссье, составление проекта гене¬ ральной перепланировки главного питомника королевских садов. В основу . плана Лоран Жюссье берет знаменитый «Трианонский ката-, лог» своего дяди и развивает его в виде под¬ робного «Изложения нового порядка растений, принятого в питомнике королевского сада» (1774 г.). Соображения, на которых основывался но¬ вый план систематического распределения родов растений в королевском саду, были изложены молодым Жюссье с такой ясностью, что со следующей весны он получил разрешение вести самый курс преподавания ботаники по этой новой системе. Однако это торжество нового метода было чисто местным торжеством парижской школы: оно не приобрело еще влияния на умы ботани¬ ков в других странах. Эту задачу выполнил следующий капитальный труд Лорана Жюссье, юбилейную дату опубликования которого мы и отмечаем настоящей статьей. Одно печальное событие определило твердое решение Лорана Жюссье не откладывать далее дела полной разработки новой системы. Этим событием оказалась смерть старика Бернара Жюссье, последовавшая в 1777 г. Осиротевший Лоран Жюссье, сознавая всю ответственность своей роли ученого перед родиной, писал: «Бывают обстоятельства, которыми человек обязан пользоваться. Теперь мне представились такие обстоятельства, которыми я не имею права пренебрегать. За три месяца мы потеряли трех лучших европейских ботаников: г. Гал¬ лера в Швейцарии, Линнеуса в Швеции, и третьего — Бернара Жюссье в Париже. Необ¬ ходимо, чтобы во Франции им явился наслед¬ ник и Франция получила в этой области знаний то первенство, которое у нее оспаривают дру¬ гие страны». Однако дело построения новой системы растительного мира с охватом всего громадного количества описанных к тому времени видов (около 20 ООО видов растений) представляло собой громадное научное предприятие, потре¬ бовавшее от Лорана Жюссье, для своего полного завершения, одиннадцати лет напряженной ра¬ боты. Результатом этого одиннадцатилетнего труда явился уже известный нам труд «Genera plantarum». Основные положения, которыми руковод¬ ствовался автор этого труда, изложены во введении, замечательном как по глубине мысли, так и по изящной простоте слога. Лоран Жюссье выдвинул общее положение, что <<только нахо¬ ждение истинного положения организма в ряду, установленном самой природой, составляет предмет, достойный изысканий ученого, что только эта задача систематики и составляет истинную область науки». Задачей систематики, по мысли Жюссье, является «не наложение искусственных цепей на природу, а нахожде¬ ние в природе той живой цепи, которая связы¬ вает растительные организмы между собой». Не навязывать природе порядок, являющийся логическим построением человеческого ума,
К» 9 История и философия естествознания 97 ANTONII LAURENTII DE JUSSIEU REGI A CONSILI1S ET SF.CRr.TIS , DOCTORIS MEDICI PARISIENSIS , *ЕО:Л: SC1ENTIAKVM ACADEMIC REGI-dEQUE «OCIETATIS МЕШСЛ». PARISIENSIS, NrCNOW ACAUEMIARUM UPSAL. MATRIT. IVCD. SOCII . ET IN HORTO REGIO PARiS. BOTAN1CES PROFESSORJS. GENERA PLANT ARUM SECUNDUM OR DINES NATURALES Фиг. 8. АнтуанУ Лоран Жюссье (1748—1836). Снимок с редкое портрета, рисованного в 1789 г. Внизу — автограф А. Л. Жюссье. а найти в самой природе растений объективные данные, говорящие о близости определенных групп растений друг к другу, — вот задача, поставленная пред собой автором этого труда. Само собой возникает вопрос, что же в пер¬ вой схеме естественной системы принадлежит Бернару Жюссье и что Лорану Жюссье? Не¬ редко приходится слышать совершенно необос¬ нованное мнение, что Лоран Жюссье восполь¬ зовался готовой схемой Бернара Жюссье и явился только талантливым истолкователем ее. Однако авторитетное свидетельство Адольфа Броньяра, изучавшего в 30-х годах XIX в. (сразу после смерти Лорана Жюссье) архив обоих творцов естественной системы, говорит о совершенно другом. Бернару Жюссье, на основании данных <<Трианонского каталога» 1759 г. и материалов архива, может быть при¬ писана лишь идея начального подразделения растений по наличию и числу семядолей, а также по взаиморасположению в цветке тычи¬ нок и пестиков; что же касается семейств расте¬ ний, то Бернар Жюссье дал лишь несколько десятков таких семейств и указал только общий метод их нахождения (принцип неравноценности признаков). Вся дальнейшая грандиозная ра¬ бота по точному научному объяснению понятия «семейство» (на примере сем. лютиковых) и последовательное проведение работы по объеди¬ нению в 100 семейств всех известных в то время (20 ООО) растительных видов составляют за¬ слугу Дорана Жюссье. Именно так и характеризует роли старшего и младшего Жюссье в установлении естествен¬ ной системы Ад. Броньяр. Он говорит: «Первые Природа, № 9. JUXTA METHODUM IN’ HORTO REGIO PARKlENSt ИСАКАХ AM , ANNO М. DCC. tXX!V. I’AR ISMS, Apud VM-ига-Н ERISSA NT TjrpsMi*» . '« «»< - I'. M i.ih I i.i..> Aw. ■ p T«u.prilbm. BARROIS. «4 «pm Aujjifoчып.ш Фиг. 9. Титульный лист классического труда Лорана Жюссье, содержащего изложение пер¬ вой естественной системы растительного мира (снято с экземпляра, хранящегося в Библиотеке АН СССР). начала классификации принадлежат Бернару, глубокое же и творческое их изложение и истинное установление семейств — дело Ло¬ рана».1 «Genera plantarum» Лорана Жюссье появи¬ лись в свет, как мы уже указали, в первые дни Французской революции. Общественно-поли¬ тическая обстановка того времени, хотя и от¬ влекла Лорана Жюссье от исследовательской работы, но открыла перед ним широкое по¬ прище общественной и научно-организаторской деятельности. В 1790 г. Лоран Жюссье, как врач, поступил на службу в Управление парижскими госпиталями и здесь принес не¬ мало пользы, В период якобинской диктатуры полити¬ ческим деятелям стало известно, что скром¬ ный врач Лоран Жюссье, самоотверженно ра¬ ботающий на благо республики, является зна¬ менитым исследователем растительного мира; немедленно после этого Лоран Жюссье был избран почетным председателем городской рево¬ люционной секции санкюлотов и в этом звании был уполномочен республиканским правитель¬ ством реорганизовать бывший Jardin du Roi 1 Ad. Brongniart. Notice de Jussieu, 1837. 7
98 Природа 1939 в новое научное учреждение, получившее назва¬ ние сначала Jardin des Plantes, а затем Mus£um d’Histoire Naturelle. По предложению Лорана Жюссье работ¬ ники этого учреждения образовали «маленькую ученую олигархию» — ученый совет, иозглавив- ший всю научную и административную работу музея. Следы этой революционной реформы, проведенной Лораном Жюссье, сохранились до наших дней в выборной системе управления и порядка занятия ученых должностей в Музее. Лоран Жюссье сначала отклонил от себя звание директора и первым выборным дирек¬ тором музея, по его предложению, стал Добан- тон. Однако вскоре, уступая просьбам товари¬ щей по работе и настояниям республиканских властей, Лоран Жюссье должен был поставить свое имя на голосование и был избран главою учреждения, сменив престарелого Добантоиа. Год директорства Лорана Жюссье был озна¬ менован крупным событием в истории музея — организацией грандиозной библиотеки. Исто¬ рия этого начинания очень интересна и связана с тем большим доверием и авторитетом, которым пользовался Лоран Жюссье в правящих кру¬ гах якобинской республики. В 1793 г. Конвент произвел реквизицию имущества церквей и монастырей, целыми караванами свозившегося к 'зданию Конвента (фиг. 10). Среди груд этого имущества внимание Лорана Жюссье обратили на себя старинные манускрипты, книги и гра¬ вюры с изображениями растений. Лоран Жюссье добился разрешения Кон¬ вента отобрать для музея из реквизированных сокровищ монастырских библиотек все, имевшее отношение к естественной истории. Он сам тру¬ дился, отбирая издания и рисунки, имевшие наибольшую ценность. Таким образом Лоран Жюссье положил основание коллекциям библио¬ теки музея, которая по полноте и богатству редкими изданиями долго считалась первой среди естественно-научных библиотек в Европе. Дружное сотрудничество Лорана Жюссье с революционными властями и организациями, так же как и упомянутый нами ранее факт денежной помощи республиканского прави¬ тельства впавшему в крайнюю нужду ботанику Адансону, представляют взаимоотношения ре¬ волюционных властей и ученых эпохи Француз¬ ской революции в освещении, совершенно не похожем на то, которое сообщалось до сих пор фактам этой эпохи буржуазными истори¬ ками. Изречение: «Революция не нуждается в уче¬ ных», приписываемое обычно председателю революционного трибунала, судившего Ла¬ вуазье, является, повидимому, не более, как выдумкой буржуазных историков, всячески пытавшихся опорочить ту эпоху, когда на арену исторических событий выступила под именем «санкюлотов» городская беднота. Исторические документы сохранили нам де¬ сятки фактов не только дружного сотрудни¬ чества ученых с революционными властями в деле организации обороны якобинской рес¬ публики, но даже активного участия ученых специалистов в работах якобинского конвента и «Комитета общественного спасения. Сам Марат (1743—1793), глава якобинцев, был разносторонним и оригинальным ученым, автором ряда работ по медицине, физиологии и физике. Знаменитый математик и физик Фиг, 10. Реквизиция имущества монастырей, произведенная Национальным конвентом Фран¬ ции в 1793 г.
№ 9 История и философия естествознания 99 Лазар Карно (1753—1823) был во время рево¬ люции «организатором побед» и главой «опера¬ тивной тройки», ведавшей всеми вопросами военного производства и снабжения револю¬ ционных армий. Известный геометр и инженер Монж (1746—1818) был одним из активней¬ ших деятелей в области революционно-рес¬ публиканской военной промышленности; одно время он состоял даже секретарем полити- чески-могущественного якобинского клуба. Ма¬ тематик Жильбер Ромм (1750—1795) был чле¬ ном Конвента и одним из авторов революцион¬ ного календаря (во время восстания против термидорианской контрреволюции он был захва¬ чен с оружием в руках и покончил с собою в тюрьме после вынесенного приговора). Обще¬ известно добровольное и самоотверженное слу¬ жение делу обороны революции знаменитого химика Бертолле (изобретателя так наз. «хлор- ного пороха») и другого известного инженера- химика Леблона, а также изобретателя опти¬ ческого (семафорного) телеграфа Клода Шаппа и мн. др. Первое применение в военной тех¬ нике наполненных водородом воздушных шаров было осуществлено во времена французской революции учеными и инженерами-республи- канцами Гитоном де Морво, Монжем, Менье, Кутелем и Коптэ. Перечисление ученых друзей Французской революции можно было бы про¬ должать еще и еще, на протяжении целого ряда страниц, но мы считаем, что ранее приведенные нами примеры из биографии ботаников Адан- сона и Лорана Жюссье являются наиболее убедительными, наиболее опровергающими злостную басню буржуазных ученых о «ванда¬ лизме» деятелей Французской революции. В при¬ веденных нами примерах из биографий ботани¬ ков мы видим проявление трогательной заботы и высокого доверия французских революцион¬ ных властей по отношению к представителям той науки, которая имела лишь косвенное отношение к практическим мероприятиям рес¬ публиканских правительств или оборонным нуждам революционного времени. В своей любви к науке деятели Французской революции были совершенно бескорыстны, и можно с полной убежденностью утверждать, что наука никогда не пользовалась во Франции таким почетом и авторитетом, как во время революции. Лоран Жюссье был одним из представителей истинной науки, а не того «академического шарлатанства», против которого неоднократно восставал Жан Поль Марат, поэтому Лоран Жюссье неизменно пользовался почетом и дове¬ рием со стороны органов якобинской дикта¬ туры. С 1802 г., когда возобновилось издание ♦Annales du Mus£um>>, Лоран Жюссье снова стал заниматься ботаническими исследова¬ ниями, кропотливо разрабатывая в ряде мемуа¬ ров данные для нового издания «Genera plan¬ tarum», которому, впрочем, так и не суждено было осуществиться при жизни автора. В 1826 г. восьмидесятилетний Лоран Жюссье потерял зре¬ ние и передал кафедру сыну своему Андриену Жюссье. Последние годы жизни престарелый Лоран Жюссье проводил в деревне, где един¬ ственным занятием его были ботанические про¬ гулки. Совершенно ослепнув, он старался узнавать растения на-ощупь и очень радовался, когда это ему удавалось. Умер Лоран Жюссье в 1836 г. Обращаясь к научному наследию Жюссье, мы должны будем, прежде всего, установить, что является наиболее ценным в созданной им естественной системе. «Обыкновенно под системой Жюссье, — го¬ ворит К. А. Тимирязев,1 — разумеют деление растений на однодольные и двудольные и т. д., но это и фактически неверно, да и не в том была главная заслуга Жюссье; она заключалась в распределении всех известных в то время растений (20 ООО видов) в естественные группы— семейства — ив расположении этих семейств в один восходящий ряд, начиная с простейших (грибов и водорослей), причем в конце описа¬ ния каждого семейства указывалось на его боковые связи с другими семействами и тем устранялись недостатки, присущие всякой рядо¬ вой классификации». Основное подразделение растительного мира на однодольные и двудольные не составляет главного и специфического в системе Лорана Жюссье, так как эти подразделения намечались и в более ранних системах (напр. Рэя). Не существенно было и подразделение раститель¬ ного мира на 15 классов; из этих классов ни один не сохранился в современной систематике растений. Но естественные семейства Лорана Жюссье оказались намеченными очень удачно. Тщательное изучение этих групп растений, про¬ веденное в последующие десятилетия с приме¬ нением методов анатомии растений и уточнен¬ ных приемов морфологического анализа, под¬ твердили в общих чертах правильность опре¬ деления Лораном Жюссье значительного боль¬ шинства его «естественных порядков» или семейств. Общая схема системы Лорана Жюссье под¬ верглась существенным изменениям. В пер¬ вые же десятилетия после ее опубликования О. П. Декандолль в качестве основного подраз¬ деления растительного мира ввел анатомиче¬ ский принцип деления растений на сосудистые и бессосудистые. Роберт Броун, после открытия им в Австра¬ лии группы растений, обладающих голыми, не заключенными в завязь семяпочками (саго- вики, даммары, араукарии), обосновал под¬ разделение всех цветковых или явнобрачных растений на покрытосемянные или голосемян¬ ные; в состав последних вошли при этом и наши хвойные, неправильно относившиеся ранее Ло¬ раном Жюссье и Декандоллем к двудольным. Таким образом рубрики однодольных и дву¬ дольных, которые в системе Лорана Жюсеье были основными подразделениями раститель¬ ного мира, сделались классами подотдела покрытосемянных, который сам стал одним из подразделений большой группы сосудистых растений, противопоставлявшейся другой боль¬ шой группе бессосудистых или низших спо¬ ровых растений. Систематическое значение этой последней группы сильно возросло с раз¬ витием метода микроскопических исследований во второй половине XIX столетия. Микро¬ скоп открыл громадное разнообразие расти¬ тельных форм в группе споровых растений, 1 К. А. Тимирязев. Соч., т. VI, стр. 243. 7*
100 Природа 1939 в связи с чем эта группа заняла преобла¬ дающее количество отделов в новейших бо¬ танических системах. Так, напр., в одной из новейших ботанических систем (системе Энглера) из 13 основных разделов расти¬ тельного мира 12 падают на споровые, и только одно подразделение (Embryophyta sipho- nogamia) уделено высшим или цветковым расте¬ ниям. Таким образом численное соотношение отделов низших или споровых растений (по Лорану Жюссье — «бессемядольных») и выс¬ ших или цветковых растений после Лорана Жюссье переменилось на обратное. Если Лоран Жюссье бессемядольиым или споровым уде¬ лял, как мы видели, только один из своих пят-1 надцати классов, то современные системы, наоборот, уделяют споровым большую часть крупных систематических подразделений, сводя все высшие или цветковые растения всего к одному подразделению растительного мира. Такая «переоценка ценностей» в ряду бота¬ нико-систематических групп и подразделений совершилась под влиянием не только одного численного преобладания среди споровых осо¬ бых форм строения и своеобразных способов размножения, обнаружившихся в процессе изучения этой группы растений; не меньшую роль сыграло и установление в науке новой точки зрения на самые задачи естественно¬ научной систематики. Если задачей искусственных систем было простое облегчение распознавания растений, а задачей первой естественной системы Лорана Жюссье было построение группировки родов, отражающей живую «естественную близость» их друг к другу, то провозглашенное Дарви¬ ном в 1859 г. эволюционное учение уточнило последнюю задачу, формулировав ее как «по¬ строение генеалогической или филогенетиче¬ ской системы, отражающей историю развития органического мира». Принципы эволюционного учения Дарвина, уточнившего и перестроившего положения есте¬ ственной системы Лорана Жюссье, не являлись, однако, по отношению к последней чем-то совершенно новым и чуждым ей. Зачатки эво¬ люционизма были заложены в самой системе Лорана Жюссье. К. А. Тимирязев указывает на особое зна¬ чение расположения растительных групп в си¬ стеме Лорана Жюссье «в восходящий ряд, начиная с простейших (водорослей, грибов) и кончая высшими цветковыми растениями». «Восходящий ряд» последовательного услож¬ нения форм строения растительных организ¬ мов, о: котором говорит Тимирязев, действи¬ тельно оказывается очень ярко выраженным в системе Лорана Жюссье. Первый раздел этой системы составляют бессемядольные или спо¬ ровые, затем идут однодольные и, наконец, двудольные. Ту же идею мы видим в располо¬ жении отрядов двудольных: сначала идут без¬ лепестные, затем однолепестные и, наконец, многолепестные. К. А. Тимирязев подчер¬ кивает; что такое расположение растений в бота¬ нической системе было дано Лораном Жюссьё впервые: Пусть схема Лорана Жюссье в дета¬ лях своих была неточной и даже неверной; так, совершенно неправильна с современной точки зрения постановка раздельнолепестных («мно¬ голепестных» по номенклатуре Лорана Жюсье) па более высокую ступень развития, нежели сростнолепестных («однолепестных» по номен¬ клатуре Жюссье). Но для своего времени именно такое расположение порядков было наиболее убедительным, наиболее выражающим характерную для предреволюционного времени идею освобождения (дифференциации) состав¬ ных частей единого целого. Лоран Жюссье действительно первым выдви¬ нул в систематике идею «восхождения от про¬ стого к сложному и от малого к великому». Предшественники Лорана Жюссье при попыт¬ ках построения естественной системы исходили из совершенно других положений. Линней представлял себе родственное сближение есте¬ ственных порядков растительного мира в виде смыкания соседних ячей сетки или в виде связи соседних стран на географической карге.1 Уче¬ ник Линнея Гизеке 2 попытался даже графи¬ чески изобразить эту схему «родства» есте¬ ственных семейств (фиг. 11). При взгляде на эту схему Гизеке становится совершенно ясным, что здесь еще нет и в помине идеи о ка¬ ком-нибудь «восхождении» от низших растений к высшим, не говоря уже о настоящей филоге¬ нетической символике — стволе и ветвях родо¬ словного дерева. Принцип построения «карты» или «сетки» Линнея-Гизеке — прямо противо¬ положен принципам эволюционизма. Совершенно иное мы видим у Лорана Жюссье (см. таблицу на стр. 102). Сопоставив жарту» Гизеке с таблицей Лорана Жюссье, мы обнару¬ живаем принципиальное различие в этих двух группировках растений. Расположение крупных подразделений в системе Лорана Жюссье опре¬ деленно говорит о переломе, внесенном им в руководящие принципы ботанической систе¬ матики, о новом принципе «восходящей линии» усложнения растительных форм. Правда, Ло¬ ран Жюссье еще не совсем порывает с символом «географической карты». Говоря о том, что «ботаническое родство не может быть изме¬ ряемо, как расстояния на географической карте, он в то же время не считает возможным представить весь список своих ста раститель¬ ных семейств «в виде одной простой цепи, где каждое звено соприкасается только с двумя другими». Лоран Жюссье указывает, что «ка¬ ждая точка в его системе родов растений свя¬ зана со многими точками, как это наблюдается на географической карте». Но эта осторожная оговорка Лорана Жюссье касается только родов и семейств: крупные же ботанические подраз¬ деления его стоят в виде несомненной единой цепи, единого восходящего ряда усложнения в строении растительных организмов. Верти¬ кальная последовательность (сверху вниз) этих крупных таксономических подразделений в си¬ стеме Лорана Жюссье смеЛй может быть сопо¬ ставлена со стволом родословного дерева позд¬ нейших систем как прообраз такого ствола. Идея восходящего ряда растительных орга¬ низмов, так ярко и наглядно представленная в системе Лорана Жюссье, имела огромное влияние на умы его ученых современников. 1 Plantae omnes utrinque affinitatem mon1- strant uti territorium in mappa geographica (Philosophia botanica, § 40). 2 Gieseke. Caroli Linnei praelectiones in ordi- nes naturales plantarum. Hamburg, 1792.
№ 9 История и философия естествознания ЮТ Фиг. 11. Таблица «род:тва» «естественных порядков» Линнея, составленная его учеником, ботаником Гизеке. 17Ц- uitjulouij ад-УY, /им?хь />Щ_ JuiupSf «''и'яс % С/гирь, /tu. hiHiLtb uhf6jos*jM\. e.itu^tC^./xti&i/cC ■jicrft-tL Jivy/itb.ii tyfofUGt. faeU /«,/шъ. iltMtJur/ «y^y y>^Wx»V , йЛ iVt SAntOcM,, 7yph£ tit. ,* ли/ Ж.£м9ел/ tx iS*- jitttb- o/hituaiiJ uf-'itL. vtf&'tt , с^/изкЛ , //ула'л/Ло $?(. . *«о<Ь ъгмг'нж firi-Marie’ jdtx*fu/a%L ujcuudtxt? CLti/jdbaJuy-t ^я^цлЛу **■ (A&fn , ofy(*t*U*tnrCo. lf(., Ш~ Sotfe/tY /tffiCfr tk -%t£tC (j/tu)iQ& t *^ё' Щ1- , ' UoftcMj pu ил- tec , *«/• ytniica^ th. £*<Шнки/} Cyjfttvidtt} Sfc. Oaho-oj ongilt&ttt t-vb^ketuf Лий*# Juvtb UmuI^'. tfayun^- jueifJit' eff~ 'wwub£tfy^ JJ- ffisH/'oAs ttvrectet/f for/лк^r^amt-Sof /Vi fvUhJzLaLyuboAu;-i\. '/a^rfy Stij neh.Su/u orf/vr'i/a/vL, nee eatuS t-ьы yjfij tu. jJ&jity *£asu)t, M.aJo^t/_ Фиг. 12. Факсимиле одной из страниц рукописи А. Л. Жюссье «Genera plantarum*, относящейся к 1789 г.
Первая «естественная» система растительного мира (по Лорану Жюссье) 102 Природа 1939 а 3. ед с 3 И, •с 3, *3 >ч X 3 «л <3 ■■ч. 5 -с; а Е to -J оо «и «о «и ’«*“ .5 2 Сю а • •ft ^ Е 2 о, Е to <А$ 2 5 '«З с >ч «3 £'■ 00 t= £ **Г. «3 3 a з.^ л* <->с QJ 2.5 ■5 S ftfi 3. г-с fe . • с: с с з Д» *- О со -2 § Sa с «2.^ 3 03 •с: *** £-2 и е СО - Б з с: о Си 5 а CJ “а с: *з *§ о •с: з з О з •с: 3. Си 3 О «о 3 С* 3, 5 .§я IIs % .._- 5S цо §■0 8 °>Z'* Л* a^K к. .. О *j » й. а со 0,3 £ и СЗ й» |t3 q «г -■£ =*- «»;« fc««g S|t S^s | я S.° .g ,? -c Q.q§ . id с 8 y ^ *■ 5*8 с Й® §•2 5 c-c SP «3 .ЬвЗ *5.^ f-i si 5.- Й§ ? а % - •ta * •£ 5 ft. .5 ~I S§ a-J 1* О . С .a w’e o<0 <0 «I <o Si CO 5 з О «3 3. 3 Ы 2 ?.Л Oe; о» о «О fcf « 5 з В *-. и с 3 S S у 2 н ^ ^ s 2 о м >s с ■3 II 1ё л Н «*—. w' та з s IS 2 * с о Е я 3 * . гг з го «г х Е 5 3 X «о i sr X S в* 2 ^ I* >s (- йиС и ■j- а> ?■ с _ tt 2 те •5 = Е 2 3 * со 2 те 2 * Е ь ?s и ьо а* *С с _ ЕС® а ° •5 о Е 5 2 * со = г 3 н /_ч Г s э ° ft Си а> з § 3 с ii со g . У S а> а з S с ® >»£ ь« s §.ь 5 О) «‘С а ? ч* О ^ С ^ К О* 03 ?! г*' о ЬА О) 'S! « § 5 О •2 s fe 5 >3 а> 3 ^ 4 Э а * 5 й: >s я ел ^ '? 35 <у 3. ш з w О 3 3 о ЪГ *r s o' 8 | В Й s ;«н э с с s О О р. з 5 ш о з = о s >s s к 5. г i S'*** ft в а л ч 7 ?.гг Е о| С Х'-З I S 3 О 3 * >s S Н ■S » 1 = 2 к <о = з S 3 О tJ5 S ^ н Си о •3 С 3 rf 3 о Е “ 3 s Чм »✓ СО s . S — р. w СП * ¥ 3 3* к с 3. о м 4 5§ Е ° 3 s 4 X . S > Э* X о с о X Л е; о. а> w 2 > X • аГ • <и . ^ X • 3 • X • 5 ■ Й • а> с • о ^ *> Й С «2 g • с а> Й§ 8 " 2 § ^ о 5 п Is S* * §° X 3. 5 0, • л к • о с • о •5 . ?. •Ь CL 2 X л к о et К S со 2 t ° 5 а> •§И а> 2 х А з g о 3 •з о <и X си 2 й 5 3 Ч § О *3 5 ^ Ъ
№ 9 История и философия естествознания 103 Именно она подсказала первому из творцов эволюционной теории — Ламарку — его «прин¬ цип градации». Об этом прямо говорит К. А. Тимирязев, утверждающий, что указание Ла¬ марка <<. . .на то, что организмы представляют восходящую лестницу усложнения и усовер¬ шенствования». . . «сделано им по примеру Лорана Жюссье».1 По словам Исидора Жоффруа Сент-Илера,2 его отец Этьен Жоффруа в своих основных построениях по систематике животного мира также «подражал „Genera plantarum" Лорана Жюссье». Таким образом становится совершенно не¬ сомненной громадная историческая роль Лорана Жюссье, как истинного предшественника твор¬ цов первых эволюционных теорий в биологии. Значение его труда «Genera plantarum» в дан¬ ной области должна расцениваться нами несрав¬ ненно выше значения работ Бюффона, Эразма Дарвина и Гете, которых иногда называют «предтечами эволюционного учения». Вместо туманных идей и фантастических домыслов об историческом развитии жизни на земле, кото¬ рые мы находим в творениях Бюффона и Эразма Дарвина, Лоран Жюссье дал ясную и четкую схему постепенного усложнения растительных форм, взятую из реального мира живой при¬ роды. «Естественная система» Лорана Жюссье яви¬ лась, таким образом, уже не идеей, а отраже¬ нием реальности, и в этом была ее сила, в этом заключалась убедительность ее как аргумента, подтверждавшего правоту первых научных по¬ пыток построить эволюционную теорию в био¬ логии. Сам Ламарк на страницах «Философии зоо¬ логии» указывает на ботаническую систему, созданную Бернаром и Лораном Жюссье, как на пример, которому он следовал в построении своей системы животного мира. «Ботаники, — пишет Ламарк, — первые пре¬ подали зоологам пример, какое нужно давать расположение общему распределению, чтобы воспроизвести порядок природы; ибо первый класс растений был образован ими из бессемя- дольных или безбрачных, т. е. самых простых по организации, наименее совершенных во всех отношениях растений. . . что сделали ботаники по отношению к растениям, нам следует, нако¬ нец, сделать и в животном царстве; мы должны сделать это не только потому, что сама природа указывает на это и здравый смысл требует этого, но и потому, что среди животных опре¬ делить естественный порядок классов по нара¬ стающему усложнению организации гораздо легче, чем среди растений».3 Если мы подсчитаем число классов в «системе растительного мира» Лорана Жюссье и в «си¬ стеме животного мира» Ламарка, то обнаружим поразительное сходство: у Лорана Жюссье их — 15, а у Ламарка — 14. Есть наконец, и третья черта близкого родственного сход¬ . 1 К. А Тимирязев. Соч., т. VI, стр. 248. 2 И. Жоффруа Сент-Илер. Общая биология, ч. I, М., I860. 3 Ламарк. Философия зоологии. Перев. С. В. Сапожникова, ред. црив.-доц. Вл. Кар¬ пова, М., 1911. ства между обеими системами, свидетельству¬ ющая о несомненном влиянии творения Ло¬ рана Жюссье на Ламарка. У Ламарка, как и у Лорана Жюссье, одни только высшие систематические подразделения и классы представляют собой «восходящий ряд». Относительно же родов и видов Ламарк говорит то же самое, что и Лоран Жюссье в отношении его растительных семейств, т. е. что их «невозможно расположить в один про¬ стой и линейный ряд, в виде правильно и последовательно возвышающейся лестницы». Подобно тому как Лоран Жюссье считает необ¬ ходимым для характеристики родственных отно¬ шений растительных семейств признать пра¬ вильной схему соприкосновения их «не в двух только точках, как у звеньев единой цепи», а во многих точках, как это наблюдается у тер¬ риторий, изображенных на географической карте, так и Ламарк утверждает, что «роды и виды зачастую образуют вокруг главных групп, куда входят составюй частью, боковые разветвления, концы которых представляют настоящие иголирозанные точки». Эта предусмотрительная оговорка, основан¬ ная, очевидно, на глубоком практическом из¬ учении обширного естественно-научного мате¬ риала, спасла и Лорана Жюссье и Ламарка от ряда крайних увлечений и ошибок, в которые впали их предшественники Боннье и Бюффон (с их учением оэ «единстве и непрерывности ряда живых существ в природе»), а также и их последователь Этьен Жоффруа Сент-Илер (с его «единством плана строения» всех предста¬ вителей животного мира). Лоран Жюссье не считал возгожнум, давая оэзор открытых им ста растительных семейств, «выстраивать их в одну шеренгу» или вытяги¬ вать их в одну вертикальную линию развития. И он был совершенно прав, когда, опасаясь быть неправильно понятым (в духе Еоннье), выкинул из своей краткой схемы Еосходяшего усложнения в строении растительных групп, казалось бы, самое важное в его работе — назва¬ ния более мелких подразделений — раститель¬ ных семейств.1 В этом важном Еопросе таксоно¬ мических построений единомыслие Лорана Жюссье и Ламарка и последовательная связь их систем между собою оказываются совер¬ шенно несомненными. Существовало ли, однако, полное согласие этих двух ученых-современников и в наиболее важном вопросе — в вопросе признания эво¬ люционного развития органического мира. К со¬ жалению, мы не имеем прямых высказываний Лорана Жюссье по этому вопросу. Однако это отнюдь не должно означать, что Лоран Жюссье не признавал эеолюции. Общественно-полити¬ ческая обстановка и настроения того после¬ революционного периода, когда определились 1 В представленной нами таблице системы Лорана Жюссье мы восстановили эту выкину¬ тую им графу (см. крайнюю правую графу с названиями семейств), так как в наше время исключена возможность примитивного (в духе Боннье) понимания последовательности пере¬ числения семейств как выражения «единства и непрерывности ряда развития». К. С.
104 Природа 193» контуры эволюционной теории Ламарка, были такозы, что могли заставить Лорана Жюссье молчать о своих симпатиях к теории эволюции. «Философия зоологии» Ламарка вышла из печати в 1809 г.,ч когда «бури французской революции уже отгремели». Настроения к этому времени уже переменились. Поднимала голову реакция. Победившая буржуазия жаждала по- кол, неподвижности и устойчивости своего но¬ вого господствующего положения. В этих усло¬ виях эволюционные теории, говорившие о по¬ стоянном изменении форм в природе, восприни¬ мались как огго юски peLO иоционных бурь и потрясений, когорые «нужно было поскорее забыть». Стремясь упрочить свое положение, буржуазия во времена Наполеона вступала всо:озс церкозью, и при этих условиях эволю¬ ционные теории, шедшие в разрез с религией, были про;то «недопустимы». Все это должно объяснить нам тот несо¬ чувственный прием, которым было встречено появление «Философии зоологии» Ламарка. Эволюционные идеи связывались в это время с «безбожными» высказываниями философов- материалистов минувшего XVI11 в., которых обвиняли в «подготоже революционных умо¬ настроений во Франции». Победившая буржуазия начала XIX в. любила похваляться свогй «добродетелью», ко¬ торую она противопоставляла минувшему «раз¬ вратному веку аристократов и философов». Но если в салонах новоявленных хозяев послереволюционной Франции преобладали ре¬ лигиозно-ханжеские мотивы, то в «деловых кругах» того времени были и иные мотивы «отвращения» к идеям эволюционизма. Выразителем их явился Кювье, провозгла¬ сивший, что задачей истинной науки в «новой Франции» является «определять, классифици¬ ровать и описывать» («nommer, classer et de- crire»), а не философствовать. Последователи Кювье, гордые тем, что они, как и подобает «ученым новой Франции», оперируют факти¬ ческими данными, а не туманными идеями, встречали каждое выступление эволюционистов пренебрежительно-насмешливым отношением. Теории эволюции объявлялись с высоты ка¬ федр попытками реакционеров протащить в науку отжившие методы голого философство¬ вания. Даже поэт-натуралист Гете, живший в эту эпоху в Германии, говорил о себе: «у меня нет органа для филоеофстпования и это пред¬ охраняет меня от злоупотребления моими мысли¬ тельными способностями». Вспомним, как в эти времена Наполеон обошелся с 65-летним Ламарком, явившимся к императору для поднесения своего капиталь¬ ного труда — «Философии зоологии». «Что это таког? — вскричал Наполеон. — Это ваша нелепая метеорология. . .* „ Ежегод¬ ник", бесчестящий вашу старость... занимайтесь - естественной историей, и я с удовольствием приму ваши труды. Эту же книгу я беру, только принимая во внимание ваши седые волосы. Держите! . .» И он бросил книгу адъютанту. Бедный Ламарк, тщетно пытавшийся после каждой резкой и оскорбительной фразы импе¬ 1 Намек на неудачную попытку Ламарка давать «научные прогнозы погоды» в «Annuai- meteorologique». ратора вставить: «Это — работа по естественной истории», имел слабость залиться слезами».1 Оскорбление старика Ламарка Наполеоном —• только лишь один из эпизодов послереволю¬ ционной эпохи, свидетельствующий об отноше¬ нии «правящих» и «деловых» кругов того вре¬ мени в эволюционным учениям. Преемник и продолжатель дела Лорана Жюссье, ботаник Огюстен Пирам Декандолль,. счел за лучшее, в условиях наполеоновской эпохи, отказаться от идеи «восходящего ряда» Лорана Жюссье, близко родственной эволю¬ ционным учениям. Разрабатывая план своей «улучшенной естественной системы» (см. выше), он сгруппировал естественные семейства в по¬ рядке, обратном «восходящему ряду» Лорана Жюссье, т. е. в «нисходящем порядке» (от сложного к простому).2 Но этот умный и осто¬ рожный человек, который, учитывая силу реакционных настроений своего времени, отка¬ зался от всякого сближения «натурального ме¬ тода» в систематике растений с эволюционным учением, предвидел еще больший разгул реак¬ ции, который должен был наступить после возвращения на трон Франции Бурбонов, и Декандолль бежал из Франции в Швей¬ царию в первые же дни после реставрации. Можно ли упрекать престарелого Лорапа Жюссье, имевшего несчастье доживать свой век в условиях оголтелой реакции, за то, что он открыто не декларировал свою систему, как систему эволюционную? Актом большого гражданского мужества 75-летнего Лорана Жюссье должно считать и то выступление его в печати з в 1824 г., при кото¬ ром он решительно заявил, что в новом своем изложении естественной системы он продолжает стоять на позициях «той таксономической мето¬ дологии,4 которой он держался в конце XVIII века» (т. е. в период революции). Лоран Жюссье был и до конца своей жизни остался носителем революционных идей в науке, истин¬ ным предшественником и вдохновителем твор¬ цов первых эволюционных теорий в биологии. Но чем же тогда объяснить, что имена Бер¬ нара и Лорана Жюссье почти никогда не упоминаются в истории эволюционного учения? Чем объяснить то обстоятельство, что и пятьде¬ сят лет тому назад, в годовщину столетия Фран¬ цузской революции, К. А. Тимирязев должен был поднимать борьбу против несправедливого забвения имени Лорана Жюссье в ряду пред¬ шественников великого творца современное учения об эволюции — Чарлза Дарвина? Объясняется это цепью тех событий в поли¬ тической истории Западной Европы, которые имели место во второй половине XIX в. и ко¬ торые нашли своеобразное отражение в раз¬ 1 Цитировано по «Revault d’AIIones», G. La¬ marck (Les grands philosophes), Paris, 1910. 2 За Декандоллем последовала большая часть ботаников того времени, и «нисходящий порядок» продержался в ботанической систе¬ матике до 80-х годов XIX столетия (системы ф Эйхлера, Гебеля и др.). 3 Dictionnaire des Sciences naturelles, XXX. 1824 (см. статью Лорана Жюссье «Methode- naturelle»). 4 Т. е. «Еосходящего ряда», созвучного го-' нимым идеям эволюции. К. С.
№ 9 История и философия естествознания 105 витии истории естествознания. Семидесятые годы XIX в., отмеченные военным разгромом Франции в франко-прусской войне и наци¬ ональным объединением Германии, сопрово¬ ждались ростом ультранационалистических настроений кучки буржуазных немецких уче¬ ных, которая поставила своей задачей гер- манифицировать мировую историю науки. К концу XIX столетия западноевропейская научная литература была наводнена целым рядом произведений немецких историков естествознания (Сакс, Ферд. Кон, Данне- ман и др.), подававших историко-научные факты в тенденциозном освещении. Наиболее трудную задачу представляла для этой «пере¬ делки» история эволюционного учения, среди родоначальников которого не находилось ни одного немецкого имени, которое можно было бы противопоставить именам Ламарка и Этьена Жоффруа Сент Илера. Тщетно пытались Сакс и Даннеман перерядить автора карпологических исследований XVIII в. Иосифа Гертнера в ко¬ стюм «первого эволюциониста». Не более успешной оказалась и попытка Ферд. Кона сделать из Гете «прямого предшественника Дарвина». Одновременно с этим указанные историки естествознания всячески старались оттеснить на задний план значение работ французских ученых — творцов «естественной системы» растительного мира». Даннеман в т. III своего труда «История естествознания» не оста¬ новился даже перед явкой ложыо, утверждая, что Бернар де Жюссье «. . . установил свои ра¬ стительные группы, близко придерживаясь системы Линнея».1 Эта лихорадочная «работа» кучки буржуазных ученых, заполнивших ми¬ ровой книжный рынок своей продукцией, привела к тому, что даже и в большинстве на¬ ших отечественных рукозодств и программ по биологии в качестве исторических «предтеч» эволюционного учения, упоминаются какие угодно имена (аа-ке имена древнегреческих философоз Э..педокла и Анаксимандра!!), но только не имена Бернара и Лорана Жюссье. В дни полуторавековой годовщины «есте¬ ственного метода» советские натуралисты и пе¬ дагоги должны исполнить завет своего слав¬ ного учителя — трйбуна науки и демократии — К. А. Тимирязева и извлечь из забвения имена первых :деятелей и творцов начала революции в биологии. 1 См. русский перевод кн; Даннемана, изд. ОНТИ — НКТП СССР, т. III, 1938, стр. 314. Литература Вавилов С. И., акад. Наука и техника Французской революции. ПЗМ, 1939, № 8. Козо-Полянский Б. М., Жюссье и Лин¬ ней. Бюлл. Моск. общ. испыт. прир. Отд. биолог. Нов. сер., т. XVI, вып. 5. Ламарк. Философия зоологии. Перев. с франц. С. В. Сапо&никова, ред. и-вступ. статья В. Карпова, прив -доц. Моск. унив., М., изд. «Наука», 1911. Тимирязев К. А. Исторический метод в биологии. Изд. т-ва «Гранат», М., 1922. Тимирязев К. А., Наука. Очерк рчзвития естествознания за 3 века (1620—1920). Гос¬ издат, 1920. Тимирязев К. А. Основные черты развития биологии в XIX ст. Изд. т-ва «Гранат», М., 1918. Тимирязев К. А. Соч., т. VI. Изд. Сельхоз¬ гиз, 1939. Энгельс. Диалектика природы. Партиздат, 1934. Brongniart Aj Notice de Jussieu. Annales des Sciences. Paris, 1837. Candolle De A. P. Theorie 61ementaire de Botanique. Montpelier, 1813 (2me 6ditiou 1819). Candolle De A. Memoires et souvenirs. Paris, 1862. Daudin. De Linn6 a Jussieu. Paris, 1926. Figuier L. Histoire des plantes. Paris, 1865. G i e s e k e Caroli Li mei prenelectiones in ordi- nes naturales plintarum. Ham'urg, 1792. Jussieu A. L. Genera plantarum secundum ordines naturales disposita. Paris, 1789. Jussieu A. L. Methods naturelle. Dictionnaire des Sciences, v. XXX, Paris, 1824. Linnaeus C. Genera plantarum, ed. VI, 1764. Linnaeus C. Philosophia botanica. Ed. alte¬ ra. Viennae, 1763. Mdbius. Geschichte der Botanik. Jena, 1938. Sachs J. Geschichte der Botanik vom 16 Jahrhundert bis 1880. Miinchen, 1878.
ЮБИЛЕИ И ДА ТЫ ПАМЯТИ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ РАДИОТЕЛЕГРАФА А. С. ПОПОВА (К 80-летию со дня его рождения) Чл.-корр. АН СССР В. И. КОВАЛЕНКОВ В дореволюционное время у подавляю¬ щего большинства русских техников и ученых характернейшей чертой являлось ослепление «заграницей», отсутствие уве¬ ренности в своих силах и в своих способностях. Все, что сделано за грани¬ цей, — хорошо; все, что сделано у нас, вызывает сомнение. Хорошо только то из наших работ, что по¬ лучило благослове¬ ние за границей. Эта неуверенность в своих силах и чрез¬ мерный авторитет за¬ граничных работни¬ ков техники и науки, конечно, являлись следствием нашей промышленной и по¬ литической отстало¬ сти. Жертвой этой отсталости и рабского преклонения перед заграницей явился наш блестящий уче¬ ный, изобретатель беспроволочного те¬ леграфа — Александр Степанович Попов. Прошло 80 лет со дня рождения А. С. Попова, и советская общественность отмечает эту дату рядом торжественных заседаний и статей, посвя¬ щенных памяти нашего великого ученого. А. С. Попов родился в Перми в 1859 г. и умер в Петербурге 31 декабря 1905 г. Его изобретение, положившее начало созданию новой техники — радиосвязи и радиотехники, — зародилось на основе знаменитых опытов Генриха Герца, экс¬ периментально доказавшего существо¬ вание электромагнитных волн и под¬ твердившего опытным путем правиль¬ ность теории Максвелла. Блестящие опыты Г. Герца явились стимулом к многочисленным попыткам ученых того времени использовать электро¬ магнитные волны для технических целей. Однако все эти по¬ пытки, теоретически развивая труды Макс¬ велла и Герца, не приводили к замет¬ ным практическим ре¬ зультатам. Характе¬ рен следующий факт. В 1887 г., за восемь лет до изобрете¬ ния А. С. Попова, к Г. Герцу обратился инженер Губер с во¬ просом о возможности использования элек¬ тромагнитных волн для передачи сигна¬ лов без проводов. Г. Герц ответил на предложенный ему вопрос отрицательно. А через восемь лет, 7 мая 1895 г., А. С. Попов уже демон¬ стрировал свою первую в мире прием¬ ную радиостанцию на заседании Рус¬ ского физико-химического общества. Первая его радиостанция была при¬ менена для приема атмосферных раз¬ рядов на антенну. Но, демонстрируя ее 7 мая 1895 г., А. С. Попов в том же заседании утверждал, что его станция при дальнейшей разработке может быть применена к передаче сигналов без про¬ водов. Осенью тего же года А. С. Попов
№ 9 Юбилеи и даты 107 значительно усовершенствовал свою станцию, введя в нее телеграфный аппа¬ рат Морзе, а 25 марта 1896 г. на засе¬ дании Физико-химического общества демонстрировал первую радиопередачу. За границей первая статья о работах в том же направлении итальянца Мар- кони появилась только в сентябре 1896 г., а заявка на изобретение радио была подана Маркони 22 июня 1896 г. Несмотря на очевидный, докумен¬ тально подтвержденный, приоритет А. С. Попова, и за границей и у нас де¬ лалось все возможное, чтобы умалить значение его работ и оспорить его приоритет на изобретение беспроволоч¬ ного телеграфа. На сколько далеко заходили эти попытки, можно судить по статье русского инженера Соколь- цева, напечатанной через три года после смерти А. С. Попова, где он пишет, что сотрудник А. С. Попова проф. А. А. Покровский в своей книге по радиосвязи повторяет старую патрио¬ тическую сказку о том, что беспрово¬ лочный телеграф изобретен А. С. Попо¬ вым. И это напечатано не в бульварной газете, это напечатано в солидном жур¬ нале Физико-химического общества. Попытка Сокольцева (бежавшего после Великой Октябрьской социалистической революции за границу) опорочить бес¬ спорное право А. С. Попова на приори¬ тет изобретения радиотелеграфа встре¬ тила должный отпор со стороны комиссии Физико-химического общества, опубли¬ ковавшей нижеследующие результаты тщательного исследования всех относя¬ щихся к этому вопросу материалов. «1) А. С. Попов в течение 1895 г. работал уже над применением волн Герца к сиг¬ нализации на расстоянии и, устраивая свой тип когерера, предназначал его не столько для регистрирования гроз, сколько для передачи сигналов на рас¬ стояние при помощи быстрых электри¬ ческих колебаний. 2) Весной 1896 г. А. С. Попов произвел первые опыты с сигнализацией на небольшом расстоя¬ нии в саду Минного офицерского класса; в марте он пользовался своими прибо¬ рами для демонстрации сигнализации на публичной лекции «О возможности телеграфирования без проводов», а затем вскоре, весною же, произвел с успехом опыт сигнализации в Кронштадтской га¬ вани при дальности в 300 м. 3) Первое описание приборов и схем Маркони появилось только в июне 1897 г., сле¬ довательно, после первых, несомненно успешных опытов А. С. Попова над сигнализацией волнами Герца на рас¬ стоянии при помощи оригинально по¬ строенного грозоотметчика. Не А. С. Попов мог заимствовать у Маркони, а наоборот». Недоверие к ценности работ А. С. Попова, обнаруженное дореволюцион¬ ными русскими техниками, встречало большую поддержку со стороны царских чиновников. А. С. Попов должен был рассчитывать только на свои средства и силы, да на помощь ближайших по¬ мощников, оценивших важность его ра¬ бот и безвозмездно помогавших ему. Русское правительство благодетельство¬ вало иностранным фирмам «Телефун- кен» и «Маркони» и ничего не сделало в отношении проведения в жизнь и раз¬ вития русского изобретения. Повтори¬ лась старая история: русское изобрете¬ ние принималось в России только из рук иностранцев. Я хорошо знал А. С. Попова; послед¬ ние годы бывал у него чуть ли не еже¬ дневно. Помню, молодым студентом я на¬ чал с ним разговор о приоритете на из¬ обретение радиотелеграфа. «Как обидно,— говорил я, — наблюдать шумную славу ловкого дельца Маркони, когда действи¬ тельным изобретателем радиотелеграфа являетесь вы». «Оставьте это, мой маль¬ чик, — ответил он (так звал он меня, тогда молодого студента), — дело не в личной славе, а в общей пользе дея¬ тельности того или иного лица. Ведь не будете же вы отрицать полезность работы Маркони? Деловой, коммерче¬ ский подход к изобретению иногда бывает не менее ценным, чем само изобретение». А. С. Попов отличался поразительной скромностью; на свое изобретение он смотрел только как на итог большой работы, выполненной ря¬ дом лиц, а подведенный им, А. С. Поповым. Помню, как поразили меня его слова: «Что же я сделал? Я только подвел итог тому, что было сделано до меня, и сделал из этого итога соответ¬ ствующие практические выводы. Гене¬ ратор электромагнитных волн Герца существовал, когерер Бранли существо¬ вал. Я объединил их и получил радио¬ телеграфную станцию». Чтобы слова эти
108 Природа 193» были понятны не специалистам, я опишу первую радиотелеграфную станцию А. С. Попова. Для возбуждения электромагнитных волн требуется прибор — генератор (фиг. 1). Генератор электромагнитных волн Герца состоял из катушки Рум- корфа РК, батареи постоянного тока Е и ключа К- До тех пор пока ключ К не нажат, прибор бездействует. При нажатии ключа К прибор возбуждается, и между шариками а и б образуются электрические искры, от которых в окру¬ жающую среду будут распространяться электромагнитные волны. Процесс ртот будет продолжаться до тех пор, пока ключ К нажат. Описанный процесс прекратится тотчас же после поднятия ключа К■ Если продолжительность на¬ жатия ключа К будет соответствовать продолжительности точек и тире азбуки Морзе, то и в окружающей среде (свето¬ вом эфире) возникнут серии электро¬ магнитных волн с продолжительностью, соответствующей продолжительности на¬ жатия ключа. Таким образом в световом эфире могут быть образованы группы электромагнитных волн в любых ком¬ бинациях сигналов азбуки Морзе. Остается принять посланную депешу. В качестве обнаружителя электромаг¬ нитных волн был предложен особый прибор — когерер Бранли (фиг. 2). При¬ бор этот состоял из стеклянной трубки а — б, наполненной металлическими опилками. Опилки с помощью проводов связаны с батареей Е и прибором Г (гальванометр), показывавшим наличие электрического тока в описанной цепи. Если в окружающей когерер среде нет электромагнитных волн, то стрелка гальванометра стоит на нуле — в цепи когерера нет электрического тока. Но как только возникнут электромагнитные волны и подействуют на опилки, тот¬ час же появится ток, и стрелка гальва¬ нометра отклонится. К сожалению, ток а б Фиг. 2. продолжается и после того, как электро¬ магнитные волны исчезнут. Прибор мо¬ жет показать, что электромагнитные волны появились, но не может реги¬ стрировать продолжительность суще¬ ствования этих волн. Если с помощью генератора, изображенного на фиг. 1, мы будем посылать депешу, то принять ее с помощью прибора фиг. 2 мы не можем. С первого же момента посылки депеши стрелка гальванометра откло¬ нится и все время будет находится в од¬ ном и том же положении. Таким образом простое соединение генератора Герца (фиг. 1) с когерером Бранли еще не решает задачи о радиотелеграфе. Не¬ обходимо было внести еще какое-то- приспособление, с помощью которого когерер мог бы не только показывать наличие электромагнитных волн, но и регистрировать продолжительность их действия на когерер. Пусть время нажатия ключа К в схеме (фиг. 1) будет соответствовать продол¬ жительности точек, приведенных на фиг. 3, тогда появление и исчезновение электромагнитных волн будет соответ¬ ствовать чередованию точек и разрывов Точна ^ ^ Гочка-тире Фиг. 3. между точками. Когерер с помощью указанного приспособления должен про¬ водить электрический ток только в мо¬
№ 9 Юбилеи и даты 109 менты точек, в перерывах же между точками ток в цепи когерера должен прекращаться. Если ключом К (фиг. 1) передаются тире, или точка — тире (фиг. 3), или иная какая-либо комбина¬ ция точек и тире, то когерер должен с помощью гальванометра обнаружить смену точек, тире и промежутков между ними. Вот это-то приспособление, решающее задачу о радиотелеграфе и предложил впервые А. С. Попов. Что он сделал? Было известно, что прекратить ток в цепи когерера можно только встряхи¬ ванием порошка. Для непрерывного встряхивания последнего А. С. Попов соединил свой когерер (фиг. 4) с ударни¬ ком обыкновенного звонка постоянного гока. Этот звонок работает только тогда, когда в цепи когерера существует -t-лг. , Фиг. 4. электрический ток. Рассмотрим схему, предложенную А. С. Поповым (фиг. 4). В этой схеме имеются электромагниты с контактными пружинами двух звонков. Пусть возникшие в световом эфире электромагнитные волны подействовали на порошок когерера; тотчас же возни¬ кает электрический ток в следующей це¬ пи: батарея Е, когерер а — б, обмотка первого звонка и батарея Е. При прохо¬ ждении тока через обмотку первого звон¬ ка притягивается контактная пружина и замыкает контакт ж. Образуется новая Цепь: батарея Е, обмотка первого звонка, контакт второго звонка, его контактная пружина е, обмотка второго звонка, и батарея Е. При появлении тока в обмотке второго звонка его контакт¬ ная пружина начинает вибрировать, причем связанный с нею молоточек в ударяет по стеклу когерера а — б и встряхивает его порошок. Если действие электромагнитных волн на порошок пре¬ кратится, прекратится и ток,в обмотке первого звонка контактная пружина отпадает, контакт ж разорвется, пре кратится и ток в цепи второго звонка, молоточек в перестанет ударять по стеклу когерера. Следующее появление электромагнитных волн вызовет снова ток в обмотке первого звонка 3 I, затем в цепи второго звонка, молоточек в начнет ударять по когереру и т. д. Таким образом ток в цепи первого звонка будет возбуждаться и поддерживаться только в моменты появления и существо¬ вания электромагнитных волн; при ка¬ ждом исчезновении электромагнитных волн исчезает и ток в цепи первого звонка. На лицо все элементы, обеспечи¬ вающие правильный радиотелеграфный прием. Для записи этого приема А. С. Попов заменил первый звонок телеграф¬ ным аппаратом Морзе. Мы видим, таким образом, что первая радиотелеграфная установка хотя и тре¬ бовала наличия генератора Герца (фиг. 1) и когерера Бранли (фиг. 2), но могла быть осуществлена только после изобретения определенной прием¬ ной схемы, устраняющей описанный выше недостаток когерера Бранли. В этом — большая заслуга А. С. Попова. Предложенная им схема фиг. 4 и произ¬ веденные им впервые опыты по радио¬ телеграфированию, без сомнения, де¬ лают его отцом радиотехники. К этому в конце концов пришли и наиболее беспристрастные ученые Европы и Аме¬ рики. Так, в книге, посвященной истории электросвязи, Гарлоу (Нью Иорк, 1936 г.) пишет: «Маркони факти¬ чески не изобрел ничего. Он просто использовал идеи, заимствованные у лю¬ дей, которые раньше его работали в этой области». Английский ученый Флеминг, описывая первую схему А. С. Попова, заявляет: «Здесь, следовательно, мы имеем не только явное зарождение идеи телеграфирования при помощи волн Герца, но уже и осуществление его, хотя и в зачаточной форме». Изобрета¬ тель описанного выше когерера фран¬ цузский ученый Бранли также утвер¬ ждает, что «телеграфирование без проводов вытекает в действительности
110 Природа 1939 из опытов Попова». Характерно, что учитель Маркони проф. Риш в труде о беспроволочном телеграфе пишет: «Применение реле для замыкания тока, так же как молоточка звонка для встря¬ хивания когерера, наконец, применение антенны. . . мы находим уже у Попова, который опубликовал описание своего прибора еще в 1895 г., в то время как Маркони взял свой первоначальный патент 2 июня 1896 г. В отношении основ¬ ных частей своего аппарата Маркони не может, следовательно, претендовать на приоритет». Наконец, американский суд, рассматривая претензии фирмы Маркони на приоритет изобретения ра¬ диотелеграфа, 8 ноября 1935 г. вынес следующее решение: «Гульельмо Мар¬ кони, итальянский ученый, иногда име¬ нуется отцом беспроволочной телегра¬ фии, но он не был первым, кто открыл, что электрические связи могут совер¬ шаться без применения соединительных проводов». В настоящее время приори¬ тет на изобретение радиотелеграфа твердо закреплен за А. С. Поповым. Трагедия А. С. Попова заключалась в равнодушии дореволюционной техни¬ ческой интеллигенции к творческой ра¬ боте своих соотечественников, в общей технической и политической отсталости страны, в бюрократическом бездушии царских чиновников. У Маркони были большие средства, громадные связи в Ан¬ глии, поддержка высокопоставленных лиц последней; у А. С. Попова— от¬ сутствие материальных средств и окру¬ жающая его стена равнодушия к про¬ водимому им великому делу. Я помню наши разговоры с А. С; Поповым в 1903 г. о возможности осуществления радиотелефона на большие расстояния, о его работах в этом направлении в ла¬ бораториях Электротехнического инсти¬ тута, где он читал лекции по физике. К сожалению, проявления творческих способностей нашего великого сооте¬ чественника были ограничены весьма неблагоприятными условиями дорево¬ люционного времени. Тяжелые же обя¬ занности А. С. Попова, выбранного на¬ перекор желаниям царских чиновников директором Электротехнического инсти¬ тута, директором, сочувствовавшим осво¬ бодительным идеям того времени, свели его безвременно в могилу и прервали осуществление намеченных им обширных планов по усовершенствованию и раз¬ витию радиотехники того времени. А. С. Попов умер 31 декабря 1905 г. после тяжелого Ооъяс нения с петербургским градоначальником по поводу студенче¬ ских «беспорядков» в Электротехниче¬ ском институте. Ему было тогда всего лишь 45 лет. Трудно было работать таким людям, как А. С. Попов, в дореволюционной России. Большая часть его энергии шла не на осуществление разработанных им блестящих планов, а на борьбу с много¬ численными мешающими его работе по¬ мехами. И если, несмотря на невероятно тяжелые условия того времени, А. С. Попову удалось оставить после себя незабываемый вклад в науку и технику, то с тем большей благодарностью и при¬ знательностью должны мы вспомнить об этом исключительно-даровитом, на¬ стойчивом в проведении своих идей и скромном человеке.
ЕВГРАФ СТЕПАНОВИЧ ФЕДОРОВ (К 20-летию со дня его смерти) В. Ф. АЛЯВДИН и К. И. ШАФРАНОВСКИЙ Двадцать лет тому назад. (21 мая 1919 г.) скончался Евграф Степанович Федоров, один из крупнейших ученых нашей страны, чье имя должно быть поставлено в один ряд с именами таких всемирно известных ученых, как Д. И. Менделеев и Н. И. Лобачевский. Мно¬ жество выдающихся работ, принадлежа¬ щих Федорову, явилось мощным стиму¬ лом, направившим по новым руслам дальнейшее развитие не только кристал¬ лографии, но и минералогии и петро¬ графии и в нашей стране и за границей. Огромное влияние его трудов на весь цикл кристаллографических и минера¬ логических наук настолько велико, что едва ли можно ограничиться только ука¬ занием на создание им школы. Целые группы ученых публикуют сейчас статьи и книги, развивающие учение и методы, или непосредственно принадле¬ жащие ■ Федорову или связанные с его научными идеями. Все же и до сих пор оценить полностью значение Федо¬ рова для науки — трудно. В его рабо¬ тах множество оригинальнейших мы¬ слей, которые в дальнейшем, несо¬ мненно, окажутся новыми отраслями в тех дисциплинах, в которых он рабо¬ тал. За двадцать лет, прошедших после смерти Е. С. Федорова, влияние его работ не только не уменьшается, но про¬ должает расширяться. Е. С.’ Федоров родился в Оренбурге в 1853 г. Отец его был военный инженер, что повлияло на образование сына, ко¬ торый был отдан в военную гимназию, а позднее в Николаевское военно-инже- нерное училище. По окончании училища Федоров в течение года был вольнослу¬ шателем Военной медико-хирургической академии, но бросил занятия в связи с опубликованием циркуляра министра, требовавшего для зачисления в сту¬ денты «аттестата зрелости». После этого он поступил на химическое отделение Технологического института, но через Два года ушел и б лет самостоятельно изучал интересовавшие его вопросы в области математических, и физических наук. В 1879 г. Е. С. Федоров закончил свой первый большой научный труд «Начала учения о фигурах», который привел его в соприкосновение с кристал¬ лографией, и Е. С. Федоров решил из¬ брать себе специальность, которая была* бы близка к интересующему его предмету. В 1880 г. он, уже в 27-летнем, возрасте, начал заниматься в Горном В. С. Федоров в 1867 г. институте и окончил его первыми в 1883 г.1 В Военно-инженерном училище Е. С. Федоров был участником нелегальных кружков самообразования. Во время своего пребывания в Медико-хирурги¬ ческой академии он примкнул к партии Народной Воли и был одним из орга¬ низаторов и работников подпольной народовольческой типографии. Уцелев¬ ший после дегаевского разгрома народо¬ вольческой организации, Федоров все¬ цело отдается научной деятельности, на неизменно остается передовым ученым и профессором, выступавшим неодно¬ 1 Изв. Геол. ком., т. XXXVIII, № 4—7,. 1919, стр. 429—467.
112 Природа 193 кратно на защиту революционного сту¬ денчества. Именно этим объясняется то, что во время реакции, после 1905 г., вторичное его избрание директором Гор¬ ного института не было утверждено царским правительством. Несправедли¬ вость постоянно возмущала Е. С. Федо¬ рова. Во время англо-бурской войны он отказался от приглашения прочитать лекцию в Лондонском королевском об¬ ществе, указывая на то, что не может уважать страну, которая пользуется своей силой для лишения независимости бурских республик. В 1914 г. он про¬ никся таким негодованием против стран, начавших войну с Сербией, что решил больше не печатать1 своих работ на немецком языке и деятельно принялся за изучение английского. Значение работ Е. С. Федорова было оценено официальными представителями науки царской России с большим запоз¬ данием. Ко времени окончания Горного института им уже был опубликован ряд статей по кристаллографии, но все же Е. С. Федорова не оставили при инсти¬ туте и ему пришлось поступить дело¬ производителем и консерватором в Гео¬ логический комитет. Пользуясь летними командировками от комитета, он совер¬ шил несколько поездок на Северный Урал. Незначительная должность в ко¬ митете, которую Федоров исполнял в те¬ чение 10 лет, давала ему все же возмож¬ ность не покидать Петербурга и продол¬ жать научную работу. Закончив «Начала учения о фигурах», Е. С. Федоров решил показать свое исследование крупнейшему математику П. J1. Чебышеву, но последний отка¬ зался даже просмотреть рукопись, «мо¬ тивируя свой отказ тем, что этим отде¬ лом современная наука не интере¬ суется».1 Это было в 1881 г. Несколько позднее Е. С. Федоров начал посещать заседания Минералогического общества и выступил с докладом, заинтересовав¬ шим акад. А. В. Гадолина (автора вы¬ вода 32 видов симметрии в кристалло¬ графии), который посоветовал обществу ойубликовать первый большой труд мо¬ лодого ученого. Книга вышла в 1885 г., но задержка ее печатания привела к тому, что в Германии в 1883 г. были 1 Е. С. Федоров. Начала учения о фи¬ гурах, 1885, стр. V. опубликованы отдельные выводы, раз¬ работанные ранее Е. С. Федоровым и, как он указывал, «стал спорным приори¬ тет по некоторым существенным выво¬ дам, впервые сделанным в России». В Петербурге Е. С. Федоров работал с исключительной интенсивностью. В это время выходят его «Этюды по аналитиче¬ ской кристаллографии» (1885—1887), «Симметрия конечных фигур» (1889) с выводом 230 пространственных групп и др. В 1889 г. Ei С. Федоров знакомит Минералогическое общество с идеей тео¬ долитного гониометра. В 1891 г. он пред¬ лагает Геологическому комитету осуще¬ ствить постройку «универсального» сто¬ лика для оптического исследования шлифов минералов и пород, а в 1893 г. печатает свою классическую работу «Теодолитный метод в минералогии и петрографии». В 1890 и 1892 гг. Федоров дважды представлял свои главнейшие работы по теории структуры кристаллов на соиска¬ ние премий, присуждавшихся Академией Наук, надеясь привлечь внимание уче¬ ного мира к своим исследованиям и по¬ лучить возможность посвящать все свое время научным занятиям. В особенности ему хотелось поставить. ряд опытов, на которые нужны были средства, и под¬ твердить ими свои теоретические по¬ строения. «Оба раза, — пишет Е. С. Федоров в записке автобиографического характера, — не только не было прису¬ ждения какой-либо премии. . . но я оба раза не удостоился ни малейшего упо¬ минания. . . В результате этого забрако¬ вания я (в виду подрастания детей) дальше не мог уделять своего времени (нечем кормить детей) науке и в 1894 г., ровно в 25-й год своей научной деятель¬ ности, должен был уехать на Урал на частную службу в качестве практиче¬ ского инженера». Одновременно с решением уехать в Богословский горный округ Е. С. Федоров вынужден был принять еще и другое решение: «Убедившись,—писал он, — что в своем отечестве мне нечего ожидать какого бы то ни было внимания и приходится бросить всякую надежду на благоприятные условия научной дея¬ тельности, я волей-неволей должен был искать якорь спасения и обратиться к «загранице» и изложить на иностранном языке то, что->§ыло так грубо отвергнуто
№ 9 Юбилеи и даты 113 в своем отечестве. Результат получился весьма странный. Едва я приступил к опубликованию серии своих работ, немедленно же после опубликования той части, какая была представлена Академии. . ., баварская Академия наук избрала меня своим членом-корреспон- дентом». Он был избран Академией, в составе которой выделялись имена Зонке и Г рота, принадлежавших к числу наиболее выдающихся представителей кристаллографии своего времени. Вы¬ боры состоялись в 1896 г., когда Е. С. Федоров продолжал еще работать в отда¬ ленном Богословске. Е. С. Федоров уезжал из Петербурга с тяжелым чувством и полагал, что его научная деятельность приостановится. Только его выдающееся дарование дало возможность и на Урале сделать многое. Он немедленно применяет для нужд гор¬ ной промышленности «универсальный» метод микроскопического изучения ми¬ нералов и составляет геологическое опи¬ сание Богословского округа. Под его руководством подготовляется детальная геологическая карта. Постановка гео- лого-разведочного дела в округе подни¬ мается на большую высоту. Органи¬ зуется геологический музей, послужив¬ ший образцом для подобных же музеев при других горнорудных предприятиях. Все эти достижения привлекают внима¬ ние не только с точки зрения практиче¬ ских результатов, но и в качестве пре¬ красного примера подхода большого ученого к вопросам практики. Безвыездное пребывание Е. С. Федо¬ рова в Богословске продолжалось не¬ долго. В 1895 г. он назначается профес¬ сором Московского сельскохозяйствен¬ ного института и переезжает в Москву, продолжая руководить геологическими исследованиями округа до 1899 г. Время, проведенное в Москве, вернее в Петровско-Разумовском под Москвою, Е. С. Федоров называл счастливейшим в своей жизни. Ему не приходилось больше работать только ради заработка. Он получил возможность организовать минералогический кабинет при инсти¬ туте. В эти годы он печатает исследова¬ ние «Universalmethode und Feldspathstu- diem (1896—1898) и ряд больших работ по кристаллографии. В 1898 г. Е. С. Федоров, по пригла¬ шению П. Грота, совершает загранич- Природа, № 9. Е. С. Федоров в 1883 г. ную поездку, останавливаясь в Берлине, Гейдельберге, Мюнхене, Вене. Повсюду иностранные ученые встречают его с вы¬ дающимся вниманием и радушием. Эта поездка, а в особенности начало широ¬ кого признания его работ в России * сглаживают тяжелые воспоминания о пережитом времени научного одино¬ чества. Только в 1901 г. петербургская Академия Наук решила избрать Е. С. Федорова своим членом, но лишь в зва¬ нии адъюнкта. Е. С. Федоров согла¬ сился баллотироваться. Он надеялся, что ему дадут возможность организовать минералогический институт при Акаде¬ мии и расширить сравнительно ограни¬ ченные возможности, которыми он поль¬ зовался в Сельскохозяйственном инсти¬ туте, где минералогия не могла быть основным предметом преподавания. По уставу Академии того времени адъюнкт должен был отказаться от профессуры и переехать в Петербург, но организация минералогического института отклады¬ валась, и Е. С. Федоров не решился по¬ кинуть кафедру, не имея вне Москвы подходящей обстановки для работы. Ему разрешили продолжить преподавание до окончания учебного года, которое про¬ должалось затем еще ряд лет. Наконец, Федоров, возмущенный волокитой и убе¬ жденный, что Академия не создаст ему подходящих условий для работы, подал в 1905 г. резкое заявление об уходе из 8
114 Природа 1939 Е, С. Федоров. Фотография относится, приблизительно, к 1915 г. Академии. Вторично Е. С. Федоров был избран действительным членом Акаде¬ мии Наук 15 января 1919 г. Еще в 1896 г. Е. С. Федоров получил предложение вести курс кристаллогра¬ фии в Горном институте. Он согласился читать лекции временно, стремясь под¬ нять преподавание до уровня последних научных достижений. Для чтения лек¬ ций он в течение четырех лет ездил из Москвы в Петербург. Осенью же 1905 г. совет профессоров Горного института выдвинул кандидатуру Е. С. Федорова на должность первого выборного дирек¬ тора института. Его избирают директо¬ ром и на второе трехлетие, но мини¬ стерство не утверждает выборов, и Е. С. Федоров сохраняет за собой в институте только профессорскую кафедру. Главное внимание в эти годы он сосредоточивает на разработке кристаллохимического анализа и на вопросах новой (проек¬ тивной) геометрии. . Е. С. Федоров умер на втором году Великой Пролетарской социалистиче¬ ской революции. Поэтому своими огромными знаниями и талантом он не мог принести строительству социа¬ лизма той пользы, которую дал бы, если бы его жизнь продолжалась. Однако уже после 1917 г. он напечатал не одну блестящую работу, а вскоре после его смерти вышла набранная еще при его из ни, огромная по объему и по своему научному и практическому значению, книга по кристаллохимическому анализу. Переходя к краткому обзору научного творчества Е. С. Федорова, прежде всего необходимо отметить огромное количе¬ ство написанных им работ, причем не¬ которые из них занимают объем в не¬ сколько сот страниц. Особенно выде¬ ляются из всех трудов Е. С. Федорова его работы по кристаллографии, мине¬ ралогии и петрографии, которые создали целую эпоху в истории развития этих наук. По предварительным, возможно еще неполным, данным Библиотеки Акаде¬ мии Наук СССР, составляющей в настоя¬ щее время полный библиографический список трудов Е. С. Федорова, им опу¬ бликовано в печати 477 научных работ. По своему содержанию они принадлежат к циклу математических (геометрия), кристаллографо-минералогических и пе- трографо-геологических наук. При этом наибольшее число работ относится к области геометрии (свыше 130 работ) и кристаллографии (свыше 180 работ); значительно меньше работ по геологии (около 40 работ), минералогии (свыше 50 работ) и петрографии (около 30 ра¬ бот). В соответствии с этим, давая самую общую характеристику Е. С. Федорову как ученому, следует сказать, что он был прежде всего кристаллографом и геометром и в меньшей степени — геоло¬ гом, минералогом и петрографом.1 Перейдем теперь непосредственно к краткому обзору работ Е. С. Федорова в каждой научной области. Геометрические работы Е. С. Федорова В области геометрии Е. С. Федоров работал главным образом в трех напра¬ влениях: а) учение о фигурах, Ь) уче¬ ние о симметрии, с) новая геометрия. Учение о фигурах было разработано Е. С. Федоровым в-первом его крупном геометрическом труде «Начала учения о фигура». Это исследование, сыграв¬ шее весьа важную роль в развитии кристаллографии, содержит основы всех последующих работ автора в области геометрической кристаллографии. В пер¬ вых двух отделах рассмотрены открытые 1 Извести^. Географического института, вып. 2, 1921, стр. 123.
№ * Юбилеи и даты 115 и замкнутые фигуры (т. е. собственно учение о фигурах), третий отдел посвя¬ щен учению о симметрии; вопросы пра¬ вильного заполнения плоскости и про¬ странства, а также теория сдвигов и растяжений разработаны в четвертом отделе. Эта часть замечательна еще тем, что в ней заложены первые основы всех будущих построений Е. С. Федорова в области геометрической теории струк¬ туры кристаллического вещества. Основным вопросом геометрической кристаллографии является учение о сим-. метрии. В этой области Федоровым на¬ писано большое количество р&бот, из которых многие являются классиче¬ скими. Краеугольным камнем современной теории структуры кристаллического ве¬ щества являются 230 правильных си¬ стем точек (пространственных групп). С ними связаны многие замечательные открытия в области рентгенометрии кри¬ сталлов, и на их основе построено полу¬ чившее в последнее время широкое раз¬ витие, определение тонкой структуры кристаллического вещества. Достаточно указать на огромное количество совре¬ менных кристаллографических работ, опирающихся на эти 230 пространствен¬ ных групп, чтобы ответить значение для науки вывода всех возможных видов симметрии для бесконечных правильных систем точек. Честь этого вывода при¬ надлежит нашему великому соотече¬ ственнику Е. С. Федорову на ряду с его современником Шенфлиссом (Schonfliess). Знаменитый кристаллограф П. Грот в своем некрологе о Е. С. Федорове прямо указывает на приоритет его в этом вопросе.1 Совершенно независимо друг от друга, работая различными методами, Е. С. Федоров и Шенфлисс пришли в итоге к полному выводу всех возмож¬ ных видов симметрии бесконечных пра¬ вильных систем точек, причем, есте¬ ственно, не обошлось и без пропусков как с одной, так и с другой стороны. В работе Е. С. Федорова, появившейся в 1890 г., «Симметрия правильных си¬ стем фигур» дано 229 систем, в то время как в работе Шенфлисса (1889) было приведено лишь 227. В итоге переписки, возникшей между двумя учеными, было 1 Р- О г о t h. Eugraf Stepanowich Fedorow. Jahrb. der Bayerischen Akademie der Wissen- schaften, 1921, Miinchen, 1922, SS. 35—38. окончательно установлено число про¬ странственных групп, равное 230. В работе «Симметрия конечных фигур» (1889) Е. С. Федоровым был дан вывод всех возможных случаев симметрии для конечных систем точек. Число этих ви¬ дов бесконечно велико в виду возмож¬ ности для них пятерных поворотных осей, а также поворотных и зеркально¬ поворотных осей с наименованиями выше шестерных и до бесконечности. Исключительное значение имеет клас¬ сическая работа Е. С. Федорова «Regu- lare Plan- und Raumtheilung» (1900), в которой содержится полное решение вопроса о правильном выполнении про¬ странства (с помощью особых фигур- параллелоэдров) и плоскости (паралле- логонами). В этой же работе показана связь между теорией параллелоэдров и правильными системами точек, на кото¬ рых и построена современная теория кристаллической структуры. Третье направление работ Е. С. Федо¬ рова в области геометрии характери¬ зуется разработкой так называемой но¬ вой геометрии. Эта наука занимается главным образом двумя вопросами: а) изучением геометрических образов при помощи лишь одних методов проек¬ тирования и пересечения — проективная геометрия и Ь) изучением систем, состоя¬ щих из разнообразных геометрических образов, где в качестве элементов бе¬ рутся шары, векторы, круги, плоскости, параболы и т.д. — учение о системах различных геометрических образов (в элементарной геометрии элементом является точка). Е. С. Федоров занимался обоими во¬ просами новой геометрии. К проектив¬ ной геометрии относятся его работы по аналитическому исследованию проектив¬ ности геометрических образов — «Основ¬ ные черты новой геометрии» (1912) и др. В области учения о системах различных геометрических образов, с одной сто¬ роны, он развивал изучение уже со¬ зданных ранее систем (лучей, плоско¬ стей, шаров), а с другой — создавал и изучал новые системы (векториальных кругов, векториальных шаров, парал¬ лельных векторов и т. д.). Основной работой Е. С. Федорова в этой области является «Новая геометрия как основа черчения» (1907), которая содержит не только изложение основ этой науки, но 8*
116 Природа 1939 и большое количество оригинальнейшего материала, созданного самим автором. В работах же «Точное изображение то¬ чек пространства на плоскости» (1907) и «Простое и точное изображение точек пространства четырех измерений на плоскости посредством векторов» (1909) он показывает практическое приложе¬ ние новой геометрии в разнообразней¬ ших областях, как, напр., в маркшей¬ дерском искусстве и в физической химии. Работы Е. С. Федорова в области геометрической кристаллографии Трудно в немногих словах охаракте¬ ризовать роль работ Е. С. Федорова в этой области — настолько велико их значение. Прежде всего следует упомянуть, что серией его работ были окончательно утверждены в кристаллографии 32 вида симметрии (математически выведенные Гадолином и несколько ранее Гесселем), как единственно возможные для кристал¬ лического вещества. В ряде статей (Beitrag zur Syngonie- lehre, 1896; Syngonielehre, 1906 и др.) им было разработано учение о сингонии, причем, пользуясь этим понятием, он разделил все 32 вида симметрии на 6 син- гоний на основе строго математического принципа, исключающего всякую произ¬ вольность. Им же были введены понятия о косых, ортогональных и изотропных поясах и о единичных направлениях; разработаны зональные кристаллогра¬ фические символы и т. д. На основе более точного подразделе¬ ния Е. С. Федоров ввел новую номен¬ клатуру сингоний, видов симметрии и простых форм, которая принята теперь почти во всем мире и известна под на¬ званием номенклатуры Федорова-Грота. Важное значение придавал Е. С. Фе¬ доров введенному им в кристаллографию понятию об эллипсоиде сингонии (Einige Folgerungen aus dem Syngonieellipsoid- gesetze, 1904, и ряд других), который получается из шара, вписанного в основ¬ ной куб кубического кристалла при пре¬ образовании последнего в основной па- раллелоэдр, соответствующий какой- либо другой сингонии. Ряд крупных работ Е. С. Федорова (Этюды по аналитической кристаллогра¬ фии, 1885—1887, и др.) посвящен введе¬ нию в кристаллографию математического анализа и в особенности, правда в не¬ сколько измененном виде, методов ана¬ литической геометрии. Основываясь на законе Вейсса, Е. С. Федоров написал ряд статей по зональ¬ ной кристаллографии (Beitrage zur zo- nalen Krystallographie, 1900—1901, и др.). Просматривая труды Е. С. Федорова в области геометрической кристаллогра¬ фии, нетрудно заметить одну общую мысль, проходящую через все его ра¬ боты, которая заключается в том, что своими теоретико - кристаллографиче¬ скими исследованиями, он пытался под¬ вести под кристаллографию математиче¬ скую основу. В итоге Е. С. Федоров и поставил кристаллографию на прочный математический базис — в этом именно и заключается его величайшая заслуга перед наукой в области геометрической кристаллографии. Выше уже указывалось, что на основе геометрического вывода 230 правильных систем точек и на основе теории парал- лелоэдров Е. С. Федоровым в ряде бле¬ стящих статей (Theorie der Krystallstruk- tur, 1895—1905, и др.) разработана тео¬ рия структуры кристаллов, согласно которой все царство кристаллов разде¬ лено на два типа — кубический и гексаго¬ нальный, и кристаллы всех сингоний пос воим углам приближаются либо к одному, либо к другому типу. В соот¬ ветствии с четырьмя типами паралле- лоэдров существует лишь четырех отве¬ чающих им вида структуры: гексаэдри- ческий, призматический, додекаэдриче- ский и октаэдрический. Наконец, на основе теории структуры Е. С. Федоров дал правила для выработки объективных критериев правильной установки кри¬ сталлов, которая впоследствии и послу¬ жила фундаментом для создания нового отдела кристаллографии — кристалло¬ химического анализа. Им была подверг¬ нута коренной переработке теория кри¬ сталлографических проекций, а также предложен новый способ изображения кристаллов при помощи стереографиче¬ ской сетки. Работы Е. С. Федорова в области химической кристаллографии Несомненно, крупнейшим достиже¬ нием в обтгасти химической кристалло¬
№9 Юбилеи и даты 117 графии является созданный Е. С. Федо¬ ровым кристаллохимический анализ. Этот метод заключается в том, что воз¬ можно определить ‘химический состав вещества, а следовательно, и само веще¬ ство по формам его кристаллов. С этой целью Е. С. Федоровым был составлен монументальный справочник «Das Кгу- stallreich», увидевший свет уже после смерти автора, по которому и может производиться непосредственное опре¬ деление вещества. После измерения кри¬ сталла на гониометре ему придаётся однозначная федоровская установка, после которой вычисляется так называе¬ мый символ комплекса (ряд угловых величин, вполне однозначно характери¬ зующих кристаллическое вещество). Зная этот последний, в «кристаллохими¬ ческих таблицах» можно отыскать под¬ ходящий к данному случаю комплекс и установить, таким образом, определяе¬ мое вещество. Е. С. Федоровым напи¬ сано также большое количество работ по кристаллогенезису, росту и раство¬ рению кристаллов, полиморфизму, изо¬ морфизму и другим вопросам химиче¬ ской кристаллографии. Работы Е. С. Федорова в области физической кристаллографии И здесь также сказались гениальные дарования Е. С. Федорова. Созданный им универсальный теодолитный метод гониометрического и кристаллооптиче¬ ского исследования бесспорно и в этой области сделал имя его бессмертным. Этот метод настолько расширил область микроскопического и гониометрического исследования кристаллического веще¬ ства, что, по словам одного из биогра¬ фов Е. С. Федорова, этот шаг можно поставить непосредственно вслед за пере¬ воротом, созданным в деле оптического исследования кристаллов применением поляризованного света. Появившаяся в 1893 г. классическая работа Е. С. Федорова «Теодолитный метод в мине¬ ралогии и петрографии» содержала в себе, во-первых, доведенный до пол¬ ного совершенства метод гониометриче¬ ского исследования при помощи теодо¬ литного гониометра и, во-вторых, пер¬ вую наметку универсальной методики оптического исследования вещества. По своему содержанию метод этот, соб¬ ственно, относится к области кристалло¬ физики, но его значение особенно велико для минералогов и петрографов, так как открывает широчайшие возможности в деле исследования кристаллического вещества. Вслед за этой работой Е. С. Федоров, совершенствуя универсальный метод, дал свою капитальную работу «Univer- salmethode und Feldspathstudien» (1896— 1898), где изложены уже все основные приемы универсального метода оптиче¬ ских исследований, а также приведены специальные диаграммы, позволяющие в результате оптических исследований плагиоклазов непосредственно опреде¬ лять их химический состав и символы наблюдаемых кристаллографических эле¬ ментов. В связи с созданием универсального метода Е. С. Федоровым были скон¬ струированы и построены универсаль¬ ные гониометр (наиболее совершенный прибор с двумя осями вращения, слу¬ жащий для измерения углов) и столик, получивший впоследствии название «столика Федорова». Последний привин¬ чивается к обычному столику поляри¬ зационного микроскопа, на него поме¬ щается препарат и с помощью несколь¬ ких осей любое направление в кристалле может быть совмещено с осью микро¬ скопа или поставлено к ней перпенди¬ кулярно. В практику оптических исследований Е. С. Федоров ввел также слюдяной компенсатор, стеклянные сегменты, пред¬ ложил новый метод определения показа¬ телей преломления в зернышках микро¬ скопических препаратов и т. д. Им дана точная методика определения коэффи¬ циентов термического расширения кри¬ сталла, описаны и теоретически объяс¬ нены явления, названные псевдохроиз- мом, псевдодихроизмом и псевдоабсорп- цией и т. д. Все то, что Е. С. Федоров сделал в области кристаллографии, все то, что он дал нового этой науке, им было оформлено в «Курсе кристаллографии», выдержавшем три издания еще при жизни автора. Этот прекрасный учебник не похож по своему построению и изло¬ жению на все предыдущие курсы и отли¬ чается тем, что в основу всей науки впер¬ вые положены строгие математические принципы.
118 Природа 193§ Работы Е. С. Федорова в области описательных наук Сюда должны быть отнесены много¬ численные работы Е. С. Федорова по описательной кристаллографии, описа¬ тельной минералогии и описательной петрографии. Многие из этих работ являются крупными исследованиями. В области описательной кристаллогра¬ фии и минералогии Е. С. Федоровым было исследовано большое число при¬ родных и искусственных' кристаллов (минералы полиаргит, гранат, барито- кальцит, циркон, полевые шпаты, кварц, дистен, нептунит, титанит и др.), искус¬ ственные соединения (диметилацетилен- тетрабромид С4НвВг4, тиуренаты и др.), установлено несколько новых минераль¬ ных видов (эрнит, иттрокальцит и т. д.). Произведенные оптические исследования полевых шпатов позволили составить специальные диаграммы, о которых уже упоминалось выше. Далее Е. С. Федоровым были петро¬ графически описаны горные породы са¬ мых разнообразных типов из района Се¬ верного Урала, с берегов Белого моря, южно-русской кристаллической полосы, Закавказья, киргизских степей и т. д. Им описан также новый тип извержен¬ ных горных пород наибольших глубин с друзитовым сложением — друзитов. Им же были подробно исследованы авгито-гранатовые породы со всеми их разновидностями и возникающими из них вторичными породами, жильная по¬ рода кедабекит, связывающая авгито¬ гранатовые породы с известными уже типами изверженных жильных пород. Впервые в России Е. С. Федоровым на породах Урала было произведено по¬ дробное изучение хода динамометамор- фических изменений. Работы Е. С. Федорова в области теоретической петрографии и минералогии Е. С. Федоровым был разработан ряд теоретических вопросов: введены соот¬ ношения между валовым химическим со¬ ставом изверженных магм глубинных по¬ род и образующимися из них минера¬ лами; дан способ графического предста¬ вления химических составов минералов и горных пород с помощью так называе¬ мого «тетраэдра Фёдорова». Он зани¬ мался также классификацией, номенкла¬ турой горных пород, выяснением проис¬ хождения зеленых сланцев и другими вопросами. Работы Е. С. Федорова в области геологии Е." С. Федоровым напечатано свыше 30 работ по описательной геологии, физиче¬ ской геологии, рудным месторождениям и другим геологическим дисциплинам. Общеизвестными его работами являются крупные исследования по Северному Уралу, Богословскому округу, побе¬ режью Белого моря, Кедабеку и т. д. Он дал не только геологическое описа¬ ние огромного района Северного Урала с прилегающими к нему Печорским и Сосвинским краями (площадью около 60 ООО км2), но и открыл ряд новых руд¬ ных месторождений на Северном Урале и в киргизских степях. Им были далее определены генетические соотношения большинства рудных месторождений Богословского округа и открыты новые горизонты в Сосвинском районе, в б. Павлоградском уезде, в Богослов¬ ском округе и т. д. Геологические работы Е. С. Федо¬ рова характеризуются оригинальностью приемов работы, детальностью исследо¬ вания, глубиной, смелостью и ориги¬ нальностью выводов. В противополож¬ ность кристаллографическим и геометри¬ ческим работам, геологические работы Е. С. Федорова отличаются также срав¬ нительной доступностью изложения. В более ранние годы Е. С. Федоров занимался также рядом вопросов физи¬ ческой геологии (Кунгурские пещеры, исследование явления землетрясений и т. д.). В настоящее время, несомненно, не существует исследователя, работающего в области кристаллографических, мине¬ ралогических, петрографических и гео¬ логических наук, который не был 'бы знаком с именем Е. С. Федорова.
НАУЧНЫЕ СЪЕЗДЫ и КОНФЕРЕНЦИИ СЕДЬМОЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ БОТАНИЧЕСКИЙ КОНГРЕСС В Стокгольме с 17 по 25 июля 1940 г. будет происходить VII Межiyнародный ботанический конгресс под председательством проф. Фриза <Е. Fries). Генеральным секретарем конгресса является проф.Освальд (Н. Osvald). Конгресс, судя по разосланной предварительной про¬ грамме, обещает быть очень интересным. Работа съезда будет разбита на 11 секций: систематики и номенклатуры (предс. Нанн- фельд), морфологии и анатомии (Килин), фи¬ зиологии (Лундегэрд), микологии и бактерио¬ логии (Мелин), фитогеографии, включая срав¬ нительную экологию (Дю Риэ), эксперимен¬ тальной экологии (Турессон), цитологии (Гейл- борн), генетики (Мюнтцинг), палеоботаники (Галле), сельского хозяйства (Эберг), фито¬ патологии (Лагерберг). В намеченных основных темах, выдвигаемых на конгрессе, обращает внимание, не в пример предыдущим конгрессам, большое место, уде¬ ляемое культурным растениям. Одна из тем посвящена классификации культурных расте¬ ний — вопросу, который уже давно ждет своего разрешения в международном масштабе. Клас¬ сификация диких растений регламентирована международными правилами, которые культур¬ ных растений почти не коснулись. Следующие агрономические темы касаются гигиены культурных растений, выведения им¬ мунных рас и влияния питания растений на их иммунность. Одно из заседаний сельско¬ хозяйственной секции будет посвящено новым достижениям в области яровизации растений. Очень интересны темы секции фитогеогра¬ фий. Одна из .них посвящена арктической флоре, вторая — флоре Африки. Далее идут темы: третичная флора и проблемы фитогеогра¬ фии, растительность и четвертичная флора, ископаемые флоры и теория перемещения материков, климатические и вторичные степи, климат и растительность, фитогеография и охрана природы, фитогеографическая карто¬ графия. Секция экологии остановит свое внимание на значении света и температуры, а также экологии почвы. Проблема наличия и причины дизъюнк¬ ций в природе будет поставлена как на секции экологии совместно с секцией генетики, где она будет рассмотрена под углом зрения внутри- видозой изменчивости (мутации), так и на сек¬ циях цитологии, систематики и генетики (по¬ липлоидия естественная и искусственная); нако¬ нец, этой же проблеме будут посвящены два совместные заседания секций цитологии и гене¬ тики, на которых будут рассмотрены вопросы об естественной .или искусственно вызванной разнице в структуре хромосом, и партеногене- зисе и апомиксисе. Секция морфологии останавливается на важ¬ ном и сейчас разрабатываемом вопросе о мор¬ фологии гинецея покрытосемянных, а также мойфрлогии и филогении водорослей, морфоло¬ гии и филогении шишки хвойных. Одной из тем секций физиологии является вопрос о значении фитогормонов на развитие растений. До съезда срганизуется трехнедельная и после съезда четырехнедельная экскурсии до самого севера Скандинавского полуострова. Во время съезда состоятся две экскурсии: одна по архипелагу Стокгольма, другая — в Уп- салу. Проф. Е. Вульф. ТРЕТИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО ЛЕСОВОДСТВУ 1—5 июля 1940'г. в Гельсингфорсе (Финлян¬ дия) состоится III Международный конгресс по лесоводству. На съезд приглашаются лесоводы и представители лесной промышленности всего мира. Каждая страна, принявшая участие в съезде, организует свой национальный комитет. Послед¬ ний ведет организационную работу по подго¬ товке к съезду, запись участников и сносится с организационным комитетом съезда, сообщая
120 Природа 1939 последнему списки участников, пересылая до¬ клады и т. д. Члены съезда делятся на ординарных (член¬ ский взнос 500 финск. марок) и экстраординар¬ ных (членский взнос 300 финск. марок). Орди¬ нарные члены — представители государств, институтов и частные лица, записавшиеся через национальные комитеты, а экстраординарные — члены семей первых и приглашенные ординар¬ ными членами через национальные комитеты. Съезд будет иметь 9 нижеследующих секций. 1. Лесоводства и его основ. Почвоведение, включая и болотистые почзы. Ботаника. Метеорология. Сушка болот и основ¬ ные мелиорации. Лесные породы; их расы и улучшение рас. Семена. Питомники. Возоб¬ новление насаждений естественное и искус¬ ственное. Содержание насаждений, включая подрезывание. 2. Защита лесов. Растения и живот¬ ные, вредные для лесов. Защита от пожаров. Защита от ветра, снега, сухости и других повреждений. Эрозия. 3. Оценка и оборот руб к и. Ден¬ дрометрия. Фотографирование лесов с воздуха. Оценка. Продукция и прирост. Оборот рубки. Вычисление доходности. Лесное счетоводство. 4. Использование и поставка леса. Добывание и обмер леса. Доставка, транспорт, склады. Лесные работы. 5. Механическая древесная промышленность. Свойства древесины и ее исследование. Лесопильная промышлен¬ ность. Строгание. Столярное производство. Производство фанеры. Производство спичек и других предметов. 6. Химическая древесная про¬ мышленность. Производство целлюлозы и механической массы. Производство бумаги. Древесное волокно. Искусственные материалы. Сахарофикация целлюлозы. Карбонизация дре¬ весины. Горючее жидкое и газообразное. 7. Лесная политика. Системы лес¬ ной политики. Законодательство. Различные категории лесной собственности. Лесонасажде¬ ние. Пастбищное хозяйство. Субсидии от госу¬ дарства владельцам лесов. Кооперация. Ассо¬ циация лесных собственников. Налоги. Стра¬ хование. Кредит. Рабочий вопрос. Обучение. Образование и пропаганда. 8. Лесная статистика и ста¬ тистика лесной промышлен¬ ности. Лесные запасы, их эксплоатация и размеры. Лесная статистика. Цены, обмен. Международная торговля лесом. Использова¬ ние дерева и пропаганда в этом отношении. 9. Защита природы и соотно¬ шений между лесом и средой. Заповедники и национальные парки. Туризм. Пастьба. Охота. Доклады принимаются до конца декабря 1939 г. обязательно в двух экземплярах, пере¬ писанных на машинке, размером не более V2 печ. листа, с обозначением адреса автора; доклады будут напечатаны в «Трудах съезда». Будет организовано также до 20 экскурсий 3—4-дневных, за особую приплату. В. П. Савич. ПОТЕРИ НАУКИ ПАМЯТИ АКАДЕМИКА П. П. ШОРЫГИНА 29 апреля 1939 г. умер крупнейший ученый Советского Союза академик Павел Полиевктович Шорыгин. В его лице советская химия потеряла ученого с мировым именем, известного рядом крупных работ в области органи¬ ческой химии, и в особенности в области высокомолекулярных соединений. П. П. Шорыгин в течение 15 лет руко¬ водил кафедрой органической химии в Московском химико-технологическом институте имени Д. И. Менделеева. Здесь он названную кафедру в свое время организовал и широко развил на ней научно-исследовательскую работу. В течение около 10 лет П. П. Шоры¬ гин возглавлял во Всесоюзной Промыш¬ ленной академии имени И. В. Сталина объединенную кафедру органической технологии и являлся председателем на¬ учных конференций и научных сессий. П. П. Шорыгиц^ будучи очень крупным
Х° 9 Потери науки 121 ученым и человеком весьма широкой научной эрудиции, как нельзя больше подходил к этой роли. Он был столь широко и разносторонне образован, что руководил конференциями, посвящен¬ ными самым разнообразным научным исследованиям. Создание обстановки высокой научной культуры на кафедре, организация научно-исследовательской работы и научных коллоквиумов и стойкая за¬ щита интересов сотрудников кафедры — вот что характеризует деятельность П. П. Шорыгина как учителя и руководителя. П. П. Шорыгин организовал в 1929 г. первую в Союзе кафедру технологии искусственного волокна в М. В. Т. У. Здесь же, при этой кафедре, под его руководством была организована пользо¬ вавшаяся большой известностью образ¬ цовая опытная полузаводская установка искусственного волокна. В 1930 г. под руководством П. П. Шорыгина создается первый научно- технический журнал «Искусственное во¬ локно», научным редактором которого он состоял ряд лет. Начиная с 1929 г. и до последнего дня своей жизни, П. П. Шорыгин являлся бессменным председателем Научно-технического совета промышлен¬ ности искусственного волокна. В 1931 г. П. П. Шорыгин стал во главе научного руководства вновь организо¬ ванного Научно-исследовательского ин¬ ститута искусственного волокна (НИИВ) и оставался научным директором его вплоть до последнего дня своей жизни. Органическая группа Теоретического сектора Научного института работала с момента организации ее в 1931 г. под личным руководством П. П. Шорыгина. Обладая огромной эрудицией в обла¬ сти органической химии и особенно инте¬ ресуясь высокомолекулярными соедине¬ ниями, П. П. Шорыгин всегда выдвигал оригинальные темы, предполагающие Акад. П. П. Шорыгин. разрешение серьезных и весьма важных проблем. Советская общественность соответ¬ ствующим образом оценила его плодо¬ творную научную деятельность, и П. П. Шорыгин был избран сперва членом- корреспондентом Академии Наук СССР (1931 г.), а затем и действительным чле¬ ном Академии Наук СССР (1938 г.). Академик П. П. Шорыгин находился в расцвете творческих сил и намечал к разрешению ряд крупнейших про¬ блем. Советская наука в лице академика П. П. Шорыгина потеряла крупнейшего ученого с весьма широкой эрудицией, успевшего заложить первые камни фун¬ дамента для создания советской школы исследователей высокомолекулярных соединений. Доцент М. С. Тартаковский.
КРИТИКА и БИБЛИОГРАФИЯ Доц. Е. А. Бардах. Роль переохла¬ ждения в процессе быстрого замораживания. Изд. Укр. научно- исслед. холодильного инст., Одесса, 1939. (Бесплатно.) Для сохранения продуктов питания в холо¬ дильной промышленности применяется метод замораживания. Накопившийся богатый прак¬ тический опыт показал, что из всех видов замо¬ раживания наилучшие результаты дает метод быстрого замораживания. Однако сколько-ни- будь стройной теории указанного метода до настоящего времени не имелось, несмотря на обширную литературу по данному вопросу. Автор вышеотмеченной брошюры, как указано в предисловии- к ней, своей задачей поставил восполнение указанного выше пробела, — «под¬ вести итог эмпирическому изучению и проана¬ лизировать его с точки зрения какой-либо стройной, лишенной внутренних противоречий рабочей гипотезы». В основу указанной задачи автор положил прежде всего выяснение основных положений теории кристаллизации применительно к замер¬ занию органических тканей и тщательный ана¬ лиз всех практических работ, проделанных в различных странах и над различными объек¬ тами. Особенно большое внимание уделяет автор первому вопросу, посвящая ему три первых главы из общего числа семи глав. В этих гла¬ вах автором подобрана и проанализирована с большою тщательностью литература вопроса, главным образом по работам Таммана, взгляды которого кладутся во главу угла и считаются последним словом в области кристаллизации. В результате такого одностороннего подхода к трактовке вопроса из поля зрения совер¬ шенно выпали новые сдвиги, происшедшие в области кристаллизации за последнее десяти¬ летие; не освещены основы нового учения о воз¬ никновении кристаллов, об условиях зарожде¬ ния ядер кристаллизации вообще и, в частности, ядер кристаллизации воды (см. статьи автора настоящей заметки в «Метеоролог, и гидролог.», № 3, 1938, и № 3, 1939; «Acta Physicochimica», V. IX, № 5, 1938, а также его книгу «Подвод¬ ный лед», ГОНТИ, 1939). Основываясь исключительно на теории кри¬ сталлизации Таммана, автор трактует вопрос так, как если бы существовала только тамма- новская самопроизвольная кристаллизация и не существовало другого вида кристаллизации, гораздо более распространенного и важного— вынужденной кристаллизации. Между про¬ чим — характерна деталь. На стр. 14 автор пишет: «Проф. Шубников считает, что и само¬ произвольную кристаллизацию могут, повиди¬ мому, также вызвать многие коллоидальные частицы. . .»; при этом автор не приводит конца фразы Шубникова, гласящей: «если только она (самопроизвольная кристаллиза¬ ция) существует вообще». Из этого видно, что Шубников скептически относится к тамманов- ской самопроизвольной кристаллизации и го¬ раздо большее значение придает вынужденной кристаллизации. Аналогично смотрят на озна¬ ченный вопрос также и основоположники но¬ вого учения о кристаллизации Мейер и Пфафф, Бильман и Клит, которым автор уделяет лишь несколько строк в примечании к стр. 31, в кото¬ ром говорится: «Возможность же или невоз¬ можность самопроизвольной кристаллизации, имея огромное принципиальное значение, не может отразиться на выдвигаемых нами в этой работе основных положениях, объясняющих получение кристаллической структуры при быстром замораживании». С этим замечанием автора нельзя согла¬ ситься, ибо для объяснення означенных струк¬ тур он ведь исходил из теории Таммана о само¬ произвольной кристаллизации, той теории, которую он клал во главу угла при всех своих выводах. Следовательно, для него не безраз¬ личен должен быть вопрос о возможности или невозможности означенной кристаллизации. Заслугой автора является данное им дока¬ зательство правильности им же выдвинутого положения, что переохлаждение является фак¬ тором, определяющим размер образующихся в замораживаемых продуктах кристаллов льда. В заключение автор указывает ту конечную цель, к которой должна стремиться изобрета¬ тельская мысль ученого и практика: к умень¬ шению скорости кристаллизации, увеличению числа центров кристаллизации, к получению мелкозернистой структуры и при малых переохлаждениях. Следует заметить, что наши опыты доказали, что мельчайшие зародыши льда (ядра) образуются именно при очень малых переохлаждениях, при малых скоростях кристаллизации и притом в огром¬ ном количестве, т. е. предпосылки для дости¬ жения поставленных выше целей уже осуще¬ ствлены. В заключение следует сказать, что брошюра Е. Я. Бардаха при всех ее достоинствах ну¬ ждается в заполнении означенного выше суще¬ ственного пробела. Проф. В. Альтберг. Почвы СССР. Под рёд. акад. JI. И. Прасолова. Европейская часть СССР. Т- I. Условия почвообразованвд и характеристика, главнейших типов почв, 251k печ. лист. Ц. 18 р.; т. II. Почвы лесных областей. 18 печ. лист. Ц. 13 р.; т. III. Почвы лесостепных и степных областей. 23*/а печ. лист. Ц. 15 р. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939. Реферируемый труд вышел в серии изда¬ ний Почвенного института им. В. В. Доку¬ чаева. Труд этот является началом большой монографии о почвах СССР. В предисловии к т. I акад. Л. И. Прасолов указывает, что в период третьей пятилетки должно выйти несколько томов^посвященных характеристике почв болотного и дернового типа почвообразо¬
№ 9 Критика и библиография 12* вания и характеристике агрономических свойств почв. Том I открывается сгатьей акад. J1. И. Пра¬ солова (при участии И. П. Герасимова) «Гене¬ тические типы почв и почвенные области Евро¬ пейской части СССР». В первой части статьи дан обзор истории развития взглядов в области географии почв. На основании рассмотрения материалов по данному вопросу автор прихо¬ дит к следующему выводу: «Изучая географи¬ ческое распределение почв и изображая его на почвенных картах, мы можем только в общей схеме представлять его в виде целых полос размером в десятки и сотни квадратных кило¬ метров с преобладанием какого-либо одного типа почв. В действительности нигде нет такого места, где бы расстилалась на много кило¬ метров одна какая-либо почва, и, выделяя контуры типов почв на мелкомасштабных кар¬ тах, следует понимать их только как символы природы сложных комплексов и сочетаний» {т. I, стр. 19). Дальше автор указывает, что с увеличением масштаба приходится давать более дробные группировки комплексов почв, чем зоны. Автор на основании рассмотрения данных по геоморфологии и географии почв предлагает Европейскую часть СССР разделить на 20 почвенно-геоморфологических областей. Статья И. П. Герасимова «Рельеф и поверх¬ ностные отложения Европейской части СССР, представляет собою сводку как имеющихся литературных данных, так и личных исследо¬ ваний автора по вопросам орографии, геотек¬ тоники, геоморфологии и характеристики лед, никовых отложений Европейской части СССР, а также по вопросам подразделения террито¬ рии Европейской чарти СССР на геоморфоло¬ гические единицы. Статья содержит обильный цифровой материал по химической и физической характеристике поверхностных отложений опи¬ сываемой территории. В качестве приложения дана классификация геоморфологических обла¬ стей и районов Европейской части СССР. Выде¬ ляется 20 геоморфологических областей. Статья снабжена солидным списком литературы по затрагиваемым вопросам. Статья Е. М. Лавренко и А. В. Прозоров¬ ского «Растительность Европейской части СССР» в сжатой форме дает представление о главных группировках растительности и их географии в пределах характеризуемой части СССР. А. А. Роде в статье «Образование подзо¬ листых почв» излагает уже известные данные своих исследований по вопросам подзолообра¬ зования. Статья проф. И. В. Тюрина «Почвы лесо¬ степи» содержит сжатое определение самого понятия «лесостепь» и самую краткую харак¬ теристику почв лесостепи. Несмотря на то, что статья невелика по объему, автору удалось создать целостную картину данной почвенной области. Статья снабжена списком литературы, включающим 82 названия. Статья акад. Л. И. Прасолова «Чернозем как тип почвообразования» содержит некоторые данные, накопленные русскими исследовате¬ лями за последние 20—30 лет. Заключитель¬ ная часть статьи представлена классификацией черноземов. Статья акад. Л. 'И. Прасолова и И. Н. Антипова-Каратаева «Каштановые почвы» со¬ держит главным образом данные о результатах детального исследования темнокаштановых почв Заволжья. Статья В. А. Ковды «Солонцы» представляет сжатое изложение некоторых данных из ранее опубликованной им монографии о солончаках и солонцах. Статья Е. Н. Ивановой «Генезис и эволюция засоленных почв в связи с географической сре¬ дой» представляет собою изложение результатов исследований автора над характеристикой почв и процессов в областях распространения солон¬ цовых почв. В статье содержатся классифика¬ ция почв солонцового ряда и попытки объясне¬ ния эволюции этих почв. На этом заканчивается т. I издания, посвя¬ щенный общей характеристике главных типов почвообразования и почвообразующих усло¬ вий. Том II содержит описание отдельных обла¬ стей севера Европейской части СССР. Статья Ю. Л. Ливеровского «Почвы северо-востока Европейской части СССР», посвященная харак¬ теристике почвенного покрова Архангельской и Вологодской областей, Коми АССР и Ненец¬ кого округа. Здесь подробно даны характе¬ ристики геоморфологии, материнских почво¬ образующих пород и почв. Статья Ю. А. Ливеровского «Почвы Коль¬ ского полуострова» построена по тому же плану, что и предшествующая статья, но менее богата данными. Статья Ю. А. Ливеровского «Почвы Карель¬ ской АССР» посвящена характеристике почв Карелии. Статья базируется на новейших дан¬ ных (до 1937 г.), полученных советскими иссле¬ дователями за последние годы. Статья Н. Л. Благовидова «Почвы северо- запада Европейской части СССР» предста¬ вляет сводку новейших данных по характе¬ ристике почв БССР, Ленинградской, Смолен¬ ской, западной части Орловской и западной части Калининской областей. Автор в сжатом очерке дает краткую характеристику и класси¬ фикацию почв описываемой территории. К статье приложен список литературы с 32 на¬ званиями. Статья Л. Л. Ножина «Почвы централь¬ ной лесной области» представляет сводку данных о геоморфологии, поверхностных поро¬ дах и почвах в пределах восточной части Кали¬ нинской, Ярославской и Ивановской, а также Московской, Тульской и Рязанской областей, к северу от р. Оки, и юго-западной части Горь¬ ковской области. Автор дает общие закономер¬ ности распределения и характеристику почв в пределах шести почвенных районов харак¬ теризуемой территории. Статья снабжена боль¬ шим списком литературы. Статья Ю. А. Ливеровского «Почвы волжско- камской лесной области» дает характеристику почвенного покрова в пределах Марийской АССР, Удмуртской АССР, северной части Чу¬ вашской АССР, Кировской и Горьковской областей. Статья в самых общих чертах содер¬ жит сводку солидного материала (по прила¬ гаемому списку литературы — свыше 40 работ) по геологии, геоморфологии и почвам данной территории. Статья Г. А. Маландина «Почвы среднего Предуралья» содержит данные по характе¬
124 Природа 4 1939 ристике почв в пределах западной части Сверд¬ ловской области (с включением Коми-Пермяц¬ кого национального округа), восточной части Кировской области и северной части Челябин¬ ской области. Статья построена главным обра¬ зом на данных личных исследований автора. На статье Г. А. Маландина заканчивается т. II монографии. Том III монографии начинается статьей С. С. Соболева <<Почвы Украины и степного Крыма». В довольно обширной и содержатель¬ ной статье С. С. Соболев дает хороший очерк почв и условий почвообразования Украинской ССР и северной части Крымской АССР. К статье дан обширный список литературы о почвах Украины. Н. Н. Розов в статье «Почвы Центральной лесостепной области» в сжатой форме дает характеристику почв в пределах южной части Московской, южной части Рязанской, Тульской обл., северной части Воронежской, северной части Курской, восточной части Орловской и восточной части Смоленской областей. Статья А. А. Роде и В. А.' Ковды «Почвы бассейна реки Дона» характеризует область, лежащую в пределах южной части Курской, Воронежской, Тамбовской, западной части Са¬ ратовской и Сталинградской и северной части Ростовской областей. В статье изложены дан¬ ные не только опубликованных работ, но и многочисленные данные из рукописного фонда Почвенного института им. Докучаева при Ака¬ демии Наук СССР. В статье Н. Н. Розова «Почвы волжско-кам¬ ской лесостепной области» дана характеристика почв и почвообразования Татарской АССР, Чувашской АССР, Мордовской АССР, южной части Кировской, западпой части Куйбышев¬ ской, восточной части Тамбовской и северной части Саратовской областей. В статье акад. Л. И. Прасолова «Почвы Заволжья» дана характеристика области, рас¬ полагающейся в пределах восточной части Куй¬ бышевской и Саратовской и западной части Оренбургской областей. Статья помимо общей характеристики содержит аналитические дан¬ ные, характеризующие почвы данной области. В статье И. П. Герасимова «Почвы При¬ каспийской низменности» описываются условия почвообразования и почвы территории в пре¬ делах южной части Сталинградской области, восточной части Калмыцкой АССР и западной части Западно-Казахстанской области. Статья С. А. Захарова «Почвы Предкав¬ казья» посвящена описанию почвенного покрова юго-восточной части Азербайджанской ССР, Дагестанской АССР, Северо-Осетинской АССР, Чечено-Ингушской АССР, Кабардино-Балкар¬ ской АССР, части Орджоникидзевского края, северной части Краснодарского края и южной части Ростовской области. В статье заключен весьма обстоятельный материал, покоящийся как на личных исследованиях автора, так и на многочисленных исследованиях других авторов. К статье приложен список литературы, состоя¬ щий из 78 названий. В статье О. Н. Михайловской «Почвы гор¬ ного Крыма» охарактеризована южная часть Крымской АССР. Статьей О. Н. Михайловской заканчивается т. III монографии «Почвы СССР». В заключение следует отметить, что данное издание, подготовленное и осуществленное по инициативе Почвенного института им. Доку¬ чаева при Академии Наук СССР, подводит итог многочисленным исследованиям почв Европей¬ ской части СССР, главным образом за после¬ революционные годы. В этом — ценность изда¬ ния. Этим оно обогащает специальную литера¬ туру о почвах СССР. Однако вместе с тем следует отметить, что в первых трех томах моно¬ графии «Почвы СССР» имеются существенные пробелы. Помимо отмеченных моментов в пре¬ дисловии акад. Л. И. Прасолова к т. I, необ¬ ходимо отметить ряд вопросов, не получивших пока ответа. Так, в общей части в монографии отсутствуют хотя бы попытки обобщения и создания единой классификации почв Европей¬ ской части СССР. Отсутствует единая концеп¬ ция в характеристике почвообразовательного процесса на отдельных участках территории Европейской части СССР. К сожалению, не¬ убедительно звучит оговорка относительно того, что агрономическая характеристика свойств почв будет дана в особом томе: все же следо¬ вало бы в каждом очерке отметить основные производственные свойства почв той или инои почвенной области и основные пути, наме¬ чаемые теорией и практикой, для повышения производительности их. В. Кушников. Ж. Бэйянс (Лувен). Les sols de l’Afrique centrale, specialement du Congo Beige. Tome I. Le Bas-Congo. Par 1. Baeyens (Louvain). (Почвы Центральной Африки, специально Бельгийского Конго. Т. I. Нижнее Конго. 1938, 1—375 стр. + 9 каРт -Ь 50 таблиц + 40 фото). Изд. Национального института для агрономического изучения Бельгийского Конго. Брюссель. Ц. 150 фр. Обширный труд проф. Бэйянс состоит из двух частей. В первой части (стр. 11—192) после краткого введения о целях и плане исследова¬ ний, предпринятых автором начиная с 1934 г,в излагаются общие основания определения пло¬ дородия почв, методы исследований и резуль¬ таты их в отношении главнейших свойств почв, затем классификация почв Нижнего Конго и выводы об их генезисе. Автор имел возмож¬ ность пересечь весь материк с востока на запад вблизи экватора, но наиболее подробные иссле¬ дования производил в низовьях р. Конго, примерно до 400 км от западного берега мате¬ рика. Трактуя свойства почв как факторы роста растений, автор характеризует последо¬ вательно: гранулометрический состав, водные свойства, химический состав, коллоиды и био¬ логические свойства. Исследования велись при помощи бурения и траншей на выбранных пере¬ сечениях через все элементы рельефа с выемкой монолитных и других образцов, а затем анали¬ зом их в полевой лаборатории и в Лувене. Говоря о структуре и агрегатном состоянии почв Нижнего Конго, автор отмечает, что они почти не образуют комковатого состояния и что порозность их, даже для тяжелых глин, об¬ условливается их микроструктурой. В значи¬ тельной степени последняя обусловливается действием окислов железа в процессе латерит- ного выветриванйя и образованием «псевдо-
№ 9 Критика и библиография 125 песчаного» состава почв (от присутствия мелких конкреций или мелких губчатых стяжений). Сравнительное изучение водных свойств почв Нижнего Конго и почв умеренного кли¬ мата показало значительно меньшую гигроско¬ пичность первых при близком гранулометри¬ ческом составе. Количества «полезной воды», определенные вычитанием воды гигроскопи¬ ческой из количества воды капиллярной, соот¬ ветствуют здесь скорости капиллярного под¬ нятия воды и колеблются в пределах 15—20— 30%. По химическому составу почвы Нижнего Конго, в сравнении с почвами стран умерен¬ ного климата, по большей части — бедные, хотя замечаются в этом отношении заметные колеба¬ ния даже на небольших расстояниях. Поверх¬ ностные горизонты их часто богаче питатель¬ ными элементами, нежели нижние. Сравни¬ тельно низки общие (большей частью не выше 15 м-экв. на 100 г) количества обменных осно¬ ваний (по Фагелер—Альтен), и из них погло¬ щенный калий составляет от 1 до 8%. Реакция почв — обычно кислая, за исключением моло¬ дых аллювиальных почв. Кислотность верхних горизонтов часто меньше, чем нижних. Емкость поглощения вообще не высокая, благодаря развитию латеритиого процесса. Поэтому сте¬ пень насыщенности при невысоком содержании поглощенных оснований бывает высокая, а по¬ требность в извести для нейтрализации — отно¬ сительно низкая. По содержанию гумуса эти почвы мало раз¬ личаются, и содержание органического углерода большей частью ниже 1%. Но содержание общего азота колеблется более. Поэтому отно¬ шение С/N колеблется большей частью от 4 до 9. Автор не наиАл связи между плодородием почв и содержанием гумуса и азота. Данных для суждения о климате (и спе¬ циально о почвенном климате) Нижнего Конго— недостаточно. Средние годовые температуры воздуха определены в 23—26°. Годовые коли¬ чества осадков на двух десятках станций ко¬ леблются от 1100 до 1500 мм. В общем, кли¬ мат — жаркий, со сменой дождливых периодов {сентябрь—май) сухими (июнь—август) и в мень¬ шей степени, декабрь—январь. Почвы с низ¬ кой влагоемкостью (напр. 20% капиллярной воды) в сухой период страдают от засухи и не способны питать некоторые культуры (напр, какао). Для наиболее детально изученных районов Нижнего Конго [бассейн р. Квилю (Kwilu) и Майюмб] автор дает классификацию почв по происхождению (по геоморфологическим усло¬ виям и по составу материнских пород). Им вы¬ деляются: 1) почвы автохтонные (т. е. элю¬ виального ряда); 2) древние почвы долин; 3) молодые наносы, подразделяемые далее на сланцево-песчаниковые и сланцево-известко¬ вые зоны, -и др. Дана характеристика их по горизонтам с приложением цветных схем и про¬ филей. Здесь встречаются красные и желтые почвы, более или менее латеритизированные, а также своеобразные почвы на графитистых сланцах с зелеными и синими оттенками про¬ дуктов выветривания. В низинах встречаются также почвы болотные. На приложенных картах рисуется сложное чередование всех этих разновидностей, улови¬ мое только при очень детальных съемках. На особой карте дано распределение раститель¬ ности. В общем, наиболее повышенные места заняты или первобытными тропическими лесами, или лесами измененными (remanie), или вторич¬ ными, среди которых расположены селения с их культурной растительностью. Ближе к Конго преобладают саваны, первичные и вторичные. Сопоставление массовых данных по кислотности почв с распределением раститель¬ ности не дало определенной закономерности. Но нейтральным и слабо щелочным почвам соответствует все-таки более густая древесная растительность. По валовым анализам и вычислению моле- SiOn кулярного отношения р (после выделения K2U3 Si02 кварца от Si02 силикатов) почвы Нижнего Конго оказываются в большей части случаев латеритными или близкими к латеритным. Это подтверждается также низким содержанием поглощенных оснований. К сожалению, из валовых анализов автор SiOo дает только отношение так что о выносе Нг'-'з оснований приходится судить только по коли¬ честву обменных оснований и отчасти косвенно по показателю структурности, т. е. по относи¬ тельному количеству прочных микроагрегатов, образующихся в результате коагуляции гидро¬ окисей железа (или так называемой «псевдо¬ песчанистости» этих почв). Минералогического анализа не производилось. Многочисленные разрезы почв не сопоставлены с материнскими породами. Благодаря этому истинное значение и про¬ явление латеритизации в различных условиях, под различной растительностью и на разных породах остаются не совсем ясными. Вторую часть своего труда (стр. 195—375) автор посвящает построению шкалы плодоро¬ дия почв Нижнего Конго и частному описанию почв под культурами, сопровождая описа¬ ние таблицами химических и других анали¬ зов. Эти описания даны отдельно для культур: сахарного тростника, какао, кофейного дерева, каучуконосного дерева (Hevea brasiliensis), мас¬ лоносной пальмы, а также для некоторых не- окультуренных мест. Урожайность этих куль¬ тур сопоставляется как с условиями залегания почв, так и с химическими и физическими свой¬ ствами их. При таком анализе данных и при исключении местных привходящих условий автор получает шкалу относительного плодо¬ родия почв со степенями: очень хорошие почвы, хорошие, средние и плохие, причем эти степени не одинаковы для разных культур. Получается довольно ясное соотношение этой шкалы с количеством поглощенных оснований. Так, при содержании их в пределах от 15 до 5 м-экв., для всех культур получается высшая оценка, а при содержании, меньшем 0.3 м-экв., также для всех культур, — самая низкая оценка; при средних величинах — оценки раз¬ личны. При этом, вследствие общей бедности тропических почв, требуются точные анализы, чтобы уловить эти различия. Автор говорит, что на каждые 100 км2 исследованных им про¬
120 Природа 1939 странств около 80 км2 приходится на земли среднего или плохого качества. Автор подчеркивает также, что полученная шкала плодородия применима только для некоторых исследованных районов, т. е. имеет только относительное значение. Каково при этом влияние экономических ■ других условий хозяйства, в труде проф. Бэйянс не разъясняется. В конце приложен обширный список новейшей литературы по тропическим почвам и культурам с разделе¬ нием на общие и специальные вопросы, в част¬ ности вопросы классификации и генезиса этих почв (стр. 334—368). В этот список включены также работы ряда советских почвоведов. Труд проф. Бэйянс был премирован и пред¬ ставляет, без сомнения, выдающееся, весьма ценное произведение как по обилию предста¬ вленных точных данных, так и по тщательной и осторожной критической проработке их на основе новейших методов генетического почво¬ ведения и приложения их для разрешения прак¬ тических вопросов. В числе общих научных результатов этого труда весьма интересным для советских почво¬ ведов и географов является подтверждение в нем преобладания в тропической зоне Африки латеритного (аллитного) выветривания различ¬ ных пород и латеритных или переходных к ним почв, чтб еще раз подтверждает зонально-кли¬ матическую теорию почвообразования Доку¬ чаева и его учеников. Акад. J1. И. Прасолов. Эфирные масла. Под общ. ред. проф. Г. В. Пигулевского. Пищепромиздат, 1938 г., М.—Л., 1—465 стр. На социалистических полях Союза появи¬ лись плантации эфироносных растений: герани, розы, лаванды и др., которые дали возможность создать нам свою отечественную парфюмерную промышленность. На ряду с получением расти¬ тельных эфирных масел, в Союзе проводится работа по химическому синтезу душистых ве¬ ществ, которые, вместе с естественными эфир¬ ными маслами, являются основой нашей раз¬ вивающейся промышленности. Со стороны агро- номов-растениеводов, инженеров-химиков, хи- миков-синтетиков, биохимиков и систематиков растений возрос интерес к изучению эфирных масел. Наша советская литература по эфирным маслам пока еще невелика; в виду этого хочется особенно приветствовать рецензируемую книгу, под редакцией проф. Г. В. Пигулевского, на¬ шего большого специалиста по химии эфирных масел. В авторский коллектив этой книги вошло 8 человек, являющихся ботаниками, растение¬ водами, химиками-органиками и биохимиками, разделившими труд по написанию глав по'своей специальности. В этом следует видеть ценность книги. Обычно приходится прибегать к различ¬ ным руководствам для того, чтобы найти все, чтб связано с изучением эфирных масел. В данной книге имеется глава, написанная Е. А. Селивановой-Городковой, по эфирным маслам в различных группах и органах расте¬ ний, где описываются органы образования и выделения эфирного масла, т. е. сообщаются данные, которые обычно можно найти только в учебниках по анатомии растений. Очень мало- данных имеется в литературе по образованию эфирных масел и их роли в жизни растений. На эту тему в книге имеется глава, написанная Г. В. Пигулевским, который, опираясь на свои собственные работы в этой области и данные мировой литературы, приводит ряд гипотез- по образованию и роли эфирных масел и, чтб самое важное, ставит эту проблему во всей ее широте и глубине и указывает те участки, куда нужно в дальнейшем направить исследо¬ вательскую работу. Следующая глава книги заключает получение эфирных масел (Н. П. Кирьялов), затем идет химический состав эфир¬ ных масел — обстоятельная глава, составлен¬ ная А. Т. Рыскальчук, и подробное описание О. А. Прохоровой методов исследования свойств- и состава эфирных масел. Необходимо подчеркнуть описание в гл. VI эфирных масел по семействам производящих их растений и указать, что эта глава является хорошим справочником в этой области. Последняя глава о культуре эфирно-маслич- ных растений, написанная Г. К. Гунько, гово¬ рит о приемах возделывания эфиро-масличных растений, об их продукции и о развитии всего- дела по эфирным маслам и о потребности в эфир¬ ных маслах в Союзе. В целом главы хорошо увязаны друг с дру¬ гом и представляют вместе хорошо объединен¬ ную общей идеей книгу об эфирных маслах. Достижения Советского Союза по всем раз¬ делам изучения эфирного масла очень велики; в виду этого редактору следовало бы вынести в особую главу советские данные и развернуть перспективы этого дела у нас в ближайшие годы; также следовало бы подчеркнуть значе¬ ние этих достижений в смысле создания нашей независимости от иностранного рынка. Эта книга будет служить ценным справоч¬ ником для всех лиц, имеющих дело с эфирными маслами. Приходится только выразить сожа¬ ление, что по техническим причинам журналь¬ ные статьи, упомянутые авторами, не приво¬ дятся в литературном указателе. Это является упущением, так как читателя необходимо было снабдить возможно большим количеством ссы¬ лок по специальной литературе. В следующем издании книги, которое, несомненно, скоро понадобится, необходимо будет это учесть и усилить библиографический указатель книги. Проф. Н. Н. Иванов.
ОБЩАЯ БИБЛИОГРАФИЯ МАТЕМАТИКА Айне Э. JI. Обыкновенные дифференциаль¬ ные уравнения. Пер. с англ. Под ред. А. М. Эфроса. ГНТИ, УССР, Харьков, 1939, 720 стр. с черт. Ц 10 р., пер. 1 р. 75 к. — Клейн Ф. Высшая геометрия. Пер. с нем. (3-го доп. перераб. изд.) Н. К. Брушлинского. ГОНТИ, М.—Л., 1939, 400 стр. с черт. Ц. 11 р. 25 к., пер. 1 р. 50 к. — Клименков И. И. Анали¬ тическая геометрия. Военно-морск. краснознам. училище им. М. В. Фрунзе. Лгр., 1938, 130 стр. е черт. Ц. 4 р. в пер. — Чалый А. Т. Начер¬ тательная геометрия. Ч. 1. Гизместпром, М.—Л. 1939, 170 стр. с черт., 32 отд. сброшир. стр. прил. «Модели». Ц. 5 р., пер. 1 р. 50 к. — АСТРОНОМИЯ Амбарцумиан В. Теоретическая астрофи¬ зика. ГОНТИ, Л.—М., 1939, 256 стр. с черт. Ц. 4 р. 50 к., пер. 1 р. 50 к. — Вагнер Г. Математическая география. 'Пер. с 10-го нем. изд. П. А. Шелапутина. Под ред. А. А. Бор¬ зова и П. П. Паренаго. Перев. с русск. изд. на укр. яз., утв. НКП РСФСР. Киев—Харьков, 1938, 236 стр. с илл. Ц. 3 р. 50 к. в пер. ХИМИЯ Бокемюллер В. Органические соединения фтора. Пер. с нем. Э. М. Левиной. Оборонгиз, М.—Л., 1939, 100 стр. Ц. 2 р. 25 к. — Васю- точкин В. М. Углеводы. (3-й Ленингр. мед. инст. Кафедра биол. *имии). Лгр., 1939, 48 стр. Беспл. — Курнаков Н. С. Собрание избранных работ. Т. П. (Работы по исследованию метал- лич. сплавов и равновесн. соляных систем.) ГОНТИ, Л.—М., 1939, 636 стр. с черт., 28 вкл. л. илл. Ц. 17 р., пер. 2 р. — Менделеев Д. И. Литературное наследство. Ред. коллегия: Бай¬ ков А. А., Тищенко В. Е., Фаворский А. Е., Фрицман Э. X. Ред. Фрицман Э. X. Т. I. (За¬ метки и материалы Д. И. Менделеева биограф, характера). Лгр., 1939, 132 стр. с факс., 9 вкл. л. портр. и факс. Ц. 5 р. — Родебуш В. и Роде- буш Э. Введение в физическую химию. Допу¬ щено НКП РСФСР в качестве учебника для унив. Ч. I. Изд. Гос. унив., Ереван, 1938, 210 стр. с илл., черт. и граф. Армян, яз. Ц. 6 р. в пер. — Хиккинботтом В. Реакция органи¬ ческих соединений. Пер. с англ. с доп. А. Я. Берлина и Я. Ф. Комиссарова. Под ред. и с доп. Б., Н. Рутовского. ГОНТИ, М., 1939, 580 стр. с черт. Ц. 14 р. 70 к., пер. 1р. 75 к. ГЕОЛОГИЯ Академику В. А. Обручеву. К 50-летию научн. и педаг. деятельности. (Сборн. статей. Гл. ред. А. Д. Архангельский.) Т. II. (Научные труды по петрографии, геологии четвертичного пе¬ риода, палеонтологии.) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939, 332 стр. с илл. и схем., 8 вкл. л. илл. Ц. 18 р. в пер. — Второе Баку. Нефтяные месторождения между Волгой и Уралом. (Сост. Д. В. Наливкин. При участии Л. С. Петрова. Ред. Н. А. Кудрявцев.) (Ленингр. нефт. геол.- развед. инст.) ГОНТИ, Л.—М., 1939, 44 стр. со схем. Ц. 75 к. — Геология и полезные иско¬ паемые Чукотского национального округа. (Тр. Арктич. инст.) Вып. III. М. И. Раокип, Н. И. Тихомиров, А. П. Никольский и др. Сев.-вост., вост. и юго-вост. части Чукотского полу¬ острова. (Т. 104). Изд. Главсевморпути г Лгр., 1938, 226 стр. с илл. и черт., 1 вкл. л. карт. Ц. 10 р. — Геолого-петрографические ис¬ следования Малого Хингана. (Сборн. работ Г. П. Воларовича, Г. Д. Афанасьева, А. П. Лебедева и др. Отв. ред. П. И. Лебедев.) Даль- невост. филиал Акад. Наук СССР. Серия гео¬ логическая, т. I. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939.240 стр. с илл. и черт. Ц. 12 р., пер. 1 р. — Пегматиты СССР. Под .ред. А. Е. Ферсмана и Д. С. Белянкина. (Инст. геолог, наук.) II. Лабунцов А. Н. Пегматиты Северной Карелии и их минералы. Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939, 260 стр. с. илл. и черт., I вкл. л. схем. Ц. 13 р. 50 к. в пер. — Полез¬ ные ископаемые Дальневосточного края. (Ред. коллегия: Г. П. Воларович, М. Н. Ивантишин, А. Т. Суслов и В. П. Тебеньков.) Т. I. Н. В. Овсянников. Каменные строительные мате¬ риалы. Изд. Д.-В. филиала Акад. Наук СССР, Владивосток, 1938, 348 стр. с илл. и схем. Ц. 15 р. в пер. — Пономарев Т. И. Геологи¬ ческий очерк Воркутского угленосного района Северной области. Тр. Центр, научно-иссл. геол.-разв. инст. (ЦНИГРИ), вып. 109, ГОНТИ, Л.—М., 1938, 94 стр. со схем. и карт., 8 вкл. л. илл. и карт. Ц. 4 р. 50 к. — Пэк А. В. Трещин¬ ная тектоника и структурный анализ. (Инст. геол. наук.) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939, 182 стр. с илл. и черт., 1 вкл. л. граф. Ц. 7 р., пер. 1 р. — Смольянинов Н. А. Опре¬ делитель минералов по внешним признакам и описательная часть минералогии. (Моск. геол.-разв. инст. им. Орджоникидзе.) Стеклогр. изд. на правах рукописи. М., 1938, 232 стр. с илл. и черт. Беспл. — Чеботарев Н. П. Сток и гидрологические расчеты. Под ред. Б. В. Полякова. Утв. в качестве учебн. пособия для гидрометеорол. вузов. Гидрометеоиздат, М., 1939, 320 стр. с черт. и карт., 2 вкл. л. карт. Ц. 8 р., пер. 1 р. ПАЛЕОНТОЛОГИЯ Козин Я. Д. История Каспийского моря в плиоценовое время. Попул. естеств.-научн. серия, вып. IV. Изд. Азерб. филиала Акад. Наук СССР, Баку, 1938, 48 стр. с илл. и карт. Ц. 1 Р. ГЕОФИЗИКА Альтберг В. Я. Подводный лед. ГОНТИ, М.—Л.,1939, 196 стр. с илл. и черт. Ц. 5 р. 35 к., пер. 1 р. 50 к. — Коридалин Е. А. Изучение строения земной коры сейсмическими мето¬ дами. (Сейсмолог, инст.) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939, 76 стр. с илл. и черт. Ц. 4 р.—Крашенинников И. М. Физико-геогра¬ фические районы Южного Урала. (Совет по йзуч. произв. сил (СОПС) и Инст. географии. Серия уральская.) Ч. I. Предгорья восточного
128 Природа 1939 склона и прилегающие части пенепленов, вып. 7. Изд. Акад. Наук СССР, М.— J1., 1939, 110 стр. с илл. и схем., 4 вкл. л. схем. Ц. 6 р. — Труды Первой Высокоширотной экспедиции на «Садко» в 1935 году. Под ред. Н. Н. Зубова. Т. I, вып. 1. Изд. Главсевморпути, Лгр., 1939, 274 стр. с граф. и схем. Ц. 10 р. ГЕОГРАФИЯ Великий русский географ Н. М. Пржеваль¬ ский. К 100-летию со дня рождения. (Отв. ред. B. В. Потемкин.) Научно-иссл. инст. геогра¬ фии Моск. Гос. унив., 1939, 132 стр. с илл., портр. и факс. Ц. 3 р. 50 к. — Лактионов А. Ф. Северный полюс. История полярных экспедиций 1527—1937 гг. Под ред. В. Ю. Визе. Архгиэ, 1939, 236 стр. с илл., карт, и план. Беспл. БИОЛОГИЯ Богомолец А. А. Продление жизни. Изд. Акад. Наук УССР, Киев, 1939, 128 стр. Ц. 1 р. 25 к., пер. 1 р. —Дарвин Ч. Сочине¬ ния. Под общ. ред. Л. С. Берга, А. А. Бори- сяка, Н. И. Вавилова и др. Т. III. Происхо¬ ждение видов путем естественного отбора. (Исследования, статьи и др. материалы. Прим. C. Л. Соболя, Фр. Дарвина и А. Д. Некрасова.) Под ред. А. Д. Некрасова. (Вступ. статьи: К. А. Тимирязева «Чарлз Дарвин»; А. Д. Некрасова «Работа Чарлз Дарвина над „Проис¬ хождением видов" и рост его эволюционных идей».) Изд. Акад. Наук СССР, М.—Л., 1939, XII, 832 стр. с илл., 7 вкл. л. портр., факс, и схем. Ц. 15 р. в пер. — Палладии А. В. Био¬ химия. Учебник для студентов и врачей. 5-е изд. испр. и дополн. Медгиз УССР, Харь¬ ков, 1938, 484 стр. Ц. 10 р. в пер. На укр. яз. — Промтов А. Н. Общая биология. Грузмедгиз, Тбилиси, 1938, 388 стр. с илл. Ц. 14 р. в пер. На груз. яз. — Тимирязев К. А.. Сочинения. Отв. ред. В. Л. Комаров. Т. VI. (Исторический метод в биологии. 10 общедоступн. чтений.) Сельхозгиз (М.), 1939, 472 стр. с илл., 14 вкл. л. илл. Ц. 15 р. в пер. БОТАНИКА Лысенко Т. Д. Переделка природы расте¬ ний. Пер. И. Мамедова. Азерб. яз. (Новое в сельск. хозяйстве). Азернешр, Баку, 1938, 56 стр. с илл. Ц. 1 р. — Определитель пресно¬ водных водорослей УССР. Под ред. Я. В. Ролла. (Инст. ботаники.) II. Д. А. Свиренко. Eugleninae. Изд. Акад. Наук УССР, Киев, 1938, IV, 176 стр. с илл. Ц. 6 р. — Тимирязев К. А. Жизнь растения. 10 общедост. лекций. Вводи, статья «Жизнь растения» К. А. Тими¬ рязева, особенности и значение этой книги Е. Ф. Вотчала. Биогр. очерк С. А. Новикова. Гизбел, Минск, 1938, 356 стр. с илл. и черт., 2 вкл. л. портр. Ц. 6 р. На белор. яз. ЗООЛОГИЯ Фауна БССР. Под ред. Н. М. Кулагина. (Инст. биологии.) Т. I. Млекопитающие. Вып. 1. И. Н. Сержанин. Насекомоядные. Изд. Акад. Наук БССР, Минск, 1938, 78 стр. с илл. и карт. Ц. 2 р. На белор. яз. ПАЛЕОЗООЛОГИЯ Рябинин А. Н. Фауна позвоночных из верх¬ него мела южного Казахстана. Тр. Центр, научно-иссл. геол.-разв. |инст. (ЦНИГРИ), вып. 118. 1. Reptilia. Ч. I. Ornithischia. ГОНТИ, Л.—М., 1939, 40 стр. с илл., черт. и карт., 14 вкл. л. илл. Ц. 1 р. 50 к. Председатель редакционной коллегии академик С. И. Вавилов. Ответственный редактор д-р б. н. В. П. Савич. Члены редакционной коллегии: Акад. С. Н. Бернштейн (ред. отд. математики), акад. А. А. Борисах (ред. отд. палеонтологии), акад. Н. И. Навилов (ред. отд. генетики и растениеводства), акад. С. И. Вавилов (ред. отд. физики и астрономии), акад. С. А. Зернов (ред. отд. зоологии), чл.-корр. АН СССР Б. JI. Исаченко (ред. отд. Астробиоло¬ гии), акад. В. Л. Комарсв (ред. отд. ботаники), акад. Н. С. Курнаков (ред. отд. общей химии;, акад. В. А. Обручев (ред. отд. геологии), акад. Л. А. Орбели (ред. отд. физиологии), акад. А. Д. Ст¬ ранен ив (ред. отд. медицины), акад. А. Е. Ферсман (ред. отд. природных ресурсов СССР), акад. А. Н. Фрумкин (рея. отд. физической химии), акад. И. И. Шмальгаузен (ред. отд. общей биологии). Ответственный секретарь редакции К. К. Серебряков. Технический редактор А. В. Смирнова.—Корректор А. А. Мирошников. Обложка работы М. В. Ушаков а-П оскочина. Сдано в набор 5 VIII 1939 г. — Подписано к печати 28/Х 1939 г. Ьум. 70X105 см. — 8 печ. листов-н2 вкл. Уч. авт. л. 14,35 — 64960 гии. эп. в л. — Тираж 10000 Ленгорлит № 4858 — АНИ № 1178. —Заказ Ms 751. Типо-литография Издательства Академии Наук СССР, В. О., 9 линия, 12