ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
7
1981

химия и жизнь
Издается с I94S года
Ежемесячный научно-популярный журчал Академии наук СССР
№ 7 июль 1981
Экономика, производство Г. Л. Аврех. ЧЕРТЕЖИ ВЫГОДЫ
Элемент №...
В. В. Станцо. БОР С ПРИСТАВКОЙ «ЭЛЬ»
10
Проблемы и методы
современной науки
А. Г. Маленков. МНОГОЛИКИЕ КЕЙЛОНЫ
18
Размышления
Н. Н. Моисеев. СЛУЧАЙНА ИЛИ НЕИЗБЕЖНА ЭВОЛЮЦИЯ? 23
Проблемы и методы
современной науки
Наблюдения
А. Дунин. ПОПЫТКА КОНТАКТА 28
М. Б. Беркинблит, А. А. Нейфах. МИЛОСТИ ПРОСИМ! 34
Г. Б. Шульпин. СОХРАНЕНИЕ ОРБИТАЛЬНОЙ СИММЕТРИИ 38
А. Г. Амелин, А. Н. Кабанов. АЭРОЗОЛЬ
НАД КАТАЛИЗАТОРОМ
Проблемы и методы
современной науки
Л. М. Мухин. НОВОСТИ С ЮПИТЕРА И САТУРНА
НА ОБЛОЖКЕ - рисунок
Инны Литвин к статье
«Наука гадания».
НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ"
ОБЛОЖКИ — букет
из драгоценных камней
работы австрийского
мастера Михаэлн Г росс ера.
Букет сделан в середине
XVIII в., он экспонируется
сейчас в Историческом
музее Вены. Среди полутора
тысяч самоцветов высшего
качества есть в букете
и лазурит, о котором
идет речь в статье
«Лазоревый и бирюзовый»
44
46
Веши и вещества
Живые лаборатории
Земля и ее обитатели
Гипотезы
Полезные советы
Что мы едим
Болезни и лекарства
А. Герчиков. ЛАЗОРЕВЫЙ И БИРЮЗОВЫЙ
О. Васильев. ИРГА
В. Михайлов. ЛИСИЧКА
О. Яковлев. ТАЕЖНЫЕ ЗЛЫДНИ
Я. Б. Мордкович, С. С. Ижевский. НАУКА ГАДАНИЯ
Я. Л. Коган. АНТРОПОГЕННАЯ ТЕПЛОВАЯ МОЗАИКА
Ю. В. Проскурин. ЗАЩИТА ОТ СЫРОСТИ
В. Гельгор. ОЧЕРЕДНОЙ ПУД СОЛИ
Ю. В. Наточин ДИУРЕТИКИ И ФИЗИОЛОГИЯ ПОЧЕК
51
57
58
60
65
70
78
81
86
В. Власов. ИСПЫТАНИЕ ИРИДОЛОГИИ
БАНК ОТХОДОВ
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ
ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ!
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
% ' ИНФОРМАЦИЯ
ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК
КОНСУЛЬТАЦИИ
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
ПИШУТ, ЧТО...
90
8
9
16
36
43, 50, 80,91
69,92
73
85
93
94
ПЕРЕПИСКА
96

Чертежи выгоды
XXVI съезд партии поставил перед
нашим народным хозяйством задачи по
повышению эффективности
общественного производства. Для их решения
необходимо мобилизовать весь арсенал
средств конкретной экономики,
позволяющий совершенствовать методы
планирования, учитывать усложняющиеся
хозяйственные связи. В практике
планирования очень важно использовать
не только новые подходы, но и давно
известные экономические методы.
К последним относятся графические
средства решения экономических задач.
Об этих средствах и пойдет речь в этой
статье.
Понять устройство автомобиля или
самолета по словесным, пусть даже
очень подробным описаниям
невозможно. Между тем экономические
системы ничуть не проще технических.
Вот почему экономисты в анализе своих
сложных проблем не пренебрегают
графическим подспорьем. Чем
запутаннее явления, тем ценнее любой метод
или прием, вносящий в них мало-маль-
ский порядок.
С ЧЕГО НАЧАТЬ,
ГДЕ ОСТАНОВИТЬСЯ!
Среди прочих показателей прогресс
химической индустрии измеряется и
мощностями агрегатов. Еще недавно
крупным считался агрегат на 60 тыс. т
этилена в год, сегодня — на 600 тыс. т.
Технически вполне возможно соорудить и
миллионник, однако с этим пока что не
спешат, а осторожно взвешивают
затраты и предполагаемые выгоды. Дело в
том, что с ростом установок
увеличиваются и общие издержки производства.
И задача выбора мощности сводится к
сравнению темпов роста двух
показателей — выпуска продукта и общих затрат.
(Разумеется, при определении мощно-
2

сти единичного агрегата учитывают и
технологические обстоятельства, и
надежность работы оборудовали я, но
здесь мы будем говорить только об
экономике.)
Общие затраты — это суммарная
себестоимость продукта. Обычно
слагаемые себестоимости разбивают на
группы: сырье и материалы; энергия;
заработная плата основных рабочих;
накладные расходы (затраты на ремонт,
амортизацию оборудования, содержание
зданий и т. д.). При налаженном
производстве такого деления достаточно —
себестоимость можно анализировать,
изыскивая резервы ее снижения. При
выборе же неведомой мощности
интересна динамика или, как иногда говорят,
поведение себестоимости. Здесь
полезнее группировать затраты
по-другому — как они изменяются при росте
производства продукта. И проектная
документация, и бухгалтерский учет
четко фиксируют две группы расходов:
переменные и постоянные.
Учитывая общие затраты на
производство химических продуктов, к
переменным относят обычно расходы по
статьям «сырье и материалы» и
«энергия». Сумма этих расходов растет
примерно с той же скоростью, что и выпуск
продукта. Затраты же на заработную
плату и накладные расходы мало
зависят от объема производства.
Педантичный бухгалтер к определениям
«постоянные» и «переменные» расходы
добавляет обязательное уточнение
«условно». Ибо скрупулезный анализ
показывает: колебания выпуска
продукта затрагивают абсолютно все статьи
расходов, только в разной степени.
При малом объеме выпуска в
себестоимости преобладают условно
постоянные расходы — заработная плата,
затраты на ремонт и амортизацию обо-
общие затраты
Кривая общих затрат; X — именно та
мощность, на которой следует остановиться
рудования, содержание зданий и
сооружений и т. п. Эти расходы растут
медленно — по сравнению с ростом
производства. Вот почему себестоимость с
увеличением производства снижается.
А на этом и основаны выгоды
укрупнения мощностей. Однако столь
благоприятно затраты изменяются не
бесконечно. Наступает момент, когда в их
сумме уже 'преобладают растущие
переменные расходы. И тогда с
увеличением производства себестоимость
продукта не уменьшается, а растет.
Нужны сложнейшие расчеты, чтобы
поймать этот момент. И — буквально
2
Минимальная загрузка промышленной
установки отыскивается на пересечении
двух прямых: линии суммы, полученной
от продажи продукта, и линии обших затрат
1 зона прибыли 1
сумма от продажи
50 100
мощность установки,
считанные секунды, чтобы определить
его графически. На графике (рис. 1) —
кривые: общих затрат а,
себестоимости б и скорости изменения общих
затрат при заданном уровне выпуска
продукта в. График диктует: х—именно та
мощность, на которой следует
остановиться. Ибо выше точки А
катастрофически возрастают общие затраты.
Себестоимость продукта в точке А1 самая
низкая — именно здесь кривая скорости
изменения затрат пересекает линию
себестоимости.
Столь красноречивая кривая общих
затрат позволила нам выбрать
оптимальную мощность. Однако полностью
использовать эту мощность по разным
причинам удается не всегда. Какова
минимальная загрузка, ниже которой
все ожидаемые прибыли обернутся
убытками, работа станет
нерентабельной? Ответ — на следующем графике
(рис. 2). Прямая 1 — 1 —сумма,
полученная от продажи продукта по мере
увеличения его выпуска. При постоянной
цене она растет пропорционально про-
Г
3

^объем ирвизмдства
эе
И И И, цена
Л
Так постепенно устраняется противоречие
между спросом и предложением.
Слева - паутинообразный график,
справа - затухание противоречия
изводству. Там, где 1 —1 пересекает
линию общих затрат 2—2 (для
простоты — прямую), находится точка
минимального безубыточного производства
продукта М. Чуть левее этой точки
суммарные затраты превышают выручку,
чуть правее — установка уже приносит
прибыль и капитальные вложения в
производство дают эффект.
Это настолько простой способ
отыскания минимальной загрузки установки,
что можно, пожалуй, обойтись и без
экономистов. Достаточно, что они
додумались делить затраты на переменные
и постоянные...
РЫНОЧНАЯ ПАУТИНА
Товарный обмен в нашем обществе
организован так, чтобы в плановом
порядке учесть интересы и
производителей, и потребителей продуктов.
Поэтому одновременно с выбором мощности
установки составляют план реализации
продукции и определяют уровни цен.
Понятно, что цена не должна быть
слишком низкой: установка окажется
нерентабельной, если сумма,
полученная от продажи продукта (прямая 1 — 1
на рис. 2), будет при любой загрузке
установки ниже суммы общих затрат
(прямой 2—2). Но эту же цену нельзя
делать и слишком высокой: если товар
не «по карману» потребителю (будь
то предприятие или семья), не удастся
достаточно загрузить установку и
переместить результаты ее работы правее
столь важной точки М. Прежде чем
планировать уровень цен, нужно
установить, что именно в цепи
«производство — цена — потребность») следует
сознательно регулировать. Попробуем
решить этот вопрос «от противного»,
рассмотрев его в условиях безраздель-
времл
ной стихии рынка неплановой
капиталистической экономики.
Стихийный рыночный механизм
сложен и запутан. Поэтому нетрудно понять
героев «Сорочинской ярмарки»,
которые объясняли свои коммерческие
неудачи кознями нечистой силы. Однако
хаотичные отношения между
продавцами и покупателями можно сделать
вполне доступными пониманию с помощью
всего лишь двух линий — спроса и
предложения (рис. 3).
Известное дело: чем выше цена, тем
выгоднее производить продукт и
продавать его. Поэтому с ростом цены
предложение увеличивается, а спрос,
наоборот, уменьшается, ибо охотников купить
вздорожавший товар становится,
естественно, меньше. По теории,
противоречие между продавцами и покупателями
на стихийном рынке разрешается в
точке пересечения кривых спроса и
предложения (точка Ц). Линия П—П на
графике — рост предложения, С—С —
падение спроса по мере увеличения
цены. Проекция точки Ц на ось абсцисс
определяет цену Ц, при которой спрос
равен предложению. Проекция Ц на
ось ординат показывает объем продажи
товара. И на словах, и на чертеже все
просто. Но всегда ли так удачно
пересекаются эти важ-ные линии?
Когда сильная футбольная команда
встречается со слабой, нетрудно
предсказать результат игры, а вот счет
может быть любым. В нашем случае легко
угадывается общий характер изменения
спроса при росте цены и направление
линий на графике. Но будут ли это
линии С—С и П—П или С —С, и П —
П1 —это в неплановом хозяйстве
предсказать практически невозможно. Не
станем отвлекаться на тысячи причин,
по которым при том же предложении
спрос на товар может вдруг резко
измениться. Мы перед свершившимся
фактом — равновесие нарушилось.
Г с
4

цена
Линии спроса и предложения пересекаются
здесь столь неблагоприятно, что прийти
к рыночному равновесию так и не удается.
Стихийный рынок идет вразнос
Как только изменился спрос,
включаются маховики и приводы рыночного
механизма. На рис. 3 стрелками
показано, как движутся точки неустойчивого
равновесия товарной массы и цен.
Спрос, изображаемый линией С« —С i,
при цене Ц превышает предложение.
По закону рынка дефицитный товар
стоит дороже — цена растет от Ц до
Ц,. В точке А можно ожидать
равновесия, но это лишь призрак равновесия:
при цене Ц* предложение становится
выше спроса (точка Б). Избыток товара
на рынке сбивает цену — с 1Д4 до Ц2.
Но в точке В спрос вновь превысит
предложение, цена вновь возрастет. Это
длится до тех пор, пока в точке Р все
не утрясется и положение на рынке с
этим товаром на время стабилизируется.
Траектория движения точек
рыночного цикла похожа на паутину, и в
специальной литературе подобные
построения называют «паутинообразными
графиками». На правом графике рис. 3
видно, как медленно плетется паутина
рыночного равновесия, сглаживаются
спрос и предложение. В самом деле,
даже наши весьма поверхностные
рассуждения о рыночном механизме
потребовали определенного времени,
что говорить о реальных процессах на
стихийном рынке!
Стихийный рынок может идти к
равновесию годами и может вообще к нему
не прийти. Именно такой случай показан
на рис. 4 — рынок здесь идет, как
говорится, вразнос. Принцип построения
графика тот же, что и для рис. 3. Но
линии спроса и предложения
пересекаются здесь под таким неудобным
углом, что все старания рыночного
механизма не приближают к
равновесию, а уводят от него. Оно оказывается
недостижимым, в чем убеждает нас
правый график на рис. 4.
Н. Винер назвал капиталистическое
общество антигомеостатическим, иными
словами, жизненно важные параметры
этого общества при отклонениях не
возвращаются к норме. Рынок для
капиталистической экономики, конечно
же, жизненно важный орган, и его
неурядицы — весьма представительный
пример множества фундаментальных
бед неплановой экономики. Между
прочим, события на стихийном рынке
можно охарактеризовать с помощью
графика, которым оперируют биологи
и охотоведы, изучая системы
«хищник — жертва» (рис. 5). Чтобы достигнуть
равновесия популяций лис и зайцев,
требуется вмешательство третьей
силы — охотника. В экономике такой
третьей силой может быть только план.
Именно он в состоянии связать воедино
натуральные и ценностные потоки
товаров, обеспечить оптимальные
пропорции производства и потребления, что
совершенно не по силам стихийным
механизмам рынка. О том, как
достигается это в плановой экономике,
Стихийный рынок можно сравнить
с дремучим лесом, в котором в известные
отношения вступают популяции хишников
и их жертв
1
время

/
fi
Q
Б
9
доходы
Так меняются расходы на предметы первой
необходимости с увеличением доходов
рассказано, в частности, в журнале
«Химия и жизнь» A980, № 2) в статье
«Цены, ресурсы, потребности». Речь
там шла о технической продукции, о
том, как потребность в ней влияет на
уровень цен. А как связаны цены и
спрос, если химическая устанЪвка
выпускает товары широкого потребления,
например стиральные порошки?
СЕБЕСТОИМОСТЬ БЫТА
Старая истина: расходы зависят от
доходов. Ее, оказывается, тоже можно
изобразить графически. Причем кривые
не просто подтвердят это, а еще и
покажут, как и на какие товары тратится
потребитель по мере роста своего
дохода. Шведский статистик Л. Торнквист
вывел теоретические уравнения таких
кривых. Их универсальность была
подтверждена исследованиями советских
экономистов.
Вот кривая расходов на предметы
первой необходимости — сольг хлеб,
спички, чай, сахар (рис. 6). Для полноты
картины график начинается с нулевого
дохода — ситуации, прямо скажем,
редкостной. Понятно, что как только доход
пройдет нулевую отметку, «богач» нач-
Кривая расходов на так называемые
менее необходимые продукты
нет тр'анжирить свое состояние
прежде всего на хлеб насущный — кривая
расходов поднимается вверх. Однако
с ростом дохода потребность в
предметах первой необходимости быстро
насыщается и расходы на них почти не
увеличиваются.
Если доходы продолжают расти,
неотвратим момент, когда лицо,
ответственное за семейный бюджет,
произнесет: «Теперь, наконец-то, мы можем
купить...». Все последствия этой
знаменательной для семьи фразы отражены
на рис. 7 — кривой расходов на так
называемые менее необходимые
предметы. Эта группа товаров занимает
промежуточное положение между
предметами роскоши и первой
необходимости. С некоторым упрощением к
этой группе можно отнести любую
вещь, которую вы купите, а потом
удивляетесь, как обходились без нее раньше.
При малых доходах покупки таких
предметов делаются с оглядкой,
поэтому расходы растут медленно до некой
точки А. Но вот (у точки Б) черно-белый
телевизор заменен цветным, место
скромного транзистора занял
стереокомбайн, глава семьи изучает правила
С pociuM доходов кривая расходов
на товары, которые принято относить
к предметам роскоши, стремится вверх
Гипербола Парето — кривая распределения
нетрудовых доходов
ДОХОДЫ

вождения автомобиля, а новый
холодильник так велик, что едва уместился
в кухне. Менее необходимые вещи
стали привычно необходимыми, расходы
на их приобретение стабилизируются и
хотя растут по мере увеличения дохода,
но медленнее, чем раньше.
Есть, однако, товары, потребление
которых с ростом доходов пределов
не имеет* Это то, что принято называть
предметами роскоши. С ростом
доходов кривая расходов на такие товары
(рис. 8) стремится вверх.
Все эти кривые — составляющие
своеобразной себестоимости нашего быта.
В ней, как и в себестоимости
промышленной продукции, есть свои
постоянные и переменные расходы. Легко
заметить, что траты на предметы первой
необходимости аналогичны
обязательным накладным расходам: эти траты не
зависят от размера дохода, как
накладные расходы — от объема производства.
Роль переменных выполняют расходы
на предметы роскоши. А расходы на
менее необходимые товары занимают
некоторое промежуточное положение.
Конечно, спрос на потребительские
товары зависит от множества факторов.
Некоторые из них учесть легко,
другие— практически невозможно. Но во
всех случаях форма кривых Торнкви-
ста остается неизменной, ибо никто
не опровергнет истину: потребность
в столовой соли меньше зависит от
доходов семьи, нежели спрос на
столовое серебро или хрусталь. Эти кривые
с успехом используют и наши
экономисты для изучения и прогнозирования
потребительского спроса. А в подобных
исследованиях очень важно знать еще
и распределение доходов.
СКОЛЬКО У СКОЛЬКИХ
Как распределяются доходы среди
населения? Графические методы эконо-
10
Трудовые доходы распределяются по закону.
близкому к нормальному закону
распределения
.4
доходы
мики позволяют ответить и на этот
социально важный вопрос.
Обычно пытаются установить, какое
число лиц получает доход не ниже
некоторой величины. Итальянский
экономист В. Парето выполнял такие
построения, руководствуясь
статистическими данными разных стран в разные
периоды их истории. Он построил
кривые распределения доходов в Пруссии,
Саксонии, Англии XIX века, Перу конца
XV111 века, в средневековом Базеле,
во Флоренции эпохи Возрождения.
И неизменно получал кривую, близкую
изображенной на рис. 9. В 1897 г. Паре-
то опубликовал результаты своих
исследований и возвел эту кривую в ранг
«закона», якобы действующего при
любом общественном строе во все
времена.
Математик назвал бы эту кривую
гиперболой, уравнение которой у = А • х-а
(если ось ординат перенести в точку
минимального дохода). Автор «закона»
установил, что а колеблется в пределах
1,2—1,9 (в среднем 1,5). Это значение
определяет вид кривой, ее вогнутость.
Чем больше а, тем сильнее вогнута
гипербола, а следовательно, больше
разрыв между доходами членов общества.
Иначе говоря, а — мера социального
неравенства.
В социальной области Парето
придерживался весьма реакционных взглядов;
его «закон» был активно направлен
против революционных
преобразований. В самом деле, по Парето,
взбудораженное революцией общество
обязательно должно вернуться к
гиперболической кривой распределения
доходов, к делению людей на бедных и
богатых. К счастью для человечества,
не все геометрические истины
становятся истинами социально-экономическими.
Некоторые последователи Парето
пытались придать «закону» дополни-
II
При социализме основная форма доходов
населения — заработная плата.
устанавливаемая в соответствии
с количеством и качеством груда
1
£
ДОХОДЫ

тельное правдоподобие, накладывая на
кривые распределения доходов кривые
распределения талантов и способностей.
Действительно, эти кривые иногда
схожи. Но как быть, например, с талантом
и доходами И. С. Баха? Не он ли стоит,
отлитый в бронзе, перед церковью
св. Фомы в Лейпциге с пустыми
вывернутыми карманами? А сколько еще
памятников в том же духе можно было
бы соорудить...
Современные точные статистические
исследования показывают: если Парето
и прав, то лишь в одном-единственном
случае, когда речь идет о
распределении нетрудовых — феодальных или
капиталистических доходов. Трудовые
доходы распределяются совсем
по-другому (рис. 10). Эти кривые близки к
так называемому нормальному закону
распределения. В самом деле, в
однородных группах населения значительная
часть трудящихся получает какой-то
средний доход.
При социализме основная форма
дохода — заработная плата,
устанавливаемая в соответствии с количеством и
качеством труда. Ее распределение
подчиняется логарифмически
нормальному закону; на графике это несколько
измененная кривая нормального
распределения (рис. 11). А никак не
гипербола Парето...
Важно отметить характерную для
нашего общества динамику этой кривой —
доходы всех групп населения
непрерывно растут. В XI пятилетке
среднемесячная заработная плата возрастет
на 13—16% и достигнет 190—195
рублей, доходы колхозников от
общественного производства увеличатся на 20—
22%.
Конечно, мы не рассмотрели все
экономические процессы, для изучения
которых применяют графические
методы. Но это невозможно: таких явлений
бесчисленное множество, а кривых,
удовлетворительно их описывающих, не
так уж много. Основные из них
иллюстрируют эту статью.
Г. Л. АВРЕХ
ЧТО МОЖНО ПРОЧИТАТЬ
О ГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДАХ В ЭКОНОМИКЕ
Э. К в е и н. Экономическая статистика и
эконометрика. Вып. 1 и 2. М., «Статистика», 1977.
Н. К. Дружинин. Математическая
статистика в экономике. М., «Статистика», 1971.
Н. Г. Ч у м а ч е н к о. Учет и анализ в
промышленном производстве США. М.г
«Финансы», 1971.
О. Л а н г е. Введение в эконометрику. М.,
«Прогресс», 1964.
Банк отходов
ИЩЕМ
нетоксичные отходы производств синтетических материалов
и изделий из них (полиэтилен, декоративный пластик,
целлофан и т. п.) в виде частиц произвольной формы — гранул,
пластин, хлопьев — с размерами от 1 до 6 мм.
Наибольший интерес представляют материалы со следующими
свойствами: набухающие в воде; растворимые в нефти.
Потребность — от 500 до 20 000 т в год.
Можем также использовать на буровых предприятиях
отходы деревообрабатывающих, целлюлозно-бумажных и
других производств: прессованые и высушенные древесные
гранулы или целлюлозные волокна (влажность около 5%) с
размерами от 2 до 7 мм.
Потребность — от 500 до 20 000 т в год.
Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-
исследовательский институт буровой техники. 117049 Москва,
В-49, ГСП-1, Ленинский просп, 6.
Расчетный счет № 200201 в Октябрьском отделении
Госбанка Москвы.
ПРЕДЛАГАЕМ
отходы поливинилхлоридной пленки марки ГВ-1 (ГОСТ 9998-
74) — полосы длиной 150—250, шириной 3—15, толщиной
0,5—0,7 мм.
Количество отходов — 3 т в год.
Давыдковский завод «Заря». 606172, с. Давыдково Сос-
новского района Горьковской области.
Расчетный счет № 366802 в Сосновском отделении
Госбанка.
8

последние известия
Знаки
препинания
в ДНК
Обнаружено, что в сверх-
спирализованнои ДНК
читаемые одинаково справа
налево н слева направо
последовательности нукпеотидов
складываются в
крестообразные структуры.
\
т^иуклеаэа
Ч
та
AT
AT
ЦГ
51ААТЦТАЦТПТТТТ TTTTATATUAATAA..
^ТТАГАТГАААЦААА ААААТАТАГТТАТТ..
v
AT
ГЦ
»
ТА
ЦГ
Сц
ТА
ТА
AT
ГЦ
ГЦ
Г А
Т.А
AV иунлеаэа
Привычные типографские знаки препинания не только
помогают нам при чтении разбить фразу на смысловые
куски, но делают текст менее монотонным и скучным
для глаза. Тексты, в которых записана наследственная
информация и которые приходится читать
молекулярным биологам, до самого последнего времени
следовало относить к скучным. Знаки препинания в
молекуле ДНК, как и в телеграфном тексте, передаются
сочетаниями из тех же букв, из которых состоит текст.
И все-таки оказалось, что тексты ДНК не такие уж
монотонные: на длинной молекуле можно встретить
боковые ответвления, например такие, как показано на
рисунке. Такие крестообразные структуры
обнаружили одновременно и независимо друг от друга Д. Лил-
ли из исследовательских лабораторий фирмы Сирл
в Англии («PNAS», 1980, т. 77, № 11), а также Н. Панай-
отатос и Р. Уэллс из университета Висконсин в США
(«Nature», 1981, т. 289, № 5797).
Кресты (их называют еще шпильками) возникают в
тех местах молекулы, где имеются обратные повторы
в нуклеотидных последовательностях ДНК, то есть в
тех участках, которые справа налево и слева направо
читаются одинаково. Появляются они лишь при
условии, что вся молекула ДНК сверхспирализована —
закручена в упругую пружину.
Как были открыты эти структуры? Сверхспиральные
молекулы ДНК обрабатывали ферментом нуклеазой,
которая способна расщеплять только однонитевые
участки ДНК, не затрагивая двунитевые. Выяснилось, что
такая нуклеаза разрезает сверхспиральную молекулу
в одном определенном месте. Когда изучили
структуру этого участка, оказалось, что он находится точно в
центре обратного повтора, или на изгибе шпильки (см.
тот же рисунок). Нуклеаза не действовала на те
обратные повторы, которые неспособны к образованию
крестов. Для образования креста необходимо, чтобы
обратный повтор обладал следующими особенностями:
в центре, на изгибе шпильки, имел вставку длиной в
3—6 нуклеотидов, а на концах, у перекрестия,
обрамлялся преимущественно аденинами и тиминами (А и Т).
Интересно, что именно такие условия образования
крестообразных структур в ДНК были теоретически
предсказаны советскими исследователями А. В.
Вологодским, А. В. Лукашиным, В. В. Аншелевичем и
М. Д. Франк-Каменецким из Института молекулярной
генетики АН СССР («Nucleic Acids Research», 1979,
т. 6, № 3). Теперь это предсказание подтвердилось.
Зачем нужны шпильки в ДНК? Известно, что многие
белки в клетке узнают различные
последовательности в ДНК для того, чтобы найти нужный текст и
прочесть его либо помочь другому белку в прочтении.
Совершенно ясно, что структуры типа крестов должны
облегчать белкам поиск и прочтение нужных текстов,
то есть исполняют роль знаков препинания в ДНК. Так
что знаками препинания в ДНК могут быть не только
«бесплотные» точки и тире, но и вполне объемные
запятые или восклицательные знаки.
Кандидат биологических неук
А. ЛУЧНИК
9

Бор
с приставкой «эль»
В. В. СТАНЦО
«Рука тверда, дух черен, верен яд...»
Так, если помните, начинается монолог
одного из участников гамлетовской
«Мышеловки» — актера, играющего
Луциана, убийцу герцога Гонзаго.
Через два с половиной века в другой
известной пьесе появится такая реплика:
«У меня есть твердое намерение
проводить вас до дому» (Баклушкин —
персонаж комедии А. Н. Островского «Не
было ни гроша, да вдруг алтын»).
Эти две трудно сопоставимых цитаты
сошлись здесь по несколько
формальной причине. «Рука тверда», «твердое
намерение» — определения указывают
на абсолютную безусловность действий,
которые должны последовать за
словами. Между тем физическое понятие
«твердость» далеко не так однозначно,
как литературное. «Твердость не
является физической постоянной, а
представляет собой сложное свойство,
зависящее как от прочности и пластичности
материала, так и от метода измерения».
Не верите? Загляните в двадцать пятый
том БСЭ. Предыдущая фраза оттуда,
из махонькой, всего в семь с половиной
строк, статьи «Твердость».
Впрочем, неоднозначность этого
понятия не мешает нам использовать
твердость одних материалов для обработки
других, менее твердых.
Абразивные материалы (от
латинского abradere — сдирать, соскабливать)
работают в абразивном же инструменте
на всех предприятиях
металлообрабатывающей промышленности. С середины
прошлого века — со времени
изобретения шлифовального станка — с
помощью абразивов придают нужные
размеры и нужную чистоту поверхности
изделиям из металла, а также камня,
керамики, дерева, стекла, пластмасс.
Столь же твердые (а иногда и еще
более твердые) материалы нужны для
изготовления резцов. Внешне
шлифовальные круги совсем не похожи на
резцы, но суть происходящего на
токарном и шлифовальном станке в общем-то
одна и та же: убираю все лишнее, как
сказал когда-то О. Роден, отвечая на
вопрос, как он делает свои скульптуры...
Запрессованные в керамическую или
полимерную массу кристаллы абразивов
работают как миниатюрные резцы —
тысячи микрорезцов одновременно.
ОБРАЗ АБРАЗИВА
Есть материалы твердые и есть
сверхтвердые (микротвердость больше
5000 кг мм2). Три химических элемента
чаще всего фигурируют в составе
материалов высшей твердости. Это
вольфрам, углерод и бор. Почему
вольфрам — понятно: первый среди
металлов по многим качествам, начиная от
общеизвестной тугоплавкости. К тому же
вольфрам очень тверд, а некоторые
его соединения, карбид например,
еще тверже. В карбиде вольфрама WC
есть и углерод. Вообще многим
карбидам— соединениям углерода с
металлами— свойственна высокая твердость.
И все же самый твердый из всех
материалов — чистый, элементарный
углерод в виде алмаза.
10

Причины уникальных физических
свойств алмаза в основном химического
толка: полимерное строение, ковалент-
ные связи (самые прочные из
химических связей), определенное,
«алмазное», расположение атомов в кристалле,
чрезвычайная упорядоченность
структуры.
Алмазный инструмент работает там,
где не выдерживает (за некоторыми
исключениями) никакой другой. Резцы
из сверхтвердых сплавов правят
алмазом. Но и у алмаза есть два уязвимых
места. Во-первых, по нынешним меркам,
он недостаточно термостоек. При
обработке деталей из закаленных сталей и
особо твердых сплавов развиваются
температуры в 700—800° С. В этих
условиях алмаз сгорает. Но и обычные
стали обрабатывать алмазным
инструментом нецелесообразно: при
повышенных температурах (не 700° С, куда
меньше) углерод активно
взаимодействует с железом и, естественно, алмаз
при этом разрушается.
Бор — сосед и предшественник
углерода по менделеевской таблице. У них
много общего: полимерное строение,
ковал ентные связи, близкие и очень
малые (эадиусы ионов С4+ и В3+ @,20
и 0,21 А соответственно). Атомы бора,
как и углерода, образуют в кристалле
правильную трехмерную структуру.
Структуру, подобную алмазной.
Подобную, но не вполне идентичную: в
алмазе основная структурная единица —
тетраэдр, в боре — двенадцатигранный
икосаэдр. Но если в кристалле алмаза
все без исключения углеродные атомы
включены в тетраэдры, то в
икосаэдры — не все атомы бора. В борном
кристалле есть и немногочисленные
промежуточные атомы, не входящие
ни в один двенадцатигранник. В алмазе
расстояние между любой парой атомов
одинаково— 1,54 А. В кристалле же
бора у каждого атома есть пять
ближних соседей и два более отдаленных.
Оттого кристаллический бор тверд,
конечно, но не в такой мере, как алмаз.
Ближе всего к алмазу по твердости
подходит соединение бора с другим
соседом углерода по менделеевской
таблице — азотом.
Нитрид бора BN — соединение
элементов № 5 и 7. Многие его свойства
чрезвычайно близки свойствам
элемента № 6. Это обстоятельство,
закономерно вытекающее из Периодического
закона Д. И. Менделеева, легло в
основу создания новых инструментальных,
и в частности абразивных материалов.
Материалов на основе нитрида бора.
Потребность в них возникла еще лет
тридцать назад, когда появились
высоколегированные стали с очень высокой
твердостью, соизмеримой с твердостью
традиционных абразивов — корунда
А12 03 и карбида кремния Si С.
Характерная деталь: первое в нашей
стране производство синтетических
абразивов — карбида кремния и
электрокорунда (корунда, получаемого в
электрических печах) — было начато на
ленинградском заводе «Ильич» ровно полвека
назад A931 г.). И на том же заводе
в 1964 г. было впервые организовано
производство инструментальных
материалов на основе нитрида бора.
ЯВЛЕНИЕ ГЕРОЯ
В земной коре присутствуют многие
соединения бора, но не нитрид.
Формула этого вещества BN, соотношение
атомов бора и азота в молекуле 1:1,
но это лишь теоретически. В реальных
же материалах практически всегда
наблюдается некоторая нехватка азота.
Этим, в частности, объясняют несколько
меньшую по сравнению с алмазом
твердость кристаллического, алмазоподоб-
ного, нитрида бора.
Но прежде химики познакомились не
с алмазо-, а с графитоподобным BN.
Обычно его называют гексагональным.
Сходство с графитом у этого белого
порошка чрезвычайно велико. Он
построен, как графит,— из слоев,
образованных правильными плоскими
шестиугольниками, в которых чередуются
атомы В и N. Расстояние между соседними
атомами одного слоя—1,45 А — в два
с лишним раза меньше, чем между
атомами соседних слоев,— 3,33 А.
Отсюда и сходство с графитом. Правда,
при обычных условиях гексагональный
нитрид бора— полупроводник. Графит
же, как известно, проводит
электрический ток очень хорошо. Зато как
твердая смазка «белый графит» даже лучше
традиционного черного...
Как искусственный алмаз получили
из графита, так и алмазоподобный
нитрид бора—из графитоподобного. И
условия двух этих синтезов (по существу,
атомных перестроек) были сходными:
высокие температуры (около 1500° С),
сверхвысокие давления (десятки тысяч
атмосфер), присутствие катализаторов.
Слово «боразон» — товарное
название кубического (алмазоподобного)
нитрида бора, полученного в
лабораториях фирмы «Дженерал Электрик»,—
замелькало в печати в самом начале
60-х годов. Автором открытия боразона
стал американский физик-химик Р. Уин-
торф.
В нашей стране подобные кристаллы
были впервые получены примерно в то
11

Относительные размеры
положительно заряженных
ионов
(Ы Na<
&
Э@® Q © © о ©
Так построены кристаллы гексагонально! о
и кубического
(сфалерито- или алмазоподобного)
нитрида бора
же время сотрудниками Института
физики высоких давлений АН СССР под
руководством академика Леонида
Федоровича Верещагина, которого,
к сожалению, уже нет в живых. Как
обычно, первым свидетельством
удачного синтеза были рентгенограммы
сверхминиатюрных, почти невесомых
монокристаллов.
Эти рентгенограммы Леонид
Федорович привез в Ленинград, показал
руководителям абразивного завода «Ильич»
и расположенного по соседству
Всесоюзного научно-исследовательского
института абразивов и шлифования
(ВНИИАШ), сказал, что скоро придется,
видимо, налаживать производство
сверхтвердых материалов на основе нитрида
бора и что пора вместе думать об их
технологии...
Уже в 1962 г. такая технология была
создана ВНИИАШем, и в 1964 г. завод
«Ильич» выпустил первую партию,
первые караты кристаллического нитрида
бора. 1 карат = 0,2 г, карат —
традиционная мера веса драгоценных камней
и металлов.
Сейчас счет подобной продукции
лишь по традиции ведут на караты.
Правильнее было бы считать на
килограммы и даже на центнеры. Да и
стоимость этих кристаллов снизилась
многократно. Эльбор, кубонит, гексанит —
товарные названия отечественных
сверхтвердых материалов на основе нитрида
бора. И монокристаллических, и
поликристаллических. Одного эльбора
созданы десятки марок и
разновидностей...
ЧТО ЗА СЛОВОМ
Эльбор получен и выпускается в
Ленинграде. В специальную камеру,
способную выдержать давление в десятки
тысяч атмосфер, помещают отмеренное
количество белого графита с
добавками — катализаторами, которыми могут
служить, например, щелочноземельные
металлы или их нитриды. Камеру
закрывают и отправляют в специальный
пресс. В течение нескольких секунд
или минут (в зависимости от того, какой
материал получают) под действием
высоких давлений и температур
происходит перестройка атомов в
кристалле. Образуются крупицы
неопределенного цвета, но строго определенной и
очень высокой твердости.
Размеры кристаллов зависят от
состава шихты и от времени выдержки в
условиях сверхвысоких давлений.
Больше время — больше кристаллы. Во
Всесоюзном научно-исследовательском
институте абразивов и шлифования
автору этих заметок показывали
монокристаллы эльбора миллиметровых
размеров, показывали и мелкий
кристаллический порошок, отлично работающий в
абразивном инструменте.
В 1974 г. группа ученых и
специалистов за разработку новой технологии
и широкое внедрение в народное
хозяйство инструментов из особо твердых
материалов для обработки
быстрорежущих, нержавеющих, жаропрочных
и других трудно обрабатываемых сталей
и сплавов была удостоена
Государственной премии СССР. Среди них —
создатели эльбора.
О происхождении этого названия
рассказывает заместитель директора
ВНИИАШ лауреат Государственной
премии В. А. Рыбаков:
«...Все приличные люди, родив
ребенка, думают, как его назвать. Думали
и мы, как обозвать новый абразив, но
сначала ничего путного не
придумывалось. Между собой производственники
называли новый материал либо на
зарубежный манер боразоном (хотя это
12

не полный аналог боразона), либо
просто нитридом.
Ознакомившись с новым абразивом,
один из заместителей министра
станкостроительной и инструментальной
промышленности дал совет срочно «окре-
стить» новичка, подобрав ему название
точное, красивое, музыкальное. Имя
новичка не должно быть рычащим,
шипящим, неудобопроизносимым.
Действовать следовало быстро: если нужно,
связаться с писателями, которые знают
толк в словообразовании, и даже с
композиторами. Но ни те, ни другие на наш
зов не откликнулись. Пришлось
выдумывать имя самим. Слово «эльбор»
предложил я. Рассуждал так: основа
материала — бор (слово короткое,
звучное), а родился материал в
Ленинграде. В названии города, в самом
начале, есть мягкое «эль». Так вот и
вышло «эльбор»...».
Важнейшие свойства
абразивных материалов
Материалы
Алмаз
Эльбор
Карбид бора
Карбид кремния
Электро корунд

Микротвердость
кг/мм
10 000
8000—10000
4000—4500
3300—3600
2000—2300

Термостойкость, °С
700—800
До 1200
700—800
1300—1400
1700—1800
СЦЕНА — ЗАВОДСКОЙ ЦЕХ
Строки из журнала «Станкоимпорт
Ревю» A974, № 1): «Сейчас более 200
предприятий ведущих отраслей
промышленности СССР эффективно
применяют этот инструмент на разных
операциях». Написано семь лет назад об
инструменте из эльбора. Сейчас его
применяют не на 200 заводах — на тысячах!
Главными потребителями такого
инструмента стали подшипниковые заводы
и инструментальные производства
машиностроительных предприятий.
Весьма своеобразный ответ на вопрос,
что дал металлообрабатывающей
промышленности переход с обычных
абразивов на эльбор, я получил от
заведующего лабораторией эльбора ВНИИАШ
Владимира Ивановича Фарафонтова:
«Это — как переход со старых лезвий
на новые — те, которыми можно
бриться много дней подряд».
Действительно, один карат эльбора,
примененный там, где нужно, и так,
как нужно, способен заменить 30
граммов твердого сплава. А разве не
революционно стократное, в среднем, время
работы инструмента из эльбора по
сравнению с традиционными абразивами?
Специалисты Ленинградского
государственного подшипникового завода
(ГПЗ-4) свидетельствуют:
стойкость инструмента из эльбора
при обработке внутренних
цилиндрических поверхностей подшипников в 50
раз выше стойкости аналогичного
инструмента из традиционных абразивных
материалов, да и чистота обработки
оказывается на класс выше;
править инструмент приходится
значительно реже: если при традиционном
инструменте — после окончания
обработки каждого подшипникового
кольца, то эльборного — после 400—500;
производительность оборудования в
общей сложности растет как минимум
на 30%.
Как и всякий новый материал, эльбор
сначала был лишь заменителем старых.
Но затем он так «вклинился» в
структуру металлообработки (это слова
одного из инженеров ГПЗ-4), что сегодня
без эльбора просто не могли бы
работать многие производства.
Может, это преувеличение?
Сверхдифирамбы обычно настраивают на
скептический лад, и я спросил главного
конструктора завода «Ильич» лауреата
Государственной премии СССР Дмитрия
Федоровича Шпотаковского: а чем
Образцы инструмента из эльбора:
шлифовальный круг и вставка к токарному
резцу. Темное пятно — сердцевина из
эльбора
13

нехорош эльбор, в чем и где он
уступает традиционным абразивам или,
скажем, алмазу?
Ответ: При обработке материалов на
основе железа эльбор лучше алмаза.
А вот твердые металлокерамические
сплавы, керамику, гранит, кварц, стекло
лучше обрабатывать алмазным
инструментом.
Лет десять назад о кристаллическом
нитриде бора часто говорили как о
«сопернике алмаза». Между прочим,
авторы этого оборота — не журналисты,
а наши специалисты. Когда эльбор
пошел в промышленность, алмазный
инструмент уже завоевал в ней прочные
позиции. Его хвалили, и поделом. На
этом фоне все, что было хоть в чем-то
хуже алмаза, выглядело бы просто
скверным. Вот мы и пустили в оборот
эту фразу, ставшую благодаря
журналистам слишком часто употребляемой...
А на самом деле эльбор — вовсе не
соперник алмазу, а партнер.
Бор:
самое главное,
самое интересное,
самое
неожиданное
КОНСТАНТЫ И СВОЙСТВА
Атомный номер — 5
Атомная масса — 10,81
Органолептический
свойства — при нормальных
условиях технически чистый
бор — темно-бурый
порошок ;
бор высшей чистоты
бесцветен.
Число известных изотопов
(на 1.01.80 г.) — 4
Массовые числа изотопов —
10, |_1_ (подчеркнут более
распространенный изотоп),
12, 13 (искусственные, ко-
роткоживущие)
Молекула — одноатомная
Плотность при нормальных
условиях — 2,34 г/см3
Температура кипения —
3800СС
Температура плавления —
2209°С
Степень окисления — +3
Электронное строение
атома: 2s2 2P1
Энергия связи электрона с
ядром — 8,298 эВ
О НАЗВАНИИ
Имя элементу № 5 дало
одно из его природных
соединений, известное человеку
более тысячи лет; это бура,
натриевая соль тетраборной
кислоты Na2B407 • 10Н2О.
Еще арабские алхимики в
IX веке использовали буру в
своих опытах по выплавке
металлов. По-арабски это
вещество, как и многие
Другие кристаллические
вещества белого цвета, в том
числе селитра, обозначалось
словом «бурак» или «бо-
рак». С развитием науки
выяснялась химическая
природа веществ, у них
появлялись собственные имена.
Понятие «бурак»
становилось все более узким и в
конце концов закрепилось
только за одним •
соединением — бурой. Очень давно,
с 1702 года, известно еще
одно соединение элемента
№ 5 — борная кислота
Н3ВОз- Впервые ее
получили из буры, позже — нашли
в природе. Название
элемента № 5 — бора
указывает на материальный
«первоисточник» этого
элемента — буру.
КАК ЕГО ОТКРЫЛИ
Впервые бор был получен
в 1808 году французскими
химиками Луи Жозефом
Гей-Люссаком и Луи Те-
наром. Прокалив борную
кислоту, они выделили
белый окисел В,03, на
который затем подействовали
металлическим калием. На
языке формул все просто:
В.О., +6К-*- 3K?0 + 2B. Тем
не менее бурый
кристаллический порошок,
полученный Гей-Люссаком и Тена-
ром, не был элементарным
бором. Данные, полученные
современными
исследователями, и количественные
характеристики бора,
приведенные
первооткрывателями, различаются очень
сильно. Теперь известно
почему: очень велико
сродство элемента № 5 ко
многим элементам, прежде
всего к кислороду. Из-за
этого продукт, полученный Гей-
Люссаком и Тенаром,
содержал не больше 70%
бора.
Даже такими
современными способами, как
крекинг бороводородов или
восстановление галогенидов
на раскаленной танталовой
нити, не удается получить
совсем чистый бор. В наши
дни весьма чистый бор
получают, восстанавливая
водородом при 1200°С трех-
хлористый бор.
ПОДРОБНЕЕ
О САМЫХ СТАРЫХ
СОЕДИНЕНИЯХ БОРА
Это уже упоминавшиеся
бура и борная кислота. Бура
Na2B4O7-10H2O —
натриевая соль слабой тетраборной
кислоты Н2В407 (или
2B^Ot • НЮ). При
нагревании бура теряет
кристаллизационную воду и плавится.
В расплавленном состоянии
она растворяет окислы
многих металлов с
образованием боратов — солей борной
кислоты. Получаются они и
традиционным путем —
взаимодействием борной
кислоты с основаниями.
Буру используют при
изготовлении некоторых
эмалей, а также в производстве
легкоплавкой глазури для
фаянсовых и фарфоровых
изделий. Химикам хорошо
известна лабораторная
посуда из «пирекса». Так
названо боралюмосиликатное
стекло (его еще называют
просто боратным). Оно
меньше, чем обычное
стекло, растворяется в воде и
имеет меньший
коэффициент термического
расширения. Такое стекло не
трескается при резких
изменениях температуры и
используется для изготовления
жаростойкой посуды.
Борная кислота иногда
встречается в земной коре.
Минерал состава Н2В03
называется сассолином.
Борную кислоту обнаружили в
воде гейзеров и даже в
клубящихся над ними парах —
она довольно летуча.
Применяют борную
кислоту достаточно широко —
14

в производстве эмалей, в
фармакологии и медицине
(борная кислота — не
сильный, но надежный
антисептик). А еще из борной
кислоты, как и из буры,
получают другие, не
встречающиеся в природе соединения
элемента № 5.
О БОРЕ
В АТОМНОМ РЕАКТОРЕ
В атомной технике
используют многие соединения
бора, преимущественно
моноизотопные. Бор-10 и
6ор-1 1 стремятся разделить
потому, что некоторые их
свойства, важные для
ядерной физики,
диаметрально противоположны.
Бор-10 склонен к
активному захвату тепловых
нейтронов — переносчиков и
распространителей цепной
ядерной реакции. Бор-11
(его доля в природной
смеси изотопов — 81 %, почти
как азота в воздухе),
напротив, индифферентен к
нейтронам. Из материалов,
содержащих бор-10, делают
регулирующие и аварийные
стержни, с помощью
которых управляют ходом
цепной реакции. Разделяют
изотопы бора, используя
минимальную разницу в
физических свойствах фторидов
6ора-10 и бора-11.
БОР И ВОДОРОД
Заставить бор вступить в
прямую реакцию с
водородом практически
невозможно. Бороводороды —
обширный класс
соединений, различных по составу
и свойствам,— получают
иначе. Традиционный путь —
воздействие кислот на
сплавы бора с магнием. При этом
не только водород
вытесняется из кислоты, но и
образуются низшие
бороводороды. Перечислим несколько
их, наиболее известных:
В2Н6, В4НH, BSH<„ В1()Н|4.
Очевидно, традиционные
представления о
валентности бора к этим
соединениям неприменимы.
Бороводороды химически нестойки,
ядовиты, отличаются
неприятным запахом. Но есть
у них и несомненные
достоинства. В частности, при
сжигании бороводородов
выделяется намного
больше тепла, чем при сжигании
обычных горючих.
Бороводороды легко
вступают в химические реакции,
превращаясь порой при этом
в еще более своеобразные
соединения. Так, при
взаимодействии простейшего бо-
роводорода B,Htl с
гидридом алюминия А1Н3
образуется самое летучее
соединение алюминия — боранат
Al(BH4)v Боранат считается
перспективным
реактивным топливом, как,
впрочем, и некоторые другие
производные
бороводородов.
БОР И МЕТАЛЛЫ
Химическая активность бора
невелика, причем она
довольно сильно зависит от
степени его измельчения.
Мелкокристаллический бор
(раньше его считали
аморфным) потихоньку реагирует
с растворами щелочей,
более крупные кристаллы —
нет. При обычных условиях
бор активно
взаимодействует лишь со фтором. Бори-
ды — соединения бора с
металлами, аналогичные
карбидам и силицидам, —
можно получить либо
косвенными путями, либо при
сплавлении бора с
соответствующим металлом. Бори-
ды, как правило, обладают
большой термостойкостью и
твердостью, хорошо
проводят электрический ток.
Самый тугоплавкий и
химически стойкий из боридов —
борид тантала ТаВ^. Бором
легируют многие металлы и
сплавы. Образованием
боридов объясняют
повышенную твердость стали,
поверхность которой
насыщена бором.
НЕ ТОЛЬКО СВЕРХАБРАЗИВ
Кристаллический нитрид
бора, о котором подробно
рассказано в напечатанной
выше статье, интересен не
только как уникальный
абразивный материал. Для
него характерны и
полупроводниковые свойства.
Кубический BN —
высокотемпературный полупроводник,
сохраняющий это важное для
науки и техники свойство до
500—600СС. Выдающаяся
износостойкость позволяет
применять кристаллический
нитрид бора в качестве
материала для особо
ответственных подшипников.
Износостойкость опор из него в
десять раз больше, чем у
таких же опор из твердых
сплавов, например
известного победита (карбида
вольфрама). А недавно
журнал «Electronics Design»
A980, т. 28, № 19) сообщил
о еще одном довольно
неожиданном использовании
нитрида бора. Разработан
новый процесс выращивания
полупроводниковых
кристаллов арсенида галлия. По
этому способу исходная
смесь галлия и мышьяка
плавится в тигле из нитрида
бора. Из этого расплава с
помощью затравки
вытягивается большой кристалл.
БОР В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ
В очень малом
количестве — тысячные и
десятитысячные доли процента —
бор содержится в тканях
растений и животных.
Советский биолог М. Я.
Школьник установил, что при
недостатке бора в растении
замедляется процесс
окисления сахаров и синтез
некоторых необходимых
растению веществ, в частности
аденозинтрифосфорной
кислоты. Однако до сих пор не
удалось напрямую связать с
бором действие
какого-либо конкретного фермента.
Тем не менее бор входит в
число пяти важнейших
микроэлементов. В почву его
вносят в виде солей борной
кислоты, которые обычно
добавляют к фосфорным
удобрениям.
Бор полезен живому, но
лишь в весьма умеренных
дозах. Избыток бора
вреден. На почвах, слишком
богатых этим элементом,
вырастают уродливые
растения. Иногда переизбыток
бора обнаруживают на
участках, лишенных
какой-либо растительности. Овцы и
верблюды, регулярно
употребляющие в пищу
пересыщенную бором траву,
страдают нарушениями
обмена веществ и
заболеваниями желудочно-кишечного
тракта.
ЧТО ЕЩЕ ЧИТАТЬ
в «ХИМИИ И ЖИЗНИ»
О БОРЕ И ЕГО
СОЕДИНЕНИЯХ
В. В. С т а н ц о. Бор. 1969, № 7.
О. Ю. О к л о 6 ы с т и н и
В. И. С т а н к о. Барены —
молекулы многогранники.
1965, № 6.
15

Технологи,
снимание!
Во избежание
землетрясений
Опасные для домов и
других сооружений колебания
почвы могут быть вызваны
как естественными
причинами — землетрясениями, так
и взрывами на горных
выработках. Здесь речь пойдет о
взрывах.
Прежде считали, что
общая масса подрываемого
заряда характеризует
опасность взрыва со всех точек
зрения, в том числе и с
сейсмической. Такой подход
нередко приводил к
ошибкам в расчетах, так как
реальное воздействие взрыва
на окружающие строения
зависит и от его
направления, и от свойств породы.
Это подтвердилось резуль-
Схема карьера
Скала-Печерского завода
асфал ьтобетона.
I — защитный экран;
II — разрезная траншея;
1. 2. 3, 4 — порядок отработки
уступов
татами детального анализа,
который провели на карьере
Скала-Печерского завода
асфальтобетона инженеры
из Института геофизики АН
УССР и промышленного
объединения «Укрдорстрой-
индустрия». Оказалось, что
вертикальные трещины в
известняках карьера
расположены отнюдь не
хаотично, у них есть
преобладающее направление. И с ним
непременно совпадает
направление большой оси,
образующейся после
взрыва воронки, которая имеет
форму эллипса.
Система трещин
определяет направление не только
преимущественного
разрушения породы, но и
распространения колебаний
почвы. На схеме показано
расположение завода и двух
жилых поселков
относительно карьера. Несмотря на то,
что северный поселок
стоит примерно на таком же
расстоянии от места
разработок, что и южный, дома в
нем подвергаются при
взрывах значительно более
сильным колебаниям. А дело в
том, что большинство
трещин в здешних породах
направлено как раз в сторону
северного поселка —
примерно 15е к
северо-западу. Измеряя смещения стен
жилых и производственных
зданий в поселках и на
заводе, исследователи
установили, что скорость
колебаний возрастает, когда взрывы
быстро следуют один за
другим. Впрочем, если
интервалы между взрывами
достаточно велики, не
менее 20—30 мс, этот эффект
исчезает.
В результате детального
обследования карьера была
разработана сейсмобезопас-
ная технология взрывных
работ. Особое значение в
этой технологии придается
так называемой разрезной
траншее, перпендикулярной
главному уступу карьера.
Теперь добыча ведется
вдоль нее, иными словами,
фронт взрывных работ
развернулся на 90е. Кроме
того, новая технология
предусматривает интервалы
между взрывами в каждой
серии не менее 30 мс. При
этом детонация должна
начинаться со стороны
охраняемых объектов — завода
и северного поселка — и
ш
II Г
R,m
400
1 i 350
к
1 1 1 _300
1 i т~т Ч —
250
100
Itfl
fill
21J I
\ \М' lii
500 300 200 100 200 30С 500
О.нг О.кг
Номограмма для определения
максимально допустимой
массы заряда (Q)
в зависимости от расстояния
(R) до охраняемого
объекта: 1 — завода,
2 — северного поселка,
3 — южного поселка
распространяться в глубь
карьера. И наконец,
построена номограмма,
позволяющая выбрать
допустимую массу ВВ в
зависимости от расстояния до
каждого из трех объектов.
Опыт безопасных
взрывов, взрывов без
землетрясений, безусловно может
пригодиться и на других
карьерах, где добычу ведут
неподалеку от населенных
пунктов.
В. ИНОХОДЦЕВ
По материалам журнала
«Безопасность труда
в промышленности»
A981, вып. 1, с. 50,51)
О добыче олова
из консервных
банок
В предвоенные годы автор
этих строк, будучи
студентом Ленинградского
технологического института имени
Ленсовета, подготовил на
кафедре электрохимии под
руководством профессора
Н. П. Федотьева дипломную
работу «Регенерация олова
из отходов белой жести»
На одной из ленинградских
баз вторсырья студенческий
16

проект был использован.
Собранные старые
консервные банки (они, как
известно, луженые)
брикетировались под прессом.
Брикеты загружались в
сетчатые луженые корзины,
которые служили анодами
электролитической ванны с
щелочным электролитом. На
аноде олово растворялось,
на железном катоде
восстанавливалось. Затем
промытые катоды нагревались в
печи до температуры
плавления полуды. И чистое
олово стекало с железных
стержней.
К сожалению, в наши дни,
когда в народном хозяйстве
все больше внимания
уделяется созданию
безотходных производств и
утилизации ценных вторичных
ресурсов, сбору и регенерации
бытовых отходов из белой
жести почему-то не
придают значения. И напрасно.
Потому что таким путем
можно получать
значительные количества дорогого и
дефицитного олова, да к
тому же и
высококачественный железный скрап.
Доктор технических наук
А. А. ХОНИКЕВИЧ
Мороженое для
рыб
Зоопланктон, или рыбная
мука, или водоросли
смешиваются с водой.
Добавляются витамины, антибиотики,
желатин. Смесь
замораживают, и приготовленное таким
образом мороженое
опускают в пруд, где разводят рыбу.
Корм постепенно оттаивает,
обогащая воду питательными
веществами. Такой метод
подкормки, как считают
специалисты, почти не
загрязняет воду.
"Science ei vie",
т. 132, 19B0f с. 75
Сомнений нет:
это — алмаз
В Австралии создан
миниатюрный прибор,
безошибочно отличающий алмазы от
всех остальных драгоценных
камней и от подделок.
Принцип действия этого прибора
основан на измерении
теплопроводности, которая у
алмазов выше, чем у любых
других материалов.
"Le Journal de Geneve",
10 октября 1980 г.
Уголь в спирте
Уголь нередко
транспортируют по трубопроводам,
используя в качестве
движущей силы поток воды.
Однако вода вызывает усиленную
коррозию труб и к тому же
зимой замерзает. Если
вместо нее использовать метанол
или сжиженный газ, эти
трудности отпадут. А спирты и
углеводороды можно в
конечном пункте сжигать
вместе с углем.
"Technische Rundschau",
1980, № 33, с. 11
Чаша, полная
нефти
Сконструировано и испытано
очередное устройство для
сбора пролитой на воде
нефти. Это плавучая чаша с
полыми сотами из
полистирола. Она погружается в
воду, внутри нее создается
разрежение, и нефть,
засасывается на борт
движущегося судна. Так за час
удается собрать 40 кубометров
нефти.
«The Financial Times»,
№ 2832i,
\4 ноября 1980 г., с. 14
Что можно
прочитать
в журналах
Об утилизации отходов
пластмасс («Пластические
массы», 1980, № 12, с. 30,
30-
О полимерных материалах в
комбайностроении
(«Пластические массы», l98i, № 2,
с. 50,51).
О пористом материале,
получаемом из расплава
стекла («Стекло и керамика»,
1981, № 1, с. 10,11).
О влиянии ультразвука на
дисперсность смазочно-
ох лаж дающих эмульсий
(«Цветные металлы», 19В1,
№ 1. с. 80.В1).
Об огнестойких
фосфорсодержащих полимерах
(«Химическая технология», 1981,
№ 1, с. 56,57).
О развитии
нефтепереработки за рубежом («Химия
и технология топлив и
масел», 1980, № 12, с. 49—51).
О лабораторной установке
для определения истинных
температур кипения
многокомпонентных смесей
(«Заводская лаборатория», 198l,
№ 2, с. 53—55).
Об углеводородном сырье
из подземных вод
(«Газовая промышленность», 1981,
№ 2, с. 30).
О тепловых свойствах
оксидных ванадиевых бронз
(«Неорганические
материалы», 1981, № 2. с. 359—362.
О сварке труб из
высокопрочных сталей в полевых
условиях («Austral ian
Welding Journal», Г980,
№ 3, с. 5—7, 9—14).
Об океанографическом
судне для поиска нефти и газа
(«Sea Technology», 1980,
29 марта).
Об автоматизированной
системе управления
целлюлозно-бумажными
предприятиями (f<Paper», 1980,
№ 5, с. 43—46).
О мембранной технологии в
промышленном разделении
газов («Химическое и
нефтяное машиностроение»,
1981, № I, с 15,16).
Об электрохимической
очистке сахарных растворов
(«Сахарная
промышленность», 1980, № 12, с. 30—
32).
О белковом составе
кобыльего молока («Молочная
промышленность», 19В1, № 2,
с. 45).
О составе эфирных масел
малины («Прикладная
биохимия и микробиология»,
1981, № 1, с. 67—72).
17

V -.
v./-"" /
л*^'*
^4***^
Многоликие
кейлоны
Доктор биологических наук
А. Г. МАЛЕНКОВ
Некоторое время назад «Химия и
жизнь» рассказала о кейлонах —
веществах, контролирующих деление и диф-
ференцировку клеток*. Несмотря на то
что кейлоны стали уже достаточно
популярным объектом исследований,
многие специалисты до сих пор
недоумевают: «Кейлоны — а что это все-таки
такое? И существуют ли они на самом
деле?» Объясняется это, видимо, тем,
что хотя кейлоны и составляют группу
природных веществ, не менее важную,
чем гормоны, но изучены они по
сравнению с гормонами значительно слабее.
Исследования кейлонов начались
менее двадцати лет назад и поначалу
развивались преимущественно в
зарубежных лабораториях. Но теперь в них
активно включились советские
специалисты, ими выполнено немало серьезных и
вполне оригинальных работ. За
рубежом основные усилия направлены на
выделение как можно большего числа
кейлонов из самых разных тканей и на
изучение их химической природы. У нас
спектр исследуемых веществ более
узок, но зато всесторонне изучается их
биологическая активность.
В декабре прошлого года в Москве
прошло первое рабочее совещание по
кейлонам, где были доложены
результаты исследований, проделанных в раз-
*См. статью В. Б. Окулова «Кейлоны —
клеточные тормоза». «Химия и жизнь», 1980,
№ 9— Ред.
ных лабораториях нашей страны. О
некоторых из этих сообщений и пойдет
здесь речь.
КАК ПОЛУЧАЮТ КЕЙЛОНЫ
Кейлоны вырабатываются тканями
организма. Из этих тканей их и выделяют.
Существуют разные способы
выделения. Один из них, совершенно
неожиданный, был открыт совсем недавно.
Обычно кейлоны получают, подвергая
ткань спиртовой экстракции, а затем
осаждая экстракт ацетоном. Есть и
Другой способ. Можно промывать ткань
солевыми растворами, не содержащими
ионов кальция. Клетки при этом не
разрушаются, из них просто вымываются
белки, гликопротеины и другие
биополимеры, которые связаны с
мембраной с помощью кальция. Способ этот
очень хорош: он позволяет сразу же
избавиться от большинства ненужных
примесей, дает возможность получить
нативное, не поврежденное вещество.
Но годится он только для тех немногих
биополимеров, которые фиксируются
в клетке непременно с помощью
кальция.
И вот стало известно о третьем
методе. Сотрудники новосибирского
Института цитологии и генетики СО АН СССР
доктор биологических наук Г. М. Рони-
чевская и кандидат биологических наук
В. И. Рыкова неожиданно обнаружили,
что препарат высокомолекулярной
РНК подавляет деление клеток. Но РНК
не обладает свойствами клеточного
тормоза! Возникло подозрение, что в
препарате присутствуют кейлоны. Так оно
и оказалось. Кейлоны были, конечно,
только примесью, на них приходилось
менее 1,5%, однако именно эта примесь
подавляла деление клеток. Примесь
обладала свойством, присущим всем
кейлонам: действовать только на ту
18

ткань, из которой кейлон получен.
Препараты РНК выделяли из самых разных
тканей: печени, селезенки, молочной
железы, почки, легких. Во всех случаях
примесью оказывались протеогликаны,
среди которых как раз и встречаются
кейлоны. Вообще говоря, в химическом
отношении кейлоны — так же, как и
гормоны — сборная группа веществ.
Здесь есть и пептиды, и протеогликаны,
и гликопротеины...
Пока не совсем ясно, что именно
выделили новосибирцы — уже готовые
кейлоны или только полупродукты их
синтеза? Если сравнить полученные ими
препараты с кейлонами, выделенными из
тех же органов методом смыва, то
последние обладают намного большей
активностью и большим молекулярным
весом. Можно предположить, что
РНК-овая примесь — это лишь фрагмент
полной кейлонной молекулы. Во всяком
случае, новый метод получения кейло-
нов открывает, по-видимому,
возможность понять, как идет их химический
синтез, а может быть, и молекулярная
сборка. В этом и заключается основное
достоинство этой очень интересной
работы.
КАК РАБОТАЮТ КЕЙЛОНЫ!
Напомним, что кейлоны останавливают
процесс деления клетки. Есть два типа
кейлонов: одни препятствуют клетке
начать синтез ДНК, другие не дают
приступить к делению клетки. А как они
это делают? В чем состоит первичное
действие кейлона на клетку? Пожалуй,
впервые более или менее
аргументированный ответ на эти вопросы был
отыскан для кейлонов первого типа в
совместной работе, проведенной
сотрудниками НИИ по биологическим испытаниям
химических соединений и
Онкологического центра АМН СССР.
Выяснилось, что кейлоны, полученные
из бескальциевых смывов печени и
легких, обладают ярко выраженным
адгезионным эффектом. Они заставляют
клетки сильнее слипаться друг с другом,
делают контакты между ними более
прочными, мембраны — устойчивее. Эти
эффекты проявляются гораздо раньше
собственно кейлонного, тормозного
действия. Поэтому возникло
предположение, что действие на мембрану
клетки и есть первичная стадия в
работе кейлонов. Эту мысль подтверждает
и то, что оба эффекта проявляются при
одних и тех же дозах, только на той
ткани, из которой был выделен кейлон,
и одинаково зависят от присутствия
кальция в окружающей среде.
За способность стабилизировать и
упрочнять межклеточные контакты
кейлоны этого вида были названы контакти-
нами. Кандидату биологических наук
В. Ф. Ушакову из Днепропетровска
удалось установить интересные
подробности их действия на мембраны. Он
увидел в электронный микроскоп, как
меняется структура межклеточных
контактов после того, как контактин введен
животному. Через шесть часов после
инъекции на мембранах клеток
становится гораздо больше особых структур,
напоминающих пуговицы. Клетки
прилипают друг к другу именно этими
пуговицами, получившими название зон
высокой адгезии.
Итак, вполне вероятно, что кейлоны,
по крайней мере некоторые из них,
влияют на поведение клетки, меняя
свойства мембраны (ее проницаемость,
способность к контакту).
Как же можно представить себе этот
мембранно-контактный механизм на
молекулярном уровне?
Кандидат биологических наук В. П. Ям-
скова из Москвы подметила зависимость
биологического действия некоторых
кейлонов (контактинов) от их дозы. Эта
зависимость весьма необычна:
эффективны средние дозы, большие не
оказывают заметного действия (рис. I).
Но почему большие дозы
контактинов не эффективны? Можно попытаться
отыскать объяснение этому на
молекулярном уровне.
Допустим, что молекула контактина
напоминает паука: белковая основа —
это туловище, углеводные цепи — ноги
(рис. 2). Ног много. Каждая лапа может
взаимодействовать только с одним
рецептором на мембране. Эти рецепторы,
будучи прочно связанными с
мембраной, могут достаточно легко
перемещаться в ее плоскости. Ведь
биологические мембраны имеют, по
современным представлениям,
жидкокристаллическую природу. Молекула контактина
своими ев язями-лапами вылавливает,
собирает и пространственно фиксирует
на мембране рецепторы, образуя из них
упорядоченные группы. Если молекул
контактина слишком много, го
рецепторов не хватает и большая часть
молекул контактина стоит «на одной ноге»,
а в такой позе, согласно гипотезе, да
и согласно здравому смыслу, работать
не легко.
Далее можно предположить, что пау-
ки-контактины имеют липкие спинки,
причем в состав клея непременно
входят ионы кальция. При контакте клеток,
когда соседние мембраны достаточно
сближены (до 100 А), молекулы
контактина могут слипнуться спинками и
образовать симметричную двуслойную пу-
19

доза
\
мембрана
гл
г\лч
, )
I / (
боковые цепи
\ /
\
i рецепторы
1
Зависимость действия — адгезионного
и тормозящего деление клеток — от
концентрации кейлонов
говицу, которую и видел В. Ф. Ушаков.
Удалите кальций, и пуговица расслоится
на две половинки.
ЧТО ЕЩЕ МОГУТ КЕЙЛОНЫ!
На заре работ с кейлонами, в начале
шестидесятых годов, английский
биолог-теоретик Уильям С. Буллоу
предсказал, что кейлоны должны влиять на
дифференцировку тканей и клеток. Этот
эффект имеет более общий,
долговременный характер, чем действие на
деление клеток. Однако деление клеток,
синтез ДНК — яркие процессы, которые
можно четко и быстро количественно
оценить, а дифференцировка — гораздо
менее определенное понятие...
Поэтому, вероятно, предсказание Буллоу
долгое время оставалось без внимания.
Теперь пришло время вспомнить его.
Любая специализация клеток и тканей
проявляется прежде всего в том, что
клетки начинают синтезировать большое
число специфических, необходимых для
выполнения определенной функции,
белков. У мышечных клеток это актин
и миозин, которые определяют
способность мышечных клеток к сокращению.
У клеток поверхности кожи
(эпидермиса) — кератин. В ленинградском
Институте экспериментальной медицины
выяснили, что эпидермальный кейлон
усиливает в коже синтез именно
кератина, а не других белков.
Но сколь продолжительно влияние
кейлона на дифференцировку тканей?
Длится оно короткое время и вызывает
временный эффект или способно
вызвать устойчивые изменения?
Так предположительно построена молекула
кейлонов, и так она взаимодействует
с рецепторами мембраны
Казалось бы, сама постановка такого
вопроса противоречит определению
кейлона, принятому сейчас во всем
мире: «...кейлон — эндогенный регулятор,
обладающий нетоксичным, полностью
обратимым действием...». Обратимым
действием, а тут предположение об
устойчивом изменении дифференциров-
ки! Но именно такое воздействие и
открыто в последнее время.
Однако давайте по порядку.
Существуют чистые линии мышей (в пределах
каждой линии все мыши генетически
однородны), резко отличающиеся по
вероятности возникновения спонтанных
опухолей. Например, в одной линии
к полутора годам жизни практически
у всех мышей развиваются гепатомы
(опухоли печени). У мышей другой
линии опухоли печени возникают в сто раз
реже. У этих линий есть характерная
разница в прочности сцепления клеток
печени. Прочность сцепления
определяют прямым методом при помощи
микроманипулятора. Одну клетку
отрывают от другой и при этом измеряют
сипу, которую требуется приложить.
Различие, притом большое —
приблизительно в два раза, появляется у
десятидневных мышат и медленно
нарастает, достигая пятикратной величины.
В такой печени с резко ослабленными
контактами клеток и возникают опухоли.
Если ввести мышам кейлоны, то
прочность сцепления клеток в их печени
временно увеличится и станет близка
к нормальной.'Но. это — эффект
однократного действия. А что если вводить
кейлон молодым мышам многократно?
20

Идея эта возникла у нас в лаборатории.
Мы хотели выяснить, не повысит ли
такое воздействие сцепление клеток у
мыши на всю ее жизнь.
Логика наших рассуждений была
такова. Различия в сцеплении клеток печени
у мышей разных линий наследственно
обусловлены. Но вполне вероятно, что
в одной линии генетический дефект
обусловлен тем, что не работает вовсе
или плохо работает всего один или
несколько генов, включающихся на
десятый — двадцатый день после рождения.
И программа развития нарушается.
Возможно, что дальнейшие этапы
программы, за которые ответственны уже
другие, вполне нормальные гены, просто
не включаются. Если это так, то
сцепление клеток у генетически дефектной
линии может устойчиво измениться
в результате временной нормализации
в критический период. А временно
нормализовать сцепление клеток можно,
как только что было сказано, действием
внешнего фактора.
Был поставлен модельный опыт.
Десять раз на протяжении двух недель
молодым мышам вводили кейлон, и это
увеличило сцепление клеток печени
у них на всю жизнь. Ну а появление
опухолей? Они тоже возникали реже, хотя
и не в сто раз, а всего в 2,5 раза. Но
треть мышей не заболела вообще
.(в контроле у этой линии опухоли
возникли у 100% животных). Значит,
своевременное введение кейлона может
стабилизировать дифференцировку,
по крайней мере частично компенсируя
генетический дефект.
КЕЙЛОНЫ В РОЛИ СТАБИЛИЗАТОРОВ
Явление, обнаруженное в модельном
опыте кандидатом биологических наук
Е. А. Модяновой и О. А. Бочаровой,
открывает, как мне кажется,
захватывающую перспективу профилактики
хронических «болезней второй половины
жизни». Эти болезни обусловлены в
значительной мере генетическими
дефектами, которые можно компенсировать,
влияя на устойчивость дифференциров-
ки в раннем возрасте. Одним из
факторов такого влияния должны стать кейло-
ны. Что и когда надо подправлять в
организме? В раннем возрасте (но уже
после рождения) есть период, когда
происходит дополнительная
стабилизация тканевых систем. Эта
стабилизация идет параллельно с
формированием механизмов регуляции и работы
данной ткани.
Явление, о котором идет речь, можно
уподобить тому, что происходит с
автомобилем во время его обкатки.
Автомобиль собрали на конвейере,
проверили — все в порядке, он вполне готов.
Однако только на первых тысячах
километров, как хорошо знают
автолюбители и, конечно,
профессионалы-водители, происходит окончательная подгонка
деталей, особенно трущихся
поверхностей, друг к другу. Все эти тонкие и
достаточно длительные процессы
приходятся уже на время эксплуатации
машины, и от тщательности соблюдения
рекомендованных режимов работы в
этот период «дозревания» машины
в сильной степени зависят ее
долголетие и качество.
Так и любая биологическая ткань или
система приобретают окончательные
свойства только с началом активной
работы. Именно в этот период
реализуется генетическая программа,
определяющая такую фундаментальную
характеристику ткани или биологической
системы, как ее устойчивость.
А теперь, продолжая аналогию,
предположим, что на автомобильном заводе
был допущен брак (аналог
генетического дефекта). Пусть этот брак будет
не слишком явным, скорее можно
говорить об отклонении от принятого
стандарта в свойствах трущихся деталей
(например, цилиндра). Когда начнется
обкатка такого «дефектного»
автомобиля, трущиеся поверхности быстро
износятся и автомобиль выйдет из строя.
Поправимо ли дело? Возможно, в
некоторых случаях — да. Можно в
принципе подобрать другие режимы обкатки,
другие смазочные материалы, которые
позволят дефектному автомобилю,
точнее, трущимся поверхностям его
цилиндра пройти нормальную подгонку,
а это уже обеспечит его
долговременную службу в дальнейшем.
Контактины в опытах Модяновой и
Бочаровой как раз и выполняют роль
тех смазочных материалов, которые
помогли дефектным организмам
успешно пройти «обкатку».
Сама кейлонная система (а она
состоит из кейлонов и рецепторов, с
которыми они взаимодействуют) служит
важнейшим звеном стабилизации ткани.
С помощью кейлонов ткань как бы
сама себя регулирует: регулирует общее
число клеток, регулирует среди них»
соотношение делящихся и работающих,
регулирует, по-видимому, и
собственную геометрическую структуру.
КОГДА КЕЙЛОНЫ
ВСТУПАЮТ В ДЕЛО!
Работает ли кейлонная система еще
до рождения или включение ее
знаменует собой становление устойчивости,
21

происходящее намного позже
рождения?
Четкий ответ на этот вопрос дала
группа А. С. Кетлинского из Ленинграда.
Ленинградцы работали с эпидермальным
кейлоном (он регулирует деление
клеток кожи). Оказалось, что первые
десять дней после рождения кожа у крыс
не реагирует на введенный извне кей-
лон. (Хотя иммунохимическим методом,
разработанным В. Окуловым,
обнаруживают кейлон в клетках кожи
значительно раньше, почти сразу после
рождения.) По-видимому, в этот период
нет еще рецептора для кейлона. Кожа
не только не реагирует на введение
кейлона, но она не проявляет себя и как
самовосстанавливающаяся система.
Если у взрослых животных удалять
ороговевшие — дифференцированные
клетки, то начинают усиленно делиться
клетки нижних слоев, ткань
восстанавливает свою структуру.
По теории Буллоу, именно
дифференцированные клетки производят кейлоны
и тем самым тормозят излишнее
деление «молодых», еще не
специализировавшихся клеток. Так вот, из работ
Кетлинского и его коллег явствует, что
сразу после рождения этот механизм
стабилизации тканевой системы не
включен. Должно пройти несколько дней,
кожа должна, по-видимому, начать
нормально функционировать, чтобы
реализовался этот генетически
предопределенный механизм, обеспечивающий
высокую стабильность ткани как
самовосстанавливающейся системы.
Сопоставляя описанные здесь опыты,
невольно приходишь к мысли о том,
что общая стабильность ткани,
определяющая ее устойчивость в течение всей
жизни (в частности, по отношению к
опухолевому перерождению),
формируется в раннем периоде после
рождения. По-видимому, устойчивость эта
зависит и от того, начнет ли своевременно
функционировать кейлонная система.
ПЕРСПЕКТИВЫ:
КЕЙЛОНЫ В МЕДИЦИНЕ
Есть сведения о том, что
продолжительность жизни мышей с опухолью удалось
увеличить благодаря введению
кейлонов. Почему это происходит? Ведь
кейлоны не цитотоксичны. Но они тормозят
размножение опухолевых клеток. Общее
число клеток в опухоли уменьшается —
она растет медленнее, и мышь
продолжает жить в то время, когда
контрольные животные уже погибли. Разумеется,
это не значит, что кейлоны уже сейчас
можно применять для лечения больных
людей. От эксперимента до клиники,
к сожалению, очень длинный путь. Но
полученные результаты обнадеживают,
они указывают направление поисков.
Противоопухолевая терапия —
традиционное уже для исследователей
кейлонов направление поиска. (Эта тема
уже обсуждена в «Химии и жизни» в
статье Окулова.) Кейлоны могут быть
использованы для лучшего
приживления трансплантируемых тканей.
Действительно, кейлоны позволяют мягко
и совершенно избирательно подавить
размножение лимфоцитов —
бдительных стражей, не позволяющих чужому
вторгнуться и прижиться в нашем
организме. Лимфоциты верны принципу —
ничего чужеродного. И вот приходится
искать пути расправы с преданными
слугами, кейлоны же дают возможность
сделать это наиболее «гуманными
способами».
Обе эти надежды врачей на кейлоны
связаны с самым ярким их свойством —
способностью подавлять деление клеток
строго избирательно, в каждом
случае — только определенного вида.
Однако этими рамками не следует
ограничивать возможности применения
кейлонов в медицине. Кейлоны влияют
на дифференцировку, они могут
повышать устойчивость тканевой системы.
Поэтому вырисовываются заманчивые
перспективы индивидуальной активной
профилактики многих хронических
болезней. Ведь часто хронические болезни
возникают именно из-за пониженной
устойчивости тканей к внешним
воздействиям. Сюда относятся не только
опухолевые заболевания, но и болезни,
имеющие аллергическую природу, и
различные атрофические процессы.
Но и эта идея не исчерпывает
возможности кейлонов. Кейлоны —
высокоактивные естественные регуляторы
поведения ткани, они не токсичны, не
вызывают иммунных реакций в дозах,
которых вполне достаточно для получения
отчетливых биологических эффектов.
Целесообразно провести
непредвзятый, то есть не отягощенный
предварительными гипотезами, скрининг
болезней, для которых кейлоны будут
эффективны и как терапевтическое, и как
профилактическое, и как диагностическое
средство.
Молекулярные науки стучатся в
двери медицинской науки и практики.
Участники совещания имели возможность
убедиться в том, что кейлоны
открывают широкие и даже неожиданные
перспективы для медицины. Нет сомнения,
что успех дальнейшей работы зависит
только от кооперации усилий в этих
исследованиях.
22

Случайна
или неизбежна
эволюция?
Член-корреспондент АН СССР
И. Н. МОИСЕЕВ
Во втором номере «Химии и жизни»
за этот год опубликована интересная
статья Е. К. Тарасова «Случайна ли
эволюция». Примечательно, что статья об
одной из актуальнейших проблем
биологии написана не биологом, а физиком.
Это знамение времени. Наука, расширяя
свои границы, переходит к изучению,
как говорят математики, все более
сложных «системных конструкций»,
для которых уже не хватает
традиционных схем и полезен взгляд со стороны.
Сегодня ясно видны два типа
проблем. Одни выдвигаются повседневной
практикой и требуют уточнения и
конкретизации. Для их изучения необходимо
глубоко знать детали, и дилетантизм
здесь опасен. Но есть проблемы, где
в один узел сплелись самые
разнообразные темы и где настоящее открытие
может лежать далеко в стороне от
традиционных путей мышления. И может
оказаться так, что мысли, высказанные
специалистом в смежной области, несут
в себе зачатки той истины, которую не
заметили профессионалы. И если
специалист-биолог отнесется к ним без
высокомерия, то, может быть, он и найдет
в этих мыслях нечто, что заставит его
увидеть привычную проблему в
непривычном ракурсе.
Организовать плодотворную
дискуссию, да и встречу исследователей
разных областей знания, непросто. Я
думаю, что здесь особую роль должны
играть научно-популярные журналы.
Они, конечно, несут просветительскую
нагрузку. Но сегодня это отнюдь не
единственная их функция. В наш
«системный век», когда междисциплинарные
исследования приобретают чрезвычайно
важное значение, популярный журнал
со статьями, не перегруженными
деталями, пожалуй, делается единственным
средством общения физиков и биологов,
математиков и агрономов с историками,
философами...
Я принадлежу к числу тех, кто не
согласен с Козьмой Прутковым и
считает не только допустимым, но и
необходимым к толкованию языка
ирокезского привлекать непрофессионалов.
Вот почему статья Е. К. Тарасова мне
кажется более чем уместной в журнале
«Химия и жизнь». К тому же статья
содержит отнюдь не тривиальные
суждения, которые обрисовывают новые
грани обсуждаемой темы.
Я продолжу разговор об эволюции.
Соглашаясь (в принципе) с
большинством утверждений Е. К. Тарасова, я хочу
продемонстрировать еще одну
позицию, с которой тоже можно посмотреть
на процесс эволюции — позицию
математика, занимающегося проблемами
управления.
О СТОХАСТИЧНОСТИ ПРИРОДЫ
И ПРИНЦИПЕ КАРАНДАША
Теории эволюции основываются на
представлении о стохастическом,
случайном характере мутаций и
комбинациях генетического кода, алфавит
которого состоит всего из четырех букв.
Но из-за того, что слова этого кода
могут быть длинными, содержать
тысячу букв и более, то, как справедливо
замечает Е. К. Тарасов, на каждом этапе
эволюционного процесса мы
встречаемся с числом комбинаций,
превосходящим на много порядков число
элементарных частиц во Вселенной.
Поскольку перебор такого числа вариантов
принципиально невозможен, то
механизм случайного выбора нельзя считать
основой эволюции.
Я согласен с этим утверждением, но
считаю, что проблема сложнее и такой
аргументации недостаточно, тем более,
что против нее существуют контрдоводы,
отнюдь не лишенные смысла. Давайте
лучше посмотрим на проблему
эволюции с несколько иных позиций.
Мир действительно стохастичен.
И есть довольно много объективных
причин для случайного характера
движения материи. Первая —
микроуровень бытия материи стохастичен в
принципе. Мы просто не можем оперировать
с конкретными частицами микромира,
потому что в нашем распоряжении
только вероятности их локализаций, вероят-
23

ности распределения скоростей и т. д.
Эта вероятностная природа
обусловливает стохастичность и на более высоких
уровнях материи. Законы же физики
проявляются на фоне этой случайной
картины. Закономерности диффузии,
например, это следствие хаоса, вроде
броуновского движения. Кроме того,
есть вполне детерминированные
процессы, которые все же не отличимы от
стохастичных. Классический тому
пример — странный «аттрактор Лоренца».
Это система третьего порядка,
траектория которой совершенно хаотична. Она
целиком заполняет некоторое
пространство*. Другой пример — движение
жидкости или газа. В принципе мы можем
математически описать движение всех
молекул, составляющих поток. Но чтобы
рассчитать их положение в тот или иной
момент времени, надо знать начальные
состояния и скорости молекул. А они —
результат всей предыстории, о которой
мы практически ничего не знаем. Во
всяком случае мы никогда не будем
знать начала, и это заставляет считать
начальное состояние случайным.
Таким образом, множество веских
причин диктуют нам принять
стохастичность материального мира и
генетической информации в том числе. Но
случайность случайности — рознь. И из
сказанного вовсе не следует, будто
случайность — наиглавнейший фактор
эволюции.
Прежде чем идти дальше, упомяну
лишь один экспериментальный факт:
карандаш нельзя поставить на острие —
он упадет. Повинна в этом все та же
стохастичность, присущая природе.
И среди всех возможных положений
одинокого карандаша, поставленного
однажды на острие, мы можем
наблюдать лишь те, когда он пребывает в
лежачем состоянии. Тем самым я хочу
подчеркнуть, что из равновероятности
причин вовсе не следует
равновероятность окончательных состояний.
РАВНОВЕРОЯТНОСТЬ
ИЛИ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТБОР!
Давайте вспомним сказку Шехерезады,
в которой маленький арабчонок
выпустил джина из бутылки. Оказавшись на
свободе, джин пообещал избавителю
выполнить любое его желание. Этот
джин был либо лгуном, либо
невеждой. Как бы ни был могуч джин, ему
* Хаотичность движений в «аттракторе
Лоренца» — это проявление лредельнои
неустойчивости: два любых, даже близких начальных
состояния порождают весьма разные движения,
как будто бы они простимулированы
случайными, независимыми друг от друга причинами.
не дано переступить через законы
сохранения. Скорее всего, он не знал
физики, не знал, что любые процессы
материального мира подчиняются
законам сохранения материи, импульса,
энергии и т. д.
Эти законы ограничивают выбор —
в материальном мире отнюдь не любой
процесс можно реализовать. Кроме
того, есть и другие помехи, например
второй закон термодинамики, гласящий,
что энтропия замкнутой системы не
может уменьшаться. Эти принципы
отбора еще сильнее сужают спектр
допустимых движений.
Только что шла речь о «принципе
карандаша». Это еще один принцип
отбора: в природе можно наблюдать
лишь те процессы, которые достаточно
устойчивы при внешних «случайных»
воздействиях.
Но для дальнейших рассуждений нам
важен другой принцип отбора —
принцип минимума диссипации энергии.
Речь идет о том, что возможных
движений, не нарушающих законы
сохранения, второй закон термодинамики и
принцип устойчивости, может быть
много, однако в природе мы наблюдаем
лишь те, которые идут с минимальным
ростом энтропии. Вот простейший и
хорошо известный пример — течение
жидкости в трубе. Здесь возможны два
режима — ламинарный и турбулентный.
И оба подчиняются всем законам
сохранения. Но пока скорость жидкости
мала, пока ламинарный поток не
потерял устойчивости, наблюдается он и
только он, потому что турбулентный
режим сопровождается более быстрым
ростом энтропии. Сказанного пока
достаточно. Ибо любая мутация, любая
запись генетического кода — суть
процессы физико-химической природы, и
подчиняются всем принципам отбора,
о которых шла речь.
Подсчеты вероятностей, которые
делают для подтверждения или критики
классической дарвиновской схемы,
исходят из предположения о
равновероятностном распределении возможных
состояний. На самом же деле
вероятность подавляющего большинства
мыслимых состояний равна нулю, иначе
говоря, они просто запрещены. К
сожалению, никто не делал подсчетов
вероятности тех или иных комбинаций
генетического кода, исходя из того, что
множество возможных состояний той
или иной материальной системы, того
или иного процесса стеснено запретами,
что это множество в действительности
достаточно узко. Да и сделать такой
подсчет не просто.
24

С этих позиций вряд ли верно
говорить о случайном характере эволюции,
даже признавая огромную роль
случайностей. Но следует ли отсюда вывод
о целенаправленном развитии природы?
Наверное, нет. Все процессы неким
образом направлены, канализированы
законами физики и химии. А вот о
широте этих каналов — о возможностях,
которые отпускает природа стохастике,
об этом поговорить стоит.
ИНФОРМАЦИЯ И ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ
Е. К. Тарасов абсолютно прав,
утверждая, что нельзя понять природу
эволюции живой материи, не используя
понятие информации. Нельзя в принципе!
Я скажу больше — все основные
особенности, отличающие биологический
уровень организации материи от уровня
неживой (или косной) материи, так или
иначе обусловлены процессами сбора,
передачи, обработки и анализа
информации.
Среди утверждений Е. К. Тарасова
было одно, которое прозвучало как
упрек: «... в современные физические
теории понятие информации не входит».
И это заставляет меня сделать
небольшое отступление.
Увы, понятие информации
неоднозначно. Во всяком случае трактуют его
по-разному. И я думаю, что это и
служит предметом многочисленных
заблуждений. Например, часто пытаются
ввести информацию в ранг
философской категории, приписать ей некое
всеобщее значение, связывают ее с
энтропией... И здесь нам необходимо хоть
как-то в этом разобраться.
Замечу, что новое понятие следует
вводить в науку тогда и только тогда,
когда без него не обойтись. Вот почему
в физике не употребляют понятие
информации. Все процессы, которые
физика изучает, прекрасно укладываются
в те законы и принципы отбора, которые
обходятся без понятия «информация».
Короче говоря, физике понятие
информации не нужно. И я уверен, что
физические законы и впредь не будут
содержать этого понятия. Но оно
абсолютно необходимо при изучении живого
мира, где принципы отбора не
выведешь из тех законов, которые
управляют движением неживой материи.
А теперь с отступлением пора
покончить: нам предстоит коснуться святая
святых — вопроса о том, что такое жизнь
и чем процессы в живом веществе
отличаются от процессов в неживой
материи. Именно коснуться, а не
обсуждать. Мне важно подчеркнуть лишь одно
свойство, присущее всему живому —
устойчивость, стремление к сохранению
гомеостаза, порождающее гигантскую
систему обратных связей. Конечно, я
не могу описать процесс, породивший
обратные связи. Если бы я смог это
сделать, то оказался бы автором еще
одной теории происхождения жизни.
Но думаю, что именно эта
кибернетическая концепция жизни однажды
выведет исследователей на вершину,
откуда откроется панорама ее зарождения.
Так или иначе, но если однажды
возник процесс с «усиленным законом
Ле-Шателье», процесс с характером
цепной реакции, то вместе с ним
родилась и некая форма стабильности,
коренным образом отличающаяся от
устойчивости лежащего карандаша. И кто
знает—может быть, именно такие
процессы и запустили эволюционный
механизм, создавший живую пирамиду, на
вершину которой взгромоздился
человек, с апломбом утверждающий, что
именно он и есть венец творения. Что
тут ни говори, все утверждения до поры
до времени будут мыслями «от
лукавого». Но есть факт. И он абсолютен:
любая живая материя стремится сохранить
свою стабильность, сохранить себя как
живое с помощью обратных связей.
И эти связи рождают новые принципы
отбора, среди которых естественный
отбор, наверное, лишь один из
механизмов.
Так вот, описать обратные связи, эту
неотъемлемую основу жизненных
процессов, нельзя без понятия информации
(и памяти). Говорить же об информации
и информационных потоках имеет
смысл, лишь когда видна цель, для
достижения которой используется
информация. И такая цель есть—сохранение
гомеостаза. Значит, любому живому
существу необходимы датчики
(рецепторы), фиксирующие отклонения
организма от границы гомеостаза.
Информация от этих датчиков тем или иным
образом обрабатывается, и
«принимается решение»: организм мобилизует
ресурсы и меняет свое состояние. Чем
сложнее организм, тем сложнее его
информационные потоки и структура
обратных связей, тем разнообразнее
возможности сохранения гомеостаза.
С таких позиций возникновение
обратных связей — по своему существу
тождественно возникновению жизни.
Однако об этом этапе, об этом
моменте развития материи мы, увы, не знаем
ничего. Давайте примем как аксиому то,
что вместе с жизнью рождается и
способность к целесообразному
поведению— возникает механизм управления
(механизм обратных связей). Этот ме-
25

ханизм удивителен — крошечная
толика атомов или молекул, ничтожная часть
совокупности атомов, слагающих
организм, определяет его бытие. И не
только бытие. ДНК рождает
упорядоченность — удивительную повторяемость
процесса жизни. Ничего
подобного,физика не знает.
У всех законов физики стохастическая
основа и закономерности пробиваются
сквозь стохастику, например, из хаоса
гигантского числа молекул рождается
диффузия. А она не что иное, как
результат огромного количества
случайностей. В живых же существах
упорядоченность диктуется ничтожной группой
молекул!
Здесь невольно напрашивается
аналогия с автопилотом пассажирского
лайнера, но только с автопилотом,
рожденным не волей конструктора, а
возникшим в бесконечном естественном
процессе эволюции.
И вот эта невидимая глазом
упорядоченность молекулярного уровня жизни,
упорядоченность, рождающая порядок
на макроуровне, дает и новые принципы
отбора: структура обратных связей
позволяет лишь ограниченный круг
движений (развития). Возникает
дополнительный отбор, порожденный отнюдь
не законами физики и химии, а самой
эволюцией. И все же эволюционный
процесс, если понимать его широко,
приобретает свойства цепной реакции.
С этих позиций можно по-настоящему
оценить роль памяти. Ведь именно
структура памяти — залог сложности
и надежности обратных связей, именно
память гарантирует целесообразность
реакций организма на внешние
воздействия. Здесь Тарасов совершенно прав.
Выявленный спектр типов памяти
огромен м все время расширяется. Есть
поведение чисто рефлекторное (или
рефлексное), при котором сам рефлекс
является памятью, и есть сложнейшие
процессы мышления, обеспечивающие
переработку информации на основе
набора ((Памятей», и т. д.
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ИТОГ
Процессы материального мира не могут
быть произвольными. Любая стохастич-
ность так или иначе направлена. Законы
природы — это принципы отбора,
которые ограничивают стохастическую
индивидуальность. Кроме законов
сохранения, особую роль в эволюции играют
второй закон термодинамики и принцип
минимума диссипации энергии.
(Энтропию можно интерпретировать как меру
неупорядоченности.) И вполне
справедливо вот такое высказывание: все про-
26
цессы, которые не подпитываются извне
притоком энергии и вещества, ведут
к разрушению первоначальной
организации.
А принцип минимума диссипации
энергии можно трактовать вот так. Из
всех возможных движений (возможных
состояний) вещества, при которых идет
постепенное разрушение организации,
воплощается только то, которое дает
минимальный ущерб.
При переходе материи в живое
состояние этот принцип приобретает
особое значение, ибо начинается убывание
энтропии за счет более быстрого ее
нарастания вне организма. В живой
материи возникают новые принципы
отбора, по своей сути являющиеся
обратными связями, которые при помощи
метаболизма стимулируют дальнейшее
усложнение организации, то есть
локальное убывание энтропии. Эти
принципы отбора совершенствуют структуру
обратных связей и рождают новые.
БИФУРКАЦИИ, КАТАСТРОФЫ
И РОЛЬ СЛУЧАЙНОСТЕЙ
Начнем с простого и хорошо известного
примера, которым еще в XVIII веке
пользовался великий Эйлер.
На некий прямолинейный стержень
действует сила р, направленная вдоль
него (см. рис.). Если сила р мала,
единственным состоянием равновесия
стержня будет прямолинейное. Это означает,
что если вывести стержень из
равновесия, например ударив его по
направлению стрелки, то возникнут колебания,
но стержень в конце концов вернется
в исходное состояние. Однако есть такое
значение силы р*, что при любом р>р*
у стержня появятся новые положения
равновесия (положения II и III) в
форме полуволны синусоиды. В таких
условиях прямолинейное состояние стержня
Возможные состояния равновесия стержня
при внешних воздействиях

уже неустойчиво. Это значит, что каким
бы ни было внешнее воздействие на
стержень, он не вернется в исходное
положение. Стержень займет
положение II или III. А вот какое именно,
предсказать нельзя. Оно зависит от
направления случайного внешнего
воздействия.
Нагрузку, когда р = р*, называют
точкой бифуркации, потому что при
переходе того или иного параметра через
свое критическое (бифуркационное)
значение качественно меняется
структура (организация) системы.
Чем сложнее система, тем у нее
больше самых разных критических значений.
Это дискретные множества. И они
строго детерминированы. Они продиктованы
свойствами вещества, законами
сохранения и внешней средой так же, как и
возможные формы кристаллических
решеток. До тех пор, пока значения
параметров состемы далеки от
бифуркационных (иногда их называют
параметрами катастроф), случайные
факторы мало влияют на эволюцию. Они
приводят лишь к локальным флуктуа-
циям. Это период медленного
накопления изменений, тот этап эволюции,
который можно предсказать.
Конечно, речь идет лишь о
принципиальной возможности: реальный
прогноз требует знания множества
возможных структур. Но когда система
окажется в окрестности точки катастрофы,
дальнейший ход эволюции
принципиально непредсказуем. Конечно, условия
отбора (принципы устойчивости,
минимума диссипации и т. д.) ограничивают
возможные альтернативы развития
системы, но неоднозначность
сохраняется. К какому новому состоянию она
начнет приближаться, зависит от
характера случайных возмущений, как и в
примере со стержнем. Когда нагрузка р
станет больше «катастрофической» р*,
форма стержня может оказаться любой
синусоидой, лежащей на поверхности
вращения, образованной этой
синусоидой, но предсказать, какой именно,
невозможно.
Выходит, что сам характер
организации, сама структура вещества
становится компасной стрелкой эволюции.
И, пожалуй, неизмеримо сложное
явление эволюции можно свести к
примитивной схеме, разбив эволюционный
процесс на два этапа. Этап
медленного, я бы сказал, планомерного развития,
этап накопления изменений, когда сто-
хастичность, случайность внешних
воздействий очень мало влияет на характер
процесса. И второй этап — короткие
периоды качественной перестройки
системы, возникновение той или иной
формы, когда то или иное состояние
живого вещества сильно зависит от
случайных факторов. На этом этапе
эволюция идет чрезвычайно быстро.
Наверное, быстрая адаптация биологических
макросистем, при заполнении новых
биологических ниш, связана именно со
сменой структур.
Е. К. Тарасов в своей статье говорит
о роли «изобретений». Я думаю, что
«изобретения», то есть отыскание
организмом новых возможностей для
упрочения своего гомеостаза с помощью
обратных связей, делаются непрерывно.
Но если «изобретения» появляются в
периоды равновесного развития между
бифуркациями, то они не очень-то
влияют на характер эволюции. Наверное,
они могут легко стереться из памяти.
Другое дело, если «изобретения»
возникают тогда, когда параметры системы
близки к бифуркационным значениям.
Тогда «изобретения» чрезвычайно
важны для судьбы организма и популяции
и навсегда закрепляются в памяти.
Структура системы (организма,
популяции) — это своеобразный ресурс,
который можно использовать для
упрочнения гомеостаза. В ходе эволюции
организация обычно усложняется. Но
это отнюдь не закон. Возможна и
деградация. Пример тому — паразиты, о
чем писал и Е. К. Тарасов.
Говоря о механизмах отбора, я
обратил внимание на принцип минимума
диссипации энергии. Этот принцип
можно по-разному интерпретировать.
Например, так: среди возможных форм
движения (развития), которые
достаточно стабильны и обеспечивают гоме-
остаз, воплощаются самые экономные.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цель этой статьи ограниченная. Я лишь
хотел обратить внимание читателей
на то, что для объяснения тех или иных
сторон эволюционного процесса вовсе
не бесполезны общие соображения
физики и теории управления.
27

utt\\\
%\
Попытка контакта
РАССУЖДЕНИЕ
О КИБЕРНЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
В БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ
А ДУИИИ
ГЛАВА ПЕРВАЯ,
В КОТОРОЙ АВТОР ПОЗВОЛЯЕТ СЕБЕ
НЕКОТОРЫЕ ОБОБЩЕНИЯ
Одно из главных занятий специалистов
в области наук, которые принято
называть естественными,— построение
моделей окружающего мира и изучение
этих моделей. Способов построения
28

моделей множество, но все их можно
грубо свести к двум; представителей
этих двух способов я буду для
удобства условно называть Математиком и
Биологом (почему — сейчас станет
ясно).
Модели Математика напоминают
детский конструктор: это набор
определенных деталей и приложенные к ним
точные правила сборки. Из таких
деталей Математик собирает более или
менее сложные конструкции. Чаще
всего оказывается, что получившаяся
конструкция вполне сносно описывает
некоторое явление окружающего мира.
(Виною этому, скорее всего, терпимость
физического мира к адекватности,
наших моделей.) Как бы там ни было,
Математик всегда имеет право сказать:
«Если известная нам реальность не дает
примера явления, хорошо описываемого
моей моделью, то это еще не значит,
что подходящей реальности не
существует вообще».
Время от времени Математик
проявляет готовность расширить набор
исходных деталей; он даже позволяет
иногда толкать себя под руку во время
сборки, называя это «случайным
событием». Но... все должно происходить по
правилам. Этого он неукоснительно
требует и от окружающего мира.
Однозначность — его бог, лаконичность —
его красота.
Модели Биолога — это литература.
Иногда блистательно точная, иногда
графомански беспомощная. Если
Математик часто и не интересуется, как
можно будет истолковать результат его
возни с деталями конструктора, то
Биолог всегда строит модель тех явлений,
которые он наблюдает в живой
природе. Однако еще Алиса говорила: «Вы
себе не представляете, как это путает,
когда все вещи живые». И зачастую
модель Биолога помимо его воли
становится неоднозначной и трудно
обозримой. Она не столько объясняет,
сколько уговаривает. А правила
построения таких моделей изменяются от
случая к случаю, в зависимости, главным
образом, от господствующих в биологии
умонастроений.
Вплоть до середины XX века
вселенные Математика и Биолога
существовали независимо друг от друга, каждая
в своих пространственно-временных
координатах. XX век взломал многие
границы — в истории, в искусстве, в науке.
В 1940 г. известный английский биолог
К. X. Уоддингтон писал: «Мы можем
только с завистью смотреть на физиков,
включающих в одну стройную систему
представлений и поведение электронов,
и эволюцию обширных звездных
систем». Так возникла и окрепла у
Биологов мысль о необходимости контакта.
Контакта с Математиком, порождением
совсем другой вселенной.
Астрономы, анализирующие
возможности контакта между инопланетными
цивилизациями, высказывают
предположение, что одной из причин, по
которой такой контакт может не состояться,
может оказаться отсутствие интереса
к общению. Основные интересы
цивилизации могут стать локальными,
замкнутыми на себя. Во вселенных
Математика и Биолога такая тенденция очень
сильна. Тем интереснее попытки понять
друг друга, даже если сигналы одной
цивилизации принимаются другой в
весьма искаженном виде.
Идеальной ареной контакта стала
одна из важнейших областей биологии.
«Если бы" биолог захотел выбрать из
своей науки одно явление в качестве
кардинальной проблемы, он не нашел
бы более подходящей, чем проблема
эмбрионального развития или
морфогенеза в целом». Это мнение Биолога,
но поразительно, что это мнение,
по-видимому, полностью разделяли
крупнейшие математики второй половины
XX века А. Тьюринг и Дж. Нейман.
ГЛАВА ВТОРАЯ, ИЗ КОТОРОЙ
ЧИТАТЕЛЬ УЗНАЕТ, КАК НЕПРОСТО
СТАТЬ ГОЛОВАСТИКОМ
Сменяют друг друга геологические
эпохи, претерпевает изменения
поверхность нашей планеты: извергаются
вулканы, наступают и отступают моря,
ползут с гор ледники... Но результат этих
катаклизмов выглядит совершенно
незначительным по сравнению с теми
изменениями, которые происходят в ходе
превращения оплодотворенной клетки
во взрослый организм.
Изменения количественные: от одной
клетки до Ю10 клеток, от 3 • 10~6 грамма
(масса яйцеклетки человека) до 10'
граммов. Изменения формы: от
шарообразной бластулы до разнообразных
существ, идеально приспособленных
к самым различным средам обитания
и отличающихся одно от другого, как
осьминог от жирафа. Наконец,
изменения функции: от почти однородного
скопления клеток до высочайшей
специализации, до выполнения действий
столь различных, как перенос
кислорода эритроцитом и передача импульса
нервной клеткой.
Говоря ранее о Биологе, мы
сознательно упомянули лишь о слабостях,
присущих «биологическому мышлению».
Однако знания, накопленные класси-
29

ческой эмбриологией, можно с
уверенностью назвать одним из величайших
достижений человеческого ума.
Существует легенда о том, будто
пятилетний Капабланка научился играть
в шахматы сам, молча наблюдая за
игрой взрослых. Если это правда, то это
случай уникальный в истории шахмат.
А развитие эмбриона можно сравнить
с партией в трехмерные шахматы,
которую разыгрывает перед вами
Природа,— и вы, следя за ходом партии,
должны обучиться правилам игры. При
этом вы замечаете, что могут меняться
и цвет, и возможности каждой «фигуры»,
что их может становиться то больше,
то меньше. А спросить, что все это
означает, не у кого...
Основные этапы эмбриогенеза у хвостатых
амфибий. Оплодотворенное яйцо представляет
собой большую шарообразную
клетку — зиготу A). Зигота, последовательно
делясь, превращается в бластулу
B) — полый шар из десятков тысяч клеток.
На следующей стадии простой полый шар
бластулы превращается в трехслойный
зародыш с полостью внутри — первичной
кишкой C).
Во время этих первых стадий клетки
зародыша еще не похожи на клетки
взрослого животного. Дифференцировка,
то есть приобретение ими тех специфических
свойств, в которых будет нуждаться
взрослый организм, происходит только
на следующей стадии — во время
органогенеза D), в результате которого
на свет появляется активно плавающая
личинка, снабженная жабрами для дыхания,
почками для выделения, нервной и
кровеносной системами...
Несмотря на все трудности, сегодня
Биолог может достаточно связно
описать по крайней мере внешнюю
сторону явлений, происходящих в процессе
эмбриогенеза — развития зародыша.
Наиболее изучен и поэтому чаще всего
используется в качестве примера этот
процесс у амфибий — тритонов и
лягушек; чтобы читатель мог получить
представление о ходе эмбриогенеза,
мы приводим схему, где изображены
основные его этапы для тритона.
Чтобы получить эти сведения,
понадобились годы исследований. Но тем
не менее пока остается без ответа
самый важный вопрос: как может
единственная зародышевая клетка, с
которой все начинается, управлять столь
сложным процессом?
ГЛАВА ТРЕТЬЯ В КОТОРОЙ АВТОР
УБЕЖДАЕТ ЧИТАТЕЛЯ
ЧТО ЧАСТЬ МОЖЕТ БЫТЬ
РАВНА ЦЕЛОМУ
Основа экспериментальной
эмбриологии— это вмешательство исследователя
в ход «шахматной партии»,
разыгрываемой Природой на его глазах, в
надежде по результатам такого вмешательства
понять, скажем, предназначение той
или иной «фигуры». Как и всегда в
биологии, на этом пути его ожидают по
крайней мере две опасности. Он отнюдь
не уверен, во-первых, в том, что сделал
именно то, что собирался сделать, и,
во-вторых, в том, что наблюдает
результат именно своего вмешательства.
Один из способов вмешательства в
ход партии — исподтишка удалить с
доски фигуру и наблюдать, как на это
будет реагировать противник (так
поступил в свое время — правда, с
несколько иной целью— Остап Бендер,
играя в Васюках с одноглазым
любителем шахмат).
Классические опыты такого рода
состоят в том, что как только яйцо
тритона завершит первое деление, его
разделяют пополам. Оказывается, из каждой
такой половины может вырасти целый
зародыш — меньшего размера, но без
видимых анатомических дефектов.
Это одно из самых интересных и
загадочных свойств живого. Действительно,
оно как будто предполагает наличие
конечной цели развития—образования
сформировавшегося организма. И при
этом как будто неважно, из какой части
зародыша организм будет развиваться.
Значит, механизм, управляющий этим
процессом, не может быть «спрятан»
в какой-либо конкретной клетке
зародыша. Есть даже взрослые организмы,
каждая клетка которых «знает», как
30

должен выглядеть весь организм
целиком. Например, гидру можно разрезать
на маленькие кусочки и их перемешать,
что не помешает ей со временем стать
обычной полноценной гидрой.
Такие эксперименты неоспоримы. И
очень велик соблазн объяснить их
результаты влиянием неких
постулируемых «высших сил», присущих живой
материи. До сих пор приходится
слышать, например, что между живым и
неживым, между организмом и
машиной существует, мол, принципиальное
отличие: если от машины отрезать кусок,
из него не вырастет целая машина.
«Высшие силы» — конечно, в
соответствующем научном обрамлении —
присутствуют во многих биологических
теориях. Может быть, кардинальные
вопросы жизни вообще не поддаются
решению по тем правилам, которые считает
обязательными Математик?
Достаточно было, однако, и Биологу,
и Математику, по выражению Гессе,
проявить «интеллектуальное
рыцарство», чтобы проблема регенерации
зародыша приобрела четкость
математической задачи. Для этого Биологу
пришлось примириться с необходимостью
упрощения реальной биологической
ситуации, а Математику — осознать, что
он имеет дело с действительно очень
сложной задачей и что каждый шаг на
пути ее формализации должен быть
понят и одобрен Биологом.
Пока еще не совсем формальная, но
уже пригодная для дальнейшей работы
постановка задачи выглядела так.
Каким образом в организме (ткани),
состоящем из клеток с одинаковым
набором инструкций, возникает
определенное пространственное расположение
клеток, независимое от размеров
организма (массы ткани), взаимного
расположения клеток или наличия каких-
либо определенных клеток?
Теперь уже можно было приступать к
разработке модели.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ,
ИЗ КОТОРОЙ СТАНОВИТСЯ ЯСНО,
ЧТО МАШИНА МОЖЕТ ВЕСТИ СЕБЯ
КАК ЖИВОЕ СУЩЕСТВО
Как мы уже говорили, любая хорошая
модель начинается с выбора «правил
игры» — аксиом.
Аксиома 0. Клетка —
детерминированный автомат, то есть дискретное
устройство, поведение которого может
быть описано набором инструкций
(команд) вида: если автомат находится
в состоянии So и на вход поступил
сигнал «а», то автомат перейдет в
состояние S, и выдаст на выход сигнал «Ь».
Аксиома 1. «Ткань» представляет
собой линейную цепочку клеток.
Аксиома 2. Каждая клетка может
непосредственно общаться только с
соседками справа и слева.
Аксиома 3. Крайние клетки (справа
и слева) знают, что они крайние.
Аксиома 4. Каждая клетка снабжена
одним и тем же набором инструкций,
то есть генотипы всех клеток
одинаковы.
Аксиома 5. Каждая клетка может
находиться в одном из некоторого
множества состояний, то есть фенотипы
клеток могут быть различными.
Можно ли наблюдать в ткани,
описываемой такими аксиомами, явления,
которые напоминали бы то, что
происходит при развитии яйца тритона?
Например, может ли эта ткань организоваться
так, чтобы получилось к различных по
своим свойствам (фенотипам) кусков
xii х2» хз/ ••• » Xki расположенных
в пространстве определенным
образом: например, сначала все клетки с
фенотипом х,, потом с фенотипом
х2 и т. д.? И главное, как сделать,
чтобы получившаяся пространственная
конфигурация восстанавливалась при
прибавлении, удалении и перестановке
клеток, иными словами, не зависела от
начального состояния ткани?
Может показаться, что если такая
задача и имеет решение, то набор
инструкций у каждой клетки (ее генотип)
должен быть весьма сложным. Однако
это совсем не так. Чтобы это доказать,
возьмем в качестве примера случай,
когда ткань должна независимо от
длины цепочки разделиться на три равные
части с фенотипами X, Y, Z.
Для этого каждой клетке,
оказывается, достаточно иметь такой набор
инструкций.
1. Если слева или справа нет клеток,
пометь себя числом 1, передай его
соседней клетке и остановись.
2. Если от соседней клетки получено
число, прибавь к нему 1, пометь себя
получившимся числом и передай его
соседней клетке с другой стороны.
3. Если ты уже имеешь одну метку и
получила другую, то раздели величину
метки, пришедшей слева, на величину
пришедшей справа; частное будет твоей
новой меткой.
4. Если твоя новая метка окажется
меньше 1/2 — перейди в состояние X;
если больше 1/2, но меньше 2 —
перейди в состояние Y; если больше
2 — перейди в состояние Z.
Если взять цепочку, скажем, из девяти
клеток (см. рисунок на следующей
странице), то легко проверить, что:
31

метка 1 1-*>2-»3-*4-*.5-*6-»Л-#.8-*9
метна 2 94-8 «-7 «~6 «-5 «-4 +~3 *-2 *-1
во-первых, цепочка разделится на три
равные части при любом числе клеток,
кратном трем;
во-вторых, подставив в пункте 4
инструкции другие значения порогов,
можно добиться, чтобы цепочка
разделилась на любое число равных частей;
в-третьих, таким же способом можно
заставить цепочку разделиться и на
любые неравные части.
Описанная модель, несмотря на свою
простоту, обладает свойством, которое
позволяет считать ее нетривиальной.
Лишь незначительно усложняя клетки,—
точнее, добавляя к их генотипу
дополнительные инструкции,—^ можно с ее
помощью изучать все более сложные
явления.
При внимательном изучении нашей
модели возникает мноУо интересных
вопросов. Рассмотрение их, даже и
беглое, явно выходит за рамки
популярной статьи. Во всяком случае, есть
основания надеяться, что изучение
различных аспектов этой модели может
представить интерес для биологов,
специализирующихся в _этой области,
и даже, возможно, натолкнет их на
некие полезные мысли.
ГЛАВА ПЯТАЯ — О ПОЛЬЗЕ КОНТАКТА, ИЛИ
О ТОМг ЧТО «РАЗУМ ПОСТИГАЕТ ТОЛЬКО
ТО, ЧТО ОН СТРОИТ ПО СОБСТВЕННОМУ
ПЛАНУ»
Польза любого контакта всегда
обоюдна. Оказывается, Математик может
найти в биологии развития — этой,
казалось бы, далекой и чуждой ему
области— целый класс нетривиальных и
весьма красивых (с точки зрения его
собственных критериев) задач. Не
случайно Джон Нейман считал, что
решение задач о самовоспроизведении
автоматов «прольет свет как на
фундаментальные проблемы биологии, так и на
проблему, касающуюся потенциальных
возможностей автоматов».
Такие задачи, которые просто
сформулировать и сложно решить,
Математик, как правило, ценит очень высоко.
В качестве примера можно привести
одну подобную задачу, исходившую от
Биолога и весьма заинтересовавшую
Математика, и не только Математика
вообще, но и математиков вполне
конкретных.
Вернемся на время к модели,
описанной в предыдущих главах. Заметим,
что клетки в этой модели должны уметь
запоминать числа, причем чем больше
клеток в системе, тем эти числа
оказываются больше. Таким образом, объем
памяти таких клеток должен зависеть,
вообще говоря, от их числа. Конечно,
проще всего постулировать, что любая
клетка имеет память, достаточную для
запоминания любых чисел, с которыми
ей придется оперировать. Однако с
точки зрения Математика, такое
предположение совершенно неоправданно.
Прежде всего, из-за принципа, который
в логике и философии получил название
«бритвы Оккама»: не следует вводить
лишних сущностей.
В теории алгоритмов существует
объект, который называется «автомат
Неймана». Грубо говоря, одномерный
автомат Неймана—это та же цепочка
клеток, что и описанная в нашей модели,
но только бесконечная в обе стороны и
с тем существенным отличием, что
каждая из клеток может иметь лишь
конечную память (число состояний),
не зависящую от длины цепочки.
Теперь представим себе такую
ситуацию. Имеется цепочка из п клеток,
причем число п не известно ни одной
из них. Крайняя клетка в цепочке
получает приказ, предписывающий всем
клеткам одновременно совершить
некоторое действие. Какими
инструкциями следует снабдить клетки, чтобы они
могли этот приказ выполнить?
Заметим, что эта задача представляет
для Математика немалый интерес —
как теоретический, так и практический,
поскольку она прямо связана с
проблемой синхронизации процессов в
развивающейся системе автоматов.
(Опубликована она под названием «задачи о
стрелках»: вместо цепочки клеток в ней
фигурирует шеренга стрелков, которые
должны по получении приказа
одновременно выстрелить.)
Проще всего было бы решить эту
задачу так же, как предыдущую. Крайняя
32

клетке, получив приказ, отмечает себя
единицей и передает эту единицу
соседке, та прибавляет к ней единицу и т. д.
Через п тактов общения все клетки
узнают свои порядковые номера, и
информация начнет передаваться в обратном
направлении. При этом каждая клетка,
получив сигнал от соседки, начнет
обратный счет, на каждом такте вычитая
единицу из своего номера. Кроме того,
приказ начать обратный счет она будет
передавать дальше по цепочке. Легко
проверить, что через 2п тактов все
клетки одновременно досчитают до
нуля, и в этот момент они могут
одновременно «выстрелить».
Однако это решение предполагает,
что каждая клетка может запомнить
любое число от 1 до п. Что же
изменится, если цепочка клеток (или шеренга
стрелков) представляет собой автомат
Неймана? В этом случае число клеток в
цепочке заранее неизвестно и может
быть любым, а память каждого
элементарного автомата, по определению,
фиксирована — значит, предыдущее
решение не проходит. Небольшое
раздумье показывает, что вообще неясно,
можно ли предложить решение этой
задачи, не связанное в той или иной
форме с пересчетом, то есть можно ли
ее решить на автоматах Неймана.
«Я настоятельно прошу знающих
решение этой задачи избегать
разглашения его тем людям, которые сами ищут
решение, чтобы не испортить
удовольствия от решения этой интригующей
проблемы»,— писал Э. Мур, впервые
опубликовавший задачу о стрелках. Тем
не менее не могу отказать себе в
удовольствии пересказать изящную идею,
с помощью которой она была решена.
Предположим, что крайняя слева и
крайняя справа клетки отмечены
специальными символами I и р и что число
клеток в цепочке есть целая степень
двойки (оба эти предположения
сделаны только в целях упрощения
изложения, и от них можно избавиться). Пусть
в начальный момент клетка I получила
приказ. Она должна тут же передать
соседней клетке сигнал П,, а на
следующем такте передать ей же сигнал
П2- Эти сигналы имеют разную
скорость передвижения — в этом и
заключается главный секрет. Если сигнал П(
перемещается на одну клетку за один
такт, то сигнал П2 — за три такта.
Сигнал П,, дойдя до клетки, помеченной
символом р, «отражается» и идет в
обратном направлении. Легко проверить,
что на такте 3 (п/2—1) сигналы П, и
П2 окажутся в соседних клетках,
расположенных как раз в середине цепочки.
После этого они д< жны, отметив
клетки, где это произошло, организовать
такой же процесс деления пополам
каждый в своей половине, отмечать там
клетки, ближайшие к середине, и т. д.
Не более чем через Зп тактов каждая
отмеченная клетка «почувствует», что
отмечены обе ее соседки — справа и
слева,-и все клетки одновременно
перейдут в состояние «выстрела».
Задача о стрелках — пример того,
как весьма сложное и целесообразное
поведение может быть результатом
выполнения очень простого по форме
и экономного набора инструкций:
сейчас существует решение этой задачи,
требующее всего 2п—2 тактов времени
и лишь 9 состояний в каждом автомате.
А еще — это пример того, как может
«выстрелить» умение Математика
хорошо поставить вопрос.
Проблема контакта с инопланетными
цивилизациями вызывает к себе
большой интерес уже потому, что, по словам
И. С. Шкловского, информация,
полученная нами от другой цивилизации,
может «существенно помочь в
преодолении трудностей развития нашей
цивилизации». Это же относится и к
контактам между миром Математика и миром
Биолога.
Конечно, когда одна цивилизация
узнает от другой секрет пороха или когда
в биологической лаборатории
устанавливают электронную вычислительную
машину, возможности одной из сторон
заметно возрастают. Но вовсе не
очевидно, что она после этого быстрее
преодолеет «трудности своего
развития»...
По-видимому, основная ценность
подобного контакта все-таки не в этом, а в
самом факте его установления, в
выработке нового способа общения и, уже
как следствие, в появлении новых
понятий и идей.
Какие бы новые факты ни были
установлены биологами и какие бы новые
теории в биологии развития ни
появились, ясно одно. Методы Математика,
способ его рассуждений, наконец, его
язык оказывают все более заметное
влияние на Биолога. Это влияние можно
сравнить с тем незаметным, но
чрезвычайно важным воздействием, которое
оказывает на любой организм,
развивающийся в земных условиях, поле
тяготения нашей планеты.
Я отдаю себе отчет в том, что
написанное выше не отражает мнения
большинства биологов. Более того, многие
из них станут с азартом доказывать, что
еще ни одна проблема в биологии не
2 «Химия и жизнь» № 7
33

была решена с помощью
математических методов. И это будет
справедливо, но лишь до тех пор, пока в биологии
развития преобладает изучение
конкретных механизмов развития
отдельных органов тех или иных животных на
определенных стадиях онтогенеза. Как
только Биолог дерзнет объяснить
общие принципы, управляющие
развитием животного в целом, он неизбежно
столкнете я с трудностями, преодолеть
которые помогут только принципы,
исповедуемые Математиком.
Понадобятся эффективные модели для
формализации проблемы, понадобится ясный,
в высокой степени формализованный
язык описания принципов организации.
И если Биолог не захочет или не сможет
овладеть той культурой, которая
создана цивилизацией Математика, ему
придете я создать нечто подобное
заново.
Милости просим!
Статью «Попытка
контакта» комментируют
кандидат биологических наук
М. Б. БЕРКИНБЛИТ
(Институт проблем передачи
информации АН СССР) и
доктор биологических наук
А. А. НЕИФАХ (Институт
биологии развития АН СССР).
Можем мы и сами шене
лить усами.
к. ч\ ковскип
Излагаема ч гипотеза
о происхождении Земли
основана на
предположении, что Земля « на
поящее аремч iipedcruu-
лчет собой огненный шар.
Ил лекции
Дружеское, хотя и
несколько снисходительное
приглашение к контакту мы,
Биологи, можем только
приветствовать. Но сначала —
несколько замечаний по
существу.
Так ли плачевно
состояние контактов между
биологией и математикой, как
утверждает автор статьи?
Не знаем, как обстоят
дела в той «совсем другой»
вселенной, из которой он
к нам обращается, но в
нашей, нынешней,
математические модели в биологии
возникли довольно давно.
Это относится и к
эмбриологии или, шире, к
биологии развития.
Одна из первых моделей
формообразования была
развита еще в 20—40-е
годы, и как раз не
математиком, а крупным советским
биологом А. Г. Гурвичем.
Это была аксиоматическая
модель с четко
сформулированными «правилами
игры», позволявшая
описывать изменения формы
группы клеток; в основе ее
лежало «поле» (например,
концентрация какого-либо
вещества), создаваемое
каждой клеткой и
убывающее с расстоянием. Поле
определяет направления
движения соседних клеток,
поля нескольких клеток
могут складываться по
определенным правилам, и т. д.
Согласно этой модели были
описаны довольно сложные
морфогенезы: гаструляция
в яйцах морского ежа,
развитие мозга у зародыша
акулы, хряща пальца у
тритона, изменение формы
шляпки у грибов и
образование соцветий у растений.
Участие биологов в
математическом моделировании,
отраженное, в первом
эпиграфе к нашему
комментарию, продолжается и в наши
дни. В частности,
моделирование морфогенеза
недавно оказалось связано с
именем английского ученого
Л. Вольперта — тоже не
математика, а биолога,
перешедшего к теоретическим
обобщениям от чисто
экспериментальных работ по
регенерации гидры и
развитию куриного зародыша.
Именно Вольперт
предложил тот круг задач по
регуляции развития, о котором
идет речь в статье А. Дуни-
на. А то конкретное
решение проблемы «дифферен-
цировки» ряда клеток,
которое приведено в статье,
предложил работавший с
Воль пер том математик
М. Аптер. Таким образом, в
этом конкретном случае
задача была предложена
Биологом и решена
Математиком. Контакт, как видите,
налицо...
Проблемами биологии
развития занимались и
многие крупные математики —
А. Тьюринг, Дж. Нейман,
Р. Том и другие. Из них
пока стала классической и
породила целое направление
только работа Тьюринга
1952 года, где
анализировались уравнения,
описывающие реакционные системы
с диффузией. В ней, в
частности, было показано, что
в определенных условиях
концентрация особого
вещества, вызывающего диф-
ференцировку,— «морфо-
гена» может периодически
меняться с расстоянием.
Это позволяет объяснить
возникновение у живых
организмов многих
периодических структур —
позвонков, щетинок и т. д.
Занимавшийся этой
проблемой математик Б. Гудвин
обратил внимание на то,
что клетки слизневого
гриба привлекают друг друга
периодическими сигналами,
выделяя в среду порции
циклического АМФ
(вещества, регулирующего
многие внутри- и
межклеточные процессы). Если
представить себе, что подобное
периодическое выделение
«морфогена» происходит
на разных концах
зародыша, то вдоль него, в точках
интерференции волн, будут
создаваться области
повышенной концентрации
«морфогена», что и может
послужить механизмом
образования повторяющихся
структур. Нечто подобное
было зафиксировано и
экспериментально. Оказалось,
что в тяжелой воде у
головастиков образуется
меньше, чем в норме,
определенных периодических
структур — сомитов. Тяжелая
вода, как известно,
замедляет многие биологические
34

процессы, в том числе,
вероятно, и выделение «мор-
фогена» (если он
действительно существует); ясно,
что когда подобный
гипотетический генератор
работает с меньшей
частотой, то и длина волны, и
расстояние между
сомитами должны увеличиваться.
Конечно, это еще нельзя
считать доказательством
справедливости модели Гуд-
вина, но можно сказать, что
она уже сыграла свою роль,
приведя к постановке
новых опытов.
Таким образом, в
биологии развития в последние
годы идет довольно
активная совместная работа
математиков и биологов. И все
же результаты здесь пока
довольно скромные.
Большинство имеющихся
моделей описывает лишь частные
процессы, и для
математического описания
эмбриогенеза в целом еще
потребуется очень многое
сделать.
В чем тут дело? Почему
биологи далеко не всегда
бросаются проверять те
математические модели,
которые в изобилии
печатаются в математических и
биологических журналах?
Дело в том, что биологов,
как и вообще всех ученых,
интересует не то, как
развитие могло бы происходить,
а только то, как оно
происходит в действительности.
Для этого модель должна
быть основана на том, что
уже известно в эмбриологии,
причем не только
описательной, но и
экспериментальной.
И здесь мы
сталкиваемся с ситуацией, которая
иллюстрируется вторым
эпиграфом к нашему
комментарию. Действительно,
множество математических
моделей развития, и в том
числе модель Аптера,
описанная в комментируемой
статье, основаны на
предположении, что изначально
существует ряд, пласт или
шар совершенно
одинаковых клеток. Исходя из этого,
авторы моделей ищут и
находят остроумные способы,
как из одинаковых клеток
получить разные. Но в
природе такая ситуация почти
никогда не встречается!
Яйцо тритона, как и
большинства видов животных,
исходно не гомогенно, а
содержит две или больше
различающихся областей. В
результате делений из него
получается бластула, одни
клетки которой по многим
признакам отличаются от
других. Именно эти отличия
и предопределяют
начальные этапы дифференциров-
ки. Во многом, хотя и не
во всем, известны и
механизмы дальнейшего
увеличения неоднородности
зародыша: его вызывают
влияния одних клеток на другие,
и проблема состоит лишь
в том, какова химическая
природа этих влияний и
какие конкретные процессы
в клетках они вызывают.
Ближе к предположению
Математика яйцо
млекопитающих — оно,
по-видимому, не поляризовано, и после
четырех делений из него
образуется «морула»,
состоящая из 16 действительно
одинаковых клеток.
Естественно, что большая часть
их граничит с окружающей
средой и лишь меньшая
часть (полагают, что всего
три клетки) оказывается
внутри морулы. Это-то и
определяет их судьбу: только
из этих трех внутренних
клеток образуется
собственно зародыш, а остальные
дают начало так
называемым внезародышевым
образованиям. И здесь,
очевидно, пока нет математической
задачи; проблема состоит
в том, чтобы выяснить,
какие конкретные вещества
из среды действуют на
наружные клетки и какие
изменения в них вызывают.
Означают ли эти примеры,
что Биолог сегодня знает
все механизмы
возникновения различий между
клетками? Конечно, нет. Так что
для Математика остается
открытой возможность
пофантазировать, а для
Биолога — поработать.
Например, кроветворные
стволовые клетки могут
дифференцироваться с разной
вероятностью в одном из
нескольких направлений (в
эритроциты, в лейкоциты, в ме-
гакариоциты и т. д.). Каков
конкретный механизм
выбора ими пути развития?
Может быть, это «рулетка»,
действующая внутри
каждой клетки? А может быть,
это влияние того
микроокружения, в котором оказалась
клетка? Для решения
подобного вопроса могут быть
весьма полезны модели,
особенно те, которые
позволяют провести прямую
экспериментальную проверку.
Итак, для создания
модели необходимы исходные
и по возможности полные
данные, полученные из
эксперимента или наблюдения.
Чем меньше таких данных
известно или принято в
расчет, тем больше вариантов
моделей можно придумать
и тем, как нам кажется,
легче их придумывать. Но
тем меньше и вероятность
того, что предложенная
модель отражает
действительный механизм. Можно
сказать, что модель,
построенная на малом числе
данных, «стоит дешевле»,
а чем больше данных
введено в модель, тем она «доро-
же» и тем труднее
представить себе, что данное
явление можно объяснить как-то
совсем по-иному.
Характерная особенность таких
«дорогих» моделей —
возможность обходиться очень
немногими произвольными
допущениями и объяснять
сразу много необъяснимых
до того явлений. К числу
таких моделей
принадлежали теория эволюции
Дарвина, модель атома Бора,
модель ДНК Уотсона и
Крика или модель регуляции
работы генов у
микроорганизмов Жакоба и Моно.
В такие модели легче
поверить, их хочется проверять.
В «дешевые» же модели
не верится (ведь можно
так, а можно и сяк) —
потому-то их обычно никто
не проверяет. Это
обстоятельство и определяет их
научную судьбу.
Нет, мы не против союза
между Биологом и
Математиком. Но чтобы Математик
мог создать «дорогую»
модель, у которой много
шансов оказаться верной и
привлечь
экспериментаторов, он должен хорошо
понимать проблему и знать
основные факты. Каждому
очевидно, что для
серьезных занятий математикой
биолог должен фактически
стать математиком. Точно
так же для решения
серьезных биологических проблем
математик должен хорошо
разбираться в биологии.
И тогда — милости просим!
2*
35

НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ЧЁМ ПОГЛОТИТЬ
ПЛУТОНИЙ
Стратегически важный
металл плутоний не только
радиоактивен, но и весьма
токсичен. Недавно в журналах
«Nuclear Engineering
International» A980. т. 25, № 305)
и «Nuclear News» A980, т. 23.
№ 10) появилось сообщение
о веществе, способном
связывать и поглощать плутоний.
Это комплексное Соединение,
хелат (от греческого «хела» —
клешня), линейный катехин-
амид карбоксилазы. Этой
«клешней» и захватывается
атом плутония, химически
связанный или свободный.
С помощью этого хелата
удалось вывести из организма
лабораторной мыши 70%
полученного ею ллутония.
Полагают, что многократное
применение препарата
позволит удалять плутоний еще
более полно. Важно, что сам
препарат нетоксичен.
Полагают также, что в дальнейшем
с помощью этого вещества
можио будет извлекать
плутоний из отходов и из ядерного
горючего.
ТАБАК
И БУДУЩЕЕ
СИЛЬНОГО ПОЛА
В некоторых странах
распространена привычка жевать
табачные листья. Врачи одной
из акушере
ко-гинекологических клиник в Индии сравнили
результаты беременности у
220 женщин, жующих табак.
и женщин контрольной
группы, свободных от этой
привычки. Отмечено примерно то же,
что бывает у курильщиц:
процент мертворождений у
матерей, жующих листья, втрое
выше, а средний вес
младенцев на полкилограмма ниже,
чем в контрольной группе.
Неожиданным оказалось
соотношение мальчиков и девочек.
У любительниц никотина на
100 новорожденных девочек
приходилось не 108
мальчиков, как обычно, а всего лишь
80.
НЕ САМОЕ
ГЛАВНОЕ
Младенцу, который обзавелся
первыми зубами, некогда
принято было дарить «на зубок»
серебряную ложечку.
Соблюдать эту традицию становится
все трудней — и не только
из-за демографического
взрыва: все более дефицитным
становится серебро. Его ни-.
ко гда н е было в и збытке —
монеты, украшения, столовые
приборы. Но все это отошло
на задний план с появлением
фотографии. Правда, в
последние годы возникла
надежда на появление
бессеребряных фотоэмульсий, способных
полностью вытеснить
драгоценный металл из
фотографических процессов. Однако
одновременно возникают
новые потребители серебра.
Еще с десяток лет назад,
например, массовое применение
йодистого серебра для
борьбы с градом казалось делом
далекого будущего. А сейчас
в одной только Сербии для
защиты полей и плантаций от
этого стихийного бедствия
запускают в течение года (по
сообщению ТАСС из
Белграда) тысячи противо градовых
ракет.
СКЛАДНЫЕ ДОРОГИ
Чтобы вывезти 6 тысяч
кубометров древесины, надо
построить километр временных
дорог, так называемых «усов».
Преимущественно грунтовые,
они весной и осенью мало
пригодны для движения. В
общем, слабое звено в цепи
лесозаготовок.
Сборно-разборные
покрытия, сделанные на заводе,—
вот разумный выход из
положения. В Белорусском
технологическом институте им. С. М.
Кирова создан новый,
экономичный вариант такого
покрытия под названием ИЛП-2. Это
две гибкие ленты из брусьев
низкосортной древесины,
соединенных болтами
внахлест, без стыков —
наподобие складного метра. Каждую
дорогу можно переложить
заново до в-осьми раз.
Тяжеленные МАЗы, утверждает журнал
«Лесная промышленность»
A981, № 3), спокойно идут
по такой деревянной колее.
КАК ОБМАНУТЬ МИКРОБА
Микроорганизмы, которые не
бо я тс я вс емо гуще го ко гд а-то
пенициллина, теперь уже, к
сожалению, не редкость, а
скорее правило.
Неуязвимость придают им ферменты,
которые они научились
вырабатывать: эти ферменты
разрушают молекулу
пенициллина. Чтобы найти управу на
таких микробов, приходится
искусственно изменять
химическую структуру пенициллина —
тогда он, сохраняя свое
антимикробное действие,
становится устойчивым к
ферменту. Такие
полусинтетические антибиотики уже давно
вытеснили из медицинской
практики обычный пенициллин.
Но есть и другой способ
вновь сделать микробы
чувствительными к пенициллину.
Как сообщил журнал «New
36

НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
Scientist.» (т. 89, № 1239),
из бактерий удалось выделить
вещество, которое инактиви-
рует зловредный фермент.
Если это вещество — клавуле-
новую кислоту — ввести
больному вместе с пенициллином,
антибиотик сможет
действовать без помех.
СОПОСТАВИМ ФАКТЫ
Новые сведения об
опасности захоронения отходов
атомной промышленности на
дне океанов сообщил журнал
«New Scientist» A980, т. 88,
№ 1230). Он сопоставил два
факта. Первый факт такой:
обнаружено, что не менее
четверти из 3100
металлических контейнеров с
радиоактивными отходами,
захороненных на дне" залива Санта-
Крус в Калифорнии,
подверглись коррозии и возможна
утечка их содержимого. А вот
второй факт: обнаружено,
что океаническая рыба
бельдюга только с годовалого
возраста обитает в верхних
слоях воды, а мечет икру она
на дне океана и там же до
года живут ее мальки...
АЛКОГОЛЬ ПРОТИВ
СОРНЯКОВ
Типичная ситуация: посевы
обработали гербицидами —
эффективными,
действующими долго и избирательно, но
прошел год или два — и вновь
из земли вылезают все те же
упрямые сорняки. Откуда они
взялись? Оказывается, семена
некоторых сорняков могут
сохраняться в земле, не теряя
всхожести, в течение десятков
лет. В верхнем слое почвы
толщиною 20 см может быть
до 100 млн. семян сорняков
на каждом гектаре, причем
каждый год «просыпается»
лишь часть семян. Вот если
бы заставить их проснуться
все сразу, да пораньше, до
того, когда начнется сев.
И уничтожить одним махом.
Как сообщил «Бюллетень
иностранной коммерческой
информации» A981, № 15),
стимулятором всхожести
дремлющих сорных семян
может быть алкоголь, причем
в малых дозах: 3%-ный
раствор C/HjOH побуждал к росту
почти все вредные семена.
Одно плохо: в полевых
условиях спирт слишком быстро
испаряется из почвы, а
действовать на семена он должен
не менее четырех часов.
СКОЛЬКО МОЖНО!
Вопрос так и ставился:
сколько можно добавлять
химических волокон к натуральным,
чтобы одежда сохраняла в
полной мере гигиенические
свойства? Учитывали влаго-
про водящие и теплозащитные
свойства волокон, а также их
способность электризоваться.
Строгий расчет с помощью
математической модели,
сообщает журнал «Гигиена и
санитария» A981, № 2), дал,
в частности, такие результаты:
для белья смесь из хлопка с
синтетикой должна содержать
не более половины капрона,
или не более 40% полиэфира,
или не более 10% нитрона.
Столько — можно.
ТЬМА ВИТАМИНОВ
Целая серия новых сортов
черной смородины,
выведенных белорусскими
селекционерами, уже районирована,
сообщает в журнале
«Консервная и овощес у шильная
промышленность» доктор
биологических наук А. Г. Волуз-
нев. Возможная
урожайность — до 140 ц/га при
средней массе ягоды около
1 грамма. Точный выбор
исходного материала — сортов
европейского и сибирского
подвидов, а также смородины-
дикуши — обусловливает
стабильный урожай.
Морозостойкость — отменная:
например, сорт Белорусская
сладкая дал под Челябинском
урожай по 4 кг с куста после зимы
с морозами ниже минус 45
градусов. Сейчас в испытаниях
очередные многообещающие
сорта.
АВТОМОБИЛЬНАЯ СЕЛЕКЦИЯ
Энергетический кризис уже
давно заставляет
конструкторов искать новые средства
передвижения, более
экономичные, чем тривиальный
автомобиль. По заказу
министерства энергетики США
фирма «Дженерал электрик»
собирается создать к 1982
году два гибридных легковых
автомобиля, имеющих и
бензиновый, и электрический
двигатель. Последний работает
от аккумуляторов. По
расчетам, этот автомобиль будет
потреблять вдвое меньше
бензина, чем такой же
автомобиль, имеющий только
бензиновый двигатель. Да и
суммарные затраты энергии
несколько снизятся.
Электродвигатель должен разогнать
автомобиль до 50 км/час. а уж
после этого в дело включится
бензиновый мотор.
Между прочим, о подобных
же «гибридах», сделанных в
СССР, «Химия и жизнь»
рассказывала ' еще в 1969 году
(№ 8).
37

Сохранение
орбитальной
симметрии
Кандидат химических наук
Г. Б. ШУПЫ1МН
У тех, чья профессия — синтез новых
соединений, хлеб нелегкий. И по сей
день химик, затевая новый синтез, как
бы вступает на тропу неведомых
джунглей, потому что намеченная добыча
может попасться, а может и ускользнуть.
Многое тут зависит от его интуиции,
опыта и даже от охотничьего, так
сказать, везения. Не потому ли многие
химики по сей день пребывают в гордой
уверенности, что любое вещество
получить можно и любое мыслимое
превращение осуществимо — надо лишь
исхитриться и подобрать подходящие
для этого условия?
Читатель может спросить — а где же
здесь наука, где законы, где теория
с ее прогнозами? Законы, конечно, есть,
но химия — наука еще, в сущности,
молодая, законы ее хотя и незыблемы,
но носят весьма общий характер,
и лишь для малой части реакций —
особенно если речь идет о реакциях
органических соединений — эти самые
магические условия можно предсказать
заранее. Потому-то особую ценность
представляют правила, позволяющие
сделать это хотя бы в некоторых
случаях.
Нельзя сказать, что такие правила
стали появляться лишь в последнее
время. Например, общеизвестное
правило Марковникова сформулировано еще в
прошлом веке, и те реакции, которые
ему подчиняются, уже не надо
исследовать каждую в отдельности: их результат
чаще всего очевиден заранее. Но таких
закономерностей, повторяю, известно
не так уж много, а одну из них,
открытую в 60-е годы нашего века,
многие до сих пор знают лишь по
названию. Да и то потому, что имена
ее первооткрывателей — Р. Вудворда
и Р. Гофмана — уж больно знамениты.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Многочисленные популярные
публикации с описанием механизмов
химических реакций создали у читателей
устойчивый стереотип, в соответствии
с которым любая реакция вначале
обязательно приводит к образованию
каких-то эфемерных частиц — ионов,
радикалов, ион-радикалов... И что
конечный продукт любой реакции может
получиться только в результате
злоключений этих самых невидимок. Сразу
должен объявить: теория Вудворда —
Гофмана ни к ионам, ни к радикалам
никакого отношения не имеет, потому
что описывает как раз те реакции,
в ходе которых никакие промежуточные
частицы не возникают.
Такие реакции, оказывается, тоже
существуют и отнюдь не принадлежат
к числу экзотических. Что же это
за реакции?
Любое химическое превращение
сводится к разрыву одних связей и
завязыванию других. Но ионы или радикалы
возникают только тогда, когда разрыв
и завязывание разделены во времени, —
тут-то и появляются свободные
валентности, заряженные атомы и все такое.
Ну а если разрыв старых связей и
завязывание новых происходит
одновременно, согласованно (просим последнее
слово запомнить) — откуда тогда
взяться заряду или неспаренному
электрону?
Естественный встречный вопрос — а
бывает ли такое в природе? Не
надуманное ли явление эта самая
согласованность? Нет. Существует в органической
химии весьма широкий круг реакций,
способных поставить в тупик
исследователя, замкнувшего свое мышление
на ионах или радикалах. Например,
хорошо известная перегруппировка
Клайзена —одна из изящных реакций
классической органической химии,
состоящая в превращении аллилфенило-
вых эфиров в орто-аллилфенолы:
^СН2
о сн
сн,
Или еще более известный, широко
применяемый в промышленности диено-
38

вый синтез (дадим лишь общую его
схему):
/
+
\
Ни физические методы прямого
наблюдения промежуточных частиц, ни
косвенные методы, основанные на изучении
стереохимии превращений или
измерении их скоростей, не позволяют
приписать этим превращениям другой
механизм, кроме согласованного. Мы
привели здесь только два примера, но
химикам хорошо известно, какое
множество реально существующих реакций
состоит в родстве с этими двумя. И едва
ли кто-то сможет утверждать, что
четкие правила, позволяющие делать
надежные прогнозы, пусть даже в этой
частной области химии, бесполезны.
2. НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ ОРБИТАЛЯХ
Едва ли нужно рассказывать читателям
«Химии и жизни» о том, что химическая
связь образуется за счет перекрывания
атомных орбиталей (АО) и образования
молекулярных орбиталей (МО).
Напомнить об этом придется лишь для того,
чтобы по ходу дела ввести некоторые
необходимые обозначения.
Для наиболее бедного энергией
электрона, находящегося в составе атома
на s-орбитали, форма облака — сфера.
Для стоящего на энергетической
лестнице несколько выше р-электрона —
гантель, объемная восьмерка.
* I
Каждая атомная орбиталь
математически описывается волновой
функцией XV. Эта функция положительна во
всех областях сферического s-облака.
С р-орбиталью дело обстоит посложнее.
У «восьмерки» есть узел, в котором
значение Ч7-функции равно нулю, а по
разные стороны от узла половинки
электронного облака соответствуют
Ч'-функции с противоположными
знаками — плюс (обозначен цветом) и минус
(зачернен). Не следует думать, что в
«отрицательной» части орбитали
отрицательна и электронная плотность — это
не имело бы физического смысла.
С плотностью все в порядке, так как
она пропорциональна XY2 — величине,
положительной при любых значениях Мг.
Напомним еще одно обстоятельство:
во многих случаях s-и р-орбитали одного
атома могут смешиваться, гибридизо-
ваться. Например, гибридные sp5-op6n-
тали можно изобразить таким образом:
+
+
sp
Когда между двумя атомами
завязывается химическая связь, то
образуются две МО. Одна имеет энергию
меньшую, чем любая из смешивающихся
АО, и называется связывающей. На
ней-то и располагаются два электрона,
осуществляющие связь. Вторая МО,
энергетически невыгодная, называется
разрыхляющей. Чаще всего она пуста,
но если какие-то обстоятельства все же
вынуждают электрон поселиться на ней,
то он связь дестабилизирует,
разрыхляет.
Каждой МО тоже соответствует
облако определенной формы, но нам будет
удобнее изображать их лишь как
геометрическую комбинацию из облаков
АО. Вот как при таком изображении
выглядят связывающая и разрыхляющая
МО ординарной связи между атомами
углерода — обычной о-связи
(разрыхляющие орбитали здесь и далее
отмечаются звездочкой):
Слева показаны уровни энергии
орбиталей. Обратите внимание:
связывающая МО положительна во всем
пространстве между атомами. А вот
разрыхляющая меняет знак. И вторую
особенность подчеркнем. Вообразите, что
посередине связи и перпендикулярно
к ней проведена плоскость т. Смотрите:
39

для связывающей МО эта плоскость
служит как бы зеркалом; левая
половинка орбитали относится к правой так же,
как предмет к своему отражению.
Поэтому говорят, что связывающая МО
симметрична (такое свойство
обозначается буквой S). Разрыхляющая же
орбиталь становится симметричной
только при том условии, если в одной
из ее половинок поменять знакЧ'-функ-
ции. Такая МО антисимметрична, что
обозначается буквой А.
А теперь разберемся в устройстве
орбиталей молекулы этилена. Каждый
атом углерода, как известно, имеет
четыре валентных электрона: один s-
и три р-электрона. Два р- и s-электрон
образуют в данном случае три
гибридные Бр2-орбитали, которые используются
для связывания атомов углерода между
собой и с атомами водорода о-связями.
А вот два р-электрона — по одному
от каждого углерода — остаются не-
гибридизованными и образуют я-орби-
таль двойной связи. Напомним: двойная
связь всегда состоит из о- и л
-компоненты.
Как и во всех других случаях,
взаимодействие двух я-электронов этилена
выливается в построение одной
связывающей и одной разрыхляющей МО. Вид
их таков:
Здесь для нас важно следующее
обстоятельство: связывающая я-орбиталь
симметрична (S), а разрыхляющая
л*-орбиталь — антисимметрична (А) и
по энергии, естественно, лежит выше
связывающей.
3. ГРАНИЧНЫЕ OPbMf АЛИ
После этих необходимых вводных слов
можно попробовать свои силы на одной
несложной реакции, которая, будучи
написана на бумаге, выглядит ничуть не
хуже других. Посмотрим, могут ли две
молекулы этилена, орбитали которых мы
только что разобрали, соединиться при
нагревании так, чтобы получился
четырехчленный цикл — молекула циклобу-
тана: сн2=сн2 г сн2-сн2
+ —И I
GH2=GH2 CH2—CH2
Вообразите, что две молекулы этилена
сближаются. Образование новых связей
можно представить как результат
перетекания я-электронов одной молекулы
на разрыхляющую орбиталь другой.
Возможен ли такой процесс в данном
случае? Легко увидеть, что
одновременно, согласованно, синхронно две связи
таким способом построиться не могут:
одна из «восьмерок» связывающей
орбитали найдет себе партнершу с
совпадающим знаком волновой функции, а
другая — нет. И получится, что в ходе
предполагаемого превращения одна из
связывающих gi-орбиталей перейдет в
разрыхляющую о*-орбиталь циклобута-
на, а разрыхляющая л*-МО, наоборот,—
в связывающую о-МО.
Между тем основной принцип теории
Вудворда — Гофмана, принцип
сохранения орбитальной симметрии, гласит:
синхронные реакции под действием
тепла могут происходить в том, и только
в том спучаег если связывающие
орбитали исходных молекул переходят в
связывающие же орбитали конечных
продуктов, и притом в орбитали той же
симметрии. Стало быть, сколько ни грей
этилен, циклобутан из него не получится.
По крайней мере путем согласованного
процесса. Эта реакция запрещена по
симметрии (еще одно словосочетание,
которое надо запомнить).
Эка невидаль! — воскликнет химик-
экспериментатор, и без всяких теорий
прекрасно знающий, что циклобутан из
этилена не получается. Но не будем
торопиться с порицанием теории. Во-
первых, мы применили лишь
простейший ее вариант — теорию граничных
орбиталей, а во-вторых, некоторые
производные этилена в упомянутую
реакцию все же вступают. Но механизм
ее никогда не бывает согласованным.
И даже на этом можно строить
некоторые полезные прогнозы.
Например, хорошо известный хими-
кам-фторорганикам трифторхлорэтилен
при нагревании образует-таки
циклобутан. Взяв это сообщение за основу,
попробуем предсказать, сколько изомеров
конечного продукта мы получим. Согла-
40

сованное присоединение неразборчиво.
Если бы оно случилось, мы получили
бы смесь двух изомеров:
CF — CFCI CF2—CFCI
■I I +I I
CF2— CFCI CFCI-CF2
t°
2CF2=CFCI
Но мы знаем твердо — о
согласованной реакции тут не может быть и речи.
Стало быть, присоединение должно
происходить постадийно, очевидно,
через стадию образования бирадикала.
А из всех возможных бирадикалов
наиболее устойчивым, энергетически
выгодным в данном случае будет такой:
CF,
CF,
-CFCI
■CFCI
потому что атомы хлора стабилизируют
радикальный центр лучше, чем атомы
фтора. Стало быть, и продукт у нас
может получиться только один:
CF2 CFCI
CF,
■CFCI
4. КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ДИАГРАММЫ
Правая часть диаграммы (см. стр. 42)
занята изображением орбиталей
продукта диенового синтеза — циклогексе-
на:
СН2
сн,
сн2
?сн
г
сн
сн, сн
сн,
сн
сн2
сн
Три связывающие орбитали исходных
молекул дают три же связывающие
МО продукта реакции, две а- и одну
симметричную л-МО. При этом
нижняя о-МО симметрична, а верхняя
антисимметрична. А вот теперь проделаем
самое главное: установим, какие
орбитали исходных молекул и конечного
продукта соответствуют, или, как
говорят, коррелируют друг с другом.
Сделать это не так трудно, потому что
среди исходных связывающих МО —
тоже две симметричные. Соединим
энергетические уровни коррелирующих
между собой орбиталей тонкими линият
ми, а затем проделаем такую же
манипуляцию с разрыхляющими орбита-
лями. Она тоже окажется
необременительной: две антисимметричных и одна
симметричная слева и две
антисимметричных с одной симметричной справа.
Вот и получается, что в ходе
превращения связывающие орбитали
продукта образуются только из
связывающих орбиталей исходных молекул. А
разрыхляющие — только из
разрыхляющих. И симметрия во всех случаях
обнаруживает полную корреляцию. Стало
быть, принцип сохранения орбитальной
симметрии не нарушен и реакция
разрешена. Ну а о том, что такал
реакция происходит и на самом деле,
можно уже не рассказывать.
Подобные корреляционные
диаграммы можно строить и для любых
других реакций, которые придут вам в
голову, и в любом случае вы получите
четкий ответ: может предполагаемая
реакция происходить при простом
нагревании исходных веществ как
согласованный процесс или'не может.
Критерий тут прост: если хоть одна линия,
проведенная между коррелирующими
Друг с другом орбиталями, пересекает
пунктир, отделяющий разрыхляющие
МО от связывающих, значит, дело не
пойдет — реакция запрещена по
симметрии.
И еще одно правило, более частное.
Согласованное термическое
присоединение, приводящее к образованию
цикла (циклоприсоединение), происходит,
если общее число я-электронов всех
участвующих в нем исходных молекул
равно 4п+2, где п — любое целое
число. В случае уже рассмотренной
реакции «бутадиен плюс этилен»
я-электронов 6, а вот в реакции «этилен плюс
этилен» — 4. Поэтому вторая и не идет
согласованно.
4п-|-2... Тем, кто изучал теоретическую
органическую химию даже сорок лет
назад, это формула знакома. Именно
столько я-электронов — тоже
я-электронов! — должно быть в циклической
ненасыщенной молекуле, чтобы она
обладала ароматическими свойствами.
Правило Хюккеля! И случайно ли такое
совпадение? Скорее всего, нет.
5. О ЧЕМ ЗДЕСЬ НЕ РАССКАЗАНО
Пора честнр признаться: здесь
изложены лишь вершки теории Вудворда —
Гофмана. Она способна давать ответ не
только на грубый вопрос — пойдет
реакция или нет, но и на более
тонкие: например, какова будет
стереохимия превращения. Так, если происходит
превращение циклобутена в бутадиен,—
а корреляционная диаграмма
показывает, что этот процесс может быть
согласованным,— то можно точно
предсказать, какое положение займут в
продукте реакции заместители. Можно
гарантировать, что цис-3,4-дихлорциклобу-
41

бутадиен
этилен
m
'j
а
*Y\v
v
.о
У
Корреляционная диаграмма, изображающая
построение МО циклогексена в процессе
диенового синтеза этого углеводорода
из этилена и 1,3-бутадиена
42

тен превратится в цис, транс-1,4-дихлор-
бутадиен:
У CI
CI
CI
CI
А транс-дихлорциклобутен даст транс,
транс-производное бутадиена:
CI
Но это еще не все. Теори я четко
предсказывает, в каком направлении
пойдет реакция, если исходные
соединения не греть, а возбуждать
облучением. Так, диеновый синтез «бутадиен
плюс этилен» при таких условиях уже
становится запрещенным процессом, что
легко понять: ведь электрон при
облучении переходит на разрыхляющую МО,
стало быть, и все соотношения в
корреляционной диаграмме станут другими.
Вот и получается, что при облучении
диены присоединяются к олефинам,
образуя вовсе не шести-, а
четырехчленные циклы. И наоборот, реакция
построения четырехчленных циклов из оле-
финов при облучении в ряде случаев
оказывается разрешенной по симметрии
и действительно происходит как
согласованный процесс. Мало того, принцип
орбитальной симметрии помогает в
ряде случаев предсказать и ход
каталитических процессов, управляемых
соединениями переходных металлов. Это ли
не прямые подсказки
экспериментатору, как проводить тот или иной синтез!
Автор этих строк знавал одного
руководителя лаборатории, который, страдая
бессонницей, изобретал по ночам самые
фантастические реакции, а наутро, придя
на работу, приказывал своим
сотрудникам воплощать свои фантазии в колбах.
Сотрудники бились неделями, а иногда
и месяцами, однако у них ничего не
выходило. Шеф на них сердился, но,
спрашивается, за что? Разве виноваты
были его подчиненные, что он был
химиком старой школы и слабовато
разбирался в современных теориях.
ЧТО ЧИТАТЬ О СОХРАНЕНИИ
ОРБИТАЛЬНОЙ СИММЕТРИИ
И ТЕОРИИ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ
м. О р ч и н, Г. Д ж а ф ф е. Разрыхляющие
орбитали. м., «Мир», 1969.
И. С. Дмитриев. Симметрия в мире
молекул. Л., «Химия», 1976-
Т. Джилкрист, Р Сторр. Органические
реакции и орбитальная симметрия. М , «Мир»,
1976.
Г. Б. Шульпин Нарушители валентности.—
Химия и жизнь, 1978, № 1, с. 14.
В. И. Лабунская, А. Д. Шебалдова,
м. Л. X и д е к е л ь. Катализ реакций,
запрещенных по симметрии.— Успехи химии. 1974.
т. 43, вып. 1. с. 3.
т
Ш
ГОТОВИТСЯ К ПЕЧАТИ
«ЖУРНАЛ
ВСЕСОЮЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО
ОБЩЕСТВА
им. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА»,
1981, № 5 —
«в помощь химику —
АВТОРУ И ЧИТАТЕЛЮ НАУЧНЫХ ТРУДОВ»
В этом номере рассказывается о том. как ориентироваться
в основных химических изданиях, как быстро находить
необходимую информацию в крупнейших реферативных
журналах по химии, как использовать справочио-библио-
графические материалы в научных библиотеках;
освещаются также правила оформления диссертаций и
авторефератов, дипломных работ, заявок иа изобретения; даются
рекомендации по оформлению научных работ, отчетов и
докладов на конференциях.
Цена номера 2 руб.
Ж_ч)н;]-| 1» п род л/к > m пост}плет Оме.
КЛЫТЬ U (К'ДЛКЦНИ, Д.'1Я ЧгГО С И'Дус Г ИЫ<
(рлфмЫМ1) lli-pi КОДОМ CiOHMOi.Tb НОМСр,
inn u i4t.T;i pi-длкцин. Dpi лиши цням по иисьм\. иодткммному р>
коиодмтелгм II бухгллтгром. \i(i/K('i бить высели счо"[ дли мреднл
pil .г. Il.lioit Ш1.1ЛТЫ lid ГНММЛ. ГИМНОМ V |КК'ЧГГ\ (Не ЧСИГГ |гм UI
I ЛчЗсммлирой )
Заказы на № 5 принимаются до 15 сентября 1981 г.
Адрес редакции: 101000 Москва, Кривоколенный пер..
12. Расчетный счет 608211 в Бауманском отделении
Госбанка.
l.p номер;. \1'|/М1п
ть почтовым (не Tt 1
кл ыв номер раси
43

Наблюдения
Аэрозоль
над
катализатором
Около 90% всех
современных химических
производств основано на
использовании
каталитических процессов. Явление
катализа изучается без
малого двести лет, и к
настоящему времени в
этой области накоплены
необозримые знания.
И все же до сих пор
катализ преподносит
сюрпризы, о чем
свидетельствуют, например,
результаты исследований,
выполненных на кафедре
общей химической
технологии Московского хи-
мико - технологического
института имени Д. И.
Менделеева по заданию
Воскресенского
производственного
объединения «Минудобрения»,
Все теории гетерогенного
катализа (а их немало)
сходятся в одном:
считается, что поверхность
катализатора активно
влияет на молекулы,
превращения которых
ускоряются и направляются.
Однако силы
межмолекулярных взаимодействий
работают лишь на
чрезвычайно малых
расстояниях порядка размеров
молекул; поэтому когда
было замечено, что
каталитическая поверхность
способна активно
воздействовать на поведение
частиц аэрозолей в газовом
потоке, то это показалось
сначала весьма
странным.
Влияние поверхности
катализатора на частицы
аэрозолей было
обнаружено в эксперименте,
схема которого
изображена на рис. 1. Воздух,
содержащий S02 и
взвешенные частички Fe203l
SiOs или Al203l
направлялся в
термостатированную камеру и одновре-
б^
число 250п
осажденных
частиц
менно проходил через
два одинаковых кольца,
изготовленных из одного
и того же пористого
материала. Однако
некоторое различие между
кольцами все же
существовало: одно из них
было пропитано
каталитически активным
компонентом на основе V205,
и поэтому на его
поверхности протекала реакция
превращения сернистого
газа в серный ангидрид;
другое кольцо было
каталитически инертным, и
реакция окисления на
нем не происходила.
Выходя из колец,
аэрозольные потоки попадали
на предметные стекла, на
которых взвешенные
частицы и осаждались; по
окончании опыта на
каждом стекле определялось
распределение числа
осевших частиц по
радиусу от центра каждого
кольца. И вот что оказа-
Схема установки,
позволяющей обнаружить
влияние каталитической
поверхности на осаждение
частиц аэрозоля:
а — термостатированная
камера; б — каталитически
активное кольцо;
в — каталитически
инертное кольцо;
г — предметные стекла.
Число частиц, осажденных
под каталитически активным
и инертным кольцами,
свидетельствует о влиянии
каталитических сил на
осаждение частиц аэрозоля
250 число
осажденных
частиц
200
44

лось: если под
каталитически инертным кольцом
частицы осаждались
равномерно и не в очень
большом количестве, то
под торцевыми участками
каталитически активного
кольца число осевших
частиц было резко
повышенным.
Иначе говоря, из
опыта следовало, что над
каталитически активной
поверхностью действуют
какие-то силы,
отталкивающие частички аэрозоля к
предметному стеклу.
Другая модификация
опыта, в котором
наблюдалось действие
каталитических сил на частички
аэрозолей, изображена
на рис. 2: поток газа
проходил над каталитически
активной поверхностью,
а затем пропускался
через слой кварцевого
песка; интенсивность
осаждения частиц
определялась по возрастанию
гидравлического
сопротивления фильтра.
Аналогичное явление
наблюдалось и в эксперименте,
когда аэрозольный поток
пропускался через слой
зернистого катализатора:
такой слой
оказывался высокоэффективным
аэрозольным фильтром,
обладающим уникальной
способностью работать
тем лучше, чем мельче
частички, которые
следовало задерживать.
В результате стало
понятным, почему иногда
верхний слой
гранулированного катализатора
быстро засоряется
твердыми примесями,
несмотря на тщательную
очистку газовой
реакционной смеси.
Например, раньше при
производстве серной кислоты
из серы установку
приходилось останавливать
на ремонт каждые 10—
12 месяцев на 6—8 Дней
для смены верхнего слоя
катализатора; по
ориентировочным оценкам по-
аэроэоль
6-
Схема опыта,
демонстрирующего влияние
каталитических сил на
фильтрацию аэрозоля:
а — камера; б — слой
пористого материала
(инертного или
каталитически активного);
в — слой инертного
материала; г — слой
кварцевого песка. В случае,
когда пористый материал
был каталитически
активным, сопротивление
кварцевого песка
(Р = Р —Р2) резко падало
со временем, что
свидетельствовало о
повышенной скорости
осаждения частиц аэрозоля
на песчинках
тери от этой операции на
каждом реакторе
превышали 100 тыс. рублей в
год.
Положение
изменилось, когда газы,
поступающие в реактор, стали
подвергать очистке с
помощью каталитических
фильтров, которые
можно заменять, не
прекращая основного процесса.
Нет сомнений, что
высокоэффективные
каталитические фильтры могут
быть успешно
использованы на разнообразных
промышленных
установках для сверхтонкой
очистки газов от аэрозольных
частиц. Но важна и чисто
научная сторона дела:
раскрытие механизма
наблюдаемого явления
может обогатить наши
знания о катализе.
Доктор технических наук
А. Г. АМЕЛИН,
кандидат технических наук
А. Н. КАБАНОВ
45

Новости
с Юпитера
и Сатурна
Доктор физико-математических наук
Л. М. МУХИН
Самые большие планеты солнечной
системы очень далеки от Земли: Юпитер
вращается по орбите, отстоящей от
дневного светила на 750 млн. км, а
орбита Сатурна отстоит от Солнца на
1,43 млрд. км почти вдесятеро дальше,
чем орбита Земли. Конечно, по меркам
Галактики эти расстояния мизерны.
Однако при изучении Юпитера и Сатурна
средствами космической техники
большое время прохождения команд до
корабля и передачи сигналов с корабля на
Землю создает немалые трудности.
И тем не менее о Юпитере и Сатурне
недавно получена уникальная
информация.
КОРОЛЬ ПЛАНЕТ
Юпитер — рекордсмен среди планет
Солнечной системы по величине и
массивности, хотя его плотность чуть
больше плотности воды. Он лишь в тысячу
раз легче Солнца. Будь Юпитер
примерно в 100 раз тяжелее, он бы стал не
планетой, а звездой. Его иногда и называют
несостоявшейся звездой. Из-за
гравитационного сжатия Юпитера со скоростью
около 1 мм в год тепловой поток из его
недр в несколько раз превышает
тепловой поток, получаемый им от Солнца.
Теоретики рисуют нам такую картину
раннего детства Юпитера: миллиарды
лет тому назад ребенок был примерно
вдесятеро больше, чем ныне. Зато
светимость Юпитера за прошедшие 4,5
миллиарда лет уменьшилась в сотни
миллионов раз.
У планеты не менее 14 спутников, и
система Юпитера очень похожа на
Солнечную систему в миниатюре. Дети
Юпитера — его луны — так же велики,
как их отец. Каллисто и Ганимед по
размерам близки к Меркурию, а Европа и
Ио — к нашей Луне. Считается, что
спутники Юпитера (его луны) были открыты
Галилеем 7 января 1610 года, хотя
некоторые историки полагают, что первым
увидел их 29 сентября 1609 года Симон
Мариус.
В 1664 году в южном полушарии
Юпитера заметили странный красноватый
объект. Это было знаменитое Большое
Красное Пятно (БКП), которое вскоре
назвали глазом Юпитера. На Юпитере
появляются и белые пятна, но время их
жизни куда меньше, чем у БКП. Кроме
всего этого, диск Юпитера исполосован
красноватыми линиями, промежутки
между которыми называют зонами.
В 1958 году в Англии вышла книга
Б. Пика «Планета Юпитер». Долгие
десятилетия в небольшой любительский
телескоп он наблюдал диск Юпитера, и
именно его сведения стали важнейшим
источником для оценки перемен в
поясах, зонах и пятнах. Стало ясно, что на
Юпитере четыре главных полосы и пять
зон. Правда, число их может меняться
иногда прямо-таки катастрофически:
менее чем за час огромные
образования, размером до десяти тысяч
километров, меняют форму, цвет и
положение на диске! У Юпитера есть и свои
циклы активности в 90 лет и 20—22 года.
Правда, в 1962 году вместо ожидаемого
снижения активности астрономы
наблюдали серьезные возмущения в
атмосфере короля планет, существенно
изменившие его внешний вид.
Ну а Большое Красное Пятно? Это,
по-видимому, единственное постоянное
или долгоживущее образование на
поверхности планеты. Пятно — это
красный эллипс величиной примерно с
Землю (большая ось — 40 000 км, малая —
13 000 км). Причем Пятно то
увеличивается, то уменьшается. По меркам
земной жизни у этого глаза Юпитера
солидный возраст — более 300 лет.
Белые пятна или белые овалы, как их
еще называют, соседствуют с БКП. Их
линейная величина сравнима с
размерами Луны. Появились они впервые в
1939 году. Планетологам не дает покоя
неясная природа этих пятен и, конечно,
БКП.
Предположений высказано немало.
Сначала думали, что Большое Красное
Пятно — всего лишь продукт
деятельности огромного вулкана. Но мы-то сейчас
знаем, что у Юпитера просто-напросто
нет твердой поверхности. Затем
решили, что Пятно — это огромный остров,
46

айсберг, плавающий в уплотненной
нижней атмосфере Юпитера. Но и эта идея
оказалась несовместимой со строением
и динамикой атмосферы планеты.
Сейчас полагают, будто Пятно — это
гигантский антициклон — вихрь с повышенным
давлением. Будто бы время жизни этого
чудовищного антициклона в атмосфере
Юпитера может перевалить за десятки
и даже сотни тысяч лет.
А почему Пятно красное? Здесь стоит
повнимательнее посмотреть на
химический состав юпитерианской атмосферы.
Ее основные компоненты — водород и
гелий. В небольших количествах есть
метан и аммиак; есть и следы воды,
этана, ацетилена, гидрида германия, фос-
фина, окиси и двуокиси углерода и
синильной кислоты. Предполагают, что
самый верхний облачный слой состоит из
аммиака, а пониже в облаках
появляется гидросульфид аммония и вода.
Но аммиак — бесцветный, а на
Юпитере много желтого и красного, взять
хотя бы БКП. Скажем сразу, причина
окраски Юпитера неизвестна, хотя
пишут, что желтые и оранжевые
органические полимеры могут образоваться из
смеси метана и аммиака при разряде
молний. В подтверждение этой мысли
были даже проделаны
соответствующие лабораторные эксперименты.
Эксперименты поведали, что окрасить БКП
может красный фосфор, который в свою
очередь может образоваться в самых
верхних слоях атмосферы под влиянием
ультрафиолета Солнца на фосфин (РН*).
Ну а как же тогда быть с маленькими
красными пятнами на диске Юпитера?
Ведь высота их вихрей не столь велика,
как у БКП...
Пожалуй, хватит о пятнах, на Юпитере
и кроме них немало интересного. Так же
как и Земля, Юпитер обладает
магнитным полем, но поле Юпитера во много
раз мощнее, соответственно мощнее и
его радиационные пояса. Атмосфера
Юпитера вместе с облаками
простирается на тысячу километров. Ниже
плещется океан жидкого водорода глубиной в
25 000 км. Еще ниже — зона жидкоме-
таллического водорода, сменяющаяся
морем жидкого гелия (глубина 1000 км).
И лишь самый центр Юпитера (что,
впрочем, весьма проблематично)
представляет собой силикатное ядро
(диаметр 24 000 км).
ЧТО РАССКАЗАЛИ
КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ
Два космических аппарата — «Пионер-
10» и «Пионер-11» — прошли около
Юпитера в 1973 и 1974 году, а потом
«Пионер-11» по команде с Земли был
направлен к Сатурну. Затем
исследование планет-гигантов продолжили
космические аппараты «Вояджер»
(путешественник). «Вояджер-1» пролетел около
Юпитера в марте 1979 года, а возле
Сатурна в ноябре. «Вояджер-2» пройдет
около Сатурна в августе нынешнего
года, и ожидается, что в 1986 году он
долетит до Урана. «Пионеры» и
«Вояджеры» захватили с Земли послания к иным
цивилизациям. Об этих посланиях
сообщили многие газеты и журналы, в том
числе и «Химия и жизнь». Послание,
отправленное на «Пионерах»,
представляло собой небольшую золотую пластину
с очень краткой информацией о нашей
планете, а на «Вояджерах» были
установлены капсулы с довольно
обширными сведениями не только о Земле, но и
о ее обитателях. Инструкция,
содержащаяся в капсуле, символически
объясняла родословную самого космического
аппарата, назначение фотографий и
звуковых записей на прилагаемом 1
2-дюймовом золотом диске.
Звуковые записи были двух
категорий: музыка и шелест листвы, шум
прибоя... Среди музыкальных записей на
«Вояджере» отправились в космос три
отрывка из произведений Баха, отрывки
из музыки Бетховена, Моцарта,
Стравинского; азербайджанские,
негритянские, перуанские и многие другие
песни. На отправленных в космос
фотографиях были планеты Солнечной системы,
математические определения,
структура ДНК, схема Земли, дельфины и
цветы, дети и старики, животные и города,
самолеты, космонавты, страница из
книги Ньютона «Система мира»,..
Узнают ли представители иных миров
об этой информации? Давайте не будем
гадать, и лучше остановимся на том, что
сообщили нам космические аппараты.
«Пионеры» были первыми аппаратами,
которые вышли за орбиту Марса и
пересекли пояс астероидов. На огромном
расстоянии от Земли они меряли
напряженность солнечного магнитного
поля, плотность солнечного ветра,
галактические космические лучи...
Крошечные пылевые частицы и
мелкие метеориты на «Пионерах»
регистрировали два типа приборов: оптические
телескопы, замечающие солнечный свет,
отраженный от частиц, и детекторы
прямого счета частиц. Более 200 ячеек
детектора, заполненных аргоном и азотом,
были помещены на панели вне аппарата.
Если пылинка весом более одной
миллиардной грамма пробивала ячейку,
начиналась утечка газа,
пропорциональная размеру частицы.
47

Общий вид Юпитера и его
колец. В нижней половине
диска Юпитера видно
самое непонятное
образование на поверхности
гигантской
планеты — Большое
Красное Пятно.
Внизу — это же Пятно
крупным планом.
Специалисты с нетерпением ждали
вхождения аппаратов в пояс
астероидов. Детектор частиц к июню 1972 года,
то есть до вхождения корабля в пояс
астероидов, зарегистрировал лишь
41 удар микрометеоритов. А когда «Пи-
онер-10» заканчивал путь в первой
половине пояса астероидов, было
зарегистрировано столько же ударов — 42.
Иначе говоря, число столкновений
оказалось постоянным и не зависящим от
того, находится корабль в поясе
астероидов или нет, и, стало быть, для
космических кораблей пояс астероидов не
преграда.
Однако главные открытия были
впереди: «Пионеры» передали на Землю
уникальные фотографии Юпитера и
деталей его атмосферы. Но все-таки «са-
мое-самое» рассказали «Вояджеры».
Кольца Юпитера! Астрономы были
уверены, что кольца есть только у
Сатурна и Урана. Но 4 марта 1979 года
была обнаружена узкая кольцевая полоса
вещества, отстоящая от центра Юпитера
на 128 000 км. Ее ширина всего
несколько тысяч километров, а толщина (пораз-
личным оценкам) от одного до
тридцати километров. Неудивительно, что
наземная астрономия проглядела столь
узкое и чрезвычайно разреженное
кольцо. Космические же приборы поведали,
что у Юпитера два кольца — внутреннее
(ширина 5000 км) и внешнее (ширина
800 км). Кольца, судя по всему, состоят
из очень мелких, как пылевые частицы,
48

Вулканы спутника Юпитера — Ио.
Изображение поверхности Ио смонтировано
из фотографий, сделанных с расстояния
40 000 километров. Внизу — Ио на фоне
Юпитера. Снимки сделаны космическим
аппаратом «Вояджер-1»
обломков горных пород. Эти частицы
движутся вокруг Юпитера по
индивидуальным круговым орбитам с периодом
5—7 часов, и что самое любопытное —
их орбиты неустойчивы. Частички
должны падать на Юпитер. А это значит,
что необходим источник, пополняющий
вещество колец. Может, открытый
«Вояджером» 14-й спутник Юпитера Ад-
растея медленно разрушается и
поставляет материал кольцам?
И еще один феномен: по меньшей
мере восемь действующих вулканов
обнаружено на спутнике Юпитера Ио!
Почему только на Ио? Может, так
проявляется специфика приливных сил,
действующих на этот спутник? А быть
может, справедлива гипотеза советского
ученого Э. Дробышевского и
американца Т. Голда, согласно которой
электрический ток силой в миллионы ампер,
диктуемый магнитным полем Юпидера,
проходя через тело Ио, порождает
вулканические процессы? Кроме всего
прочего, активность вулканов Ио меняется —
об этом свидетельствует простое
сравнение данных «Вояджера-1» и «Воядже-
ра-2». А вот другой немаловажный
факт: температура поверхности гали-
леевых спутников Юпитера меняется от
155К днем до 80К ночью.
А что нового о БКП? Вот что: у
атмосферы Юпитера очень сложная
турбулентная структура. Вокруг БКП
двигаются малые пятна,
взаимодействующие с ним и Друг с другом. Разгул чу-
49

довищных вихрей в экваториальной
области Юпитера хорошо виден в
коротеньком фильме, составленном из
переданных на Землю фотографических
изображений. Уточнен и состав юпитериан-
ского воздуха: отношение этана к
ацетилену выше в полярных районах, а
объемная фракция гелия всюду одинакова.
САТУРН ПОЧТИ ВИДЕН
В ноябре 1980 года, когда начались
съемки Сатурна и его колец с
расстояния в 8 млн. км, фотографии стали
приносить сюрприз за сюрпризом.
Выявилось, что кольца состоят из 95
концентрических полос, на которых в свою
очередь можно различить около 1000
деталей. Заодно был открыт и 14-й спутник
Сатурна, находящийся внутри внешнего
кольца, он висит словно замок на
обруче. (Кольца Сатурна именуют буквами
латинского алфавита: внутреннее, самое
близкое к планете, называют кольцом С,
подальше — кольцами В, А...) Самое
невероятное — это структура кольца F,
которое само состоит из трех отдельных
колец, как бы переплетенных между
собой в жгут. Как такое объяснить
законами небесной механики? Не легче
объяснить и происхождение темных
радиальных деталей (нечто вроде спиц в
колесе?) в плоскости колец Сатурна.
Главная головоломка с кольцами
Сатурна (кстати, похожая на загадку колец
Юпитера) — их устойчивость, вернее,
неустойчивость. У них не может быть,
как говорят планетологи,
космогонический возраст, то есть возраст, близкий к
возрасту Солнечной системы.
Следовательно, некий источник снабжает кольца
соответствующим материалом.
Высказана идея, что совсем недавно,
несколько тысяч лет назад, взорвался Титан —
громадный спутник Сатурна. И
взорвался он из-за электролиза льдов под
воздействием тока (вспомним Ио),
текущего через его тело. Так вот, ледяные
и горные осколки после чудовищного
взрыва будто бы и пополняют
веществом кольца Сатурна. Увы, последние
данные о Титане делают эту гипотезу
не очень-то правдоподобной, хотя она
и красива. Писали и о том, что кольцо
F состоит из плазменных шнуров. Но это
уж совсем невероятно: для шнуров
требуется такая высокая плотность плазмы,
что она явно будет неустойчива.
Еще интереснее поведение двух
спутников Сатурна — S10 и SH. Подумать
только — они обращаются вокруг
Сатурна практически по одной орбите!
Минимальное расстояние между ними
всего каких-то 50 км! В то же время размер
S10 около 100 км, a S„ — около 65 км.
Казалось бы, в точке сближения они
неминуемо столкнутся. Однако такого
пока не было. Почему? Одно из
объяснений таково: в тот момент, когда S,0
и Sn сближаются, происходит так
называемое «возмущение» их орбит и
спутники по подковообразной траектории
якобы огибают друг друга.
Один из любопытнейших объектов
Солнечной системы — это спутник
Сатурна Титан, у него плотная атмосфера,
с давлением у поверхности около
1,5 кг см2, а температура поверхности
около 100К. Полагают, что на Титане
могут быть океаны из метана, хотя
главная составляющая его атмосферы —
азот. Есть в его атмосфере и синильная
кислота. Так что в метановых океанах
Титана возможны самые разные крио-
химические реакции, и нельзя
исключить того, что такая химическая
эволюция может со временем перерасти в
биологическую.
Космические аппараты приносят
принципиально новую, порой совсем
неожиданную информацию о планетах
Солнечной системы. Достаточно вспомнить
об исследовании Венеры советскими
автоматическими станциями, которые
буквально перевернули представления об
этой планете. Только изучая соседей по
Солнечной системе, нам удастся
выяснить ее родословную. И конечно,
новости с планет-гигантов — это очередной
монолит, заложенный в фундамент
космогонических знаний.
U
у*
L*
rw*
b^J
П
ГЧ
b^J
**
u
r^
lJ
В ИЮПАК
В 1979 г. ВИНИТИ АН СССР
были выпущены
«Номенклатурные правила
Международного союза теоретической
и прикладной химии (ИЮПАК]
по химии» (в 2-х томах),
разработанные В КОМИССИЯХ
ИЮПАК и рекомендованные
Советом ИЮПАК для
использования во всех странах —
членах союза.
В связи с предстоящим
введением в СССР
международной химической
номенклатуры сейчас готовится второе
издание «Правил», которое
предполагается выпустить
большим тиражом.
Комиссия по химической
номенклатуре ИЮПАК просит
направлять ей все поправки,
замечания и пожелания как по
русскому переводу, так и по
английскому оригиналу
номенклатурных правил
Адрес комиссии: 117977
Москва ГСП-1, Воробьевское
шоссе, 2-6, Национальный
комитет советских химиков.
50

Лазоревый
и бирюзовый
Многим людям Оля высочайшего и
совершенного солерциния пририОы
Ооаольно еОиного Орагоценного
кимнч...
П шнии Ciupiunii
Наверное, и в самом деле «довольно
единого». Однако на сей раз остановим
внимание сразу на двух камнях
(драгоценных, полудрагоценных,
поделочных — не в определении суть). Оба эти
камня занимают скромное положение
в мире минералов, что не мешало им
быть и слыть едва ли не самыми
популярными и воистину драгоценными
камнями. А цвет их, от
зеленовато-голубого до фиолетово-синего,
охватывает всю синюю часть спектра, редкую и
в минеральной, и в живой природе.
Читатель, надо полагать, уже
догадался, что речь идет о лазурите и
бирюзе. Названия ярких камней нередко
служат для обозначения цвета. Большей
частью это определения, уточняющие
оттенок, вроде «рубиново-красного»
или «изумрудно-зеленого». Но
лазоревый (или лазурный) и бирюзовый
самостоятельно и весьма выразительно
определяют цвет. Причем во многих
языках.
А теперь — о лазурите и бирюзе по
отдельности.
«ЛАЗУРЬ ПРЕКРАСНАЯ»
«Еще знайте,— писал Марко Поло,—
есть камни, из которых добывается
лазурь, лазурь прекрасная, самая лучшая
в свете...».
Название лазоревого камня
произошло от персидского «лазуард» (или
«ляджвард»), что означает камень
небесного цвета. И это в высшей степени
справедливо. Латинское имя сходно —
ляпис-лазурь, лазурный камень. А вот
греки называли его хризосапфиром, то
есть золотым сапфиром: в лазурите
бывают золотистые вкрапления пирита,
ярко блестящие на синем фоне.
Не менее шести тысяч лет лазурит
привлекает внимание человека. Резные
статуэтки из небесного камня найдены
в древнейших гробницах Египта; в
скифских курганах обнаружены лазуритовые
бусы и подвески; в Японии и странах
Ближнего Востока этот камень украшал
стены храмов. Перечень можно
продолжить. А притом в древности, судя по
всему, было известно
одно-единственное месторождение лазурита — на
севере современного Афганистана, в Ба-
дахшане. (Говоря о единственном, мы
имеем в виду Старый Свет — в
неоткрытой еще Америке лазурит тоже был
известен.)
Лазурит ценился очень высоко. К
тому же из него делали уникальную,
драгоценную краску, не выгорающую на
солнце и не боящуюся сырости и огня.
Краска эта, названная впоследствии
ультрамарином, оказалась незаменимой и
для дорогих одежд, и для живописи.
Древнейшее месторождение лазурита
находится в труднопроходимых отрогах
Восточного Гиндукуша, на высоте около
4 тысяч метров; называется оно Сары-
Санг. Здесь в толще черных и белых
известняков находили и находят линзы
лазурита толщиной до метра. Крепкая
порода с трудом поддается кирке, и в
давние времена рудокопы разжигали
костры, чтобы спустя несколько часов
облить раскаленный камень водой,—
тогда он рассыпался на куски.
Добыча лазурита, священного камня,
была строго ограничена, контрабандный
вывоз карался смертной казнью. Лишь
афганские правители отправляли
караваны с лазуритом — и на восток, в Индию
и Китай, и на запад, через Армению в
Грецию и страны Средиземноморья.
Небесный камень ценился на вес
серебра, все три сорта его: густо-синий
нили, небесно-синий асмани,
зеленоватый суфси. И очень часто лазурит из
Бадахшана украшен изогнутыми
полосками из мельчайших кристаллов
пирита...
Отвлечемся на время от истории, чтобы
уяснить, отчего лазурит находят в горах.
А для этого прежде всего напишем
формулу:
(Na, СаL_8 • (AISi04) - (S04, CI, S)i-2.
Из формулы следует, что лазурит —
сложный алюмосиликат натрия и
кальция, близкий родственник
обыкновенного полевого шпата. В его
кристаллическую решетку внедрены примеси се-
51

На этой странице: столешница «Морское
дно», Флоренция, XVIII в., из собрания
Государственного Эрмитажа. Флорентийская
мозаика часто использует бирюзу и лазурит
Шапка Казанская хранится в Оружейной
палате Московского Кремля. Этот
старинный венец украшен, помимо розовых
альмандинов и жемчуга, крупной бирюзой
Кувшин из лазурита сделан, как
предполагают, итальянским мастером
Бернардо Буонталенти в конце XVI в.
Кувшин экспонируется в Дрездене,
в музее «Грюнес Гевельбе* («Зеленый
свод»)
На следующей странице: бирюзовая матка,
порода с желвачками голубого камня;
кувшин, сделанный из бирюзы
52

ф*
ры и хлора в виде ионов. Они-то и
придают камню его цвет: эти примеси
деформируют кристаллическую решетку
таким образом, что она поглощает
длинноволновую часть спектра и отражает
лишь фиолетовые, синие и зеленые
лучи. Чем больше серы, тем гуще синий
цвет лазурита. В яркой его
разновидности концентрация серы достигает 0,7%.
Камень, который мы называем
лазуритом, правильнее было бы называть
лазуритовой породой. Дело в том, что
это не один минерал, а агрегат
минералов. Главные его компоненты — синий
лазурит, белый известковый шпат,
кальцит и золотистый пирит. Даже в тех
кусках, которые кажутся сплошь
ярко-синими, под микроскопом нетрудно
разглядеть все эти минералы. Впрочем, есть
и такие сорта, в которых без всякого
микроскопа видны белые пятна и
прожилки.
В составе лазурита нет элементов,
редко встречающихся в природе. Несмотря
на это, месторождений небесного камня
не так уж много. Он образуется
сложным путем, в несколько стадий. Когда
раскаленная гранитная магма вторгается
в толщи карбонатов (мрамора или
доломита), известняки отнимают у гранитов
часть кремнеземов — и образуются по-
левошпатные породы. Затем зона
контакта должна подвергнуться
основательной деформации, чтобы толщу породы
пронизали трещины. Потом требуется,
чтобы в эти трещины попали горячие
растворы, содержащие серу...
Каждый из этапов может длиться мил-
53

лионы лет. Но во всяком случае
каменные массивы дробятся при
горообразовании, и поэтому месторождения
лазурита надо искать в горных районах.
Едва ли не для каждого минерала есть
по нескольку теорий происхождения.
Для алмаза их более десятка; лазурит
несколько уступает алмазу, но пять-
шесть пристойных теорий есть и для
него. Специалисты расходятся в том,
откуда берутся растворы, содержащие
серу, какая из пород подвергается ла-
зуритизации (есть и такой термин). Но
внедрение гранитов в карбонаты,
деформация зоны контакта и насыщение
серой есть во всех теориях...
Русский лазурит был открыт в XV 111
веке, когда Екатерина 11 велела разослать
во все концы громадного государства
экспедиции для разыскания
драгоценных и иных ярких камней. Академик
Российской академии наук Э. Г. Лаксман,
ученый и путешественник, исследовал
среди прочего россыпи с валунами по
речке Слюдянка у южной оконечности
Байкала и в 1786 г. послал в Петербург
сообщение о находке лазурита.
Это было, так сказать, официальное
открытие. Но еще раньше в речках, с
юга впадающих в Байкал,
охотники-буряты находили густо-синие^ с белыми
прожилками и оторочкой, с крупными
золотистыми вкраплениями желваки
лазурита. Правда, до Петербурга они
не доходили...
Вскоре после того как донесение Лак-
смана было получено и прочитано, в
Нерчинскую горную экспедицию
прибыл специальный курьер с приказом и
с деньгами, чтобы немедля добывать
лазурит и отправлять его в столицу.
Достраивался дворец в Царском Селе, а в
нем, по проекту архитектора Ч.
Камерона, предполагалось отделать
«лионскую комнату» именно лазуритом — он
удачно гармонирует и с бронзой, и с
золотистым лионским шелком. Камнем
облицовывали плинтусы и наличники,
зеркала и столешницы, камин и часовые
футляры. Куски камн я распиливали на
тонкие пластины и клали на поверхность,
тщательно пригоняя и заделывая стыки.
К этому вынуждала дороговизна
привозного лазурита: в Кяхте за него
платили по тысяче рублей золотом за пуд,
а иногда расплачивались связками
лучших баргузинских соболей.
Коренных месторождений лазурита
Лаксман не нашел, однако в россыпях
смог собрать около двадцати пудов. Не
исключено, что это был не лазурит, а
глауконит, похожий на лазурит камень,
но далеко не такой стойкий. Выяснить
это, однако, трудно, так как «лионская
комната» много раз переделывалась.
54
Уже в XIX веке были найдены и
коренные месторождения — в
известняковых обрывах у южной оконечности
Байкала. Честь их открытия
принадлежит Григорию Пермикину, энергичному
и удачливому горному инженеру.
Лазурит вошел в моду, и эта мода
сохранялась более ста лет. Вазы из
темно-синего лазурита, изготовленные на
Петергофской гранильной фабрике,
украшают залы Эрмитажа. В столешницах,
выполненных в технике флорентийской
мозаики, небо выложено светлым
камнем, оперение тропических птиц —
темным. А пятиметровые лазуритовые
колонны алтарной стены Исакиевского
собора! А. Монферран поначалу решил
облицевать колонны байкальским
лазуритом, однако синий с белым камень
показался ему слишком веселым и был
заменен темным, с фиолетовым
оттенком, лазуритом из Бадахшана.
Из лазурита делали множество
украшений — бусы и вставки для колец,
броши, запонки, чернильные приборы. По
мере открытия новых месторождений
материал становился все дешевле.
Лазурит обнаружили и на южных склонах
Альп, и на американском континенте.
Недалеко от Хорога, на Памире,
советские геологи нашли в 1930 г. крупное
месторождение, названное Ляджвар-
даринским. Оно сходно с Бадахшанским,
но в скоплениях породы почти
нет пирита, и камень имеет поэтому
ровный густо-синий цвет. Месторождение
расположено на высоте около пяти
тысяч метров, и, конечно, добыча в
таких условиях затруднительна...
Постепенно лазурит утратил былую
популярность. А жаль. Оттого, что
камень стал более доступным, он ничуть
не потерял в красоте.
Что же касается другого голубого
камня — бирюзы, то к ней интерес
вроде бы не угасает. Давайте теперь
займемся ею.
По богатству оттенков, по стойкости
окраски и прочности бирюза,
несомненно, уступает лазуриту. Тем не менее ее
неизменно причисляют к драгоценным
камням. В Средней Азии, в Персии и
Сирии вставки из бирюзы оправляли в
золото и осыпали бриллиантами. Многие
восточные драгоценности, будь то
шахский трон или сабля эмира,
украшены бирюзой.
Некогда было распространено
поверье, будто бирюза предохраняет от
укусов змей и скорпионов, что носящему
бирюзу сопутствует удача, что победа
будет на его стороне. Само название
минерала происходит от персидского

слова «фируз» — победоносный. А еще
бирюзу считали счастливым камнем
конокрадов (для них понятия удачи и
жизни прямо и тесно связаны).
Возможно, что именно поверья и
создали бирюзе ее славу. По ценности
же разные сорта бирюзы далеко не
равнозначны. В Иране, древнем и
неизменном поставщике бирюзы, ее разделяют
на сорта так: ангуштари — ярко-голубая,
твердая, чуть просвечивающая по
краям; барханех — светло-голубая, иногда
зеленоватая, с прожилками; араби —
светлая со многими включениями.
Собственно драгоценный камень — только
ярко-голубая бирюза с характерным
восковым блеском. Другие сорта, равно
как «меловая», частично обезвоженная
бирюза, потерявшая блеск и твердость,
особой ценности не представляют.
Месторождения бирюзы
многочисленны и разбросаны по свету. Пожалуй,
наиболее известны Мааданские копи в
Иране, где уже много столетий
добывают первосортные голубые камни.
Древние разработки существуют на Ближнем
Востоке и в Сахаре; там находили самую
твердую голубую бирюзу. Есть большой
бирюзоносный район в нашей стране,
в Средней Азии: Ибрагимотинское,
Бирюзаканское, Кызылкумское
месторождения поставляют бирюзу разных
сортов. Своеобразна неоднородно
окрашенная бирюза из Казахстана. Есть
немало бирюзы и в пустынных районах
Нового Света. И почти всегда, о каком
континенте ни шла бы речь, можно
уверенно сказать, что бирюзу находят
в жаркой каменистой пустыне. Вряд ли
это случайно.
Бирюза, согласно нынешним
воззрениям, образуется в том случае, если в
зоне мощных тектонических разломов
есть подземные воды, обогащенные
солями меди. Жаркие каменистые
пустыни — самое удачное для этого место:
здесь подземные воды подымаются по
трещинам снизу вверх, чтобы
испариться потом на раскаленной поверхности.
Без меди никак не обойтись, потому
что бирюза — это водный фосфат меди
СиО • ЗА12Оя • 2Р205 • 9Н20. Однако
природные камни содержат
многочисленные примеси металлов — железа,
никеля, молибдена и т. д.; есть в них
и органические вещества, особенно в
ярких сортах.
Бирюза встречается большей частью
в виде прожилок, корочек, мелких
желваков в кремнистых породах. Крупные
куски чрезвычайно редки и ценятся
соответственно. Для рядовых изделий
берут не только камни с прожилками
породы, но и породу с прожилками или
желвачками — так называемую
бирюзовую матку. Из такой породы, темно-
бурой или черной, делают и ювелирные
украшения, и крупные поделки —
вазы, шкатулки.
Есть немало исторических
драгоценных камней, хорошо известных и
многократно описанных,— крупных
бриллиантов, рубинов, изумрудов. Бирюзу
тоже можно включить в такой список.
Например, бирюзу Лахорского короля
величиною с детскую ладонь или
бирюзовое ожерелье графа Парижского.
В Оружейной палате хранится трон,
подаренный Борису Годунову, с
крупными вставками первоклассной бирюзы...
Еще одна причина, по которой
бирюза встречается лишь в каменистых
пустынях: этот камень очень нестоек и
может сохраняться и накапливаться
разве что в сухом жарком климате. Правда,
поверхностные слои породы при этом
выветриваются и обезвоживаются, но
уже на небольшой глубине камень
сохраняет красоту.
Нестойкость и недолговечность бирюзы
породили и суеверия, и приметы, более
или менее достоверные. Жара
обезвоживает бирюзу, вода— растворяет, в
растительных жирах, спиртах и
ароматических веществах она иногда зеленеет,
иногда обесцвечивается. Немудрено,
что средний срок жизни драгоценного
камня не превышает пятидесяти лет.
И если бюрюза потеряла блеск,
позеленела, значит, жизнь ее завершена; так
и говорят про бирюзу, что она умерла...
В древности считали: если бирюза
умерла на руке хозяина, то это —
Дурная примета. Суеверие суеверием,
однако гибель камня могла быть связана,
например, с усиленными
косметическими процедурами стареющей хозяйки.
Или на него подействовали лекарства,
которыми пользовался больной хозяин.
Наконец, не исключено, что выделения
кожи, характерные для некоторых
тяжелых болезней, ускорили смерть бирюзы.
Но бирюза, как показывает опыт,
может и излечиваться. В частности, ее
хорошо восстанавливает животный,
особенно бараний, жир. Поэтому бир-юзу
считали камнем не только воинов, но
и мясников, на руках которых, говорят,
камень обретает вторую молодость.
Есть и промышленные способы
восстановления и облагораживания
бирюзы. Например, ее прогревают в
парафиновых ваннах с добавками, которые
составляют секрет фирмы. Нередко в
такие ванны добавляют знакомый нам
стойкий и яркий лазурит: он может
спасти угасающего соперника.
55

Практика улучшения бирюзы
восходит к старым временам. Скажем, из
Персии в Россию бирюзу везли в
кожаных мешках с водой, и за время
путешествия камни становились ярче.
Перед продажей русские купцы
запечатывали партию бирюзы в амбаре. За
несколько дней камни полностью
высыхали, и тогда им назначали цену.
Бирюзу нередко подкрашивали, хотя
бы в растворе медного купороса. От
подкрашивания до подделки — один
шаг. Он был сделан много веков назад.
Подделки из костей и зубов,
окрашенные медными солями, имели широкое
хождение. За бирюзу выдавали также
одонтолит — голубой камень, который
образуется при естественной
минерализации костей ископаемых животных.
Кстати, восточные легенды
утверждают, будто бирюза—не камень, а кости
тех, кто погиб от любви...
Пожалуй, довольно. Кое-что о голубых
камнях читатель и сам знает, кое-что
может увидеть на фотографиях
(которые, впрочем, и в десятую часть не так
хороши, как оригиналы). Заметим лишь,
что лазурит и бирюза—из тех редких
камней, которые одинаково хорошо
смотрятся и сами по себе, и в серебре,
и в золоте, которые идут брюнеткам и
блондинкам, смуглым и светлокожим,
молодым и не очень. Наверное, потому,
что эти камни так напоминают лазурное
море и бирюзовое небо.
Небо и море хороши всегда и для всех.
А. ГЕРЧИКОВ
Что вы знаете
и чего
не знаете
о лазурите
и бирюзе
ЗАМОРСКИЙ КАМЕНЬ
Лазурит известен уже
несколько тысячелетий. Для
греков и римлян, питавших к
этому камню глубокое
уважение, он был иноземцем,
прибывшим на корабле из-за
моря. По одной из версий,
название ярко-синего пигмента
ультрамарина означает
по-латыни «по ту сторону моря»,
«заморский».
В Евр.опе ультрамарин стал
«своим» в первой половине
прошлого века, после того
как француз Ж. Б. Гиме, а
вслед за ним немец Л. Гмелин
получили искусственный
ультрамарин не хуже природного.
С тех пор лазурит уже не
переводят на пигменты.
СТАРИННАЯ КРАСКА
Сам по себе лазурит может
оказаться не очень ярким и
не очень синим. Г) рока л и
ваяние его исправляет. Когда
готовили краску для живописи
или для дорогих одежд,
камень прежде всего обжигали
на огне. Примеси (и частично
сопутствующая порода)
выгорали, цвет становился чисто-
синим. Затем камень
растирали в мелкий порошок и
смешивали со смолой, воском
или маслом.
СОВРЕМЕННАЯ КРАСКА
Нынешний ультрамарин
получают, нагревая Смесь каолина,
соды, серы и угл я; рецепт в
общем и целом заимствован у
природы. Что же касается
применения, то ультрамарин —
один из немногих красителей,
безвредных (конечно, в очень
малых дозах) для здоровья.
А та к как синее ма с кир ует
желтое, то ультрамарином
можно отбеливать — не
химически, а оптически — сахар и
крахмал. Синька для белья
действует по тому же
принципу. При этом пигмент
практически не растворяется в воде,
а находится в ней в виде
взвеси.
Кстати, неспособность к
растворению считалась
раньше надежным признаком,
позволяющим отличать
настоящий ультрамарин, из
лазурита, от возможных подделок.
КОСТЯНАЯ БИРЮЗА
Одонтолит, окрашенные
медными солями
минерализованные кости и зубы ископаемых
животных, был в прежние
времена ходовой имитацией
бирюзы. Он ценится, конечно,
намного меньше настоящей
бирюзы, и в старых книгах есть
разные способы его
определения. Может быть, и сейчас
не лишне их знать?
При слабом кипячении с
кислотами, утверждают
авторитеты, поддельная бирюза
частично разрушается,
настоящая — нет. При трении
об сукно костяная бирюза
электризуется и притягивает
клочки бумаги, настоящая —
нет И во всяком случае кость
мягче подлинного камня.
К тому же при увеличении
на одонтолите можно, как
правило, заметить
характерную для кости ячеистую
структуру.
ЛЕЧЕНИЕ КАМНЯ
Чтобы сохранить бирюзу как
можно дольше, надо
предохранять ее от растительных
жиров, спиртов и других
растворителей, которые,
вполне вероятно, входят в
состав тех или иных
косметических средств. Перед стиркой
и стряпней кольца и браслеты
с бирюзой надо снимать, а
после мытья —тщательно
протирать камень.
В древности бирюзу
лечили, отмачивая ее в густой
мыльной пене; иногда камень
давали проглотить гусю.
Сейчас и мыло другое, и с
живыми гусями есть сложности
Однако бирюзу можно лечить
и в бараньем сале (лучше в
курдючном). Камень не
отмывают от жира, а только про-
тирают. Говорят, что красота
возвращается к бирюзе на
столько лет, сколько дней
она пролежала в жировой
купели.
ЛЕЧЕНИЕ КАМНЕМ
' Драгоценным камням
приписывали не только магические,
но и лечебные свойства. Их
растирали и глотали, или
готовили мази, или просто при-*
клады вал и к больному месту.
Независимо от лекарственной
формы, лазурит считался
полезным для глаз и желудка,
а бирюза, полагали, повышает
остроту зрения и успокаивает.
Разумеется, лечебные
свойства камней проверяли, и не
раз. У бирюзы таких свойств
пока не найдено. А порошок
лазурита оказался сильным
слабительным...
56

Жипые
Ирга
Странная судьба у ирги.
Ее можно увидеть во многих
хозяйствах нашей страны.
Давно известно, что <3на
не боится даже сильных
холодов: как показали
испытания, ее с успехом можно
выращивать даже за
Полярным кругом. И тем не менее
эту ценную
плодово-ягодную культуру, способную
без особой акклиматизации
спокойно расти в тундре
или лесотундре, разводят
в основном только на юге
страны...
Ирга обыкновенная (Ale-
manchier rotundifolia) —
один из 30 видов этого
растения, известных ботаникам,
и самый распространенный
из тех трех видов, которые
встречаются на территории
СССР,— обычно
представляет собой кустарник
ростом в 1,5—2 метра; но
иногда она разрастается
в целое дерево, вымахивая
чуть ли не до 5 метров в
высоту.
Листья у нее, как у мать-и-
мачехи, сверху
темно-зеленые, снизу — бледные,
почти белые. А ранней осенью,
уже в конце августа, листва
ирги становится желтой или
красной и скоро опадает.
В июле-августе (а в
северных районах и позже)
созревают на ирге ягоды —
синевато-черные или
темно-красные, с восковым
налетом, до 10 мм в
диаметре, круглые или слегка
овальные, как у черной
смородины. С одного куста
можно собрать их до 20 кг.
Очень сладкие A0—12%
сахара), они'в то же время
отдают приятной.
кислинкой благодаря заметному
содержанию яблочной
кислоты (около 0,5%). Там, где
растет ирга, ее плоды
охотно пускают в переработку,
получая соки и компоты,
варенье и джем, желе и
пастилу, подливки и
напитки.
Делают из ирги, слегка
подвялив ягоды на солнце,
даже вино
красно-фиолетового оттенка, которое, как
уверяют те, кто его
пробовал, весьма приятно на вкус.
Плоды ирги не только
вкусны, но и полезны: в них
много витамина С F00—
800 мг/кг) и провитамина А.
Но несмотря на все эти
достоинства, ирга и поныне
еще остается слабо
изученным растением. Достаточно
сказать, что из опыта
известно: сок плодов ирги
обладает некоторым
тонизирующим действием; но
какие биологически активные
вещества за это
ответственны, пока не*выяснено.
Один только недостаток
есть у плодов ирги — они
плохо сохраняются и могут
лежать в свежем виде не
больше недели. После
снятия с дерева содержащиеся
в них ферменты
продолжают свою, работу, а это
приводит к тому, что плоды
размягчаются, теряют свой
приятный вкус. Разрушается
и аскорбиновая кислота.
Помимо ирги
обыкновенной в нашей стране
известны еще два вида этого
растения. В горах Крыма и
Кавказа, вплоть до высоты 2000 м,
можно встретить «дичок»
культурной ирги — иргу
овальную (Alemanchier
ova]is). Это невысокий
кустарник ростом с человека.
Плоды ее отличаются от
культурных лишь
размерами — с мелкую горошину;
вкусом же они почти не
уступают культурным. (Это
обстоятельство, между прочим,
наглядно свидетельствует
о том, что в деле
окультуривания ирги мы пока что
продвинулись не так уж
далеко...)
Третья наша
разновидность ирги — ирга
канадская (Alemanchier
canadensis) — используется не как
плодово-ягодная культура,
а в качестве декоративного
кустарника и еще —
подвоя для груш. Это уже
настоящее дерево высотой до
10 м, с темно-пурпурными,
почти безвкусными ягодами.
По части
морозоустойчивости этот вид превосходит
даже иргу обыкновенную.
А из цветов его получают
настои и настойки,
стимулирующие работу сердца
и снижающие артериальное
давление. Такое их действие
экспериментально доказано.
Устойчивая к
неблагоприятным климатическим
условиям, ирга неприхотлива и
в отношении качества почвы:
она одинаково хорошо
чувствует себя и на жирном
черноземе, и на суглинках.
При этом ирга укрепляет
почву, на которой растет,
да еще и засухи не боится.
Не удивительно ли, что это
полезное растение до сих
пор не проложило себе
дорогу в питомники севера
нашей страны?
/
О. ВАСИЛЬЕВ
Фото автора
57

Называется этот гриб нежным именем
«лисичка», видимо, в знак сходства его окраски
с цветом лисьей шерсти. Даже беглого
взгляда на лисичку достаточно, чтобы
заметить: гриб относится к числу тех, у которых
шляпка практически сливается с ножкой в
единое целое. Самая верхняя часть гриба
округлая, от трех до семи сантиметров в
диаметре. В начальной фазе развития она
выпукла, но по мере роста гриба как бы
вдавливается в центре; края же ее остаются
цельными или слегка подогнутыми. Ножка
у гриба часто уже в ранней молодости
становится полой и сохраняется таковой на всю
жизнь. Цвет же его пластинок (лисичку
относили к когорте пластинчатых шляпочных
грибов) точно такой же, как у шляпки и
ножки — желто-оранжевый. Пожалуй, это
и создает впечатление о лисичке как о
некоей цельной натуре.
Как это ни странно, лисички весьма
привередливы и, пожалуй, даже капризны в
выборе места жительства. Расти они
предпочитают в хвойных (преимущественно
сосновых) и смешанных лесах и почему-то
очень любят зеленый мох. Перед
удачливым грибником, который знает места, они
обычно предстают в виде небольших
высыпок, но случается, хотя и достаточно редко,
образуют громадные скопления.
Владимир Солоухин, заядлый грибник, в
своей книге «Третья охота» приводит такой
случай: «Однажды мы ехали в казенном
автомобиле по Рязанской области, недалеко
от Касимова. Слева от дороги тянулся
березовый лесок. Он был довольно редок и
проглядывался далеко. И насколько он
проглядывался, весь он был сплошь усеян
лисичками. Автомобиль шел вдоль леса километр
за километром, а лисичек было все столько
же, как будто мы не двигаясь смотрели на
одно и то же место».
Хотя сама лисичка яркая-яркая, на срезе
ее ткань, однако, почему-то белая, правда,
она медленно желтеет на воздухе.
По-видимому, желтый цвет гриба — результат
какого-то окислительно-восстановительного
процесса, приводящего к образованию
некоего пигмента. Увы, природа яркой
оранжево-желтой расцветки плодового тела
лисички пока что не выяснена, как, впрочем,
и состав самого пигмента и его значение в
жизнедеятельности гриба.
Как и положено шляпочному грибу,
плодовое тело лисички содержит белки и
азотистые соединения, хотя в этом отношении
ее среди прочих шляпочных грибов
выделить нельзя — средний гриб. Среди ее
аминокислот преобладают аспарагиновая и глу-
таминовая (как, впрочем, и у большинства
других шляпочных грибов). Найдены в ней

и другие азотистые соединения, например
бетаин и холин. В лаборатории плодового
тела лисичек синтезируются даже
стероидные соединения, в частности эргостерол и
фунгистерол.
Похоже, что лисичка — чемпион среди
наших шляпочных грибов по содержанию
витамина РР: в ее плодовом теле 500—
600 мг/кг этого соединения (в пересчете на
сухой вес), больше, нежели в мясе!
Суточная потребность нашего организма в этом
витамине всего 25—30 мг, и нетрудно
подсчитать, что для ее удовлетворения надо
съесть лишь 50—60 г лисичек. В лисичке
содержатся и обычные для шляпочных
грибов витамины В, и В2 A,0 и 16,0 мг кг
сухого веса соответственно), немного витамина
С и лимонной кислоты.
У лисички есть малоприятный для
грибников, правда, не очень-то похожий
двойник — лисичка ложная, гриб, отличающийся
от настоящей лисички более темной
желтовато-красной окраской шляпки и меньшими
размерами. Мнения о его съедобности
разные: иные уверяют, что он несъедобен и
будто даже ядовит, другие — что этот гриб
вполне пригоден в пищу и весьма вкусен.
Авторы каких утверждений правы, я на
своем желудке не проверял...
Кто собирал лисички, наверняка обратил
внимание на одну особенность: гриб может
быть свеженьким и крепеньким, может быть
и с гнильцой, а то и вовсе прогнившим, но
вот червивым — почти никогда. И в то же
время в плодовом теле лисички не
обнаружено ничего такого, что могло бы
оказаться гибельным для личинок грибных
комариков, лесных мух и прочих насекомых,
которые не жалуют лисичку своим
вниманием. Почему? Может, потому, что пигмент
гриба, придающий ему желто-оранжевую
окраску, помимо прочих своих обязанностей
еще и отпугивает насекомых? Так это или
иначе, но лисички — грибы прекрасные, и
кто их собирал среди ярко-зеленого мха,
наверное, ощутил все удовольствие от
такой «третьей охоты». i
Лисички обычно жарят или маринуют, хотя
их можно отправлять и на засол, и в сушку.
На вкус, а точнее сказать, на зуб они
упруги, однако, пожалуй, в этом-то и состоит их
прелесть. Причем их упругость сохраняется
как в жареном, так и в соленом, и
маринованном виде.
Выше уже было сказано, что излюбленная
сфера обитания лисичек — леса с
хорошим моховым ковром. Нередко в таких
лесах другие грибы почти не родятся, зато
лисичек высыпает довольно много.
В. МИХАИЛОВ

Таежные злыдни
Если вам случалось бывать летом в лесах
средней полосы России, будь то тайга
или смешанные леса, то вы наверняка
запомнили больших коренастых мух
бурого, желтоватого, серого или
черного цвета с громким, жужжащим
полетом. Очень часто они донимают людей
чуть ли не часами: стоит немного
зазеваться— тут же получишь укол, от
которого укушенное место начинает зудеть.
Это — слепни, миниатюрные злодеи,
которые черпают кровь из всего, что
подвернется: из годовалого бычка, из
косолапого мишки или же из тела
человека.
Пока слепней мало, они не
доставляют особого беспокойства обитателям
леса, домашнему скоту и человеку. Но
вот когда начинается их массовый вы-
плод, то зачастую и люди, и животные
испытывают муки мученические. Ни
одежда, ни средства индивидуальной
химической защиты — репелленты —
почти не помогают. Еще хуже переносит
атаки слепней лесная и домашняя
живность. Прямо-таки история о
неразделенной любви: скотина слепней терпеть
не может, а те привязаны к ней сверх
всякой меры.
Укусы слепней болезненны даже для
толстокожего рогатого скота, к тому же
уколы сопровождаются потерей крови,
иногда в значительном количестве. Не
удивительно, что животные из-за
слепней становятся беспокойными,
раздражительными, резко снижают прирост
и удои молока. По подсчетам
банкирских зоотехников, от крупного
животноводческого комплекса из нескольких сот
голов коров из-за слепней мы
недополучаем 10—15 тысяч литров молока за
лето!
К счастью, ареал (место обитания)
слепней стал понемногу уменьшаться.
Ведь человек осваивает таежные места,
и крылатые злыдни вынуждены
отступать. Однако о близости победы над
ними пока и говорить-то не стоит: как и
триста, и сто лет назад, мириады лесных
кровопийц терзают млекопитающих
несколько месяцев в году.
Слепней много не только в тайге,
но и в лесотундре, лесостепи, и в
речных поймах, и даже в пустынях. И в
горах слепень прижился: там с ним можно
пообщаться в верхней части лесного
пояса—на границе с альпийской зоной.
60

НЕМНОГО БИОЛОГИИ
Слепни, или Tabanidae,— это особое
семейство в подотряде прямошовных
короткоусых двукрылых. Близки к ним,
например, некоторые хищные мухи.
У этого подотряда четкие общие
признаки: развитая головная капсула и рот
у личинок, оболочка куколок с
продольным спинным швом, по которому эта
оболочка лопается при появлении на
свет взрослого насекомого. От
настоящих мух слепни отличаются непомерно
большими глазами, хорошо развитым
хоботком, а также жужжащим
полетом— хоть уши затыкай. Кроме того, на
голове, теле и ногах у них нет никаких
жестких волосков или щетинок. Зато
на концах «голеней» средних, а нередко
и задних ног имеются своеобразные
«шпоры». Своим хоботком самка слепня
может проколоть плотную кожу
разной живности, после чего этим же
хоботком она сосет или слизывает кровь,
текущую из ранки. Хоботок же самца
пробить кожу не в состоянии.
В быту слепней нередко путают с
оводами, от которых, кстати, тоже хлопот
полон рот, но и здесь различие
нетрудно подметить: овод кровь не
сосет, а откладывает яички или же пачки
живых личинок на кожу или в ранки
животного. Хоботок же у него, в отличие
от слепня, едва заметен.
Этимология слова «слепень» не
вполне выяснена. Видимо, название
связано с тем, что, сев на чью-то спину или
голову, насекомое обнаруживает черты
поведения, присущие слепым:
осторожно, шажок за шажком ощупывает
поверхность лапками, как это делает своей
палочкой слепой. А когда кровопийца
начинает сосать кровь, то и впрямь не
замечает ничего.
Обычные размеры слепней от 10 до
20 мм; по крайней мере таковы самые
распространенные у нас
слепни-пестряки и дождёвки. Реже встречается
мелочь (до 6 мм) и слепни крупных видов
(до 35 мм). При внимательном
рассмотрении самца от самки отличить
нетрудно: самки больше (в среднем на 30%),
кроме того, у них между глазами
остается более или менее широкая лобная
полоска.
В мировой фауне насчитывают около
3000 видов слепней, из которых 250
обитают в СССР. В наших средних
широтах живут слепни 35 видов, а по
мере продвижения на север и на юг
видовое разнообразие снижается.
Например, на Кольском полуострове
обитают слепни 15 видов, на Таймыре —
9 и в альпийской зоне Кавказа — 8.
Слепни тепло- и светолюбивы, хотя
могут обходиться и небольшим
количеством света. Днем они беспрестанно
атакуют крупную живность, а к вечеру
обычно затихают. Однако есть сведения
и об их полетах в вечернее и даже
ночное время. По ночам слепни не
проявляют агрессивности, и смысл их ночных
полетов неясен.
Летают эти-злодеи, прямо скажем,
хорошо. Не пытайтесь спасаться от них
бегством — это не даст ничего, кроме
траты сил и времени. От слепней не
убежать ни лосю, ни оленю, ни лошади:
скорость нормального лета слепней
35, а то и 45 км час, а временами у
слепней крупных видов она
переваливает даже за 60 км/час. Иногда эти
злыдни гонятся за автомобилем или
скорым поездом. Правда, миниатюрных
спринтеров хватает ненадолго,
максимум на пять минут.
Слепни наиболее ранних видов
появляются ко времени цветения вишни и
черемухи, хотя особой активности еще
не проявляют. На разгар лета
приходится максимум их видового разнообразия
и численности. С августа слепни
начинают постепенно исчезать, а в середине
сентября сходят на нет.
Автору приходилось в лесах средней
полосы России наблюдать полет этих
кровопийц даже в самые жаркие дни,
когда на солнце термометр показывал
40—45е С. В пустынях слепни, видимо,
в состоянии летать и при более высоких
температурах. Но вот пасмурная погода
этим насекомым не по нутру, и полеты
прекращаются.
Основное питание слепней не кровь,
а сахаристые выделения древесных
соков и сладкие образования тлей
(молоко). Иногда они разнообразят меню
цветочным нектаром. Наблюдения
одного из лучших специалистов по
слепням доктора биологических наук
А; С. Лутта свидетельствуют, что они
погибают, если их кормить только
питательными растворами, где Сахаров
25% и более, самые же приемлемые
для них растворы с содержанием
Сахаров 2—5%. Водный баланс у слепня
никудышный — в полете расходуется
много влаги, поэтому в жаркую погоду
слепни разыскивают хоть лужу от
последнего дождя, хоть озеро или реку.
С лёта ударяются нижней поверхностью
тела о воду и отлетают сразу в сторону,
прихватив с собой большую каплю воды.
Если слепень в основном питается са-
харами, зачем тогда ему нужна кровь?
Для разнообразия меню, для острых
ощущений или для какой другой
цели?
61

fi&k <ш -т
ЭТАПЫ БИОГРАФИИ
Рассказ о развитии слепня начнем, как
и положено, ab ovo — от яйца. Самки
разных видов откладывают от 300 до
900 мелких продолговатых яиц на листья
или стебли растений вблизи водоемов.
Сперва у яиц молочно-белый цвет,
через несколько часов они становятся
серыми, потом грязно-бурыми и,
наконец, оливково-черными. Сам процесс
кладки яиц изучен, увы, недостаточно:
трудно подстеречь самку за этим
занятием.
Обычно личинки слепней появляются
на свет в сырых местах — болотах,
пойменных лугах, на берегах водоемов.
Во влажное, дождливое лето слепней
бывает куда больше, чем в сухое.
Однако слепни некоторых крупных видов
выплаживаются прямо в лесах. В
пустынях выплод слепней идет вблизи
колодцев или артезианских скважин.
Личиночная фаза существования слепня
самая долгая: около 10 месяцев.
Личинки линяют шесть раз, делая это
в основном до осени. Зарывшись в ил
водоема или грунт на берегу, личинки
перезимовывают. Весной благополучно
перезимовавшая личинка отогревается,
линяет в последний раз и окукливается.
На этом отрезке жизни (от 5 до 28 дней
в зависимости от вида) слепень ведет
себя тихо и безобидно, словно
набираясь сил для бурной деятельности.
Наконец спинной шов на оболочке
лопается, и из куколки на свет вылезает взро-
Самки слепней некоторых видов, обитающих
в СССР. Вверху — шмелевидный слепень
(Кавказ); бычий слепень (север и
средняя полоса России до Байкала);
пангоний (Украина, Молдавия).
Внизу — короткохоботник туранский
(не кровосос; Средняя Азия); златоглазик
или пестряк (север и средняя полоса
России); дождевка обыкновенная (север
и средняя полоса России до Байкала).
Увеличение в полтора раза
слый слепень. Жизнь его коротка —
всего 10—12 дней у самца и 22—25 дней
у самки.
Новорожденный слепень — будь
то самец или самка—не проявляет
стремления к кровососанию. Более
того, если в лаборатории попытаться в
этот период их жизни накормить
слепней кровью, все будет напрасно — не
желают они ее пить, и все тут!
С первых дней после выхода из
куколок самцы наших российских слепней
парят в воздухе, поджидая
пролетающих самок. Но увидеть этих кавалеров
нелегко, и человек, непосредственно не
изучающий слепней, похвалиться своей
встречей с ними не может. Прямо в
воздухе происходит оплодотворение,
и самка после этого резко меняет
привычки, тотчас отправляется на кровавый
поиск. Организм слепней не способен
вырабатывать белки из сахаристых
веществ, и высасываемая самками кровь
нужна для того, чтобы созрели яички.
Есть некоторые, еще необъясненные
данные о том, что кровь, возможно,
нужна самкам не только для развития
яиц. Например, самки крупного
тропического слепня Tabanus rubidus
начинают сосать кровь вскоре после рождения,
не будучи оплодотворенными. Считают,
что в жарком тропическом климате у
слепней некоторых видов возможен
партеногенез, то есть размножение без
оплодотворения. Прямых доказательств,
правда, пока нет, хотя косвенные
данные имеются. Не по этой ли причине
62

самки начинают сосать кровь до
брачного полета?
На тело животного слепни садятся
вовсе не куда попало. Наблюдая за
лесными оленями, выяснили, что в
основном насекомые садились на задние
ноги D6%), меньше—на передние B9%),
еще меньше — на брюхо A3%) и
голову A2%) и совсем не садились на спину,
шею, бока и лопатки. А вот при
наблюдениях за домашним скотом, вроде бы
мало чем отличающимся от оленя по
конфигурации тела, получены другие
результаты: слепни атаковали в
основном передние ноги и очень редко —
задние. Ни с плотностью шерстного
покрова, ни с возможностью самозащиты
животного это никак не связано.
Следует отметить и еще одно обстоятельство:
пищевое возбуждение слепней
усиливается, если смочить кожу водой и тем
более каплей крови. Поэтому только что
искупавшегося человека слепни атакуют
куда яростнее, чем давно вылезшего из
воды и успевшего обсохнуть.
Но вот слепниха заняла боевую
позицию. Что происходит? Пригнув голову,
насекомое вонзает колючий хоботок
в жертву. Длина хоботка достаточна,
чтобы насквозь проткнуть кожу вола
или лошади. Правда, в этом нет особой
необходимости — кровеносные сосуды
прикрыты лишь поверхностным кожным
эпителием. Через хоботок, как через
шприц, кровь втягивается в желудок
насекомого.
Самки мелких видов, хотя и
поглощают меньше крови, едят куда дольше
самок крупных видов. Примечательно,
что до полного насыщения слепень, в
отличие от комара, несколько раз
меняет позицию и наносит до 12 уколов!
Чем крупнее слепень, тем реже он
делает перерывы в сосании. Кровавый
пир у разных видов тянется от 2,5 до
30 минут, что, по мнению специалистов,
прямо связано со степенью развития
мускулатуры нагнетательного аппарата.
Слепень, пьющий кровь, выделяет
слюну, в которой содержится секрет,
препятствующий свертыванию крови.
Поэтому укушенные места кровоточат
и после работы слепня. Кроме того, в
этой слюне есть еще гемолизин,
растворяющий эритроциты. Вот и
получается, что укус слепня не только неприятен,
но и ядовит. И если вас атакует туча
этих зловредных созданий, то исход
может быть плачевным. Имеется немало
сведений о гибели лосей и лошадей,
которых «заели» слепни. Бывает и так,
что слепни служат переносчиками
возбудителей опасных заболеваний:
туляремии, сибирской язвы...
Как и всякий обжора, слепень не знает
меры и часто надувается кровью так, что
не может взлететь. Если обжоре все же
удается унести ноги, он прячется в
укромное место и затихает.
Переваривание крови занимает 4—6 дней.
Наблюдая за самкой слепня, легко заметить,
что сначала кровь становится розовато-
фиолетового цвета, затем —
темно-вишневого, далее — коричневого, а потом
в брюшке начинают просвечивать
образовавшиеся яички. Наконец самка
откладывает их в укромном месте.
Здесь в самый раз сказать: «Индивид
закончил свою жизнь — но жизнь вида
продолжается». Однако со слепнями не
так: биография матушки-слепнихи на
этом не обрывается. К ней вновь
приходит аппетит; и если повезет, она
насосется крови второй, третий и даже
пятый раз. Причем раз от разу она
становится все агрессивнее и опаснее.
Повторного же оплодотворения не
требуется: семени, введенного при
брачном полете, хватает для нескольких
порций яиц.
Самка слепня, откладывающая яйца
Юадка яиц слепня на листе осоки
63

Возможно, что и самцы слепней могут
питаться кровью. Во всяком случае они
иногда выступают в роли нахлебников:
сами не в состоянии раздобыть кровь
(их хоботок кожу не протыкает) и
поэтому тащат со стола объедки — слизывают
кровь в тех местах, где поработали
самки. Причем они слизывают только
кровяную плазму: эритроциты в желудок не
попадают. Каково назначение подобной
акции,- пока не знает никто.
Однако самое поразительное то, что
процветают и виды слепней, не
испытывающие жажды крови ни до, ни
после оплодотворения. Созревание яиц
у них идет, как говорят энтомологи, ав-
тогенно. Полный вегетарианец,
например, небольшой A0—12 мм) слепень,
именуемый короткохоботником туран-
ским, встречающийся в Казахстане и
Средней Азии.
ЗАЩИТА ОТ СЛЕПНЕЙ
Увы, если репелленты «ДЭТА», «Рэдет»
или «Тайга» защищают от комаров и
мошки, то слепней ими не отгонишь.
Как же защищаться? Давно
подмечено, что слепни предпочитают темную
поверхность светлой. Например,
домашний скот светлой масти они атакуют куда
меньше. Во всяком случае, белая
рубашка и светлые брюки лучше
защищают от слепней, чем темная одежда в
сочетании с любым репеллентом. Кроме
того, слепни любят горизонтально
вытянутые объекты: они гораздо активнее
атаку.ют домашнюю четвероногую
живность, чем человека (есть сведения, что
слеп кг и набрасываются на человека
лишь тогда, когда в радиусе 65—70
метров от него нет домашней живности).
И еще одна деталь: стоит в лесу,
кишащем слепнями, застыть на месте, как
количество атакующего противника
сразу уменьшится. Но если
возобновить движение — они снова тут как тут.
Как известно, лучшая защита —
нападение. Простейший прием —
механический. Можно, конечно, убивать
каждого слепня, дерзнувшего вас атаковать.
Но убить злодея непросто: если
хлопком ладони вы можете оставить от мухи
лишь мокрое место, то со слепнем
такого не получится — природа наградила
его мощным пружинящим брюшком.
Разве что молотком его трахнуть. Куда
сноровистее молотка лужи-ловушки,
поверхность которых залита тонким
слоем мазута, керосина, масла или еще
чего-нибудь в этом роде. Слепень,
рискнувший с налету напиться из такой
лужи, не сможет взлететь. Другой
способ — химический. Начнем с
окуривания. Здесь хорошо зарекомендовали
себя дымовые гексахлорэтановые
шашки, избирательно уничтожающие
слепней и почти не действующие на
домашнюю живность. (Однако дойных коров
и лошадей в места окуривания загонять
все-таки нельзя!) Употребляют против
слепней и карбофос, хлорофос и им
подобные препараты. Как именно —
сказано в соответствующих инструкциях.
И все же, думается, перелом в войне
со слепнями внесет биологический
метод борьбы. В его арсенале и
использование естественных врагов (стрекоз-
бомбексов, складчатокрылых ос,
которые на лету поражают слепней) и
паразитов наездников, и обращение против
слепней продуктов их
жизнедеятельности — гормонов, половых аттрактан-
тов... Наконец, есть и способ
самоистребления вредных насекомых (идея его
высказана до войны советским
генетиком А. С. Серебровским), когда на волю
выпускают множество стерилизованных
самцов, после чего численность
вредителя как бы сама собой падает.
Во всяком случае, слепней надо
держать в узде — они враги всех
млекопитающих: и диких, и домашних, и нас
с вами.
О. ЯКОВЛЕВ
ОБЪЯВЛЕНИЕ
Институт
химии растительных веществ АН УзССР
ПРЕДЛАГАЕТ
алкалоид гелиотрин — реактив, применяемый для создания
экспериментальной модели гепатита и цирроза печени у лабораторных животных.
Обращаться по адресу: 700170 Ташкент ГСП, просп. М. Горького, 77,
Институт химии растительных веществ АН УзССР.
64

О -г
*Ч/////'
V
^ V.
4w^
Наука гадания
Гадания не существует, и если бы
оно существовало, то предсказуемое
следовало бы считать
совершающимся помимо нас.
Эпикур
Судя по приведенному эпиграфу,
Эпикур, видимо, не знал слова «прогноз»
и употреблял более близкое ему
понятие — гадание. Что прогноз — это тоже
предсказание, подтвердит любая
энциклопедия или словарь иностранных слов.
Но если в Древней Греции предсказания
касались чаще всего исходов
сражений или путешествий, то в наше время
предсказывают все, что угодно: погоду,
спортивные достижения, рост
народонаселения и производства, успехи науки
и многое другое. В узких кругах
специалистов прогнозируются еще более
разнообразные процессы и события.
Например, энтомологам жизненно важно
знать сроки появления насекомых и их
численность. Последний прогноз не
столь широко обсуждается, как
предсказания погоды, однако ошибки в этом
случае могут оказаться не менее
губительными, чем неверное определение
пути тайфуна или времени извержения
вулкана.
ЦЕНА ОШИБОК
В 1845 году май и июнь в Ирландии были
дождливыми и теплыми. Трудно
сказать, насторожило ли это тогда кого-
нибудь. В положенное время зацвел на
полях картофель, и вот тогда-то на его
листьях, а потом и на стеблях появились
темно-бурые пятна. Они быстро
увеличивались в размерах, листья начали
чернеть и гнить. Когда же настала пора
убирать урожай, бедствие стало совсем
уже очевидным: выкапывать было
нечего. Картофель, основной в то время
продукт питания ирландских крестьян,
полностью погиб. И начался
жесточайший голод, вошедший в историю
Ирландии как «картофельный». Виновником
всего было грибное заболевание фито-
фтороз, или картофельная гниль.
Предугадать массовую вспышку этой
болезни на полях Ирландии в то время
не мог никто. Так же как никто не мог
предсказать налеты саранчи на сады
Италии, филлоксерные «пожары» на
виноградниках Франции, нашествие
непарного шелкопряда на леса США.
А вот в наше время... Что ж, давайте
трезво оценим положение дел в наше
время. Приведем две цитаты.
«Тревожившие всю страну в первое
20-летие существования Советской
власти такие вредители, как стадные
3 «Химия и жизнь» № 7
65

саранчовые, луговой мотылек, озимая
совка и некоторые другие, после 1937 г.
почти потеряли свое значение»
(Е. М. Шумаков. Сельскохозяйственная
энтомология в СССР.—
Энтомологическое обозрение, 1968, т. XLVII, вып. 2,
с. 262).
«Особенно серьезные упущения были
при организации защиты растений в
Тамбовской, Пензенской, Курской,
Воронежской и некоторых других
областях, где допустили гибель сахарной
свеклы от лугового мотылька на
значительных площадях. Вредитель нанес
ущерб не только сахарной свекле, но и
кукурузе, подсолнечнику, овощным и
кормовым культурам. Убытки,
нанесенные сельскому хозяйству только во
время последнего массового
размножения вредителя, превысили стоимость
Днепрогэса» (Б. П. Мартынов. Защита
урожая — большей резерв.— Защита
растений; 1976, № 5, с. 2).
Разделены эти высказывания
авторитетных специалистов — профессора и
зам. министра сельского хозяйства
РСФСР — всего восемью годами. За
эти восемь лет луговой мотылек из
вредителя почти забытого вновь
превратился в гро'зу полей. Сейчас,
оглядываясь назад, специалисты понимают, что
забывать, о нем было нельзя.
О НЕМ ЗАБЫВАТЬ НЕЛЬЗЯ
Зимующих гусениц лугового мотылька
в явно повышенном количестве
замечали на полях некоторых областей уже
давно, начиная с 1968 года. Но — не
тревожились. За тридцать лет отвыкли
воспринимать скромно окрашенную
мелкую бабочку как грозного врага. А враг
между тем наращивал резервы. И вот —
ряд погодных совпадений:
благоприятное лето 1974 года, мягкая
последующая зима, теплая и сухая весна.
Вредитель имел полную возможность
размножиться, благополучно сохраниться и,
наконец, вылететь весной на месяц
раньше, чем ему полагалось.
Прогноз? Да, он был, но с
реальностью не совпал совершенно.
Специалисты упустили из виду обочины дорог,
опушки лесополос, поляны, незасеянные
массивы, заросшие сорняками. Между
тем именно там, а не на возделанных
землях, находившихся под бдительным
оком защитников растений, зимовали —
и не вымерзли из-за мягкой зимы —
гусеницы лугового мотылька. Весной все
пошло по порядку: гусеницы —
куколки — бабочки. Плодовитость у самок
мотылька огромная — до 600 яиц, или
столько же прожорливых гусениц. И
поползли по полям их полчища, как
армейские колонны, сметая все на своем пути.
Недаром лугового мотылька звали
раньше «ратным червем».
ПОСЛЕ ДРАКИ
Плохо умея предвидеть беду, мы не
всегда умеем расшифровать и добрые
«знамения».
В середине 60-х годов плантации
сахарной свеклы на Белгородщине
выглядели страшно: засохшие черешки
вместо сочных листьев, обглоданные
корнеплоды, кое-где торчащие на голых
полях. Таковы были результаты вспышки
массового размножения капустной
совки. Миллиарды ее особей в поисках
пищи и мест откладки яиц двигались по
полям. Голод делал гусениц
неразборчивыми: уничтожив сахарную свеклу,
они опустошили огороды, потом
принялись за кукурузу, нападали даже на
сады, вгрызаясь в яблоки и груши. А их
«законная» пища — капуста — казалась
прошитой пулеметными очередями:
столько было в ней ходов совки.
Для уничтожения вредителя пустили
в ход ядохимикаты, в частности тогда
еще применявшийся в сельском
хозяйстве ДДТ. Но многие гусеницы уже
окуклились, и вылетевшие из куколок
бабочки второго поколения успели
отложить яйца на оставшиеся растения.
Овицидным же воздействием, то есть
способностью убивать яйца насекомых,
даже убийственный ДДТ обладал в
слабой степени. Серьезная угроза нависла
над уцелевшей частью урожая и, что
было гораздо хуже, над урожаем
будущего года. Были мобилизованы все
силы: подтянута техника, переброшены
из дальних областей дополнительные
партии инсектицидов. Началась вторая
за сезон битва с капустной совкой. Но
это был бой с уже побежденным,
врагом. Стоило повнимательнее
приглядеться к кладкам яиц совки, чтобы
увидеть: с ними произошло нечто
непоправимое. Из молочно-белых они стали
бурыми или даже темно-синими. Такое
изменение могло означать только одно:
на полях активно поработало
паразитическое насекомое — трихограмма.
В каждое яйцо капустной совки этот
крошечный яйцеед успел поместить
свое яйцо. И теперь личинка трихограм-
мы, вылупившаяся в яйце вредителя,
питалась его содержимым. Вскоре за этим
она окукливалась, превращалась во
взрослое насекомое, вылетала наружу
и принималась искать новые яйца совки.
Трихограммы на полях оказалось
много, очень много. И если бы это было
своевременно выявлено, не пришлось бы
выливать на поля, сады и огороды сот-
66

ни тонн растворов ядохимикатов, что,
как известно, для окружающей среды
далеко не безразлично. Не говоря уж о
том, что размахивание кулаками после
драки стоило немалых затрат.
КРОМЕ ШУТОК
Не будем повторять в подробностях
известный причинно-следственный ряд
Дарвина: клевер — шмели — мыши —
кошки. Не станем расшифровывать и его
менее известное продолжение,
предложенное биологом Томасом Хаксли:
клевер — говядина — моряки —
британское могущество. Цепочка замыкается
самым курьезным образом: британское
морское могущество может быть
логически и экологически выведено из
«кошколюбия» многочисленных
английских старых дев.
Это, конечно, шутка, но, как
совершенно всерьез писал Дарвин в
«Происхождении видов»: «...растения и
животные, расположенные на далеко
отстоящих ступенях органической лестницы,
бывают тесно оплетены сетью сложных
взаимных отношений». Игнорирование
этих отношений при защите растений
от вредителей до недавнего времени
совсем не способствовало охране
природы. Уничтожая вредителей любыми
доступными, и прежде всего
химическими способами, мы убивали заодно
и полезных насекомых — энтомофагов.
Сегодня никого не надо убеждать в
необходимости дифференцированного
подхода к проблемам защиты растений.
Но он возможен только при умелом
прогнозировании. Вот пример.
На юго-востоке Европейской части
страны зерновым сильно вредит
хлебный клоп, или, как его теперь называют,
вредная черепашка. Из зерна,
поврежденного им, даже если оно только
наколото, нельзя испечь хлеб: слюна
личинок содержит протеолитические
ферменты, разрушающие клейковину.
В зоне распространения клопа
специалисты по защите растений выделяют
три района, в которых их работа
строится по-разному. В степных районах
Ростовской области энтомофаги
практического значения не имеют, и здесь
основное оружие в борьбе с вредителем —
инсектициды. В Кабардино-Балкарии и
Дагестане черепашку подавляют ее
естественные враги, и в отдельные годы
настолько, что можно не прибегать к
помощи химии. Наконец, в обширном
районе Кубани эти две крайности
находятся в равновесии, которое, однако,
постоянно нарушается то в одну, то в
другую сторону. Здесь назначать или
отменять химические обработки
специалистам приходится на основе
прогнозов.
Но ведь это значит, что каждый день
на полях, в садах, в лесных посадках
должна вестись огромная по масштабам
и очень ответственная работа
специалистов службы прогнозов.
КАК РАБОТАЕШЬ, ПРОГНОЗИСТ!
Под таким заголовком несколько лет
назад журнал «Защита растений»
опубликовал статью дагестанского агронома-
прогнозиста о работе одного из
республиканских пунктов прогнозов и
сигнализации. Обслуживал этот пункт ни
много ни мало—29 колхозов и 8
совхозов. Автор статьи сравнивал своих
коллег с врачами-диагностами и при
этом жаловался на отсутствие
транспорта.
Недавно одному из нас пришлось
побывать в тех же самых местах и
убедиться, что за прошедшие годы особых
изменений не произошло: один
специалист обслуживает 5—6 хозяйств с общей
площадью садов и полей 7—8 тысяч
гектаров, транспорта же у него чаще всего
по-прежнему нет. Представьте себе
медика, которому в течение рабочего дня
надо принять 500 больных — осмотреть
их и поставить диагноз. Каковы бы ни
были его квалификация и опыт, вряд ли
он добьется больших успехов в
исцелении своих пациентов. А
агроном-прогнозист ежедневно находится именно в
такой ситуации.
Подобное положение не только в
Дагестане. На одном из последних
заседаний секции защиты растений
ВАСХНИЛ обсуждались перспективы
развития биологической борьбы с
вредителями. Никто не оспаривал
очевидного: борьбу можно вести, только зная
численность сил вражеских и союзных.
Необходимо прогнозировать развитие
не только вредных насекомых, но и
энтомофагов. И ученые были
вынуждены констатировать печальный факт:
при существующем в стране количестве
специалистов-прогнозистов это
невозможно.
Что же делать? Организовать
массовые выходы на поля студентов и
школьников, обучив их технике обследования?
Но это будет кампания, а не
планомерная работа. И хотя во многих местах
именно так и поступают, это уже
позавчерашний день прогнозирования.
СВЕРХУ ВИДНО ВСЕ
Дагестанский прогнозист, который
сетовал на отсутствие транспорта, наверняка
ощущал как острый физический
недостаток отсутствие крыльев. Вот уж кому
3*
67

надо бы, чтоб было «сверху видно все»,
так это специалистам службы прогнозов.
Пробовали взлетать, определять с
высоты на глаз, здоровы ли посевы.
Получалось вполне достоверно. С
вертолета хорошо просматривались
признаки массового поражения
подсолнечника и кукурузы проволочниками и
подгрызающими совками, а пшеницы,
ячменя и многолетних трав — обыкновенной
полевкой. Есть уже и практика
прогнозирования из космоса.
Продовольственная и сельскохозяйственная
организация ООН (ФАО) с 1977 года
осуществляет программу по использованию
информации со спутников для
предсказания размножения саранчи в пустынных
районах стран западной Африки.
Есть и очень эффективные новые
наземные методы обнаружения
вредителей.
Восточная плодожорка, близкая
родственница яблонной плодожорки,
нашей общей знакомой по «червивым»
плодам, появилась в нашей стране
сравнительно недавно. И хотя карантинная
служба предупреждала о возможности
проникновения к нам из соседних стран
этого опасного вредителя, выявить
первых пришельцев не удалось.
Обнаружили гостью с опозданием на 3—5 лет,
лишь после того, как ее очаги в садах
стали уже просто бросаться в глаза.
Уничтожить нового иноземного
вредителя намного проще вначале, пока
его численность невелика. Когда же
он размножился, для этого потребуются
годы работы и значительные расходы.
А потому вполне оправданы
ухищрения специалистов, направленные на то,
чтобы обнаружить самые первые
вражеские десанты.
Восточная плодожорка была первым
карантинным вредителем, которого
научились выявлять, используя
синтетический половой аттрактант, или
феромон. Испытания проходили во
Всесоюзном научно-исследовательском
технологическом институте по карантину
и защите растений (ВНИТИКиЗР). Об
использовании феромонов «Химия и
жизнь» рассказывала в № 7 за 1973 г.
Здесь можно только добавить, что с
помощью этого препарата в некоторых
областях Украины, Краснодарском крае,
республиках Закавказья удалось
обнаружить плодожорку в самом начале ее
появления, чуть ли не по первым
экземплярам. В результате борьба с ней
обошлась намного дешевле, чем там,
где момент был упущен. Кроме того,
сами обследования с помощью
феромонов стоят почти вдвое меньше, нежели
традиционные.
Можно сослаться и на опыт
американцев, которые, обследуя хлопчатник в
штате Аризона с помощью светолову-
шек и полового феромона, избавили
от обработки инсектицидами 84
процента земель и ограничились двумя
опрыскиваниями за сезон вместо шести,
сократив расходы более чем наполовину.
ЭЛЕКТРОННАЯ ГАДАЛКА
Для составления прогноза мало только
получить сведения о вредителях и их
врагах, о состоянии растений и
погодных условиях. Надо грамотно и
своевременно обработать эти сведения, и
только тогда можно точно предсказать
ход развития, динамику и численность
насекомых, а следовательно, наметить
пути борьбы с ними. Вот тут и
приходится биологам обращаться за помощью
к математикам. Дано: первое — высота
снежных сугробов, второе —
прошлогодний урожай семян бука. Найти:
сколько родится мышей? Задача со
многими неизвестными. Тем не менее
ЭВМ уверенно решила ее, подсказав
защитникам, когда именно можно
ожидать нападения желтогорлой мыши на
молодые лесные насаждения Крыма.
При этом был использован метод
корреляционного прогноза численности
вредителей. С 60-х годов, с начала эры
широкого использования ЭВМ, этот
метод завоевал признание прогнозистов.
Вот три основных его достоинства.
Первое — простота: он может быть
легко формализован и позволяет
широко использовать ЭВМ.
Второе— универсальность: он годен
для оценки численности вредителя,
сроков его появления, уровня поражения
одной культуры на основании
обследования другой, целесообразности,
объемов и сроков применения пестицидов.
Третье — возможность *
использования уже имеющегося в наличии и не
обязательно экспериментального
материала: например, данных
хозяйственных, метеорологических и других
архивов, лишь бы эти данные были
сопоставимы по форме и лишь бы их
набралось достаточно. Именно такой
«неспециальный» материал и был дан ЭВМ
при решении задачи о мышах, причем в
количестве самом минимальном.
Впрочем, эту задачу на 20 лет раньше
решил некий Сюнскэ, герой повести
«Паника» известного японского писателя
Такэси Кайко. Примерно на тех же
исходных данных он построил прогноз
появления крыс, только вместо буковых
семян у него фигурируют семена
низкорослого бамбука. И естественно,
Сюнскэ обошелся без ЭВМ.
68

Но не будем из-за этого
разочаровываться в возможностях ЭВМ:
вычислительная техника помогает защитникам
растений разобраться в куда более
сложных ситуациях.
Во ВНИТИКиЗР
электронно-вычислительная машина разобралась во
взаимоотношениях трех действующих лиц:
картофеля, колорадского жука и его
врага— хищного клопа периллюса. .Были
проиграны различные варианты
соотношений вредителя и периллюса на
кусте картофеля. Полученная формула
выглядела примерно так: когда на кусте
появится п жуков, а растение вступит
в фазу развития I, надо выпустить m
клопов, и тогда потери урожая не превысят
определенной величины. Имея
выданные машиной числовые значения,
специалисты могли вести борьбу с
вредителями с гарантированным результатом.
Предсказание — термин пограничный.
С одинаковым успехом он может
скатиться к понятию «гадание» или
подняться до уровня научного прогноза.
В том, что касается современной защиты
растений, смысл его уже бесспорен:
прогнозирование здесь становится
точной наукой.
Кандидат сельскохозяйственных наук
Я Б. МОРДКОВИЧ,
кандидат биологических наук
С. С. ИЖЕВСКИЙ
Кто поможет
морякам?
Суда морского флота
перевозят ежегодно сотни
миллионов тонн различных
генеральных, то есть штучных
грузов — как упакованных
в ящики или мешки, гак и в
виде отдельных предметов,
которые закрепляются в
трюмах или на палубах. Крепить
грузы необходимо так, чтобы
даже во время сильной
качки они не сдвигались с
места — иначе неизбежны
повреждения грузов и самих
судов. В некоторых случаях
Смещение груза приводит и
к гибели судна.
Для крепления грузов ис-
пользуютс я тросы,
деревянные прокладки и другие
средства. Только пиломатериалов
на это уходит ежегодно в
масштабах всей страны до 40 000
кубометров. Общая же
стоимость дефицитного леса и
металла, расходуемых для
этих целей, превышает 10 млн.
рублей в год. Ясно, что если
бы удалось заменить эти
материалы какими-нибудь
Другими, в частности,
производимыми химической
промышленностью, это позволило бы
без ущерба для безопасности
плавания добиться большого
народнохозяйственного
эффекта.
Хотелось бы через ваш
журнал обратиться к
научно-исследовательским
учреждениям и предприятиям
химической промышленности
с просьбой порекомендовать
нам:
— составы нескользящих
покрытий, которые можно
наносить на металлические
поверхности палуб с целью
увеличения коэффициента
трения {эти составы должны
быть нетоксичными,
дешевыми и доступными);
— составы клеев, которые
можно было бы наносить на
поверхность упаковок
(мешков, коробок) и которые
препятствовали бы их
скольжению, не мешая в то же
время отделять их друг от друга
при погрузке и разгрузке;
— предприятия, где
образу юте я отходы
производства в виде кусков и полос
резины, войлока и других
материалов с высокими
фрикционными свойствами,
которые можно было бы
использовать как прокладки для
груза,-
— предприятия и
организации, которые могли бы
взяться за разработку и
изготовление резиновых или
синтетических надувных
амортизирующих
подушек-прокладок однократного и
многократного использования.
С предложениями просим
обращаться по адресу: 193015
Ленинград, ул. Красной
конницы, 6, Центральный научно-
исследовательский институт
морского флота.
М. Н. ГАВРИЛОВ,
кандидат технических наук,
заведующий лабораторией
69

Гипотезы
Антропогенная
тепловая мозаика
Сжигая ископаемое топливо в
бесчисленных топках и моторах, люди
обогревают не только себя или свое
жилище, но и весь земной шар. Мне
думается, что не менее важным
антропогенным фактором, но противоположным по
тепловому эффекту, стало внесение в
почву минеральных удобрений, которые
увеличивают количество органики на
Земле. Часть поступающей на Землю
солнечной радиации, преобразуемой
фотосинтезом в химическую энергию
органических веществ, складируется и
выключается из теплообмена.
Сжигание ископаемого топлива
обрело планетарные масштабы в конце
прошлого века, а резкий скачок в
применении минеральных удобрений
произошел лишь несколько десятилетий
назад. И это совпадает с колебаниями
средней температуры воздуха на
земной поверхности: с 1880 по 1940 год она
выросла на 0,7°, а за следующие 30 лет
упала на 0,3°.
За 1880—1940 годы добыто 50 млрд. т
так называемого условного топлива
G-Ю6 ккал т). Это означает, что в
атмосферу было выброшено 35-10'6 ккал
тепла, которого достаточно, чтобы
растопить 4,8 тыс км3 льда. Не поэтому ли
только в советском секторе Арктики
площадь льдов сократилась на 1 млн.
км2 ? Продолжительность ледовой
блокады Исландии упала с 20 недель в
конце прошлого века до двух недель в
1920—1930 годах. Реки и озера в эти
годы стали вскрываться раньше и
замерзать позже. Площадь ледников
Кавказа, например, с 1890 по 1946 год
уменьшилась на 8,5%, а длина — почти
на километр. Отступили ледники в
Альпах и в других горных массивах.
Множество фактов такого рода
приведено в книге А. С. Монина, Ю. А.
Шишкова «История климата» (Гидрометео-
издат, 1979). А вот главный факт: общая,
глобальная площадь снежно-ледяного
покрова сократилась к середине
нынешнего столетия примерно на 10%. А это
серьезно уменьшило отражательную
способность планеты — ее альбедо,
из-за чего, собственно, и поднялась
средняя температура земной
поверхности.
Но вот глобальное потепление сошло
на нет. Ледники во многих местах
земного шара перешли в наступление.
Например, 50 из 73 небольших ледников
в Каскадных горах США в 1953—1955
годах находились в стадии наступления,
14 увеличивали свою толщину, а 7
пребывали в стационарном состоянии.
После 1945 года более обширными и
прочными стали арктические льды. И не
парадоксально ли, что такое происходит
наряду с гигантским выбросом тепла
от сжигания ископаемого топлива?
В начале 40-х годов использование в
мировом земледелии азота, фосфора и
калия не превышало 3 млн. т, а в 1955
году перевалило за 20 млн. т; за
последующие 20 лет оно возросло в три с
70

половиной раза, а по прогнозу ООН в
2000 году достигнет 300 млн. т. Резкий
рост выпуска минеральных удобрений
волей-неволей увеличивает
продуктивность растений в целом на планете, а
не только сельскохозяйственных, как
обычно думают.
Значительная часть минеральных
удобрений вымывается с полей,
попадает в пруды, озера, реки и, наконец,
в океан. Немалая их доля развевается
ветром, а также перемещается
подземными водами, удобряя почвы «диких»
растительных сообществ. В результате
и на суше, и на море увеличилась
емкость биотического кругооборота
веществ.
Например, в Балтийское море с
неочищенными отходами целлюлозно-
бумажной промышленности, столь
развитой в Северной Европе, попадают
соединения фосфора в таком
количестве, что на десятках тысяч квадратных
километров дно моря лишено
кислорода из-за бурного роста водорослей в
верхних слоях воды. Эта мертвая зона
стала складом для обильно
выпадающих органических остатков.
И наземная биосфера на вторжение
минеральных удобрений и
ядохимикатов реагирует накоплением
органического вещества. К тому же человек
подкармливает растения двуокисью
углерода, выделяющейся при
сжигании топлива. Полагают, что только по
этой причине фитомасса суши за
последние сто лет могла вырасти на
1,5 млрд. т.
На планетарной продуктивности
фотосинтеза сказывается и мелиорация —
глобальная площадь орошаемых
земель превысила 2 млн. км2. Так как
орошают главным образом засушливые
районы земного шара, где естественная
биологическая продуктивность низка,
то орошение увеличивает планетарную
продукцию растений на несколько
миллиардов тонн в год.
В то же время потребители
растений — животные повсюду угнетены
пестицидами и токсическими отходами
хозяйственной деятельности человека,
что еще более увеличивает разрыв
между синтезом органического
вещества растениями и его потреблением
другими организмами.
Не надо сбрасывать со счетов и еще
один вид накопления органического
вещества. Это дома, мебель, одежда,
книги, строения и другие материальные
предметы нашей культуры, в которых
законсервирована энергия солнечного
света. (Детальные сведения о
накоплении органики даны в таблице.)
Органическое вещество (ОВ| Земли
(млрд. т сухого веса]

Количество
Годовой
прирост
Живое вещество
биосферы 2400 0—0,25
Болота и зарастающие
озера (торф, сапропель,
растворенное ОВ) 800 1,0—2,0
Лесная подстилка, сухие
деревья, кустарники,
травы, отмершие корни,
пни 2600 0,5—1,0
Почвы (гумус) 2000 0—0,25
Реки: растворенное и
взвешенное ОВ,
отложения речных долин
(аллювий) 300 0,25—0,5
Мировой океан:
растворенное и
взвешенное ОВ, илы
(послеледниковые) 7800 1,0—2,0
Земная кора: подвижное
и растворенное О В,
увлекаемое водой из
биосферы — 1,0—2,0
Материальная база
человека: дома, мебель,
одежда, книги, строения,
крепи и т. д. 100 0,25—0,5
Итого 14000 4,0—8,5
Если 35-10'6 ккал индустриального
тепла в 1880—1940 годах повысили
глобальную температуру на 0,7е, то в
1940—1970 годах, чтобы охладить
земной шар на 0,3°, превышение
поглощения тепла над его выделением должно
было составлять 15*10'6 ккал, то есть
во вновь накопленном органическом
веществе захоронилось 78-10'6 ккал.
Значит, можно подсчитать, сколько
органических веществ выключилось из
круговорота (средняя калорийность
4,5-Ю6 ккал т). Так вот, несложный
подсчет свидетельствует, что захоронилось
173 млрд. т органики, а среднегодовой
прирост новых накоплений за тридцать
лет равен 5,8 млрд. т. Что ж, вполне
71

реальная величина, близкая к тем
цифрам, что приведены в таблице. Однако
по отношению к общей планетарной
продукции растений это меньше 3%.
Мои доводы подкрепляет и судьба
поступившей в атмосферу двуокиси
углерода, выделившейся при сжигании
топлива. Если бы эта двуокись никуда
не уходила из атмосферы, то ее
концентрация была бы почти в три раза выше,
чем на самом деле. Получается, что две
трети, то есть примерно 200 млрд. т,
индустриальной двуокиси углерода
куда-то ушло из атмосферы.
Полагают, будто основную часть
углекислоты, выброшенной трубами в
воздух, поглощают воды океана. Но вряд
ли это справедливо. Ведь глубинные
слои океана не могут быстро
реагировать на перепады концентрации
двуокиси углерода в атмосфере и потому в ее
круговороте практически не участвуют.
Только в поверхностном слое океана,
чему способствуют волнение и ветер,
количество растворенной в воде
углекислоты пребывает в равновесии с ее
концентрацией в атмосфере. Мне
думается, что это еще одно свидетельство
того, что избыток углекислоты
поглощают растения.
Вероятно, зыбкое тепловое равновесие
между сжиганием топлива и
поглощением дополнительной энергии растениями
не будет продолжительным. Ибо
выделение тепла пропорционально
количеству сжигаемого топлива, а между
поглощением солнечной энергии органикой и
внесением на поля минеральных
удобрений связь сложнее. Кроме того, на
глобальном теплообмене сказываются
многие другие антропогенные факторы:
мутность атмосферы, парниковый
эффект, орошение засушливых земель
и мелиорация заболоченных,
сооружение водохранилищ, истребление лесов...
Например, на VIII конгрессе по
лесоводству в Джакарте A978 г.) было
сообщено, что тропические леса вырубают
с угрожающей скоростью— 16 млн. га
в год (площадь Греции и Бельгии
вместе).
Не только изменение средней
температуры поверхности планеты, но даже
географическое распределение
антропогенных источников тепла и холода
серьезно скажется на климате и погоде
громадных территорий. Наряду с
тепловыми оазисами — крупными
промышленными центрами — все более
четко вырисовываются регионы, где тепло
поглощается, ибо там явное
превышение синтеза органического вещества над
его потреблением. Регионы с хорошо
развитой агрикультурой, где получают
высокие урожаи и откуда продукцию
вывозят зачастую за тридевять земель,
волей-неволей служат добавочной
грелкой для промышленных центров и
городов, где эта продукция потребляется.
Это еще более увеличивает контраст
между нагреваемыми и охлаждаемыми
человеком регионами земного шара.
Антропогенную тепловую мозаику
можно выявить не только на земной
поверхности, но и по вертикали в
атмосфере. Создавая водохранилища и
оросительные системы, человек
стимулирует испарение влаги на континентах
и уменьшает сток в моря. Конденсация
же испарившейся воды, а значит, и
выделение тепла, из-за непрестанной
циркуляции атмосферы идет в основном
вне мест испарения, что еще более
усложняет тепловой портрет планеты.
Тепловая мозаика цивилизации
несет на себе и печать времени года. Так,
в умеренных и высоких широтах в
отопительный сезон топливо усиленно
расходуется на прямое получение тепла.
В этих же широтах минеральные
удобрения делают свое дело лишь летом —
в течение вегетационного периода. В
итоге тепловое воздействие человека
может смягчать сезонные перепады
температуры в средних и высоких
широтах: зима может становиться чуть
теплее, а лето — прохладнее.
Так антропогенная тепловая мозаика
вносит свои поправки в историческое
распределение метеорологических
условий на поверхности Земли и в
атмосфере. Где-то она может смягчать
местные географические перепады
температур, а где-то — усиливать.
И кто знает, не антропогенные ли
факторы стали причиной неприятных
погодных аномалий последних лет?
Кандидат
геолого-минералогических наук
Я. Л. КОГАН
72

Своя
' сгущенка
^ слаще
Щ Щ I Что будет
1 с равновесием?
w
Открытие
не состоялось
ловкость рук..
Своя
сгущенка
слаще
Наступила пора летнего
отдыха. Многие ю ные
химики надевают
рюкзаки и превращаются в
юных туристов. Стоит ли
забывать на это время
«зимнее» увлечение
опытами? Письмо А. Клоч-
кова из Тулы
свидетельствует: нет, не стоит.
Искусный химик может
применить свое умение
всюду, в том числе и для
изготовления многих
вещей, полезных в походе.
Например, сгущенного
молока.
Вот что пишет А.
Клочков.
Самый простой способ
приготовления
сгущенного молока — это
упаривание его в открытом
сосуде. Так делал еще в
начале XIX века
изобретатель консервирования
парижский повар
Франсуа Аппер. Если
кастрюлю с подслащенным
молоком поместить в
кипящую водяную баню и
упарить до нужной густоты,
то и в самом деле
получится «сгущенка», но
сколько же на это уйдет
времени!
В наше время молоко
сгущают гораздо
быстрее — при пониженном
давлении. А установку
для этого легко
соорудить дома из подручных
средств. Вот ее схема.
В качестве выпарного
сосуда я взял обычную
трехлитровую банку. Ее
закрывал крышкой из
пластмассы или
металла — обычно такие
применяют для
консервирования с многократным
использованием. В
крышке сделал отверстие,
куда плотно вставляется
пробка с пароотводной
трубкой.
Выпарной сосуд
помещал в водяную баню.
Холодильник можно взять
любой — лишь бы его
мощности хватило для
полной конденсации
отходящих водяных паров.
В качестве сборника
конденсата вполне подходит
предварительно програ-
дуированная молочная
бутылка. Разрежение в
системе создается
водоструйным насосом. Насос
подходит любой
конструкции — в «Химии и
жизни» о них писалось
немало. А вот еще одна
важная деталь: чтобы
воду из насоса при
случайном уменьшении напора
в водопроводе не
перебросило в систему, я
использовал
предохранительный клапан,
устроенный по принципу клапана
Бунзена: отрезок шланга
внутри трубки (см. схему)
имеет боковую прорезь.
Все части прибора
соединял толстостенными
резиновыми шлангами.
Для начала нужно
довести до кипения 0,5 л
свежего молока и влить
его в выпарной сосуд —
водяную баню надо
предварительно тоже нагреть,
иначе от горячего молока
толстостенная банка
может треснуть. Более 0,5 л
молока брать не следует,
так как в начале
выпаривания образуется
обильная пена, которую может
перебросить в сборник.
Банку закрывают крыш-
73

релиновая пронгад|
вида
вь арн'и ,д-
кои, которая под
действием вакуума плотно
прилегает к горлышку.
После этого нагревают воду
в бане до закипания
молока — здесь-то и нужно
следить за пеной и в
случае надобности быстро
уменьшать нагрев.
Холодильник, если только вы
не забудете включить
воду в его рубашке, будет
конденсировать
испаряемую влагу, и вам
останется только ждать, пока
ее наберется в сборнике
столько, сколько следует
по расчету — чтобы
обеспечить нужную степень
сгущения продукта. Я
обычно прекращал
упаривание, когда
отгонялось 2 /3—3'4 объема
взятой жидкости.
Следует отметить, что
разрежение в такой
установке создается в
основном за счет уменьшения
объема пара при его
конденсации. Насос же
служит лишь для
компенсации подсоса воздуха
через неплотности
прибора. Поэтому вакуум в
системе поддерживается
незначительный, и банка
с бутылкой, из которых
состоит прибор, хоть и не
из химического стекла
они сделаны, хоть и
плоские днища имеют, а все
равно не трескаются.
Когда упаривание
закончено, прибор можно
открыть и подсластить
остаток. Для этого сахар
в количестве 12—13% от
веса взятого молока
растворяют в минимальном
количестве горячего
молока. Конечно,
сгущенное молоко, выпускаемое
промышленностью,
содержит сахара не
меньше — я это понимаю, но
все равно своя сгущенка
мне всегда кажется
слаще.
Для получения больших
количеств продукта
можно предварительно
упарить до прекращения
образования пены
несколько полулитровых порций
молока, а уж потом
объединить их для
окончательного упаривания.
После добавления сиропа
продукт следует
тщательно перемешать и разлить
по баночкам.
Разумеется, тех же
результатов, видимо, можно
достигнуть и с бопее
простой установкой —
например, без сборника
конденсата или даже без
холодильника. Работать
она все равно будет —
ведь испарившаяся вода
просто уйдет в
водоструйный насос. Но скорость
упаривания при этом,
конечно, сильно
понизится: типовой прибор для
отгонки в вакууме
разрабатывался многими
поколениями химиков, и
вообще-то лишних деталей в
нем нет. Но уж если у
кого нет под руками
холодильника, возможно,
придется устроиться и без
него.
Описанная установка
успешно работает у меня
почти год.
Она принесла еще одну
выгоду: дома перестали
ругаться по поводу моего
увлечения химическими
опытами. | J
/ * :ivс 1,
74
Клуб Юный химик

ЗАДАЧИ
Что будет
с равновесием!
У всех школьников каникулы — а у
многих выпускников самая горячая пора:
на подходе вступительные экзамены в
вузы. И хотя, как говорится, перед
смертью не надышишься, некоторые
пробелы в знаниях можно еще
устранить. «Химическое равновесие» — одна
из тем, которые школьниками, по
свидетельству вузовских экзаменаторов,
нередко усваиваются поверхностно.
Предлагаемые задачи не слишком
трудны, но они могут помочь более
глубокому пониманию принципа Ле Ша-
телье — основы учения о химическом
равновесии.
ЗАДАЧА 1.
В сосуде находится равновесная смесь
S02, S03 и кислорода. Что будет, если
в нее ввести дополнительное количество
02? Как изменится после установления
нового равновесия концентрация
(моль/л) каждого газа?
ЗАДАЧА 2.
В стеклянной трубке, закрытой с одной
стороны пробкой, а с другой —
поршнем, содержится смесь воздуха и газа,
полученного при взаимодействии меди
с концентрированной азотной кислотой.
Сравните интенсивность окраски смеси в
трех состояниях: исходном равновесном,
сразу после быстрого сжатия смеси
поршнем и после установления нового
равновесия при неизменной
температуре.
ЗАДАЧА 3.
В системе, описываемой уравнением
4HCI +0^2Н20+ 2CI 2+Qf
при высокой температуре равновесие
установилось при следующем объемном
содержании компонентов: 67% НО,
19% 02, 7% Н20 и 7%С12. Температуру
снизили, и при том же давлении
установилось новое равновесие, при котором
содержание хлора возросло до 30%.
Определите процентное содержание
остальных компонентов в конечной
равновесной смеси.
(Решения — на стр. 77|
состоялось
Ошибаться могут все,
даже почтенные ученые.
.Правда, причины ошибок

у них своеобразные.
Если начинающий химик
может что-то напутать по
небрежности или по
незнанию, то многоопытных
иной раз вводит в грех
чересчур хорошее
обеспечение приборами.
Казалось бы, что
плохого в приборах? Это
верные друзья, с помощью
которых ученому удается
сэкономить массу
времени. Например, вместо
того, чтобы каждый раз
выделять вещество,
образующееся в результате
реакции, можно взять да
быстренько записать
спектр всей полученной
смеси. И если есть в
спектре пики, соответствующие
искомому веществу,—
заключить, что оно в
самом деле получилось.
Конечно, спектры —
это хорошо, но что бы
вы сказали о сыщике,
который передавал бы
судьям отпечатки пальцев,
следы ботинок и прочие
улики, а не самого
преступника? В «Химии и
жизни» и раньше
рассказывались поучительные
истории об ошибках,
возникающих от бездумного
применения физических
методов чересчур
доверчивыми химиками. Вот
еще одна история, совсем
свежая.
Прежде чем перейти к
ее сути, придется сказать
несколько слов о
межфазных реакциях.
Вообще-то это новое
направление в органическом
синтезе заслуживает,
чтобы о нем написали
обстоятельную статью,
но пока ограничимся
несколькими словами.
Нередко бы вает, что
реакция с участием того
или иного органического
соединения не идет
только потому, что само оно
в воде не растворимо, а
реагент, которым на него
действуют, наоборот,
растворим только в воде.
Вот для таких случаев и
придуман обходный
маневр: нерастворимое в
воде растворяют в не
смешивающемся с ней
органическом
растворителе, добавляют водный
раствор реагента и еще
одно вещество — в нем-
то ве сь фокус и с ос то-
ит! — вещество,
способное «тащить» из водной
среды в органическую
нужный ион. Например,
катионы тетраал кил
аммония с достаточно
длинными алкильными группами
могут переходить из
водной фазы в
органическую (и обратно), а в
качестве противоионов
водить за собой и гидро-
ксил-анион, и ион перман-
ганата, .и вообще любые
анионы, которые в
обычных условиях никоим
образом в органический
растворитель попасть не
могут.
Так вот, для транспорта
анионов реагенты
известны уже несколько
лет, а катионы пока
переносить не научились. И в
1979 году на странице
2489 весьма почтенного
издания — журнала
американского химического
общества — появилась
статья о том, что такой
реагент, наконец, найден.
Торжественно и
сенсационно рапортовалось, что
«антипод» аммония —
отрицательно заряженный
тетрафенилборат-ион
тоже может перебегать из
водной среды в
органическую, а в качестве про-
тивоиона тянуть за собой
протон, связанный с
несколькими молекулами
воды. Приводился и
пример реакции,
осуществленной с помощью такого
катализа: гидролиз
ацетата пара-нитрофенола.
Этот сложный эфир,
разумеется, должен легко
разрушаться при действии
водной кислоты, но из-за
полной нерастворимости
его в воде прибавление
соляной кислоты к
раствору эфира в циклогексане
не приводило ни к какой
реакции. Спектр такой
смеси нисколько не
изменялся. Но вот к ней
добавили тетрафенилборат
натрия — и спектр сразу
стал другим: сначала
появилась, а потом быстро
выросла полоса,
говорящая о поглощении света
с длиной волны 865 нм.
А поскольку именно такая
полоса характерна для
ожидаемого продукта
реакции —
пара-нитрофенола, то авторы
исследования со спокойной
совестью ударили в литавры и
сообщили, что впервые в
мире им удалось
осуществить в двухфазной
системе катализируемый
кислотой гидролиз
сложного эфира:
ацетат параиитрофенола
О-ССНз
N02
ОН
Л
** II + СНзСООН
Лр уксусная мслота
N02
иараинтрофеиол
На открытие был взят
патент. А вот
международного признания оно
не дождалось. Спустя
несколько месяцев в том же
76
" ' '„Г 1ы-

журнале, на странице
6441, появилось
сообщение других авторов о том,
что полоса при 865 нм и
в самом деле не
появляется, если смешать
исходные вещества и не
добавить катализатора, но
зато прекрасно видна, если
катализатор смешать с
соляной кислотой без
всякого сложного эфира.
Стало быть, в данном случае
эта зловредная полоса
относилась не к
нитрофенолу, а к продуктам
распада тетрафенилбората,
которые по несчастной
случайности поглощают свет
в той же области спектра.
Сыщику, который
вместо преступника
представит отпечатки пальцев
или следы ботинок,
скажут: все это хорошо — но
где же сам виновник
злодеяния? Точно так же
химику, который вместо
вещества предъявляет лист
бумаги со спектром,
можно сказать: молодец, а
теперь пойди и принеси
чистое вещество.
А вы думали, быть
химиком просто?
С. Ю.
Решения задач
(Условия — на стр. 751
ЗАДАЧА 1.
С увеличением концентрации кислорода
скорость прямой реакции возрастет, и
равновесие
2S02 + 0,, ^ 2SO,
сместится вправо; некоторое количество
исходных веществ превратится в триок-
сид серы. В результате количество
молей S02 при неизменном объеме
сосуда уменьшится, то есть уменьшится и
его молярная концентрация.
Концентрация S03, наоборот, возрастет. А раз так,
то в конечном состоянии равновесия
скорость обратной реакции — распада
триоксида — выше. Скорость прямой
реакции тем не менее должна быть
равна ей (равновесие!). А раз
концентрация S02 уменьшилась, то высокая
скорость может поддерживаться только за
счет избытка кислорода.
Вывод: дополнительно введенный
кислород, независимо от его количества,
при смещении равновесия полностью
израсходоваться не может. В конечном
состоянии равновесия концентрация S02
меньше, а 503 и 02 — больше, чем
в исходном.
ЗАДАЧА 2.
При взаимодействии меди с
концентрированной азотной кислотой образуется
диоксид азота. А он способен к
обратимой димеризации:
2NO. ^ N^04.
Диоксид азота бурый, а его димер
бесцветный. Значит, интенсивность окраски
смеси пропорциональна молярной
концентрации диоксида. За время
быстрого сжатия смеси равновесие в заметной
степени не сместится, и то же
количество молей N02 окажется в меньшем
объеме. Значит, интенсивность окраски
резко возрастет. Однако по
прошествии некоторого времени установится
новое равновесие, соответствующее более
высокому давлению, возникшему в
результате сжатия. А поскольку при
димеризации число молей газа
уменьшается, то равновесие сместится в сторону
прямой реакции. Интенсивность окраски,
следовательно, начнет падать. Однако
ниже исходного уровня — того, что был
до сжатия, она не упадет.
Соображения, позволяющие это обосновать — те
же, что и в первой задаче: в новом
состоянии равновесия скорости и
прямой, и обратной реакции выше. Значит,
молярная концентрация диоксида все-
таки останется более высокой, чем до
сжатия. А окраска — более
интенсивной.
ЗАДАЧА 3.
Вследствие снижения температуры
равновесие сместится в сторону прямой
(экзотермической) реакции. Приняв
исходный объем смеси за 100, а также
учтя смещение равновесия, выразим
объемный состав охлажденной смеси
так:
4HCI + 02 ^ 2Н.О + 2CI, + Q
67 19 7 7^
4х х 2х 2х
67—4х 19—х 7 + 2х 7 + 2х
Из 100 объемов исходной смеси после
смещения равновесия получится A00—
—4х—х + 2х + 2х) = A00—х) объемов.
Объемное содержание хлора в
конечной смеси — 30%. Значит,
Ц±^ • 100=30.
100—X
Из этого следует, что х = 10. В конечной
смеси содержится
67—4 • 10
100—10
19—10
90
100% =30% на,
100% = 10% О,.
Остальное — 30% — вода.
В. В, СТЕЦИН
77

S£
\
Полезные советы
Защита
от сырости
Сезон овощей и фруктов в
самом разгаре. Все, что
собрано в коллективных садах
и на приусадебных участках,
надо постараться сохранить
полностью. А для этого, как
показывает опыт, требуется
надежный сухой подвал или
погреб.
Предлагаем несколько
деловых советов — как
устроить подвал, в котором
продукты сохранятся
наилучшим образом.
Влага, сырость — главные
враги подвалов и погребов.
Они разрушают стены,
фундамент, из-за них здание
преждевременно стареет.
Жить в сыром помещении
неприятно и нездорово:
в комнатах зябко, пахнет
затхлостью, продукты в
подвале портятся. Чтобы
избежать всех этих бед, при
постройке дома обратите
особое внимание на
сооружение и отделку подвала: вода
должна быть отведена от
участка, а само
помещение — гидроизолировано.
Все эти работы надо делать
тщательно; огрехи исправить
будет трудно.
Самое главное — правильно
выбрать место. Дом
желательно строить на
возвышении, тогда больше
шансов, что подвал будет сухим.
Следующий шаг —
определить уровень грунтовых вод.
Подвальное помещение
непременно должно быть
выше него, иначе защитные
меры не помогут.
Практика показывает, что
приблизительно уровень грунтовых
вод можно определить по
расстоянию от поверхности
земли до зеркала воды в
близлежащем колодце. За
более точными сведениями
советуем обратиться к
районному архитектору.
Во влажном месте
уровень грунтовых вод
понижают с помощью
пристенного дренажа (дощатого,
каменного, асбестоцемент-
ного), правда, в суглинистых,
глинистых и черноземных
почвах дренаж бесполезен:
эти грунты плохо отдают
воду. Устройство такого
сооружения показано на
рисунке.
Если нельзя сделать
закрытый дренаж, выкопайте
по периметру участка
открытую канаву. Она отведет
воду и осушит почву на
некоторую глубину. В
слабом грунте стенки канавы
укрепите горизонтально
расположенными досками.
Если подвал будет на
косогоре, то с нагорной стороны,
на расстоянии с—10 м от
здания, выройте канаву,
которая перехватит
стекающую воду. Можно сделать
и водосборный колодец
A,5X1,5 м и глубиной до
2 м), воду из него
выкачивают или вычерпывают
ведрами.
Гидроизоляция и
вентиляция — самые надежные
защитники подвала с
сырости. Основными
гидроизоляционными материалами
служат глина, нефтяные
битумы, гидроизол,
стеклоткань, пергамин, толь,
портландцемент марки 400 или
500.
Иногда при рытье
котлована встречаются слои песка,
насыщенного водой. Эти
места надо заделать жирной
глиной. Если в котловане
вдруг забьет родник, его
следует немедленно закрыть.
Вокруг родника выройте
углубление размером
примерно 2X2 м и глубиной около
1 м, поставьте в него бочку
без дна или плотно сбитый
и проконопаченный ящик
размером 75X75X75 см.
Котлован вокруг ящика за-
78

делайте тщательно
утрамбованными слоями глины в
10—15 см, а над родником
поставьте железную или
асбестоцементную трубу
диаметром около 15 см.
Трубу и ящик надо плотно
заполнить гравием на три
четверти высоты. В открытый
конец трубы вставьте шланг
от насоса и непрерывно
откачивайте воду до тех пор,
пока цементный раствор,
которым заполняется верх
ящика, не затвердеет.
После этого трубу забейте
деревянной пробкой, а
углубление над родником
замажьте глиной. Если родник будет
закрыт плохо, вода
пробьется в другом месте, и все
работы придется повторить.
На утрамбованное дно
котлована насыпьте слой
крупнозернистого песка
толщиной 8—10 см, на него
положите слой мятой жирной
глины в 20—30 см — так
называемый глиняный замок.
Это старый, но надежный
способ гидроизоляции
грунта. В глиняных почвах дно
котлована можно не
обрабатывать. (Жирную глину
от тощей легко отличить
на ощупь. Влажная,
размятая жирная глина похожа
на мягкое, пластичное
тесто. Влажная, она
разбухает, а высушенная —
покрывается трещинками.
Тощая глина, намоченная и
высушенная, не трескается
и не чоробится.)
После того как глина
высохнет, положите на нее
слой бетона толщиной 8 см;
его надо тщательно
разровнять и утрамбовать.
Высохший твердый бетон
загрунтуйте прайм ер ом C0 %
битума и 70 %
автомобильного бензина), дайте
грунтовке подсохнуть и два раза
промажьте горячим
битумом, смешанным с каким-
либо наполнителем:
волокнистым асбестом, цем ян-
кой (просеянным толченым
красным кирпичем),
мелким песком. После этого
на битум наклейте слой
толя или стеклоткани.
Рубероид дпя гидроизоляции
подвалов брать не следует:
он быстро гниет.
Толь или стеклоткань
нарежьте с запасом так,
чтобы концы материала
можно было загнуть на
поверхность стен на полметра
выше предполагаемого
уровня грунтовых вод.
Гидроизоляцию пола
защитите от повреждений
слоем бетона в 3—4 см
или железобетонными
плитами. Далее можно
приступать к кладке стен
подвала из обожженного
красного кирпича.
Высохшие стены один-два
раза загрунтуйте прайме-
ром и подождите, пока он
высохнет; после этого
загнутые концы толя или
стеклоткани приклейте горячим
битумом. Пространство
между стенками подвала и
землей заполните мятой
жирной глиной слоем в 20—
30 см, то есть сделайте
боковой глиняный замок.
Изнутри стены подвала
отделайте цементно-пес-
чаной штукатуркой и
побелите раза два известью.
Цементный раствор (его
следует делать только из
свежего портландцемента)
дважды наносят на
очищенную и смоченную
поверхность стены. Раствор для
первого слоя приготовьте
из расчета 1 часть
портландцемента марки не ниже 400
и 0,5—1,0 части песка;
второй слой — 1 часть
цемента и 2 части песка —
наносят через час.
Во время затвердевания
второго слоя штукатурки
на стене могут появиться
трещины, их надо сразу же
затереть раствором. Далее
на свежую, еще не
схватившуюся штукатурку
нанесите сухой цемент, а когда он
пропитается влагой,
загладьте его железной кельмой.
На стене появится
водонепроницаемая гладкая
пленка.
Глубина подвала должна
быть не более двух метров;
на расстоянии полутора
метров от пола сделайте
небольшие окна для
освещения, а для вентиляции —
специальные отверстия (так
называемые продухи)
размером 14X27 см. В
холодное время их закрывают.
В заключение дадим еще
несколько советов.
Каждый год подвал или
погреб проветривайте,
просушивайте и белите
свежегашеной известью (мел в
раствор добавлять не надо).
Земляной пол посыпьте
тонким слоем извести.
Деревянные закрома и полки
каждый год промывайте
горячей водой с
кальцинированной содой.
В старом, сыром подвале
стены два раза в год мойте
раствором C—5 %-ным)
алюмокалиевых квасцов.
Хорошим средством
против плесени служит 10%-ный
раствор медного купороса.
Для уменьшения
влажности в подвале поставьте
на некоторое время ящики
с негашеной известью,
древесным углем или крупной
солью.
Овощи храните на
деревянных стеллажах или в
закромах с решетчатым дном.
Ю. В. ПРОСКУРИН
ЧТО ЧИТАТЬ
ОБ УСТРОЙСТВЕ ПОДВАЛОВ:
Беляев В. М. Как самому
построить дом. М., «Знание»,
1968;
Колачек С, К о 6 о-
с и л Ф. Строительство
индивидуальных
одноквартирных домов. М., Стройиз-
дат, 1977;
Попченко С. И.
Справочник по гидроизоляции
сооружений. М., Стройиздат,
1980;
Рекомендации по осушению
подвалов жилых зданий при
их капитальном ремонте. Л.,
И зд-во Академии
коммунального хозяйства, 1979;
Яромолеико Н. Г.,
Искра Л. И. Справочник
по гидроизоляционным
материалам, 1972.
79

гттттч
Гут"
^^Ч
X]
*• *■ А ■*- ^ -^ *■ ^
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ
ОКТЯБРЬ
V совещание по ион-радикапь-
ным сопям и донорно-акцеп-
торным комплексам.
Черноголовка Моск. обл. Научный
совет АН СССР по
химической кинетике и строению.
Институт химической физики
АН СССР A42432 то
Черноголовка Ногинского р-на
Моск. обл.).
НОЯБРЬ
IV совещание по фотохимии.
Ленинград. Научный совет
АН СССР по химии высоких
энергий. Ленинградский
университет A99164 Ленинград.
Университетская наб., 7/9).
Семинар «Применение
миллиметрового диапазона длин
волн в биологии, медицине и
химии». Звенигород. Научный
совет АН СССР по проблеме
'«физическая электроника»
A03907 ГСП-3 Москва, просп.
Маркса, 18), Институт
радиотехники и эле ктр о н и ки
АН СССР.
X Всесоюзная
научно-техническая конференция
«Современное состояние и
перспективы развития
высокоскоростной фотографии,
кинематографии и метрологии
быстр опротекаю щи х процессов».
Москва. ВНИИ
оптико-физических измерений Госстандарта
СССР A03045 Москва, ул.
Жданова, 27).
Всесоюзное совещание по
кинетике и механизму реакций в
твердом тепе. Кемерово.
Кемеровский государственный
университет F50043
Кемерово, Красная ул., 6), Научный
совет СО АН СССР по
проблеме «Химия твердого тела».
Ill конференция
«Применение электронно-ионной
технологии в народном хозяйстве».
Тбилиси. ВНИПКТИ
источников тока A29164 Москва 164).
Конференция «Использование
атомной энергии в химической
технологии». Москва. Научно-
исследовательский физико-
химический институт им.
Карпова A05120 Москва, ул.
Обуха, 10)
V конференция по
композиционным материалам. Москва.
Институт металлургии АН СССР
A17911 ГСП-1 Москва В-334,
Ленинский просп., 49),
Научный совет АН СССР по
конструкционным материалам
для новой техники, Научный
совет АН СССР по
синтетическим материалам, Московский
университет, Научный совет
ГКНТ по проблеме
«Порошковая металлургия,
композиционные материалы и
порошковые покрытия».
Совещание
«Физико-химические основы жаропрочности
металлических материалов».
Москва, Институт
металлургии АН СССР A17911 ГСП-1
Москва В-334, Ленинский
просп., 49). Научный совет
АН СССР по проблеме
«Физико-химические основы
получения новых жаростойких
неорганических материалов»,
Научный совет АН СССР пс
конструкционным
материалам для новой техники,
Научный совет АН СССР по
физико-химическим основам
металлургических процессов.
Конференция «Современные
проблемы создания
высококачественных сталей и
уменьшения отходов в черной
металлургии». Москва.
Московский институт стали и сплавов
A17936 Москва, Ленинский
просп., 4).
Конференция «Актуальные
проблемы получения и
применения сегнето- и
пьезоэлектрических материалов».
Москва. Научно-исследовательский
физико-химический институт
им. Карпова A05120 Москва,
ул. Обуха, 10).
Совещание «Использование
отходов в цементной
промышленности». Пос. Красково
Моск. обл. Центральное
правление ВХО им. Менделеева
A01000 Москва, Кривоколен
мый пер., 12).
Совещание «Генезис,
закономерности размещения и
формирования углеводородных
газов и сопутствующих им
компонентов». Тюмень.
Научный совет АН СССР по
проблемам геологии и геохимии
нефти и газа A17312 Москва,
ул. Ферсмана, 50), ВПО «Тю-
меньгазпром».
Семин вр-симпозиум
«Пространственно - временные
структуры гидрохимических
характеристик морей». Таллин.
Институт термо- и
электрофизики АН ЭССР B00105
Таллин 1, Пальдиское ш., 1).
Конференция по
биологическим ресурсам Белого моря и
внутренних водоемов
Европейского Севера.
Петрозаводск. Научный совет АН СССР
по проблемам гидробиологии,
ихтиологии и использования
биологических ресурсов
водоемов, СеврыбНИИпроект
A85650 Петрозаводск, наб.
Васкауса, 3).
Конференция
«Хронобиология и хронопатология».
Новосибирск. Институт общей
патологии и патологической
физиологии АМН СССР, Институт
хирургии им. Вишневского
АМН СССР A13093 Москва,
Б. Серпуховская ул., 23).
Конференция
«Физиологические и клинические
проблемы адаптации к гипоксии,
гиподинамии и гипертермии».
Москва. Университет Дружбы
народов им. П. Лумумбы
A17302 Москва, ул.
Орджоникидзе, 3).
Конференция «Актувпьные
вопросы печения пороков
сердца и магистральных
сосудов». Горький. Главное
управление
лечебно-профилактической помощи Минздрава
СССР, Институт
сердечнососудистой хирургии им.
Бакулева АМН СССР A17049
Москва, Ленинский просп., 8).
Симпозиум «Новые проблемы
радиоизотопной диагностики
в клинике». Ташкент. Филиал
ВНИИ клинической и
экспериментальной хирургии G00115
Ташкент, Фархадская ул., 10).
Конференция «Проблемы
гигиены и токсикологии
пестицидов». Киев. Главное сани-
тарно - эпидемиологическое
управление Минздрава СССР,
ВНИИГИНТОКС B52127 Киев,
ул. Героев обороны, 6).
II Всесоюзный съезд медико-
технического общества.
Москва Всесоюзное научное
медико-техническое общество
A29301 Москва, ул.
Касаткина, 3).
IV акарологическое
совещание. Ленинград.
Зоологический институт АН СССР
A99164 Ленинград,
Университетская наб., 1).
Семинар «Технические
средства для Государственной
системы контроля природной
среды». Обнинск. ЦКБ
гидрометеослужбы B42020 Обнинск,
/л. Королева, 6).
Конференция «Проблемы
охраны окружающей среды при
производстве работ
средствами гидромехвнизации».
Москва. Центральное правление
научно-технического горного
общества ( 103006 Москва,
Каретный ряд, 10/1В).
Совещание «Состояние и
перспективы заповедного дела в
СССР». Москва. Главное
управление по охране природы,
заповедникам, лесному и
охотничьему хозяйству Мин сел ь-
хоза СССР A07139 Москва.
Орликов пер., 1/11).
80

Очередной
пуд соли
На раннем этапе своего существования,
в феврале 1968 года, «Химия и жизнь»
напечатала серию заметок под общим
названием «Пуд соли». С той поры,
как нетрудно подсчитать, прошло 13
с небольшим лет.
В недавней своей статье о
минеральных веществах в питании (она напечатана
в № 5 за этот год) профессор К. С.
Петровский утверждает, что человек
съедает в сутки в среднем около 10 г соли.
То есть более трех с половиной
килограмм за год. Чтобы съесть пуд соли,
надо 4,38 года — срок, видимо,
достаточный для близкого знакомства с
человеком...
Выходит, что верный читатель
журнала, среднего телосложения и среднего
здоровья, за время от тех заметок до
этих съел уже три пуда соли. Это дает
нам повод еще раз возвратиться к
тому же предмету, благо тема
воистину неисчерпаема...
СОЛЕНАЯ ПИЩА
И СОЛЕНОЕ ПИТЬЕ
Не тем ценна соль, что придает нашей
пище привычный вкус. Напротив —
исключительная роль хлорида натрия в
организме и обусловила привычку солить
пищу.
Впрочем, о роли ионов натрия и хлора
в поддержании внутренней среды
говорилось обстоятельно в упомянутой
выше статье К. С. Петровского.
Заметим только, что требуемую
дозу соли мы получаем без особых
хлопот при нормальном и
разнообразном питании. И лишь значительные
отклонения от нормы ставят
неотложные проблемы перед организмом,
бдительно оберегающим постоянство
внутренней среды. Например:
«дорвавшись» вечером до селедки, кое-кто
просыпается наутро с отечным лицом
(а иногда отекают и ноги). Солевой
и водный обмены неразделимы, а
десять грамм соли способны связать
до полутора литров воды. Растущее
чувство жажды заставляет обильно
запивать лишние граммы соли, и в
результате — отеки...
Но если соленая пища вызывает
жажду, то отчего же в жаркий день (или в
горячем цехе) рекомендуют пить
подсоленную воду? Никакого парадокса
тут нет, просто человек теряет с потом
не только воду, но и соли. Пытаясь
компенсировать потерю влаги, мы
поглощаем в избытке воду, которую
нечем связать. Возникает порочный круг,
и разорвать его может подсоленная
вода.
Строгий водно-солевой баланс в
организме позволяет врачам действенно
бороться со многими болезнями. Я
имею в виду диеты и с ограничением
соли и с повышением количества
хлорида натрия. Кстати, именно так, в
принципе, противодействуют
обезвоживанию при холере, не так давно
напомнившей о себе миру.
Тем удивительнее, что в гигиене
здорового человека столь очевидные
теоретические положения почти не
используются. Взять хотя бы прохладительные
напитки, призванные в первую очередь
утолять нашу жажду. Разве только
содовая и полузабытая сельтерская имеют
солоноватый привкус (в них среди
различных солей есть и поваренная, около
0,15%). И к сожалению, столовую
минеральную воду в жаркий летний
полдень встретишь гораздо реже, чем все-
сезонного «Буратино».
Есть много рекомендаций для людей,
которым приходится жарко: от
газированной и слегка подслащенной воды
с добавкой 0,5% соли до сложных
смесей, вроде «нормита», состоящего из
двух растворов — смеси солей и сахара.
Но что-то не приходилось встречать
составы, готовые к употреблению —
только разведи в воде,— которые
сочетали бы в оптимальной пропорции и
соль, и сахар и сверх того витамины,
полагающиеся по строгим
установлениям работникам горячих цехов. А если
нечто в таком роде и есть, то рекламы
явно не хватает.
НЕ ТОЛЬКО РАДИ ВКУСА
Соль — вкусовое вещество, но ее роль
этим не ограничивается. Возьмем для
примера хлеб. Соль в тесте укрепляет
клейковину, придает мякишу
дополнительную упругость. Если мука «слабая»
или очень свежая, приходится класть
81

немного больше соли. А когда пекут
специальный ахлоридный хлеб для
диетического питания, то требуются
немалые усилия, чтобы приготовить
удобоваримый продукт. Иногда уже по
внешнему виду каравая можно сказать, что
тесто недосолено — хлеб слабо
окрашен и, как образно сказал один
многоопытный технолог, «с провалившимся
внутрь темечком»...
При квашении капусты соль менее
всего призвана создать соленый вкус
(хотя и есть выражение «засолить
капусту»). Соли в этом случае добавляют
мало — не более 2%, зато делает она
многое: сначала активно извлекает сок,
повышая осмотическое давление в
клетке, а потом создает
благоприятные условия для молочнокислых
бактерий, тормозя развитие «дикой»
микрофлоры, особенно плесеней. А
молочнокислое брожение (плюс чуть-чуть
спиртового) и формирует тот бодрящий
аромат, который мы так ценим в хорошо
сквашенной хрустящей капусте.
Когда солят рыбу, то соль, во-первых,
создает привычный приятный вкус и,
во-вторых, тормозит развитие
микроорганизмов. Будучи сильным
электролитом, достаточно крепкий раствор соли
отнимает у белка часть связанной воды,
способствуя его денатурации, отчего
крепко соленая рыба, как известно,
жесткая. Зато в малых концентрациях соль
приводит к небольшому набуханию
тканей и увеличивает растворимость
белков; слабо соленая рыба хранится
хуже, зато во рту тает...
НА СОЛЬ НАДЕЙСЯ...
Соль — едва ли не самый
распространенный консервант. Механизм ее
антимикробного действия неплохо изучен.
Гибель микробных клеток связывают с
повышением осмотического давления,
вызывающим плазмолиз, то есть
потерю протоплазмой воды. К тому же на
клетку вредно действуют ионы хлора.
Все это так и есть, но надо
обязательно помнить, что в привычных дозировках
соль, к сожалению, не смертельна для
самых опасных микроорганизмов: она
замедляет их развитие, а не
уничтожает. Рост стафилококка, сальмонеллы,
ботулинуса прекращается лишь при
концентрации сопи id—20% — а это очень
много. К тому же концентрация даже
крепкого рассола поначалу может
снизиться, поскольку из клеток активно
извлекается жидкость. И, наконец, есть
так называемые галофильные микробы,
которые выдерживают и более высокие
концентрации....
Отсюда — практические выводы. Во-
первых, коль скоро принятые
концентрации соли не гарантируют
уничтожение болезнетворных микробов, то при
посоле и заквашивании необходимо
использовать только тщательно
вымытое сырье высокого качества (а не лишь
бы что и кое-как помытое). Во-вторых,
банки с солеными овощами или
грибами нельзя закрывать герметически, так
как это создает особо благоприятные
условия для возбудителя ботулизма,
сохраняющего свою активность.
Что же касается галофильных
микробов, способных развиваться даже на
поверхности крепко соленой рыбы, то
они серьезной опасности не
представляют. Один из таких микроорганизмов
образует на поверхности рыбы
красноватый налет, вызывающий
справедливые сомнения в качестве продукта.
Впрочем, легкий налет можно удалить,
тщательно промыв рыбу. Но потом микроб
вызывает изменение белков, появляется
аммиачный запах — и тогда рыбу,
конечно, есть не надо.
А что все-таки будет, если взять
много соли,— сохранятся ли продукты
надолго? Да, сохранятся. Но, выиграв в
одном, проиграем в другом. Знаете ли
вы, сколько сока выделяет мясо,
засоленное для длительного хранения? А
ведь с соком мясо теряет значительную
часть экстрактивных веществ (и столь же
значительную — при последующей
долгой варке). Отравления не будет, но и
пользы — немного.
О СОРТЕ И ПОМОЛЕ
Строго говоря, поваренная соль и
хлорид натрия — не совсем одно и то же.
В поваренной соли всегда есть примеси
других солей, и чем их больше, тем
ниже сорт соли. ГОСТ гласит, что в соли
«Экстра» должно быть не менее 99,7%,
в соли высшего сорта — не менее 98,4%,
в соли первого сорта — 97,7% NaCI.
Среди прочего нормируются кальций и
магний (в соли первого сорта — 0,5 и
0,i % соответственно).
Радующая глаз своей белизной
«Экстра» уместна в солонке на столе.
Бытующее мнение о том, что для солений
желательна соль «рангом пониже»,
желтоватая или сероватая, не лишено
оснований. Дело в том, что соленья удачнее
получаются в жестком рассоле. А
жесткость воды зависит от содержания ионов
кальция и магния. А в «Экстре» кальция
и магния почти нет...
Если же приготовить для огурцов
5%-ный рассол из соли первого сорта,
то на 50 г соли в каждом литре воды
придется до 250 мг кальция и до 50 мг
магния. Правда, это теоретический мак-
87

симум, а практическая прибавка
жесткости будет существенно меньшей.
Скажем, соль с троицкого солепромысла,
содержащая 0,75% CaCI и 0,55% MgCI ,
в избранном нами рассоле повысит
жесткость примерно на i i мг экв, что для
засолки вполне достаточно.
Зато при варке овощей высокая
жесткость воды совсем не нужна — овощи
трудно развариваются, а их вкус
ухудшается. И если вода сама по себе
жесткая, то лучше сначала довести ее до
кипения, а потом уже класть овощи.
И при посоле рыбы ионы кальция и
магния в большом количестве
нежелательны — они слишком активно
взаимодействуют с белками. Наилучшей для
посола рыбы считают озерную баскун-
чакскую соль с ее 0,05% хлорида
кальция и 0,13% хлорида магния. Впрочем,
в этом случае гораздо важнее не состав,
а степень измельчения соли, помол.
Слишком мелкая соль равномерно
облепляет рыбу, и высокая концентрация
создается на всей поверхности. В
результате поверхностные белки быстро
денатурируются и уплотняются,
затрудняя равномерное просаливание; рыба
может испортиться, если даже
соблюдены все прочие технологические
тонкости. Крупная же соль растворяется
медленнее и распределяется на
поверхности свободнее. Это позволяет
приготовить равномерно просоленную
рыбу с нежной консистенцией. А при
классическом семужном посоле скорость
растворения соли еще более
замедляется благодаря низкой температуре;
результат расхваливать не приходится.
САМЫЙ ДОМАШНИЙ РЕАКТИВ
Кухня — не лучшее место для работы
с химическими реактивами. Точнее, с
большинством из них. Среди немногих
исключений — хлорид натрия.
Житейский опыт подсказывает немало
способов его применения...
Если надо уточнить, не утратило ли
свежесть растительное масло,
достаточно энергично растереть на ладони
несколько капель масла, заранее
подсоленного: прогоркание, даже в самой
начальной стадии, нетрудно будет
уловить по запаху. Столовая ложка соли на
стакан воды дает известную многим
«диагностическую среду»: свежее яйцо
в ней тонет, испорченное всплывает, а
долго хранившееся, но еще
доброкачественное застревает на середине. На ту
же тему: в подсоленной воде яйца при
варке практически не лопаются.
Соль позволяет без особых хлопот
изгонять червячков из грибов, цветной
капусты или малины — в слабом, i —
2%-ном растворе они чувствуют себя
неуютно и спешат выбраться на
поверхность.
Раствор поваренной соли довольно
успешно предохраняет многие фрукты
и овощи от потемнения. Механизм
несложен — такой раствор препятствует
проникновению кислорода. Поэтому
очищенный картофель, а также
заготовленные для компота айву и яблоки
советуют держать в подсоленной воде.
С помощью хлорида натрия можно
заготовить впрок зелень — укроп,
петрушку, сельдерей. Обильно засыпанные
солью, они сохраняют аромат несколько
месяцев — и не только аромат, но и
значительную часть полезных веществ,
которые так нужны нам зимой. Высокая
концентрация соли пусть вас не
смущает — такой приправы кладут совсем
немного.
Если надо предохранить от плесени
копченость, то соль заливают
небольшим количеством холодной воды, чтобы
получилась кашица, и обмазывают ею
поверхность. Когда влага испарится, на
продукте останется тонкий солевой
панцирь.
' Наконец, соль может стать надежным
источником витамина С. Естественно,
в том случае, если заранее добавить к
ней аскорбиновую кислоту. Дело в том,
что соль прекрасно консервирует этот
не слишком стойкий витамин.
Специалисты рекомендуют смесь из 94% соли,
i % порошка аскорбиновой кислоты и
5% крахмала (он предохраняет соль от
увлажнения).
Можно бы продолжать и дальше,
однако пуд соли грозит незаметно
перерасти в центнер. Поставим точку. А для
тех, кто словам предпочитает поступки,
ниже напечатаны рецепты некоторых
блюд — таких, которые без соли теряют
смысл.
В. ГЕЛЬГОР
Довесок
к пуду
К очередному пуду сопи
не мешало бы, следуя
традиции, приложить
несколько кулинарных рецептов —
из тех, что печатаются
обычно в журнале под заглавием
«Приглашение к столу». На
сей раз пришлось заглавие
изменить, ибо нет таких
блюд, в которых соль была
бы главным компонентом.
Но есть такие, которым
83

именно соль придает
особую привлекательность.
Вот несколько примеров,
почерпнутых из разных
кулинарных книг.
Малосольные огурцы.
В трехлитровую банку
положите 2 кг хороших огурцов,
четвертушку горького
перца, 2 зубчика чеснока и
около 50 г зелени (укропа,
базилика, эстрагона);
можно добавить |0 г хрена. В
литре воды вскипятите 60 г
соли, охладите, залейте
огурцы и накройте марлей. Дня
через два-три, когда
станут заметны признаки
брожения, снимите марлю,
прикройте банку крышкой
и поставьте прогреться в
слабо кипящую воду на 20—
30 минут. Эта процедура
нужна в том случае, если вы
собираетесь закупорить
банку — что следует делать
сразу после нагревания.
Помидоры, засоленные с
кукурузой. На дно дубового
бочонка или стеклянной
бутыли с широким горлом
положите листья черной
смородины, ошпаренные
кипятком, поверх — слой
листьев молодой кукурузы,
затем слой почти
созревших помидоров — красных
с прозеленью, на них —
мелко порезанные
молодые стебли кукурузы.
И так — доверху;
последний слой из кукурузных
листьев. Разумеется, и
помидоры, и кукурузу надо
тщательно мыть холодной
водой. В бочонок или
бутыль налейте чистую воду
и положите на листья
марлевый мешочек с солью —
так, чтобы он находился
в воде. Наконец, закройте
сосуд деревянным кружком
и придавите небольшим
грузом. Расход соли —
55—60 г на 1 кг
помидоров.
Соленые грибы. Приводим
универсальный способ,
пригодный и для пластинчатых,
и для трубчатых грибов.
Чистые, тщательно
промытые грибы залейте водой
в эмалированной
кастрюле и поставьте на огонь,
не размешивая. Лишь когда
вода начнет кипеть,
осторожно помешайте грибы
и снимите пену. С момента
закипания варите:-
подберезовики, маслята,
подосиновики — 10 минут,
опенки, писички — 20 минут.
Откиньте грибы на решето.
Если в них есть млечный
сок, промойте холодной
водой. Укладывайте грибы
в чистые бочонки слоями
по 5—7 см и пересыпайте
солью C0 г на килограмм
грибов). На дно бочонка
и поверх грибов положите
пряности (укроп, чеснок,
листья смородины, перец,
лавровый лист и т. п.).
Прижмите гнетом.
Корейская капуста. Для
приготовления такой капусты
желательно иметь капусту
особого сорта, у нас мало
распространенного;
впрочем, и с белокочанной
выходит неплохо. 1 кг
капусты нарежьте длинными
тонкими полосками и
пересыпьте солью C столовые
ложки). Несколько часов
спустя положите в капусту
такую смесь: мелко
нарезанная луковица, 2—3
дольки чеснока и красный перец
по вкусу. Размешайте,
положите в глиняный горшок,
придавите гнетом. Дня
через два-три капусту вполне
можно есть.
Салат по-норвежски.
Разрежьте вдоль и порежьте
на кубики две селедки.
Мелко нарубите и слегка
обжарьте луковицу. Взбейте
2 яйца с двумя столовыми
ложками уксуса (белок,
естественно, свернется),
залейте лук, добавьте
горчицу и немного сахара,
положите сельдь — это и
есть салат по-норвежски.
На наш вкус в нем не
хватает, пожалуй, картошки, и
если ее добавить — хуже
не будет...
Солонина по-морскому.
Это блюдо не солят
вовсе — соли и так
предостаточно. Отварите полкило
солонины до мягкости,
остудите и пропустите через
мясорубку. Сделайте пюре
из килограмма вареной
картошки, порубите два
соленых огурца и 100 г
маринованной свеклы, крупно
порежьте вымоченную
селедку, поджарьте мелко
нарезанную луковицу. Все
это смешайте с мясом,
поперчите и разогрейте,
постоянно помешивая.
Отдельно, как бы на гарнир,
можно дать, если останутся,
еще селедку, свеклу и
огурцы. Говорят, что моряки
с утонченным вкусом
требовали, чтобы сверху на
эту смесь клали еще
глазунью...
Соленое печенье.
Полстакана подсолнечного масла
сбейте с яйцом и с солью
(чайная ложка с верхом).
Добавьте полстакана
кислого молока с чайной
ложкой питьевой соды;
положите муку с таким расчетом,
чтобы тесто получилось
мягким. Раскатайте его в пласт
толщиною полсантиметра,
нарежьте на палочки
длиною примерно 10 и
шириною 1,5 см. Смажьте
взбитым яйцом, посыпьте
тмином или крупной солью,
выпекайте в умеренно горячей
духовке, пока не
подрумянится. Можно есть с чаем,
а можно — с пивом, что
кому по душе.
Соленый кекс. Взбейте 100 г
сливочного масла и
добавьте по очереди: 2 яйца,
стакан кислого молока с
чайной ложкой питьевой соды,
200 г натертой брынзы и
300 г муки. Размешайте и
вылейте смесь в форму,
смазанную маслом и
припудренную мукой.
Посыпьте сверху сыром и пеките
в умеренно нагретой
духовке.
Рыба по-старинному.
Вычищенную и промытую свежую
рыбу посолите на сутки,
сотрите соль с поверхности.
Далее цитируем: «На
противень, железный лист или
сковороду положить не
совсем сухой соломы, на
которую положить ряд рыбы,
поставить на огонь... От
накалившегося железа солома
начнет тлеть, а от
смолистого дыма рыба будет
коптиться и вместе с тем печься.
Чем крупнее рыба, тем
больше должно быть
соломы, дабы лучше
прокоптилась и не выпустила
жира от прикосновения к
накалившемуся противню».
Понятно, что для отвода
дыма, чтоб не угореть,
нужна печная труба. Что же
касается самой рыбы, то ее
надо быстро охладить и
хорошо бы есть ее сразу,
не откладывая...
84

...И еще
несколько
щепоток
Соль может пригодиться
не только в кулинарии. Есть
множество разного рода
советов, рецептов и
наставлений, как использовать
хлорид натрия для
домашних нужд. Вот лишь
несколько из них — может
быть, не слишком
оригинальных, зато хорошо
проверенных.
Чтобы новая
эмалированная посуда служила
дольше, прокипятите в ней
подсоленную воду. Новую
сковороду советуют для
той же цели прокалить
с жиром, а затем
протереть крупной солью; после
этого и пища меньше
подгорает. Кстати: если
кастрюля пригорела, налейте
в нее соленую воду и
оставьте на ночь, а утром
вскипятите эту воду — и дно
легко очистится.
В пригоревшее молоко
добавьте немного соли и
охладите: вкус заметно
улучшится. Убежавшее на плиту
молоко посыпьте солью —
запах горелого исчезнет.
ОСТОРОЖНО
С ФОТОРЕАКТИВАМИ!
Расскажите, пожалуйста,
ядовиты ли химикаты для
обработки цветных
фотоматериалов, как надо правипьно
обращаться с ними в
домашних усповиях. В фотокружках
школьники спешат заняться
цветной фотографией; не рв-
но ли доверять им
самостоятельную работу!
А. Субочев,
Черкассы
Если вы чистили рыбу или
лук, вымойте руки в слегка
подсоленной воде — запах
моментально исчезнет.
А нож после рыбы потрите
перед мытьем солью.
Кстати: тупой нож легче будет
точить, если с полчаса
подержать лезвие в слабом
соляном растворе.
Стеклянная посуда лучше
блестит, когда после мытья
ее ополаскивают сначала
подсоленной, а затем
обычной водой.
Накрахмаленное белье лучше блестит,
когда к крахмалу
прибавлено немного соли.
Чтобы цветные вещи из
хлопка и льна меньше
линяли при стирке, добавьте на
литр моющего раствора
1—2 чайные ложки
поваренной соли. Потемневшие
тюлевые занавески лучше
отстирываются, если замочить
их перед стиркой в теплой
подсоленной воде.
Махровые полотенца,
ставшие со временем жесткими,
советуют стирать и
кипятить в соленой воде.
Залоснившиеся места на
воротнике пальто или костюма
рекомендуют протереть
ватным тампоном, смоченным
раствором 5 г поваренной
соли в 25 г 10%-ного
нашатырного спирта.
Нельзя сказать, что реактивы
для обработки цветных
изображений обладают особо
ядовитыми свойствами; они
не более вредны, нежели
многие химикаты, с которыми
школьники имеют дело на
уроках х ими и. Однако это,
конечно, не означает, что
можно обращаться с этими
веществами без соблюдения
мер предосторожности.
Требования при работе с
фотореактивами те же, что и при
проведении химических
опытов.
Реактивы надо хранить в
плотно закупоренных банках
с четко надписанными
этикетками отдельно от пищевых
продуктов и препаратов
бытовой химии. Растворы
готовят в специальной чистой
посуде (не рассыпая и не
распыляя реактивы),
желательно в ванной комнате.
Нельзя заниматься
практической химией, в том ■ числе
Ковер можно вычистить
так: разбросайте несколько
горстей мелкой
поваренной соли и подметите
веником, заранее
прокипяченным в воде со стиральным
порошком. Веник надо по
ходу дела несколько раз
мыть в горячей воде,
остатки соли уберите пылесосом.
Кстати: чтобы новый веник
дольше служил, подержите
его перед употреблением
2—3 часа в горячей
соленой воде.
Грелка дольше остается
горячей, когда в воду
добавлено немного соли. Если
же резиновая грелка
прохудилась, а заклеить ее нечем
или некогда, то вместо воды
заправьте ее солью,
подогретой на сухой сковороде.
Песок тоже годится, но его
может и не быть дома,
а соль скорее всего
найдется...
И последнее — об
охлаждении без холодильника.
Бутылку с водой, которую
надо охладить, поставьте
в ведро с песком, на песок
насыпьте примерно полкило
крупной соли и залейте
водой так, чтобы весь
песок пропитался ею. Через
полчаса вода в бутылке
будет холодной.
и фотографической, на
кухне, ведь препараты
случайно могут попасть в пищу.
Соблюдайте осторожность и
с готовыми растворами;
работать с ними лучше в
резиновых перчатках или
напальчниках (старайтесь, чтобы
жидкость не соприкасалась
с кожей). Это правило
особенно важно для красной
кровяной соли и цветного
проявителя (в его составе
есть вещества, которые
могут вызвать трудно излечимую
экзему). При развешивании
проявляющих реактивов,
которые легко распыляются,
надевайте марлевую
повязку. После окончания
занятий тщательно уберите
рабочее место, протрите стол и
пол влажной тряпкой.
Что же касается доверия
к школьникам, то запретом
опасности не избежать,
важно научить ребят работать
аккуратно.
85

Болезни и лекарства
Диуретики
и физиология
почек
Доктор биологических наук
Ю. В. НАТОЧИН,
Институт эволюционной физиологии
и биохимии имени И. М. Сеченова
Эллинский мудрец, учивший, что
здоровье человека зависит от правильного
смешения соков, был не так уж далек
от истины: в самом деле, здоровье,
самочувствие, работоспособность в
большой мере зависят от того, насколько
удается поддерживать определенный,
более или менее постоянный состав
крови и жидкостей, образующих
внешнюю и внутреннюю среду клеток
организма, В числе органов, ответственных
за стабильность биохимических
параметров крови (и связанных с ними
показателей состава межклеточной
жидкости), нужно назвать почки —
удивительный орган, скрытый в глубинах тела
и функционирующий в глухой
неизвестности, так что человек может вообще
не догадываться о его существовании
до тех пор, пока почка не заболеет. Один
из признаков нарушения деятельности
почек — отеки, следствие
патологической задержки солей и воды в
организме. В этой небольшой статье мы
приведем некоторые новые, недавно
добытые сведения о том, каким образом
почки участвуют в водно-солевом
обмене, как помочь горю, если оно
случилось, каков механизм действия
диуретиков — лекарств, назначаемых при
отеках. Тем самым мы должны будем
рассмотреть главнейшие аспекты
физиологии почек.
1. ПОЧКА. ШАГ ВПЕРЕД —
ДЕСЯТЬ ШАГОВ НАЗАД
Будучи совсем небольшим органом (вес
обеих почек у человека, да и у любого
позвоночного животного, составляет
примерно полпроцента веса тела),
почка функционирует с очень большой
нагрузкой. Короткая и толстая почечная
артерия отходит непосредственно от
брюшной аорты. Это говорит о том,
что кровь поступает в почку под
высоким давлением. Напомним, что
элементарная структурно-функциональная
единица почки, нефрон (он изображен
схематически на рисунке), состоит из
почечного клубочка и коленообразно
изогнутого канальца. Два миллиона нефро-
нов составляют активную ткань
почки. Через сосуды почки протекает в
сутки 1300 литров крови. Цифра,
которая кажется почти неправдоподобной.
Из этого количества, точнее, из жидкой
части крови клубочки отфильтровывают
180 литров прозрачной и не
содержащей белка жидкости; она именуется
первичной мочой. В ней можно
обнаружить все небелковые компоненты
плазмы крови: ионы натрия, хлора,
бикарбоната, микроэлементы,
аминокислоты, витамины, глюкозу и многое
другое. В канальцах почти все эти
вещества и вода всасываются обратно,
Схема нсфрона: клубочек, каналец,
капиллярная сеть. Стретклми показано
направление всасывания воды и
электролитов
86

так что наружу выводится за сутки,
как известно, лишь один-полтора литра
дефинитивной (конечной) мочи.
Объем фильтруемой и реабсорбируе-
мой жидкости, таким образом, столь
велик, что каждые два часа почки как
бы полностью обновляют всю массу
внеклеточной жидкости организма.
Откажи система обратного всасывания,
и менее чем за полчаса (за 26 минут)
организм потеряет всю плазму крови
с ее бесценным биохимическим
богатством. Это, конечно, означало бы
неминуемую гибель. Недавно появилось
сообщение о случае такого рода.
Канальцы перестали функционировать, и
больной, пациент одной из американских
клиник, ежеминутно выделял 100 мл
жидкости, подобной безбелковой
плазме крови. Его удалось спасти введением
этой же жидкости обратно в кровоток
(в вену). Такое беспрецедентное
лечение продолжалось до тех пор, пока
не восстановилась нормальная работа
почек.
Итак, мы знаем — по крайней мере
в общих чертах,— что происходит в
почках; процесс этот в целом может
быть обозначен как ультрафильтрация
крови, очищение ее от ненужных и
вредных органических веществ,
обратное всасывание электролитов и других
биологически ценных компонентов. Но
каким образом это происходит, как
управляются транспортные устройства,
обеспечивающие возврат столь
разнообразных веществ из ультрафильтрата
в кровь, на чем основана загадочная
способность клеток эпителия канальцев
отделять агнцев от козлищ, улавливать
ценные вещества и пропускать мимо
ненужные и вредные — все это еще
предстоит узнать.
2. ПАРАД ДИУРЕТИКОВ
Впрочем, кое-что начало проясняться.
Почка — своеобразный кран, регулятор
водно-солевого обмена. Об этом можно
догадаться уже потому, что чем больше
человек потребляет жидкости, тем
больше (в обычных услбвиях) у него
выделяется мочи, и наоборот. Травы,
обладающие мочегонным действием,
способны уменьшать отеки — факты
этого рода известны с незапамятных
времен. Задержка мочи, напротив,
грозит появлением отеков либо
сопровождает их.
Если перевести эти житейские
наблюдения на физиологический язык, то
придется сказать, что выделение воды
почками находится в обратной
зависимости от ее реабсорбции, а также от
обратного всасывания электролитов в по-
с—г
н2|\|—1
N
\J
N
NH
II
|— CONH-C — NH
— NH2
амилорид
альдаитон
CI
H2N02S-
S\-
NHCH
СН,СН?С-СО
соон о
ФУросемнд
CI CI
у ^—осн2соон
сн,
зтакрнновая кислота
О
CH,CONH— С
С —S02NH2
87

чечных канальцах, причем особенно это
касается натрия и сопровождающих его
анионов — хлора, бикарбоната. Натрий
удерживает воду. Поэтому вещества,
влияющие на эпителий канальцев таким
образом, что они избирательно
уменьшают реабсорбцию отдельных
электролитов, должны действовать как
диуретики — мочегонные. Они должны,
следовательно, помогать при болезнях, для
которых характерны явные или скрытые
отеки, прежде всего при различных
формах сердечной недостаточности.
Такие вещества существуют и
пользуются заслуженным признанием у
врачей и больных. Вот главные их них:
амилорид, триамтерен, альдактон,
теофиллин, фуросемид, этакриновая
кислота, ацетазоламид. Однако уже
беглый взгляд на химическую
структуру диуретиков показывает, что они
относятся к разным и весьма далеким Друг от
друга классам соединений. Почему же
столь разнородные агенты дают один и
тот же результат? Ответ, очевидно, даст
нам ключ к пониманию механизма реаб-
сорбции. Такой ответ получен в самое
последнее время.
3. АМИЛОРИД
И ТРИАМТЕРЕН
Дело в том, что всасывание
электролитов связано не с каким-то
изолированным фактором, будь то конкретное
вещество или морфологическая
структура. Тут действует сложная физико-
химическая система.
В мембране клетки, обращенной в
просвет канальца, имеются, условно
говоря, ворота со сторожевым
устройством, которое узнает и пропускает
ион натрия. Ион входит в клетку как бы
через распахнутые ворота, без затраты
энергии, потому что внутренняя
поверхность мембраны заряжена
отрицательно и движение натрия происходит по
градиенту электрохимического
потенциала. Внутри клетки концентрация
ионов натрия относительно мала, и ионы-
пришельцы диффундируют в сторону
противолежащей мембраны, где
с помощью специального механизма,
именуемого натриевым насосом,
выбрасываются— на этот раз против
градиента, то есть с затратой энергии,— из
клетки в межклеточную среду и далее через
стенку капилляров уходят в кровь.
Такова судьба натрия. Для других
ионов и молекул в клетках канальцев
имеются свои конвейеры или
транспортеры — называйте как хотите. Самое
поразительное здесь — избирательность,
узкая специализация многочисленных и
миниатюрнейших механизмов,
предусмотренных для улавливания самых
разнообразных веществ — чтобы ничего
не потерять. К этому надо добавить,
что строение и функция клеток в
разных отделах канальца не одинаковы.
Будем, однако, для удобства говорить
о «средней» клетке, не уточняя, в какой
части канальца она находится.
Можно a priori утверждать, что
вещества, сходные с ионом натрия по
структуре электронных оболочек,
смогут успешно конкурировать с натрием —
проскальзывать через натриевые
ворота. Если же их сродство со сторожевым
устройством будет больше, чем у
натрия, конкурент полностью узурпирует
его права. Место во входной части
ионного канала займет это вещество.
Натрий будет вытеснен. К чему это
приведет, понятно. Ионы натрия останутся
в дефинитивной моче, не будет
всасываться осмотически связанная с натрием
вода, мочи станет выделяться больше.
То есть конкурент натрия окажется
мочегонным средством.
Из препаратов такого типа,
используемых в клинической практике (и уже
знакомых читателю), можно назвать два:
амилорид и триамтерен. Амилорид
полностью блокирует обратное
всасывание натрия, даже когда концентрация
препарата в канальце в 10 тысяч раз
меньше концентрации ионов натрия.
Это достигается при весьма
незначительных дозах лекарства.
Было бы интересно узнать, каково
химическое строение начальной части
ионного канала — мембранного устья,
того самого сторожа, мимо которого
устремляется внутрь клетки ион натрия.
Пока что это тайна. Однако у нас есть
определенное представление об
устройстве натриевого насоса в клетке, о
котором упоминалось выше. Работу насоса
выполняет хорошо знакомая
биохимикам чета— аденозинтрифосфат (АТФ) и
фермент аденозинтрифосфатаза.
Фермент разрушает богатую энергией
фосфатную связь, АТФ превращается в
АДФ (аденозиндифосфат).
Освободившаяся энергия и обеспечивает «удар
лаптой» — выбрасывание из клетки в
межклеточную жидкость иона натрия,
взамен которого в клетку входит ион
калия.
4. АЛЬДАКТОН И ТЕОФИЛЛИН
Оба названных выше диуретика —
посторонние вещества, «химия». Но столь
же важную роль в регуляции
(замедлении или ускорении) выделения натрия
с успехом выполняют и некоторые
собственные вещества организма. Среди
них — гормон коры адпочечников аль-
88

достерон, представитель
прославленного семейства кортикостероидов.
Сейчас хорошо известно, что одна из
непосредственных причин образования
отеков при болезнях сердца, печени,
да и самих почек — гиперальдостеро-
низм, то есть усиленная выработка
альдостерона надпочечниковыми
железами. Альдостерон способствует
обратному всасыванию натрия (и, значит,
уменьшает выделение мочи), так как
он стимулирует синтез белков,
транспортирующих ионы натрия.
Возникла идея подделать гормон,
создав химический аналог альдостерона,
во всем подобный оригиналу, но не
стимулирующий всасывание натрия. Так
был синтезирован альдактон. Он никак
не влияет на перенос натрия, но,
конкурируя с альдостероном, оттесняет
его, и натрий остается в моче. Точнее,
альдактон соединяется с химическими
группировками клетки вместо
альдостерона, и этот комплекс уже не
способен активировать генетический
аппарат клетки, ведающий синтезом
специфического белка. Альдостерон
оказывается не у дел.
Существуют гормоны
противоположного действия — препятствующие
всасыванию натрия в канальцах. Их влияние
опосредовано циклическим аденозин-
монофосфатом (ц-АМФ). Вот еще один
способ повернуть ручку почечного
крана. Ингибиторы фермента фосфодиэ-
стеразы, разрушающего ц-АМФ,
оказываются мягко действующими и весьма
эффективными диуретиками; к этой
группе принадлежит теофиллин.
5. ФУРОСЕМИД
И ЭТАКРИНОВАЯ КИСЛОТА
Сердечным и почечным больным, все
это знают, полезна диета с
ограничением поваренной соли; давно замечено,
что соленья увеличивают риск отеков
(а также способствуют повышению
артериального давления). Причина —
особая роль, которую играет транспорт
натрия в обратном всасывании
первичной мочи из почечных канальцев.
Но из того, о чем здесь говорилось,
может сложиться впечатление, что
реабсорбция ионов натрия — это
основной или даже единственный
регулируемый активный процесс,
совершающийся в канальцах, тогда как ион хлора,
как тень, следует за натрием. Так и
думали еще семь лет назад.
Теперь оказывается, что канальцы
канальцам рознь и есть среди них
такие, в которых первично регулируется
всасывание именно хлора. Об этом
стоило упомянуть потому, что наряду с на-
триуретиками — мочегонными
препаратами, блокирующими всасывание
натрия, внутренняя медицина располагает
ныне и «хлоруретиками», которые
первично ограничивают обратное
всасывание хлора. Лечебный эффект не хуже,
если не лучше. Врачи-терапевты помнят,
как их буквально раскрепостил
появившийся у нас лет 10—12 назад фуросе-
мид (другое название — лазикс).
Заметьте: сначала появился эффективный
хлорный диуретик, а затем уже стало
ясно, где и как происходит транспорт
хлора в канальцах. Таким же, как фуро-
семид, механизмом действия обладает
введенная несколько позже в
клиническую практику этакриновая кислота.
6. АЦЕТАЗОЛАМИД. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В шеренге остался последний солдат.
Ацетазоламид — это сульфаниламид,
представитель семейства широко
известных химиотерапевтических
(антибактериальных) препаратов, которые, между
прочим, обладают свойством угнетать
дыхательный фермент карбоангидразу.
Карбоангидраза катализирует распад
угольной кислоты на ионы водорода и
бикарбоната. Бикарбонат — об этом
уже говорилось — подвергается
подобно другим ионам реабсорбции в
почечных канальцах и вновь попадает в
кровоток. Так вот, ацетазоламид, у
которого способность ингибировать
карбоангидразу выражена сильней, чем у
других сульфаниламидов, не дает
всосаться бикарбонату — и усиливает
мочеотделение.
Итак, мы заглянули в тайную
лабораторию почки, ограничившись
относительно узкой проблемой изыскания
мочегонных средств. Механизм
действия современных диуретиков стал
понятен на основе добытых в последнее
время сведений о физиологии мочеоб-
разования, однако процесс познания
шел и другим путем. Лекарства не
только лечат болезнь, восстанавливая
функцию пораженного органа, но
позволяют лучше понять и самую эту
функцию. Так не раз было в истории
медицины. Наперстянка помогла разгадать
работу сердечной мышцы и натриевого
насоса; психофармакологические
средства приподняли завесу тайны над
биохимией психических процессов.
Фармакология — и детище медицины, и ее
наставница.
89

Испытание
иридологии
В медицине или, вернее,
рядом с ней существует
немало заманчивых
учений, приверженцы
которых обещают как
минимум решить четыре
проблемы: 1) диагностировать
любые заболевания, не
прибегая к неприятным и
опасным исследованиям,
2) лечить, опираясь на
естественные защитные
силы организма,— быстро,
безболезненно, не
причиняя вреда, 3) лечить
организм в целом и 4)
исцелять практически все
болезни, включая
болезни сердечно-сосудистой
системы, опухоли,
нервные болезни и так далее.
Широкая популярность
парамедицинских систем
— сама по себе
любопытная проблема; одна из
причин этой
популярности, по-видимому, та, что
проверять новые и
сомнительные способы
лечения — дело хлопотное,
врачи за это берутся
неохотно, а значит, и
серьезных опровержений в
печати не появляется.
Это маленькое
введение должно послужить,
так сказать, для общей
ориентировки. А теперь
ближе к делу. Несколько
лет назад в Америке
состоялся первый съезд
Ассоциации медицины
целостного организма
(Holistic Medical
Association). Это общество,
существующее независимо от
обычной медицины и ее
институций,
провозглашает необходимость
подходить к человеку как к
единому целому, в не-
расчлененном комплексе
его физических,
душевных и духовных сил.
Правда, толкует оно эту
задачу на свой лад.
Опубликован перечень
специальностей,
представители которых
объединены в ассоциацию:
гомеопатия, натуропатия,
хиропрактика, медицинская
астрология, еще кое-что...
Сюда же относятся
некоторые альтернативные
(то есть противостоящие
научной медицине)
системы и способы параме-
дици некой диагностики.
Среди них — иридология.
Иридой древние греки
звали богиню радуги; в
анатомии термином iris
обозначается радужная
оболочка глаза —
цветной ободок вокруг
зрачка. Иридология —
искусство распознавать
болезни по состоянию радужки.
Этому искусству меньше
ста лет, оно гораздо
моложе астрологии и даже
гомеопатии и потому
имело возможность
приспособиться к
современному состоянию научной
медицины. Теоретические
основы иридологии
следующие. Так как глаз —
в некотором смысле часть
мозга, вынесенная на
периферию, то на
радужной оболочке, как и в
мозгу, должны существовать
участки, связанные с
внутренними органами —
сердцем, желудком,
почками и т. д. Поэтому
поражение какого-нибудь
•органа отражается на
состоянии соответствующей
зоны радужки.
Тут, правда, сразу же
возникает сомнение:
частью центральной
нервной системы в точном
смысле слова могут
считаться лишь зрительный
нерв и сетчатка;
остальные отделы глаза, в том
числе и радужка, другого
происхождения.
Известно, что некоторые
системные заболевания
организма и некоторые
нарушения обмена приводят к
вторичным изменениям
радужки. Тем не менее
никто из офтальмологов
90

не решается по этим
изменениям ставить
диагноз основного
заболевания. Однако это не
смущает адептов иридологии.
Составлена карта
(которую мы воспроизводим),
на нее нанесены все
основные органы и другие
части организма, будто
бы представленные на
радужной оболочке обоих
глаз.
Какова реальная
эффективность
иридологии? Хотя «глазной
диагностике» посвящена
довольно солидная
литература, серьезных попыток
систематической
проверки ее достижений до
последнего времени как-то
не предпринималось.
Сами иридодиагносты на
этом не настаивают, а у
обычных врачей не
хватает духу отнестить к
иридологии всерьез. Два
года назад появилась
первая работа на эту тему:
журнал «JAMA»
опубликовал результаты
состязания трех иридологов и
трех офтальмологов.
Вопрос ставился так: можно
ли вообще по виду
радужной оболочки
отличить здорового человека
от больного (кроме
случаев системных и
обменных заболеваний, о
которых упоминалось выше)?
Шестерым участникам
этого соревнования были
предъявлены цветные
диапозитивы с
увеличенными снимками глаз 95
здоровых людей и 48
больных с достоверно
установленным
поражением почек. Хотя
воспроизведение цвета, на слайдах
не вполне надежно,
цветные снимки широко
используются в иридологии.
И вот выяснилось, что и
врачи-офтальмологи, и
специалисты по
иридологии угадывают больных и
здоровых
приблизительно с одинаковым
успехом — с вероятностью,
не превышающей
частоту случайных попаданий.
Таким образом, в этом
первом (и ограниченном
лишь одним
показателем) испытании иридоло-
гия оказалась
посрамлена. Это, однако, не
уменьшило ее популярности...
В. ВЛАСОВ
f♦♦11 tt 1
М♦тТт т1
♦ т т т 1
НЧНН Информация
ДЕКАБРЬ
Симпозиум «Поиск разумной
жизни во Вселенной
(SETI-81)». Таллин. Научный
совет АН СССР по проблеме
• Радиоастрономия», Институт
астрофизики и физики
атмосферы АН ЭССР B02444
п/о Тыравере Тартуского р-на
ЭССР)
Всесоюзный симпозиум по
микрохирургии. Москва.
Всесоюзный научный центр
хирургии Минздрава СССР
A19874 Москва, Б.
Пироговская, 2 6).
.Совещание «Новые методы
гигиенического контроля за
применением полимеров в
народном хозяйстве». Киев.
Главное
санитарно-эпидемиологическое управление
Минздрава СССР, ВНИИГИНТОКС
B52427 Киев, ул. Героев
обороны, 6).
Совещание «Проблемы
освоения промышленного выпуска
новых лекарственных средств
и пути совершенствования
технологии действующих
производств». Москва. Всесоюзный
научно-исследовательский
химико-фармацевтический
институт, ЦБНТИмедпром
A23317 Москва, ул. Антонова-
Овсеенко, 13).
Сроки и места проведения
научных встреч могут быть
изменены. Подробную
информацию можно получить в
оргкомитетах, адреса которых
указаны в скобках.
91

WWW).
Ш 4
Зачем же
все-таки
зевают?
В прошлогоднем
декабрьском номере «Химии и
жизни» опубликована статья
кандидата медицинских наук
Л. А. Китаева-Смыка «Зачем
зевают?» Автор утверждает,
что зевота полезна как
рефлекс, уничтожающий следы
эмоций. Не отрицая этого,
я хочу доказать, что зевота
не только полезна
эмоционально, но и
физиологически необходима.
Автор статьи правильно
заметил, что в момент зевка
человек, как правило, плохо
слышит. Посмотрим, что
происходит при этом с органом
слуха. Самый короткий путь
от ра с кр ыто го рта до бара -
банной перепонки уха —
евстахиева труба. «В покое
ее стенки в норме
соприкасаются, действуя как клапан,
но при зевоте, еде и
глотании они отходят одна от
другой под действием мышцы,
натягивающей мягкое нёбо»*.
И в результате воздух по
открывшейся евстахиевой
трубе проходит в полость
среднего уха.
При зевоте мы, конечно,
всего этого не замечаем.
Но какие муки порою
испытывают авиапассажиры!
Внезапная острая боль в
ушах — человек яростно
сосет карамельку, глотает
слюну Вдруг в ушах неожиданно
что-то щелкает, и боль
исчезает. Слух сразу же
обостряется. Что произошло?
Когда самолет набирает
высоту, давление в салоне
падает, и находящийся в
полости так называемого
среднего уха воздух с силой
выгибает барабанную перепон-
* Здесь и далее цитируется книге
Дж Крофтона и А. Дугласа
«Заболевания органов дыхания». М.,
«Меди цина », 1974.
92
ку наружу. Человек
испытывает боль, плохо слышит. Но
вот опытный авиапассажир
начинает сосать конфету и
глотать слюну. При этом
через евстахиеву трубу
воздух уходит из полости
среднего уха. Барабанная
перепонка выравнивается. При
посадке история повторяется.
Барабанная перепонка
выгибается внутрь. Чтобы боль
прошла, воздух должен
войти в просвет среднего уха по
той же евстахиевой трубе.
В общем, парашютисты
зевают перед прыжками не зря:
они «продувают» евстахиевы
трубы.
Раз уж мы заговорили о
зевоте, то не лишне,
простите, упомянуть и о
сморкании. Даже классики не
избегали этой темы, а нам она
необходима для полноты
картины. Вот, например, у Гоголя:
«В приемах своих господин
имел что-то солидное и
высмаркивался чрезвычайно
громко. Неизвестно, как он
делал это, но только нос
его звучал, как труба. Это,
по-видимому, совершенно
невинное достоинство
приобрело, однако ж, ему много
уважения со стороны
трактирного слуги, так что он
всякий раз, когда слышал этот
звук, встряхивал волосами,
выпрямливался почтительнее
и, нагнувши с вышины свою
голову, спрашивал: не нужно
ли чего?» Речь, понятное дело,
идет о Чичикове. Теперь
уместен научный комментарий
повадкам гоголевского
героя: «Сморкание при
сомкнутых губах и зажатом носе
может повысить давление в
носоглотке, достаточное для
того, чтобы труба открылась.
Для этого требуется 25—35 мм
рт. ст.».
И все же для открывания
евстахиевой трубы
практичнее зевота. Зевая перед сном,
мы, наверное, как наши
древние предки, готовим свой
слух к ночному бдению: при
малейшем шорохе надо
проснуться. Просыпаясь, мы
зеваем, чтобы подготовить уши
к дневной работе. У людей
с дефектами слуха, если они
не следят за собой, рот
приоткрыт не из-за ослабленного
мышечного тонуса, а рефлек-
торно. Это своего рода
непрерывная зевота. Всем
известно выражение «слушал,
разинув рот». Открывают
рот — чтобы лучше слышать.
Это тоже своеобразная
незаконченная зевота.
Вспомните школьные годы.
Вы отвлеклись на уроке. И
как назло, когда вас окликает
учитель, вы зеваете во весь
рот. Откуда знать школьнику,
что он таким образом
непроизвольно включает слух? А
если бы и знал, как убедить
в этом учителя? Вот и
считается — зевают, потому что
скучно...
Л. А. Китаев-Смык
доказывает, что зевотой мы
стряхиваем остатки эмоций. Но ведь
для этого есть еще десятки
рефлекторных и
нерефлекторных движений. Мы
почесываем затылок или кончик
носа. Руки курильщика
тянутся к сигарете и спичкам.
Некоторые покусывают губы.
Другие щелкают пальцами,
взмахивают рукой: отрубил —
и все! Наверное, все эти
движения когда-то имели некую
реальную, прямую цель. С
эмо ц и ям и они со ед и н и л и с ь
позже.
У зевоты, повторяю, ясное
физиологическое
назначение: выровнять давление
воздуха по обе стороны
барабанной перепонки. И очень
хорошо, что органы слуха
сконструированы именно так.
Если бы евстахиева труба
постоянно была открыта, в
среднее ухо чаще проникали
бы инфекции. У маленьких
детей евстахиевы трубы
короткие и широкие. Поэтому
простой насморк нередко
приводит у них к воспалению
среднего уха. Отиты у детей
значительно чаще, чем у
взрослых. «Отек слизистой
оболочки, вязкий секрет,
разросшаяся аденоидная ткань
могут закрыть трубу и
привести к тому, что в среднем ухе
и воздушных полостях
сосцевидного отростка
возникает отрицательное давление
(разрежение) с втягиванием
внутрь барабанной
перепонки». В этом случае уши болят
долго. И понятно, никакая
зевота не помогает. Надо
обращаться к врачу.
Если же уши болят при
изменении внешнего
давления, нет лучшего средства,
чем хороший зевок. Тут я
полностью присоединяюсь к
Л. А. Китаеву-Смыку: зевайте
на здоровье!
Врач
А. Н. ШУСТОВ,
Алупка
ПОПРАВКА
В содержании шестого
номера журнала допущена
ошибка. Автор статьи «Судьба
теплорода» (стр. 92) —
доктор физико-математических
наук А. Л. Брудно, как
указано в конце статьи.

/"
Сколько бурить скважин?
Двудомные непоседы
Растения, в отличие от животных, не могут
по желанию перемещаться с места на
место. Тем более не способны растения
находить друг друга. Как при таком сидячем
образе жизни они могут продолжить свой род
и вид?
Природа решила эту задачу просто: она
снабдила цветы одновременно и тычинками,
и пестиками. Но хотя таких однодомных
растений большинство, встречаются и
двудомные представители зеленого мира
—отдельно мужские и отдельно женские. К числу
таких растений относится, например, всем
известный тополь.
Считается, что пол не только животных,
но и растений определяется генетически.
И все же бывают случаи, когда уже
взрослое растение по тем или иным причинам
перерождается, изменяет свой пол. К таким
метаморфозам способен тот же тополь:
после сильных травм (скажем, после очень уж
нещадной подрезки ветвей) женские особи
превращаются в мужские.
Как сообщает журнал «New Scientist»
A9В1, т. 89, № 1239) такое явление
обнаружено у 50 видов двудомных растений,
причем стимулом к подобным превращениям
служат изменения внешних условий:
влажности почвы, количества питательных
веществ, длины светового дня. Одни факторы
вызывают превращение женских растений в
мужские, другие приводят к
противоположным изменениям. Но в любом случае
наблюдается общая тенденция: все
неблагоприятные воздействия способствуют
превращениям женских особей в мужские.
Исследователи предполагают, что в случае
например, засухи растению становится
выгоднее произвести пыльцу, чем плоды,
требующие дополнительной влаги. Но может
быть, причина лежит глубже? Ведь, согласно
известной гипотезе А. Геодакяна, ухудшение
внешних условий приводит к появлению в
потомстве большего числа мужских особей
по той причине, что таким образом
ускоряется естественный отбор.
М. БАТАРЦЕВ
Если речь идет об изыскании новых
месторождений нефти, то ответ кажется
однозначным: бурить нужно как можно больше.
Ведь при нынешней потребности в
химическом сырье и горючем любые затраты
окупятся — лишь бы оно поскорее нашлось.
Однако исконная мудрость — семь раз
отмерь — оказывается действенной даже в
современной энергетической ситуации.
Расчеты, выполненные советским геологом
Л. Д. Кнорингом («Геология нефти и газа»,
1981. вып. 3), показали, что на стадии
поисковых работ — тогда, когда наличие нефти
в данном районе еще не доказано, из двух
одновременно заложенных скважин
достаточные шансы оказаться полезной имеет
только одна. Стало быть, разумнее бурить
их по одной, выбирая место заложения
второй лишь после получения информации от
первой. Ведь если с первой повезет, то
вторая может ив стадии поиска просто не
понадобиться.
Как известно, поисковое бурение — дело
не простое и не дешевое. И тащить
громоздкое оборудование в глухую местность (в
обжитых местах нефть уже попадается редко),
а потом гонять его впустую оказывается
нерациональным даже при всей доходности
нефтедобычи. А вот когда речь идет о
бурении не поисковом, а разведочном,
выполняемом на следующем этапе, когда наличие
нефти уже доказано, то уравнения Кноринга
показывают другое. Эффект от
одновременного бурения нескольких скважин уже
больше, чем от последовательного;
вероятность с<попасть в десятку» на этой стадии
гораздо выше, и становится выгодным
экономить не средства, а время.
Ускорение поисково-разведочных работ
неизбежно приводит к их вздорожанию.
Поэтому единый рецепт на все случаи
жизни — то ли спешить, то ли экономить —
заранее предложить невозможно. Каждый
раз необходим расчет оптимального числа
скважин. И конечно, как при всяком поиске,
нужно хоть немного везения.
В. ИНОХОДЦЕВ
93

Не мускарином страшен
мухомор
В 1869 году из красных мухоморов
выделили алкалоид мускарин. С той поры мускарин
считали главным ядом этого красивого
гриба. Но недавно это мнение было
поколеблено: уж очень явным оказалось
несоответствие симптомов отравления мухомором с
симптомами отравления чистым
мускарином.
У человека, ненароком наевшегося
мухоморов, начинаются галлюцинации и
расстройства координации движения, чего не
бывает при отравлении чистым
мускарином.
Это, во-первых, а во-вторых, мускарина
в грибе очень и очень мало. В свежих
красных мухоморах его содержание колеблется
от 0,0002 до 0,013%. И для того, чтобы
человек мог всерьез отравиться мухоморами,
ему нужно съесть несколько килограммов
свежих грибов, что, конечно же, нереально.
Одним словом, хотя мускарин и имеется в
грибе, не он портит жизнь человеку.
В 70-х годах нашего века токсинами
красного мухомора занялись в институте
органической химии Цюрихского университета,
в Японии и в Англии. Эти исследования
выявили еще два токсина красного мухомора:
иботеновую кислоту и ее продукт мусцимол.
Кроме того, был выделен мусказон, но он
куда менее физиологически активен, чем
иботеновая кислота и тем более мусцимол,
который в 5—10 раз активнее иботеновой
кислоты.
Исследования мусцимола на
добровольцах, студентах-медиках и врачах, показали,
что именно мусцимол и есть главное
действующее начало мухомора. Именно он
вызывает плохое самочувствие, галлюцинации и
ухудшает координацию движений. Причем
довольно надолго — до 10 часов.
Однако справедливости ради надо сказать
что картина психогенного действия красного
мухомора до конца еще не ясна.
И. СУВОРОВ

Жизнь не стала старше
Считается, что жизнь на Земле возникла
3,5 миллиарда лет назад — именно таков
возраст найденных в Австралии окаменев*
ших останков микроорганизмов. Недавно
появилось сообщение о еще одной находке,
возраст которой оценивался уже в 3,8
миллиарда лет: в исландских горных породах
были обнаружены включения, сильно
напоминающие по форме и размерам
микроорганизмы. Автор этого исследования,
используя спектральный анализ, установил,
что вещества, находящиеся во включениях,
содержат группировки атомов, характерные
для аминокислот.
300 миллионов лет — срок немалый даже
в геологическом масштабе. Однако, как
сообщает журнал c<New Scientist» A981, т. 89.
№ 1236), последующая проверка сделала
это открытие, заметно сократившее срок
первичной эволюции жизни на Земле, весьма
сомнительным. В самом деле, оказалось, что
частицы, которые принимались за
окаменевшие останки микроорганизмов одного вида,
имеют очень уж различные размеры.
Кроме того, и форма их не очень-то походила
на форму микроорганизмов, была чаще
всего неправильной и угловатой.
Тем не менее, когда камни были
измельчены, в них удалось действительно
обнаружить более дюжины аминокислот, входящих
в.состав и современных живых организмов.
Может быть, первоначальная гипотеза все-
таки верна? Тогда проверили выделенные
из камней аминокислоты на содержание
зеркальных изомеров: аминокислоты,
возникшие биогенным путем, должны
содержать только один изомер, который с
течением времени медленно, но верно
превращается в другой. И оказалось, что возраст
выделенных аминокислот составляет всего
несколько десятков тысяч лет...
Но откуда же все-таки внутри камней
появились аминокислоты? Загадка решилась
очень просто: на поверхности камней
растут лишайники. Когда сравнили
аминокислотный состав лишайников с составом
аминокислот, выделенных из камней, то
обнаружилось поразительное сходство.
Вот какие казусы получаются, когда
ученые делают из своих наблюдений
поспешные, недостаточно обоснованные выводы.
В. ХРАМОВ

Редакционная коллегия:
И. В. Петрянов-Соколов
(главный редактор),
П. Ф. Баденков,
Н. М. Жаворонков,
В. Е. Жвирблис
(зав. отделом хим. наук),
М. Н. Колосов,
Л. А. Костандов,
В. С. Любаров
(главный художник),
Л. И. Мазур,
В. И. Рабинович
(ответственный секретарь),
М. И. Рохлин
(зам. главного редактора),
Н. Н. Семенов,
В. М. Соболев,
Б. И. Степанов,
A. С. Хохлов,
М. Б. Черненко
(зам. главного редактора),
B. А. Энгельгардт
A. ИВОНИНУ, Калининград Московской обл.. Реакция
окисления тетрахлорэтилена не упоминается в
распространенных справочниках, что свидетельствует о малом
практическом ее значении (хотя в принципе это вещество
окисляется — скажем, 93с1С-ной надуксусной кислотой).
B. В. ИЛЬИНУ, Ростовская обл.: Отравление при работе
с паяльной лампой в закрытом помещении было вызвано,
по всей вероятности, не скверным качеством бензина, а
нехваткой свежего воздуха.
И. ГУБАНОВУ, Москва: У популярного растворителя
М 647 химической формулы нет. это смесь нескольких
органических жидкостей, в том числе бутилацетата,
амилацетата, .толуола и ацетона.
B. Б. ОРЛОВУ, Киев: Изоляцию с тонких проводков не
надо удалять на спиртовке, так как провод может
расплавиться; нужно холодное коптящее пламя, например свечи
или даже спички.
Г. В. СЕМЕНЧЕНКО, Череповец: Эпоксидные смолы окра
шиваются практически любыми тонко размолотыми
минеральными пигментами, а также жирорастворимыми
красителями.
C. ПЕТРОВСКОМУ, Костромская обл.: Серная кислота
диссоциирует полностью в бесконечно разбавленных
растворах.
А. В. БОЛОТНИКОВУ, гор. Куйбышев: В препарате
«Белизна» есть гипохлорит натрия, а в «Тартарене» — щаве
левая кислота, что и привело при смешивании (строго
говоря, недопустимом) к энергичному выделению хлора.
Т. ЛИТВИНЕНКО, Днепропетровск: Мех, купленный на
рынке, обычно не отвечает промышленным стандартам,
поэтому в химчистку его не принимают — может не
выдержать.
Г. В. КОНДРАТЬЕВУ, Северодвинск: Для
микрофильмирования текстов вполне пригодна имеющаяся в
продаже пленка типа «Позитив МЗ».
Читателю из Ейска: По вашей просьбе еще раз
уведомляем читателей: консервировать что бы то ни было с
помощью аспирина и салициловой кислоты недопустимо.
О. Н. САПРЫГИНУ, Полтавская обл.: Из бензина никак не
сделать дизельного топлива — да и надо ли?
Л. Г. ЗАВОРОТЧЕВОИ, В. Д. БЕЛОГЛАЗОВУ, Тюмень:
Сведения, полученные вами от «знающих людей»,
действительности не соответствуют — при гельминтозе
конопляное масло бесполезно.
А. П-ВУ, Свердловская обл.: Превращение свежего огурца
в малосольный и далее в соленый смело можно считать
необратимым процессом.
Редакция:
М. А. Гуревич,
Ю. И. Зварич,
A. Д. Иорданский,
О. М. Либкин,
Э. И. Михлин
(зав. производством),
B. Р. Полищук,
B. В. Станцо,
C. Ф. Старикович,
Т. А. Сулаева
(зав. редакцией),
Г. М. Файбусович,
В. К. Черникова
Номер оформили
художники:
Г. Ш. Басыров,
Р. Г. Бикмухаметова,
М. М. Златковский,
И. О. Литвин,
Е. П. Суматохин
Корректоры
Л. С. Зенович, Л. А. Котова
Сдано в набор 13.05.1981 г.
Подписано в печать 0806.1981 г.
Т-09242.
Бумага 70 X 108 1,16.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,4.
Усл. кр. отт. 10424 тыс. Уч.-изд. л.
11,2. Бум. л. 3.0. Тираж 438 000 экз.
Цена 45 коп. Заказ 1097.
АДРЕС РЕДАКЦИИ
117333 Москва В-333.
Ленинский проспект, 61.
Телефоны для справок:
135-90-20, 135-52-29
Чеховский полиграфический
комбинат Союзполиграфпрома
Государственного комитета СССР
по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли
г. Чехов Московской обл.
(Q) Издательство «Наука»,
«Химия и жизнь», 1981
96

Зачем дельфину челюсть?
Не пользуясь штангенциркулем, не пробуя на зуб, не касаясь ластами, и даже не бросив
взгляда, дельфин мигом различит, например, величину стальных шариков. Их диаметр
в опытах, на основании которых все это утверждается, отличался всего-то на миллиметр
E1 и 52 мм). И как тут не скажешь, что дельфиний эхолокатор творит чудеса. Но это
только присказка, сказка — впереди. Право, не сказка ли, что дельфин с помощью
эхолокатора различает и абсолютно одинаковые по размерам шарики, но сделанные из
разных материалов? Китообразный материаловед с десяти метров мгновенно отличает
маленький стальной шар от дюралевого, свинцового, латунного, текстолитового,
фторопластового, резинового...
Под эти сказочные способности недавно подведен научный фундамент — гипотеза,
гласящая, что сортировка шаров по размерам и материалам возможна при анализе спектра
эха. Ибо спектр несет в себе информацию о собственных колебаниях шара, порожденных
зондирующим сигналом, посланным дельфином. Конечно же, колебания у резины и
свинца разные. Но как дельфины ощущают эту разницу? Пожалуй, более или менее ясно
лишь то, что они ловят эхо не только и не столько ухом, сколько нижней челюстью. Не
удивляйтесь, чувствительность челюсти на 10—15 децибелл лучше, чем у всамделишнего
дельфиньего уха. Более того, в нижней челюсти справа и слева вмонтировано по
акустическому окошку: кость в этих местах, если и не как папиросная бумага, то все же
толщиной в десятую миллиметра!
Увы, этими окнами на воздухе не попользуешься — подводный эхолокатор тут
бесполезен. Да и вообще, когда из родной стихии высовываешь хотя бы голову, лучше смотреть
в оба. Дельфины так и поступают: время от времени высовывают голову, чтобы
оглядеться. Благо днем острота их зрения одинакова и в воде, и в воздухе. В сумерках, судя
по всему, в воде им виднее, ну, а когда ни зги не видно, нужно обратиться к челюсти,
вернее, к акустическому окну
Но вот беда— молча в это окошко не полюбуешься. Надо свистеть и щелкать, а потом
анализировать эхо. Может, от всего этого у дельфинов гслова пухнет? Недаром же они,
словно соловьи-разбойники, обычно свистят по ночам, а днем отдыхают от свиста,
полагаясь на обычное зрение. А может наоборот, может, для дельфинов ночной свист — это
песня песен? И чем мощнее ночной хор, тем лучше у них настроение? Может быть, с их
точки зрения днем и так шума достаточно?

Зоркий глаз моряка
Седовласый капитан, озирающий горизонт в подзорную трубу; лихой матрос, высматривающий
землю из гнезда на макушке мачты... Эти романтические персонажи — из приключенческих
романов. А на любом современном судне есть радары и прочие приборы, позволяющие вовремя
заметить встречный корабль, прибрежные скалы, мели и измерить расстояние до них. Так может
быть, безошибочный глазомер, которым испокон века гордились моряки, стал теперь ненужен?
Оказывается, нужен. Когда судно движется по узкому фарватеру, когда оно швартуется, когда
сближается с другим кораблем, решающую роль по-прежнему играет глаз судоводителя. Но
откуда берется морской глазомер?
Вот что показало обследование экипажей на судах Азовского, Латвийского и Северного паро-
ходств («Морской флот», 1981, вып. 3, с. 36). Дистанцию до одной морской мили капитаны
измеряют иа глаз практически безошибочно, а на 1—3 милях ошибаются примерно иа 0,1 мили.
Помощники капитанов и матросы обнаруживают более значительную погрешность: их ошибка
достигает 0,22—0,25 мили на милю. Однако когда оцениваемое расстояние увеличивается до
3—5 миль, результаты и капитанов, и их подчиненных выравниваются: ошибки моряков всех
групп составляют 0,5—0,7 мили.
Не доказывает ли это, что прославленная точность капитанского глаза — никак не дар божий
а результат многолетней тренировки в условиях, когда умение оценивать именно малые
расстояния особенно важно?
Любопытны и другие особенности зрения морских волков, выявленные в ходе обследования:
короткие дистанции, как правило, переоцениваются, а длинные—преуменьшаются; при
плавании в узком месте скорость судна кажется большей, чем на самом деле; ночью расстояние
до берега скрадывается; дистанция до судна, окрашенного в темный цвет, как правило,
переоценивается. Все эти зрительные иллюзии, повышающие вероятность аварии, у начинающих
судоводителей выражены значительно сильнее, чем у многоопытных.
Вот и выходит: радары — радарами, электроника — электроникой, а без зоркого глаза далеко
не уплывешь.
И*д:п 1'Льство «Наука»
• Химия и жизнь». № 7.
1УК1 !.. 9ti с.
Индекс 710.1A
Цена 4П кол.