/
Теги: журнал журнал юный эрудит
Год: 2019
Текст
7 ГУЛКА ВОЗДУШНАЯ ПОДПИСКА: «ГАЗЕТЫ. ЖУРНАЛЫ» 81751 «ПОЧТА РОССИИ»- П4536 «КАТАЛОГ РОССИЙСКОЙ ПРЕССЫ» - 99641 САХАР ВМЕСТО СОЛИ ГОРЬКАЯ СУДЬБА СЛАДКОГО МОРЯ КОСМИЧЕСКИМ ДЕСАНТ\ ПОСАДКА НА АСТЕРОИД 4 БАКТЕРИИ X С АРБАЛЕТОМ ГРОЗНОЕ ОРУЖИЕ МИКРОМИРА ПОЧЕМУ ПТИЦЫ НЕ видят СТЕКЛО
ПОДПИСКА НА 2-Е ПОЛУГОДИЕ 2019 ГОДА ПИ Kt Ты не пропустишь но одного номера!
Издание осу_<?• - • л л*гся е сотрудничестве «SCIENCE & VIE. JUNIOR» (Франция). Журмл «ЮНЫЙ ЭРУДИТ» Н! 5 (201) май 2019 г. 2«г ;< ий научно-популярный - иавательный журнал. .’.-я детей среднего школьного возраста. Периодичность I раз в месяц. Издаётся с сентября 2002 года. Главный редактор периодических изданий: Елена Владимировна МИЛЮТЕНКО. Заместитель главного редактора периодических изданий: Ольга МАРЕЕВА. Главный редактор: Василий Александрович РАДЛОВ. Дизайнер: Тимофей ФРОЛОВ. Перевод с французского: Виталий РУМЯНЦЕВ. Корректор: Екатерина ПЕРФИЛЬЕВА. Печать офсетная. Бумага мелованная. Заказ НТ 19-И53. Тираж 10000 зкз. Дата печати (производства): 04.2019. Подписано в печать: 12-04.2019. Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, и нформэ ционных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидете.чьстео о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77-67228 о’ 30 сентября 2016 г. Учредитель и издатель: «Издательский дом «Лев». Адрес: Россия, 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 27, стр. 1. этаж 3, пом. I. комн. 13. Для писем и обращений: Россия, 119071 г. Москва. 2-й Донской пр-д, д. 4. Электронный адрес: info@egmontru, с пометкой в теме письма «Юный эрудит». Отпечатано в АО «ПК «Пушкинская площадь»: Россия. 109548, г. Москва. ул. Шоссейная, д. 4д, Цена свободная. Распространитель в Республике Беларусь: ООО «Росчерк», г. Минск, ул. Курганова, д. 57б, офис 123- >?. -375(17 ) 331-94-27 (41). Размещение рекламы: тел. (495) 933-72-50. Юлия Герасимова. Редакция не несет ответственности за содержанке рекламных материалов. Любое воспроизведение материалов журнала в печатных изданиях н в септ Интернет допускается только с письиенно- го разрешения редакции. [Ц[> Выпуск издания осуществлен при финан- совой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям. Иллюстрация на обложке: с ArtushFoto/AdobeStock.COffl ЖУРНАЛ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ .и . . КАЛЕНДАРЬ МАЯ От палочки с винтом до геофизической ракеты НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ Есть посадка на астероид! Роботы-разведчики на космическом булыжнике. МИР ПОД МИКРОСКОПОМ Бактерии с арбалетом. Грозное оружие крошечных существ. ПРИРОДА И ТЕХНОЛОГИИ Пернатый патруль. Альбатросы против браконьеров. НАУКА ОТКРЫВАЕТ ТАЙНЫ Жизнь, разложенная по полочкам. Родственные связи, с точки зрения науки. просто о сложном Что такое односторонний сон? Как быть, если на нормальный сон нет времени? 20 СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Екатерина II: немецкая принцесса на императорском троне. Дворцовые интриги в эпоху золотого века. 26. А ЧТО ЕСЛИ... Сделаем море... сладким! Поменяв в морской воде соль на сахар, жди неприятностей! 28. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ Раскаленный магнит в центре Земли. Что происходит в ядре нашей планеты? 30. ПРОСТЫЕ ВЕЩИ Паралёт: мал, да удал! Представим, что ты отправился в небо на легкой конструкции с мотором и парашютом. ВОПРОС-ОТВЕТ Видят ли птицы стекло и почему вода стран- но ведет себя на раскаленной поверхности?
► Говорят, что почти 2,5 тысячи лет назад в Китае появилась игрушка - палка, на одном конце которой были перья, закрепленные в виде винта. Раскрутив палочку между ладонями, китайские мальчишки запускали этот древний прообраз современного вер- толета в воздух. Леонардо да Винчи был, пожалуй, первым европейцем, которому пришла в голову идея по соз- данию винтокрылой летательной машины - великий флорентиец изо- бразил этот аппарат на одном из своих рисунков. Правда, чертеж этот был обнаружен довольно поздно - уже после того, как наш ученый М. В. Ломо- носов создал механизм, одна часть которого приподнималась над землей за счет вращающихся в горизонтальной плоскости винтов. «Настоящий» же вертолет с пилотом на борту взлетел 13 ноября 1907 года, но эта машина просто поднималась вверх и не позво- ляла совершать управляемых полетов. Днем рождения современных вертоле- тов можно считать 4 мая 1924 года, когда винтокрылый летательный аппа- рат конструкции Эмиля Змишена совер- шил полет по замкнутому маршруту, вернувшись в точку старта. ► 25 лет назад, 6 мая 1994 года, состоялось открытие Евротуннеля, про- рытого под водами пролива Ла-Манш и соединившего Великобританию и Францию. Интересно, что прокопать такой туннель (а длина его подводной части составляет 39 км) впервые пред- ложил еще французский инженер Аль- бер Матье-Фавье, и было это в далеком 1802 году. Стоимость постройки, если перевести ее на современные деньги, была оценена в 66,5 миллионов фунтов стерлингов, но работы так и не нача- лись, так как Британия и Франция затеяли войну друг с другом. Стро- ительство современного туннеля обошлось куда дороже, на него было затрачено около 10 миллиардов фунтов стерлингов, и, как утверждают специ- алисты, окупить такие деньги удастся только через... 1000 лет. Некоторые спрашивают: по какой стороне туннеля едут машины, учитывая, что во Фран- ции правостороннее движение, а в Англии - левостороннее? Отвечаем: машины по туннелю не ездят, он - железнодорожный, и автомобили пере- секают Ла-Манш, стоя на платформах поездов. ► Ученые предполагают, что оспа - страшное инфекционное заболева- ние - появилась в начале нашей эры. Эта заразная болезнь косила людей не хуже чумы. Например в 737 году из-за эпидемии оспы население Японии уменьшилось почти на треть. Да и у европейцев оспа вызывала ужас: в IX веке, когда зараза докати- лась до Парижа, король велел убить всех заболевших придворных и тех, кто с ними общался... Впрочем, вра-.' вскоре заметили, что те, кому удава- лось выздороветь, больше не заболе- вали. Поэтому вскоре людей, которые в силу обстоятельств могли бы забо- леть оспой, специально заражали, надеясь вызвать болезнь в легкой форме. Разумеется, это был риск - иногда болезнь выходила из-под кон- троля. Выход нашел английский врач Эдвард Дженнер родившийся 17 мая 1749 года. Он сделал пер- вую прививку, использовав вирус коро- вьей оспы, с которым человеческий организм легко справлялся. Сейчас вирус человеческой оспы уничтожен, и от нее прививок не делают, но воз- можно, у твоих родителей есть след на плече, оставшийся от прививки, которую раньше делали всем.
► Издавна остров Котлин (входящий ныне в состав Санкт-Петербурга) служил пограничной точкой между Новгородским княжеством и Швецией. Правда, шведы нередко использовали этот остров как стоянку для своих кораблей. Заняли они его и летом 1703 года. Однако с приходом зимы шведские суда отчалили к своим неза- мерзающим портам, и этим воспользо- вался Петр I. Царь повелел соорудить насыпь и построил на острове форт. Все эти работы были проведены за одну зиму, и 18 мая 1704 года новая крепость была освящена и названа Кронштадт (от голландского Kronslot - «коронный замок»). При- бывшие вскоре шведы были очень удивлены и обескуражены возникшей внезапно крепостью, перекрывшей проход к Неве. Надо сказать, Петр I не зря решился на постройку форта: за всё время существования Крон- штадта мимо него не прошел ни один вражеский корабль. Сегодня на острове Котлин проживают около 43 тысяч человек. ► 70 лет назад, 24 мая 1949 года стартовала первая советская геофи- зическая ракета Р-1А (геофизическая ракета - беспилотный аппарат, пред- назначенный для научных наблюдений в верхних слоях атмосферы Земли и близлежащем космосе). Ракета была создана под руководством конструк- тора С. П. Королева, но за основу была взята немецкая ракета ФАУ-2, спроек- тированная Вернером фон Брауном. Немецкий прототип был предназначен для военных целей, поэтому перед Королевым стояла задача переделать ракету так, чтобы вместо боевого заряда в ней разместился отсек с науч- ным оборудованием и чтобы потом, после проведения запланированных измерений, этот отсек благополучно приземлился. При первом запуске сохранить контейнеры с оборудо- ванием не удалось: они разбились о землю из-за неисправности парашют- ной системы. А вот результат полета следующей ракеты, стартовавшей спустя четыре дня, оказался успешным. Ракеты Р-1А поднимались до высоты 102 км. ► Ты наверняка не раз завтракал кукурузными хлопьями с молоком, а ведь это блюдо было придумано совершенно случайно! Владельцы американского санатория братья- врачи Джон и Вил Келлоги решили испечь кукурузные лепешки, однако их срочно вызвали по делам. Когда же они вернулись, то обнаружили, что кукурузное тесто слегка пере- стояло и начало сворачиваться в мел- кие комки. Однако врачи решили не выбрасывать продукт - они бросили на сковородку комочки теста и с удив- лением наблюдали, как те превраща- ются в воздушные хрустящие хлопья. Ну а дальше - понятно. Врачи пред- ложили пациентам попробовать свое блюдо, залив его молоком. Новая еда понравилась всем. Но настоящий успех пришел, когда братья Келлоги догада- лись еще и посыпать хлопья сахарной пудрой. 31 мая 1894 года рецепт кукурузных хлопьев был запатентован, а в 1906 году - налажен их массовый выпуск. Сегодня компания Kellogg выпускает сухие завтраки, вафли и дру- гие мучные продукты на сумму 11 мил- лиардов долларов в год.
04 1 наука и технологии MICHEL SAEMAKN ЮНЫЙ ЭРУДИТ 05/2019 • Есть посадка на астеро Впервые в истории на поверхность астероида опустился космический аппарат, созданный руками человека. Хочется надеяться, что образцы грунта, добытые японским зондом «Хаябуса-2», помогут раскрыть секреты возникновения Солнечной системы... и жизни. 4 4
ПОСЛЕ ПУТИ зонд ДОБРАЛСЯ ДО ЦЕЛИ. небесное тело диаметром чуть более 900 ме- тров стало знаменитым после того, как к нему наведался посланник Земли «Хаябуса-2» (что в переводе с япон- ского означает «сапсан»). Космический аппарат весом 600 кг, разра- ботанный Японским агентством аэрокосмиче- ских исследований (JAXA), приблизился вплотную к астероиду и совершил сброс двух посадочных модулей, один из которых был разработан при участии французского Национального центра космических иссле- дований (CNES), а второй - Германским цен- тром авиации и космонавтики (DLR). 28 июня прошлого года, после долгих четырех лет пути, зонд приблизился к астероиду Рюгу, находившемуся в тот момент на расстоянии 300 миллионов километров от Земли. Пред- ставляешь, какая радость для астероида - у него появился собственный искусственный спутник! Правда, ненадолго: в декабре 2019 года «Хаябуса-2» отправится в обратный путь - домой, к Земле. ВПЕРЕД, НА ШТУРМ ДВОРЦА! Астероид неспроста притягивает к себе внимание ученых. В японской мифологии «Рюгу-дзё» - подводный дворец дракона, повелителя водной стихии. Но пусть тебя не вводит в заблуждение экзотическое имя небесного объекта, вода тут ни при чем: как и все астероиды класса С (Carbon), КОСМИЧЕСКИЕ САЛОЧКИ • г Рюгу относится к Аполлонам (группе из примерно 5700 околоземных астероидов), диамегр которых колеблется от нескольких метров до нескольких километров. Все они являются потенциально опасными для нашей планеты, так как периодически пересекают ее орбиту и потому находятся под пристальным наблюдением астрономов. Как видно на схеме, орбита Рюгу (отмечена красным цветом) пересекает земную в двух точках (указаны белыми стрелками).
06 наука и технологии ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОБ/ 2019 • MINERVA то есть углеродистые, он образован из ве- ществ, составлявших Солнечную систему еще до появления планет. И наша Земля, и Меркурий, и Венера, и Марс... все образо- вались в результате столкновений и слияния подобных астероидов. Рюгу можно представить неким подобием куска глины, из которой изготавливают кир- пичи. Анализ его состава позволит мысленно вернуться ко временам рождения нашей пла- неты, а если повезет, то и обнаружить, пусть и в беспорядочном состоянии, органические молекулы, лежащие в основе любой живой клетки. Следовательно, мы сможем многое узнать о возникновении жизни на Земле! Так что легко понять желание ученых узнать побольше об этом огромном космическом булыжнике! Решающее сближение с Рюгу началось еще 23 сентября 2018 года. Два небольших космических разведчика «Ровер 1-А» и «Ровер 1-Б». внешне на- поминавших консервные банки 8 см диаметром и 7 см высотой, отделились от зонда. Через 15 минут неторопливого свободного падения (за это время они преодолели рассто- яние 60 м, отделявшее зонд от астероида) два аппарата ударились о грунт, подпрыгнули, а затем уже оконча- тельно опустились на поверхность Рюгу. Исторический момент первой в истории человечества посадки на астероид! Кстати, в 2014 году аналогичный подвиг совершил спускаемый аппарат «Филы» («Philae»), но тогда был покорен не асте- роид, а комета (см. дополни- тельный текст внизу). «MASCOT» ПОПАДАЕТ В ПЕРЕДРЯГУ Когда имеешь дело с осво- ением новых земель или неизведанных небесных тел, всегда надо быть готовым к неожидан- ностям. Не обошлось без них и на этот раз. На первых фотографиях, сделанных «Рове- рами», ученые увидели поверхность асте- КОМЕТА ИЛИ АСТЕРОИД? Комета Хейла -. Боппа, сфото- • графированная в 1997 году при ее прохож- дении вблизи Солнца. ТЕРМИНал невидимая нево- оруженным глазом часть све- тового спектра. Каждый вид моле- кул поглощает энергию этих лучей по-разному и подвергая мате- риал инфракрас- ному излученних можно опреде- лит^ из каких молекул этот мэ- термалсостоит. > KEPLE R-OB^t RVATORY Астероиды - малые небесные тела, скалистые обломки, размером от нескольких метров до несколь- ких сотен метров. Часть из них не изменилась со времен рожде- ния Солнечной системы, в то время как другие, состоящие из металлов (железа, никеля...), - куски ядер разрушившихся небольших планет. Кометы имеют твердое ядро из различных видов льда (вода, углекислый газ и т. д.), каменных пород и органических молекул. Под действием солнечных лучей лед превращается в газ, в результа- те у кометы вырастает хвост, а то и дна. Такие хвостатые кометы можно увидеть с Земли, и это весь- ма впечатляющее зрелище. В красном круге - тень посадочного модуля «MASCOT» на поверхности асте- роида Рюгу. Фотогра- фия, сделанная «Ха- ябуса-2» 3 октября прошлого года, Поверхность Рюгу, сфотографирован- ная разведыва- м модулем но
MASCOT Вес: 10 кг. Размеры: 30 см х 30 см х 20 см. Питание: электробатарея (17 ч автономной работы). Научная аппаратура: микроскоп, видеокамера, радиометр (температура), магнитометр (магнитное поле). роида, покрытую неровными булыжниками. Странно... Исследователи ожидали увидеть реголит - слой серой мелкой пыли, такой же, какой покрывает Луну, или значитель- ную часть астероида Итокава, к которому в 2005 году подлетал первый «Хаябуса» (см. дополнительный текст на с. 09). Но если лунный реголит образовался вследствие бомбардировки Луны астерои- дами, то Рюгу, по предположению ученых, должен быть покрыт слоем пыли, возникшей от резких перепадов ночных и дневных температур (от -200 °C до +120 °C). Ведь ученые знали: светлая часть суток на Рюгу длится около семи с половиной часов, и за это время камни вполне успевают на- калиться, а потом, в ходе резкого падения температуры, они должны трескаться и крошиться. И вдруг никакого реголита нет и в помине! Первая загадка, которую теперь предстоит раскрыть специалистам, и плохая новость для «MASCOT» (Mobile Asteroid Surface Scout) - франко-немецкого спускаемого аппарата, который должен был сесть на поверхность Рюгу немного позднее. АППАРАТ-ПОПРЫГУНЧИК Пэ астероиду Рюгу особенно не по- * 9иь! Его гравитация столь слаба 1 60000 от земной), что «MASCOT» •есмт на его поверхности всего мяьСЦб г. Достаточно слегка -спрыгнуть с какого-нибудь валу- на. --обы улететь на орбиту вокруг астероида. Причем, безвозвратно! - --*:лная сила притяжения на- заа -е утянет. Немудрено, что ин- • заработали для «MASCOT» ----т —зующий способ передви- е — - -«большими скачками с о>о>с особого поворотного явмаа. 1м что его вполне можно «маь юяекодиым. Двигатель начинает вра- щать поворотный рычаг, вначале ускоряя его движение, а затем резко тормозит. В результате происходит обратное движение по оси вращения рычага (А), и «MASCOT» начинает рас- качиваться (Б). Механизм продолжает рабо- тать рычагом до тех пор пока сам аппарат не окажется в нужном положении. Про- цесс может повторяться. NNVW3VS НИМИ
OB наука и технологии ЮНЫЙ ЭРУДИТ 06/2019 • Ведь этот аппарат был создан для про- ведения фотосъемок, определения наличия или отсутствия магнитного поля, измерения окружающей температуры и, самое главное, для анализа состава грунта поверхности с помощью инфра- красного микроскопа «MicrOmega». Задача значительно усложня- ется, если вокруг нагро- мождение булыжников! Так что специалистам из центра управления полетом пришлось из- рядно поволноваться, когда 3 октября в 3 часа 57 минут «Хаябуса-2» со- вершил сброс «MASCOT» с расстояния 51 м от цели. 6 минут напряженного ожидания во время спуска и еще 11, в течение которых аппарат неторопливо подскакивал на грунте из-за слишком слабой силы гравитации астероида. В эти мгновения «МА5С0Т» напо- минал игральный кубик, катящийся и прыга- ющий по столу. Правда, у его конструкторов имелась в запасе хитрость на тот случай, если их «кубик» вздумает упасть не той сто- роной. Внутрь был помещен специальный механизм, чтобы сразу повернуть его как надо (см. дополнительный текст на с. 07). ЗОНД БЕРЕТ образце» ГРУНТА напоДоб1/1Е КОМАРА1. ФИНАЛЬНЫЕ ФАНФАРЫ К счастью, всё закончилось благополучно! А ведь «MASCOT» не просто упал на бу- лыжники, так еще и вверх тормашками... Но после двух про- веденных операций по маневрированию его удалось перевер- нуть на правильную сторону, отыскать относительно ровный пятачок и расположить в нескольких мил- лиметрах от поверх- ности. Последующие 17 часов - именно на такой срок рассчи- тана единственная электробатарея «MASCOT» прово- дились наме- ченные из- мерения. Затем асте- роиду дали передышку, после чего ученые приступили к выполнению основной части програм- мы - сбору образцов грунта для отправки их на Землю. «Хаябуса-2» тянет хоботок к поверхности астероида, чтобы вобрать в себя побольше грунтовой пыли. КАК РАБОТАЕТ ДВИГАТЕЛЬ ЗОНДА? (б) Зонд оснащен ионным двигателем. В баке содержится газ ксенон, который, проходя через камеру двигателя, подвергается бомбардировке первой из двух пушек. (О) Ее удар выбывает у атомов ксенона электроны, превращая их в положительно заряжен- ные ионы ксенона. Атом ксенона Электронная пушка .—....Нейтрализатор Положительно заряженная сетка ЕШЗ ксенона 1'ММ ксенона (нейтральный) (положительно заряженный) Отрицательно заряженная сетка (0) Электроны ловятся положи- тельно заряженной металличе- ской сеткой, в то время как ионы ксенона притягиваются отрицательно заряженной сеткой, при этом они ускоряют свое движение, а затем резко выбрасываются наружу, создавая толчок. (б) Выпущенные второй пушкой-нейтрализатором электроны соединяются с выбрасываемыми ионами ксенона, воссоздавая атомы. Электрически нейтральные, они уже не могут быть притянуты металлической сеткой и повер- нуть вспять.
«ХАЯБУСА-1» Первенец семейства космических зондов «Хаябуса» стартовал 9 мая 2003 года, взяв курс к астероиду Итокава, чтобы 20 ноября 2005 года опуститься на его поверхность для . сбора об- разцов Т'л когда до цели остава- лось лишь 17 метров, специалисты японского кос- мического агентства «ЭАХА» не- вернуться на его орбиту Астероид Итокава - цель первого зонда «Хаябуса». ожиданно утратили связь с зондом. Причиной возникновения нештат- ной ситуации явилась неверная ориентация антенны. Связь вскоре восстановилась, но за время радио- тишины зонд не только успел благо- получно сесть на поверхность астероида в автоматическом режи- _______________ ме, но и вновь без взятия проб грунта. Повторная попытка, осуществленная пять дней спустя, также потерпела неудачу по неясным причинам. В начале 2006 года зонд отправился в обрат- ный путь. Но и здесь не обошлось без неприятных происшествий! Утечка топлива едва не поставила точку в этой космической экспеди- ции. И всё же японским инженерам удалось, пусть и на три года позднее запланированной даты, довести зонд до Земли. 13 июня 2010 года капсула для образцов грунта была сброшена в атмосферу нашей плане- ты. Когда ее нашли, в ней, к счастью ученых, оказалось немного случайно залетевшей астероидной пыли. По- беда! Даже несмотря на скудный «урожай»: всего лишь 1500 крупи- нок. большинство из которых раз- мером менее 0,01 миллиметра. Понятно, что запуск «Хаябусы-2» стал своеобразным реваншем япон- ских космических специалистов! сантиметров глубиной (точную цифру назвать невозможно, поскольку вначале необходимо понять, из каких веществ состоит грунт). - лротс- --ё -атажитель- «гярвженных «ГкОинвпрО- .-(мтрапьных •«Цмжру •озяесромы ПОДРАЖАЯ КОМАРУ... Первая из запланированных операций состоя- лась в феврале нынешнего года. Специалисты тщательно выбирали подходящее место для ее проведения, справедливо опасаясь, что широкие солнечные панели «Хаябуса-2» рискуют повредиться при неосторожном кон- такте с острыми валунами. И лишь когда наш- ли более или менее ровную площадку, дали команду на спуск. Выставив хоботок пылесо- са, зонд приблизился к поверхности «Рюгу» и поднял выстрелом облако пыли, после чего оставалось только быстренько собрать части- цы грунта. Однако самый впечатляющий забор грунта состоится летом, точную дату объявят позже. На этот раз «комариному укусу» будет предшествовать самая настоящая бомбарди- ровка и артподготовка! На астероид сбросят груз с 4,7 кг взрывчатого вещества, а заодно и произведут выстрел двухкилограммовым медным снарядом. На поверхности «Рюгу» даже появится воронка в несколько десятков СОКРОВИЩЕ ДЛЯ УЧЕНЫХ ВСЕГО МИРА! Сброс «бомбы» будет произведен с достаточ- ной высоты, чтобы «Хаябуса-2» успел улететь на другую сторону астероида и уберечь солнечные панели от последствий взрыва. Вернувшись и «осмотрев» результат своей работы, он вновь устремится вниз за образ- цами грунта. Именно они и являются самыми интересными для ученых, ведь не видевшие солнечных лучей породы, добытые из глубины небесного тела, окажутся максимально близ- кими к первоначальной материи Солнечной системы. И тогда настанет пора возвращаться домой. Это произойдет не позднее, чем в де- кабре 2019 года. А еще примерно через год «Хаябуса-2» сбросит над Землей капсулу с драгоценным научным грузом. Капсулу найдут, вскроют, и ее содержимое разойдется по лабораториям всего мира. Работы ученым хватит на несколько месяцев! Вдруг действи- тельно удастся лучше узнать начальный пери- од нашей Солнечной системы, а если повезет, то и раскрыть секрет возникновения жизни? Заманчивые перспективы!
мир под микроскопом ЮНЫЙ ЭРУДИТ О5/еО19 Бактерии с арбалетом Чтобы выжить, бактериям пришлось обзавестись целым арсеналом грозного оружия, в том числе и... арбалетом, не хуже, чем у средне- вековых воинов! Титуан Корле RASI E R/OEPARTN ENT OF MICROBIOLOGY ANO IMMUNOBIOLOGY. HARVARD MEDICAL SCHOOL кружающий нас мир - бесконечное сражение, где неисчислимые полчища крохотных воинов бьются изо дня в день. Но мы этого не видим: масштаб про- исходящего слишком мал для человеческого глаза, ведь речь идет о битвах, которые ведут микроорганизмы. За миллиарды лет бактерии выработали немало видов оружия, да таких, что им мог бы позавидовать и сам Конан-варвар: туг тебе и молекулярное копье, и химическая бомба, и даже смертельное прикосновение... Выбор как говорится, на любой вкус! Но в 2006 году ученые узнали о главном элементе в арсенале бактерий - о молекулярном арбалете, способном стрелять гигантскими (по меркам микробов, есте- ственно!) снарядами. Причем это одно из самых популярных средств нападения в микроцарстве: им пользуется почти каждая четвертая бактерия. Наличие у столь большого количества бактерий молекулярного арбалета свидетельствует о том, что такое оружие дает весомое преимущество в борьбе за выживание. Левая фотогра- фия - заряжен- ный арбалет бактерии. Пра- вая - после вы- стрела, снаряд вышел из мем- браны, и его на- конечник (не ви- ден) вонзился в противника. К стрельбе готов! .у.. / 9 Мембрана бактерии БЕЗУКОРИЗНЕННАЯ эффективность •Ли К числу наиболее опасных Ж бактерий-арбалетчицотно- сятся сальмонеллы. Попав в человеческий орта- Ж •, низм, они принимаются уничтожать «хорошие» ff — бактерии кишечника, способствующие пере- Ш ’ вариванию пищи, вызывая тем Ш самым раз- витие острой кишечной / • инфекции - сальмонеллеза. Без должного лечения это инфек- ционное заболевание | даже может привести .. к гибели человека! Столь высокая эффек- \ тивность микробного арбалета во многом объясняется про- стотой шлЛ № ?
ВСЁ РАБОТАЕТ КАК ПО МАСЛУ! L Арбалетная стрела формируется в клетке . снизу нанизыва- 2. Все диски покрыты эластичными оболочка- ми, именно они и обеспе- чивают энергию, необхо- димую для «выстрела». Тот же механизм исполь- зуется и в настоящем арбалете, только стрела запускается с помощью натянутой тетивы. Белок Мембрана бактерии пн\/тприип(тк Бактрпии 3. Белковые диски на- кладываются друг на друга до тех пор пока не получится «стрела» достаточной длины, ино- гда она доходит до по- ловины клетки бактерии. Весь «производственный процесс» занимает око- ло 30 секунд. Внутренность бактерии-мишени Мембрана бактерии-мишени 4. Огонь! Эластичная оболочка резко сжима- ется и проталкивает ар- балетную стрелку сквозь отверстие мембраны с вполне достаточной скоростью, чтобы «про- дырявить» мембрану противника. Проникнув внутрь чужой клетки, белки, образующие острие, высвобождают молекулы ядов для за- ражения соседней бак- терии. SANORINE FELIAY -химиче- программы r-орые позволя- частности. -~ые молеку- = змножествен- -х «и функциями: титрование «становление и прочее его механизма, что позволяет бактериям «пере- заряжаться» чуть ли не каждую минуту. Оружие состоит из небольшой группы белков, располо- женных в мембране, окружающей клетку бак- терии. На внешней стороне мембраны имеется своеобразная амбразура, через которую и выпуска- ются арбалетные стрелы. А небольшой «заводик» по их изготовлению нахо- дится с внутренней стороны мембраны. Вначале из белков образуется острый наконеч- ник, затем под ним выстраива- ются белковые диски, состав- ляющие как бы древко стрелы. Ну и наконец, роль тетивы играет покрывающая молекулу эластичная оболочка (см. дополнитель- ный текст вверху). терминал СОШЛИСЬ МИКРОБЫ И РУКОПАШНОЙ 1/1 ДРУЖНО НАЧАЛИ ПАЛЬБУ'- ОТРАВЛЕННЫЕ СНАРЯДЫ Впрочем, на этом сходство заканчивается, ведь если средне- вековый арбалет исполь- зовался для ведения дальнего боя, то его молекулярный собрат предна- значен для руко- пашной схватки. Как показали эксперименты, запущенный бактерией снаряд очень быстро теряет энергию, и его дальнобойность не превышает микрометра (0,001 мм). Так что противник нашей крошечной (от 2 до 5 микрометра) бактерии дол- жен находиться вплотную к ней. Чтобы одержать вверх над противником, есть _ и другое непременное условие: просто пронзить его арбалетной стрелой недостаточно, поскольку бактериальные мембраны вязкие, тягучие и быстро восстанавли- ваются, поэтому необходимо еще впрыснуть внутрь клетки ядовитый коктейль. У каждого семейства бактерий припа- сен собственный фирменный рецепт, состоящий, как правило, из нескольких отравляющих веществ: таким образом у противника остается меньше шансов найти противоядие. Но даже при выстрелах в упор стрельба из моле- кулярного арбалета не отличается точностью. Так что удары наносятся куда ни попадя, поражая всех подряд и чужих, и своих. Разумеется, благо- даря иммунитету к собственным ядам, бактерии одного и того же вида не страдают от нападок собратьев. Но такая беспорядочная стрельба отни- мает много энергии, да и снаряды тратятся впустую, в результате чего чаша весов на поле сражения рискует склониться в противоположную сторону! При изучении механизма действия молекулярного арбалета исследователей поджидал еще один сюрприз. Оказалось, что бактерии практикуют рециклирование, то есть переработку отходов для их вторичного использования: элементы бел- ковых стрел идут на создание новых снарядов. Ведь на войне как на войне, без оружия победу не одержать!
природа и технологии ЮНЫЙ ЭРУДИТ 05/ 201 Э • Пернатый ™ СКРЫТАЯ НАВИГАЦИЯ f Экипаж судна отключил систему автоматическй идентификации для того, чтобы ловить клыка-= и тунца без соблюдения правил, установленные для защиты альбатросов. Но навигационный рад необходимый для безопасного плавания в бур-г- водах Южного океана, по-прежнему работает. патруль *1 50 альбатросов с радиомаячками будут выслеживать браконьерские суда в Самый настоящий морской патруль! совокупность юж- ных «астей Тихого Атлантического и Индимског сов- Франсуаз Дюпюи-Мори Капелька специального клея, и маленькая черная коробочка надежно прикреплена к перьям (иллюстрация в центре стра- ницы). Благодушно настроенный альбатрос даже и не думает сопротивляться, ему совершенно не- вдомек, зачем двуногое существо трогает его спину. Такого рода сцены недавно можно было на- блюдать на трех островах, расположенных в Антарктических водах: Кергелене, Амстердаме и Прозе, то есть там, где странствующие альбатросы отдыхают между сеансами морской рыбалки. За не- сколько месяцев группа ученых под руководством 1 Анри Веймерскирха, французского эколога из Центра биологических 1 исследований, снабдила полторы сотни гигантских птиц радиомаячками, позво- ляющими пеленговать сигналы радаров на судах, которые ведут незаконный лов рыбы. Еще один способ эксплуатации животных? В каком- то смысле да, но с той оговоркой, что в данном случае наибольшую выгоду получают сами птицы. А всё потому, что браконьеры используют варвар- ский метод для ловли тунца и клыкача, от которого страдают... альбатросы. \ / ИЛЛЮСТРАЦИЙ МИШГПЬCAfXAHH под воду не сразу и некоторое время плавают на поверхности. Проголодавшиеся альбатросы, способные видеть траулеры чуть ли не с расстояния 30 Ни- - лометров, устремля- ются на добычу, при этом нередко цепляются за крючки и, когда ярус уходит под воду, погибают. В результате популяция альбатросов быстро сокращается. Вот почему сейчас введены строгие правила для рыболовных судов, применяющих ярусный лов: раз- решается устанав- ливать приманки только в ночное время, когда альбатросы не вы- ходят на охоту, а кроме того, рыбаков обязали не только утяжелять ярусы свинцом, чтобы те быстрее затапливались, но и прикрывать U их сверху защитными устройства- ми, не позволяющими птицам приближаться. Правила, есте- X ственно, обязательны для всех, / однако не все готовы их выполнять. На- рушители ловят рыбу без соответствующего разрешения, а чтобы избежать штрафов, отключают систему автоматической идентификации АФРИКА . Зона полетов альбатросов Антдрт1ДА Прозе оэ О Кергелен Индийский океан Амстердаг АВСТРАЛИЯ МОРСКИЕ ГИГАНТЫ СТРАДАЮТ ОТ БРАКОНЬЕРОВ Для поимки таких крупных рыб, как тунец и ТТЛ! Ж нарушители обычно используют так называ- емый ярусный лов: в воду опускаются длинные, до 2-3 км, снасти - ярусы, усеянные крючками, на которые в качестве приманки насаживается мелкая рыбешка. Беда в том, что ярусы уходят бреди РУЛИ в новой ЗЕЛАНДИИ и НА ГАВАЙЯХ.
ОБНАРУЖЕНО ПОДОЗРИТЕЛЬНОЕ СУДНО Как только наш альбатрос окажется в радиусе 5 ки- лометров от судна, антенны его радиомаячка (с пи- танием от солнечной энергии) уловят сигналы судового радара. Радиомаячок, снабженный систе- мой GPS, передаст через спутник координаты ме- :тонахождения птицы, а значит, и судна. Остается '.•шь проверить, включена ли на судне автомати- -еская система идентификации. «ха, благодаря которой можно легко определить. -~з за судно, каким курсом идет и с какой скоро- -е. Единственное, что может выдать присутствие 7-а*оньерского судна, - сигнал навигационного отключать который очень опасно, ведь приходится в местах с множеством остро- - • здесь нередки штормовые ветры. Отсюда -ла идея отслеживать сигналы радаров • особого патруля в виде полутора со- - * кммых пернатых гигантов. Тем более *« ьсатросы будто самой природой созданы _ * '-ем и я подобной задачи: в поисках :г»хобны за две недели преодолеть х с^эометров! Таким образом, все птицы ПОРА ДЕЙСТВОВАТЬ! Штаб Национального военно-морского флота и региональный оперативный центр получают информацию о подозрительном судне. Если к обозначенная зона океана находится под их контролем, морская полиция может отправить судно для перехвата нарушителей. ТЕРМИНал - крупная хищная рыба, мя- со которой высо ко ценигся и стоит очень дорого. облетают 25 миллионов квадратных километров океанской территории, что равно площади Северной и Центральной Америки! И не следует опасаться, что маячок окажется им в тягость, ведь с их весом в десяток килограммов и размахом крыльев 3,5 метра дополнительные 60 граммов - сущий пустяк! ТЕРМИНал служат для обнаружения объектов. ГЪдар испускает радио- волны, которые, встречая на своем пути препятствие, отражаются и возвращаются обратно. По от- раженному сигна- лу можно узнать размеры препят- ствия и расстоя- ние до него. ТЕРМИНал КАЖДОЕ ВТОРОЕ СУДНО ЗАНИМАЕТСЯ БРАКОНЬЕРСТВОМ... Отныне все суда, над которыми пролетят аль- батросы, окажутся под контролем. Разумеется, далеко не все они принадлежат браконьерам. Специалистам охранных служб достаточно будет, не покидая городского офиса, проверить полу- ченную информацию. Если на их мони- торах в указанной птицей точке оке- ана имеется сигнал автоматической идентификации судна - всё в по- рядке: рыбаки зарегистрированы и ведут разрешенный лов. Если же зона пуста, значит, судно старается остаться незамеченным, и, скорее всего, перед нами нарушитель. Сведения незамедлительно передаются морской полиции, и та уже действует согласно установленным правилам. И уже сейчас можно с уверенностью сказать, что скучать полицейским не придется. Во время предварительных испытаний, про- веденных при участии полусотни альбатросов, оказалось, что половина обнаруженных ими судов двигалась с отключенной системой идентифика- ции. Правда, поначалу приходилось ждать, когда птицы опустятся на землю, чтобы снять информа- цию с маячков. Конечно, первые пробы длились слишком долго: нужно торопиться, если хочешь поймать мошенников на месте преступления. Но сейчас, когда все крылатые работники морской (система гло- бального позици- онирования) позволяет опре- делить располо- жение объекта на Земле с помо- щью спутниковых сигналов. Анри Веймер- скирх много лет изучал особен- ности и повадки альбатросов, прежде чем ре- шиться оснастить их радиомаяками. полиции постоянно подключены к компьютерам, браконьерам не уйти от правосудия! И если всё пойдет, как задумано, то уже в нынешнем или сле- дующем году аналогичный пернатый патруль появится возле Новой Зеландии и на Гавайях. Альбатросы отомстят браконье- рам! I CE8C-CNRS
наука открывает тайны LJU Если система- тика должна строго о-'.: - эволюции--: родство, : «Кез аззш шп V|!f л V R $. Похоже, появился новый подход к систематике живой природы. Жукбв юди всегда классифицировали окружающих их животных и рас- тения - хотя бы просто называя их, чтобы отличать друг от друга. Поначалу этого хватало, тем более что люди интересовались в основном только теми существами, которые были им чем-нибудь полезны (съе- добны, целебны...) или, на- оборот, причиняли заметный вред, были опасны или про- сто мешали (как, например, мухи). Но в эпоху Возрожде- ния наука стала всё больше интересоваться миром вокруг себя. А благодаря Великим гео- графическим открытиям из неведомых дальних земель хлынул поток странных, при- чудливых и невероятно разнообразных созда- СИСТЕМЫ УШЛО ДВА ВЕКА. нии. Все это ошеломляющее многообразие нужно было как-то упорядочить - хотя бы для того, чтобы понимать, о каком животном или растении идет речь. КАК В АРМИИ Построение общей системы всех живых организмов потребовало труда многих ученых и заняло целиком XVI и XVII века. Завер- шил эту огромную работу знаменитый шведский натуралист XVIII века Карл Линней. В опублико- ванной им в 1735 году книге «Система природы» весь окружающий мир делился на три царства: причислить к птицам, ведь родство между ними гораздо более близкое, чем между кро- кодилами и лю- быми другим» ныне живущим* рептилиями.
Карл Линней - шведский естествоиспы- татель, созда- тель системы классификации живых организ- мов. Портрет работы худож- ника Алексан- дра Рослина. «К животное, растительное и минеральное. Каждое царство, в свою очередь, состояло из нескольких классов, классы - из отрядов, отряды - из родов, а роды - из видов. Позднее другие ученые дополнили линнеевскую систему еще двумя основными категориями - семейством (между родом и отрядом) и типом (между царством и классом). ДГ] Всё это весьма похоже на устрой- ство армии: дивизия состоит ЖГ из полков, полк - из батальонов и так далее, вплоть до отдельного солдата. При этом солдат не может числиться одновременно в двух ротах, а два полка не могут носить один номер. Правила линнеевской системы еще строже армейских: ТЕРМИНал Таксон - (от лат. I taxon - порядок, I устройство, орга- низация)-груп- па в классифи- кации. А в ней вообще никакие две группы (два таксона, как говорят систематики) не должны называться оди- наково, а каждый вид обязан принадлежать к какому-то роду, семейству и так далее. Такие системы - их назы- вают иерархическими - хороши тем, что позво- ляют упорядочить сколь угодно большое число объектов. Причем так, что до каждого из них можно добраться всего за несколько шагов. Но если армия упорядочена искус- ственно, то почему живая природа устроена по такому же образцу? В ПОИСКАХ ГЛАВНОГО Ответ на этот вопрос (через сто с лишним лет после выхода книги Линнея) дала эволюционная теория Чарлза Дарвина, согласно которой сход- ство организмов отражает их родство. Разные существа похожи друг на друга, потому что они происходят от общего предка, а степень сход- ства зависит от того, насколько давно они разде- лились. Род - это группа видов, которые недавно были одним видом. Те из них, которые не вымрут, когда-нибудь сами разделятся на новые виды, и тогда уже они станут родами, а объединявший их род - семейством. И так - вплоть до самых высоких категорий. Короче говоря, система живых организмов должна отражать их эволюционное родство. Но так как мы не были свидетелями всех эволюционных процессов, происходивших на Земле, то судить о родстве мы можем только по сходству строения. И как тогда быть, если у рассматриваемого нами существа одни признаки сходны с одной группой, а другие - совсем с другой? »41!<*йдл»>пг,,,-Э;л I. ГАМБУРГСКАЯ ГИДРА КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СХОДНЫМ ПРИЗНАКАМ >В 1735 году мэр Гамбурга показал Линнею остатки Жекой гидры, но ученый быстро обнаружил, выполненная из шкурок змей. Вот, скажем, мы видим дерево, листья которого похожи на листья ольхи или орешника, но при этом на нем висят самые настоящие желуди - такие же, как на наших дубах. Куда мы его отнесем? Ботаник уверенно ответит: конечно, к дубам. Форма листа - признак довольно изменчивый, даже на одном и том же растении иногда можно найти листья очень разной формы. Например у лютика кашубского прикорневой лист - цель- ный и полукруглый, а все прочие - сильно рас- сеченные, как и у других лютиков. Строение цветка и плода куда более постоянны, поэтому при соз- дании системы цветковых растений в первую очередь учитываются именно эти признаки.
человек и земля ЮНЫЙ ЭРУДИТ 013/2019 • Zp Кроме того признаки, весьма стабильные в одной 1--------•—» группе существ, могут оказаться изменчивыми I- QU в соседней. || СЬ/Ы hirfOBJCL Л * • 1 п ° 1&Г1 I ’•*' •** ПРОБЛЕМЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПО ПРИЗНАКАМ Напримец в одном семействе жуков есть роды, у которых задние лапки разделены на пять сегментов, а у других родов таких сегментов четыре. И здесь число сегментов определяет принадлежность к тому или иному роду. В другом семействе тоже есть особи с четырьмя и пятью сегменами. но тут это не родовой, а половой признак: пять сегментов имеют все самцы, а четыре - самки. Конечно, систематики опираются не только на морфологические признаки (иначе человека можно было бы причислить к птицам, ведь и люди, и птицы ходят на двух ногах!). Помимо внешнего сходства ученым приходится учитывать особенности индивидуального развития и данные палеонтологии. ►ТЕРМИНал Морфология - наука о строении и форме чего-ли- бо (организмов, слов, минера- лов). к АНАЛИЗ НА РОДСТВО Как было бы замечательно найти что-то, что прямо и однозначно отражало бы эволюционное род- ство. И вот в самые последние годы XX века эта, казалось бы, несбыточная мечта вдруг стала явью: биологи научились «читать»молекулярные -P.i ?gictatrffa. «тексты» - последователь- —— ' С 1780 года да- манов причис- ляли к предкам — морских свинок. А оказалось, они родствен- ник слонов! БИОЛОГИ НАУЧИЛИСЬ «ЧИТАТЬ» МОЛЕКУЛЯРНЫЕ «ТЕКСТЫ». ности некоторых групп органических молекул, вхо- дящих в состав ДНК и РНК - основных макромолекул, содержащихся во всех % клетках живых организ- ►. у мов. Систематиков Ж особенно интересо- Я * вали разночтения - " L й «буквы», которыми I £ отличаются друг от друга однотипные аяя! гены разных видов. Такие разночтения, как и любые изменения в геноме, возни- 0 кают случайно. Но большое количество к одинаковых «опечаток» не могло \ возникнуть по воле случая. Следо- £ вательно, чем больше совпадаю- > щих вариантов обнаруживается в генетических «текстах» двух организмов, тем ближе родство между ними. Сравнивая разноч- тения, биологи могут определить, какие из них возникли раньше, какие - позже. Это позволяет восстановить последовательность, с которой происходило разделение на группы в процессе эволюции. Моле- куляр- ные методы разрешили многие старые споры в систематике и устранили ряд забавных недораз- умений. Например лет десять назад они позволили выяснить, что некие глубоководные ** рыбы, которых систематики причислили к трем «м разным семействам, оказались... самцами, самка ‘«У. и мальками одного вида. Но это были мелочи: молекулярная филогенетика (такое название пог **** чил новый подход) совершила настоящую рево- де» люцию в систематике. Например новые методы опровергли казавшееся незыблемым представле- ние о происхождении членистоногих от кольчатыл червей - эти два типа, как оказалось, принадлежат к двум совсем разным ветвям беспозвоночных. Также выяснилось, что киты и дельфины - род- ственники парнокопытных: их ближайшая родня в современной фауне - бегемоты, а несколько более отдаленная - быки, .козлы и олени. Зато афри- *"=4tSi канские тенреки и злато- кроты оказались совсем 5 не родственными нашим ежам и кротам, на которь - 1,1 они так похожи, что никс- * ив голову не приходило, что эти животные приоб- | рели свой характерный облик независимо друг от друга. В СТОРОНУ УПРОЩЕНИЯ Возможно, что в ближайшее время молекулярная филогенетика изменит и сами принципы биологической систематики, верой и правдой служащие науке вот уже почти триста лет. Дело в том, что со временем четкая и ясная лин- неевская система стала быстро обрастать всё новыми вспомога- тельными категориями. Напри- мер, полный список таксонов, в которые входим мы сами, теперь выглядит (начиная с класса)так: класс Млеко- питающих, подкласс Зверей, инфракласс Плацентарных, надо-
Тряд Пчелы го- раздо ближе к муравьям, чем к осам. На сайте Hfemap.univ- lyonl.fr находится ин- терактивное фи логенетическое дерево,состав- ленное Дамье- ном де Вьеном, биологом из Лионского университета. Увеличивая мас- штаб, можно до- браться вглубь дерева и узнать «родственные связи» 1,4 мил- лиона видов живых существ. Этот бегемот - ближайший родственник китов и дель- финов. Предок всех этих животных жил 60 миллионов лет назад. \ НУ хонто- У-Л- \ * /' •ириных. ''wBr гРзндотряд tv'.-pxmr он. миротряд При- м 370 о 6 ра з н ы х, отряд Приматов, подотряд Сухоносых, инфраотряд Обезьяноо- бразных, парвотряд Узконосых обезьян, надсемейство Человекоо- бразных, семейство Гоминоидов, подсемейство Гомининов, триба Гоминини, подтриба Хоминины, эод Людей, вид Человека разумного... Уф-ф! И это еще не самый тяжелый случай: часто для обозначения даже самых важных разделений не хватает никаких вспомогательных категорий. Глядя на эту громоздкую и всё усложняющуюся систему, некоторые ученые уже всерьез предла- гают отказаться от линнеевских таксонов, заменив их филогенетическими «деревьями» - ветвящи- мися схемами, где собственные названия есть только у последних веточек - видов. Конечно, при этом пропадет главное удобство иерархи- ческой системы - возможность за несколько шагов дойти до любого из милли- онов видов. Но вручную это трудно сделать уже и в нынешней систематике, а компьютер легко сделает это и при работе с «деревом». Так зачем нам нужны все эти над-, под-, инфра- и парво-? Пока сторонники подобного подхода явно в мень- шинстве, но в некоторых университетах систему живых организмов уже преподают в таком виде. Так что не исключено, что в самом ближайшем будущем облик биологической систематики изме- нится сильнее, чем когда-либо , .... за все века ее суще- Archaea >rytreha<xx« Bacteria Eiukaryota
просто О СЛОЖНОМ ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОБ /201 9 • Что такое односторонний СОН? ОЛНОСТОЮНН^ СОН - ОСОБАЯ (pOf^A СНА Н&ОТОГЫХ ПОТНЫХJ НАГ&№. М-ШрИНОЪ, ЖЮ-МЛОв И НШЯ&ЫХ ошланых сгма. Хитрый способ прикорнуть посреди волн... Врачи утверждают: для нормального самочувствия нужно спать около восьми часов в сутки. Получается, что треть своей жизни мы вынуждены бездарно тратить, лежа в кровати и отключившись от действительности! И тут ничего туг не поделаешь: люди, звери, птицы и рыбы не могут жить без сна. Спят даже некоторые насекомые, например муравей засыпает 250 раз в день, правда ненадолго, всего на несколько десятков секунд (интересно, как ученые об этом узнали?). И хорошо еще, что мы - не какие-нибудь коалы, которые спят по 22 часа в день, или гат- терии - ящерицы из Новой Зеландии, - они, похоже, вообще всё время дремлют и могут даже по-настоящему уснуть во время пережевывания пищи. Но чем спящее существо отличается от бодр- ствующего? Прежде всего - пониженной реакцией CHRIS SHORI/HICKR.COM на окружающий мир. А раз так, то возникает вопрос: как же выжи- вают те существа, чей образ жизни не позволяет им расслабиться, например дельфины? С одной стороны, дельфин, как и прочие, должен когда-нибудь спать, с другой, если он уснет, то обязательно утонет, ff ведь ему нужно постоянно выны- ривать ИЗ ВОДЫ, чтобы сделать вдох! Природа нашла выход из этой ситу- ации, награ- див дельфина так называемым односторонним сном. односторонний СОН ОО^ОЛЯЕТ Хюотно/иу жедыъдтъ В СОСТОЯНИИ ПОСТОЯННОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ... У бодрствующе- го дельфина оба глаза открыты.
в то то Mt у осыпных Животных SO 8РЕЛЯ СНА ОТДЫХАЕТ SECk нозг... СУП ОДНОСТОРОННЕМ СНЕ. МОЗГ ОТДЫХАЕТ ЧАСТЯМИ - CTEJfSA СПИТ ОДНО nOtytUAME. МОЗГА, ПОТОМ - другое. О^А ПОАуШАРИ^ СПЯТ РАВНОЕ. IC0AMEC7W SPETiEHH. ..И ОДИН ГААЗ вСЕГДД ОСТАЕТСЯ ОТТЬПЫМ (С (TPOT^SOnoAO^HO^ СТОРОНЫ ОТ СПЯЩЕГО ГОА^иАРИ^)
страницы истории I ЮНЫЙ ЭРУДИТ OS /SOI 9 Памятник Екате- рине II в Санкт- Петербурге. КОЛЛЕКТИВНЫЙ ТРУД _ Екатерина II после приезда в Россию, художник Луи Каравак. Екатерина II Немецкая принцесса на императорском троне Период правления Екатерины II называют золотым веком дворянства Но в истории не всё так однозначно... □м Михаил Калишевский орозным утром 12 февраля 1744 года к шлагбауму, стоящему на границе России и Курляндии, подкатила карета. В ней находились две женщины. Одной из путешественниц была 14-летняя девочка с выразительными черными глазами на миловидном продолго- ватом лице, которое немного портил крупный подбородок. Близкие зва- ли девочку Фике-уменьшительное ' от официального «принцесса София Фредерика Августа фон Ангальт- Цербст унд Дорнбург». Русская им- ператрица Елизавета Петровна выбрала ее в невесты своему племяннику - цесаревичу i Петру Федоровичу - и вызвала в Россию. Ново- ’ явленную невесту сопровождала мать, Иоганна 1 Елизавета, энергичная дама с надменным выражением лица. Обе женщины были замотаны во множество шалей и пледов, спасаясь от местных холодов. Дам встречал эскадрон русских кира- сир - ражие усачи в напудренных париках, резко контрастировавших с раскрасневшимися от мороза лицами, в белых лосинах, высоких ботфортах и чер- ных треуголках с султанами. Всадники как влитые сидели на огромных конях и, казалось, совсем не замечали мороза. Полковник Тимофей Вожаков приветствовал женщин по-немецки, а поручик Карл Фридрих Иероним барон фон Мюнхгаузен (это его имя потом использует писатель Рудольф Эрих Распе в своих рассказах) к Проекг памятника принадлежит художнику Михаилу Микешину. Ста- тую Екатерины выполнил Матвей Чижов. Девять фигур окружающих, пьедестал - Петра Румянцева, Григория Потемкина, Александра Суворова Гавриила Державина, Екатерину Дашкову, Александра Безбородко, Ивэ- Бецкого, Василия Чичагова и Алексея Орлова - изваял Александр Опекушин. Автором проекта пьедестала памятника и лаврового ве-- :• вокруг его подножия, доски для надписи под подножием монумент; является архитектор Давид Гримм, который руководил всеми раб • • • по созданию монумента.
Екате- эртрет 1НЫ с местными мальчишками. Жизнь ее протекала в спартанской обстановке: родителям вечно не хватало денег. Тем не менее Фике удалось полу- чить неплохое домашнее образование. Она обуча- лась французскому, итальянскому и английскому языкам, танцам, музыке, истории и географии. Надо сказать, что Иоганна Елизавета, мать Фике, прилагала массу усилий к тому, чтобы выгодно выдать замуж своих дочерей. А брак с наследником российского престола был отличным вариантом! В свою очередь, русская императрица Елизавета Петровна тоже сочла, что Фике будет хорошей пар- тией для ее племянника, цесаревича Петра, который вообще-то приходился Фике троюродным братом. Добавим, что сильную заинтересованность в дан- ном браке проявлял прусский король Фридрих II, рассчитывавший, что став цесаревной, Фике будет его ставленницей при петербургском дворе. МУЖ И ЖЕНА У Петра Федоровича поначалу сложились с невестой, ставшей в православии Екатериной Алексеевной, дружеские отношения. Но вскоре цесаревич потерял к ней интерес - она казалась ему занудой. Петр же в глазах Екатерины выглядел недоразвитым шалопаем - умная девушка, усердно ТЕРМИНал Цесаревич-ти- тул престолонас- ледника в Россий- ской империи. Це- саревич и царе- вич-не одно и то же. Цесаре- вич -это будущий император а царе- : вич - сын царя. /- отдал приказ «На караул!». Под лязг вытаскивае- мых из ножен палашей визитерш укутали в роскош- ные шубы, присланные самой императрицей, а потом карета тронулась, сопровождаемая эскортом кирасир. Фике пристально вглядывалась в снежные просторы неведомой страны, где ей предстояло стать императрицей Екатериной Великой. □НА КАЗАЛАСЬ ЕМУ ЗАНУДО^» ОН ВЫГЛЯДЕЛ НЕДОРАЗЗИТЫМ шалолаем. БРАЧНЫЙ ПРОЕКТ Фике родилась 2 мая 1729 года в Штеттине. (Сейчас это польский город на границе с Германией.) Ее отец Кристиан Август, несмотря на пышный титул, был заху- далым немецким князем и заурядным прусским генералом. Служба не позво- ляла ему уделять достаточного внимания семье. Мать дочерью тоже почти не занималась. Во многом предоставленная сама себе, Фике росла резвой, задорной девчонкой, запросто гонявшей по улицам изучавшая античную классику и труды энцикло- педистов-просветителей, видела в Петре лишь ступень к трону. Впрочем, и после неприятной для обоих свадьбы, произошедшей в 1745 году, между молодо- женами сохранялись лояльные отноше- ния. Ека- терина тер- пела Скульптура, изображающая Петра III, уста- новлена в месте его рождения, в немецком
страницы истории юный эрудит оБ/асиэ • » ребячество мужа, хотя и упрекала его в том, что он любит играть в солдатики и проказни- чать с караульными и лакеями. Петр же ценил ум своей жены, советовался с ней и называл «госпо- жой Подмогой». Через девять лет после свадьбы у них родился сын Павел, которого Елизавета Петровна сразу забрала к себе. Сын не укрепил брак, а ход событий только увели- чивал трещину между супругами. Петр всё больше занимался делами Голштинии - германского герцогства, которым правили его предки по отцов- ской линии: эти земли были захвачены Данией, и цесаревич мечтал освободить их от датского владычества. В Петербурге к голштинскому патрио- тизму Петра отнеслись враждебно. Правда, Елиза- Екатерина II в военном >ТЕРМННал СМ ИСС“—"^’1— и с,;-- • - - подч?-^-_. - перзтос. • -ель чаемый им. ТЕРМИНая вета разрешила ему выписать отряд голштинских солдат, составивших гарнизон потешной крепости Петерштадт в Ораниенбауме. Всё свободное время Петр стал прово- дить там. И вот что важно: он сразу же прекратил играть в солдатики, получив, наконец, возможность про- водить настоящие маневры. Новые ПЕТР ПРЕНЕБРЕГАЛ РУССКИМИ ОБЫЧАЯМИ. виде, В ночь на 9 июля один из братьев Орловых, Алексей, прискакал к Екатерине в Петергоф. Он заста- вил ее поехать в Петербург, облачиться в преображенский мундир и предстать перед пол- ками. Увидев Екатерину в таком элдаты закричали: «Виват!», а затем Синод (от гре< »&»,- - «собра- ние)», «собор») Термин «синод» в русском языке обычно относится к постоя иному со- бранию старших епископов помест- ных православных церквей. товарищи - немецкие офицеры - укрепили в нем ей, как «всенародно призванной Императрице», почитание Фридриха II и прусских порядков. Однако в 1756 году началась победоносная, но абсолютно ненужная России война с Пруссией. Петр открыто выступил против нее. Это вызвало скандал. Добавим, что при дворе и особенно в гвардии, которую он высокомерно называл «янычарами», Петра не любили. Да и сам Петр пренебрегал русскими обычаями, неподобающе вел себя в церкви, не соблюдал посты. Елизавета стала подумывать о передаче престола внуку Павлу, но в 1756 году скончалась. И вот цесаревич стал императором Петром III. Екатерина прекрасно понимала шаткость его поло- жения. Опасность почуял и сам Петр. Отношения между супругами окончательно испортились, Петр грозил, что разведется, а однажды во время обеда в присутствии послов крикнул Екатерине: «Дура!». Он даже приказал ее арестовать, но герцог Георг, дядя императора, убедил Петра отозвать этот приказ. ТЕРМИНал к Ораниенбаум - дворцовый ан- самбль на террито- рии нынешнего Ломоносова, горо- да в составе Санкт- Петербурга. . присягнули Сенат и Синод. Конечно, Екатерина РЕФОРМЫ «СЛАБОУМНОГО» ИМПЕРАТОРА «ВСЕНАРОДНОЕ ПРИЗВАНИЕ» Незадолго до смерти Елизаветы вокруг Екатерины сгруппировались заговорщики, возглавляемые братьями Орловыми, мечтавшие свергнуть Петра. Они хотели совершить пере- ворот в конце июля 1762 года, однако 8 июля был арестован один из офицеров - участни- ков заговора. Орловы испу- гались и решили ускорить события, в то время как Петр III беспечно проводил время в Ораниенбауме. Принято выставлять Петра Ш слабоумным сумасбродом и солдафоном. Некоторые черты его характера дают повод для подобных характеристик. Однако устоявшееся мнение о Петре основано главным образом на записях Екатерины II, весьма заинтересованной в очернении мужа. Между тем, есть множество данных, говорящих о том, что Петр III был очень неплохим правителем. Взойдя на престол, этот якобы «слабоумный» и «ленивый» император развернул кипучую реформаторскую деятельность. За 186 дней его царствования было принято около 200 значимых документов. Важней- шие среди них - Указ об упразднении Тайной канцелярии - органа полити- ческого суда и сыска, прославившегося пытками подозреваемых. Изданный Петром «Манифест о вольности дворянства» освобождал дво- рян от обязательной госслужбы и телесных наказаний, разрешал свобод- ный выезд за границу. Но главное, манифест помогал русскому дворянству избавиться от холопской психологии и лреобрестм личное достоинство. Еще один манифест положил начало изъятию земель у монастырей и уве- личивал число вольных крестьян. Вышел и указ, согласно которому поме- щик, убивший крестьянина, наказывался пожизненной ссылкой. Однако все эти прогрессивные меры не прибавили популярности Петру. Гвардейцев, распустившихся при царствовании Елизаветы, трясло от вве- денной Петром III жесткой дисциплины и от голштинских родственников Петра, призванных им на командные посты. Духовенство же возмущалось указом о монастырских землях и слухами о реформах церкви на проте- стантский манер. К тому же подписанный Петром III мир с Пруссией вос- принимался как предательство. Хотя в целом прекращение бессмысленной войны пошло на пользу России. Не случайно условия мира были реализо- ваны уже после смерти Петра Ш, и не кем-нибудь, а Екатериной II, продол- жившей и другие начинания «глупого» мужа.
Тот... /. ,___________________________Та$>- g<^? ше, где окон- не имела никаких прав чил свои дми Петр III. на корону: по закону власть должна была перейти к Павлу, сыну Петра и Екатерины. Да и восторженные крики солдат нельзя считать «всенародным призванием». КОНЕЦ ИМПЕРАТОРА гром 9 июля Петр III прибыл в Петергоф. Узнав о перевороте, он растерялся и вскоре подписал отречение от престола с условием, что ему дадут выехать в Голштинию. На это Екатерина вроде бы согласилась. Под конвоем Петра увезли в село Ропша, где он якобы должен был дожидаться выезда. Но уехать ему не дали. 14 июля Екате- рина получила из Ропши письмо от Алексея Орлова: «Урод наш занемог и охватила его нечаянная колика, и я опа- саюсь, чтобы он не умер сегод- няшней ночью, но больше опасаюсь, чтобы не ожил». На это Екатерина ска- зала: «Самое лучшее, если бы он умер. Есте- ственно, как умирают все...» А уже 16 июля из Ропши в Петербург примчался вахмистр Григорий Потемкин (будущий любимец Екатерины и ее ближай- ший соратник). Он передал Екатерине вторую записку от Орлова, в которой говорилось, что между Петром князем Федором Барятинским разгорелся спор • .-торый перерос в стычку, закончившуюся смертью б ывшего императора. Вскоре о кончине Петра объявили официально, правда, в качестве при- j чины смерти указали «геморроидальную колику». Тело с посиневшим лицом . замотанной шарфом шеей удушение? рана?- лДЯ. ^тГУ?^ Письмо Петра к Екатерине, написанное в Ропше, в ко- тором он просит отпустить его в Голштинию. ивии Гравюра, изображающая убийство Петра III. Екатерина II. Портрет работы Федора Роко- това,
страницы истории ЮНЫЙ ЭРУДИТ ОЗ/ 201 э • тий Перов, гна «Суд ева». вилегий, которые получало дворянство, в то время как крестьянство низводи- лось до рабского состояния. Именно в ее царствование широчайшее распро- странение получила торговля крепост- ными. Крестьяне оказались в безраз- дельной власти помещиков, которые разве что не имели права убивать своих крепостных. Екатерина старалась всячески угож- дать дворянству, ведь она понимала, что положение ее неустойчиво из-за того, что у нее не было формаль- ного права занимать престол. Ведь сразу же после «всенародного призвания» пошли пересуды, что во дворце сидит немка, у которой нет ни капли русской крови. Уже в 1764 году было ян Пугачев $ал себя 5ы спас- 1 Петра Ш. же в Рос- яло семь »тров III. раскрыто целых три заговора против новой царицы. ТЕРМИНал Просветители - так во Франции называли группу передовых ученых | и писателей кр«- I тиковавших абсо- лютную монархию и утверждавших, что путь к свободе | лежит через про- свещение простого I народа. / ►► это так и осталось неизвестным) выставили в Александро-Невской лавре. В естественную смерть никто не верил, тем более что Екатерина не присутство- вала на.церемонии прощания. Но призрак Петра еще долго являлся императрице в лице множества самозванцев, главный из которых - Емельян Пугачев. ПРОСВЕТИТЕЛЬНИЦА? После коронации в Москве (3 октября 1762 года) Екатерина II заявила о своем стремлении править по принципам европейских просветителей. Однако слова эти не соответствовали ее реальной политике. Просветители утверждали, что каж- дый человек рождается свободным, выступали за равенство всех людей и устранение деспотизма. При Екатерине же происходило ровно обратное: росло сословное неравенство из-за всё новых при- ДАРОВАННЫЕ ДВОРЯНАМ ПРИВИЛЕГИИ УВЕЛИЧИВАЛИ СОСЛОВНОЕ НЕРАВЕНСТВО. Поэтому Екатерина и старалась как можно меньше раздражать высший слой общества, а в годы Пуга- чевского бунта (1773—1775) даже объявила себя «казанской поме- щицей», демонстрируя тем самым полное единение с крепостни- ками. Апофеозом всего этого стала «Грамота на права, воль- ности и преимущества благо- родного дворянства» 1785 года, которая значительно расширила привилегии, дарованные мани- фестом Петра III, ЛИХОИМСТВО И ФАВОРИТЫ Безусловно, и до Екатерины II взяточничество и казнокрадство были распространены в России. Но при ней все эти безобразия приобрели огром- ный размах. Сама императрица была, как говорится, в курсе - недаром одним из ее первых манифестов был «Манифест о лихоимстве». Однако манифе- ч •ТЕРМИНал 1 Фаворит-лицо, ! пользующееся личном привязан- ностью монарха. Фаворит Ека- терины, граф Григорий Орлов. Художник - Фе- дор Рокотов.
Художник Гре- горио Гульель- ми, «Апофеоз царствования Екатерины II». стами и указами все и огра- ничилось. Более суровые *еры Екатерина применять не отважилась, чтобы, з пять же, не раздражать дворянское сословие. Неотъемлемой частью этого самого лихоимства стало фаворитство. Конечно, Россия не являлась здесь каким-то позорным исключением - в те вре- мена фавориты и фаворитки заправляли делами при многих дворах. Однако в России любимцы -'•'ператрицы влияли на принятие важнейших - государстве иных решений. И то, что в одном слу- чае такое влияние оказывал, например. Григорий Потемкин - выдающийся деятель, много сделав- ший для России, а в другом - Платон Зубов, только подчеркивает ущербность ситуации. Не говоря уже о том, что фавориты вовсю пользовались щедротами императрицы в виде огромных имений .• сотен тысяч крепостных, а то и сами залезали = казну. Разорение, одним словом. ЗОЛОТОЙ ВЕК Разумеется, во время царствования Екатерины II, далеко не всё выглядело так мрачно. Свободы, дарованные дворянству, укрепили в русском обще- стве понятие личного достоинства, появились люди, готовые отстаивать собственную точку зрения, зародилась великолепная дворянская культура. Императрица всегда отличалась умением подбирать себе соратников, не боясь людей ярких и талант- пивых. Именно поэтому в екатерининское время возникла целая плеяда выдающихся государствен- -ых деятелей, дипломатов и полководцев. Это тот хе Григорий Потемкин, будущий канцлер Андрей Безбородко, много лет руководивший внешней политикой, фельдмаршал Петр Румянцев и полко- водец Александр Суворов. Недаром самой бли- стательной стороной царствования Екатерины II можно считать международные и военные дела, а такие названия, как Очаков, Измаил, Рымник, Чесма навсегда стали символами русской воинской славы. Однако революция во Франции, случивша- яся в 1789 году, заставила Екатерину позабыть о своем «свободомыслии». Она стала иници- атором первых антифранцузских коалиций и обрушилась на собственных вольнодумцев (в 1790 году арестован писатель Александр Радищев,, в 1792 году - Николай Новиков, просветитель, журналист и издатель). Ситу- ация осложнялась плохими отношениями, которые были у императрицы с сыном Павлом, ненавидевшим мать и бого- творившим загубленного ею отца. Екатерина даже задумала передать престол, минуя Павла, старшему внуку Александру. Но не успела - 17 ноября 1796 года она умерла от инсульта. Взойдя на престол, Павел I пообещал, что будет править железной рукой. И стал выпол- нять обещание. Но дворянству такое правление пришлась не по нраву, и Павел пал от рук заговорщиков. Следующий импе- ратор. Александр I, заверил, что «теперь всё будет, как при бабушке» И правильно сделал - дворяне еще долго вспоминали царство- вание Ека- терины II, как свой золотой век.
юный эрудит об /гены а что если... Сделаем море, сладким Понравится ли нам чай, заваренный на воде из такого моря? Вряд ли... □в* Рене Кюийерье Воспользуемся волшебной палочкой и заменим в морской воде каждую молекулу соли на молекулу сахара. Итак, абракадабра’ Поскольку вес этих молекул не одинаков, то отныне в одном литре морской воды вместо прежних 30 с неболь- шим граммов соли будет содержаться чуть более 100 г сахара. Разберемся, к чему это привело. Во-первых, замедлилось движение воды, что совсем неудивительно: крупные молекулы сахара создают «пробки». Во-вторых, рыбам теперь трудно ды- шать, так как вода стала чересчур густой. Более того, у морских животных возникли проблемы со здоровьем из-за так называемого осмоти- ческого давления (см. дополнительный текст внизу). Что не мудрено: мы избавили от соли морскую воду, а с клетками живых организмов ничего не делали - они по-прежнему содержат некоторое количество соли. В результате вода МОРЕ-- ТЕПЛОГО КВАСА! создаст давление около 30 бар (это в 30 раз больше атмосферного давления!), направленное внутрь каждой клетки. С сахаром ситуация обратная. После того как морская вода стала сладкой, его концентрация в воде ста- ла выше, чем в клетке. И это, в свою очередь, породило давление силой 15 бар, направленное наружу. Итог единоборств двух противоположно направленных давлений понятен: вода будет проникать внутрь клеток под давлением 30 - 15 = 15 бац они будут распухать, а некоторые из них - лопаться! В результате живущие в морях и океанах микроорганизмы, а они, между прочим, составляют 90% всей находящейся в воде живой массы, погибнут в считанные минуты. Настоящая катастрофа, последствия которой не замедлят себя ждать. Ведь без пищи остались крошечные рачки - криль, а ими питаются мелкие рыбы, служащие в свою очередь кормом средним, а те - ЧТО ТАКОЕ ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ? Речь идет о силе, возникающей при проникнове- нии жидкости сквозь пористую мембрану. Если по обе стороны от мембраны, расположенной в се- редине U-образной трубки, находится простая вода, давление на мембрану равно нулю Q. Но если в одной из частей трубки растворено боль- ше сахара (или соли), чем в другой, вода начинает просачиваться через мембрану в сторону большей концентрации Q. Движение жидкости оказывает давление на мембрану, которое и называется осмо- тическим. Подобное явление происходит и с мем- бранами клеток живых организмах. .TIPHAWt lUNGiR’i
’ТЕРМИНал Бар - от греч. /LkipfK-ТЯ- жесть) - внеси- стемная единица измерения давле- ния примерно равная одной ат- мосфере, или 75QO6 мм рт. ст. крупным. Исчезновение основы пищевой цепочки обрекло всех живых существ на вымирание. Всех без исключения? Вопрос! В настоящее время в океанах обитают 10 000 видов бактерий, при- чем некоторые специалисты считают эту цифру заниженной в сто раз. Разве можно быть уве- ренным, что при таком великом разнообразии не сыщется пара-другая бактерий, которые за- хотят полакомиться «морским сахаром», подобно хорошо известным дрожжам. Мы приблизились к главному выводу: такое огромное количество сахара в морской воде неизбежно приведет к тому, что через несколько недель на Земле будут плескаться океаны, состоящие из чего-то вроде кваса, с шипучими пузырьками углекислого газа СО?. Однако не спеши бежать к нему с кружкой: вкус у этого натурального «кваса» должен быть отвратительным. Не говоря уже о том, что хо- лодным он никак не будет: процесс переработки сахара бактериями протекает с выделением тепла. Ну и в довершение всех бед шипучие пузырьки увеличат концентрацию углекислого газа в атмосфере в 20 000 раз! Возникнет парни- ковый эффект, да такой, что температура воздуха подскочит на несколько сотен градусов. М-да, не- даром все говорят, что сахар - вредная штука!
планета Земля ЮНЫЙ ЭРУДИТ 06/2019 • Раскаленный магнит в центре Земли Что происходит в ядре нашей планеты? Попро- ЗЕМНАЯ КОРА ВЕРХНЯЯ МАНТИЯ Никита Копа По мнению геологов, разделение Земли на слои произошло еще во время фор- мирования нашей планеты, то есть около 4,5 миллиардов лет назад. В то время с ней часто твердое. Толщина: от 5 до 70 км. Состав: оксиды металлов и силика- ты - соединений кислорода и крем- ния с металлами. Агрегатное состояние: жидкое (как густая смола). Толщина: около 700 км. Состав: силикаты магния и железа. Агрегатное состояние: жидкое (как у верхней мантии, но более плотное). Толщина: около 2200 км. Состав:силикаты магния и железа. сталкивались астероиды, в результате чего планета раскалилась и частично расплавилась. За миллио- ны лет более тяжелые элементы, такие как железо и никель, опустились вниз, образовав ядро, а более легкие, например кислород и кремний, собрались выше, в мантии. Потом астероиды стали падать реже, поверхность Земли остыла и затвердела, что и привело к образованию земной коры. Внутри же продолжала сохраняться высокая - несколько тысяч градусов - температура. Километры земной коры блокировали выход накопившегося тепла, и мантия с ядром оставались горячими. АТОМНАЯ ПЕЧКА Все же земная кора слишком тонка для того, чтобы на протяжении миллиардов лет надежно сохранять тепло. Почему же внутренняя часть нашей планеты не остыла? Дело в том, что в ядре вместе с железом и никелем собрались радио- активные элементы - прежде всего уран. В результате распада этих элементов постоянно выде- ЯДРО ЗЕМЛИ ПОСТЕПЕННО ляется энергия, которая и под- держивает высокую температуру ядра. То есть вну- три Земли находится своеобразная атомная печка, которая подогревает ядро, а далее тепло рас- пространяется в вышележащую мантию и дости- гает земной коры в виде магматических очагов. Впрочем, так как радиоактивных элементов в ядре постепенно становится всё меньше и меньше, оно всё-таки понемногу остывает. И в результате внешняя часть жидкого ядра постепенно загусте- вает, а его твердая внутренняя часть увеличивает свой диаметр. На сколько? По подсчетам ученых, примерно на 1 мм в год. Оцени мастерство геофи- зиков, сумевших «поймать» этот миллиметр! ГИГАНТСКИЕ МАГНИТЫ Магнитное поле Земли тоже генерируется в центре нашей планеты. Образующееся там тепло, пере- дается наружу, и в жидкой части ядра эта передача осуществляется за счет конвекции - нагретое, и значит, более легкое вещество поднимается вверх, а остывшее, более тяжелое, опускается вниз, к твердой части ядра. Как известно, железо и никель, из которых в основном состоит ядро Земли, являются хорошими проводниками. Таким образом, во внешнем ядре про- исходит движение проводника. Причем движение это проис- ходит в магнитном поле, источ- ником которого является Солнце (конечно, поле это чрезвычайно слабое, но тем не менее, оно есть). Любой человек, изучающий физику, знает: движение проводника в магнитном поле создает электрический ток. Таким образом, в движущемся слое жидкого ядра возникает ток, который, в свою очередь, усиливает изначальное магнитное поле, что приводит к еще большему увеличению тока... ТЕРМИНал Агрегатное состоя- ние-состояние I вещества, опреде- ляемое его способ- । ностью сохранять форму и объем. Существует три основных агрегат- ных состояния - твердое жидкое к газообразное. / •ТЕРМИНал йспад радиоак- тивных элемен- тов - самопроиз- вольный процесс при котором ядро атома теряет в ви- , де излучения не- которые частицы./ ’ТЕРМИНал Конвекция - вза- имное перемеще- ние по-разному нагретых участков жидкости и газа. •'
J ВНЕШНЕЕ ЯДРО I Агрегатное " состояние: жидкое. 'аящина: 2200 км. Состав: железо никель. W1 ВНУТРЕННЕЕ ЯДРО Агрегатное состояние: твердое. Толщина: 1300 км. Состав: железо о никель. Внутреннее желез- ное ядро Земли рас- । валено до 5400 "С. N хотя температура «давления железа - ' 1500 °C. ядро оста- I ется твердым, потому что верхние слои давят на ядро с чудовищной си- лой. Каждый ква- дратный сантиметр поверхности ядра испытывает давле- ие в 3,8 миллиона «млограмм! модель, пока: вающая напр. ления линий магнитного ni Земли. Пока t нормально... Но такой процесс не может про- должаться до бесконечности, потому что рано или поздно излишки тока начинают уходить на нагрев жидкой части ядра. Внимательный читатель заметит: тепловые потоки могут возникнуть в любом месте жидкого ядра, значит, и образуемые ими магнитные поля будут направлены хаотично и в результате станут «гасить» друг друга. Почему же магнитное поле Земли более или менее постоянно, и почему его силы хватает, чтобы повернуть стрелку ком- паса в нужном направлении? Всё дело в том, что под действием вращения Земли конвектив- ные потоки закручиваются в спирали - точно так же, как в атмосфере закручиваются циклоны, и спирали эти направлены не как попало, а пре- имущественно вдоль оси вращения Земли. То есть каждый такой поток очень напоминает гигантский электромагнит (ведь в электромагните ток тоже течет по спиральной обмотке), ось которого почти совпадает с осью вращения Земли, а линии магнит- ного поля входят в ядро с одного конца этой спи- рали и выходят с другого. В результате и получа- ется этакий «суммарный магнит», полюса которого расположены примерно вдоль земной оси. Смещение Северного маг- нитного полюса КУВЫРКИ полюсов При этом нет никаких причин, по которым этот «суммарный магнит» должен быть повернут именно так, как сейчас - южным магнитным полюсом на географический севец а северным - на географический юг. С тем же успехом он может быть развернут и в противоположном направле- нии. Как выяснили ученые, в прошлом магнитные полюса много раз менялись местами и никакой закономерности в интервалах между «переворо- тами» не обнаружено. Такие события, называемые еще инверсиями магнитного поля, происходят по годам. ХОРОШАЯ НОВОСТЬ... Ученые из Института космических исследований Российской академии наук считают, что если магнитное поле Земли исчезнет, у человечества есть все шансы уцелеть. Атмосфера задержит основной поток космического излучения, и радиационная опасность на поверхности Земли не превысит предельно допустимой дозы. А вот космонавтам, находящимся на борту МКС, придется существенно сократить время пребывания на орбите! ...И НЕ ОЧЕНЬ Вместе с тем, ученые заметили, что эпохи обледенений, времена исчезно- вения некоторых видов животных или появление новых, а также время изменение границ распространения растений можно связать с изменени- ем полярности геомагнетизма. пределятся маг- нитные линии, примерно раз в миллион лет, но интервал между разворо- когда полюса будут меняться местами. тами не постоянен: бывали времена, когда полюса менялись местами через несколько десятков тыся- челетий, а бывало, что в течение миллионов лет полюса оставались на своих местах. Последний раз инверсия магнитного поля произошла примерно 780 тысяч лет назад, и текущий период спокойного магнитного поля - самый длинный за последние пять миллионов лет. Так что вполне возможно, скоро начнется очередная инверсия. Признаки начала такой инверсии уже есть. Из-за неустойчивости конвективных потоков в ядре, магнитные полюса Земли всё время немного смещаются. Однако если до конца XX века скорость этого смещения не превышала 15 км в год, то сейчас, налримед Северный магнит- ный полюс движется со скоростью 55 км в год. С1831 года, когда его положение было впервые точно зафиксировано - тогда он находился на крайнем севере материковой части Канады, он прошел уже более 2300 км, сместившись в сто- рону Сибири. Если это движение продолжится с той же скоростью и в том же направлении, через пару десятков лет нужно готовиться встречать его у нас на Таймыре. Кроме того, за последнее столетие общая интенсивность магнитного поля Земли упала примерно на 5%. В ЧЕМ ОПАСНОСТЬ? Чем инверсия магнитного поля Земли может грозить человечеству? Если магнитные полюса Земли и в самом деле решат поменяться местами (а не просто прогуляться по окрестностям геогра- фических полюсов), то такая смена будет сопро- вождаться значительным ослаблением магнитного поля. Причем продолжаться этот период будет несколько тысяч лет. А ведь магнитное поле защи- щает нас от вредного для живых организмов кос- мического излучения! Конечно, тот факт, что жизнь на Земле пережила уже сотни, а то и тысячи подоб- ных разворотов, внушает некоторый оптимизм. Есть и еще одна неприятность. В условиях осла- бленного магнитного поля существенно увеличатся риски отказа электрических сетей, а также аэро- навигационной аппаратуры и спутников. Но с этой бедой человечество, несомненно, справится.
простые вещи Раннее утро, но ты уже на улице, возле своей машины. Открыв заднюю дверь, кидаешь сумку с курткой и шлемом на си- денье - лезть в багажник сейчас не очень удобно, мешает дышло пристегнутого к машине прицепа с высокой крышей, вроде тех, в которых перевозят лошадей. Теперь - за руль, и вперед, к заброшенному полю. Добравшись до цели и найдя подходящий съезд с дороги, ты сворачиваешь в поле и останав- ливаешься на его середине. Приехали! Выйдя из машины и от- кинув высокую дверцу прицепа,ты выкатываешь из него свою драгоцен- ность- паралет! Его г, нужно развернуть носом навстречу ветру, ведь имен- й* но в эту сторону ты будешь ,;; взлетать, но важно, чтобы впереди, до кромки леса, было метров восемьсот свободного пространства. rL™ Дело в том, что солнце по- • ? ' разному нагревает поле и лес, и в результате возникают разнонаправленные термиче- ские потоки воздуха (их еще называют «ложным ветром»). Парашюты-крылья очень чувствительны к подобным вещам, поэтому полеты проводятся в основном с 7 до 11 утра или после 6 часов вечера, но в любом случае лучше успеть подняться повыше, там меньше шансов угодить в воздушную «яму». Сейчас наступает самый ответственный момент. Положив на землю вынутый из багаж- ника машины ®' параплан, ты натя- гиваешь его стропы, а потом Л резко дергаешь за них, еде- лав пару шагов. Матерчатое крыло приподнимается .ЯВИ в воздух и падает, рас- d нравившись нужным образом. Осталось при- юный эрудит os/aoia есть свой шЗЕм мал, да удал! I лет десять
Максимальная скорость обычного парапета - 50-70 км/ч, если не учитывать скорость ветра. Для взлета и посадки парапету требуется площадка длиной всего 20-40 м. Полеты совершаются при скорости ветра менее 5 м/с, при ветре более 10-12 м/с управлять паралетом очень тяжело и опасно. 'етательные аппараты весом менее 115 кг >е подлежат регистрации, и летать на них южно без удостоверения пилота, □авда, необходимо уведомлять пециальные службы о пред- тоящем полете. более часто на парапеты зэят моторы от снегоходов ай га». Тяга двигателя —-.на составлять .«мерно половину са паралета есте с пасса- :ена паралета - коло 500 тыс. рублей, з них 100 тыс. - тонкость двигателя, 40 ТЫС. - ,е-а параплана. Ф0ТЛ: Полезная информация г Если двигатель заглохнет в небе, паралет спланирует вниз без мотора. Начинающие пилоты первые десять занятий учатся садиться на землю с выключенными двигателями. Н . . 1 ВЗЛЕТНАЯ ПЛОЩАДКА РЕГИСТРАЦИЯ УСЛОВИЯ ПОЛЕТА СКОРОСТЬ ЦЕНА МОТОР БЕЗОПАСНОСТЬ
простые вещи юный эрудит об ! гол ? ... Благодарим создателей сайта paraplana.net за помощь при подготовке материала. Вдоволь покружившись над лесами и полями (а если полет совершается в оди- ночку, то трех-четырех литров бензина хватит * Г М на час воздушного " путешествия), ты возвраща- ешься к месту старта и приступаешь к посадке. Газ сброшен, направление полета - против ветра. Когда до земли остается метра два, нужно поджать клеванты, уменьшив тем самым л скорость, а затем, в момент касания земли, f опустить их до конца, чтобы купол пара- я ( шюта лег сзади тележки. Ну вот и всё, этот полет закончен, но ты еще не раз поднимешься в небо! В, крепить стропы к тележке паралета, надеть шлем и куртку, сесть в кресло и надежно пристегнуться. Готово? Тогда можно взлетать! Держа в руке руко- ятку с рычажком газа, ты нажимаешь на кнопку стартера и, пока прогревается мотор, вдеваешь обе руки в клеванты - матерча- тые петли на концах строп, соединенных с задней кромкой параплана. Затем жмешь на газ - двигатель послушно повышает обо- роты и тележка паралета трогается с места. В этот момент нужно быстро под- нять двумя руками стропы, привязанные к передней кромке параплана, чтобы внутрь него попала струя воздуха, отбрасываемого винтом. Крыло поднимается над тобой, небольшой разбег, и, потянув за клеванты, ты устремляешься в небо! Управлять паралетом довольно просто: потянул за правый клевант - повернул направо, захотел выполнить левый вираж - тянешь левый клевант. Иными словами, ты как бы притормаживаешь клевантами ту или другую сторону параплана. Но вот место взлета осталось позади, и под тобой уже проплывают перелески, излучина реки, деревни... Раньше ты здесь не летал, поэтому придется придерживаться правила: в незнако- мых местах лучше не снижаться, чтобы в случае нештатной ситуации ты смог выбрать подходящую площадку и спланировать на нее. Но, с другой стороны, паралет не должен подниматься выше 300 метров - это запрещено законом. Обидное ограничение, ведь паралет способен забраться на четырехкилометровую высоту!
Вопрос-ответ < ПОЧЕМУ КАПЛЯ ВОДЫ НА РАСКАЛЕННОЙ ПЛИТЕ РАЗБЕГАЕТСЯ В РАЗНЫЕ СТОРОНЫ? Вопрос прислал Егор Станислав Зрению некоторых птиц можно только позавидо- вать (например, чайки способны видеть предметы даже в тумане, а словосочетание «орлиное зрение» стало устойчивым выражением), и тем не менее, огромное количество пернатых гибнет, влетев со всего маха в оконное стекло. Возможно, причина тут не в каком-то изъяне птичьего зрения (мы- то ведь тоже не видим оконных стекол, особенно, если они вымыты!), а в том, что птицы не сталкива- лись, в переносном смысле слова, с такими стеклами в природе. Нечто подобное случается и с другими животными. Например лось, случайно зашедший в город, может запросто попытаться прорваться сквозь металлическую ограду из тонких прутьев. Ведь лось привык, что в лесу прутья такой же тол- щины встречаются только у кустов, и они для него - не преграда. Впрочем, лось быстро приучается к осторожному поведению возле забора, а вот удастся ли обучить птицу «видеть» стекло - большой вопрос. Как же уберечь птиц? Американские ученые предлагают наносить на стекла полоски из прозрач- ного материала, отражающего ультрафиолетовые лучи. Птицы хорошо видят эти лучи, и стекло с таким покрытием воспринимается ими как сплошная сетка параллельных линий. А еще есть способ, который очень понравится ленивым: нужно просто не мыть окна... Ъомо в рубрику «Волрос-огвет м отправь по адресу: 119071, Москва, 2-й Донской пр-д, д. 4, «Лев», журнал «Юный Эрудит». по электронной почте: info@egmont.ru. (В теме письма укажи: «Юный Эрудит». Не забудь написать свое имя и понтовый адрес). Вопросы должны быть интересными и непростыми! Почему водяная капля, оказавшаяся на сильно нагретой поверхности, не испаряется с шипением, а собирается в шарик, легко догадаться. Когда температура поверхности сильно выше температуры кипения, слой воды, контактирующий с поверхно- стью, мгновенно вскипает, образуя паровую про- слойку. В результате капля оказывается как бы подвешенной в воздухе и стремится собраться в шарик, также, как собираются в шарик летящие капли дождя. В свою очередь, возникшая паровая прослойка начинает работать кактеплоизолятор1 и в результате сама капля нагревается медленно, а ее «продолжительность жизни» увеличивается: бывает, что прежде чем окончательно испариться, водяной шарик катается по дну раскаленной сково- родки в течение десятков секунд. Подобное явление называется «эффектом Лейденфроста», по имени описавшего его немецкого врача XVIII века. Однако почему при возникновении эффекта Лейденфро- ста шарик-капля не остается на месте, а начинает двигаться? Ученые высказывали несколько разных предположений, но в конце концов установили истинную причину. Всё дело в поверхности, вернее, в ее микронеровностях, которые мешают пару равно- мерно выходить из-под капли. В одном месте поток пара сильнее, в другом - слабее, суммарное взаи- модействие этих потоков и заставляет каплю бегать по горячей поверхности. МОЖНО ли ПЕРЕНЕСТИ СОЗНАНИЕ ЧЕЛОВЕКА В РОБОТА? Вопрос прислал Ярослав Червяков из Санкт-Петербурга. Вообще-то уже созданы механические устройства, управлять которыми можно посредством мыс- ли - ученые надеются, что наступит время, когда подобные вещи будут широко применяться в проте- зировании. Получается, что теоретически можно за- менить все конечности человека такими протезами - вот тебе и робот с человеческим сознанием! Правда, голову и туловище придется оставить прежними. А можно ли снабдить робота искусственным разумом, соизмеримым с человеческим? Пока ученые смог- ли лишь смоделировать работу мозга... нематоды, крошечного червя длиной 1 мм. Так что говорить о создании мыслящего, чувствующего и мечтающего робота пока очень и очень рано.
Следи за игрой, а не за руками! 4 Надо ли тренировать свою наблюда- тельность и скорость реакции, чтобы побеждать в игре «Камень, ножницы, бумага»? Ведь соз- дали же сотрудники Токийского университета робота, который всегда выходил победителем, анализируя с помощью высокоскорост- ной камеры и компьютера движения руки соперника! Увы, тренировки тебе не помогут. Поэтому лучше наблюдать не за руками противника, а за манерой его игры, ведь человек - не робот и действует подчас иррационально. Бумага Психологи заметили две подсознательные тактики игроков в «Камень, ножницы, бумага». из них заключается в том, что во втором раунде человек чаще выкидывает то, что победило бы его в первом. Люди, придерживающиеся 1М>№1 тактики, предпочитают выкидывать ту же фигуру, что и раньше, если был выигрыш, и менять ее, если был проигрыш. Конечно, соперник не будет в каждом раунде четко следо- вать какому-то правилу, но в целом знание манеры игры оппонента может повысить твои шансы на выигрыш. Удачи! Ножницы 1