/
Теги: журнал природа
Год: 1944
Текст
ПРИРОДА
ПОПУЛЯРНЕЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
Ж*У*Р*Н*А * Л
ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ Н А у К СССР
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
ПРИРОДА
ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
Ж*У*Р*Н*А*Л
ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАуК СССР
№ 2
ГОД ИЗДАНИЯ ТРИДЦАТЬ ТРЕТИЙ
1944
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
К. В. Никольский. Механика Нью-
тона и современная теорети-
ческая физика ................... 3
В. С. Трофимов. Значение алма-
зов в обороне страны ... 10
Акад. Д. Н. Прянишников. Пред-
ставление о круговороте азо-
та до Лавуазье и после него 18
Чл.-корр. АН СССР tn. С. Берг.
Жизнь и почвообразование
на докембрийских материках 28
А. А. Имшенецкий. Разложение
целлюлозы бактериями ... 36
Новости науки
Математика. Столетие открытия
кватернионов................. 49
Астрономия. Уникумы вселенной . 49
Физика. Естественная освещённость
и аэрофотосъёмка............. 51
Геология. Хрусталеносные жилы
„альпийского типа* на Вишерском
Урале. — Новое месторождение би-
тумов и асфальтитов в Казанском
Закамье......................... 54
Биофизика. Изотоп калия в тканях
человека.—Поведение радиоактив-
ного мышьяка в животном орга-
низме.—Чувствительность дрожжей
к Х-лучам . ............ 57
Биохимия. Синтез витамина В|
дрожжами..................... 59
Фи зиология. Биологическое зна- .
чение витамина Е. — Тиомочевииа
как зобогенный агент ........ 60
М е д и ц и н а. Действие поверхностно-
активных веществ наГ возбудителя
CONTENTS
Pages
К. V. Nikolsky. Newtonian Me-
chanics and Modern Theoretical
Physics........................... 3
W. S. Trofimov. Significance of
Diamands for the Country's
Defence......................... 10
D. N. Prjanise knikov. Member
of the Academy. The idea of
Nitrogen Cycle Previous to
Lavoisier and after him ... 18
L. S. Berg. Corresponding Mem-
ber of the Academy. Life and
Soil-formation on Precambrian
Continents........................... 28
At A. Itnschenezky. Cellulose De-
composition by Bacteria ... 36
Science News
Mathematics. Centennial of the Dis-
covery of Quaternions......... 49
Astronomy. Uniques of the Universe 49
Physics. Natural Illumination and Air
Survey........................ 51
Geology. Crystal-bearing Veins of Al-
pine Type at the Vishera Urals.—
New Deposit of Bitumina and As-
phaltites in the Kazan Trans-Kama
Region................................... 54
Biophysics. An Isotope of Potassium
in Human Tissues. — Behaviour of
Radio-active Arsenic in the Animal
Organism. — Susceptibility of Yeast
to X-reys................................ 57
Biochemistry. Synthesis of Vitamin
B, by Yeast ... 59
Physiology. Biological 'Significance
of Vitamin E. — Thiourea as a Goite-
rogenic Agent............................ 60
Medicine. Effect of Surface Active
Substances upon the Agent of Ra-
бешенства. — О длительности агглю-
тпнов и аллергической реакции при
туляремии. — Действие сульфонами-
дов на холеру. — Эксперименталь-
ная корь...................... 61
Ботаника. Причина безлесья
гольцов Восточной Сибири и в
Приамурье.—Тундрово - высокогор-
ная форма сибирской ели на Южном
Урале............................. 63
Зоология. К биологии обыкновен-
ного rf гребенчатого тритонов и
роль их в борьбе с комарами. — О
протозооцидном действии водной
вытяжки из яичника лягушки.—Пти-
цы, индикаторы ледового режима
арктических морей................. 66
Палеонтология. Новые находки
четвертичной фауны на Апшероне 68
Гидробиология. Ежедневные гид-
робиологические наблюдения . . . 71
История и философия естествознания
Т. В. Волкова. Основы химии и перио-
дический закон ................... 74
Д-р И. И. Шафрановский Из истории
кристаллографии................... 78
Жизнь институтов и лабораторий
А. И. Бахарев. Организация исследо-
ваний в области метеорной астро-
номии в Таджикской астрономиче-
ской обсерватории.................... 83
Юбилеи и даты
В. В. Рикман. К 60-летию академика
И. П. Бардина....................... 84
Г. Д. Рихтер. К 60-летию академика
А. А. Григорьева ........ 86
Критика и библиография 90
bies.—On the Duration of AgglutineS
and the Allergic Reaction in the Ca-
se of Tularaemia.—Effect of Sulpha-
mides on Cholera. — Experimental
Measles.............................61
Botany. Woodless Tracts of East Sibe-
ria and Near Amur, and what their
Cause is.—A Tundra-altitudinal Forms
of Picea obovata Loeb, at the Southern
Urals................................. 63
Zoology. On the Biology ot Tnturus
vulgaris L. and T. cristatus, Laur.,
and on their Role in Controlling
Mosquitoes. — On the Protozoocidal
Effect of Aqueous Extract from the
Frog Ovaries. — Birds as Indices of
the Ice Regime in Pplar Seas. ... 66
Paleontology. New Founds of
Quaternary Fauna at the Apsheron
Peninsula ......................'. . 68
Hydrobiology. Daily Hydroblologi-
cal Observations ’................... 71
History and Philosophy of Natural Science
T. V. Volkova. Principles of Chemistry
,and Periodical Law . ............... 74
I. I. Shafranovsky. From the History of
Crystallography...................... 78
Life of Institutes and Laboratories
A. /. Bakharev. Investigations in the Do-
main of Meteoric Astronomy as Car-
ried on at the Tadjik Astronomical
Observatory............................. 83
Jubilees and Dates
V. V. Rikman. On the 60th Anniversary
of I. P. Bardin, Member of the
Academy.................................. 84
G. D. Richter. On the 60th Anniversary of
A. A. Grigoriev, Member of the
Academy.................................. 86
Book Reviews and Bibliography 90
Председатель редакционной коллегии академик С. И. Вавилов.
' Ответственный редактор проф. В. П. Савич.
Членыредакционнойколлегии:
Акад. А. И. Абрикосов (отд. медицины), акад. А. Е. Арбузов и акад. В. Г. Хлопан (отд. химии), акад. С. Н. Верн
штейн (отд. математики), акад. | А, А Борисам | (отд. палеонтологии), акад. С* И. Вавилов (отд. физики и
астрономии), акад. А. М. Деборин (отд. истории и философии естествознания), члеи-кор. Б. Л. Исаченко (отд. микро-
биологии), акал. Б. А. Кетлер, акад. В. Л. Комаров и проф. В. П. Савич (отд. ботаники), акад. В. А. Обручев и проф.
С, В Обручев (отд. геологии), акад. Л. А Орбели (отд. физиологии), акад. Е. Н. Павловский (отд. зоологии и
паразитологии), акад. А. М. Терпигорев (отд. техники), акад. А. Е. Ферсман (отд. минералогии и природных
ресурсов), акад. И. И. ЦЫальгауэен (отд. обшей биологии), проф. М. С. Эйгенсон (О’Д« астрономии).
Ответственный секретарь редакции канд. б. н. В. С. Лехноввч»
МЕХАНИКА НЬЮТОНА И СОВРЕМЕННАЯ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА
. К. В. НИКОЛЬСКИЙ
' В связи с отмечавшейся недавно
юбилейной датой 300-летия со дня
рождения одного из величайших
физиков-теоретиков Исаака Ньютона,
представляется интересным рассмот-
реть вопрос о соотношениях суще-
ствующих между принципами меха-
ники Ньютона и основными идеями
современйой теоретической физики,
так как этот вопрос до сих пор не
освещён.
В механике Ньютона, получившей
свое наиболее целостное и полное
выражение и развитие в трудах Ла-
гранжа, Лапласа., Гельмгольца и Пуан-
каре мы должны видеть систему прин-
ципов, позволяющую понять весьма
многие физические явления, с кото-
рыми мы сталкиваемся в нашем по-
вседневном макроскопическом опыте
и его непосредственном распростра-
нении, скажем, на астрономические
явления и т. п. области естествозна-
ния, тесно связанные с повседневным
опытом. Механика Ньютона является
также прочным фундаментом для
огромнейшей области технических
применений естествознания. Огромная
плодотворность принципов механики
Ньютона при исследовании большин-
ства физических явлений, изучавшихся
естествознанием XVIII и XIX веков,
привела к развитию так называемого
механистического направления, со-
гласно которому рациональное описа-
ние физического мира возможно
только на основе принципов механики
Ньютона. Вещество мыслилось состо-
ящим из отдельных элементарных
частиц, движущихся по законам клас-
сической механики и взаимодействую-
щих по тем или иным силовым зако-
нам, определить которые являлось
важнейшей задачей ,различных физи-
ческих теорий.
В настоящее время мы чрезвы-
чайно далеки от этих представлений,
оказавшихся иллюзорными, не соот-
ветствующими действительности. По-
этому тем больший интерес имеет
вопрос о соотношении между прин-
ципами механики и принципами со-
временной теоретической физики, ко-
торые сформировались в результате
исследований в атомной и молеку-
лярной областях, т. е. в результате
экспериментов, с явлениями и про-
цессами недоступными, по большей
части, нашему непосредственному
восприятию и требующими для своего
выражения более или менее значи-
тельного числа абстрактных принци-
пов и понятий.
Без сомнения, вопрос о соотно-
шениях между принципами механики
Ньютона и принципами современной
теоретической физики, будучи чрез-
вычайно интересным, является в то
же время чрезвычайно глубоким и
достаточно сложным, чтобы его можно
было рассмотреть в небольшой ста-
тье, и поэтому мы ограничимся здесь
лишь некоторыми принципиальными
замечаниями.
Прежде всего мы должны отметить
глубокую связь,существующую между
принципами механики Ньютона и гео-
метрией Эвклида. Представление о
механическом движении по Ньютону
предполагает представление об эвкли-
довом пространстве, т. е. о совер-
шенно определённой системе геомет-
рических соотношений. Вместе с
тем, представление об эвклидовом
пространстве непосредственно свя-
зано с представлением о независимом
от пространства абсолютном времени.
Ньютоновские представления о
пространстве и времени, точнее, пред-
ставления классической механики,не-
4
Природа
1944
посредственно и глубочайшим обра-
зом связаны с нашими элементарными
интуитивными пространственно - вре-
менными воззрениями, выработан-
ными повседневным макроскопиче-
ским опытом. Этим объясняется на-
глядность, присущая принципам клас-
сической механики. Система принци-
пов механики Ньютона является це-
лостной системой.
Однако,уже первые попытки объяс-
нения явлений оптики движущихся
сред и некоторых явлений электро-
магнитного характера показали, что
принципы механики Ньютона не спо-
собны привести к рациональному их
объяснению и требуется глубокий
критический пересмотр всей системы
принципов.' Этот пересмотр был осу-
ществлён и привёл к уяснению того,
имеющего принципиальное значение,
обстоятельства, что ньютоновские
представления о механическом дви-
жении, а также наши элементарные
пространственно-временные предста-
вления оправдываются лишь в предель-
ном случае динамических систем,
образованных из частиц, обладающих
достаточно большими массами и дви-
жущихся достаточно медленно отно-
сительно друг друга. Для динамиче-
ских систем, состоящих из быстро
движущихся лёгких частиц, как, на-
пример, из электронов, эти предста-
вления непригодны, т. е. неадэкватны
действительности и должны быть за-
менены другими, носящими ныне на-
звание релятивистских и квантовых.
Для принципов современной тео-
ретической физики характерно, пре-
жде всего, почти полное устранение
понятия механического движения при
логически последовательном описа-
нии атомных, молекулярных и т. п.
явлений и процессов. Уже это одно
обстоятельство показывает, насколько
большое различие существует между
атомной действительностью и ньюто-
новской механикой.
Вместо механических представле-
ний, мы имеем ныне дело с новыми
весьма своеобразными понятиями и
соотношениями, как, например, поня-
тием стабильного состояния атомной
системы, понятием перехода системы
из одного стабильного состояния в
другое и вероятности этого перехода
и т. п.
Система принципов современной
теоретической физики связана не с
оказавшейся нереальной в атомном
мире картиной механических движе-
ний частиц, имеющей место в меха-
нике Ньютона, а с анализом различ-
ных физических ситуаций, которые
имеют место в тех или иных экспе-
риментальных условиях и которые
требуют для своего рационального
объяснения чрезвычайно тонкого
критического анализа правильности
применения различных классических,
традиционных понятий. Система прин-
ципов современной теоретической
физики, с одной стороны, определяет
границы пригодности употребления
различных классических понятий и,
с другой стороны, стремится передать
возможно целостнее и логически
последовательно содержание нового
опыта — опыта главным образом в
атомной и молекулярной области —
посредством рационального исполь-
зования традиционных понятий меха-
ники Ньютона. Сочетание этих про-
тиворечивых моментов чрезвычайно
характерно для всей методики со-
временной теоретической физики и
является, без сомнения, одним из ос-
новных обстоятельств, делающих
таковую чрезвычайно трудно переда-
ваемой при изложении, мало доступ-
ной дисциплиной.
В отличие от принципов механики
Ньютона, система принципов совре-
менной теоретической физики чрез-
вычайно абстрактна и неразрывно
связана с использованием абстракт-
ных математических соотношений.
Чтобы несколько осветить свое-
образие современных физических
представлений и их глубокое отличие
от концепций механики Ньютона, мы
рассмотрим (разумеется, очень бегло
и лишь качественно) вопрос о рацио-
нальном использовании основных
механических понятий—понятия место-
положения частицы и понятия о её
импульсе.
Измерить местоположение (орт)
какого-либо тела, скажем, частицы,
значит не что иное, как установить
однозначное соответствие между её
Хе 2
Механика Ньютона и современная теоретическая физика Jj
поведением, её перемещением и по-
ведением некоторых тел, определяю-
щих пространственно-временную си-
стему отсчёта. Измерение местополо;
женин частицы состоит в определении
координат частицы и осуществляется
фиксированием совпадений точек
твёрдых шкйл масштабов, связанных
с системой отсчёта, её определяющих,
и частицей.
Далее, измерение времени место-
нахождения частицы в той или иной
точке пространства всегда может
быть расчленено на процессы, сводя-
щиеся к констатированию точечных
пространственных совпадений (совпа-
дения стрелок часов с точками ци-
ферблата и т. п.).
Обращаясь к измерению механиче-
ского момента (импульса), мы отметим,
что это измерение требует для своего
осуществления такой организации
эксперимента, которая допускала бы
последовательное непротиворечивое
использование механических законов
сохранения энергии и импульса. В
этом измерительном процессе мы
имеем дело с процессом столк-
новения между частицей, импульс
которой определяется,и вспомогатель-
ными телами, подвижно связанными
с твёрдой системой отсчёта и претер-
певающими отдачу при столкновении
с частицей. Измерение импульса тре-
бует двух последовательных измере-
ний, так как только тогда становится
возможным использовать законы со-
хранения энергии и импульса. Как и в
случае измерения орта, при измере-
нии импульса частицы мы имеем дело
с рядом пространственных совпаде-
ний между точками масштабов, вспо-
могательных подвижных тел и час-
тицей.
Все физические опытные данные
при классической их трактовке могут
быть расчленены на такие т о ч е ч-
ные совпадения, и, поэтому, в
своей общей, достаточно абстрактной
формулировке проблематика физики
состоит в определении закономерно-
стей, могущих быть выраженными
как соотношения между точе-
чными событиями, точечными
совпадениями. В самом деле, во вся-
кой физической зад4чемы анализируем
имеющуюся физическую ситуацию
посредством измерений различных
физических величин, причем содержа-
ние физическоД ситуации выражается
закономерностями, существующими
между значениями измеренных вели-
чин. Измерения осуществляются по-
средством измерительных инструмен-
тов, т. е. физических тел, фиксирую-
щих точечные совпадения и подо-
бранных так, чтобы они позволяли по-
лучить ответ на тот или иной вопрос,
касающийся рассматриваемой физи-
ческой ситуации.
Поскольку результаты измерений
могут быть соединены в целостную,
логически-последовательную систему
суждений, позволяющую рациональ-
ным образом охватить рассматривае-
мую физическую ситуацию посред-
ством принципов механики Ньютона,
постольку мы можем говорить о
справедливости механики Ньютона,
её адэкватности реальности. Если же
результаты измерений не могут быть
скорректированы должным образом
логически-последовательно в систему
суждений, вытекающих из принципов
Ньютона, то мы должны признать
неспособность этих принципов рацио-
нально выразить содержание опыта
и должны перейти к новой системе
принципов, разрешающей поставлен-
ную задачу.
Как раз с таким положением вещей
мы и встречаемся в большинстве
атомных проблем. Мир физических
процессов далеко не исчерпывается
теми типами физических эксперимен-
тов, которые допускают последова-
тельную и исчерпывающую их харак-
теристику средствами классической
механики. В опытах атомной физики
физическая ситуация обладает чер-
тами, не могущими быть выраженными
адэкватно закономерностями, охваты-
ваемыми принципами Ньютона, и мы
должны их видоизменить.
Исследования показали, что мы
достигнем рационального описания
нового физического опыта, лишь
осуществив видоизменение принципов
в двух направлениях, а именно, с од-
ной стороны, перейдём к так назы-
ваемым релятивистским концепциям,
а с другой стороны—к квантовым.
6
Природа
1944
-Переход к релятивистским пред-
ставлениям связан с необходимостью
выявить роль понятия точечного со-
бытия, понятия точечного совпадения,
о котором говорилось выше, и, поло-
жив его в основу, как данное, сфор-
мулировать физические закономер-
ности, как соотношения между про-
странственно-временными точечными
совпадениями, имеющими место неза-
висимо от выбора той или иной сис-
темы отсчёта, по отношению к кото-
рой они фиксируются в физическом
эксперименте.
Этим путём мы приходим к замене
системы принципов механики Ньютона
системой принципов релятивистской
теории (теории относительности, или
иначе, теории физического поля).
С другой стороны, большое число
экспериментов приводит к необходи-
мости проанализировать само основ-
ное понятие точечного события и
возможность формулировать, поль-
зуюсь им, имеющуюся физическую
ситуацию.
Этим путём мы приходим к замене
системы принципов механики Нью-
тона системой принципов квантовой
теории, квантовой механики.
Рассмотрим прежде всего те аргу-
менты, которые приводят к системе
принципов релятивистского форма-
лизма, позволяющего исследовать
динамические системы из быстро
движущихся частиц. При исследо-
вании движений очень быстрых
тел, например, электронов в катод-
ных лучах, равно как и при ис-
следовании вопросов оптики движу-
щихся сред, выясняется, что показа-
ния часов, масштабов, т. е. измери-
тельных инструментов не могут быть
выражены однозначно классически-
ми понятиями. Однозначная кор-
реляция результатов измерений до-
стигается лишь переходом к прин-
ципиально новой формулировке про-
странственно-временных соотношений.
Анализ этих вопросов показывает,
что мы должны, прежде всего, осво-
бодиться от традиционного, соответ-
ствующего механике Ньютона пред-
ставления о независимости временной
последовательности - событий от гео-
метрических пространственных соот-
ношений и, в частности, от требования
справедливости геометрии Эвклида,
не зависимой от временных соотно-
шений.
Для этого мы должны ввести по-
нятие релятивистского точечного со-
бытия, определяя его четырьмя числа-
ми—тремя пространственными коор-
динатами и одной временной—или
какими-либо четырьмя функциями
этих независимых переменных, фор-
мулировать физические законы неза-
висимо от специального выбора этих
переменных, т. е. как соотношения,
инвариантные по отношению к группе
точечных преобразований четырёх
независимых' переменных.
В этом состоит общйй принцип
ковариантности теории относитель-
ности. , •
С математической точки зрения,
формулировка пространственно-вре-
менных соотношений и механических
закономерностей, находящихся в
соответствии с принципом общей
ковариантности, состоит в определе-
нии соотношений инвариантных по
отношению к упомянутой группе пре-
образований. Соответственно этому,
динамическая система должна описы-
ваться системой дифференциальных
уравнений в частных производных по
четырём независимым переменным,
фиксирующим точечное событие,
вместо того, чтобы описываться сис-
темой обыкновенных дифференциаль-
ных уравнений для координат и ско-
ростей частиц, рассматриваемых как
функции времени.
В механике Ньютона, так же как
в повседневном опыте, мы различаем
события одновременные, события,
происшедшие ранее,, или позже дан-
ного события, причём это различие
не зависит от выбора системы отсчёта,
имея абсолютный характер. Эти пред-
ставления не могут быть ’сохранены
в случае быстрых частиц и являются
лишь предельным случаем последо-
вательной, логически целостной фор-
мулировки пространственно-времен-
ных соотношений, достигнутой в ре-
лятивистском формализме. Изменения,
которые имеют место прй переходе
к последнему, состоят в следующем.
Исследование пр^ртранственно-вре-
Kg 2 Механика Ньютона и современная теоретическая физика 7
менных соотношений, существующих
между быстро движущимися относи-
тельно друг друга телами, показывает,
что ньютоновское определение син-
хронности показаний часов, соответ-
ствующее представлению о мгновен-
но-передающемся взаимодействии и
позволяющее пользоваться понятием
абсолютного времени становится
существенным образом неоднознач-
ным. Показания часов не могут быть
сопоставлены однозначно с независи-
мой переменной t, обозначающей
время в уравнениях механики, вслед-
ствие чего эти уравнения теряют фи-
зический смысл.
Мы придем к рациональной трак-
товке вопроса,если будем определять
пространственно-временные соотно-
шения между какими-либо двумя
точечными событиями не посред-
ством расстояния между ними и абсо-
лютного промежутка времени St,
имеющего в механике Ньютона зна-
чение, не зависимое от выбора системы
отсчёта, а посредством числа, назы-
вающегося интервалом между дву-
мя событиями. Это число не зависит от
выбора системы отсчёта, и таким обра-
зом пространственно-временные соот-
ношения,1 существующие между точеч-
ными событиями, выразятся инвариан-
тно по отношению к выбору систем
отсчёта, будучи сформулированными
как соотношения интервалов.
Пространственно-временные соот-
ношения между точечными события-
ми, которыми описывается кйкая-либо
динамическая система, различаются
по характеру интервалов, их связы-
вающих. Различают три типа интер-
валов: пространственно-подобные,
время-подобные и световые.
Классификация эта имеет основ-
ное значение при исследовании зако-
нов взаимодействия, имеющих место
в динамических системах. События,
связанные между собою время-подоб-
ным интервалом, могут находиться в
причинной зависимости друг от друга,
тогда как события, разделённые про-
странственно-подобным интервалом,не
могут иметь дакой связи. Дадее, со-
бытия, связанные световым или, иначе,
нулевым интервалом, могут быть свя-
заны между собой посредством взаи-
модействия, скажем, посредством
передачи электромагнитного сигнала Ч
Легко усмотреть, что изменения,
имеющие место в формулировке про-
странственно-временных соотношений
ведут к изменению понятия об опре-
делении состояния динамической сис-
темы и его изменения с течением
времени его эволюции. Вместе с тем
изменяется представление о каузаль-
ной обусловленности одних событий
другими. За недостатком места мы не
можем затронуть здесь эти вопросы
и должны ограничиться следующими
замечаниями, касающимися общего
содержания релятивистского форма-
лизма, заменяющего принципы меха-
ники Ньютона, при исследовании ди-
намических систем, состоящих из
быстро движущихся частиц. Во всякой
картине физических взаимодействий
мы должны различать два аспекта:
картину пространственно-временных
соотношений и, затем, картину энер-
гетических закономерностей, суще-
ствующих в рассматриваемой динами-
ческой системе.
Переход от ньютоновских пред-
ставлений к релятивистским связан
с переходом от представления о мгно-
венной передаче взаимодействия к
новым представлениям, по которым
пространственно-временный характер
взаимодействия определяется харак-
тером интервала между взаимодей-
ствующими телами. Прежде всего
мы имеем принципиально новое пред-
ставление о взаимодействии тел,
имеющих световой интервал между
фиксирующими их пространственно-
временными событйями. 5
1 Если мы фиксируем рассматриваемые
какие-либо два события по отношению к вы-
бранной системе отсчёта, то интервал может
быть вычислен по пространственным коор-
динатам,. определяющим расстояние между
событиями и по времени, протекшему между
их реализацией. При этом для событий, имею-
щих временный инге'рвал, всегда может быть
выбрана система отсчёта, в которой они при-
ходят к одной и той же точке в разное, од-
нако, время; для событий, имеющих простран-
ственно-подобный интервал, всегда может
быть выбрана система, где они одновременны,
приходя в разных точках. Нулевой интер-
вал остается нулевым во всех системах от-
счёта,
8
Природа
1944
Проблема измерения светового
интервала непосредственно связана с
введением универсальной константы,
носящей название скорости света и
определяющей отношение единиц,
которыми измеряются пространствен-
ные и временные промежутки, фикси-
рующие интервал, по отношению к
какой-либо системе отсчёта.
Поскольку физические закономер-
ности могут быть формулированы
посредством дифференциальных урав-
нений в частных производных, свя-
зывающих значения функций, в окре-
стности той или иной точки простран-
ственно-временного континуума,гово-
рят о реализации в релятивистском
формализме принципа близкодействия,
заменяющего ньютоновский принцип
мгновенного дальнодействия.
Кёртина энергетических законо-
мерностей определяется прежде всего
законами сохранения энергии и им-
пульса, а также для специальных
типов систем—законом сохранения
момента импульса.
Мы можем рассматривать реляти-
вистский формализм, прежде всего,
как формулировку этих законов со-
хранения, осуществлённую в соответ-
ствии с правильной, релятивистски-
инвариантной формулировкой про-
странственно-временных соотношений.
Весьма любопытно что отклоне-
ния последних от ньютоновских, а
вместе с тем от традиционных про-
странственно-временных представле-
ний воспринимаются в физическом
опыте как гравитационные эффекты,
как это было выяснено в теории тя-
готения Эйнштейна.
Перейдём теперь к изменениям
в наших физических понятиях, связан-
ным с учётом квантовой природы
атомных явлений.
Основной чертой, характеризую-
щей квантовые процессы, является
то, что взаимодействие между атом-
ным объектом, свойства которого
подвергаются измерению, и измери-
тельными физическими телами, по-
средством которых осуществляется
это измерение, оказывает настолько
сильное влияние на всю процедуру
измерения, что отпадают всякие ос-
нования для классического способа
формулировки реакции объекта на
измерительный инструмент.
Реакция не может быть в этих
случаях рассчитала классически, а
должна рассматриваться, так же как
и сам объект, с явным учётом фено-
мена квантовой индивидуальности.
При анализе ситуации выясняется,
что при этом нельзя провести грани-
цы (что необходимо имеет место при
классических формулировках) между
независимым поведением атомного
объекта и его взаимодействием с
теми частями физйческрй системы,
которые требуются как измеритель-
ные инструменты и посредством ко-
торых мы анализируем физические
процессы. Таким образом, квантовая
природа атомных процессов приводит
к ещё более глубоким изменениям в
наших физических представлениях,
чем релятивистский их характер. В
самом деле, мы стоим здесь перед
необходимостью коренного пере-
смотра всего классического рассмот-
рения измерительного процесса, в
частности, классических методов учёта
роли измерительных инструментов,
выражающегося введением понятия
точечного совпадения, точечного со-
бытия. Во всех случаях понятие то-
чечного события определяется введе-
нием измерительных инструментов —
масштабов и часов, представляющих
собой систему отсчёта, по отношению
к которой производятся измерения
и свойства которых, по самому их
определению, всегда выражаются за-
конами механики Ньютона—Лагранжа
и в непосредственных, интуитивных
физических понятиях, выработанных
повседневным опытом, так как только
в этом случае физические тела могут
быть использованы как измеритель-
ные инструменты и как система от-
счёта, по отношению к которой фикси-
руется эксперимент.
Ясное понимание этого обстоя-
тельства является решающим для
уяснения различия между квантовыми
и классическими проблемами. В кван-
товых задачах мы всегда имеем сле-
дующую постановку' задачи: сохраняя
понятие точечного события, опреде-
лённого телами, функционирующими
по законам механики Ньютона—Лаг-
№ 2 Механика Ньютона и современная теоретическая физика
9
ранжа и могущими, поэтому, служить
измерительными инструментами, мы
должны отобразить в соотношениях
между точечными событиями законо-
мерности квантовой природы.
Уже первые опыты этого типа,
как, например, опыты с отражением
электронов от кристаллов, показали,
что закономерности, в которых су-
щественен феномен квантовой инди-
видуальности, таковы, что соотноше-
ния, существующие между точечными
событиями, не могут быть скоррек-
тированы так, чтобы выражать свой-
ства объекта, подвергающегося изме-
рению и вполне отделимого, незави-
симого от остальных частей физи-
ческой системы, в частности, от тел,
рассматриваемых как измерительные
инструменты и свойства которых
определяются чисто классически.
Это значит, прежде всего, что при
исследовании квантовых явлений дол-
жны быть подвергнуты критическому
пересмотру даже такие фундамен-
тальные понятия, как понятие о
независимом поведении фи-
зического объекта. Таким об-
разом, в современной теоретической
физике при анализе йонкретных фи-
зических экспериментов возникают
весьма абстрактные, имеющие теоре-
тико-познавательный характер,задачи,
что не имеет места в проблематике
классической механики, где эти во-
просы устранены с самого начала
введением представления о частицах
и их механическом движении относи-
тельно друг друга. В то время, как
в классической механике каждая час-
тица обладает импульсом и ортом уже
по самому своему определению, в
проблематике квантовой физики мы
сталкиваемся с задачами выяснения
условий, при которых могут быть
адэкватными реальности те или иные
из'самых элементарных понятий ме-
ханики Ньютона—Лагранжа, а вместе
с тем и нашего повседневного опыта.
При исследовании квантовых явлений
мы имеем дело с анализом физиче-
ских явлений и их исследования. Здесь
имеет место, следовательно, глубо-
чайшее отличие атомной реальности
от схемы закономерностей, выража-
ющейся принципами механики Нью-
тона, отображающей традиционный
макроскопический опыт.
Как пример квантовой задачи мы
рассмотрим измерение импульса атом-
ной частицы.
Аппаратом, позволяющим измерить
импульс элементарной частицы, яв-
ляется диффракционная решётка. По-
ток частиц, падающих на решётку, под-
вергается преобразованию, трансфор-
мируясь в компоненты, однородные
по направлениям и значениям им-
пульса частиц потока. Мы получаем,
следовательно, в результате диффрак-
ции спектральное распределение час-
тиц по значениям и направлениям
импульса. Квантовый характер явле-
ния обнаруживается в закономерно-
стях этого распределения, характери-
зующегося прежде всего распреде-
лением интенсивности, т. е. относи-
тельными числами частиц, подверг-
шихся диффракции и имеющих то или
иное значение импульса и направле-
ние движения. Опыт показывает, что
законы этого распределения таковы,
что они определяются всей диффрак-
цйонной решёткой в целом, располо-
жением её штрихов или рассеиваю-
щих центров в кристалле, посред-
ством которого осуществляется диф-
фракция. Этот характер диффракции
заведомо исключает всякую возмож-
ность использования для характери-
стики процесса тех классических по-
нятий, которыми определяется траек-
тория движения частиц, входящих в
состав потока, в частности, понятие
орта (местоположения) частицы. Дру-
гими словами, уже постановка опыта
(осуществляющаяся так, чтобы была
достигнута возможность учёта фено-
мена квантовой индивидуальности)
такова, что ею исключается возмож-
ность использования тех точеч-
ных совпадений, которые позволили
бы зафиксировать орт частиц, под-
вергающихся диффракции, в той или
иной части потока, в частности, за-
фиксировать ту точку диффракцион-
ной решётки, в которой имел бы
место обмен импульсом между час-
тицей и диффракционным аппаратом,
если бы классическая картина явле-
ния была правильной.
Таким образом, прохождение час-
10
Природа
J 944
тицы через диффракционный аппарат
не может быть ассоциировано с пред-
ставлением о её механическом дви-
жении. Это понятие оказывается
просто бессодержательным, неспо-
собным выявить специфику явления.
Вместе с тем, так как весь про-
цесс прослеживается посредством
измерений, он должен быть- описан
посредством понятий классической
механики, благодаря чему и возникает
упоминавшаяся выше необходимость
описания в классических простран-
ственно-временных понятиях и пред-
ставлениях принципиально отличного
от них по своему характеру физиче-
ского явления.
Возможность для логически непро-
тиворечивого разрешения этой задачи
открывается переходом к статисти-
ческой постановке всякой квантовой
задачи. Так, в приведенном только
что примере с измерением импульса
частицы,подвергающейся диффракции,
наблюдающееся экспериментально
распределение интенсивностей рас-
сматривается так же, как характери-
стика индивидуального процесса про-
хождения отдельной частицы, причём
отношения интенсивностей опреде-
ляют вероятности реализации того
или иного возможного конечного
результата эксперимента при одно-
типных начальных условиях.
Атомные и молекулярные процес-
сы и явления, в которых существе-
нен феномен квантовой индивидуаль-
ности,. описываются посредством ста-
тистических закономерностей, связы-
вающих между собою различные ме-
ханические величины, определяющие-
ся экспериментально.
Очевидно, здесь мы также имеем
глубочайшие отличия от классической
механики Ньютона—Лагранжа.Система
принципов, позволяющая правильно
поставить ту или иную проблему,
в которой существенен феномен кван-
товой индивидуальности и определя-
ющая принципиально характер её ре-
шения, называется системой принципов
квантовой механики или, иначе, кван-
тового формализма, разработанного,
главным образом исследованиями Н
Бора и В. Гейзенберга.
Основным содержанием квантового
формализма является формулировка,
во-первых, закономерностей ' про-
странственно-временной координации
точечных событий при учёте фено-
,мена квантовой индивидуальности
и, во-вторых, основных энергетиче-
ских законов сохранения, характери-
зующих элементарные атомные и мо-
лекулярные, в частности, кристалли-
ческие динамические системы.
ЗНАЧЕНИЕ АЛМАЗОВ В ОБОРОНЕ СТРАНЫ
В. С. ТРОФИМОВ
Среди широких слоёв населения
и даже среди большинства наших
минералогов и кристаллографов до
сих пор существует давно устарелое
мнение1, что алмазы употребляются
лишь в качестве драгоценных камней,
для бурения твёрдых пород и для
резки стекла, в то время, как важные
и обширные области применения ал-
мазов в оборонной и других видах
промышленности остаются вне поля
их внимания.
1 Подобное положение наб .юдается и в
США, где в 1942 г. специально на годовом
собрании Американского минералогического
общества был поставлен ряд докладов, осве-
щающих области применения алмазов в про-
мышленности.
Между тем рациональный отбор
камней для изготовления из них тех или
иных изделий, применяемых в про-
мышленности, именно требует вмеша-
тельства минералогов и кристаллогра-
фов, которые, будучи вооружены
знаниями физических свойств алмаза,
могут значительно понизить процент
брака при обработке алмазов, путем
указания наиболее подходящих кам-
ней для тех или иных целей.
Алмазы, получаемые в результате
разработки алмазных месторождений,
представляют собой весьма разнород-
ный как по величине, так и по ка-
честву материал. На мировом рынке
различают два вдда сырья: 1) ювелир-
№ 2
Значение алмазов в обороне страны
11
ные алмазы и 2) алмазы технические
или индустриальные.
В первые годы эксплоатации ал-
мазных рудников индустриальные
алмазы являлись побочными продук-
тами при добыче драгоценных камней,
а в последнее время многие место-
рождения разрабатываются исключи-
тельно с целью добычи индустриаль-
ных алмазов. В этом отношении
особенно показательным является
Бельгийское Конго; которое за ко-
роткий период времени заняло по
добыче алмазов первое место и коли-
чество получаемых оттуда алмазов
составляет 77% общей мировой до-
бычи -алмазов. В этом количестве
индустриальные алмазы составляли по
весу 85%, а по ценности 35% общего
числа камней.
За последние 25 лет применение
индустриальных алмазов возросло в
8 раз. Из 14000 000 карат, добытых
в 1940 г., только США употребили
для своих нужд около 3000 0G0 карат
индустриальных камней.
Подобное перемещение центра
тяжести с добычи драгоценных камней
на индустриальные алмазы привело
к резким изменениям и в» добывающей
алмазной промышленности. Так, около
тридцати лет тому назад подавляю-
щая масса алмазов добывалась из
месторождений, так или иначе связан-
ных с алмазными породами мелового
периода, которые давали, преимуще-
ственно, ювелирный товар.В настоящее
же время главная масса алмазов’идет
из месторождений, возникших за Счёт
разрушения алмазоносных пород до-
кембрийского возраста, которые по
своему качеству значительно хуже
меловых и, в основном, дают инду-
стриальные камни. Так, в 1940 г. 96%
по весу и 72% по ценности соста-
вляли камни, извлечённые из россы-
пей, связанных с разрушением до-
кембрийских алмазоносных пород.
За исключением единичных сомни-
тельных находок алмазов в коренных
породах докембрийского возраста,
мы ничего не знаем о первичной
природе и качестве алмазов этого
возраста.
Преобладание индустриальных
камней над ювелирными' в россыпях,
связанных с разрушением докембрий-
ских алмазоносных пород вряд ли яв-_
ляется следствием первоначального,
более худшего качества докембрий-
ских алмазов по сравнению с мело-
выми и скорее эти качества были
приобретены докембрийскими алма-
зами значительно позднее в процессе
многократного переотложения их в
россыпях, начиная с докембрия и кон-
чая современным периодом.
В 1940 году на добыче свыше
14000000 карат было занято около
70000 человек, из которых 8000 было
европейцев. Средняя годовая произ-
водительность одного рабочего со-
ставляла 200 карат (1,4 унций). Произ-
водительность одного рабочего,’заня-
того добычей алмазов из кимберли-
товых трубок, была значительно ниже
и равнялась всего лишь 60 каратам
(0,425 унций) в год на человека* Сред-
нее содержание алмазов в месторо-
ждениях составляло 1 /40 000 000.
Рост потребления индустриальных
алмазов и уменьшение спроса на
ювелирные камни привело к закры-
тию большинства коренных месторо-
ждений алмазов, которые в основном
давали драгоценные камни, так как
стоимость эксплоатации на этих руд-
никах была значительно выше, чем на
россыпях с докембрийскими алмазами,
и не выдерживала конкуренции с
ни1йи. В консервации рудников, раз-
рабатывающих алмазоносные кимбер-
литовые трубки, известную роль
сыграло и то обстоятельство, что
многие из этих рудников в настоя-
щее время вышли из зон жёлтой и
голубой земли и врезались в более
твёрдый .hardebank", эксплоатация
которого стоит значительно дороже,
чем жёлтой и голубой земли.
Совершенно ясно, что наряду с
крупными алмазами в россыпях и ко-
ренных месторождениях, присут-
ствует значительно большее количе-
ство мелких, которые также находят
свое применение в промышленности.
Вообще же крупные алмазы весом
в несколько десятков и сотен карат
исключительно редки, и находка круп-
ного алмаза высокого качества яв-
ляется целым событием в алмазной
промышленности и происходит далеко
12
Природа
1944
не каждый год. Как правило, каждому
найденному, такому крупному алмазу
присваивают собственное имя, как,
например, .Дрезден*, .Президент
Варгас", „Орлов", „Великий Могол"
и т. д.
В Бразилии несколько более часто
встречаются крупные „карбонадо" ве-
сом до 3200 карат.
Наиболее крупным из найденных
до сего времени прозрачных алмазов
является алмаз, которому было дано
имя „Куллинан", по имени владельца
рудника, на котором он был найден.
Он был обнаружен 25 января 1905 г.
на алмазном руднике вблизи города
Претории в Трансваале и весил 3025,75
карата (605 грамм). Впоследствии,
при огранке он был распилен на части,
которые соответственно весили 5167г
309 3/1в. 92, 62, 18 3/8,11 % и т. д. карат.
Вообще же, средний вес добывае-
мых в той или иной алмазоносной
провинции камней значительно ниже
одного карата (0,2 грамма). Так, в
наиболее крупной алмазоносной про-
винции— Бельгийском Конго — около
50% добываемых камней весят от
1/10 до 1/4 карата, 30%—от 1/4 до
1/2, 20%—от 1/2 до 1 и только 10%
весят более одного карата. До на-
стоящего времени в этой провинции
добыто несколько десятков миллио-
нов карат алмазов, и наиболее круп-
ный из добытых здесь алмазов весил
всего 44 карата. На Золотом Берегу
на один карат приходится от 8 до 60
камней и наиболее крупный из добы-
тых здесь алмазов весил всего лишь
около 3 карат. В Бразилии в партии
в 10000 камней редко встречается
один алмаз весом более 20 карат.
На Урале средний вес добываемых
камней колеблется от 0,2 до 0,4 ка-
рата, а наибольший весил около 3,5
карат и т. д.
Ввиду того, что алмаз является
наиболее твёрдым из.всех известных
материалов, долгое время алмазы при-
менялись лишь в необделанном виде,
что сильно понижало процент упот-
ребляемых в дело камней и сильно
суживало области их применения, так
как использовались лишь те камни,
которые природа наделила необходи-
мыми качествами.
Обделка алмазов началась лишь в
1456 г., когда Луи фон Берген и'з
Брюгге изобрёл искусство шлифовки
и гранения алмазов. Это искусство
было основано на свойстве алмазов
иметь различную твёрдость в различ-
ных кристаллографических напра-
влениях.
Ввиду исключительно высокой
стоимости гранения алмазов, в первое
время и вплоть до XX века алмазы
употреблялись лишь в качестве драго-
ценных камней. В связи с усовер-
шенствованием искусства гранения и
полировки алмазов и понижения стои-
мости обработки, началась обделка
и индустриальных камней, которая в
последние годы по своему объёму
значительно опередила огранку дра-
гоценных камней.
Вся алмазная обрабатывающая
промышленность была сосредоточена
в Бельгии, _Голландии и отчасти в
Германии, где производилось 95%
всех полированных алмазов. В этих
странах на обделке камней было за-
нято 40000 мастеров, около 1000 че-
ловек было во Франции, Англии и
Трансваале. В США было всего 250
человек резчиков алмаза, причём в
Америке, в отличие от Европы, произ-
водилась преимущественно качествен-
ная обделка алмазов, и мастера Аме-
рики по своей квалификации стояли,
в среднем, значительно выше, чем
европейские.
В Европе стоимость обделки од-
ного камня была около 15 центов,
а в Америке около 2 долларов. В
Европе до войны заработок одного
резчика был 5—15 долларов, а в Аме-
рике 50—75 долларов в неделю. Во
время войны заработок одного рез-
чика в Америке возрос до 100—250
долларов. Крупных предприятий по
обделке алмазов было мало, а преи-
, мущественно практиковалась обра-
ботка алмазов на дому.
Правительства Бельгии, Голландии
и в особенности Германии были за-
интересованы в процветании этого
вида промышленности и в годы кри-
зисов выдавали резчикам правитель-
ственные субсидии, а, кроме того,
установили высокие пошлины на ввоз
в эти страны пранёных алмазов, осво-
№ 2 Значений йлмйзОв в оборойе страны
боднв от пошлин ввоз необделанных
камней.
Значение обрабатывающей алмаз-
ной промышленности в обороне стра-
ны особенно ярко может быть иллю-
стрировано на примере США с её
развитой индустрией. До войны Аме-
рика преимущественно импортиро-
вала обделанные индустриальные ал-
мазы из Бельгии и Голландии. В
связи с захватом этих стран Герма-
нией, импорт индустриальных алмазов
из Европы прекратился, и США
стали перед проблемой необходи-
мости развития этой промышленности
у себя.
В Америке к началу войны с Гер-
манией, каф выше указывалось, было
всего 250 резчиков по алмазу, кото-
рые были сосредоточены около Нью-
Йорка, Нью-Джерси и Пенсильвании
И занимались до самого последнего
времени лишь качественной обработ-
кой алмазов, между тем как промыш-
ленность требовала обработанные
индустриальные камни. Путём при-
влечения новых кадров, указанного
выше повышения заработка резчиков
и прибытии беглецов-эмигрантов из
Бельгии И Голландии, которые при-
везли с собой некоторое количество
обделанных камней, США за весьма
короткий срок удалось более или
менее обеспечить свою промышлен-
ность обделанными индустриальными
алмазами. К началу 1942 г. в США
было уже свыше 1000 квалифициро-
ванных резчиков по алмазу, был со-
здан ряд мастерских и фабрик по спе-
циальной обработке индустриальных
алмазов. Одновременно были прове-
дены соответствующие мероприятия
по замене алмазов в менее ответ-
ственных операциях сверхтвёрдыми
сплавами и цементированными карби-
дами вольфрама, бора и тантала. Эти
меры и наличие военного запаса при-
вели к тому, что оборонная промыш-
ленность США почти не пострадала
от прекращения импорта обделанных
алмазов из Европы.
Для промышленных целей в ос-
новном применялись три сорта ал-
мазов:
1. Борт. К этому классу относятся
алмазы, которые имеют те или иные
дефекты и не .годны для ювелирной
промышленности.
2. Балласы. Это борт шаровидной
формы, с крупнокристаллической
центральной частью и более мелко-
зернистой оболочкой.
3. Карбонадо. Зернистые агрега-
ты, иногда радиального строения,
черного, тёмносерого и, реже, ко-
ричневого цвета, добываемые исклю-
чительно в Бразилии, где они нередко
составляют около 50% всех добывае-
мых там камней.
Отбор индустриальных алмазов
для специальных целей является наи-
более ответственной операцией, к
которой в поеяеднее время рядом
крупных предприятий были привле-
чены минералоги и кристаллографы.
Подобное мероприятие вполне
себя оправдало, так как значительно
понизило брак от нерационального
применения алмазов для тех или иных
целей. Отбор камней обычно бази-
руется на исследовании физических
свойств алмазов. Конечно, наиболее
полно подобные исследования может
произвести лишь опытный минералог.
Наиболее важными факторами при
оценке камней являются твёрдость,
направление спайности и отдельности,
строение двойников и других агре-
гатов кристаллов, пузырчатость, вклю-
чения, случайная трещиноватость,
габитус кристаллов, теплопроводность
и т. п.
Как известно, в алмазе различные
кристаллографические направления
имеют различную твёрдость, которая
вначале определялась эмпирически,
а в настоящее время путём соответ-
ствующих микроскопических иссле-
дований. Однако наименьшая твёр-
дость алмаза всё же выше твёрдости
любого другого вещества. Определе-
ние направления наименьшей твёр-
дости в алмазе является весьма важ-
ным при обработке камней. Однако,
когда говорят, что одни алмазы
„мягкие", а другие „твёрдые" то это,
повидимому, основано на недоразу-
мении и это свойство вероятнее всего
приобретено алмазами лишь впослед-
ствии. Так, например, алмазы Бель-
гийского Конго обычно причисляются
к категории „мягких". Здесь это
44
Природа
1&44
свойство является следствием тре-
щиноватости, которая свойственна
большинству камней, добываемых в
этой провинции, и эта „мягкость" не
обусловлена первоначальной приро-
дой камней, а была приобретена в
результате многократного переотло-
жения в различные геологические
периоды, начиная с докембрия и кон-
чая квартером.
Это хорошо иллюстрируется и
тем, что алмазный порошок, полу-
ченный в результате дробления низко-
пробных „мягких" алмазов' Бельгий-
ского Конго, обладает теми же режу-
щими (абразивными) свойствами, что
и порошок, приготовленный от дроб-
ления дорогостоящих ювелирных
алмазов Южной Африки.
Трещиноватость алмазов является
существенным дефект-ом при отборе
камней, применяемых для тех или
иных целей, и в ряде случаев сильно
ограничивает области применения
таких камней. При обработке трещи-
новатых камней, во избежание их
раскола, сначала параллельно трещи-
новатости проводится желобок, от
которого и начинается обработка
камня.
Зарождающаяся трещиноватость,
пузырчатость и включения являются
вредными, если они расположены в
непосредственном соседстве с обра-
батываемой поверхностью или нахо-
дятся вблизи просверливаемых в ал-
мазе отверстий. Габитус кристаллов
играет также некоторую роль при
отборе камней для тех или иных це-
лей. Как правило, кристаллы ромбо-
додекаэдрического габитуса прочнее,
чем октаэдрического, что, возможно,
является следствием того, что в ок-
таэдрах существует более совершен-
ная спайность, чем в ромбододекаэд-
рах. В связи с этим резчики предпо-
читают иметь дело с бразильскими
ромбододекаэдрическими алмазами,
чем с октаэдрами из Южной Африки.
Многие алмазы имеют черепича-
тое строение, фигуры травления и
прочее, из-за неоднократных изме-
нений физико-химической обстановки
в процессе образования кристаллов
алмаза. Эти дефекты алмазрв иногда
сильно влияют на прочность, изгото-
вленных из таких алмазов инстру-
ментов, так как нередко в процессе
обработки отдельные черепицы от-
скакивают, что ведёт к браку.
Некоторые минералоги и резчики
указывают, что цвет камней играет
также известную роль в долговеч-
ности изготовленных из таких алма-
зов изделий. Возможно, что это ука-
зание относится к тем алмазам, ок-
раска которых вызвана присутствием
мельчайших частиц того или иного
вещества. Например, в некоторых
алмазах серый цвет обусловлен при-
сутствием в нём мельчайших вклю-
чений графита.
Эти включения, как указывалось
выше, сказываются на прочности из-
готовленных из таких алмазов инстру-
ментов. Что же касается равномер-
но окрашенных, прозрачных алмазов,
в которых окраска вызвана химиче-
ской примесью тех или иных элемен-
тов, то при прочих равных условиях
говорить, что алмазы одного цвета
прочнее другого, не имеется никаких
оснований.
Алмазы находят свое применение
как в обделанном, так и в необде-
ланном виде.
I. Применение алмазов в необрабо-
танном виде
Для бурения в твёрдых породах
в недавнем прошлом тратилось значи-
тельное количество необделанных
камней весом до 1 карата.
В настоящее время, в связи с
внедрением в буровое дело различ-
ного рода сверхтвёрдых сплавов,
как, например, видиа, ределемита,
сталинита, воломита и других, а также
широкого развития дробового буре-
ния, применение алмазов для бурения
резко снизилось. Оно осталось лишь
в случае бурения, особо твёрдых
пород, а также в наиболее ответ-
ственных случаях, например, при про-
ходке рудного тела и пр.
Для резки стекла применяются
самые низкопробные алмазы весом
до 0,1 карата, чаще же всего для
этой цели служат осколки алмаза,
получающиеся при обработке камней.
Для других целей употребление не-
№ 2
Значение алмазов В обороне страны
15
обделанных алмазов в качестве рез-
цов, при обработке сверхтвёрдых
сплавов, в настоящее время сильно
снизилось и уступило место обрабо-
танным „фасонным* резцам.
Нередко необработанные алмазы
употребляются в алмазных пилах и в
качестве резцов.
В общем же употребление необ-
работанных алмазов в промышлен-
ности невелико и из года в год па-
дает, уступая место обработанным
по той или иной спецификации алма-
зам, которые, как правило, дают
большую производительность, лучшее
качество работы и более долговечны.
II. Применение алмазов в обрабо-
танном виде
А. Применение целых алмазов
1. Ювелирные алмазы. Для
ювелирных целей применяются алма-
зы, начиная от самых крупных и
кончая 'весьма мелкими. При обра-
ботке драгоценных камней основным
правилом является получение наи-
большего веса в наиболее мелком
камне. В ювелирном деле применя-
ются камни особо высокого качества,
прозрачные, равномерно окрашенные,
лишённые пузырчатости, трещинова-
тости и включений. Включения, до-
пускаются, как исключения, когда
имеют какую-либо особо оригиналь-
ную форму. При обработке ювелир-
ных алмазов стараются получить
наибольшую „игру* камня путём
придания ему соответствующей фор-
мы. Огранённые ювелирные камни
носят название бриллиантов и имеют
различную форму. Наиболее часто
встречающейся формой являются две
усечённые пирамиды, сложенные сво-
ими основаниями. Эта форма впервые
была придана алмазу кардиналом
Мазарини.
•.Обычно ювелирные алмазы посту-
пают в продажу в оправе из серебра,
золота и платины. Цена ювелирных
алмазов зависит от веса камня, их
цвета и игры, и иногда достигает
колоссальных сумм. Так, алмаз „Ор-
лов* весом в 194,75 карата был
приобретен Екатериной* II у армян-
ского купца Шафраса в 1792 г. за
450 000 рублей, ежегодную ренту в
4500 руб. серебром и грамоту . на
дворянское достоинство. Далее, алмаз
„Питт*, или „Регент* весом в 136,75
карата был куплен в 1717 г., гер-
цогом Орлеанским за 3375 000 фран-
ков и т. д.
В настоящее время употребление
алмазов в качестве драгоценных кам-
ней достигает ещё высокой циф-i
ры, измеряемой 15—20% общей миро-
вой добычи алмазов. Но из года в год
эта цифра всё время уменьшается, по
мере расширения областей примене-
ния алмазов в промышленности.
2. Применение алмазов в
точном п р и б о р о с т р о е н ии. Об-
деланные в форме стержней, подпят-
ников, подшипников и тому подоб-
ного, алмазы применяются в точных
приборах, где требуется особая твёр-
дость и точность подгонки отдель-
ных частей. Применение этих прибо-
ров на самолётах, подводных лодках
и в ряде других мест сильно возра-
стает в военное время, и поэтому
бесперебойное снабжение обработан-
ными алмазами промышленности, за-
нимающейся изготовлением точных
приборов, является весьма важным
для обороны страны.
Для подшипников, стержней и
т. д. обычно употребляются одиноч-
ные кристаллы и камни без замет-
ной трещиноватости.
Некоторое количество алмазов
в качестве так называемых „камней*
применяется в часовой промышлен-
ности для изготовления дорогостоя-
щих особо точных часовых механиз-
мов.
3. Применение обделанных
алмазов в качестве свёрл,
резцов и тому подобных ин-
струментов при обработке
сверхтвёрдых сплавов. В за-
висимости от назначения и режима
работы, для указанных выше целей
применяются обделанные алмазы раз-
нообразной формы и величины. Для
алмазов, употребляемых в качестве
свёрл, наиболее пригодны балласы
и так называемые .узловатые* камни,
так как они являются наиболее проч-
ными и выдерживают большую на-
16 Природа 1944
грузку. Для резцов употребляют не
трещиноватые камни, в которых пу-
зыри, включения и тому подобное
располагаются далеко от рабочих
поверхностей инструментов.
Усилия, прилагаемые при обра-
ботке камней, и усилия, возникающие
на рабочих поверхностях алмазных
инструментов (свёрл, резцов и т. п.),
часто являются причиной брака.
Большая скорость обработки и боль-
шое давление лучше сохраняют лез-
вие, чем медленная обработка мате-
риала с низкой теплопроводностью,
так как в последнем случае, довиди-
мому, в результате чрезмерного нагре-
вания на рабочей поверхности инстру-
мента появляются плоские площадки,
возникающие в результате превра-
щения в этих местах алмаза в графит.
4. Применение алмазов в
волочильной промышлен-
ности.
Алмазы имеют широкое примене-
ние в качестве штампов в волочиль-
ных досках для волочения проволоки
из углеродистой, хромоникелевой
стали, из фосфористой бронзы и
нередко электролитной меди диамет-
ром от 0,001 до 2 мм, где тре-
буется особая точность диаметра и
округлости проволоки^,
Около пятидесяти лет тому назад
в качестве волочильных штампов
применялись сталь, сапфиры и руби-
ны, но проволока, благодаря более
низкой твёрдости этих материалов,
при этом получалась негладкая и
непостоянного диаметра, ns кроме
того, волочение шло очень медленно
и подобные штампы быстро изнаши-
вались. В последнее время в качестве
штампов стали применяться различ-
ного рода карбиды вольфрама, бора,
тантала и т. д., но они целиком за-
менить алмазные, штампы не могли,
особенно в мелких штампах. Послед-
ние теперь преимущественно приме-
няются для волочения проволоки из
твёрдых сплавов, преимущественно
мелких диаметров и там, где требует-
ся особая гладкость, округлость и
постоянство диаметра. В общем при
применении штампов, изготовленных
из того или иного материала, на пер-
вом месте стоят коммерческие сооб-
ражения в отношении первоначальной
стоимости штампов, скорости воло-
чения, требуемого стандарта в отно-
шении диаметра проволоки и т. п.
До войны на изготовление воло-
чильных штампов ежегодно расходо-
валось 175 Э00 — 225 000 камней, об-
щим весом 50—60 тысяч карат. Кроме
того, на изготовление и ремонт та-
кого количества штампов ежегодно
требовалось около 100 000 карат
низкопробных алмазов в качестве
абразивов.
Без сомнения, в настоящее время
употребление проволоки из твёрдых
сплавов сильно возросло, а поэтому и
расход алмазов на изготовление воло-
чильных штампов также, несомненно,
сильно увеличился.
Для изготовления алмазных воло-
чильных штампов обычно применя-
ются алмазы без трещиноватости,
пузырчатости и включений вблизи
отверстия.
Для, штампов с мелкими диамет-
рами обычно употребляются алмазы
весом около 0,2 карата, имеющие
длину около 1,5 ,мм. На изготовле-
ние одного алмазного волочильного
штампа обычно затрачивается 130 —
200 часов непрерывной работы, одно-
временно при этом сверлят 4—6 кам-
ней, причём иногда брак достигает 80 и
более процентов. Сначала на алмазе
делаются две параллельные поверх-
ности, затем при помощи стальной
иглы определённого диаметра и алмаз-
ного порошка, смешанного с нефтя-
ными остатками, производят свер-
ление отверстия. Когда алмаз про-
сверлен на 0,75 своей толщины, свер-
ление производят с другой стороны.
Эта операция является наиболее слож-
ной и ответственной, так как центры
отверстий, пробуриваемых с разных
сторон алмаза, должны точно совпасть
одно с другим. Сверление отверстий
производится на специальных маши-
нах, иногда снабжённых оптическими
приборами для центрировки сверле-
ния с обеих сторон алмаза. Различают
машины с горизонтальным и верти-
кальным положением сверлильной
иглы. После того, как отверстие
просверлено, производится полиро'вка
его стенок. _
№ 2 Значение алмазов в обороне страны 17
За последние десять лет употре-
бление различного рода инструментов,
изготовляемых из алмазов, сильно
возросло, и объём настоящей статьи
не позволяет перечислить все области
их применения, так что в ней приве-
дены лишь наиболее важные. Однако
имеется ещё много областей, где при-
менение обделанных алмазов тормо-
зится недостатком наших знаний о
свойствах этого очень интересного
минерала.
Б, Применение дроблёных алмазов
Для этих целей применяются наи-
более дешёвые низкопробные алмазы
самого разнообразного размера.Чтобы
судить о масштабе промышленности
дроблёных алмазов, можно указать,
что большая часть добычи Бельгий-
ского Конго поступает на рынок в
дроблёном виде, а она составляет
77% всей мировой добычи алмазов.
Дроблёные алмазы применяются
или в виде порошков различной круп-
ности зерна, или в виде связанных
теми или иными веществами алмаз-
ных кругов.
Для дробления обкчно берутся
алмазы или в виде целых кристаллов
или в виде обломков величиной до 5
карат. Эти алмазы предварительно
дробятся в особых ступах, а потом
поступают в шаровые мельницы со
стальными шарами, где происходит
дальнейшее измельчение, при этом
основным правилом является получе-
ние остроугольных частиц.
Сортировка получаемого материа-
ла по крупности происходит в за-
крытой системе решёт, йо избежание,
во-первых, потери алмазоносной пыли,
а, во-вторых, с гигиенической точки
зрения, так как алмазная пыль осо-
бенно вредна для здоровья. Частицы
размером меньше трех миллимикрон,
теряют свои режущие свойства и
являются отходами производства.
Связующим цементом в алмазных
кругах является резиноид и различ-
ные металлы в порошкообразном
состоянии, как-то, кобальт и др.
Алмазные круги, - как правило,
имеют центральную часть, состоящую
из резиноида или металла, лишённого
2—Природа № 2
алмазов и алмазосодержащей обо-
лочки, которая, в свою очередь, со-
стоит из тонких 0,4—3 мм в случае ме-
талла, и 0,8—3 мм в случае резиноида
плоских зон, то содержащих алмаз-
ный порошок, то лишённых его. Фор-
ма круга и его назначение опреде-
ляются положением этих плоских
зон по отношению -к центральной
части.
В зависимости от назначения, каж-
дый круг должен иметь определён-
ные весовые соотношения между
алмазным порошком и связующим ве-
ществом, и, кроме того, постоянную
крупность алмазных частиц.
Приготовленные вышеуказанным
способом круги прессуются до желае-
мого давления, а затем обжигаются
при определённых температурных
условиях до полного затвердевания
резиноида или расплавления и цемен-
тации порошкообразного металла.
Существует4 много размеров и
форм алмазных кругов, но по своему
назначению их можно разделить на
два основных класса, а именно:
1) круги, служащие для полировки
поверхности,
2) круги, служащие для резки и
вообще обработки твёрдых сплавов
и веществ.
Диаметр кругов колеблется от 15
до 35 см.
Алмазные -круги, помимо всего
прочего, служат для обработки и ре-
монта инструментов, изготовляемых
из карбидов вольфрама, бора, тантала
и т. п. Алмазные круги, где связую-
щим веществом является резиноид,
применяются для особо точной и
ответственной полировки, например,
цилиндрических поверхностей и т. п.
Рост применения алмазных кругов
хорошо иллюстрируется следующей
таблицей, где потребление алмазных
кругов в 1936 г. принято за единицу.
1936 — 1 1939 — 3
1937 — 2 . 1940 — 5
1938 — 2 1941 -19
Из этой таблицы видно, что за
последние шесть лет потребление
алмазных кругов возросло в 19 ра»,
и только за год войны почти в 4
раза, по сравнению с предыдущим
годом, что указывает на то, что в
18
Природа
1944
основном потребителем этих кругов
является оборонная промышленность,
которая применяет их для резки и
обработки твёрдых сплавов. Употре-
бление алмазного порошка в качестве
абразива указывалось выше при свер-
лении отверстий в алмазных воло-
чильных штампах.
Алмазные „ порошки различной
крупности применяются при обработ-
ке поверхностей твёрдых сплавов в
оборонной промышленности, для при-
готовления полированных шлифов
из твёрдых пород и минералов, ддя
нарезки пьезокварцевых пластинбк
и т. п.
Из приведенного весьма беглого
и краткого обзора главнейших обла-
стей применения алмазов совершенно
отчётливо вытекает, во-первых, нас-
колько важно для обороноспособ-
ности страны иметь хорошо разви-
тую добывающую и обрабатывающую
алмазную промышленность, а, во-вто-
рых, из него явствует, что значи-
тельная часть алмазов поступает
на мировой рынок в раздробленном
виде, поэтому погоня за добычей
исключительно крупных алмазов явля-
ется мало обоснованной и поэтому
разработка технологического про-
цесса извлечения из россыпей и ко-
ренных месторождений, попутно с
добычей крупных камней, и мелочи,
является весьма актуальной, так как
в противном случае на изготовление
алмазных порошков различной круп-
ности придётся тратить дорогостоя-
щие крупные алмазы, что , вряд ли
является рентабельным делом.
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КРУГОВОРОТЕ АЗОТА
ДО ЛАВУАЗЬЕ И ПОСЛЕ НЕГО
Акад. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВ ,
Как известно, главную массу ра-
стительных и животных организмов
составляют четыре элемента, полу-
чивших поэтому даже название „орга-
ногенов" (С, О, N и Н), и к ним не
раз ботаники применяли' известное
четверостишие Шиллера:
„Vier Elemente
Innig gesellt
Bilden das Leben,
Bauen die Welt!"
Но если в принципе эти элементы
равноценны и одинаково необходимы
для жизни растения, то практически
в земледелии они встречают весьма
различное отношение к себе, и по
понятной причине: в то время, как
углекислота, кислород воздуха и вода
одинаково доступны всем растениям,
азот воздуха высшим растениям сам
по себе недоступен, они должны
искать соединений азота в почве;
в то же^ремя земная кора не есть
первичное местонахождение азота, в
ней его мало, и в землю азот должен
придти всё-таки из воздуха. Но в
молекуле азота атомы очень прочно
связаны тройной связью (N ЕЕ N) и
расшатать эту связь нелегко, поэтому
на холоду азот не склонен реаги-
ровать ни с кислородом, ни с водо-
родом. Есть, правда, металл, атомы
которого способны отодвинуть друг
от друга атойы азота и сами всту-
пить в соединение с ними,—это литий1,
но эта реакция может быть интересна
лишь для технолога, в природных же
условиях мы имеем' только два слу-
чая связывания азота,—-это окисле-
ние при электрическом разряде (мол-
ния) и восстановительные процессы,
характерные для некоторых микро-
организмов, пока не вполне разъяс-
нённые.
Но на ударах молнии урожаев
строить нельзя, а путь к использо-
1 N = N + 6Li=2Nfcia.
№ 2 Представления о круговороте азота до Лавуазье и после него 19
ванию азота воздуха с помощью ми-
кроорганизмов долго не был известен,
и ещё дольше (до XX столетия) не
были известны пути технического
использования азота воздуха.
Поэтому в период, когда Гельри-
гель и Габер не проложили ещё
этих путей, наличность огромного
воздушного океана, в составе кото-
рого львиная доля принадлежит азо-
ту, при одновременном азотном го-
роде в почве, поражала ищущие умы
избранных представителей агроно-
мии. Какой’тоской по азоту, какой
жаждой найти мост к его использо-
ванию звучат слова ставшего впослед-
ствии знаменитым Шульца из Люпи-
ца, этого студента либиховских вре-
мён и ревностного последователя
Либиха, который сел на землю, полу-
чив в наследство „волчью пустошь"
(Wiistenei Lupitz), на которой ничего
не росло, кроме вереска, и начал
удобрять её бесплодные пески калием
и фосфором (по Либиху), ожидая, что
азот придет сам собой из воздуха Ч
Но азот не приходил, хозяйство
давало Шульцу только убытки, пока
этот тонкий наблюдатель не подме-
тил (ещё до известнбго открытия
Гельригёля), что „волчью пустошь"
способны оплодотворить волчьи бобы
—люпины (Lapinas от lupus—волк).
Тогда сложилась у него своего рода
песнь об азоте, хотя и написанная
прозой:
„Если не говорить о воде, то
именно азот является самым могу-
щественным двигателем в процессах
развития роста и творчества приро-
ды. Егб уловить, им овладеть — вот
в чём задача, егб сберечь — вот в
чем ключ к экономике; подчинить
себе егб источник, бающий с неисто-
щимой энергией— вот в чем тайна
благосостояния".
Ряд противоположностей связан
со словом азот: с одной стороны,
это „нежизненный газ", а с другой
стороны, нет жизни без азота, ибо,
он является непременной составной
1 При этом Либих имел в виду не свобод-
ный азот воздуха, а примесь углекислого ам-
мония; однако, содержание последнего в воз-
духе оказалось настолько незначительным, чте
оно не может влиять на высоту урожая.
2*
частью белков) азот даёт соединения,
то, окисленные, то восстановленные
то кислотного, то щелочного харак-
тера, причём, в отличие от других
элементов, растения способны исполь-
зовать в процессах синтеза разные
степени окисления ,и восстановления,
как азотная, азотистая и азотноватая
кислоты, аммиак и гидроксиламин.
С экономической стороны азот также
является то самым дорогим элемен-
том, если речь идет о минеральных
удобрениях, то самым дешёвым, если
иметь в виду использование азота
бобовых.
Историю вопроса о роли азота в
жизни растений нужно начинать, ко-
нечно, не с Шульца, а с Буссенго
(1836 г.), но и это будет правильно
лишь в том случае, если говорить
о периоде настрящей химии, которой
положил начало Лавуазье; на деле
же, вопрос этот возник ещё до Ла-
вуазье, во времена алхимии и иатро-
химии, только терминология в то
время была совершенно иная, именно,
речь шла обычно о „воздушном на-
чале селитры". Предполагалось, что
„зародыши селитры „(germes, oeufs)
носятся в воздухе, но только в поч-
ве происходит „инкубация" и разви-
тие зародышей, рождается драгоцен-
ная соль („сольземли")1.
Уже Альберт Великий (XIII ст.) в
своёмтрактатё „De mirabilibus mundi"
говорит о селитре, у авторов XIV
века встречаются рецепты для очи-
щения селитры, как компонента по-
роха (“Codex Gennariicus, 1350), а затем
ею начинают интересоваться как
„солью плодородия". В 1540 г. во
Франции был запрещён вывоз селит-
ры за границу, её нужно было сда-
вать ^государству, а в 1544 г. был
1 Напомним, что и позднее (в первой поло-
вине XIX века), когда азот стал известен, как
главная составная часть воздуха, существо-
вало мнение, что селитра образуется за счет
газообразного азота благодаря тому, что поч-
ва, как пористое тело, способствует окислению
азота кислородом воздуха (подобно водород-
ному огниву) и образующиеся окислы азота
связываются кальцием почвы (Longchamps,
1823). Это мнение было опровергнуто опы-
тами Буссенго, который показал, что накоп-
ление нитратов в почве не связана с фикса-
цией азота воздуха.
20
При^рда
1944
издан эдикт о создании 300 опорных
пунктов по отысканию и добыванию
селитры; в 1563 г. появился трактат
Бернара Палисси1 о значении солей
в земледелии („Les seis vegetatifs"),
где он ставит плодородие почвы в
зависимость от содержания в ней
известных солей и говорит, что на-
воз был бы бесполезен, если бы не
содержал „соли, которая z остается
после разложения соломы и сена", а
затем один из слушателей его лек-
ций в Париже говорит ещё более
определённо, что навоз содержит
„соль мочи" и что повышение пло-
дородия почвы зависит от образо-
вания в ней „sues nitreux" или „1а
salure du nitre"1 2; он не раз повторяет
тезис Палисси, что для почвы „соль
есть отец плодородия", но у него
яснее, чем у Палисси, видно, какой
соли придаётся главное значение.
Но наиболее замечательными яв-
ляются в XVII веке мысли о значе-
нии азота в жизни растений и о круго-
вороте азота в природе, высказанные
Иоганном Рудольфом Глаубером,
Правда, он не говорит пока слова
„азот", он говорит nitrum. Трудно
сказать, как следует х перевести это
слово, но это не селитра, так как
нередко он говорит отдельно о се-
литре и отдельно о nitrum3. Я бы
сказал, пользуясь терминологией
„Синей птицы", что nitrtim это „душа
селитры", это предчувствие существо-
вания азота. При переводе на со-
временный язык можно было бы ска-
зать, что nitrum у Глаубера иногда
1 Бернар Палисси, даровитый самоучка,
первоначально рабочий-гончар, затем химик-
эмпирик, составитель эмалей для севрского
фарфора, живописец, скульптор, путеше-
ственник, топограф и геолог, в старости чи-
тал лекции при дворе короля для избранных
слушателей, (врачей и пр.), но затем был при-
суждён инквизицией к смертной казни
и был спасён только благодаря вмешатель-
ству королевы-матери. См. о Палисси в книге
Фигье .Жизнь замечательных людей", а также
у Grandeau. „Chimie appliques a 1’agrlculture*,
Paris, 1879.
2 Это был Gul de Brosse, врач Людовика
XIII.
3 Наше слово «селитра* включает в себе
в скрытой форме nitrum, оно происходит от
латинского sal ni tri, оттуда sei nitri (ср. фран-
цузское sei) и затем — selitra (ср. испанское
salitra).
означает „азот", а иногда „ион NO3“.
Так, в своём труде „Teutschlands
Woffafahrt" (1656) он говорит „sal et
nitrum est unica vegetatio, generatio
omnium vegetabilium, animalium, mine-
ralium", что буквально переводить
трудно, но что в модернизированном
изложении близко к утверждению,
что зольные вещества (соли) и азот
(или — душа селитры) представляют
единственную рричину вегетации,
если говорить о почве. Характерно
следующее место у Глаубера: „Ве-
роятно, вся селитра (или ,„начало
селитры"), которой мы пользуемся,
происходит из растений". Указывая,
что селитра образуется на стенах
конюшень и скотных дворов, он ста-
вит вопрос — как же она образуется?
Очевидно, за счёт мочи и экскремен-
тов животных. Но они происходят
из пищи животных, из травы или
сена, словом — из растительных ма-
териалов. Следовательно, эти послед-
ние содержат „начало селитры", а
органы пищеварения только подго-
товляют его отщепление. Глаубер
отмечает, что селитра образуется и
без участия экскрементов, если сме-
шивать с землёй листья и другие
материалы растительного или живот-
ного происхождения, и указывает,
что это может быть использовано
для промышленного добывания се-
литры. Дальше он говорит, что се-
литру (nitrum) можно посеять, как
полевые культуры, и малым количе-
ством фермента заразить громадное
количество земли, которая не замед-
лит покрыться селитрой „подобно
тому, как небольшое количество пив-
ных дрожжей может вызвать броже-
ние громадного количества теста".
Таким образом, у него есть уже по-
нятие о каком-то сходстве процесса
образования селитры с -брожением].
У Глаубера были некоторые пред-
ставления о круговороте связанного
азота. Так, он говорил, что „начало
селитры" (nitrum) поднимается из
глубин земли в царство воздуха, от-
’Lenglen. L’evolutlon de la theorie de 1’em-
ploi des engrais a travers des ages, quatrleme
par'.ie — XVII slecle (также ряд статей его же
в „Ghimle et Industrie, т. 28 и 29, 1932 и
1933).
№ 2 Представления о круговороте азота до Лавуазье и после него 21
куда возвращается „насыщенным
астральными влияниями,_ растворён-
ным в воде дождя, снега и росы,
чтобы дать плодородие почве“. В росе
и других осадках, действительно, чув-
ствительные реактивы позволяют
открыть присутствие азотной кисло-
ты, хотя с количественной стороны
этот путь обогащения почвы азотом
оказался слишком незначительным.
Дальше Глаубер так говорит о „на-
чале селитры" (nitrum):
„Это как бы птичка без крыльев,
которая летает день и ночь без от-
дыха, она проникает между всеми
элементами и несёт с собой дух жиз-
ни. От nitrum происходят минералы,
растения и животные. Это начало
никогда не погибает, оно меняет
только форму, когда входит в тело
животных под видом пищи, оно вы-
ходит оттуда в экскрементах и таким
образом возвращается в землю, что-
бы оттуда подняться в воздух с па-
рами и выделениями, и вот оно сно-
ва среди элементов. Оно существует
в корнях растений, и вот оно снова
в пищевых веществах. Таким образом,
круговорот идёт от элементов в
пищевые вещества, из‘пищи в экскре-
менты и оттуда снова в элементы".
Глаубер советует давать селитру
корням винограда, советует смачи-
вать посевное зерно раствором се-
литры, чтобы увеличить урожай.
Свой гимн „началу селитры" Глаубер
заканчивает тем, что, наряду с дру-
гими эпитетами и сравнениями, он
ставит вопрос: не есть ли это тот
„азот", о котором пишут философы?
Но как могло быть известно Глауберу
слово „азот"? Обычно считают, что
это слово ведёт начало от Лавуазье
и образовано из греческого слова
£бо> (живу) и отрицания a (alpha prl-
vativum). На деле же это слово го-
раздо старше, оно встречается у
алхимиков, хотя в другом смысле.
Так, в книгах по истории алхимии
можно встретить символическую
картину „Омовение Латоны * 1 Азотом"
1 Латона — мать Аполлона и Артемиды,
один из образов греческой мифологии. Алхи- .
микц цме^и обыкновение писать иносказа-
(1618). Здесь под азотом разу-
меется что-то вроде живой воды,
жизненного элексира, словом, какая-
то чудотворная жидкость.
Откуда же взялось, это слово,
которым пользовались алхимики?
Оно искусственно построено так:
„Альфа* — первая буква всех тог-
дашних алфавитов, на которых писа-
лись научные произведения—'грече-
ского, латинского и еврейского.
„Зет" — последняя буква латинского
алфавита, „Омега" — греческого' и
„Тов* — последняя буква еврейского
алфавита. Это вариант на мотив из
апокалипсиса: „Аз есмь альфа и оме-
га, начало и конец"; словом „азот"
обозначали то неизвестное „начало
всех начал", то философский камень,
этот чудодейственный „фермент*,
способный превращать металлы в
золото \ то вообще какой-то таин-
ственный ключ красоты, здоровья и
богатства.
Поэтому, когда Глаубер говорил,
что „душа селитры* это и есть „азот
философов", то это, конечно, нельзя
понимать так, что Глаубер имел в
виду азот в смысле Лавуазье; это
было только фигуральное сравнение,
употреблённое для того, чтобы под-
черкнуть всё значение „начала сели-
тры*; однако можно думать, что и
Лавуазье знал об „азоте философов"
и только вложил в это слово иной
смысл.
тельно и важные в химическом обиходе ве-
щества, как сера, ртуть, свинец, обозначать
символическими именами греческих божеств
и героев. Омовение .азотом', повидимому,
означает процесс очищения или беления, со-
ставлявший одну из операций, входивших в
рецепт приготовления философского камня.
См. John Read. Prelude to chemistry. London,
1936, p. 161.
1 Слово „фермент' часто употребляется
алхимиками, причём его первоначальный .
смысл (дрожжи и здкваска, вводимые в тесто
перед приготовлением хлеба) переходит в
условное -обозначение воображаемой способ-
ности философского камня облагораживать
какие угодно количества материалов, превра-
щая их в серебро и золото и при этом не
утрачивать сйоей силы. Вот одна из цитат, сюда
относящихся: .Slcut fermentum pastaevinclt pas-
tam et ad se convertit semper, sic et his lapis
philosophorum habet convertere plurimas partes
metallorum ad se et non convert!*. (Petrus
Bonus de Ferrara, 1330, цит. no SchdUepberger.
Les fermentations),
22
1944
Глаубер не был одинок в своих
высказываниях о селитре; многочи-
сленные путешественники того време-
ни сообщали, что селитра встречается
в Индии, в Америке, в Китае, и даже
в Испании существуют почвы, бога-
тые селитрой, и именно эти почвы
отличаются большим плодородием,
если они хотя бы в известное время
года получают влагу.
Так, некий д-р Stubbes сообщал в
Лондонском королевском, обществе
в 1668 г. о своих наблюдениях на
острове Ямайке, что на землях, со-
держащих селитру („les terres nitreu-
ses" во французском переводе), сахар-
ный тростник растёт пышнее, чем на
других; что табак, выросший на та-
ких землях, при курении издает
треск; попутно он отмечает, что ра-
стения, насыщенные селитрой, плохо
хранятся и легко загнивают.
Довольно давно у алхимиков су-
ществовала идея о „воздушном начале
селитры" (le nitri a£rien).
В 1660—669 гг. различные авторы
(Digby, Henshaw, Read) говорили о
присутствии начала селитры в росе
и рекомендовали намачивать семена
в растворе селитры. Френсис Бэкон
уделял не мало внимания селитре и
в своём трактате „Silva Silvarum"
(1665) он также называл селитру*
„солью плодородия", и думал, что
некоторая „субтильная часть се-
литры" становится существенной сос-
тавной частью растения.
К той же эпохе относятся весьма
интересные высказывания Mayow,
автора „Tractatus quinque medicophy-
sici, quorum primus agit de sal-nitro
et spiritu nitro aereo" (1671).Mayow пер-
вый высказал определённое утверж-
дение, что селитра состоит из кисло-
ты и щёлочи, что воздух участвует
в её образовании, давая летучую её
часть, но земля тоже тут участвует
давая нелетучую щёлочь („1е sei fixe
alcall"). Mayow изучал образование
селитры в почве и показал, что её
содержится больше весной, при на-
чале вегетации, а затем количество
её уменьшается, так как растения её
поглощают.
Роберт Бойль (1626—1691), изве-
стный химик и физик, основатель
Лондонского королевского общест-
ва, посвящает селитре специальный
мемуар: „А fundamental experiment
made with nitre", в котором говорит,
что селитра состоит из двух начал,
именно, кислотцрго, которое летуче
и представляет ’ род .„минерального
уксуса", и другого нелетучего, ще-
лочной природы.
В те же годы в Германии члены
Академии Наук в Галле (Academia
naturae curiosorum) занимались не-
мало селитрой, и Baldvinus (Baudoin)
писал между прочим: „навоз полон
началом селитры". Barbieri в 1681 г.
написал мемуар под заглавием „Spi-
ritus nitro—aerei operationes in mic-
rocosmo"; Giovanni в 1685 г. пред-
ставил диссертацию о брожении, о
.воздухе и о селитре; Regis в своей
„Физике" (1691) говорит о распро-
странённости селитры в почве, и,
наконец, Stahl в 1698 г. уделил рас-
пространению селитры много вни-
мания в своём „Opusculum chimi-
cum". Он также говорит, что непра-
вильно считать селитру происходя-
щей только из земли или только из
воздуха, а нужно допустить участие
того и другого.
Итак, задолго до Лавуазье сложи-
лось представление не только о зна-
чении „начала селитры" в жизни
растений, но и об атмосферном прои-
схождении этого начала. Когда Цри-
стлей открыл, что воздух состоит
из кислорюда и какого-то остатка, не
поддерживающего горение, то он
сначала назвал этот остаток „флоги-
стонированным воздухом". Однако
Лавуазье показал, что этот раз со-
держится, как таковой, в атмосфере
(а не образуется при горении), при-
чём главное внимание привлекла не-
способность этого газа поддерживать
дыхание и горение. Отсюда первона-
чальное выражение Лавуазье — „то-
ette atmospherique", т. е. миазмы, или
удушливые газы воздуха. Никакой
связи с „воздушным началом сели-
тры"-тогда не было установлено, на
первое место выступало только про-
тивоположение этого газа кислороду
в отношении процессов дыхания и
горения; но в 1783 г. Кавендиш
показал, что при^пропускании элек-
№ 2 Представления о круговороте азота до Лавуазье и после меге 23
трической искры через воздух этот
газ соединяется с кислородом и даёт
окислы азота, что привело к назва-
нию nitrog£ne (так, в сущности, най-
ден был мостик от „нежизненного"
азота к дающей жизнь растениям
селитре); с другой стороны, Бертолле
вскоре нашёл, что тот же элемент
входит в состав „alcali volatil”, т. е.
аммиака (а следовательно, и в состав
ряда веществ животного происхо-
ждения). Поэтому Фуркруа предложил
термин „alcalig£ne“; но в 1787 г.
комиссия по химической терминоло-
гии, состоявшая из Лавуазье, Бер-
толле, Фуркруа и де-Морво, пред-
почла вместо положительной харак-
теристики нового газа отметить от-
рицательные его свойства и назвала
его „нежизненным газом” или азотом
(azote), производя это слово от гре-
ческого слова zoo—живу и, объясняя
приставку а как отрицание (в гре-
ческом языке, действительно, приме-
няется так называемое а — privatium).
Но нужно заметить, что законность
такого словообразования вызывает
сомнения, так как букв^ t совсем
нет в конце слова zoo, от него прои-
сходит слово 2оё (йсизнь), которое
образовано без участия буквы t. То
же относится и к комбинированным
терминам, как зоология, зоотехния и
пр. Слово азот взято было, конечно,
от алхимиковх, но сделана была по-
пытка вложить в него иной смысл.
Некоторые авторы так излагают
дальнейшую судьбу вопроса об азоте,
что можно подумать, будто Лавуазье
надолго „омертвил” азот, так что
в следующем'" столетии Буссенго
вновь пришлось устанавливать, что
азот имеет значение не только в
жизни животных, но и растений. Одна-
ко есть несомненные свидетельства
того, что и в период между Лавуа-
зье и Буссенго были химики, настаи-
вавшие на значении соединений азота
1 Это видно из следующих строк, взятых
из статьи .La chimie“, написанной de-Morveau
в 1786 г.: .On а гетагциё, que suivant le
Dlctionnalre de Trevoux, azot signifialt la ma-
tiere premiSre des metaux, le mercure des phi-
losophies; on aurait pu citer aussi Paracelse qui
se sert r6elment des mots,azot et azoth“. (En-
cyclopedie methodique, I, 1786, p. 641),
в питании растений. Так, в Парижской
Академии’Наук в 1805 г. Леблан делал
доклад „Sur les substances ammo-
niacales considers principalement
comme matieres vegetatives”1.
Далее, замечательные высказыва-
ния-no вопросу об источниках азота
растений встречаются у Дэви в его
книге „Agricultural Chemistry” (1813).
Ему было известно о положительном
действии на развитие растений ам-
миачных солей и нитратов; кроме
того, отмечая сходство растительных
белков с животными, он указывает
на особенное богатство белком бобо-
вых; далее, он ссылается на, факт
длительной культуры пшеницы в
чередовании с бобами без падения
урожаев (он имеет, очевидно, в виду
шотландское двуполье: бобы—пшени-
ца, бобы, пшеница и так далее), на-
конец, высказывает мысль, что бобо-
вые, быть может, заимствуют азот
из воздуха. В другом месте он выска-
зывает подобную мысль в более
общей форме, имея в виду происхо-
ждение азота растений вообще, причем
интересно, что он предлагает поста-
вить опыты по этому вопросу пре-
жде всего с низшими растениями (mu-
shrooms and funguses).
Но как ни замечательны эти вы-
сказывания Дэви, историю строго-
экспериментального изучения вопроса
об азоте все-таки нужно начинать с
Буссенго.
Буссенго ещё в ранней молодо-
сти, наблюдая хозяйство туземцев в
Южной Америке, столкнулся с фак-
том чрезвычайно сильного действия
гуано на песчаном побережье в Перу,
на месте бесплодных пустошей воз-
никали пышные плантации кукурузы;
анализируя гуано, Буссенго убедился,
что оно являлось главным образом
азотистым удобрением (но, кроме
того, оно содержало и фосфор); успех
этих „песчаных культур” в Перу
стоял в резком противоречии с гос-
подствовавшим тогда учением Тэера,
которое пыталось обосновать приёмы
удобрения на углеродном питании
растений, якобы зависящем от внесе-
1 Цитировано по Grandeau Chimie et phy-
siologle appllquees a I'agrlculture, Paris^ 1879,
24
Природа
1944
иия органических веществ в почву.
Нужно думать, что эти южноамери-
канские впечатления и дали толчок
дальнейшему ходу мыслей Буссенго.
Подвергнув критике учение Тэера, он
вместо гумусовой (углеродной) тео-
рии истощения и обогащения почв,
выдвинул на первое место вожрос о
значении азота в удобрениях. Когда
он, по возвращении в Европу, будучи
профессором химии в Лионе, стол-
кнулся с вопросами питания растений
и применения удобрений\ его вни-
мание должно . было привлечь сле-
дующее обстоятельство: в сельском
хозяйстве Франции тогда не приме-
нялись ни гуано, ни селитра, а ме-
жду тем урожаи не только держались
на хорошем уровне, но ещё имели
тенденцию к повышению. Так как из
хозяйства отчуждалось значительное
количество азота (в зерне, молоке
и других продуктах) и потому воз-
вращение с навозом не могло быть
полным (не говоря о потерях при
хранении навоза), то возникал во-
прос из каких же источников покры-
'вается дефицит азота? И вот, г я
установления всех статей; азотного
баланса (а также выноса с урожаями
и возмещения с удобрениями других
питательных веществ) Буссенго
предпринимает громадный труд, сто-
ивший нескольких лет сложной ана-
литической работы; он проводит учёт
количества й состава всех удобрений,
применяемых за ротацию каждого
севооборота, всех частей урожая —
зерна и соломы, корней, клубней и
ботвы, клеверного сена. Интересны
самые севообороты, которые заложил
Буссенго в имении Бехельбронн
(Эльзасе) и на которых он изучал
1 Какие обете тельства в личной жизни
Буссенго привели к созданию, помимо лабо-
ратории при кафедре химии, ещё и лаборато-
рии на эльзасс-ой ф рме в Бехельбронне
(первично — Pechelbrunnen), об этом хорошо
рассказано в известном очерке К. А. Тимиря-
зева „Ж. Б. Бусс н о*, где К. А. с большой
теплотой рисует образ своего учителя; и впо-
следствии он всегда вспоминал о нём с бла-
годарностью и даже называл .духовными
внуками Буссенго* тех из своих учеников,
которые работали в области соприкосновения
физиологии растений и агрономии (Коссович
и автор настоящих очерков).
круговорот азота (и других элементов):
здесь было и чисто зерновое трех-
полье, и знаменитое норфолькское
четырехполье, и эльзасское пятипо-
лье, близкое к норфольку, и более
сложные севообороты, генетически
также, связанные с норфольком. Уже
в те времена был хорошо известен
факт, что переход от трехполья к
норфолькскому севообороту принёс
с собой постепенное удвоение сред-
них урожаев в Англии, Бельгии и
Голландии, а норфольк отличался от
трехполья наличием клевера й корне-
плодов на полях. Но только клевер
являлся улучшающим почву расте-
нием, а хлеба и корнеплоды давно
признаны были истощающими почву
растениями (терминология Тэера), и
если после корнеплодов получались
хорошие урожаи яровых, то только
поскольку корнеплоды сами получа-
ли обильное удобрение навозом и
оставляли почву чистой от сорных
трав, клевер же повышал урожаи
следующих за ним озимых, сам не
получая навоза. Факты эти были хо-
рошо известны практикам, но только
Буссенго показал, что клевер и лю-
церна влияют на баланс азота, распо-
лагая каким-то его источником, не
доступным другим растениям,1 и пото-
му сами дают большие урожаи бога-
того азотом сена, не только не исто-
щая почвы, но ещё и повышая её
плодородие.
Вот этот учёт азотного баланса
и установление роли бобовых (за 50
лет до открытия Гельригеля) и со-
ставляет главную заслугу Буссенго.
Основные черты азотного баланса
в разных севооборотах стали изве-
стны Буссенго уже к 1837 г. Но
мало было найти неожиданную ста-
тью прихода в этом балансе, нужно
было вскрыть сущность нового явле-
ния. Поэтому в том же 1837 г.
Буссенго начал и физиологические
опыты, чтобы учесть роль растения в
процессе накопления азота и отде-
лить её от рбли почвы Ч
1 Позднее он поставил также опыты с
почвой (без растений), чтобы проверить, не
Происходит ли фиксация азота в самой почве
(при процессе нитрификации).
№ 2 Представления о круговороте азота до Лавуазье и после него 25
Историю физиологических опытов
Буссенго в этом направлении можно
бы считать общеизвестной, так как
она излагается в учебниках; однако
в учебниках излагается она по Бус-
сенго, а для нас теперь ясно, что
взгляд Буссенго на его первые опыты
требует пересмотра. После второй
серии своих опытов, проведенных в
1851—1853 гг. (а они-то обыкновенно
и описываются в учебниках как глав-
ные), Буссенго стал скептически от-
носиться к своим опытам 1837—
1838 гг., как к менее совершенным.
Между тем именно в этих только
опытах (из серии физиологической)
Буссенго и наблюдал фиксацию азота
бобовыми в значительных количе-
ствах (до 50 мг на сосуд), в полном
согласии с данными полевых опытдв.
Позднее Буссенго считал, что в этих
опытах источником азота мог быть
углекислый аммиак атмосферы \ но
на деле здесь имело место не про-
никновение извне азотистых веществ,
а проникновение внутрь растений
микроскопических существ, о кото-
рых тогда ничего не было известно.
Буссенго, конечно, не подозревал, что
когда он брал-с поля* молодые ра-
стеньица клевера и тщательно отмы-
вал корни от частичек земли, то он
не мог отмыть тех бактерий, кото-
рые уже проникли через корневые
волоски в ткани корня и после пере-
садки растений в прокалённый пе-
сок могли дать начало образованию
клубеньков. В сущности, Буссенго за
50 лет до Гельригеля имел в руках
1 Таково было толкование Либиха, но им
нельзя объяснить коренного различия между
злаками и бобовыми, так как можно допу-
сти'Й’лишь количественное различие в отно-
шении злаковых и бобовых к углекислому
аммиаку, а никак не качественное; затем это
предположение стоит в против >речии с исход-
ным тезисом самого Буссенго, что наиболее
эффективными из всех удобрений являются
азотистые удобрения (чего не могло бы быть,
если бы углекислый аммиак притекал в коли-
чествах, отвечающих 50 мг на поверхность
небольшого сосуда); zoho стоит в противоре-
чии с опытами в Ротамстэде (1843) и с опы-
тами самого Буссенго в 50-х гг. с влиянием
селитры на развитие подсолнечника, — ведь
растения без селитры не были бы „предель-
ными*, если бы углекислый аммиак атмосферы
играл какую-либо роль в снабжении растений
азотом.
факт усвоения азота воздуха клеве-
ром и горохом, но, можно сказать,
своими руками похоронил это откры-
тие, потому что в мышлении этого
строгого аналитика допастеровских
времен не могли укладываться после-
пастеровские Идеи о проникновении
не самого азота, а его аналитически
неуловимых фиксаторов. Стремясь
окончательно избавиться от призра-
ка— влияния углекислого аммиака
атмосферы, которое так утрированно
подчёркивал Либих, Буссенго в по-
следующих опытах (1851—1853 гг.)
заключил растения под стеклянный
колпак, стал брать только семена, а
Не всходы с клеверного поля, — и
явление исчезло; но дело было не в
колпаке, а в более тщательном про-
каливании и бессознательно осущест-
влённой большей стерильности опыта;
так Буссенго „вместе с водой из
ванны выплеснул и ребенка", ибо не
подозревал об его существовании.
Но в полевой обстановке „ребе-
нок" всё громче и громче стал зая-
влять о себе, и к давно известным
фактам положительного влияния кле-
вера и люцерны на урожаи хлебов
стали присоединяться данные и отно-
сительно других представителей се-
мейства бобовых. Так, в Ро^тамстеде
в опытах 1850—1860 гг. с разными
предшественниками бобы оказались
гораздо лучшим предшественником
пшеницы, чем чистый пар, и за 10
лет 5 урожаев пшеницы и 5 урожаев
бобов содержали 827 кг а^ота, между
тем как 10 урожаев пшеницы (без
чередования с бобами) содержали
только 262 кг азота на га. У Шуль-
ца в его „Wiistenei Lupitz" нельзя
было получить урожая картофеля
Выше 8 т, а после введения в 70-х
годах системы люпин — картофель
урожаи пошли в гору и достигли в 80-х
годах 20 т, причём анализы люпицкой
почвы, произведенные Меркером в
1881 г. показали значительное обога-
щение почвы азотом под влиянием
повторной культуры-люпина.
К этому времени работы Пастера
заставили думать о микроорганизмах,
населяющих почву, и после работ
Шлезинга и Мюнца по нитрификации
(1873 — 1877) Вертело заговорил
26
Природа
1944
о возможности фиксации азота поч-
вой, населённой микроорганизмами.
Тогда Гельригель, наблюдавший в
течение почти/ четверти столетия
(1862—1885) при культуре в непрока-
лённом песке капризное неподчине-
ние гороха императиву азотного ми-
нимума, которому овёс послушно
следовал, — пришёл к мысли испытать
заражение гороха вытяжкой из поч-
вы— и роль бактерий, населяющих
Клубеньки бобовых, в деле фиксации
азота бобовыми была, наконец, вы-
явлена.
Открытие Гельригеля произвело
большое впечатление в учёном мире.
Былйг скептики, которые утверждали,
что клубеньки бобовых не имеют
отношения к фиксации свободного
азота, это только резервные вмести-
лища, в которых отлагаются готовые
белковые вещества; но проверка
опытов Г&льригеля в разных странах
дала полное их подтверждение. (Ме-
жду прочим, и у нас в Москве, по
предложению Тимирязева, Коссович
тогда же повторил основной опыт
Гельригеля и дальнейшими исследо-
ваниями подтвердил, что фиксация
азота происходит в корнях, а не в
листьях, как утверждал Франк). Так
была открыта причина благоприят-
ного влияния клевера и было пока-
зано, что успех плодосменного сево-
оборота зависел в первую очередь
от введения бобовых; введение же
корнеплодов, как не связанное с из-
менением круговорота веществ, имело
лишь косвенное значение, как заме-
няющее роль пара в борьбе с сор-
ными травами. -
Вскоре после того, как Гельриге-
лем был, установлен факт фиксации
азота воздуха бобовыми при условии
заражения их клубеньковыми бакте-
риями, были открыты и свободно
живущие бактерии, способные свя-
зывать азот воздуха при помощи
энергетического материала. Честь
открытия таких бактерий принадле-
жит тому же выдающемуся 'микро-
биологу, который первый выделил и
нитрифицирующих бактерий (1890),
С. Н. Виноградскому, который в
1892 г. показал, что анаэробный
микроб Clostridium связывает азот
воздуха, если питать его глюкозой,
причём оказалось возможным уста-
новить известное соотношение между
количеством потреблённой глюкозы
и фиксированного азота]
Затем были открыты фиксаторы
азота и среди аэробов. Таковым яв-
ляется азотобактер, открытый Бей-
еринком в 1901 г.
В XX веке найдены и технические
пути связывания азота воздуха: та-
ково использование давнего открытия
Кавендиша для производства „нор-
вежской селитры” путем окисления
азота кислородом в пламени вольтовой
дуги; таково открытие способности
карбидов, присоединяя азот воздуха,
давать цианистые соединения, лег;ко
переходящие в аммиачные и, наконец,
таков изученный Габером процесс
синтеза аммиака прямым соединением
азота и водорода при высокой темпе-
ратуре и большом давлении.
Таким образом, мы имеем два пути
связывания азота: один технический—
интенсивный путь, дающий ценные
концентраты, другрй—биологический
путь, самый дешёвый, но и экстен-
сивный, требующий больших площа-
дей, занятых клевером и люцерной..
Нужно, примерно, 200000 га клевер-
ного посева, чтобы заменить один
азотный завод, дающий 30000 т свя-
занного азота за год.
Химизм биологического связыва-
ния азота ещё не вполне разгадан.
Путь прямого соединения с кислоро-
дом мало вероятен, так как в расте-
нии преобладают восстановительные
процессы над окислительными, и,
кроме того/ противоречило бы прин-
ципу экономии энергии, если бы сна-
чала шло окисление, а затем обрат-
ный процесс — восстановление до
группы NH2, которая преобладает в
сложных органических .соединениях,
как аминокислоты, входящие в со-
став белков. Путь восстановления
более вероятен; Костычев и Виноград-
ский пришли к выводу, что „азото-
бактер работает по -методу Габера”,
т. е. по схеме:
N = N —> HN=NH—>H2N—NH2—>2NH3
азот диимид гидразин аммиак
Что касаетсяисточника водорода,
№ 2 Представления о круговороте азота до Лаву-азье и после него 27
то таковым являются углеводы и
продукты их превращения (напри-
мер, RCH2OH —>RCHO + Н2 или:
СООН СНОН CHsCOOH '
СООН СОСН2СООН4-Н2 и т. д.).
ОДнако, если окисление азота
менее вероятно, чем его восстано-
вление, то возможно одновременное
восстановление и окисление при сое-
динении азота с водой; так, мыслимо
образование нестойкого гидрата
азота Н — N —N-*-H, который, реа-
I I
ОН ОН
гируя далее ещё с одной частицей
воды, распадается, давая:
NH2OH и NH(OH)2
гидроксиламин диоксиаммиак
Последнее соединение известно в
ангидридной форме: 2NH (ОН)2 —
— 2H2O = N2H,O2 или HON = NOH
(азотноватистая кислота). Но дальше
последнее соединение должно при
восстановлении’ всё-таки давать ам-
миак или по крайней мере гидроксил-
амин, который с жадностью реаги-
рует с карбонильными группами,
давая оксимы: z
RCO + NH2OH = RC = N — ОН.
Оксимы при последовательном вос-
становлении дают имино- и амино-
кислоты.
Сторонником этой теории гидра-
тации азота, как первой ступени его
связывания, является датский био-
химик Блюм.
В конце концов уже не так су-
. щественно, реагирует ли с кетоно-
кислотами гидроксиламин или аммиак,
в том и другом случае кетонокисло-
там (как оксалоуксусная или кето-
глутаровая кислота) принадлежит
важная роль в синтезе аминокислот.
Итак, та вольная .птичка без
крыльев", в виде полётов которой
300 лет назад Глаубер образно рисо-
вал круговорот .воздушного начала
селитры®, теперь приручена челове-
ком, пути от азота воздуха к азоту
нервной и мышечной ткани в основе
известны.
Но предстоит ещё точнее выяснить,
механизм связывания азота бактерия-
ми, что имеет не только большой
интерес для физиологии растений, но
полученные результаты будут важны
и для технологического процесса свя-
зывания азота, если выяснится, от
каких именно условий зависит возмо-
жность этого связывания при обыч-
ной температуре и давлении, в то
время как в технике до сих пор не-
избежным было применение высо-
ких температур и очень больших дав-
лений. Поэтому нужно пожелать,
чтобы процессом биологического свя-
зывания азота интересовались не
только микробиологи, но и предста-
вители общей химии,
ЖИЗНЬ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ НА ДОКЕМ-
БРИЙСКИХ МАТЕРИКАХ'
Чл.-корр. АН СССР Л. С. БЕРГ
Как в научной, так и Ъ популяр-
ной литературе весьма распространён
взгляд, что в докембрийское и даже
в раннепалеозойское время поверх-
ность суши представляла сплошную
безжизненную пустыню — п ан эре-
ми ю, как можно было бы назвать
такое состояние (от греческих слов
pan—весь, всеобщий, и eremia — пус-
тыня). Приведём несколько справок.
В докладе, сделанном на послед-
нем Международном геологическом
съезде в Москве, Хоуэлл [1в] утвер-
ждает, чтов позднепротерозойское и
даже в раннекембрийское время суша
была совершенно лишена раститель-
ности /И, стало' быть, и животной
жизни. Такого же мнения относитель-
но начала кембрия держатся Шухерт
и Данбар [21]~ в своём, впрочем, пре-
восходном, руководстве по геологии.
Согласно В. Обручеву [13,14], в докем-
брийское время „на суше не было
органической жизни...; суша пред-
ставляла абсолютную пустыню,поверх-
ность которой подвергалась интен”
сивному механическому и хими-
ческому выветриванию". В своём
курсе исторической геологии Стра-
хов [17] тоже говорит, что на кем-
брийских материках была сплош-
ная пустыня — панэремия, как ска-
зали бы мы. В новейшем учебнике
исторической геологии Коровина [п]
читаем, что в кембрие и силуре
материки представляли безжизненные
каменистые и песчаные пустыни, а в
девонское время суша в лучшем слу-
чае была кое-где покрыта редкими
и бедными зарослями. По мнению
известного палеофитюлога Криштофо-
вича [12], до девона „наземной расти-
тельности не существовало вообще,
или она не играла никакой роли".
Однако мнение это, при ближай-
шем рассмотрении, оказывается не-
правильным. Никогда, ни в архейское,
1 Доложено в заседании учёного совета
Почвенного института Академии Наук СССР
28 сентября 1943 г.
ни в протерозойское,ни в кембрийское,
ни в послекембрийское время мате'-
рики не представляли собою сплош-
ных пустынь.
Невозможность панэремии с точки
зрения физической географии
В настоящее время мы знаем, что
в протерозойских морях жили радио-
лярии, губки, черви, членистоногие,
не говоря о представителях расти-
тельного мира — многочисленных из-
вестковых водорослях. Раз существо-
вала столь высоко развитая жизнь в
океанах, Земля Должна была обладать
атмосферой из кислорода, азота и
углекислоты. Если была атмосфера,
необходимо принять, что существо-
вала циркуляция атмосферы, а стало
быть, и перенос влаги. Следовательно,
сплошных пустынь на материках
не могло быть ни в кембрийское, ни
в протерозойское время, как и те-
перь на суше нет сплошных пустынь.
К этому надо прибавить, что проте-
розой отличался чрезвычайно силь-
ным проявлением тектонических дви-
жений, в результате которых должны
были образоваться мощные горные
поднятия. А горы, как известно, слу-
жат конденсаторами влаги.
Примером планеты, представляю-
щей собою сплошную и абсолютную
пустыню — идеальную панэремию, —
служит Луна, где нет ни воды, ни
воздуха и где, стало бцть, невоз-
можна жизнь. Но на Земле такой
картины ни в протерозойское ни в
какое-либо из последующих времен
нельзя себе представить^ Зсегда пу-
стыни, как и теперь, имели ограни-
ченное распространение.
Невозможность панэремии с биоло-
гической точки зрения
Все признают, что в протерозое
океаны были, как мы говорили, обиль-
но населены животными и растения-
ми. Было бы удивительно, если бы к
№ 2
Жизнь и почвообразование на докембрийских материках
29
началу кембрия и суша не оказалась
заселённой. Времени для этого прош-
ло достаточно: к концу протерозоя,
говорит Шухерт[21], жизнь на Земле
существовала, вероятно, уже около
тысячи миллионов лет.
Древнейшие следы жизни на Зем-
ле известны с самого начала геоло-
гической истории, именно с низов
архея (или археозоя). В основании
украинского докембрия залегают ме-
таморфизованные осадочные поро-
ды— глины и мергеля, местами с
прослоями известняков. Этой свите
подчинены графитовые сланцы, кото-
рым в настоящее время приписывают
органическое происхождение (Дубы-
на [?], 1939). В названных сланцах,
отложившихся в самом начале архёя,
заключается до 15—20% углерода.
Углерод этот получился из архейских
организмов (напомним, что есть гра-
фит и неорганического происхожде-
ния). Стало быть, жизнь изобиловала
в Украине на заре истории Земли.
Но то же было и ви Северной Аме-
рике. В штате Нью-Йорк в основании
архейских пород залегает гренвиль-
ская осадочная толща, заключающая
слои графитовых сланцев мощностью
от 1 до 5 м. Известный геолог До-
бсон (W. Dawson) говорил, что в
гренвильских осадочных породах рас-
сеяно углерода больше, чем во всей
каменноугольной системе. Стало быть,
в самом начале архея, около 2 мил-
лиардов лет тому назад, жизнь уже
кищела на Земле. Но в какой среде
жили организмы, давшие начало этим
углеродистым осадкам — в море, в
пресной воде или на суше (например
в болотах),— сказать в настоящее
время невозможно. Если в море -и
если принимать, как это думают мно-
гие, что, жизнь возникла в океане, то
к началу протерозоя прошло доста-
точно времени — не одна сотня мил-
лионов лет, чтобы материки успели
заселиться организмами.
Итак, не приходится сомневаться,
что в протерозойское время и в те-
чение древнего палеозоя (кембрий,
силур) на материках как на суше,
так и в пресной воде существовала
обильная жизнь. Только жизнь эта
была другая, чем тепе’рь. На поверх-
нЬсти почвы не было высших типов
растений и животных, но зато на
поверхности почвы ив самой почве,
очевидно, находилось не меньшее ко-
личество микроорганизмов, чем в на-
стоящее время. Тогда, как и теперь,
на суше должны были существовать
зелёные водоросли, синезелёные во-
доросли, бактерии и низшие грибы.
Надо думать, что были и простейшие:
корненожки, жгутиковые, ресничатые
инфузории (о более высоко органи-
зованных наземных животных,- како-
вы, например, черви или членистоно-
гие, мы умышленно не говорим). За
отсутствием конкуренции со стороны
высшей растительности, зелёные и
синезелёные водоросли могли дости-
гать на поверхности почвы массово-
го развития.
Пионеры жизни
В связи со сказанным возникает
вопрос, какие организмы в настоящее
время являются пионерами на дев-
ственном субстрате.
На, казалось бы, безжизненных
гранитах Вогезов, гнейсах Сен-Готар-
да, известняках вершины Фаульгорна
в Швейцарии, в мельчайших трещи-
нах скал французский микробиолог
Мюнц находил нитрифицирующие
бактерии, которые, давая начало азот-
ной кислоте, способствуют выветрива-
нию горных пород и образованию
почв. Те же бактерии обнаружены
на скалах Земли Франца Иосифа и
Северной Земли, а также подо льдом
ледников. Есть основания думать, что
бактерии существовали и в докем-
брийские время, о чём будет сказано
ниже.
На Памире, в нишах гранитных
скал, на известной глубине от по-
верхности Одинцова [15] обнаружила
синезелёную водоросль глеокапсу
(Gloeocapsa minor}. Обычно прини-
мают, что синезёленые водоросли
обладают способностью усваивать
атмосферный азот лишь в симбиозе
с бактерией азотобактером. В иссле-
дованной • на Памире породе азото-
бактера не оказалось, и тем не менее
Одинцова утверждает, что ей уда-
лось. установить способность памир-
30
Природа
1944
ской глеокапсы усваивать атмосфер-
ный азот. Как бы то ни было, глео-
капса, очевидно, способствует выве-
триванию гранитов на Памире.
Пионерами жизни на вулканиче-
ском пепле острова Кракатау, после
извержения 1883 г., были тоже сине-
зелёные водоросли, из рода Lyngbya.
Синезелёные водоросли известны
ещё с протерозоя. Нет ничего неве-
роятного в том,что и докембрийские
граниты выветривались при содей-
ствии хорошо нам известной глеокап-
сы или похожей на неё синезелёной
водоросли. По крайней мере, близ-
кая к глеокапсе водоросль сла-
гает собою, как показал М. Д. За-
лесский, нижнесилурийские кукерские
горючие сланцы по южному берегу
Финского залива.
Низшая растительность, повиди-
мому, имеется на Марсе, в атмосфере
которого должен иметься, хотя и в
небольшом количестве, кислород.
Судя по красному цвету поверхност-
ных пород, раньше кислорода было
больше. По мнению астронома Джон-
са [®], жизнь на Марсе теперь зату-
хает.
Микроорганизмы в современных
почвах
Для пояснения сказанного в пре-
дыдущем отделе остановимся,на мире
низших организмов, населяющем со-
временные почвы. Каждый гектар
почвы, говорят микробиологи, содер-
жит в пахотном слое несколько тонн
микроорганизмов: водорослей, бакте-
рий, грибов, простейших; более вы-
соко организованные существа мы
оставляем без рассмотрения.
Водоросли
Из водорослей в почве встреча-
ются зелёные, диатомовые, синезе-
лёные.
Синезелёные водоросли, вообще,
очень стойки к колебаниям темпера-
туры. Одни виды выносят в вегета-
тивном состоянии замораживание,
другие могут жить в горячих источ-
никах, а равно и в воде обычной
температуры. Помимо того, почвен-
ные синезелёные способны выдержи-
вать значительное иссушение. Извест-
ная английская исследовательница
почвенных водорослей Бристоль-Роч
(1927) высушивала образцы почв в
токе сухого’ воздуха при 35°С. При
этом синезелёные почти полностью
сохранили свою жизнеспособность,
зелёные оказались стойкими в разной
мере, а диатомеи полностью погибали.
Эти наблюдения объясняют нам гео-
графическое распространение сине-
зелёных. На солонцах, в полупустыне
нашего юго-востока местами в мас-
совых количествах размножаются
синезелёные водоросли, среди кото-
рых бросаются в глаза крупные ко-
лонии, до 3—4 см, ностока. С другой
стороны, синезелёные обычны на за-
болоченных почвах Новой Земли.
Кроме синезелёных, на влажной
земле нередко развиваются диатомеи,
а из зелёных водорослей Botrydium,
надземная часть которых имеет вид
зелёных пузырьков диаметром в 1 мм,
затем вошерия, хламидомонады, пле-
врококки,и др.
Но водоросли весьма обычны не
только на поверхности почвы/ но и
в верхних горизонтах её. У нас они,
по исследованиям Голлербаха [®], идут
в песчаных почвах до глубины в
15 см, но в Германии, а также в Аф-
рике синезелёные водоросли обнару-
жены до глубины в 50 см, В почвах
окрестностей Ленинграда, Луги и
Тихвина, с глубины в 1—2 см Гол-
лербах нашёл 108 видов водорослей,
из них 50' синезелёных, 2 жгутико-
вых и 56'зелёных. Диатомеи не учи-
тывались, а их в почве не мало; в
Англии столько же видов почвенных
диатомей, сколько видов зелёных. Со
включением диатомей число почвен-
ных водоро*слей Ленинградской об-
ласти составило бы 180—200 видов
(при этом водоросли, живущие на
поверхности почвы, не приняты во
внимание). По словам названного
исследователя, в нормальных почвах
всегда имеются водоросли; в Англии
их содержится до 100 000 особей на
1 г почвы, причём громадное боль-
шинство приходится на зелёные.
Почвенные водоросли, как мы
видели, встречаются и на некоторой
№ 2 Жизнь и почвообразование на докембрийских материках 31
глубине, куда свет не проникает.
Объясняется это тем, что зелёные
водоросли, равно как некоторые сине-
зелёные и диатомовые, обладают
способностью при отсутствии света
питаться гетеротрофно, т. е. за счёт
органических веществ. При этом
некоторые (например, Chlorella, Pleti-
rococcus) могут сохранять хлорофилл
после двухлетнего пребывания в
темноте.
Бактерии
Положение бактерий в системе
ещё не установлено окончательно.
Но можно думать, что эти организмы
существовали ещё с архейской эры.
„Характер минералов археозойских
слоёв и особенно характер их ассо-
циаций с неменьшей несомненностью
доказывает нахождение бактерий во
всём археозое — в самых древнейших
доступных геологическому изучению
пластах нашей планеты®,—говорит
Вернадский [4]. По данным известного
палеонтолога Уолкота (Walcott, 1916),
бактерии имеются в докембрийских
известняках США.
В верхних горизонтах современ-
ных почв количество бактерий исчи-
сляется, как мы увидим, сотнями мил-
лионов и даже миллиардами на 1 г
почвы. Если принять содержание жи-
вых бактерий в 1 миллиард на грамм
почвы, то в пахотном слое мощно-
стью в 30 см окажется 5 т бак-
терий на гектар, или О,1°/о от веса
почвы. Не напрасно, стало быть, Берт-
ло говорил, что почва есть нечто
живое (quelqu^ chose de vivant). Ре-
зультаты жизнедеятельности этой
заключённой в почве массы живого
вещества громадны.^ Среди почвенных
бактерий есть разные типы: одни пи-
таются белками, другие разлагают
клетчатку, третьи (каков, например,
азотобактер) усваивают атмосферный
азот, четвёртые окисляют соли аммо-
ния в азотистые и далее в азотно-
кислые, т. е. участвуют в процессе
нитрификации, пятые отлагают гидрат
окиси железа и т. д..
Несколько данных о количестве
бактерий в почвах. В лесостепных
почвах Поволжья находили до 2,75
миллиардов бактерий на 1 г почвы,
в подзолистых почвах бассейна Камы
3 миллиарда, в серозёмах близ Таш-
кента до 1,6 миллиарда микроорга-
низмов.
Грибы
Из грибов в почве изобилуют
плесени, дрожжевые грибки и акти-
номицеты или лучистые грибки. Ко-
личество последних может достигать
миллиона и более на 1 г почвы
(Waksman [3]). Некоторые лучистые
’грибки могут разрушать клетчатку;
многие разлагают белки на амино-
кислоты и аммиак. _
Докембрийские грибы, остатки ко-
торых пока неизвестны, могли быть
паразитами или сапрофитами почвен-
ных водорослей или жить с ними в
таком своеобразном сожительстве,
какое наблюдается у современных
лишайников.
Простейшие
Из простейших в почве встреча-
тотся корненожки, жгутиковые и ин-
фузории. Эти почвенные организмы
питаются бактериями, грибами, а так-
же и разлагающимися органическими
веществами. В почвах Англии найдено
250 видов простейших, из которых
только немногие обитают исключи-
тельно в почвах. В неудобренных
почвах Ротамстедской станции (Анг-
лия) обнаружено летом в 1 г 15000
жгутиковых и 2000 амеб (Waksman [3]).
Множество цист простейших оказа-
лось в чернозёмах (на залежи) Воро-
нежской обл. (Раммельмейер, 1929).
О простейших в почвах Средней
Азии говорится ниже.
Без сомнения, похожие микроор-
ганизмы (водоросли,бактерии, грибы,
простейшие) обитали и на поверхно-
сти суши докембрийских и ранне-
палеозойских материков Но, кроме
микробов, в современных почвах
имеется большое количество низших
животных, каковы, например, турбел-
лярии, нематоды, малощетинковые
1 Возможно, что не было диатомей, кото-
рые известны с нижней горы. х
32.Природа 1944
черви, коловратки, многоножки и др.
Но их мы не касаемся, чтобы не
усложнять нашего изложения. Во
всяком случае, похожие на них фор-
мы могли обитать в докембрийских
почвах.
Жизнь в докембрийских пустынях
Выше мы показали, что в докем-
брийское и кембрийское времена
суша не могла представлять собою
сплошную пустыню — панэремию.
Но это не значит, что тогда, как и
теперь, на Земле вообще не было
пустынь. Что же представляли собою
эти докембрийские и раннепалеозой-
ские пустыни? Были ли они совер-
шенно безжизненны?
Еслггмы обратимся к современ-
ным пустыням, то увидим, что о них
этого нельзя сказать.
Ограничивая наше рассмотрение,
как и раньше, микроорганизмами,
отметим, что почвы среднеазиатских
пустынь богаты этими существами.
Так, в необработанных серозёмах
Ташкентского и Андижанского рай-
онов заключается 1,0—1,2 миллиарда
микробов, на грамм почвы, в том
числе большое количество азотобак-
тера (Шульгина и др. [20]). В почвах
Сахары существует, несмотря на су-
хость и высокую температуру, бога-
тое население микробов (Фехер, 1939).
Даже в сыпучих песках Бухарского
округа, на вершине бархана обнару-
жено 1,2 миллиарда микробов на
грамм песка (Шульгина и др. [20]). По
наблюдениям А. Бродского [2], в не-
обрабатываемых лёссовых почвах
Средней Азии можно насчитать от
100 до 300 тысяч простейших в 1 г
почвы. Наиболее многочисленны жгу-
тиковые, затем идут амёбы и, нако-
нец, инфузории. Эти организмы ра-
спространены в лёссах пустыни до
глубины в 3—5 м, но с глубиной
число их быстро падает; на целинных
почвах максимум простейших наблю-
дается на глубине 5—20 см. '
Заслуживают внимания следующие
наблюдения Засухина [8| в песках
между низовьями Волги и- Урала. В
углублениях между барханами, под
тонким слоем бесцветного песка, на
глубине всего 0,5 мм от поверхности
обнаружен зелёный горизонт мощно-
стью в 1 мм» состоящий преимуще-
ственно из синезелёных водорослей,
но также .из простейших. Многочи-
сленные нити синезелёной Oscillatorla,
переплетая отдельные песчинки, об-
разуют как бы войлок толщиною до
1 мм, существующий всё лето и
предохраняющий песок от выдувания.
Подобный горизонт есть и в песках
Монголии, а также в песках по Оке.
По аналогии с современными пу-
стынями, есть все основания пола-
гать, что в протерозойских и ранне-
палеозойских пустынях тоже была
своя жизнь. Это не были безжизнен-
ные, азойские пустыни.
Почвообразование на докембрий-
ских материках
Возникает вопрос: были ли почвы
на докембрийских материках? Раз в
те времена не было высшей,расти-
тельности, могли ли происходить
почвообразовательные процессы и
’ совершаться накопление гумуса?
Мы думаем, что на докембрий-
ских материках должны были суще-
ствовать почвы.
В дальнейшем для простоты будем
допускать, что ' органический мир
верхних горизонтов докембрийской
суши был представлен одними микро-
организмами.
Современный почвенный гумус
состоит (Тюрин [18]) из: 1) гумино-
вых веществ, куда относятся раство-
римые в щелочах гуминовые кислоты
[элементарная формула гуминовой
кислоты по Шмуку (C6H4O2),J, рас-
творимые в воде фульвокислоты (под
этим именем объединяют креновые
и апокреновые кислоты) и другие
кислоты, а также „гумины"— веще-
ства, близкие к гуминовым кислотам;
2) лигнина, клетчатки, гемицеллюлёз,
сахаров, белков;/3) жиров, восков,
смол и т. п. веществ, составляющих
обычно менее 5% от общего коли-
чества гумуса.
По мнению известного микробио-
лога и почвоведа Ваксмана (1937),
почвенный гумус (перегной) обра-
зуется исключительно путём,разложе-
№ 2
>кизнь и почвообразовайие на докембрийских Материках
33
ния растительных и животных остат-
ков в процессе жизнедеятельности
микроорганизмов почвы. В связи с
этим современным воззрением умест-
но напомнить слова П. Костычева
(1890): „перегной представляет собою
не мёртвую массу, но в каждой точке
дышет жизнью в разнообразных её
проявлениях".
Как обстояло дело в этом отно-
шении на докембрийской суше, где
в верхних горизонтах не могли не
существовать микроорганизмы, но
где остатков высшей растительности
не было? Думаем, что и в этих усло-
виях должен был накопляться гумус.
Что касается белковых веще-
ств, то, по данным Трусова, подтвер-
ждённым другими исследователями,
растительные белки, разлагаясь под
влиянием микроорганизмов, образуют
гуминовые вещества — гуминовую
кислоту и отчасти гумин. Естественно,
что и белки почвенных микроорга-
низмов служат источником гумуса.
Знаток органического вещества почв,
проф. А. А. Шмук (1930) говорит:
„Какие бы органические остатки ни
попадали в почву, в каких бы напра-
влениях ни развивались и ни шли мик-
робиологические процессы, какие бы
разнообразные органические продук-
ты ни вырабатывались в результате
течения этих процессов, мы всегда
во всех случаях будем иметь неиз-
менное образование плазмы микро-
организмов, т. е. образование белко-
вых тел"... „Поэтому первым почвен-
ным постоянным органическим про-
дуктом при всем разнообразии от-
дельных продуктов, случайно попа-
дающих и образуемых в почве, необ-
ходимо считать почвенный белок или
иными словами белок плазмы микро-
организмов, населяющих почву и
обусловливающих весь ход процессов
микробиологических превращений".
Как раз белками особенно богата
низшая растительность: водоросли,
бактерии и грибы. Все эти организмы
должны были существовать в проте-
розое.
При наличии водорослей в докем-
брийских почвах не могло быть не-
достатка в клетчатке. Мнения
авторов о значении клетчатки в про-
цессе образования гумуса противоре-
чивы. Ваксман (1937) считает, что роль
её ограничена: под воздействием
бактерий — аэробных и анаэробных,
а также грибов, актиномицетов и,
возможно, простейших, клетчатка
быстро разлагается без образования
тёмноокрашенных веществ. Напротив,
Гетчинсон .и Клейтон (1919), изуча-
вшие разложение клетчатки бактерией
Cytophaga, а также Виноградский
(1929) считают, что продукты разло-
жения клетчатки бактериями могут
давать начало гумусу (Тюрин [18];
Кононова [9> 10]). Во всяком случае,
клетчатка может служить косвенным
источником гумуса путём накопления
микробного белка (Трусов, 1917) и
гемицеллюлёз при разложении клет-
чатки бактериями и другими микро-
организмами.
Исследованиями последних лет
обнаружено, что процесс разложения
клетчатки аэробными бактериями
широко распространён в почвах. В
этом процессе участвуют также мик-
собактерии (Myxobacteria) — своеоб-
разная группа аэробных бактерий, в
некоторых отношениях близкая к
миксомицетам. Вышеупомянутую Cy-
tophaga относят к миксобактериям.
Наблюдения Кононовой (1943) над
разложением клетчатки люцерны
миксобактериями .показали, что при
этом происходит образование бурых
гумусовых веществ, как результат
распада белков миксобактерий, раз-
вивающихся в огромных количествах
за счёт клетчатки.
Итак, нельзя Отрицать, что клет-
чатка протерозойских водорослей
могла частично служить источником
гумуса в почвах.
В современных почвах запасы
лигнина (эмпирическая формула
этого вещества, по некоторым авто-
рам, С]0Н10О3) пополняются преиму-
щественно за счёт остатков высшей
растительности (от мхов до покры-
тосеменных). Лигнина этого происхо-
ждения,' естественно, не могло быть в
докембрийских почвах. Однако есть
указания (Ваксман, 1938), что микро-
организмы 'в процессе разложения
клетчатки осуществляют синтез не-
которого количества лигниноподоб-
3—Природа, № 2
34
Природа
1944
ных веществ. Некоторые виды поч-
венной бактерии азотобактера заклю-
чают около 30% такйх веществ.
Таким образом, нельзя отрицать
возможности наличия и лигнина в
протерозойских почвах.
Стало быть, в протерозойской
коре выветривания имелись главней-
шие образователи гумуса: с одной
стороны—белки,клетчатка,гемицеллю-
лёзы и, возможно, лигнин, а с дру-
гой— микроорганизмы. Следователь-
но, мог образовываться гумус. Значит,
были и почвы. Почвы же, в свою
очередь, поддерживали существова-
ние почвенной флоры и фауны.
Палеонтологические данные
древнейшей жизни на материках
Рассматривая органический мир
кембрия, Шухерт и Данбар [21] пишут:
„В начале кембрия суша имела пу-
стынный вид, ибо в кембрийских по-
родах не найдено следов какой-либо
наземной жизни. Примитивные, не-
одревесневшие растения, вроде ли-
шаев, вероятно, покрывали мокрые
участки, но... они не могли существо-
вать в сухих областях1. Животные
ещё не приобрели способности ды-
шать воздухом; они появились на
суше почти через три геологических
периода" — кембрий, нижний силур
(ордовисий), верхний силур. Далее
сообщается, что первые остатки на-
земной фауны найдены в нижнем
девоне, т. е. около 390 миллионов
лет тому назад: это были пауки, кле-
щи и примитивные, близкие к отряду
Collembola, бескрылые насекомые. Все
они жили среди примитивной, псило-
фитоцой флоры.
Однако мнение о столь позднем
появлении наземной фауны непра-
вильно. В 1927 г. известным геологом
и ' палеонтологом Помпецким было
описано из докембрийского
кварцитового песчаника северной
Европы прекрасно сохранившееся
членистоногое Xenusion, длиною в
85 мм, очень похожее на современное
первичнотрахейное Peripatus. Ныне
живущие первичнотрахейные — это
обитатели влажных тропических ле-
сов. Можно думать, что и Xenusion
был наземным животным *.
Мнение о безжизненности проте-
розойских и кембрийских материков
коренится в старом допущении, буд-
то жизнь на Земле обязательно дол-
жна была зародиться в океане, откуда
она с течением времени распростра-
нилась на пресные воды, а затем и
на сушу. Мы уже имели случай пи-
сать f1]. о том, что рыбообразные и
рыбы начали появляться в море лишь
с среднего девона, а ранее эти поз-
воночные были приурочены, как пра-
вило, к пресным и частью солонова-
тым водам.
Вообще, по нашему мнению, нет
ничего невероятного в предположе-
нии, что жизнь, вообще, получила
начало на материках — на суше ли
или в материковых водоемах, трудно
сказать. Такой взгляд поддержи-
вается некоторыми авторитетными на-
туралистами.
В соответствии со сказанным я
считаю, что первичнотрахейное эй-
шйя (Aysheaia), описанное из ' мор-
ского среднего кембрия Сев. Амери-
ки, происходит от наземной формы,
похожей на докембрийского Xenusion.
Подобным образом верхнесилурий-
ские скорпионы, найденные в мор-
ских отложениях в сопровождении
обильной фауны морских животных—
морских лилий,* плеченогих, трило-
битов, мечехвостов — могли произой-
ти от более ранних наземных скор-
пионов, подобно тому как все совре-
менные скорпионы — сухопутные жи-
вотные.
Заключение
1. Нет никаких оснований пред-
полагать, чтобы поверхность суши
когда-либо, с начала геологической
истории (т. е. с начала архея, или
археозоя), представляла сплошную
пустыню. Ни в архее, ни в протеро-
Это не совсем так, ибо мы знаем ли-
шайники, живущие на поверхности почв
полупустыни—Л. Б.
1 Это замечательное животное изображено
в русском издании .Основ палеонтологии*
Циттеля, 1, 1934.
Ха £ Жизнь и почвообразование на докембрийских матёрикак 3b
зое, ни в раннем палеозое на суше
не было панэремии.
2. Допустим, что жизнь на Земле,
как это думают многие (но не автор),
зародилась в море и отсюда распро-
странилась на сушу. Архей и проте-
розой, по современным взглядам,
охватывают период примерно в 1500
миллионов лет, т. е. отрезок времени
втрое больший, чем от начала кем-
брия до наших дней.
Выше было показано, что обиль-
ная жизнь существовала на Земле
уже в начале архея. Имелось, стало
быть, достаточно времени, чтобы
суша к началу кембрия успела засе-
литься хотя бы самыми низшими ра-
стениями и одноклеточными живот-
ными. Я убеждён, что эти организмы
имелись на суше уже в течение ран-
него протерозоя, если не раньше.
Литература
I1] Берг Л. С. Древнейшие пресноводные
рыбы. .Природа", 1938, Xs 7—8. [’] Брод-
ский А. Л. Современное состояние вопроса
о роли простейших в почве, Природа, 1935,
№ 1. [s] Waksman S. А. (Ваксман). Prin-
ciples of soil microbiology. 2 ed. London. 1931.
[за] Ваксман С. А. Гумус. Пер. с англ. М. 1937.
[4] Вернадский В.1 И. Биосфера. Л.
1926. [6] Г о л л е р б а х М. М. К вопросу о
составе и распространении водорослей в
почвах. Труды ботан. инет. Акад. Наук, се-
рия II, споровые, вып. 3, Л. 1936. [6] Jones
Н. S. (Джонс). Life on other worlds. New York,
1940. [7j Дубына И. В. Графитовые место-
рождения украинского докембрия, их строе-
ние и генезис. Труды XVII сессии междунар.
геол, конгр. (1937). II, М., 1939 [8] 3 а с у х и н
Д. О микроорганизмах, обитающих в сыпучих
песках Киргизских степей. Гидробиол. журн.
СССР, IX, 1930. [э] Кононова М. М. При-
менение микроскопического метода при изу-
чении вопроса о происхождении гумусовых
веществ. .Почвоведение", 1943, № 6. [10] Ко-
нонова М. М. Природа и свойсгва бурых
гумусовых веществ, образующихся при гуми-
фикации растительных остатков (корней лю-
церны). „Почвоведение", 1943, № 7. [п] Ко-
ровин М. К. Историческая геология, М.,
1941. [12] Криштофович А. Ботанико-
географическая зональность и этапы развития
флоры верхнего палеозоя. Изв. Акад. Наук,
серия геолог., 1937, № 3. [13] Обручев В. А.
Рудные месторождения., 2-е изд., Л., 1935.
[И] Обручев В. Д. Образование гор и
рудных месторождений. Свердловск, 1942.
[15J Одинцова С. В. Образование селит-
ры в пустыне. Докл. Акад. Наук, XXXII,
1941, № 8. [16| Омелянский В. Л. Осно-
вы микробиологии. 9-е изд., М., 1941. [17[
Страхов Н. М. Историческая геология, М.,
1938. [18] Тюрин И. В. Органическое веще-
ство почв, Л., 1937. [1Э] Хоуэлл Б. Ф.
(Howell). Климаты позднего протерозоя и
раннего кембрия. Труды XVII междунар. геол,
конгресса (1937), VI, М., 19Л [20] Ш у л ь ги-
на О. и др. Материалы к микробиологиче-
ской характеристике почв Туркестана. Труды
Инет. с.-х. микробиологии, IV, вып. 2, Л.,
1930. р1] Schu chert Ch. and Dunbar
C. A textbook of geology. II. Historical geo-
logy. 4 ed. New York, 1941.
РАЗЛОЖЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ БАКТЕРИЯМИ
Л. А. ИМШЕНЕЦКИЙ
Введение
В 1901 г. Омелянский, на основа-
нии своих классических исследований
по микробиологии клетчатки, охарак-
теризовал бактериальное разложение
целлюлозы как „едва ли не колоссаль-
нейший из всех естественных процес-
сов". Это определение не только не
потеряло своего значения теперь, но
накопившийся за последние сорок лет
фактический материал в этой области
подтвердил его правильность.
Как известно, целлюлоза относится
к наиболее распространённым в при-
роде соединениям углерода. Ежегодно
значительные количества раститель-
ных остатков, попадая в почву и водо-
ёмы, энергично разрушаются микроор-
ганизмами, и этот процесс бесспорно
можно считать основным в кругово-
роте углерода. Благодаря деятель-
ности целлюлфзных микроорганизмов,
а также тем сложным взаимоотноше-
ниям, которые существуют между
ними и другими физиологическими
группами микробов, конечным про-
дуктом разложения целлюлозы яв-
ляется'углекислота, которая, поступая
в атмосферу, снова ассимилируется
растениями.
В микробиологии известен ряд
процессов, представляющих' интерес
только с точки зрения круговорота
элементов. В качестве примера можно
указать на нитрификацию, окисление
соединений серы и некоторые другие
процессы. В противоположность этому
разложение целлюлозы микроорга-
низмами привлекает внимание не
только исследователей, изучающих
минерализацию органических веществ.
Вопросы микробиологии целлюлозы
имеют непосредственное отношение
к самым различным отраслям сель-
ского хозяйства в промышленности.
Для иллюстрации перечислим крат-
ко те области, в которых деятель-
ность микроорганизмов, разлагающих
клетчатку, служит предметом спе-
циальных исследований.
В настоящее время твёрдо уста-
новлено, что в организме животных
отсутствует фермент целлюлаза. В
связи с этим усвоение кормов, содер-
жащих клетчатку, неразрывно связано
с биохимической активностью микро-
организмов, обитающих в кишечнике
животных и разлагающих целлюлозу
с образованием продуктов, уже легко
ассимилируемых животными. Этим
объясняется большое содержание цел-
люлозных бактерий-симбионтов в пи-
щеварительном канале главным обра-
зом жвачных животных. Вполне есте-
ственно, ’(то биология этих микроор-
ганизмов давно интересует не только
микробиологов, но физиологов и
зоотехников.
Значительный интерес предста-
вляют попытки получения спирта и
органических кислот при сбражива-
нии целлюлозы. Это направление ра-
бот в области микробиологии целлю-
лозы возникло сравнительно недавно,
и выяснение возможности промышлен-
ной переработки малоценного расти-
тельного сырья с помощью бактерий
заслуживает внимания особенно в
связи с тем, что целлюлозные бак-
терии оказались способными сбражи-
вать древесину после уменьшения в
ней содержания лигнина.
Разложение целлюлозы в анаэроб-
ных условиях обычно сопровождается
образованием значительных количеств
горючих газов. Такой „целлюлозный
газ", состоящий из метана и водорода,
имеет более высокую теплотворную
способность, чем газ, получаемый из
угля, и в некоторых городах Север-
ной Америки используется в практи-
ческих целях.
Из области микробиологии можно
привести ряд примеров, когда один
и тот же процесс, вызываемый бакте-
риями, в одних условиях желателен,
тогда как эти же биохимические пре-
вращения, но в других конкретных
условиях превращаются в бедствие,
с которым необходимо бороться. Раз-
рушение клетчатки не является ис-
ключением из- этого общего правила,
и если в указанных- выше примерах
№ 2
Разложение целлюлозы бактериями
37
мы стремимся к интенсификации про-
цесса и более полному разложению
целлюлозы, то в ряде случаев перед
микробиологией выдвигается иная за-
дача— парализовать развитие целлю-
лозных микроорганизмов, сделать не-
возможным разрушение клетчатки.
Широкое применение целлюлозных
материалов в промышленности делают
весьма актуальным вопрос о пред-
охранении их от разрушительного
влияния биологического фактора. Раз-
рушение книг и ценных архивных ма-
териалов, наблюдающееся при их хра-
нении, значительное нарушение проч-
ности хлопчатобумажных и льняных
тканей, изоляции кабеля, р ыболовных
сетей и других целлюлозных мате-
риалов, происходящее в природных
условиях, побуждает искать наиболее
эффективные методы борьбы с микро-
организмами, разлагающими клет-
чатку.
Все это делает понятным необходи-
мость изучения биологии целлюлоз-
ных бактерий и их распространения
в природе. Задача этой статьи—дать
краткое описание морфологии и фи-
зиологии микробов, разрушающих
клетчатку, и разобрать симбиотиче-
ские отношения, которые могут су-
ществовать между целлюлозными и
другими бактериями.
Брожение целлюлозы
Открытие брожений неразрывно
связано с именем Пастера, и, повиди-
мому, его выдающиеся исследования
в этой области побуждали биологов
в конце прошлого столетия усиленно
изучать процессы разложения органи-
ческих веществ в анаэробных усло-
виях. В связи с этим неудивительно,
что брожение целлюлозы — одно из
наиболее „старых* брожений, тогда
как вопросы микробиологии аэроб-
ного разрушения целлюлозы разраба-
тываются главным образом^ течение
последних двадцати лет. Хотя участие
бактерий в анаэробном разложении
клетчатки и было доказано уже давно,
брожение целлюлозы продолжает
оставаться одним из наименее изучен-
ных брожений как в биохимическом,
так и в микробиологическом отноше-
нии. В значительной мере это обус-
ловлено теми затруднениями, с ко-
торыми сталкивались исследователи
при попытках выделить чистые куль-
туры анаэробных целлюлозных бакте-
рий. Подавляющее большинство иссле-
дований в этой области было прове-
дено с обогащёнными культурами,
содержащими несколько видов бакте-
рий, и в этих условиях в культуре
возникали вторичные продукты, не ха-
рактерные для целлюлозных бактерий.
Сорор пять лет назад появилось
первое сообщение Омелянского о бак-
териях, сбраживающих клетчатку.
В серии работ, опубликованных в по-
следующие годы, им был описан ряд
интересных наблюдений из области
микробиологии анаэробного разложе-
ния целлюлозы. Успех исследований
Омелянского был неразрывно связан
с применением элективных питатель-
ных сред, содержащих из углероди-
стых соединений только клетчатку
(фильтровальную бумагу). Заражая
илом из реки Малая Невка колбы и
цилиндры, наполненные минеральной
средой, на дне которых находились
полоски фильтровальной бумаги, Оме-
лянский наблюдал, как через довольно
продолжительный срок в среде появи-
лись пузырьки газа и бумага посте-
пенно разрушалась. Разложение цел-
люлозы сопровождалось образованием
главным образом уксусной и масля-
ной кислот. В виде следов были об-
наружены муравьиная и валерьяновая
кислоты, тогда как растворимых угле-
водов в среде не было совершенно.
Брожение целлюлозы протекало очень
медленно, и продолжительность неко-
торых опытов была весьма значитель-
ной—до 13 месяцев*
Анализы выделявшегося газа, про-
изведенные Омелянским, выяснили,
что при разложении фильтровальной
бумаги бактериями образуются водо-
род, метан и углекислота. В дальней-
шем оказалось, что после нагревания
культуры брожение целлюлозы идёт
с выделением водорода, тогда как в
ненагревавшихся культурах обра-
зуется метан. Каждому из этих процес
сов, по мнению Омелянского, соот-
ветствовали особые возбудители,
мало отличавшиеся по' своей морфо-
38
Природа
1944
логии,—в обоих случаях это были
палочки со спорой на конце.
Применение питательных сред, со-
держащих в качестве источника угле-
рода только фильтровальную бумагу,
естественно, облегчало селекцию орга-
низмов, сбраживающих целлюлозу.
Однако все попытки Омелянского
выделить чистые культуры анаэроб-
ных бактерий на этих средах не увен-
чались ^успехом, и в связи с новыми
данными в этой области можно пред-
полагать, что на минеральных средах
с клетчаткой чистые культуры вообще
не развиваются. Их размножение на
таких субстратах возможно только в
условиях симбиоза с другими бактери-
ями, которые обогащают среду веще-
ствами, необходимыми для размноже-
ния целлюлозных бактерий. К этому во-
просу мы ещё вернёмся в дальнейшем.
В последние годы внимание биохи-
миков и микробиологов привлекает
термофильное брожение целлюлозы,
протекающее при 60—65°. Оно отли-
чается от анаэробного разложения
клетчатки при более низких темпе-
ратурах (25—30°) весьма быстрым
сбраживанием целлюлозы с одновре-
менным накоплением в среде различ-
ных продуктов (растворимые углево-
ды, спирт, органические кислоты). Воз-
можность биохимической переработ-
ки непищевого сырья, содержащего
целлюлозу, несомненно, стимулирова-
ло изучение биологии термофильных
бактерий, сбраживающих клетчатку.
Под именем термофильных бакте-
рий объединяются разнообразные по
своей физиологии виды, температур-
ный оптимум развития которых соот-
ветствует температуре свертывания
белка всех высших и большинства
низших организмов. Бактерии, сбра-
живающие клетчатку при 60°, доволь-
но широко распространены в природе.
Их обычное местообитание—кишеч-
ник не только травоядных, но и хищ-
ных животных, и, повидимому, с его
содержимым они могут попасть в
почву. По данным Сироткиной, тер-
мофильные целлюлозные бактерии
могут быть обнаружены в различных
по своему составу почвах, в том
числе в почве, привезенной с край-
него севера (о. Врангеля). Естественно,
возникает вопрос, чем объяснить
нахождение термофильных бактерий
в естественных средах (почва, орга-
низм животного и т. п.), температура
которых никогда не достигает тех
границ, при которых становится воз-
можным развитие термофильных форм.
Для объяснения этого парадоксаль-
ного факта было предложено не-
сколько теорий, но ни одна из них не
получила всеобщего признания. Не
исключена возможность, что развитие
термофилов при сравнительно низких
температурах происходит так мед-
ленно, что экспериментатор не может
его констатировать, не прибегая к
специальным методам учёта коли-
чества клеток. Сравнительно недавно
опубликованные исследования Ганзен
подтверждают эту возможность.
Вернемся к термофильному бро-
жению целлюлозы. Бактерии, вызы-
вающие это брожение, по своей мор-
фологии не отличаются от мезофиль-
ных целлюлозных форм. Это такие же
палочки с терминально расположен-
ной спорой. Представление об их ис-
тории развития даёт фиг. 1, на кото-
Фиг. 1. История развития термофильной цел-
люлозной ба-итерии.
№ 2
Разложение целлюлозы бактериями
39
рой изображены различные стадии
жизненного цикла термофильных цел-
люлозных бактерий. Разрушение клет-
чатки происходит только при непо-
средственном контакте бактериаль-
ных клеток с отдельными волокнами
целлюлозы. Бактерии поселяются на
волокнах, которые постепенно разру-
шаются.
Анаэробные целлюлозные бактерии
относятся к специализированным фор-
мам и лучше всего развиваются на
средах с клетчаткой. При оптималь-
ных условиях они в течение трёх
дней почти полностью разрушают
фильтровальную бумагу, и на дне
пробирок остается аморфная масса,
окрашенная в оранжевый цвет пиг-
ментом бактерий.
Сбраживанию подвергаются как
чистые препараты целлюлозы, так и
растительные материалы, содержащие
клетчатку: волокна хлопка, лубяные
волокна льна, конопли, кенафа, солома,
и т. п. Целлюлоза различного проис-
хождения разлагается приблизительно
с одинаковой интенсивностью. В част-
ности, хорошо сбраживается клетчат-
ка, синтезируемая бактериями, как это
было доказано БроцкОЙ, культивиро-
вавшей целлюлозные бактерии в среде,
содержащей плёнку уксуснокислой
бактерии Bacterium xylinum, которая
в значительной своей части состоит из
целлюлозы. Дальнейшие исследования
в этой области должны выяснить, в
какой мере изменения в составе обо-
лочки растительной клетки различных
растений отражаются на её способ-
ности противостоять действию бак-
терий.
В анаэробном разложении целлю-
лозы, вызываемом термофильными
бактериями, существуют две фазы.
Процесс начинается с энергичного
гидролиза клетчатки,и в среду пере-
ходят растворимые углеводы (целло-
биоза, глюкоза). Вторая фаза соответ-
ствует сбраживанию этих углеводов
с образованием органических кислот,
спирта и газообразных продуктов.
Благодаря тому, что брожение рас-
творимых углеводов происходит мед-
леннее, чем гидролиз целлюлозы,
в среде накапливаются значительные
количества сахаров. Так, по нашим
данным, отношение сахара к разло-
женной клетчатке может достигать
в культуре 68,1—74,6°/о. Интенсивное
осахаривание целлюлозы— характер-
ная особенность термофильных бак-
терий, и этим они отличаются от ме-
зофильных форм, в культурах кото-
рых обычно не удаётся обнаружить
растворимых углеводов. Повидимому,
при более низких температурах про-
дукты гидролиза клетчатки сбражи-
ваются непосредственно по мере их
образования. Наиболее полное пред-
ставление о характере и количестве
продуктов, образующихся при термо-
фильном брожении целлюлозы, дают
опыты по балансу углерода. В этом
случае учитывается содержание угле-
рода в каждом продукте, и его сум-
марное количество сопоставляется
с количеством углерода, содержаще-
гося в сбраженной целлюлозе.
Результаты одного из таких опы-
тов, проведенных нами, приведены
в табл. 1.
Таблица 1. Баланс сбраженной целлюлозы
Условия опыта Количество (г) Обнаруженные продукты брожения Количество (г) Углерод (г)
Навеска клетчатки .... Разложено клетчатки . . . Навеска мела Количество растворивше- гося мела 11,6792 6,2224 11,5232 0,7432 Сахар Спирт Уксусная кислота . . . Масляная кислота . . , Муравьиная кислота . . Молочная кислота . . . СО2 3,3120 0 .0,9864 0,1230 0,0960 0,3840 0,4626 1,3248 0 * 0,3945 0,0670 0,250 0,1536 0,1261
Углерод в сбраженной , клетчатке / 2,7655 1 100% Углерод в продуктах брожения — f 2,0910 1 75,61%
40
Природа
1944
Таким образом при сбраживании
целлюлозы чистыми культурами тер-
мофильных бактерий в среде нака-
пливаются сахар и органические кис-
лоты—уксусная, масляная, муравьиная
и молочная. Помимо этого, во йремя
брожения выделяются водород и угле-
кислый газ, который также учиты-
вался в исследованиях по балансу
углерода. Как видно из приведенных
данных, количество углерода, обна-
руженного в продуктах брожения,
составляет 75,6% от содержащегося
в разрушенной клетчатке. Неучтён-
ный углерод следует отнести за счёт
различных углеродсодержащихч со-
единений, не определявшихся в ана-
лизах (промежуточные продукты гид-
ролиза целлюлозы, альдегиды, пиг-
мент, вещество самих бактериальных
клеток и др.).
В этих опытах сбраживание клет-
чатки не сопровождалось образова-
нием спирта. Однако, изменяя состав
питательных сред, в частности, куль-
тивируя бактерии на средах, содер-
жащих целлюлозу, и в качестве источ-
никй азота—белки, можно получить
в культуре накопление спирта в ко-
личестве 8—9% (от веса разрушен-
ной клетчатки).
Вопрос о способности анаэробных
целлюлозных бактерий утилизировать
углерод не только клетчатки, но и
других углеводов неоднократно об-
суждалдя в микробиологической ли-
тературе. Как уже указывалось, раз-
ложение целлюлозы начинается с её
гидролиза, и поэтому можно было
предполагать, что бактерии способны
сбраживать моносахариды, в част-
ности глюкозу. Однако глюкоза сбра-
живается значительно менее- энер-
гично, чем целлюлоза и, несмотря на
многократные пересевы на средах
с глюкозой, брожение не усиливается.
Естественно, возникал вопрос: не
утрачивают ли бактерии при длитель-
ном культивировании их на средах
с глюкозой способность сбраживать
клетчатку? Для выяснения этого
вопроса культура термофильных цел-
люлозных бактерий, после многократ-
ных производившихся в течение
многих месяцев пересевов на суб-
стратах с глюкозой,снова переносилась
на среду с клетчаткой. Во всех без
ис-ключения случаях наблюдалось
быстрое сбраживание целлюлозы.
Таким образом содержащийся у цел-
люлозных бактерий фермент целлю-
лаза не является адаптивным и спо-
собность клеток сбраживать клетчатку
сохраняется полностью после длитель-
ного пребывания культуры на средах,
не содержащих целлюлозу. Физиоло-
гическая специфичность целлюлозных
бактерий проявляется, между прочим,
в том, что они предпочитают произ-
водить гидролиз целлюлозы даже
тогда, когда в среде содержатся
моносахариды. Это легко может быть
доказано экспериментально, так как
клетчатка сбраживается в жидких
средах при добавлении к ним глю-
козы. Говоря об узкой специализации
целлюлозных бактерий, мы подразу-
меваем именно это избирательное
разложение целлюлозы.
Аэробное разложение клетчатки
Основная масса „растительных ос-
татков разлагается в поверхностных
слоях почвы, и в этом процессе глав-
ная роль принадлежит аэробным мик-
роорганизмам, разрушающим целлю-
лозу: бактериям, актиномицетам и
грибам. Благодаря их жизнедеятель-
ности, значительные количества клет-
чатки разрушаются, и образующиеся
при этом промежуточные продукты
могут служить источником углеро-
дистого питания для самых различных
физиологических групп микробов.
Изучение аэробных целлюлозных
бактерий было начато значительно
позднее, чем анаэробных, и успехи
в этой области неразрывно связаны
с применением элективных сред, со-
держащих в качестве единственного
источника углерода клетчатку, а также
введением в микробиологическую
практику пластинок кремнекислого
геля.
В 1919 г. английские микробиологи
Гетчинсон (Hutchinson) и Клейтон
(Clayton) описали под именем Spiro-
chaeta cytophoga микроорганизм с
необычайно узко специализированной
функцией. Он развивался только па
клетчатке, другиеv- углеродсодержа-
№ 2
Разложение целлюлозы бактериями
41
щие соединения совершенно не могли
служить для него источником угле-
рода. Помимо этого, Spirochaeta cy-
tophaga обладала своеобразной мор-
фологией и историей развития, что
затрудняло выяснение её системати-
ческого положения. В дальнейшем
Виноградски^й пришёл к выводу, что
данный вид ничего общего со спиро-
хетами не имеет и в связи с тем, что
им был выделен из почвы ряд форм,
близких со Spirochaeta cytophaga, он
объединил эти виды в род Cytophaga.
Что же касается бактерии, изолирован-
ной Гетчинсоном, то она была пере-
именована Виноградским в Cytophaga
Hutchinsonii. Под этим названием этот
своеобразный по своей биологии ор-
ганизм фигурирует в микробиологи-
ческой литературе, и его строение и
жизненный цикл были изучены Иса-
ченко и Вакенгут, Рокицкой, Штапп
(Stapp) и Бортельс (Bortels) и др.
В 1933 г., произведя микробиологи-
ческую характеристику почвЗаволжья,
я неоднократно наблюдал следующее
явление. При посеве почвы на филь-
тровальную бумагу, увлажненную сре-
дой Гетчинсона, через 5—6 дней на
поверхности бумаги появлялись ярко
окрашенные плодовые тела миксобак-
терий. Под микроскопом в волокнах
целлюлозы, взятых вблизи плодовых
тел, обнаруживались в большом ко-
личестве клетки миксобактерий, раз-
рушающие волокна. Это обстоятель-
ство позволило пересмотреть во-
прос о систематическом положении
Cytophaga Hutchinsonii, история раз-
вития которой полностью соответ-
ствовала жизненному циклу миксокок-
ков. В результате дальнейших иссле-
дований нами было установлено, что
различные виды миксобактерий явля-
ются наиболее распространёнными
в природе бактериями, разрушающими
целлюлозу в аэробных условиях. В
связи с этим выделение миксококков,
разлагающих клетчатку в самостоя-
тельный род Cytophaga, произведен-
ное Виноградским, едва ли целесооб-
разно, так как оно основано только
на одном физиологическом признаке
и противоречит существующей систе-
матике миксобактерий. Способность
миксобактерий разрушать целлюлозу
была в дальнейшем подтверждена
работами Кржеминевских, Мишусти-
на и др.
Рассмотрим, как происходит раз-
ложение клетчатки Myxococcus Hut-
chinsonii. Молодые клетки миксококка
поселяются на поверхности отдель-
ных волокон целлюлозы, как это
изображено на фиг. 2. Форма клеток
Фиг. 2. Молодые клетки Myxococcus Hutchin-
sonii в целлюлозном волокне.
миксококка весьма своеобразная;
это—длинные, тонкие, с заостренными
концами палочки, которые всегда
располагаются только вдоль волокна
клетчатки. Морфология клеток мик-
сококка, несомненно, носит приспо-
собительный характер: благодаря
своей форме они способны легко
проникать в небольшие бороздки и
углубления, имеющиеся в волокне.
Размножаясь, миксококк вызывает в
дальнейшем растворение волокон
целлюлозы. Одновременно с этим
клетки миксококка начинают посте-
пенно переходить в покоящуюся ста-
дию: палочки укорачиваются и пре-
вращаются в шаровидные образова-
ния—микроцисты. Когда большинство
вегетативных клеток перешло в ста-
дию покоя, волокно целлюлозы уже
перестаёт существовать: вместо него
имеется тяж слизи, в котором видны
многочисленные микроцисты; Таким
образом, каждой стадии разрушения
целлюлозы соответствуют определён-
ные фазы жизненного цикла миксо-
кокка— появление клеток покоя на-
блюдается при значительном разруше-
нии целлюлозы.
Помимо своеобразной истории раз-
вития, миксококк, разлагающий клет-
чатку, обладает ещё рядом признаков,
42
Природа
1944
резко отличающих его от других бак-
терий. Не развиваясь на обычных
питательных средах, Myxococcus
Hutchinsonii, как и другие целлюлоз-
ные миксококки, не даёт также коло-
ний на плотных средах с целлюлозой.
Их клетки ползут по поверхности
целлюлозного агара и размножаются
только там, где имеются отдельные
волокна клетчатки, разрушение кото-
рых сопровождается появлением на
чашке более тёмных зон лизиса, как
это изображено на фиг. 3. Перемеще-
Фиг, 3. Зоны разложения
мые целлюлозным
клетчатки, вызывав-
миксококком.
ние миксококка на поверхности среды
облегчается тем, что его клетки, так
же как и других миксобактерий,
активно подвижны. Однако они ли-
шены специальных локомоторных
органов — жгутиков, и это один из
признаков, отличающий миксобакте-
рии от других бактерий. Подвижность
клеток миксобактерий, повидимому,
зависит от набухания слизи, периоди-
чески выделяемой в окружающую
среду, т. е. движение носит реактив-
ный характер.
Как уже указывалось, Мух. Hut-
chinsonii не ассимилирует иных угле-
родсодержащих соединений помимо
клетчатки. Более того, другие угле-
воды действуют угнетающим образом
на размножение миксококка. Так,
например, при добавлении к среде
0,2—0,3% глюкозы целлюлозный мик-
сококк не развивается на полосках
фильтровальной бумаги. Такое .ток-
сическое* действие моносахаридов
интересно в теоретическом отноше-
нии, так как для большинства бак-
терий они являются прекрасным ис-
точником углерода. Чем объяснить
угнетающее влияние сахаров на жизне-
деятельность миксококка? Исследо-
вания в этом направлении позволили
установить известную закономерность
в бактерицидном действии различных
углеводов. В табл. 2 приведены дан-
Таблица 2. Развитие Myxococcus Hutchinsonii на клетчатке
в присутствии углеводов '
Углеводы
Концентрация (°/0)
0,1 |о,2 | 0,3 10,4 j 0,s| 0,8 I 1 | 1,51 2 | 2,5 1 3 | 3,5
4 | 10
Глюкоза................. .
Девулеза ................
Манноза..................
Сахароза.................
Мальтоза.............‘.
Галактоза ...............
Лактоза.............. . .
Раффиноза................
Декстрин (ниэкомолекулярн.)
Декстрин (высокомолеку-
лярн.) .........
Крахмал (растворим.) . . .
Гликоген.................
Инулин ..................
+ рост.
— отсутствие роста.
№ 2
Разложение целлюлозы бактериями
43
ные о „токсическом* влиянии углево-
дов. Мы видим, что моносахариды
угнетают рост миксококка в значи-
тельно меньших концентрациях, чем
полисахариды.
Промежуточное положение зани-
мают дисахариды, за исключением
сахарозы, оказавшейся наименее ак-
тивной.
Все известные миксобактерии —
строгие аэробы. Myxococctts Htitchin-
sonii не является в этом отношении
исключением. Чем лучше аэрируется
культура, тем энергичнее он разру-
шает целлюлозу. Можно было пред-
полагать, что добавляемые углеводы,
снижая потенциал среды, тем самым
создают неблагоприятные условия
для его развития. Однако экспери-
ментальная проверка не подтвердила
этого предположения, так как ока-
залось, что миксококк способен раз-
виваться на средах со значительно
более низким pH, чем тот, который
устанавливается в субстратах после
добавления к ним углеводов. Следо-
вательно, механизм „токсического*
действия сахаров нельзя объяснить
созданием восстановленных условий
в среде. К этому вопросу мы ещё
вернемся при рассмотрении химизма
аэробного разложения целлюлозы.
Помимо миксококков ряд других
миксобактерий также разрушает клет-
чатку. Развиваясь на фильтровальной
бумаге, они образуют зоны разруше-
ния, окрашенные в жёлтый, оранже-
вый или коричневый цвет. В более
старых культурах на поверхности
целлюлозы возникают различные по.
своей форме и величине плодовые
тела. От описанного выше Мух. Hut-
chinsonii другие целлюлозные миксо-
бактерии отличаются не только по
своим морфологическим признакам,
но также тем, что они не являются
„облигатными" целлюлозными орга-
низмами и способны утилизировать
не только углерод целлюлозы, но и
других углеводов, в частности, обра-
зуют колонии на средах с крахмалом.
Таким образом, среди Myxobacteriales
в результате дивергенции возникли
более и менее специализированные
формы в отношении источников угле-
родистого питания. Роль миксобак-
терий в круговороте веществ почти
не изучена, но, по нашим наблюде-
ниям, они принимают активное уча-
стие в круговороте углерода, и не
случайно миксобактерии обычно
встречаются в природе там, где проис-
ходит разложение растительных остат-
ков (лесная подстилка, навоз тра-
воядных животных и т. п.).
Занимая совершенно обособленное
положение в системе бактерий, мик-
собактерии являются наиболее рас-
пространёнными, но не единствен-
ными организмами, разлагающими
клетчатку. Среди „истинных" бакте-
рий (Eubacteriales) также имеются,
целлюлозные формы. Большинство
из них относится к вибрионам, био-
логия которых .иная, чем миксобак-
терий. Слегка изогнутые, оживлённо
подвижные клетки вибрионов поселя-
ются на волокнах целлюлозы, вызы-
вая их разрушение. В культурах
вибрионов происходит быстрое раз-
ложение клетчатки: в течение трёх
дней конусообразный бумажный фи-
льтр оседает на дно колбы и разру-
шается. Однако, по сравнению с Мух.
Hutchinsonii, в этом случае проис-
ходит менее полное разложение цел-
люлозы, её волокна не лизируются,
и весь процесс может быть охарак-
теризован как мацерация клетчатки.
Миксобактерии и вибрионы при-
близительно одинаково реагируют на
различные внешние факторы. Темпе-
ратура-25—30° является оптимальной
для их развития, тогда как при 37°
разрушение целлюлозы замедляется,
а в культурах некоторых видов пре-
кращается полностью. Помимо тем-
пературы, большое влияние на интен-
сивность разрушения клетчатки ока-
зывают влажность и аэрация. При
высыхании среды размножение виб-
рионов не только приостанавливается,
но их клетки довольно быстро поги-
бают. Хотя необходимость хорошей
аэрации культур и является обще-
признанным фактом, но, повидимому,
медленное развитие аэробных целлю-
лозных бактерий возможно также
в относительно восстановленных усло-
виях. Иначе трудно было бы объя-
снить их развитие в морях на до-
вольно значительных глубинах,а также
44
Природа
1944
участие аэробных бактерий в разру-
шении рыболовных сетей. Однако
при пропускании воздуха или кисло-
рода через культуру скорость разру-
шения целлюлозы резко возрастает.
Вопрос о химизме аэробного раз-
ложения целлюлозы продолжает оста-
ваться мало изученным. Можно счи-
тать твёрдо установленным фактом,
что в культурах целлюлозных миксб-
кокков и вибрионов никто из иссле-
дователей не обнаружил растворимых
углеводов, органических кислот или
спиртов [Виноградский, Уокер (Wal-
ker) и Уоррен (Warren), Имшенецкий
и Солнцева]. Параллельно с развитием
бактерий количество клетчатки в куль-
турах уменьшается, но в качестве
единственного продукта может быть
констатирована только углекислота,
выделяющаяся в значительных коли-
чествах. Теоретически непосредствен-
ное окисление целлюлозы до угле-
кислоты без предварительного её
гидролиза мало вероятно. Можно было
предполагать, что аэробные целлю-
лозные бактерии настолько быстро
окисляют образующиеся при гидро-
лизе клетчатки растворимые углево-
ды, что их присутствие в среде нельзя
доказать аналитическими методами.
Если эта гипотеза правильна, то при
замедлении разложения клетчатки и
утилизации растворимых углеводов
должно произойти накопление пос-
ледних в культуре. Соответствующие
эксперименты подтвердили эту гипо-
тезу. При затрудненном доступе воз-
духа в культурах целлюлозных бак-
терий происходит медленное, для-
щееся месяцами, разрушение целлю-
лозы. Такое замедление процесса
сопровождается появлением в куль-
туре сахаров, количество которых
иногда может быть значительным,
как это видно из данных, приведен-
ных в табл. 3.
Таблица 3. Разложение целлюлозы Cellvibrio vulgaris
№ опыта ПРОДОЛЖИ" тельносгь опыта (в днях) Опытные колбы Контрольные колбы
начальн. вес клет- чатки (г) разложено клетчатки колич. сахара (МГ) начальн. вес клет- чатки (г) разложено клетчатка КОЛИЧ. сахара (иг)
г | ”/„ г ’/о
6/1 90 1,676 0,147 8,7 ч!4.0 1,713 0,283 16,5 0
6/3 90 1,735 0,065 3,7 6,0 1,731 0,162 9,3 0
7/8 91 1,810 0,219 12,1 18,0 1,728 0,532 30,7 0
8/7 -92 1,750 0,145 8,2 5,4 1,729 0,282 16,3 0
10/10 91 1,740 0,122 7,0 3,5 1,807 0,304 16,8 0
10/7 91 1.779 0,137 7,7 10,8 1,861 0,304 16,3 0
10/4 91 1,779 0,152 8,5 15,1 1,727 0,292 16,9 0
П/1 92 1,792 0,159 8,8 . 4.5 1,816 0,159 8,7 0
Средние колич. 1,757 0,145 8,0 9,6 1,764 0,289 16,4 0
Из культуральной жидкости при
соответствующей обработке легко
могут быть получены кристаллы
фенилозазона глюкозы. Аэробные
целлюлозные бактерии способны ути-
лизировать растворимые углеводы
только в том случае, если они нахо-
дятся в окружающей среде в неболь-
ших концентрациях. Токсический эф-
фект, наблюдающийся при добавлении
моносахаридов к культуре, о кото-
ром говорилось выше, повидимому,
зависит от этой своеобразной физио-
логической особенности бактерий.
Однако доказать возникновение
продуктов гидролиза клетчатки можно
и в аэрируемых культурах. Для этого
необходимо прибегнуть к одному из
наиболее чувствительных химических
реактивов — ^биологическому объек-
ту. Подсевая к культуре целлю-
лозных бактерий микроорганизмы,
способные усваивать моносахариды
(например, дрожжи или азотобактер),
можно наблюдать интенсивное раз-
витие последних. Как известно, ни
дрожжи ни азотобактер не ассимили-
руют клетчатки, но в условиях сим-
биоза они удачно конкурируют с
целлюлозными ^бактериями, также
№ 2
Разложение целлюлозы бактериями
45
потребляя продукты гидролиза клет-
чатки.
Таким образом аэробное разложе-
ние клетчатки протекает в две фазы:
гидролиз целлюлозы и последующее
окисление растворимых углеводов до
углекислоты и воды. В условиях хо-
рошей аэрации продукты гидролиза
целлюлозы окисляются по мере.рбра-
зования, и этим объясняется их от-
сутствие в культуре.
Симбиоз целлюлозных бактерий
с другими микроорганизмами
Целлюлоза может быть использо-
вана в качестве источника углерода
сравнительно небольшим количеством
видов бактерий и грибов. Чем же в
таком случае объяснить интенсивную
микробную деятельность, наблюдаю-
щуюся в почве или водоёмах при по?
падании в них клетчатки? Ответ на
этот вопрос дают исследования, вы-
ясняющие те взаимоотношения, кото-
рые существуют между организмами,
разлагающими клетчатку, и предста-
вителями различных физиологических
групп бактерий. Брожение целлюлозы
сопровождается образованием про-
дуктов, часть которых не может быть
дальше разложена целлюлозными бак-
териями. Однако в природных усло-
виях они легко ассимилируются дру-
гими микроорганизмами. Этим объяс-
няется интенсификация, биохимиче-
ской деятельности микробов, происхо-
дящая при разрушении растительных
остатков, и только в результате та-
кого метабиоза становится возмож-
ным полное разложение всех продук-
тов, возникающих при распаде клет-
чатки.
Выше указывалось, что при бро-
жении клетчатки в чистых культурах
целлюлозных бактерий накапливаются
растворимые углеводы, спирт и раз-
личные органические кислоты. Эти
вещества могут служить источником
энергии для большинства известных
микробов, в частности десульфури-
рующих, денитрифицирующих, азот-
фиксирующих и других бактерий.
Если в питательную среду с нитра-
тами, в которую в качестве един-
ственного углеродсодержащего соеди?
нения внесена целлюлоза, произвести
посев денитрифицирующих бактерий,
то последние не будут размножаться.
Однако достаточно в эту же среду
подсеять анаэробных целлюлозных
бактерий и вызвать ими разложение
клетчатки, как денитрифицирующие
бактерии начнут развиваться и вос-
станавливать нитраты за счёт продук-
тов брожения целлюлозы.
Взаимоотношения между целлю-
лозными и другими бактериями ещё
мало изучены и было бы преждевре-
менным считать, что в комбинирован-
ных культурах наблюдается только
метабиоз, т. е. потребление различ-
ными бактериями веществ, образую-
щихся при разложении целлюлозы.
Несомненно, в ряде случаев мы стал-
киваемся не с метабиозом, а с типич-
ным симбиозом, сущность которого
недостаточно выяснена. В связи с этим
интересны следующие наблюдения.
Выделяя чистые культуры термофиль-
ных бактерий, сбраживающих клет-
чатку, легко убедиться в том, что' они
требуют для своего существования
иных условий, чем культуры, содер-
жащие, помимо целлюлозных, также
посторонние бактерии. Такие смешан-
ные культуры способны вызывать
брожение в менее восстановленных
условиях и развиваться на средах с
аммонийными солями. Для развития
же чистых культур необходимы суб-
страты, в состав которых входят
сложные азотистые вещества, и бро-
жение целлюлозы возможно только в
строго анаэробных условиях. Расчле-
нив смешанную культуру на отдель-
ные составляющие её компоненты,
т. е. изолировав из неё чистую куль-
туру целлюлозных бактерий и бак-
терий-спутников, можно эксперимен-
тально изучить роль сопутствующих
организмов в брожении целлюлозы.
При посеве чистой культуры целлю-
лозных бактерий в высокие пробирки,
содержащие среду с клетчаткой, бро-
жения целлюлозы не наступает, и
фильтровальная бумага, находящаяся
на дне пробирок, не разрушается.
После заражения этих же пробирок
одной из сопутствующих бактерий
начинается брожение, и через 3—4
4Б
Природа
1944
дня вся фильтровальная бумага пре-
вращается в рыхлый осадок.
Таким образом бактерии-спутники
создают условия, необходимые для
развития целлюлозных форм. В чём
заключается это благоприятное влия-
ние? Соответствующие опыты выяс-
нили, что сопутствующие бактерии,
размножаясь, снижают окислительно-
восстановительный потенциал среды,
и это даёт возможность развиваться
целлюлозным бактериям, которые от-
носятся к строгим анаэробам. Но этим
не исчерпывается роль бактерий-
спутников. Их клетки, накапливаясь
в среде, тем самым обогащают её
сложными азотистыми, а возможно,
и ростовыми веществами, необходи-
мыми для развития организмов, сбра-
живающих целлюлозу. Это подтвер-
ждается тем, что последние вызывают
брожение клетчатки на средах, содер-
жащих в качестве единственного
источника азота убитые клетки со-
путствующих бактерий. Всё это гово-
рит о том, что в так называемых
элективных (т. е. смешанных) куль-
турах посторонняя микрофлора, из-
меняя состав среды, даёт возможность
размножаться целлюлозным бакте-
риям. Однако это только одна сто-
рона вопроса. Дело в том, что среди
микроорганизмов, сопутствующих
целлюлозным бактериям, доминируют
формы, ассимилирующие продукты
гидролиза целлюлозы: глюкозу и цел-
лобиозу. Бактерии-спутники сбражи-
вают растворимые углеводы с обра-
зованием органических кислот, и этим
объясняется, почему в смешанных
культурах целлюлозных бактерий ко-
личества кислот обычно бывают бо-
лее высокими, чем при сбраживании
клетчатки чистыми культурами. Та-
ким образом развитие посторонних
бактерий, в свою очередь, обусло-
влено жизнедеятельностью видов, раз-
лагающих клетчатку. В связи с этим
мы в праве рассматривать брожение
целлюлозы как симбиотический про-
цесс, который может служить одним
из наиболее демонстративных приме-
ров симбиоза в мире микробов.
Вопрос о разложении целлюлозы
смешанными культурами бактерий
неразрывно связан с проблемой био-
генного происхождения метана. Под-
разделение организмов, сбраживающих
клетчатку, на метановыё и водород-
ные, вытекавшее из работ Омелян-
ского, в течение многих лет счита-
лось твёрдо установленным и вошло
во все руководства общей микробио-
логии. Однако методика выделения
чистых культур анаэробных целлю-
Лозных бактерий в дальнейшем про-
грессировала, и в более поздних ис-
следованиях никто не мог обнаружить
метана при сбраживании целлюлозы
чистыми культурами [Клаузен (Clau-
sen), Хувин (Khouvine), Имшенецкий].
В противоположность этому броже-
ние клетчатки, вызываемое смешан-
ными культурами, довольно часто со-
провождается выделением метана.
Для иллюстрации приведём резуль-
таты анализов газа, выделяющегося
при анаэробном разложении целлю-
лозы (табл. 4).
Таблица 4. Анализы газа
Состав Количество обнаруженных гавов (см9)
газа обогащённые культуры чистая культура
со2. . . . 32,6 25,0 63,5 31,2 31,8
02 .... 5,2 6,3 1,0 2,7 5,2
н3 .... 2,3 32,4 2,0 56,6 44,4
со ... . 0 0 0 0 0
сн4 . . . . 34,8 1.2 7,8 0 0
n2 .... 25,1 35,1 25,7 9,5 18,6
Мы видим, что чистые культуры
целлюлозных бактерий совершенно
не образуют метана, тогда как сме-
шанные культуры выделяют его по-
стоянно. Эти данные подтверждают
вторичное происхождение метана,
возникающего в результате жизнедея-
тельности сопутствующих бактерий,
разлагающих продукты брожения цел-
люлозы, главным образом, соли орга-
нических кислот с образованием
метана. Невидимому, культуры Оме-
лянского содержали, помимо целлю-
лозных форм, также и бактерии, обра-
зующие метан. Как известно, для по-
лучения водородного брожения клет-
чатки им было рекомендовано нагре-
вание культуры. Возможно, что уста-
навливающееся после этого водород-
ное брожение было обусловлено ги-
белью метанообрязующих спутников
№ й
Разложение целЛюЛОзы бактериями
47
при нагревании, а не существованием
метановых и водородных видов, т. е.
различной физиологией бактерий. Как
уже указывалось, экспериментальный
материал, накопившийся в последние
годы, делает такое предположение
вполне обоснованным. Однако для
окончательного решения этого во-
проса необходимо „расчленить" сме-
шанную культуру, дающую метан,
выделить метанообразующих бакте-
рий и доказать способность послед-
них образовывать метан как из про-
дуктов разложения клетчатки чисты-
ми культурами, так и в условиях
симбиоза с целлюлозными бактериями.
Такой анализ и последующий синтез
довольно сложны, но только синтез
с исчерпывающей полнотой даст воз-
можность осветить этот вопрос.
Изучение симбиоза целлюлозных
и азотфиксирующих бактерий уже
давно привлекает внимание общих и
сельскохозяйственных микробиоло-
гов. Повысить содержание азота в
разлагающемся органическое удоб-
рении, внося одновременно бактерии,
разлагающие клетчатку и фиксирую-
щие азот, — заманчивая и, как пока-
зали исследования в эТом направле-
нии, выполнимая задача. Однако, кон-
статируя только нарастание азота в
торфе или соломе, при размножении
представителей двух весьма различ-
ных по своей физиологии групп бак-
терий, мы не в состоянии вскрыть
существующие между ними взаимо-
отношения. За счёт каких продуктов
разложения целлюлозы возможно
развитие азотобактера? Необходимо
ли одновременное размножение цел-
люлозных и азотфиксирующих бакте-
рий для накопления азота? На эти
вопросы могут дать ответ только
лабораторные опыты с чистыми куль-
турами бактерий. Результаты этих
исследований позволяют провести
резкую грань между утилизацией
азотобактером продуктов анаэробного
и аэробного разложения клетчатки.
Производя посевы Azotobacter chroo-
coccum в среду, содержащую продук-
ты брожения целлюлозы, легко убе-
диться в том, что ой быстро размно-
жается. Для развития рзотфиксатора-
не является необходимым одновре-
менное размножение анаэробных цел-
люлозных бактерий, так как накопи-
вшиеся в среде вещества могут слу-
жить для него источником энергии.
Выше неоднократно указывалось, что
при брожении целлюлозы образуются
растворимые углеводы и органиче-
ские кислоты. Определяя их количе-
ство вначале и в конце опыта, можно
выяснить, что именно утилизируется
азотобактером в первую очередь.
Как видно из данных, приведенных в
табл. 5, заимствованной из работы
, Таблица 5
Потребление Azotobacter chroococcum сахара
и летучих кислот, образующихся в культурах
термофильных целлюлозных бактерий.
№ опыта М колбы Первоначаль- ное количе- ство сахара (%) Количество сахара через 5 дней С70) Первоначаль- ное количе- ство 1ИСЛОТ С7с) Количество летучих кис- лот через 5 дней (° о)
11 f 1 0,15 0,07 0,26 0,02
1 2 0,15 0,07 0,26 0,02
1 q Г 1 0,33 0,31 0,40 0,04
1 2 0,33 0,33 0,40 0,12
16 (5 0,33 0,33 0,30 0,30' 0,40 0,40 0,04 .0,04
9Л Г I 0,30 0,30 0,35 0,04
1 2 0,30 0,28 0,35 0,02
21 ( 1 0,19 0,18 0,21 0,13
1 2 0,19 0,17 0,21 0,14
Имшенецкого и Солнцевой, разложе-
ние Az. chroococcum сопровождается
потреблением органических кислот.
Растворимые углеводы могут быть
использованы только после почти
полного исчезновения кислот в среде.
Таким образом превращение углево-
дов в органические кислоты, которое
может произойти в результате жизне-
деятельности других бактерий, дол-
жно оказать благоприятное влияние на
скорость размножения азотобактера.
Совершенно иная картина наблю-
дается при развитии азотфиксирую-
щих бактерий за счёт продуктов
аэробного разложения клетчатки. Раз-
витие азотобактера в условиях сим-
биоза с аэробной целлюлозной миксо-
бактерией (Myxococcus Hutchinsonii)
можно наблюдать, культивируя их на
фильтровальной бумаге, увлажнённой
средой Гетчинсона. По мере разруше-
ния волокон целлюлозы миксококком
43
Природа
1944
азотобактер начинает размножаться, и
в тех участках, где произошло наи-
более сильное разложение фильтро-
вальной бумаги, азотобактер образует
блестящие влажные колонии. При
микроскопии препаратов видно, что
полуразрушенные целлюлозными бак-
териями волокна клетчатки окружены
скоплениями клеток азотобактера.
Ранее указывалось, что в аэрируемых
культурах аэробных целлюлозных бак-
терий нельзя обнаружить ни углево-
дов, ни органических кислот и, сле-
довательно, размножение азотфикси-
рующих бактерий в условиях симбио-
за может бы?ь объяснено только тем,
что они удачно конкурируют с цел-
люлозными бактериями, так же по-
требляя продукты гидролиза целлю-
лозы в момент их образования. В том,
что развитие азотобактера возможно
только при одновременном размно-
жении бактерий, разрушающих клет-
чатку, убеждает нас следующий опыт.
Хорошо развившиеся культуры цел-
люлозного миксококка убиваются
стерилизацией и в них производится
посев Azotobacter chroococcum. Не-
смотря на то, что целлюлоза в куль-
турах в значит&иьной степени разру-
шена, азотобактер в этих условиях
эксперимента не развивается. Таким
образом источником энергии для азо-
тобактера могут служить только про-
дукты, образующиеся в живых куль-
турах целлюлозных бактерий. Без
развития последних нет и размноже-
ния азотобактера.
Заключение
Мы видим, что в разрушении цел-
люлозы принимают участие предста-
вители различных систематических
групп бактерий: сложно организо-
ванные и обладающие своеобразной
историей развития миксобактерий,
вибрионы и спороносные виды. Их
биология и местообитание различны,
так же как и условия, в которых они
способны вызывать разложение клет-
чатки. Однако некоторые физиологи-
ческие особенности объединяют цел-
люлозные микроорганизмы. Это, пре-
жде всего, избирательное действие на
клетчатку, которая большинством ви-
дов утилизируется лучше, чем другие
углеводы, а для некоторых форм
служит единственным источником
углеродистого питания. Не менее
характерна способность бактерий вы-
зывать гидролиз целлюлозы, который
является начальной фазой её разру-
шения как анаэробными, так и аэроб,-
ными видами. Образующиеся при этом
растворимые углеводы могут служить
источником энергии для многих мик-
роорганизмов, и это приводит к обра-
зованию своеобразных бактериальных
ценозов. Этим объясняются постоянно
наблюдаемые симбиотические взаимо-
отношения между целлюлозными и
другими бактериями, которые позво-
ляют рассматривать разложение клет-
чатки в природе как симбиотический
процесс.
Литература
Р. Clausen. Studien fiber anaerobe Zellu-
losebazillen unter besonderer Beriickslchtigung
der Ziichtungstechnik. Ctbl. f. Bakt., 2 Abt., 84,
1931, 20,—P. Hansen. The growth of thermo-
philic bacteria. Arch. f. Mlkrob., 4, 1933, 23.—
H. Hutchinson a. 1. Clayton. On the De-
composition of Cellulose by an Aerobic Orga-
nism. Journ. of Agric. Sci., 9, 1919, 143. — A.
И м ш енецкий. Микробиология анаэробного
разложения целлюлозы. Микробиология, 8,
1939, 129, ЗзЗ, 657; 9, 1940, 233, 433. —А. И м-
ш енецкий и Л. Солнцева. Об аэробных
целлюлозных бактериях. Изв. Акад. Наук,
1936, 1115.—А. Имшенецкий и Л. Солн-
цева. Симбиоз целлюлозных и азотфикси-
рующих бактерий. Микробиология, 9, 1940.—
Б. Исаченко и А. Ваненгут. Несколько
наблюдений над циклом развития организма,
разлагающего клетчатку. Арх. биол. наук, 32,
1932, 476.—I. К h о u v i п е. Digestion de la
cellulose parla' flore intestinale de 1’homme.
Ann. Inst. Past., 37, 1923,711.- H. u. S. Krze-
mieniewskl. Ober die Zersetzung der
Zellulose durch Myxobakterien. Bull. Acad. Pol.
Sci., 1937, 33.—H. u S. KrzemienieWski.
Die zellulosezersetzenden Myxobacterien. Bull.
Acad. Pol. Sci, 1937, 11. — E. Мишустин.
Миксобактерий, разлагающие целлюлозу.
Микробиология, 7, 1938, 427. — В. Омелян-
ский. О водородном брожении целлюлозы.
Арх. биол. наук, 7,1899, 1.—В. Омел янский.
О метановом.брожении клетчатки. Арх. биол.
наук, 9, 1901, 1.—А. Р о к и ц к"а я. Фазы жиз-
ненного-нроцесса почвенного целлюлозоразру-
шающего микроба Spirochaeta cytophaga и
распространение его в почвах Украины. Поч-
воведение, 3 1933,209.—С. Stapp u. Н. В or-
t е 1 s. Mikrobiologische Untersuchungen iiber
die Zersetzung von Waldstreu. Ctbl. f. Bakt.,
2 Abt., 90, 1934, 28,—W. Walker a. F. W a r-
ren Decomposition of cellulose by Cytophaga
I. Bioch. Journ., 32, 1938,31.—S. Wlnogrda-
sky. Etudes sur la microblologie du sol. 4-
me memoire. Sur la degradation de la cellulose
le dans sol. Ann. InstrPast., 43, 1929, 549.
НОВОСТИ НАУКИ
МАТЕМАТИКА
СТОЛЕТИЕ ОТКРЫТИЯ КВАТЕРНИОНОВ
16 октября 1943 года исполнилось сто лет
со дня открытия В. Р. Гамильтоном кватер-
нионов — замечательного типа высших ком-
плексных чисел, давших начало современного
векторного анализа, столь привычного не
только для всех математиков, но и для меха-
ников, физиков и инженеров. Кватернион
есть комплекс, составленный из обычного чи-
сла а и вектора Ы + cj' + dk; Q = a + Ы +
cj + dk. При действиях с двумя квартернио-
нами Qi и Q3 их четыре компонента a, b, с, d
складываются почленно, а при перемножений
применяются правила:
<г=/’ = А2 = —1; ij=—ji=k.
Их перемножение в известном смысле объе-
диняет современное скалярное и векторное
умножение векторов, часто употребляемое в
механике и электродинамике. Кватернионы
явились первым в науке примером непереме-
стимых при перемножении чисел, т. е. таких,
что А -В, вообще говоря, не равно В-А.
Их появление дало мощный толчок разви-
тию алгебры; исходя от них, наука пошла по
пути обобщения понятия числа, придя к.кон-
цепциям матрицы и линейного оператора,
пронизывающим современйую математику.
.Это была революция в арифметике, подобная
той, которую сделал Лобачевский в Геоме-
трии*—говорит об этом Анри Пуанкаре.
Такое блестящее открытие далось науке
не легко: изобретатель кватернионов В. Р. Га-
мильтон в течение восьми лет неустанно тру-
дился над своим созданием.
Имя В. Р. Гамильтона (1805—1865), про-
фессора Дублинского университета и прези-
дента Ирландской Академии Наук, широко
известно механикам, физикам и астрономам
не только в связи с кватернионами. Главные
его работы принадлежат оптике и механике,
где им были введены знаменитые вариацион-
ные принципы, изучаемые теперь каждым сту-
дентом физиком и механиком. Им же было
предсказано в 1835 г. замечательное явле-
ние конической рефракции света, найденное
затем в кристаллах арагонита. Вопрос о зна-
чении этих бессмертных трудов выходит из
рамок нашей статьи.
Эти исследования перемежались в жизни
В. Р. Гамильтона с неустанным стремлением
отыскать высший вид комплексных чисел. Его
искания были завершены 16 октября 1843 г.
и по дороге на заседание Академии Наук в
Дублине великий учёный остановился на
Бругэмском мосту и вырезал на перилах мо-
ста формулы умножения (которые помещены
в начале этой статьи).
Любопытно отметить, что Гамильтон был
также выдающимся филологом своего време-
ни. Будучи еще-мальчиком, он усвоил 12 язы-
4—Природа Л 2
ков, включая такие, как древнееврейский,
персидский, бенгальский. Следы этого увле-
чения сохранились в современном векторном
анализе: известный оператор Гамильтона
d d d ,
V (набле)= г ^. + 7 обязан своим
обозначением и названием древнееврейскому
музыкальному инструменту, похожему на тре-
угольную арфу.
Физики, механики, техники широко исполь-
зовали аппарат, данный кватернионами, выде-
лив из него идею вектора н векторного и
скалярного умножения. Быстро разросся и про-
должает расти векторный и тензорный анализ.
Как мы уже отмечали, алгебраисты с того вре-
мени быстро двинулись по плодотворному пути
абстрактной алгебры. Позже использовали
новое понятие и арифметики.
Важный вклад в теорию кватернионов
внесён советскими математиками. Сюда отно-
сятся работы в Москве по топологической
алгебре (Л. С. Понтрягин) и в Ленинграде
по арифметике квадратичных форм и теории
Галуа (Й. А. Венков, В. А. Тартаковский,
Д. К. Фаддеев, Ю. В. Линник). Ленинградская
школа сумела, пользуясь кватернионами, ре-
шить важные проблемы о квадратичных фор-
мах, имеющие приложение в кристаллографии
и по построению уравнений с заданной груп-
пой Галуа.
При этом выяснилось, что возможности
применения открытия Гамильтона в арифме-
тике далеко не исчерпаны, н надо думать,
что с его помощью будет найдено ещё много
прекрасных истин.
Проф. Ю. В. Линник.
АСТРОНОМИЯ
УНИКУМЫ ВСЕЛЕННОЙ
За последние годы было открыто несколько
новых интересных объектов в звёздном мире,
а также установлен ряд новых фактов, касаю-
щихся давно известных, давно наблюдаемых
звёзд.
Настоящая заметка посвящена не типичным
звёздам, а .уникумам* — выскакивающим звёз*
дам, стоящим на краю той или иной звёздной
хара ктеристики.
Наиболее яркой звездой является S Золо-
той рыбы. Её абсолютная яркость1 равна
—8т-9. Эта звезда находится очень далеко
от нас —в Большом Магеллановом облаке,
то-есть за пределами Галактики, и, несмотря
на это, имеет видимую яркость восьмой вели-
чины, что делает её доступной хорошему
биноклю.
1 To-есть яркость с расстояния в 10 пар-
сек,
50
Природа
1944
С расстояния S Золотой Рыбы наше Солн-
це имело бы яркость 22/п, то-есть его нельзя
было бы обнаружить ни визуально, ни фото-
графически даже в самые гигантские совре-
менные телескопы.
По вычислениям Шепли, излучение S Золо-
той Рыбы в 600 000 раз превосходит излучение '
Солнца. Масса Земли 6-Ю21. Солнце
ежесекундно отдаёт в мировое простран-
ство громадное количество энергии, эквива-
лентное 4200000 т материи. Не трудно
подсчитать, что Солнце потеряет путём излу-
чения массу, равную земной через 45 000 000
лет, a S Золотой Рыбы для поддержания
своего излучения необходимо расходовать мас-
су, равную земной каждые 75 лет!
. В 1942 г. на съезде американской ассо-
циации наблюдателей переменных звёзд С. Га-
пошкин сообщил, что ему удалось установить,
что S Золотой Рыбы не одиночная, а двойная
звезда. Но даже и в этом случае S Золотой
Рыбы не теряет своего первенства самой яр-
кой звезды, т. к. даже в случае равноярких
составляющих каждая из них будет иметь яр-
кость —8,1 (если они не равноярки, тогда
одна из компонент будет, естественно, ярче,
чем —8,1). Следующей по яркости звездой
является Канопус, абсолютная яркость кото-
рого —7,4.
S Золотой Рыбы не просто двойная звезда,
но, что ещё интереснее, затменная переменная.
Составляющие её по С. Гапошкину, имеют
размеры порядка Сатурна, диаметр которого
120000 км. Время оборота компонент —40
лет. Таким образом, эта звезда имеет ещё
одно замечательное свойство: она является
затменной переменной с самым большим пе-'
риодом изменения блеска.
До сих пор пальму первенства в этом
смысле много лет держала затменная пере-
менная е Возничего, период изменения блеска
которой составляет 27 лет, но, как видим, с
1942 г. она отошла на второй план. Одна-
ко, у е Возничего всё-таки осталось одно
первенство перед всеми другими звёздами:
слабый компонент, излучающий главным об-
"разом в инфракрасной области спектра, яв-
ляется самой большой из известных нам по
своим размерам звёзд. Её диаметр в 2800 раз
больше солнечного, что составляет 4 мил-
лиарда километров. Если бы её поместить на
месте Солнца, то она включила бы в себя не
только Солнце, но и значительную часть
солнечной системы — её поверхность приш-
лась бы почти на середине между орбитами
Сатурна и Урана.
Имея такие громадные размеры, инфракрас-
ный компонент е Возничего, тем не менее,
далеко не является самой массивной звездой,
её масса 32 солнечных. Трюмплер, на основе
наблюдаемого у звёзд релятивистского крас-
ного смещения, находит массы нескольких
горячих звёзд спектрального класса О. Най-
денные им наибольшие массы оказались по-
рядка трехсот солнечных. Ещё более массив-
ных звёзд мы в настоящее время не знаем.
Температуры поверхностей этих звёзд де-
сятки тысяч градусов. Еще более высокой
температурой обладают ядра планетарных
Туманностей — около 100000°, а наиболее го-
рячей звездой является звезда, изученная
Минковским. Эта звезда является центральной
звездой в Крабовидной туманности. Делая
расчёты на основе физических и астрофизи-
ческих соображений/ Минковский находит,
что температура её поверхности около
500 000°.
Таким образом температура изученной
Минковским звезды в пять раз превосходит
поверхностную температуру звёзд в планетар-
ных туманностях. Если данные Минковского
подтвердятся, то. центральная звезда Крабо-
видной туманности будет иметь приоритет
перед всеми другими" известными нам объек-
тами Вселенной, как тело с наибольшей тем-
пературой поверхности.
Перейдем к вопросу о плотностях. Зная
размеры и массу (32 солнечных) ббльшего
компонента е Возничего, заключаем, что его
плотность составляет всего лишь одну мил-
лиардную по отношению к воде. Это значит,
что средняя плотность звезды по меньшей
мере в миллион раз более разрежена, чем
наша атмосфера, а такие степени разрежения
уже близки к вакууму.
Полной противоположностью этой звезды
является звезда, изученная Кэйпером. Это —
белый к.-.рлик. Из всех звёзд, в том числе и
белых карликов, звезда Кэйпера отличается
двумя своими параметрами Во-первых, это
наименьшая из известных звёзд. Ее радиус в
два раза меньше радиуса Земли. По объёму
она почти в девять миллионов раз меньше
Солнца, которое само далеко не является
гигантом в звёздном мире и в 2-Ю1’ раз
меньше наибольшей из звёзд — е Возничего.
Во-вторых, эго звезда с наибольшей сред-
ней плотностью. Действительно, несмотря на
свои небольшие размеры, масса звезды Кэй-
пера, как показывают теоретические расчеты,
больше солнечной в 2,8 раза. Таким образом,
средняя плотность звезды почти в тридцать
шесть миллионов раз превосходит плотность
воды. Это значит, что кубический сантиметр
вещества этой звезды ..весит" 36 тонн! Если
же мы этот кубический сантиметр вещества
звезды взвесили бы на пружинных весах на
её поверхности, а не на Земле, то вес этого
одного кубического сантиметра вещества
звезды оказался бы больше 120 000 000 тонн!
Действительно, на этой звезде напряжение
силы тяжести в 3.5 миллиона раз превосхо-
дит напряжение силы тяжести на земной по-
верхности.
Плотность в центральных частях звёзд зна-
чительно больше средней плотности. В случае
звезды Кэйпера плотность в её центральной
области достигает в круглых цифрах одного
миллиарда (9-108). Эго наибольшая плотность,
которую мы знаем в природе вообще. Такие
плотности возможны лишь благодаря той вы-
сокой температуре, которая имеет место в
центральных областях белых карликов и прои-
сходящей вследствие этого очень высокой
степени ионизации атомов.
Итак, звезда Кэйпера—самая маленькая
из известных нам звёзд, но она обладает
обычной для звёзд массой, а отсюда её пер-
венство в плотности входящего в её состав
вещества, •
№ 2
Новости науки
51
Но мы еще ничего не говорили о звёздах
с малыми массами. Наименьшую массу имеет
звезда, исследованная Ван-де-Кампом. Это
двойная звезда Крюгер 60. Даже суммарная
масса её компонент составляет всего Лишь
0,40 солнечной. Между компонентами она рас-
пределена в отношении т,: тя = 0,36. Таким
образом, на долю менее массивной звезды
приходится лишь 0,14 солнечной массы. Этот
компонент Крюгер 60 пока что является
звездой с наименьшей массой.
Правда, здесь нужно оговориться, что
Крюгер 60 не есть наименее массивное тело,
которое мы встречаем в звёздном мире. Крю-
гер 60 является именно звездой с наименьшей
массой. Под этим термином мы понимаем
самосветящееся тело, светимость которого
вызывается высокой температурой, получаю-
щейся благодаря наличию большого количе-
ства входящего в его состав вещества, кото-
рое н является источником энергий.
Но в звёздом мире за последние годы
найдены тела с ещё меньшими чем, вышеупо-
мянутые, массами. Их массы уже недостаточны
для поддержания энергии в таком количестве,
чтобы тело могло достаточно ярко светиться
и быть видимым, как звезда. Это почти тём-
ные объекты или, во всяком случае, столь
слабо Светящиеся, что мы не можем видеть
их. Это невидимые тела. Но присутствие их
определённо доказывается их гравитационным
влиянием на другие, соседние с ними, звёзды.
Массы этих невидимых тел ,вообще по-
рядка немногих десятых долей солнечной.
Особенно интересной в этом смысле оказалась
хорошо известная система, 61 Лебедя. По
недавним исследованиям Стренда (Montly As-
tronomical News Letter, № 7) система 61 Ле-
бедя — тройная. Массы компонент 0,58; 0,5 и
0,016 солнечных масс. Последняя цифра осо-
бенно интересна. Она говорит, что третий
тёмный компонент 61 Лебедя имеет практи-
чески планетную (а не звёздную) массу. Его
масса лишь в 16 раз больше массы Юпитера
и в 60 раз меньше солнечной.
В заключение можно дать две астрометри-
ческие характеристики.
Наибольшее собственное движение имеет
одна слабая звёздочка в созвездии Офиуха.
Это звезда Барнарда — „Летящая*, красный
карлик с абсолютной яркостью •+- 13,Зт. Диа-
метр— 0,14 солнечного. Собственное движе-
ние этой звезды по небесной сфере соста-
вляет 10,27" в год. За сто лет она перемещается
больше, чем на радиус лунного диска. Лучевая
скорость звезды Барнарда — 117 километров
в секунду, а полная скорость в пространстве
138 километров в секунду (при тг = 0,54'/).
Помимо большого собственного движения,
эта звезда интересна тем, что она является
ближайшей к нам из звёзд северного полуша-
рия неба, почему пулковский астроном С. К. Ко-
стинский в свое время предложил называть
её Proxlma Ophiuchi.
Самой же близкой к нам звездой является
далёкий спутник яркой звезды а Центавра.
Это тоже красный карлик. Параллакс этой
звезды 0,762’, расстояние 4{3 года.
Н. Ц. Чудовичев
ФИЗИКА
ЕСТЕСТВЕННАЯ ОСВЕЩЁННОСТЬ И
АЭРОФОТОСЪЁМКА
Получение нормального фотографического
снимка, кроме оптики фотоаппарата и чув-
ствительности эмульсии, в сильной степени
зависит ещё от величины освещения снимае-
мого объекта, а также и спектрального со-
става освещения.
Влияние на величину экспозиции оптики
и чувствительности эмульсии легко сделать
постоянным или легко учитываемым; что же
касается естественной освещённости, то она
является очень переменной величиной, самым
тесным образом связанной с положением
солнца на небесном своде if условиями пого-
ды (прозрачность воздуха, облачность, ветер
на высоте облаков и т. п.).
В естественных условиях, в общем виде,
мы имеем освещённость двух родов: во-первых,
освещение прямыми солнечными лучами и,
во-вторых, освещённость светом, рассеянным
самой атмосферой; и облаками. Если солнце
светит^ при безоблачном небе, то имеется в
наличии одновременная освещённость от солн-
ца и небесного свода, так называемая суммар-
ная освещённость (здесь и в дальнейшем всё
время будет говориться только об освещён-
ности горизонтальной поверхности). Если
имеется на небесном своде некоторое коли-
чество облаков, и они не закрывают солнца,
то суммарная освещённость будет обусло-
влена: солнечным светом, светом, рассеянным
безоблачным небом, и светом, рассеянным об-
лаками.
Talc как в общем случае облака рассеивают
солнечный свет сильнее, чем безоблачное
небо, то наличие облаков обыкновенно уве-
личивает освещённость. Если облако закры-
вает солнце, а остальная часть небесного
свода без облаков, то имеется только одна
рассеянная освещённость с преобладанием
света, рассеянного атмосферой. Если небо
полностью покрыто облаками, то в наличии
имеется освещённость только, рассеянным
светом атмосферы облаков. При сумерках
освещённость обусловлена только одной рас-
сеянной освещённостью.
Величина освещённости прямыми лучами
солнца зависит от высоты солнца над горизон-
том и прозрачности атмосферы и, зная послед-
нюю, можно довольно точно и просто вычис-
лить освещённость для любой высоты солнца.
Имеется ещё небольшое влияние на вели-
чину освещённости изменения расстояния
между землёю и солнцем, но оно составляет
всего несколько процентов и здесь рассматри-
ваться не будет.
Многолетняя регистрация как солнечной,
так и рассеянной освещённости в Павловске,
около Ленинграда,' позволила выявить зави-
симость между солнечной освещённостью и
освещённостью при безоблачном небе и опре-
делить их процентное соотношение в суммар-
ной освещённости при различных высотах
солнца. Эта зависимость представлена на
табл; ).
4*
52
Природа
1944
Таблицу 1. Суммарная освещённость при безоблачном небе
Высота солнца 0° 5* 10° 15° 20* 30° 40° 50° 60*
Суммарная есвещённоать в тме. двксов Процент солнечной Процент рассеянной 0,5 0 100 4,2 36 64 10,4 56 44 17,7 66 34 25,0 71 29 41,« 77 23 57,8 80 20 77,0 82 18 97,4 84 16
Таблица 1 показывает, что как величина
суммарной освещенности, так и соотношения
между солнечной и рассеянной освещённостью
самым тесным образом . связаны с высотой
солнца; так, перед восходом солнца освещён-
ность, будучи невелика по абсолютной вели-
чине (около 500 люксов), обусловлена только
освещённостью от атмосферы. По мере уве-
личения высоты солнца увеличивается и ве-
личина суммарной освещённости; при высоте
солнца 60° она достигает порядка 100 000 люк-
сов. причём на долю солнечной приходится
84%, а на долю рассеянной 16’/0. Так как при
высоте солнца 0° рассеянная освещённость
составляет 100%, то при какой-то высоте
солнца обе эти освещённости должны срав-
няться. Изучение этого вопроса показывает
что такое выравнивание освещённостей проис
ходит при высоте солнца окодо 10°, Изме
нения суммарной освещённости, со временем
при безоблачном небе происходят плавно;
зная широту места и среднюю прозрачность
атмосферы, можно заранее рассчитать для
любой широты и любого часа дня в году ве-
личину освещённости. Этими расчётными дан-
ными и пользуются составители разнообразных
таблиц и номограмм, предназначенных для
определения времени экспозиции. Наличие
на небесном своде облаков часто полностью
нарушает указанную выше закономерность в
изменении величины освещённости в зависи-
мости от высоты солнца и вносит в освещён-
ность такой .хаос*, учёт которого становится
невозможным никакими средними таблицами
или графиками и приходится для определения
влияния освещённости на продолжительность
экспозиции прибегать к непосредственным
измерениям освещённости в момент съёмки.
Действительно, если положим высота солн-
ца около 60*, то освещённость может дости-
гать порядка 100000 люксов и из последнего
столбца табл. 1 видно, что если облако
закроет солнце, то остаётся только 16°/о быв-
шей освещённости, т.е. около 16000 люксов—
освещённость земной поверхности уменьши-
лась в шесть раз; причем при быстром дви-
жении облаков для некоторых облачных форм,
такое уменьшение освещённости произойдет
в несколько секунд, практически .мгно-
венно*.
При сходе облака с сеянца освещённость
возрастает таким же скачком. Если перед
солнцем будут проходить не сплошные обла-
ка, а состоящие из отдельных облачных об-
разований (например, кучевые, высококуче-
вые) с просветами между ними, то резуль-
татом этого будет скачкообразное изменение
в£личицы освещённости, и, как мы видим из
только что приведенного примера, эти скачки
могут достигать в очень короткое время
очень больших размеров; таким образом ве-
личины освещённости земной поверхности и
её состояние будут функцией скорости ветра
на высоте облаков.
Да и одна освещённость рассеянным све-
том атмосферы при некоторых формах обла-
ков и их быстром движении может претерпе-
вать сильные изменения; происходящие в
короткие промежутки времени, что очень
наглядно иллюстрируется фнг. 1.
часы
Фиг. 1. Освещённость естественным светом
атмосферы.
На рисунке показано изменение рассеян-
ной освещённости, зарегистрированное фото-
электрическим фотометром Калитина за про-
межуток времени в четыре часа, от 11 ч. до
15 ч. 26 июня 1939 г. в Павловске при небе,
полностью покрытом слоисто-кучевыми обла-
ками, которые двигались с большой скоро-
стью- Солнце за всё это время совсем не
появлялось.
Как видно, и одна рассеянная освещённость
может меняться на очень большие величины
и в короткие промежутки времени; так, на-
пример, за одну минуту от 11 ч. 30 м. до
11 ч. 31 м. освещённость уменьшилась от
46 тыс. люксов до 10 000, а от 12 ч. 36 м.
до 12 ч. 37 м. она за одну минуту увеличи-
лась от 5 000 люксов до 14 000 люксов, т. е.
возросла на 28О°/о.
Приведенные примеры показывают, что
влияние облачности на освещённость может
достигать больших-величин и происходить
так быстро, что никакими средними величи-
№ 2
Новости науки
S3
нами здесь обойтись нельзя; тем более, что
сами экспозиции при фотосъёмке очень кратко-
временны.
Здесь на помощь должна притти автома-'
тика; можно представить себе такую конструк-
цию, при которой прибор, измеряющий осве-
щённость (фотоэлемент) управлял бы и освещён-
ностью, создаваемою на эмульсионном слое;
например, автоматически уменьшая или уве-
личивая рабочее отверстие диафрагмы (ирис)
объектива фотоаппарата в зависимости от
величины освещённости, или действуя на
скорость работы затвора.
Но такой учёт интегральной освещённости
не даёт нам ещё всего, что нужно знать для
получения нормального экспонированного
снимка.
Дело осложняется тем, что спектральный
состав солнечного света и света, рассеянного
облаками, один, а рассеянного самой атмосфе-
рой—дтугой, более богатый коротковолновой а
ультрафиолетовой радиацией. Таким образом,
в зависимости от состояния облачности, будут
меняться не только величина освещённости,
но и её спектральный состав.
Чем больше будет голубого неба, тем более
богата будет рассеянная радиация ультрафио-
летовыми лучами; наоборот, увеличение об-
лачности создаёт рассеянную освещённость,
более богатую длинноволновой радиацией.
Если условия облачности будут переменны,
тв и спектральный состав освещённости рас-
сеянным светом атмосферы будет меняться.
Фиг. 2. Ультрафиолетовая, и интегральная осве-
щённость и их отношение.
Это хорошо иллюстрируется фиг. 2. На
этом рисунке дано изменение за 25 минут,
величины ультрафиолетовой рассеянной осве-
щённости для длин волн от 400 ту. и более
коротких до конца спектра (верхняя кривая)
и интегральной освещённости за то же время
(средняя кривая), а также отношение ультра-
фиолетовой освещённости к интегрально*
(нижняя кривая). Величина двух верхних кри-
вых дана прямо в отсчётах по кале галь-
ванометров. По оси абсцисс отложеии ми-
нуты.
При начале наблюдений (около Свердлов-
ска 25 августа 1942 г.) всё небо было покрыто
слоисто-кучевыми облаками. Как видно, пер-
вые десять минут происходило уменьшение
освещённости, причём изменения как инте-
гральной, так и ультрафиолетовой освещён-
ности происходили одинаково; их отношение
за это время не менялось и равно 1,4Э. Далее,
со временем и до конца наблюдений инте-
гральная освещённость продолжала падать, а
ультрафиолетовая стала увеличиваться аа
счёт того, что стали появляться в зените го-
лубые просветы (на одинадцатой минуте). К
пятнадцатой минуте в зените уже совсем без-
облачно и облачность, бывшая в начале на-
блюдений 10 баллов, к концу стала 6, причём
в зенитной области облака совсем исчезли.
Солнце за всё время наблюдений не появля-
лось. Нижняя кривая показывает, как сильно
изменился спектральный состав освещённости
за такой короткий промежуток времени. При
начале наблюдений отношение освещённостей
было 1,37, а через 25 минут-дошло до 2,26.
Из изложенного выше следует, что, изучая
естественную освещённость, нельзя оставлять
без внимания и её спектральный состав, ко-
торый может меняться значительно и в корот-
кие промежутки времени; изучение таких из-
менений совершенно необходимо для целей
практической фотографии, особенно высотной
(светофильтры, спектральная чувствительность
эмульсии и тому подобные вопросы).
Естественная освещённость самым тесным
образом связана с климатом места и поэтому
должна быть изучаема в местах с различными
климатическими особенностями нашей обшир-
ной страны. Таких исследований сделано ещё
очень мало, особенно систематических, а по-
требность в них громадная.
Большой выбор разнообразных фотоэле-
ментов, а также и светофильтров, которыми
мы располагаем в настоящее время, позволяет
измерять величину естественной освещённо-
сти не только для отдельных узких участков
спектра, но и с точки зрения спектральной
чувствительности определённого сорта фото-
графической эмульсии, подгоняя спектральную
чувствительность измеряющей установки к
таковой же эмульсии, и тем поставить иссле.
дование в положение, наиболее близко при*
ближающееся к производственным условиям-
И. М. Калитин
54
Природа
1944
ГЕОЛОГИЯ
ХРУСТАЛЕНОСНЫЕ ЖИЛЫ .АЛЬПИЙСКО-
' ГО* ТИПА НА ВИШЕРСКОМ УРАЛЕ
•*
Название .альпийские* жилы в геологи-
ческой литературе утвердилось за определен-
ного типа жильными образованиями, подробно
изученными и описанными для Альп Кениг-
сбергрром, Ниггли, Паркером и другими [Ц и
в настоящее время известными для ря<да гор-
ных районов [Карпаты, Пиренеи, Норвежские
горы, некоторые районы США (Северная Ка-
ролина, Нью-Йорк) и Англии, Крым, Урал].
Альпийские жилы являются результатом мине-
рального выполнения тектонических трещин,
ориентированных белее или менее перпендику-
ля| но к падению вмещающих свит. Они раз-
виваются обычно в метаморфических породах
в зонах сильной складчатости. Форма аль-
пийских жил приближается к уплощенной
линзе, а мощность колеблется от гескольких
сантиметров до нескольких уетров.
Для альпийских жил характерно развитие
определённых минеральных ассоциаций (аль-
пийские минералы), которые позволяют опре-
делить температурный интервал, в котором
происходило образование жил. Последний ле-
жит между + 500 и + 100°С. Среди характер-
ных минералов альпийских жил выделяется
прозрачная разность кварца (горный хрусталь,
раухтопаз), которая часто является объектом
промышленной добычи. /
Помимо горного хрусталя, в них встречены:
кварц (молочно-белый), пирит, хлорит, аду-
ляр, альбит, турмалин, апатит, гематит, рутил,
брукит, анатаз, мусковит, эпидот, актинолит,
тремолит, асбест, кальцит, сфен, галенит, ара-
гонит и ряд других.
Отличие альпийских жил от рудных со-
стоит в том, что все элементы, необходимые
для образования минералов, которые в них
встречены, поступают из боковых, окружаю-
щих жилу пород, и лишь СО2 и Н2О, как по-
лагают, приносятся горячими растворами,
поступающими от удалённого магматического
очага. Отсюда вытекает ,также тесная связь
между парагенезом минералов альпийских жил
и химическим составом вмещающей породы.
В результате выщелачивания вмещающих
пород, последние по контакту с жилой обычно
сильно изменены и превращены в пористую
массу.
В настоящее время интерес к изучению
альпийских жил, содержащих горный хрусталь,
возрос в связи с тем, что они являются важ-
ным источником пьезосырья и оптического
сырья. Пьезоэлектрические свойства пласти-
нок, вырезанных из монокристальных областей
кристаллов горного хрусталя, составляют жиз-
ненные части ряда сложных приборов, полу-
чивших применение в различных областях
техники.
Хрусталеносные кварцевые жилы „альпий-
ского* типа на Урале до сих пор были опи-
саны только для двух районов — для Среднего
Урала Г. Н. Вергушковым [2] и для Припо-
лярного Урала Г. Г. Леммлейном [э] и М. Г. Хи-
самутдиновым [<]. Поэтому несомненный инте-
респредставляют собранные нами данные о
развитии хрусталеносных альпийских жил на
западном склоне Северного Урала в бассейне
р. Вишеры. Альпийского типа жилы были
обнаружены здесь в ряде пунктов по р. Ку-
тим и его притокам Большой Сурье и Самен-
ке, в бассейне р. Уле, крупнейшего левого
притока Вишеры.
В геологическом отношении район сложен
метаморфическими сланцами, кварцитами,
кварцитовыми конгломератами и известняка-
ми, возраст которых определяется как нижне-
палеозойский (Cm + S] и Sa) [*].
Среди метаморфических пород залегают
дайки дидбазов.
К востоку от посёлка Кутим на небольшой
площади выходят перидотиты [в]. Ближайшие
выходы гранита известны в 30 км севернее. '
В обнажении, расположенном в истоках
речки Б. Сурьи, в 20 м ниже моста, на доро-
ге из поселка Кутим на прииск Благодатский,
наблюдаются выходы листоватых тальково-
хлоритовых сланцев, поставленных на голову
и простирающихся на NW 305°. Местами они
смяты и гофрированы. Сланцы разбиты тре-
щинами на отделоности, которые обладают
согласным с ними простиранием, но секут их
по падению под углом, близким к прямому.
На месте разреза наблюдается раскрытая'тре-
щина, падающая на NW 285°, под углом 12°,
выполненная горным хрусталём и жильным
кварцем. В центральной части она расшире-
на, и потолок её имеет сводообразные очер-
тания. На стенках трещины, сверху и снизу,
нарастают сплошные щётки из кристаллов
водяно-прозрачного горного хрусталя, ориен-
тированных, по преимуществу, перпендикуляр-
но тс плоскости разрыва. Местами промежутки
между кристаллами выполнены аморфной тём-
ной цементирующей массой. Центральная
часть жилы представляет полое пространство
(фиг. 1). В западной части разреза наблюдается
О ._______________,70 См
'И зет 4 EZZZ3
Фиг. 1. Кварцевая жила альпийского типа в
обнажении в истоках р. Б. Сурья. 1— Талько-
во-хлоритовые сланцы. 2—Жильный молочно-
белый кварц. 3—Кристаллы горного хрусталя.
4—Темное цементирующее вещество.
переход этой жилы в пластовую, причем на
данном участке развит только молочно-белый
жильный кварц. (Последнее обстоятельство
частично находит свое объяснение в упомяну-
той выше рабвте Г. Г. ^Деммлейна.)
№ 2
Новости науки
55
В другом обнажении, расположенном по
правому берегу р. Самепки Но стенке канавы,
ведущей к гидравлической установке, на месте
выходов слюдисто-хлоритовых сланцев (ази-
мут простирания сланцев NW 285’ [_70—85°)
наблюдается кварцевая жила, форма и строе-
ние которой аналогичны предыдущей.
Она выполнена сильно-трещиноватыми
кристаллами горного хрусталя, которые име-
ют поперечник до 6 см и достигают 10 см по
L3. Форма их правильная, с нормально разви-
тыми гранями призмы и ромбоэдров. В верх-
нем, левом (западном), углу обнажения по
контакту с жилой наблюдается характерное
осветление вмещающих сланцев в результате
выщелачивания их при гидротермальных про-
цессах.
Далее несколько альпийских жил были пе-
ресечены штольней, заложенной на левом бе-
регу р. Кутим, в 4 км выше поселка Кутим,,
в сильно пиритизированных сланцах, падаю-
щих на NO 60° (_ 70°.
Как и в предыдущих случаях, друзы гор-
ного хрусталя нарастают прямо на торцовом
срезе сланцев или на тонкой оторочке из мо-
лочно-белого кварца.
Наконец, по правому берегу р. Кутим, у
так называемого „Рыбного плёса’, наблюда-
ются выходы диабаза; последний разбит си-'
стемой трещин на отдельности, азимут падения
которых соответственно определен SW 205°
L 25°; SW 250° (_ 85°; NO 35° L 50° и NW312’
|_ 30°. Трещина SW 205° [_ 25° выполнена
кварцем. Здесь жила имеет форму плоской
плитки (установить протяжённость жилы по
простиранию, в данном случае, не удаётся
вследствие плохой обнажённости её). Кри-
сталлы горного хрусталя располагаются по
всему жильному телу. Ориентировка послед-
них неправильная, местами развиты сплошные
щётки кристаллов, в других местах кристаллы
развиваются в желобках сечением 5—10 см.
На тех участках, где жила уменьшается в
мощности, развит полупрозрачный „стеклова-
тый" кварц.
Интересно отметить, что в этой жиле на-
блюдается тонкий шов, лежащий в плоскости
трещины, примерно на равном расстоянии от
её стенок. Помимо горного хрусталя, жила
содержит вкрапленники кристаллов галенита
и кальцита.
Из других минералов в жилах описанного
типа на Вишерском Урале нам удалось уста-
новить присутствие железной слюдки, рутила
и пирита.
Приведенные факты позволяют установить
тождество наших кварцевых жил с жилами,
описанными для Приполярного и Среднего
Урала год названием альпийских. Парагене-
тический ряд минералов, встреченный в них,
подтверждает принадлежность их к типу
низкотемпературных, гидротермальных квар-
цевокальцитовых жил. Так же, как и на При-
полярном Урале, они связаны с трещинами
отдельности, секущими породы по падению,
сопряженными с более крупными структур-
ными элементами (складчатостью). Различие
их заключается в том, что на Вишерском Урале
альпийские жилы, в большинстве случаев,
не достигают крупных размеров. Последнее
обусловлено, в первую очередь, тектониче-
скими причинами (вероятно, различными ста-
диями, на которых остановился процесс ра-
скрытия описанного типа трещин на Вишер-
ском и на Приполярном Урале). С этой точки
зрения любопытно отметить, что максимальное
раскрытие трещин наблюдается в той части
хребта, где последний резко изменяет свое
простирание из меридионального на северо-
восточное (Приполярный Урал).
Вопрос о связи данных жил с гранитами
остается открытым (как и вообще для жил
альпийского типа), но если все же, априврно,
допустить'для наших жил существование та-
кой связи, то следует связывать их образова-
ние с более молодыми гранитами водораз-
дельной части Урала.
Связь их с древними (каледонскими н тем
болеедокаледонскими) гранитами мало вероят-
на, так как жилы альпийского типа отлича-
ются сохранностью и, повидимому, предста-
вляют собой наиболее молодую жильную фор-
мацию Северного и Приполярного Урала в
пределах выходов нижнего палеозоя.
Приведенные нами факты позволяют выска-
зать предположение о более широком разви-
тии альпийских жил в пределах северной части
Уральского хребта и о целесообразности по-
становки на Урале дальнейших поисковых
работ с целью расширения (На юг) промыш-
ленной эоны пьезокварцевых месторождений
Полярного Урала.
Литература
[1] J.'Konigsberger. Abh. Вауг. Akad.
Wiss., M.-phys. KI, 28, Ab. 10-12, I—III, 83
(1917—1919); P. Niggli. Lehrbuch der Mi-
neralogic, 1. I. (1920); R. H. Pock er. Schw.
Min. u. Petr. Mitt., Ill, H. 3/4,208-34d (1923).—
[2] f. H. В e p т у ш к о в. Альпийский тип
жил на Урале. ДАН СССР, т. XVI, № 7,
1937. — [3] Г. Г. Л и м м л е й н. Кристалло-
графические исследования кварца с горы Сура
(из СОПС'АН СССР, 1937); Об ориентировке
кристаллов кварца в альпийского типа жилах
на Приполярном Урале. ДАЦ СССР, т. 22,
№ Г, 1939.— [4] М. Г. Хисамутдинов. К
происхождению хрусталеносных кварцевых
жил Приполярного Урала. Зап. Всес. Минерал,
о-ва, серия 11, часть 69, вып. I, 1940. — [5] См.
геологическую карту Урала изд. 1939 г.—
[6] См. карту, приложенную к работе А. А. Аве-
рина и Е. Е. Гуткиной „Вишерский железо-
рудный район. Главнейшие железорудные ме-
сторождения СССР’, т. II, 1934.
С. Г. £вч.
НОВОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ БИТУМОВ И
АСФАЛЬТИТОВ В КАЗАНСКОМ ЗАКАМЬЕ
/
При изучении литологии пермских отло-
жений по заданию Татарской нефтяной экспе-
диции Академии Наук СССР вдоль р. Кичуй,
правого притока р. Шешмы, нами обнаружены
были у д. Кичучатово (тоже Юлдашкино или
Ялдашкино) Акташского района неизвестные
56
Природа
1944 ,
до сих пор выходы битумизированных изве-
стняков.z Прослеживаются они здесь в верх-
ней части нижне-казанских отложений по
правому берегу р. Кичуй, на горе „Мазикай-
Тау®, примерно в 150 м ниже Симбирского
(Ульяновского) тракта или точнее дороги в
д. Альметьево.
В геологическом строении долины р. Кичуя
в районе д. Кичучатово принимают участие
внизу нижне-казанские отложения, а вверху
наслоения белебеевской свиты и прикрываю-
щие их четвертичные образования. Исчерпы-
вающее представление о последовательности
наслоения нижне-казанских отложений в рай-
оне открытого месторождения составить очень
трудно благодаря почти сплошной задерно-
ванности берегового склона реки и невозмож-
ности по ходу ‘работ применения расчисток.
Из обзора же окрестностей района и самого
места обнажения битумизированного извест-
няка можно отметить только разрозненные
выходы отдельных пород нижне-казанских
отложений. Таковые здесь отмечаются прежде
всего у нижнего конца дереёни, где на пра-
вом берегу реки, на высоте 3,70 м от уреза
её, обнажается толстослоистый, трухлеватый,
зеленорато-серый песчаник с охристыми стя-
жениями гидрогетита, мощностью в 4,3 м,,
сверху задернованный, а снизу прикрытый
осыпью. Того же типа песчаник мощностью
3,5 м обнажается и выше по реке, примерно
метрах в 100—120, но уже на высоте 6,2 м и
здесь же ещё другой прослой его на 5,8 м
выше первого, мощностью в 2 м. В пределах
самого месторождения битумизированного из-
вестняка, расположенного на 90—100 м ещё
выше по реке, мы иМеем в промоине, начи-
ная с высоты 22,60 м по направлению вверх,
следующую последовательность пород в на-
слоении: 1) известняк серый, тонкослоистый,
кавернозный, с выделениями корочек каль-
цита в полостях, мощностью 1,20 м; 2) извест-
няк серый тоЛстослоистый, плотно-пористый
0,50 м; 3) мергель зеленовато-серый, тонко-
слоистый 4,25 м; 4) известняк темносерый,
тонкослоистый, кавернозный, битумизирован-
ный, с остатками пластинчатожаберных, бра-
хиопод, обуглившихся растений и выделения-
ми мальты и асфальтитов в полостях около
1,50 м; 5) песчаник серый, тонкослоистый,
трухлеватый 3,25 м; 6) известняк серый, тол-
стослоистый, кавернозный, с выделениями
корочек'кальцита в полостях, 1,65 м; 7) мер-
гель зеленоватосерый, трухлявый с пятнами
гидрогетита, видимой мощности около 1,65—
1,70 м.
Породы 5 и 6 прослоев прослеживаются и
выше по правому берегу р. Кичуй, в частно-
сти, в выработках' на бутовый камень на юж-
ной окраине той же горы и у мельницы по
Симбирскому тракту. Судя же по обнаже-
ниям у д. Кичуй, расположенным на 6 км
ниже д. Кичучатово, где в основании карбо-
натных пород залегает мощная, толща песча-
ников видимой мощности до 15 м, можно
предполагать, что ими же слагается в основ-
ном и правый берег реки в районе место-
рождения, тем более, что естественные выхо-
ды аналогичных песчаников здесь наблюда-
ются ряде мест и на разных отметках.
Песчаники, слагающие цоколь берегового ,
склона р. Кичуй, относятся к категории мел-
козернистой и полимиктовой разности. Под
микроскопом они характеризуются обломоч-
ной структурой. Кластический материал в
песчаниках слагается зёрнами кварца, поле-
вых шпатов (ортоклаза, микроклина, плагио-
клаза), кремня и в подчинённом количестве
зернами эпидота, граната, титанита, зелёной
роговой обманки, ильменита, чешуйками био-
тита, мусковита, серицита, хлорита, зёрнами
хлоритовых, серицитовых, кремнистых слан-
цев, кварцита, глинистых, песчаных и карбо-
натных пород. Форма у тех и других обычно
полуокатанная, реже угловатая. Величина
зёрен колеблется от 0.01 до 2 мм. Преобла-
дают зёрна размером 0,25—1 мм. Цемент в
песчаниках представлен кальцитом. Из ново-
образований под микроскопом установлены
выделения гидрогетита, в виде стяжений, пя-
тен и разводов и местами скопления вторич-
ного, более крупнозернистого кальцита.
Мергели из слоёв 3 и 7 относятся к кате-
гории алеврито-песчаных разностей. В составе
их под микроскопом обособляются четыре
основных компонента*, а) тонкоилистый мате-
риал, представленный в основном остроуголь-
ными зёрнами кварца, чешуйками серицита,
каолинита, величиной < 0,01 мм и точнее не-
различимого тонкоглинистого материала ве-
личиной <0,001 мм; б) порошковатый, пели-
томорфный известняк с величиной зерна около
0,01 мм, местами кумулирующийся В обособ-
ленные участки; в) кластический материал,
представленный полу^катанными зёрнами квар-
ца, кремня, полевых шпатов, чешуйками био-
тита, серицита, величиной от 0,01 до 1,5 мм
и г) новообразования из выделений гидроге-
тита в виде пятен и разводов.
Известняки характеризуются пелитоморф-
ной структурой и плотной текстурой. По со-
ставу они относятся к категории песчано-
глинистых разностей. Под микроскопом абсо-
лютно преобладающая масса известняков
-слагается криволинейными зёрнышками пели-
томорфного известняка величиной около
0,01 —0,001 мм, где наряду с этим отмечаются
рассеянные зёрна ясно различимого класти-
ческого материала, представленного полуока-
танными зёрнами кварца, реже кремня, квар-
цитов, полевых шпатов (ортоклаза и платно-'
клаза) величиной от 0,01 до 1,5 мм и рассеян-
ный тонкоилистый материал размером 0,01 мм
с примесью какого-то гелевидного аллофаноид-
ного вещества, не действующего на поляризо-
ванный свет. Из новообразований по трещин-
кам и в порах обмечаются выделения каль-
цита с размером зёрен до 6 мм. Приведенная
характеристика выдерживается почти у всех
прослоев известняка. В битумизированном
известняке, в отличие от других, наблюдается:
а) присутствие битуминозного вещества и б)
наличие довольно обильно встречающихся
остатков фауны и обуглившихся остатков ра-
стений.
Химический состав известняков, не охва-
ченных битумизацией, следующий:
Н2О до 105°С 0,47 СаО 52,38
Н3О выше 105’С 41,76^ Mgo 8,81
№ 2
Новости науки!
57
SiOg
AlgOj
Fe2O3
2,37 CaCO3 92,98
1,41 MgCO, 1,69
0,76 Н/остаток 4,54
Скопления битума в обнажённом прослое
известняка 4 приурочиваются только к ниж-
най era половине, где они на общем фоне
породы образуют, во-первых, сплошные уча-
стки, во-вторых, пятна и, в-третьих, потоко-
видные струи весьма причудливых простран-
ственных очертаний и различных величин, в
своём залегании взаимно и тесно увязанных.
Среди скоплений битума по состоянию и
условиям залегания резко обособляются: а)
битум, импрегнирующий известняк в разных
местах с различной густотой пропитки; б) би-
тум вязкий типа мальты в виде корочек, на-
тёков, покрывающих стенкн трещин и каверн
и в) битум более твёрдый, типа асфальтита,
выполняющий каверны иногда частично, а
местами и нацело.
В известняке преобладает битум первого
типа — импрегнационный. Под микроскопом
он пронизывает собой всю породу при раз-
ной густоте. Основные его скопления в шли-
фах приурочиваются к трещинам, порам и
швам между зёрнышками кальцита. Послед-
ние, а также зёрна кластического материала
местами покрываются битумом с периферии
как бы в виде плёнки.
Битум типа мальты даёт обособленные
скопления, более тёмноокрашенные. По внеш-
нему виду он с поверхности кажется оглян-
цованным, а наощупь — вязким.
Битум типа асфальтита встречается как
обособленно, так и в связи, с мальтой. В по-
следнем случае мальта является более ранней
генерацией. По внешнему виду асфальтит ка-
жется более плотным и более твёрдым. Он ч
обладает стеклянным блеском, смолисто-чёр-
ным цветом, буровато-чёрной чертой и рако-
вистым изломом.
Элементарный химический состав мальты
следующий:
Зольный остаток 0,57
С 11,77
Н 8,1«
N 1,17
о} в-5*
Удельный вес 0,98
Генетически все типы битума тесно связаны '
между собой и местами показывают всевоз-
можно выраженные стадии взаимного перехо-
да строго определённого направления благо-
даря процессам окисления, полимеризации и
дистиляции. По происхождению первой ге-
нерацией всегда является битум импрегна-
ционный. В полостях линейного и трехмер-
ного измерений он переходит местами во
вторую генерацию—мальту, а последняя только
в полостях трехмерного измерения в более
твёрдый асфальтит, как продукт третьей гене-
рации. Таким образом, мальта и асфальтиты
являются дальнейшим продуктом изменения
битума.
Импрегнационный битум в'иэвестняке имеет
аллохтонное происхождение. Источником его
является нефть, мигрировавшая с глубины.
Подтверждением такого взгляда на его про-
исхождение служат здесь следующие факты:
1) пятнисто-струевой характер залегания би-
тума, 2) неравномерность в пропитывании
известняка, 3) скачкообразный контур у биту-
мизированных участков, 4) выполнение поло-
стей, происходившее в уже вполне оформи-
вшейся и консолидированной породе, и 5) им-
прегнационные формы пропитыванйя породы.
Прогноз о промышленной оценке описан-
ного месторождения, нам кажется, делать
преждевременно, так как к этому не имеется
достаточно обоснованных данных. Для су-
ждения же о нефтеносности Татарии и понима-
ния процессов битумизации пермских отло-
жений освещённые факты, нам кажется,
заслуживают исключительного интереса, так
как битумы типа мальты и дальнейших про-
дуктов их изменения до сих пор на террито-
рии Татарии ещё мало известны.
Проф. Л. М. Миропольский
и Г. Л. Миропольскяя.
БИОФИЗИКА
ИЗОТОП КАЛИЯ В ТКАНЯХ ЧЕЛОВЕКА
Сравнительно недавно было найдено, что
в костном мозгу и в тканях с опухолями у
крыс содержание тяжёлого изотопа К заметно
отличается от его количества в различных
других нормальных тканях у этих же живот-
ных. Изотоп калия в последних содержится
в количествах, очень близких в тем, что су-
ществуют в обыкновенном минеральном хло-
риде кадия. В костном же мозгу крыс содер-
жание изотопа увеличено в среднем на 1,9“/о
[2-3]. Результаты этих наблюдений совпадают
с аналогичными данными, полученными на кост-
ном мозгу лошади и быка. Подобное соотно-
шение имеет место и в плазме крови крыс
[2,3]. с другой стороны, содержание изотопа
калия в крысиной саркоме (Йенсена) и в мы-
шиной саркоме (37 8) явственно снижено, в
среднем на 1,1’/о [1.5].
Отсюда естественно измерение количеств
изотопа калия в тканях человека [7]. Материал
для анализов собирался, как правило, через
24 часа после смерти. Среди взятых нормаль-
ных тканей было 5 образцов костного мозга
и 15 образцов из печени, почек, лёгких, се-
лезёнки, мозга, сердечной и скелетных мышц.
Все образцы, при макроскопическом обследо-
вании, не обнаруживали патологических кар-
тин. В качестве раковых тканей были взяты
8 образцов первичного рака печени, почек,
лёгких, желудка, кишечника и задней кишки
и 3 образца вторичного рака (метастазы) пе-
чени. Количество изотопа калия в золе всех
взятых образцов определялось при помощи [3,6]
масс-спектрографа (фиг. 1), Полученные ре-
зультаты в общем согласуются с теми, что
были достигнуты на соответствующих тканях
животного происхождения. И здесь содержа-
ние 19 К в калии костного мозга было выше
(в среднем на 1,5%), чем в минеральном калии
или калии из других нормальных тканей. В
58
Природа
1944
3 другие Раковые
5 нормальные ткани
Ь nj ткани
Фиг. 1. Содержание^ К в калии из неко-
торых тканей человека.
раковых же тканях содержание ,дК было
меньше, чем в любой из изученных нормаль-
ных тканей (в среднем на 1,О°/о). Детальный
разбор «тих результатов позволяет сделать
заключение о том, что калий в нераковыХ
тканях у канцероносителей по своей изотоп-
ной конституции приближается к таковой
калия из раковых тканей. Такое же явление
наблюдалось уже в мышечных тканях у мы-
шей и крыс, поражённых опухолями р].
Литература
[1] A. Lasnitzkl and A. Brewer. Nature,
Lend., 142, 538, 1938. [2] Ibid., 146, 807, 1940.
[3] L a s nHz k 1 and A. Brew er, Bioch. Jnl., 35,
144, ic'41. [4] A. Brewer. Jnl. Amer. Chem.
Soc., 59,869, 1937. [5] A. Lasnitzkl and
A. Brewer. A. Cancer Res., 1, 776, 1941.
[6] A. Brewer. Jnl. ind. a. eng. Chem., 30,
893,1938. [7] A. LasnitzKt and A. Bre-
wer. Nature, Lond., 149, 357, 1942.
Д-р И. Ф. Леонтьев.
ПОВЕДЕНИЕ РАДИОАКТИВНОГО МЫШЬЯ-
КА В ЖИВОТНОМ ОРГАНИЗМЕ
Сложные соединения мышьяка, как изве-
стно, широко используются в терапии спиро-
хетозов человека и животных. Но, несмотря
на огромный лечебный эффект этих препара-
тов, механизм их действия остается невыяс-
ненным.
Отсюда совершенно естественно возникла
попытка использовать []] радиоактивный
мышьяк с целью получить данные об изме-
нениях в концентрации возможных депо и
скорости удаления его из организма экспери-
ментальных животных, чтобы в дальнейшем,
взяв комплексный „этикетированный" мышья-
ковый препарат (например, неоарсенамин)
испытать его при терапии экспериментального
сифилиса.
В качестве „этикетированного* или „ме-
ченного* мышьяка была взята его простая
соль — арсенат натрия (NaH2AsO4), а тест-
объектами служили 17 взрослых ново-зеланд-
ских белых здоровых кроликов (самцов с
весом в 2—3 кг) и 20 аналогичных кроликов,
но имеющих опухоль (эпителиому Браун—Пир-
са 14-дневного возраста).
Измерения (счётчиком Гейгера) радиоак-
тивного мышьяка производились в органах и
тканях кроликов в различные периоды вре-
мени (5 мин. — 1 месяц) после его однократ-
ной инъекций (2 мг мышьяка, как NaH2AsO4—
стойкого и радиоактивного, pH раствора
7,5).
Результаты произведенных опытов показа-
ли, что распределение радиоактивного мышья-
ка в теле кроликов после внутривенных инъек-
ций субтоксических доз радиоактивного
арсената натрия неоднообразно, причем его
быстрая экскреция с мочёй не зависит от
момента наибольшей концентрации мышьяка
в почках. В течение первых трёх часов после
инъекции как максимальная концентрация,
так и общее наивысшее количество мышьяка
наблюдается в печени, почках и лёгких, но
после этого периода цифры, даваемые этими
органами, быстро падают.
В это же время концентрация мышьяка
относительно низка, в мышцах, костях и коже
при его относительно высоком общем содер-
жании в этих органах. На основании этих
фактов эти органы можно считать главными
депо мышьяка в теле кроликов. Концентрация
мышьяка в селезёнке, костном мозгу, желуд-
ке и стенках кишечника достигает крайне
высоких уровней, но время их существования
невелико.
Ввиду того, что использованные дозы
„этикетированной* соли мышьяка (2 мг) были
мйлы, то уже через неделю в любом органе
кролика остаются едва уловимые количества
радиоактивного мышьяка. Его большая часть
элиминируется в конце первой педели.
Радиоактивный мышьяк в опухоли нака-
пливается в достаточной концентрации (до 1%
вводимого количества), но на 4-й день исче-
зает оттуда. Опухоли, подвергавшиеся осве-
щению лучами Рентгена, аккумулировали „ме-
ченный* мышьяк в значительно меньшем ко-
личестве, чем опухоли без рентгенизации.
Наконец, сравнительное изучение поведе-
ния радиоактивного мышьяка в здоровых и
больных кроликах выявило, что присутствие
опухоли не имеет значения для общей картины
его распределения в их теле и экскреции из
него.
Литература
[1] О. Du Pont et al. Amer. Jnl. •
Syph. 26, 96, 1942.
Д-р И. Ф. Леонтьев.
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ДРОЖЖЕЙ К
Х-ЛУЧАМ,
Механизм реакции живого вещества на
лучистую энергию представляет одну из ин-
тереснейших проблем современной биофи-
зйки.
Среди различных факторов, влияющих на
чувствительность живых клеток к ионизиро-
ванной радиации, недавно было найдено, что
незначительные смещения в систематическом
положении могут иметь совершенно яснве
значение [1]. •
№ 2
Новости-науки
59
Опыты были выполнены с различными ви-
дами дрожжей, взвешенных в разбавленном
солевом растворе (по Рингеру) и подвергну-
тых действию возрастающих доз Х-лучей
(200 киловольт). Процент переживших дрож-
жевых клеток определялся методом счётных
пластинок'.
Анализ кривых переживания показал, что
для того, чтобы убить 5О°/0 клеток у разных
дрожжевых типов, необходимо различное г.
Так, требуется для:
1) Zygosaccharomyces basceri Sacc. 3300 г,
2) 'Torutopsis fermentans Mrak et McClung
(штамм A) 15500 r,
3) , , (штамм В) 15 500 г,
4) „ californicus Mrak et McC. 27 500 r,
Hansen (штамм A)
5) Saccharomyces cerevisiae 7 600 r,
, (штамм B)
6) . , 14900 r.
Из этих наблюдений очевидно, что радио-
чувствительность может сильно колебаться не
только у вида одного и того же рода (Тоги-
lopsis), но и среди штаммов одного и того же
вида (Saccharomyces cerevisiae). Здесь необ-
ходимо отметить ещё то, что штаммы S.-cere-
visiae были вполне различного происхожде-
ния, в то время как штаммы Т. fermentans, у
которого была найдена одинаковая радиочув-
ствительность, были изолированы из одного
и того же источника.
Литература v
[1] R. Zirkle. Jnl. bacterio!., 43, 119, 1942.
Д-р И. Ф. Леонтьев.
БИбХИМИЯ
— 1
СИНТЕЗ ВИТАМИНА Bj ДРОЖЖАМИ
Стимулирующий эффект тнамина на рост
дрожжей был установлен [>] в 1930 г.
Насколько позднее [3] было показано, что
дрожжи также хорошо растут,! когда они полу-
чают вместо тиамина его конституэнты — пи-
римидин и тиазол. Совершенно совпадающие
явления наблюдались затем у грибов [3, *|,
бактерий Р] и экспериментальных животных
[в,7]. Одновременно было найдено [8], что
пекарские дрожжи способны извлекать тиа-
мин из питательной среды и ресинтезировать
его в случае разрушения при её автоклави-
ровании. Кроме того, оказалось возможным
увеличивать содержание тиамина в пекарских
дрожжах, добавляя его к их среде. Причём
низкая температура и питательные среды, со-
держащие мелассу, благоприятствуют синтезу
тиамина дрожжами.
Но так как до сих пор не были изучены
факторы, влияющие на синтез тиамина пекар-
скими дрожжами из пиримидина и тиазола,
то группа американских биохимиков [9J пред-
приняла разработку этой задачи.
Их опыты показали, что синтетический
тиамин, добавленный к взвеси растущих или
покоящихся дрожжевых клеток, поглощается
ими в большом количестве. Так, например,
добавление тиамина в количестве 5 мг/л среды
даёт выход сухих дрожжей 7,17 г/л с содер-
жанием в дрожжах тиамина 610 шг/г. А при
добавлении 25 мг/л соответствующие цифры
равны 7,12 и 2965.
Главными же опытами удалось показать,
что растущие дрожжи способны синтезиро-
вать тиамин из пиримидина и тиазола, при
этом в дрожжах он накапливается в крайне
больших количествах (табл. 1).
Эффективность использования пиримидина
и тиазола, внесённых в питательную среду,
колеблется в пределах 70—90’/о, но при росте
дрожжей без аэрации эффективность исполь-
зования понижается (табл. 1).
При аэрации неразмножающиеся дрожже-
вые клетки переводят пиримидин и тиазол в
тиамин почти количественно. Помимо этого
пиримидиновая группа тиамина более легко
синтезируется дрожжами, чем группа тиазола.
Попытка заменить пиримидин мочевиной,
мочевой кислотой, гуанином, креатином, кре-
атинином, аспарагином, аргинином и некото-
рыми другими веществами дали отрицатель-
ный результат. Ни одно из перечисленных
веществ не влияло на увеличение количества
тиамина в дрожжах, растущих в их присут-
Таблица 1
Возраст культу- ры в часах Неаэрированные культуры Аэрированные культуры
Основная среда Основная среда + пирими- дин и тиазол 1 Основная среда 4- пири- мидин и тиазол
Выход сухих дрожжей г/л Содержание тиамина |ХГ/Г Выход сухих дрожжей г/л Содержание тиамина рг/г Выход сухих дрожжей г/л Содержание тиамина рг/г
24 - 3,62 59 3,80 162 7,75 641
48 3,27 58 3,85 197 9,50 5И
1 0,02 миллимеля пиримидина тиазола на литр.
60
Природа
1944
ст§ии. Такой же отрицательны* результат
6ьЙ1 получен при опытах замены тиааола ме-
тионином, таурином, цистеинам, тиомочеви-
ной и т. д.
Ни одно из этих веществ не стимулире-
вало синтез тиамина дрожжами.
Оптимальная температура синтеза тиамина
дрожжами (при их аэрации) оказалась рав-
ной 20’С.
Наконец, была выявлена роль различных
видов дрожжей и их штаммов при синтезе
т.иамина из пиримидина и тиазола. Тут было
обнаружено, что на основной среде выход
сухих дрожжей равен в среднем 4,12 г/л у
Saccharomyces carlsbergensls и 9,42, г/л у
Torula utilis. В присутствии пиримидина и
тиазола у этих видов выход сухих дрожжей
приблизительно одинаков.
Содержание же тиамина в дрожжевых
клетках, культивируемых на основной среде,
вариирует в пределах 29—47 рг/г, ио в при-
сутствии пиримидина и тиазола содержание
тиамина резко возрастает, вариируя от 122 рг/г
у S. carlsbergensis, до 770 рг/г у 3. cerevisiae
(штамм С продажных пивных дрожжей).
Т. utilis дал 292 рг/г.
В связи с возможностью обогащения бе-
лого хлеба витамином В путём 'нагрузки
пшеничной муки сухими обезжиренными дрож-
жами (см. .Природа' 1943, № 4, стр. 89),
опыты по синтезу тиамина дрожжами приоб-
ретают огромное практическое значение.
Литература
[1] R. Williams and R. Boehm. Jnl.
bio), chem., 87, 581, 1930. [2] A. Schultz et
al. Jnl. Am. chem. Soc., 60, 490, 1938. [3]
W. Robbins and F. Kavanagh. Proc.
Nat. Acad. Sci., 23, ч99, 1937. (4] W. Schop-
fer et A. Jung. Compt. rend., 204, 1500,
1937. [5] В. К n i g h t. Biochem. J., 31, 966, 1937.
[6] E. и R. A b d e r h a 1 d e n. Arch. Ges. Physiol.,
242, 508, 1939. [7] W. Robbins et al. Proc.
Nat. Acad. Sci., 23, 388, 1937. [8] P a v <re k P.
et al. Jnd. and eng. chem., 30, 802, 1938.
[9] J. van-La nen et al. ibid., 34, 1244, 1942.
Д-р И: Ф. Леонтьев.
ФИЗИОЛОГИЯ
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВИТАМИ-
НА Е
Отсутствие витамина Е влечёт вредные
последствия при беременности и при сперма-
тогенезе. Поэтому неудивительно, что он обыч-
но называется .половым** витамином или
.витамином размножения*. Однако наше со-
временное знание явлений дистрофии как
скелетной мускулатуры, так и мускулатуры
матки, наблюдаемые при экспериментальной
Е-витаминной недостаточности, показывает,
что сфера действия этого витамина не огра-
ничивается циклом размножения.
Представления о широком биологическом
значении витамина Е получили недавне новые,
подкрепляющие их, данные в работах Адам-
стона. По его опытам [^.оказалось, что ви-
тамин Е необходим для того, чтобы обеспе-
чить у канонизированных лгтиц эффект дей-
ствия тестостерона на развитие их гребня.
Далее было установлено [а], что у цыплят
с энцефаломаляцией, вызванной диэтой, бед-
ной витамином Е, мозговая ткань содержит
значительно меньше холестерина, чем мозговая
ткань здоровых особей.
У цыплят же, получающих в дополнение
к их диэте, бедной витамином Е, жир печени
трески или сардинок, можно было наблюдать
саркому ретикулярных клеток, как вторичный
эффект изъязвлений кишечника [3].
Эти факты совпадают с прежде опублико-
ванными, когда у цыплят, воспитываемых на
диэте, бедной витамином Е, были обнаружены
лимфобластомы [«].
Отсюда можно заключить о значительной
важности [Б] витамина Е в метаболизме про-
изводных антрацена, средн которых фигури-
руют тестостерон, холестерин, витамин D и
некоторые карциногенные углеводороды.
И, если вероятность того, что метаболизм
производных антрацена может как-то зависеть
от присутствия или отсутствия витамина Е,
возможна, то утверждать, что между
этим метаболизмом и витамином Е имеется
прямая и исключительная взаимосвязь, пока
нельзя. Эта осторожность обусловливается
сообщениями о том, что у кроликов, страдаю-
щих пищевой дистрофией мышц, вызванной
диэтой, бедной витамином Е, содержание хо-
лестерина в мозгу больных животных не
только не уменьшалось, но даже увеличива-
лось [6]. Следовательно, допущение Адамстона,
что витамин D, как конституэнт жира печени
трески и сардинок, ответственен за карциво-
генез у цыплят при отсутствии в их пище
витамина Е, можно считать ещё необоснован-
ным. Наиболее правдоподобна взаимосвязь
витамина Е только с одним производным
антрацена, а именно тестостероном. Возможно,
конечно, предполагать, что витамин Е играет,
как антиоксидант, некоторую роль в окисли-
тельных изменениях жиров и жироподобных
веществ. Тогда предполагаемая взаимосвязь
витамина Е с производными антрацена может
рассматриваться как случайная в его более
обшей роли.
Литература
[1] Е. A d a m s t о n е. Jnl. of Pathology, 31,
706, 1941. [2] Ibid., 31, 711, 1941. [3] Ibid., 31,
717, 1041. [4] F. Ad a ms tone. Am. Jnl.
Cancer. 28, 540, 1936. [5] F. Adamsto ne.
Jnl. of Pathology. 31, 722, 1941. [6] S. Mor-
gulis et al. Jnl. biol. chem. 124, 755, 1938.
Д-р И. Ф. Леонтьев.
ТИОМОЧЕВИНА КАК ЗОБОГЕННЫЙ
АГЕНТ
Результаты попыток изолировать из семян
рапса [\а] находящееся в них зобогенное
вещество позволяют считать его «дним из
првивведных м«чевины>
№ 2
Н»ввсти науки
61
На этом основании были поставлены опы-
ты ежедневного кормления при помощи же-
лудочного зонда- белых крыс 20 мг аллил-
мочевины [а] в течение 8 недель. После этого
периода у животных исследовалась их щито-
видная железа. Эти опыты прежде всего об-
наружили увеличение веса щитовидной желе-
зы в среднем до 43 мг, т. /е. в 3—4 раза
больше при сравнении его с весом нормаль-
ной железы. Далее, гистологически было
установлено, что железы экспериментальных
животных чрезвычайно гипертрофированы и
гиперплазированы, причем можно было кон-
статировать полную потерю железами их
коллоида. Ежедневное введение крысам через
зонд 56 мг тиомочевины в течение 10 дней
производит подобные же гистологические
изменения в щитовидной железе, но без рез-
кого увеличения её веса. В этих случаях она
имела средний вес в 30 мг на 60 г веса тела.
Доза в 50 мг тиомочевины была для крыс не
ядовитой. Несколько опытов по введению в
крыс 200 мг тиомочевины в течение 10 дней
дали сходные данные. Изменения, наблюдае-
мые в щитовидной железе и гипофизе после
такого кормления совершенно подобны тем
изменениям, которые установлены при кор-
млении крыс диэтой, содержащей семена [’, <]
рапса.
Литература
[1] С. Hercus and Н. Purves. Jnl.
Hyg., 36, 182, 1936. [2] T. Kennedy- and
H. P u r v e s.. Brit. Jnl. exp. Path., 22, 241,
1941. [3] T. Kennedy. Mature (Lond.), 150,
233, 1942. [4] W. G r 1 e s b*a c h. Brit. Jnl. exp.
Path., 22, 245, 1941.
Д-р И. Ф. Леонтьев.
МЕДИЦИНА
ДЕЙСТВИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ
ВЕЩЕСТВ НА ВОЗБУДИТЕЛЯ БЕШЕНСТВА
Химиотерапия такой инфекции, как водо-
боязнь (lyssa), несмотря на многочисленные
испытания разнообразнейших химических сое-
динений, попрежнему остаётся в неудовлетво-
рительном состоянии потому, что всё проде-
ланное постоянно даёт отрицательный резуль-
тат.
Тем больший интерес, в связи с этим,
приобретают недавно описанные опыты Мак-
Клюра (G. Me Clure, Jnl. of bacterol., 43, 409,
1942), изучавшего действие поверхностно-
активных веществ на возбудителя бешенства.
Из трёх взятых для данной цели прела-'
ратов: 1) дюпоноля (патентное название So-
dium lauryl sulphate), 2) одного сульфаниро-
ванного углеводорода и 3) алканоля (пат.
назв. sodium alkyl naphthalene sulfonate) не-
токсичным для экспериментальных животных
оказался только последний.
В большем числе наблюдений над белыми
мышами было установлено, что алканоль спо-
собен в достаточно заметной мере понижать
вирулентность 3% суспензии мозга мыши,
больной бешенством. Так, например, если
взять мозг больной мыши в указанной про-
порции, тщательно растереть его в присут-
ствии 0,5% алканоля и затем, после 1,5—12-ча-
сового хранения при 4°С, этой мозговой ка-
шицы, сделать из неё здоровым мышам (с
интервалом в 3—5 дней) по 4 внутрибрюшин-
ных инъекции, то из 36 мышей 30 или 83%
остаётся живыми 29 дней. Тогда как 48 штук
контрольных животных этого же опыта, полу-
чивших по одной внутричерепной инъекции
взвеси мышиного мозга, содержащего возбу-
дителя бешенства, но не обработанного алкано-
лем, погибли в течение 7—15 дней. Автор
предполагает, что описанные им опыты с
алканолем показывают, что избранный путь
исследования действия поверхностно-активных
веществ на возбудителя бешенства может
быть чрезвычайно перспективным;
Д-р И. Ф. Леонтьев.
О ДЛИТЕЛЬНОСТИ АГГЛЮТИНОВ И
АЛЛЕРГИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ПРИ ТУЛЯ-
РЕМИИ
Более 25 лет я веду работу по изучению
мышевидных грызунов, часто посещая места
массового размножения. Бесчисленное множе-
ство раз в условиях полевой обстановки
производил вскрытия и препарировку различ-
ных видов грызунов и особенно водяных кры,с.
Выезжал и вылетал в очаги вспышек туляре-
мии, но ни разу Не болел ею. Эта невоспри-
имчивость к туляремии обратила внимание
как моих коллег врачей, так и меня самого.
Перебирая в памяти свой анамнез, я вспом-
нил странное со мной заболевание, имевшее
место в 1910 г. В начале июня 1910 г. в
окрест, с. Черлак Омской области я произво-
дил зоологические сборы. Добыв водяную
крысу на небольшом озерке, я пЛтез в воду,
а через несколько часов препарировал добы-
тый экземпляр этого грызуна. Дней через пять
я заболел. Головная боль с ознобом смени-
лась жаром и общим недомоганием. Так я
проболел около недели, приписав это холод-
ной ванне. Вскоре я почувствовал неловкость
в левом паху, как бы постороннего тела, и
обнаружил опухоль паховой лимфатической
железы величиной с голубиное яйцо. Бубон
увеличивался и в конце июля достиг вели-
чины куриного яйца, став мягким и красным.
В начале августа, возвращаясь из экспе-
диции на пароходе, я почувствовал истечение
из паха, бубон вскрылся с обильным истече-
нием белого гноя. До конца августа бубон
медленно заживал, оставив шрам, следы кото-
рого ещё остаются и поныне. Все это было
забыто. И вот в июне 1943 г.,, перед отпра-
влением в экспедицию в места; неблагополуч-
ные по туляремии, мне была поставлена кож-
ная проба с туляремином и реакция агглюти-
нации на туляремию с положительным резуль-
татом. После внутрикожного введения туля-
ремина через 50 ч. образовался инфильтрат,
державшийся 11 дней. Реакция агглютинации
была положительной в титре 1:100. Таким
образом, срок сохранения агглютининов в
крови песле перенесённой туляремии, ука-
62 Природа 1944
занный в литературе как крайний срок (Аме-
рика— Френсис и др.) .в 18 и 24 года на
основании вышеприведенных данных может
быть установлен в 34 года. Это относится и
к аллергической реакции. Интереснее всего,
что год моего заболевания туляремией со-
впадает с годом открытия туляремийного воз-
будителя и таким образом мы устанавливаем
новую дату существования туляремии в За-
падной Сибири в 1910 г. и, в частности, в
южной части Омской области.
Проф. Ин.Н. Шухов.
ДЕЙСТВИЕ СУЛЬФОНАМИДОВ НА
ХОЛЕРУ
Сульфонамидные препараты до сих пор
имели очень ограниченное применение при
клиническом лечении холеры. Первые попыт-
ки, сделанные в Индии, на людях, больных
холерой, которым ежедневно давали по 2 г
сульфапиридина, были отрицательными р].
Однако сульфагуанидин, взятый в заведомо
недостаточных дозах, оказался вполне эффек-
тивным при лечении холеры у человека [’].
В опытах же с мышами, инфицируемыми
внутрибрюшинными инъекциями взвесей жи-
вых холерных вибрионов (в одной дозе 875
млн.), подкожное введение растворов суль-
фаниламида, сульфапиридина или сульфатиа-
зола не спасала больных мышей от гибели [3],
хотя при этих экспериментах удалось наблю-
дать подавление сульфатиазолом in vitro роста
V. cholerae в степени, сравнимой с его дей-
ствием на стрептококка.
Недостаточность экспериментальных данных
в этом вопросе обусловила, на этот раз в
США, расширение исследований по действию
сульфонамидных препаратов'на холеру [*].
Для испытания были взяты сульфатиазол,
сульфадиазин, сульфаниламид, сульфагуанидин
и сукцинил-сульфатиазол. Вначале было изу-
чено действие растворов различной концен-
трации указанных препаратов, приготовленных
на стерильных вытяжках из бычьего мяса.
Пробирки с 5 мл жидкости содержали при-
близительно по 5 тысяч живых холерных виб-
рионов. Первые сутки пробирки хранились
в термостате (37°С), а затем при комнттной
температуре (22—25°С). Наблюдение продол-
жалось 7 дней. Опыты in vivo были выпол-
нены на белых мышах, 5- недельногр воз-
раста и весящих 12—14 г. Мыши заражались
внутрибрюшинно взвесями бактерий (50 ты-
сяч вибрионов в одной дозе) в 5°/о растворе
муцина, повышающего, как это недавно уста-
новлено [6], патогенное действие/V. cholerae.
Общий результат проделанных опытов сво-
дится к тому, что сульфатиазол, сульфадиазин
и сульфаниламид подавляют In vitro рост V.
cholerae.
Сульфатиазол и сульфадиазин, введённые
под кожу или кишечник, оказались вполне
годными при лечении мышей, предварительно
заражённых летальными дозами холерных виб-
рионов, взвешеннцх в растворе муцине. Сук-
цинил-сульфатиазол и сульфагуанидин при
введении их в кишечник мышей через желу-
дочный зонд также были вполне эффектив-
ными в качестве лечебных средств при экс.
периментальной холере у этих животных.
На основании всех результатов можно ду-
мать, что сульфонамиды окажутся ' мощными
средствами борьбы с холерой у человека.
Литература
[1] С. Pasricha et al. Ind. med. gaz., 74-
400, 1939. [2] R. Ch or pa et al. Ibid., 76-
712, 1941. [3] R. Rao et al. ibid. 76, 78, 1941.
[4] J. Griff its. Publ. health, reports, USA, 57,
814, 1942. [5] Ibid., 57, 707, 1942.
Д-р И. Ф. Леонтьев.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ КОРЬ
Корь, как болезнь, принадлежит к группе
инфекций, об этиологическом агенте которых
среди врачей продолжаются дискуссии, скло-
няющиеся в конце концов к признанию ви-
русной природы кори.
В связи с этим большой теоретический и
практический интерес приобретают проделан-
ные в Южной Австралии Р], опыты по полу-
чению экспериментальной кори у животных—
обезьян и кроликов.
Опыты были удачными, когда в качестве
испытуемых объектов были взяты Macacus
mulatta, М. radiatus и Cehus fatuellis. В ка-
честве инфицирующего материала служили
промывные (бактериологически стерильные)
жидкости носоглоток или дефибринированная
кровь больных людей на высзте коревой эпи-
демии. Обезьяны заражались при помощи ии-
тратрахеальных, интрамышечных, интратести-
кулярных или интраназальных инъекций.
Симптомы болезни у обезьйн выражались
лихорадкой, кашлем, сыпью и кахексией.
Опыты заражения обезьян, принадлежащих
к видам Macacus irus, М. maurus и Супоре-
thecus nlger, дали отрицательные результаты.
Передача кори от человека к обезьянам также
не удавалась, когда инфецирующий материал
собирался от людей после некоторого сниже-
ния эпидемии. При этих же опытах удалось
установить, что вирус кори может сохраняться
в заражённых тканях при минус Ю’С или
когда они высушены, в тот или иной проме-
жуток времени, будучи замороженными. Се-
рийные пассажи у обезьян не удавались, за
исключением ограниченного числа животных,
у которых была сделана сплеиоктомия.
У кроликов получить экспериментальную
корь не удалось ни у нормальных, ни у спле-
ноктомированных.
Параллельно этому было найдено, что
вирус кори может размножаться на хорио-
аллантоисной оболочке куриного зародыша.
Помимо этого, указывается, что при произ-
водстве описанных опытов произошёл слу-
чай. лабораторной инфекции человека от
обезьян, больных экспериментальной корью.
Литература
[1] Е. Hurst and В. Cooke. Med. Jnl. Aus.
tralia, 28, 324, 1941.
Д-р И. Ф. Леонтьев,
№ 2
Новвсти науки
63
БОТАНИКА
ПРИЧИНЫ БЕЗЛЕСЬЯ ГОЛЬЦОВ ВОСТОЧ-
НОЙ СИБИРИ И В ПРИАМУРЬЕ
Вопрос о причинах безлесья горных тундр
северо-востока Азии не привлекал особого
внимания исследователей. Лишь некоторые
авторы попутно высказывали на этот счёт от-
дельные соображения. В общем для большин-
ства исследователей вопрос решался в той
плоскости, что убывание температуры с вы-
сотой или же сильные ветры определяют без-
лесье восточно сибирских и дальневосточных
гольцов.
А. Ф. Миддендорф (1854) причину безлесья
гольцов видел в понижении температуры воз-
духа с высотой. По В. Н. Сукачеву (1912)
большую роль в этом отношении играют вет-
ры. В. М. Савич (1928) также считает ветер
главнейшей причиной безлесья гольцов; Б. А.
Келлер (1915) полагал, что древесная расти-
тельность на открытых пространствах горйой
тундры выпадает под влиянием ветров холод-
ного времени года, когда поглощение расте-
ниями из почвы влаги невозможно. Таким
образом Б. А. Келлер распространял на гор-
ные тундры Алтая то объяснение, которое
было выдвинуто Чильманом (1890) в отноше-
нии причин отмирания деревьев на полярном
их пределе. Б. Н. Городков (1929, 1935) также
указывает на сходство в этом отношении по-
лярной тундры с высокогориями в Восточной
Сибири. „-Причина этого сходства, — говорит
автор, — объясняется континентальным клима-
том, вызывающим при слабости снежного пок-
рова вечную мерзлоту, или tio крайней мере
низкие температуры почвы*.
Вопрос о сравнении с этой точки зрения
полярных тундр и восточносибирских голь-
цов представляет большой геоботанический
и общегеографический интерес.
Проблема безлесья полярных тундр при-
влекала внимание многих учёных на протяже-
нии более чем столетия, породив ряд проти-
воречивых гипотез и теорий. Излагать исто-
рию этого вопроса нет надобности, поскольку
это осуществлено несколькими авторами,
(Танфильев, 1911; Городков, 1929; Сочава,
1940). Сделанный нами (Сочава, 1940) разбор
вопроса о причинах безлесья полярных тундр
привел к заключениям, кратко излагаемым
ниже.
1. Ритм климатических условий Крайнего
Севера не совпадает с требованиями древес-
ных пород на отдельных фазах их развития.
При общей сумме тепла и продолжительности
вегетационного периода, в отдельных районах
достаточных для деревьев, потребность пос-
ледних в тепле на ранних стадиях развития
превышает те возможности, которые предо-
ставляет им природа тундровой зоны. В резуль-
тате на южной окраине тундры, а иногда сре-
ди тундры, много к северу от лесной границы,
произрастают взрослые деревья, наблюдается
вегетативное их размножение и, как правило,
при этом отсутствует молодняк семенного
происхождения. В безлесном тундровом фито-
ценозе возможность для дерева развиться из
семени представляется лишь в результате слу-
чайного совпадения благоприятных обстоя-
тельств. В этом и заключается основная при-
чина безлесья полярных тундр.
2. В обычные, а тем более менее благо-
приятные в климатическом отношении годы
семена древесных в тундровом фитоценозе
не прорастают даже близ лесного предела.
В результате этого всходов древесных в тун-
дре, несмотря на налёт семян, наблюдать почти
не приходится. В условиях полярной тундры
на поверхности почвы в течение вегетацион-
ного периода термические условия значитель-
но более благоприятны, чем на высоте 2—4 м
над почвой. На поверхности почвы раньше
устанавливается и ход положительных темпе-
ратур. Вследствие этого арктическая расти-
тельность прижимается к поч^е, пользуясь её
согревающим воздействием. Однако это со-
гревающее воздействие недостаточно для всхо-
дов древесных, в силу чего древесные не
имеют возможности развиться даже в стлани-
ковые формы. Поэтому стланики ели, листвен-
ницы и других пород, образующих северную
границу леса, среди тундры встречаются край-
не редко.
3. Недостаточная обогревающая роль почвы
объясняется низкими температурами в тече-
ние вегетационного периода её деятельного
слоя, обычно маломощного, благодаря близ-
кому к поверхности залеганию вечной мерз-
лоты. Плохо прогреваются почвы и в силу
своей высокой влажности, совершенно зако-
номерной в условиях полярной тундры, в
частности, благодаря слабому дрентжу и вы-
сокой относительной влажности воздуха.
4. Ветры вегетационного периода, как фак-
тор безлесья полярных тундр, играют второ-
степенную роль, прежде всего потому, что
всходы древесных, независимо от ветра, не
возникают в тундре. При этом, естественно,
отпадает возможность пагубного влияния вет-
ровой коразии и повышенной транспирации,
необеспеченной притоком влаги в корневую
систему, в силу низкой температуры грунтов.
Подчинённая роль ветров вегетационного
периода подтверждается ещё и тем, что лист-
венничные стланики, например, в Анабарской
и Хатангской тундрах встречаются как раз "в
наиболее наветренных местах, но на дрениро-
ванных й относительно прогреваемых грунтах.
5. Хотя способные к прорастанию семена
древесных пород могут заноситься и, как по-
казывают наблюдения, практически заносятся
в тундру, иногда преодолевая значительные
расстояния; тем не менее низкая всхожесть
семян, продуцируемых деревьями близ границы
леса, неежегодное их вызревание и отдалён-
ность тундр от лесных ценозов, нормально
плодоносящих, — всё это, в сочетании с дру-
гими факторами, не остаётся без влияния на
безлесье тундры.
Изложенное выше объяснение причины
безлесья полярных тундр не может быть пол-
ностью отнесено к гольцам Восточной Сибири
и Приамурья. Равноценный в фитоценологи-
ческом отношении эффект — безлесье тундро-
вого фитоценоза в полярных условиях и на
гольцах более умеренных широт—достигается
при. различном сочетании экологических ус-
ловий.
64
Приведя
1944
Ниже формулируются основные выводы
по этому вопросу, к которым мы пришли на
основании изучения гольцов Приамурья и
Приморья:
1. Факторами, определяющими безлесье
альпийских областей южной Европы и юга
Северной Америки, ио мнению некоторых
авторов, являются световой режим в альпий-
ской области, мощный снеговой покров; а
также физиологическая сухость. На гольцах
Восточной Сибири и Дальнего Востока влия-
ние светового режима и обильных снегов в
данном случае отпадает. Осадки в виде снега
выпадают в ничтожном количестве во всей
области; световой режим, благодаря низкому
положению горно-тундровой области, не столь
существенно отличается от светового режима
лесной области; то же относится и к разре-
жённости воздуха.
Что касается физиологической сухости, то
исследования последнего времени Показали,
что осмотическое давление у высокогорных
растений относительно невелико; это свиде-
тельствует об отсутствии во всяком случае
систематического напряжения в одном балансе.
Данные ( о более низкой температуре почв на
гольцах,' по сравнению с низинами в области
вечной мерзлоты, покрытыми лесом, отсутству-
ют. Тезис о физиологической сухости местооби-
таний на гольцах пока недостаточно обоснован.
2. Основная причина безлесья гольцов —
не температурные условия или действия силь-
ных ветров сами по себе, а сочетание этих
двух факторов — жестокость 'погоды. Так как
безлесье гольцов определяется сочетанием
двух метеорологических элементов, сопряжён-
ных друг с другом лишь в известных преде-
лах, то нижняя вертикальная граница горных
тундр даже в пределах одного ланшпафтного
района находится на различных гипсометри-
ческих уровнях, в зависимости от соотноше-
ния показателей температуры воздуха и силы
ветра, а наряду с этим и других факторов.
3. Поскольку сила ветра увеличивается у
самых вершин сопок, нижняя граница горно-
тундровой формации находится в зависимости
от предельной высоты гор. Например, в Приа-
мурье, на склонах невысоких сопок она нахо-
дится на высдте около 1100 м, а на склонах
более массивных горных сооружений граница
леса подымается до 1400 м. Там, где безлесье
определяется в основном действием ветров
при недостаточном понижении температуры в
результате ограниченной высоты гор, возни-
кает .полугольцовый*, по терминологии
Б. П. Колесникова, ландшафт. Для него харак-
терны: бедность и фрагментарность альпий-
ской флоры; участие в фитоценозах ряда отно-
сительно теплолюбивых (бореальных) расте-
ний, сравнительно широкое распространение
угнетённых стланиковых форм деревьев, а
также подрост древесных пород.
4. В отличие от полярных тундр, фитоце-
нозы гольцов приближены к лесным масси-
вам, систематически продуцирующим полно-
ценные семена. Занос способных к прорас-
танию семян на гольцы осуществляется без
особого труда ветром и при помощи живот-
ных. Кедровый стланик и стланик лиственницы,
встречающиеся на гольцах в защищёинжх от
ветра местах, часто обильно плодоносят.
5. Вследствие большей древности горно-
тундрового ландшафта в восточной Азии, по
сравнению с арктическим ландшафтом, древес-
ные породы на границе с гольцами оказыва-
ются более приспособленными к горно-тунд-
ровому режиму и, при наличии условий, с
большей лёгкостью заселяют гольцы.
Кедровый стланик и даурская лиственница
в Приамурье, как виды (а не как эдифика-
торы ценозов), не достигают своего высотного
предела. На самых значительных вершинах
Сихотэ-Алина, Баджальского хребта и Бу-
реинского хребта в небольших укрытиях
почти всегда можно обнаружить кедровник
или лиственницу. Встречается среди тундровых
фитоценозов эрманова берёза, аянская ель, а
на среднем и в особенности южном Сихотэ-
Алине даже белокорая пихта. Из числа этих
древесных многие имеют семенное, а не порос-
левое происхождение. Кедровый стланик на
гольцах сплошь семенного происхождения.
Тот же кедровник, будучи деревом, приме-
нился к существованию в качестве высокогор-
ного кустарника и имеет ряд конституционных
приспособлений экологического и биологи-
ческого порядка, выработавшихся, безусловно,
в процессе многовековой борьбы за суще-
ствование при высокогорном режиме.
Даурская лиственница, аянская и сибирская
ель в подгольцевой области выработали эко-
типы с большей лёгкостью, чем особи поляр-
ных лиственниц и елей, образующие стлани-
ковые формы и уживающиеся в тундровых
ценозах. Даже пихта, в частности и белоко-
рая, в условиях Приамурья поселяется на
гольцах, далеко не доходя на севере до по-
лярного предела древесных.
6. Температура почвы, оказывающая боль-
шое влияние на безлесье полярных тундр, на
гольцах в горно-тундровых формациях зна-
чительно более благоприятна- для древесной
растительности. В силу этого в приземном
слое воздуха, даже на высотах, на сотни мет-
ров превышающих верхнюю границу леса,
при условии защиты от ветра, создаются ус-
ловия для развития подроста и стлаников дре-
весных пород.
Почва на гольцах более дренирована и
прогревается более энергично. Вечная мерз-
лота отсутствует или находится на очень боль-
ших глубинах, так что её влияние на темпе-
ратуру дневной поверхности практически не
ощущается.
Все это создает более благоприятные тер-
мические условия почв и грунтов на голь-
цах по сравнению с полярными тундрами
Упомянутые более благоприятные термические
условия почв находятся в обстановке господ-
ствующей на гольцах жестокости погоды,
которая захватывает и приземные слои воз-
духа. Мри малейшей защите от ветра климат
приземного слоя воздуха на гольцах, под
влиянием почвы, резко изменяется в благо-
приятную для растительности сторону. При
этом открываются некоторые перспективы
для роста древесных.
Климат приземного слоя воздуха над влаж-
ными и вечномёрзлыми грунтами полярной
№ 2
Новости наукй
65
тундры в значительно меньшей степени изме-
няется в результате защиты от ветров.
7. Частной причиной безлесья гольцов
является широкое распространение каменных
россыпей. Оголенные от снега горные склоны
выше границы леса подвергаются в наших
условиях, при антициклональном состоянии
погоды, не столько ветровой коразии, как
энергичному морозному выветриванию.
Зимние холода и резкие колебания темпе-
ратуры на поверхности склона весной, вызы-
вающие попеременное оттаивание и замерза-
ние воды, приводят к быстрому разрушений'
горной породы. В результате там, где особен-
но этому способствует литологический состав
и дислоцированность горных пород, образу-
ются осыпи, местами, под влиянием силы тя-
жести и других причин, постепенно сползаю-
щие. Эти . осыпи, довольно обычные в поясе
гипсохтонных тундр, а иногда спускающиеся
ниже среднего уровня границы леса на дан-
ном склоне, разумеется, представляют собою
субстрат, мало благоприятный для раститель-
ности и в особенности древесной.
8. Другой частной причиной безлесья яв-
ляется, мощный лишайниковый покров. Посе-
ляясь на каменистых склонах, лишайники
местами образуют очень плотные дернины,
толщиной в 30—40 см. Прорастание семян и
развитие всходов на поверхности лишайнико-
вой дернины встречают серьезные препят-
ствия. Препятствия эти возникают благодаря
периодически повторяющемуся иссушению
поверхности лишайниковой дернины, в свою
очередь вызываемому тем, что лишайники
неспособны регулировать свое испарение и
время от времени находятся в воздушно-су-
хом состоянии. Это обстоятельство не только
препятствует развитию древесных на лишай-
никовом покрове, но и вызывает чрезвычай-
ную бедность флоры высших растений в ли-
шайниковых формациях.
Литература
1. Б. Н. Городков. Тундра и альпий-
ский пояс гор. .Природа*, 1929. 2. Б. Н. Го-
р о д к о в. Растительность тундровой зоны
СССР. Изд. АН СССР, 1935. 3. А. Ф. М и д-
дендорф. Путешествие на север и
восток Сибирщ ч. I, отд. IV, 1867. 4.
Б. А. К е л л е р. По долинам и горам Ал-
тая. Труды Общества Естествоиспытателей
при Казанском Университете, LXLVJ, 1914.
5. Б. П. Колесников. Растительность вос-
точных склонов среднего Сихотэ-Алиня. Тру-
ды Сихотэ-Алинского Гос. Заповедника, вып.
1, Москва, 1938. 6. В. Б. С о ч а в а. О безлесии
тундр. Труды общества Естествоиспытателей
при Ленинградском Университете, XVII!,
вып. 3, 1940. 7. Г; И. Т а н ф и л ь е в. Пределы
лесов в Полярной России, Одесса, 1911.
8. А. О. К i h 1 m a n. Pflanzenbiologische Stu-
dlen aus Russisch Lappland. Acta Soc. pro fauna
et flora fenn. VI, 1890.
В. Б. Сочава.
ТУНДРОВО-ВЫСОКОГОРНАЯ ФОРМА
СИБИРСКОМ ЕЛИ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
Экологические и климатические формы
сибирской ели (Picea obovata Ledeb.), образуе-
мые вследствие крайне различных условий её
обитания, ещё пока очень слабо изучены.
Значительно полнее и детальнее прослежено
и изучено наличие таких форм у европей-
ской ели (Р. excelsa Link ).
Во .Флоре Урала* (1937 г., стр. 66) В. С.
Говорухин приводит для Сев. Урала новую
высокогорную стданиковую форму сибир-
ской ели под названием Р. obovata Ledeb. var.
tundricola W. Gow. В кратком диагнозе к ней
указано: .strobii 35—50 mm long!. Habit, in
tundris obensls*. Более подробных морфоло-
гических отличий и сведений об условиях её
местообитания и местонахождения не приво-
дится.
Экскурсируя в августе 1942 г. по Южному
Уралу вместе с проф Д. К. Зеровым, мы об-
ратили внимание на низкорослую стланико-
вую форму ели, образующую небольшие по
площади, но трудно проходимые заросли в
альпийском поясе наиболее высокой горы
Южного Урала Яман-Тау. Собранные нами
гербарные образцы этой ели свидетельствуют
о том, что её можно считать вполне идентич-
ной с установленной В. С. Говорухиным для
сев. Урала var. tundricola W. Gow.
Расширяя несколько приведенный выше
диагноз Говорухина, следует отметить, чго
растёт она в вите • небольшого стланика,
обычно не превышая 0.5 м в высоту с при-
поднимающимся вверх стволиком; концы го-
дичных побегов совершенно лишены опуше-
ния; хвоя короткая, 8—10 мм; шишки вдвое
короче, чем у Р, obovata, и не превышают
(у наших экземпляров) 45 мм, обычно же
короче, 25—35 мм; чешуйки их с полого-
закруглённым, почти цельнокрайным верхним
краем.
Растёт эта форма здесь по россыпям, со-
стоящим из кварцитов и сланцев, среди плот-
ных подушек различных лишайников, главным
образом из рода Cladonla; изредка встре-
чается Stereocaulon alplnum и др. Из кус-
тарников и кустарничков отмечены почти
сплошные куртины сибирского можжевель-
ника (Junlperus siblrica), голубики (Vaccinium
ulllginosum) и брусники (V. vltls idaea). В тра-
вянистом покрове, состоящем в основном из
овечьей овсяницы (Festucaovina), высокогор-
ной альпийского ситника (Juncus alpinus),
вкраплены единичные экземпляры золотистой
розги (Solldago vlrga аигеа), ветренницы
нарциссоцветной (Anemone biaormensls), аль-
пийской ястребинки (Hleracium alplnum) и др.
В расщелинах россыпей изредка Lyco-podium
selago, местами небольшие заросли Polygonum
alpinum.
Вышеприведенное новое местонахождение
тундровой формы сибирской ели на Южн.
Урале свидетельствует о том, что эта форма
имеет более шир >кое распространение, охва-
тывающее как Сев. Урал, так и Южн. Урал
и должна быть отнесена к поясным климати-
пам сибирской ели.
. А. Л. Лыпа.
5—Пр I рода, № 9
66
Природа
1944
ЗООЛОГИЯ
К БИОЛОГИИ ОБЫКНОВЕННОГО И ГРЕ-
БЕНЧАТОГО ТРИТОНОВ И РОЛЬ ИХ В
БОРЬБЕ С КОМАРАМИ
С 1934 по 1941 г, включительно попутно
с другими работами нами изучалась биология
обыкновенного (Triturus vulgaris L. и гребен-
чатого {Т. cristatus Lain.) тритонов. Исследо-
вание тритонов производилось в июне
в некоторых районах Московской области.
Амфибии вылавливались в небольших, мелких
болотцах и прудах с тёплой водой, богатых
рдестами, элодеей, ряской, земноводной гре-
чихой и Густо населённых зелёными лягуш-
ками. Всего было вскрыто и изучено содер-
жимое желудков 96 тритонов.
Анализ содержимого желудков показал,
что состав кормов тритонов по годам суще-
ственно не" изменяется. Нет также разницы в
кормовом режиме обыкновенного и гребен-
чатого тритонов. Полученные данные сведены
в табл 1.
Таблица 1
Наименование корма
Дожде'вой червь Lumbrl-
cus terrestris)........
Конская пиявка {Haemo-
pls sanguisuga} ....
Гусеницы бабочек (Lepi-
doptera, ближе не опре-
делённые) . . ....
Личинки жуков Coleo-
ptera, блище не опреде-
ленные) ............ .
Личинки комара {Cullcl-
dae, ближе не определен-
ные) ..............
Личинки комара-толкун-
чика {Chironomus plu-
mosus) ........
Головастики бесхвостых
амфибий {Rana tempo-
raria?)................
Ряска {Lemna trisulca) .
Пустые желудки ....
1
1
4
6
27
10
1
6 7,4
3 3,7
9 11,1
б 7,4
45 55,5
9 И,1
6 7,4
6 7.4
15 18,5
Из таблицы видно, что тритоны питаются
исключительно животной пищей. Нахождение
в желудках ряски, очевидно, следует отнести
за счёт случайного попадания этого растения
при захватывании корма. Основной пищей
тритонов служат личинки комаров. Желудки
некоторых особей были наполнены этим кор-
мом. У одного"тритона находили до 27 недав-
но проглоченных личинок и какое-то коли-
чество в полупереваренном виде. Тритон за-
хватывает новую порцию корма в то время,
когда в желудке имеется достаточное коли-
чество пищевой массы. Учитывая быструю
перевариваемость кормов у амфибии*, с боль-
шой долей вероятности можно допустить, что
в течение суток тритон кормится несколько
раз. Зз этот срок он съедает десятки, а вер-
нее сотни, штук личинок. В сезон за период
жизни в воде один тритон может уничтожить
громадное количество этих насекомых. Осо-
бенно важное значение' тритонов в борьбе
с комарами, в частности малярийным, приоб-
ретает в годы их массового появления, како-
вым был, например, 1941 г. Роль тритонов в
уничтожении комаров усиливается ещё тем
обстоятельством, что они,- как правило, оби-
тают в небольших стоячих и тёплых водоё-
мах, которые в то же вре^я являются наибо-
лее пригодными для откладывания яиц и раз-
вития малярийного комара.
Н. П. Лавроа.
О ПРОТОЗООЦИДНОМ ДЕЙСТВИИ вод-
ной ВЫТЯЖКИ ИЗ ЯИЧНИКА ЛЯГУШКИ
В настоящее время широко развернулась
работа по изысканию бактерицидных веществ
растительного происхождения. Больше всего
внимания уделяют извлечению таких веществ
из бактерий и грибков, которые обладают
свойством губительно действовать на другие
микроорганизмы. Грамицидин и пенициллин
широко входят в хирургическую практику
Англии и США и производство их начинает
осваиваться в ряде лабораторий Союза.
В поисках подобных же веществ, которые
хможно было бы просто добыть из диких жи-
вотных, мне удалось открыть в водном экст-
ракте из высушенных яичников лягушки Rana
temporara наличие токсина очень сильного
действия* * 2 * * * * * * * *. Техника приготовления препарата
такова. Яичники растираются в агатовой
ступке и растёртая масса размазывается тон-
ким слоем на стеклянной пластинке для высу-
шивания в термостате при 30°. Если яйца
развиты в яичниках слабо (начало апреля или
начало сентября), то яичники могут быть рас-
тёрты с лёгкостью, давая однородную черно-
ватую жидкость. Если же яйца в яйчниках
оформились хорошо, то растёртая масса
получается вязкой. За сутки до испытания
токсических свойств навеска яичника в^виде
порошка заливалась кипячёной водой и поме-
щалась в термостат^ с температурой в 30*.
Порошок мало продвинувшихся в развитии
яичников совершенно не набухает, тогда как
яичники; продвинувшиеся в развитии, дают
желатинизированную массу. В этом последнем
случае водный экстракт приходится центри-
1 См., например, работу Б. А. Красовцева.
О полезной роли озёрной лягушки {Rana
ridlbunda Pall.) в пойменных лугах. Труды
общ. Естествоисп. при Казанском унив., т.
LII, в. 6, 1935.
2 Луазель (Lolsel, 1903 и 1904) показал на
амфибиях и кроликах токсическое действие
вытяжек из ряда органов лягушек, в том чис-
ле и половых желез.
№ 2
Новостййаукй
67
фугировать на ручной центрифуге. В раствор
переходит 16,3%' высушенного яичника, нахо-
дящегося на ранней стадии весеннего развития.
Если даже считать, что в раствор переходит
только токсическое вещество, а вероятнее
всего, что это не так, и в раствор фактически
переходят ещё другие не токсические экстра-
гируемые вещества, то при суточном настаи-
вании одной части сухого вещества на 125
частей воды получается 0,13%-раствор не-
известного токсина.
Методика испытания токсина проводилась
на инфузории туфельке (Paramecium caudatum).
Шесть особей помещались на часовое стекло
в маленькую каплю воды, после чего они
заливались половиной см3 испытуемого рас-
твора. По секундомеру отмечалась гибель по-
ловины инфу зорий,-точнее, остановка движе-
ний при рассматривании под лупой с 10-крат-
ным увеличением. В качестве стандартного
токсического вещества был взят раствор фе-
нола, подобно тому, как эго делается при
оценке дезинфекционных средств в бактерио-
логии. Испытанный 0,13%-раствор токсина дал
гибель инфузорий в 1,31 минуты. Беря кривую
токсичности фенола, можно видеть, что в это
же время половинную гибель даёт 0,25%-рас-
твор фенола. Деля концентрацию фенола на
концентрацию испытуемого вещества, полу- /
чаем так называемый в бактериологии феноль-
ный коэфициент. В нашем случае он оказы-
вается равным 1,92. Таким образом токсин
дейетвует по крайней мере в 1,9—2 раза бо-
лее сильно, чем фенол. В двух других опытах
было взято на 100 см3 800 м/г из яичника
одной лягушки и 800 мг из яичников трёх
лягушек. Время половинной гибели было
соответственно 2,98 и 3,811 минут. Эти лягуш-
ки были убиты в конце апреля и это, воз-
можно, повлияло на меньшую токсичность
порошка. Важно отметить, что погибающие
в экстракте из сушеного яичника инфузории
теряют способность опоражнивать сократитель-
ные вакуоли, и эти последние перестают дей-
ствовать на стадии диастолы. (Возникает во-
прос о природе найденного протозооциадного
токсина. Можно было бы думать, что ближе
всего он стоит к лизоциму Флемминга, нахо-
димому, в частности, в белке куриного яйца и
. в икре рыб.
Однако, судя по литературным данным (Са-
лат, 1938), лизоциу на парамеций не дей-
ствует. По моим наблюдениям, в настойке (ночь)
1 г высушенного при комнатной температуре
белка в 50 см3 кипячёной воды парамеции
сохраняют, правда, замедленную вследствие
вязкости среды, подвижность более 48 часов,
тогда как в такой же настойке из порошка
яичника лягушки парамеции гибнут буквально
в 2—3 секунды. Мною был испытан на пара-
мециях лизоцим, выпускаемый в ампулах
химическим сектором ВИЭМ и любезно дан-
ный мне для изучения М. М. Левидовым.
Парамеции, помещённые в неразведённый
лизоцим из этих ампул, дают резкое явление
плазмолиза, а затем, деплазмолизируясь, гибнут
довольно быстро. Гипертония раствора зави-
сит, видимо, от присутствия в растворе солей
лимонной кислоты, употребляемой в процессе
изготовления лизоцима. Это позволяет думать,
5*
что токсин яичника лягушки и лизоцим в
белке куриного яйца не идентичны.
Надо отметить, что найденный токсин имеет,
видимо, большое биологическое значение для
организма, его выделяющего. Он, несомненно,
является защитным приспособлением яйца
амфибий, развивающегося в водной среде,
иногда крайне загрязнённой бактериальными
микроорганизмами. Есть основание ожидать,
что найденный токсин окажется прекрасным
бактерицидом. Г. Га^зе (1940) работая в ру-
ководимой мною лаборатории, показал, что
зефироль (алкил-диметил-бензил, аммолиум,
хлорид), давая очень высокий фенольный
коэфициент при испытании его на стафило-
кокках (около 30—39), убивает парамеций,
поражая, в отличие от всех остальных, испы-
танных на парамециях, дезинфекционных
средств, в первую очередь выделительную
систему—сократительные вакуоли. Далее мне
стало известно, что в народной медицине
сохраненная в сушёном виде икра лягушки,
намазанная на тряпочку и приложенная к
телу человека, излечивает рожистое воспале-
ние, как известно, вызываемое стрептококком.
Я решаюсь поэтому думать, что токсическое
вещество из яичника и яиц лягушки, а может
быть, и других амфибий, которое я предлагаю
называть термином ранидин (от слова Rana—
лягушка), может оказаться ценным бактери-
цидом с большой дезинфекционной силой
действия на низшие организмы и, весьма ве-
роятно, безвредным для некоторых тканей-по-
звоночных и человека,
Проф. В. Алпатов.
ПТИЦЫ-ИНДИКАТОРЫ ЛЕДОВОГО РЕ-
ЖИМА АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ
Настоящей заметкой автор намерен прив-
лечь внимание к некоторым, обычно недоста-
точно учитываемым, биологическим индикато-
рам ледового режима арктических морей.
Хорошо известно, что морские и наземные
млекопитающие, а также и птицы, известным
образом реагируют на изменение состояния
ледового режима морей, озёр, рек.' Некоторых
животных увеличение площади ледяного по-
крова вынуждает откочевывать в свободные
от льда пространства (например, белуга, дель-
фины, почти . все птицы), другие, наоборот,
получают возможность сообщаться по льду с
прежде недоступными им территориями (на-
пример: песец, лисица, северный олень). Ле-
дяной покров сокращает или расширяет кор-
мовые площади для млекопитающих и птиц,
создаёт среду, отвечающую потребностям жи-
вотного в известный период его жизни. Био-
логические отношения млекопитающих и
птиц к ледяному покрову весьма характерны
и определяются особенностями экологии ка-
ждого вида. Проф. Н. А. Смирнов 1, например,
делит всех ластоногих на „льдовых" (pageto-
des) и .береговых* (aeglalodes). Общеизвест-
1 Н. А. Смирнов. Биологические отноше-
ния некоторых ластоногих ко льдам. Сбор-
ник в честь профессора Н. М. Книповича,
Изд. Наркомзема РСФ.СР, М. 1927.
68
Природа
1944
но, что со льдами—при некотором соотноше-
нии между водной поверхностью и ледяным
покровом — связан белый медведь. Только
благодаря ледяному покрову существует дву-
сторонняя миграция песцов между арктиче-
скими островами и материком. Роль ледяного
покрова в экологии, в периодических явле-
ниях жизни северных птиц и млекопитающих
весьма велика и наблюдения за ними, несом-
ненно, будут необходимым и полезным звеном
в общей цепи исследуемых явлений.
Стремя'сь привлечь внимание к затрону-
тому вопросу и оставляя в стороне морских
и наземных млекопитающих, остановлюсь в
нескольких словах на том, как реагируют на
изменение ледового режима обитающие на
севере птицы.
Ежегодно птицы прилетают на север для
гнездования и после подрастания молодых
улетают на юг. Даже виды, более или менее
постоянно обитающие в пределах тундровой
зоны, на зиму несколько передвигаются к югу.
Их весенние и осенние перелёты связаны с
определённым метеорологическим и гидроло-
гическим режимом области их гнездований.
На сроки перелётов решающее влияние ока-
зывает ледовый режим области летних (гнез-
довых) местообитаний, иными словами, ледо-
вый режим арктических морей. Для многих
видов открытые водные пространства явля-
ются одновременно и средой обитания и кор-
мовой площадью. Птицы последней группы
могут быть вполне надёжными индикаторами
ледового режима морских пространств, при-
летающих к их местообитаниям.
К числу таких птиц из отряда пластинча-
токлювых или гусиных (Anseriformes) отно-
сятся гаги (Somateria) — все пять обитающих
у нас в СССР видов, морянка (Clangula
hyemalls), белобок (Nyroca marila), из отряда
гагаровых (Colymbiformes) гагары (Colymbus),
из отряда чистиков (Alcae) кайры (Uria),
чистики (Cepphus) и малая гагарка (АИё), из
отряда чаек (Lari) роды: Larus Rissa,
Pagophila, в известной степени род Sterco-
rarius.
Автору настоящей заметки, во время своих
экспедиций и зимовок на севере, неодно-
кратно приходилось делать наблюдения, ха-
рактеризующие влияние ледового режима
моря на прилёт птиц весной, отлёт их осенью
и на местные перекочевки (при изменении
ледового режима в течение зимы). В качестве
иллюстрации приведу некоторые из этих на-
блюдений.
Зимуя в 1932/1933 г. в качестве научного
сотрудника Промыслово-биологического от-
дела Арктического института вблизи запад-
ного „устья" пролива Маточкин шар (стано-
вище Лагерное) я имел возможность наблю-
дать более или менее регулярно за ледяным
покровом пролива и прилегающей части Ба-
ренцева моря. Зима упомянутого года была
довольно мягкой. В Баренцевом море часто
появлялись большие полыньи и разводья, не-
редко лёд покрывал лишь около половины
всей видимой поверхности. В проливе в рас-
щелинах и трещинах до середины января
1933 г. держались' чистики (Cepphus mandti).
Вновь чистики появились 13 апреля 1933 г.
У полыней, более мористо, всю зиму
можно было наблюдать бургомистров (Larus
hyperboreus), иногда они залетали к становищу.
До начала третьей декады ноября 1932 г. у
западного входа в пролив держались на по-
лыньях гаги (Somateria mollissima) и морянки
Clangula hyemalls) Весенний прилёт гаг на-
чался 15 апреля 1933 г. В море в это
время был лёд сплоченностью от 3 до 5 бал-
лов. Весьма характерно, что в мае, когда про-
лив, начиная от ст. Лагерного и далее на
восток, был ещё покрыт льдом, отдельные
стаи гаг (Somateria mollissima et S. Snectabi-
lis) отлетали на Карскую сторону. По сооб-
щениям промышленников, в Карском море в
это время появились большие разводья.
В 1939/1940 г. автор провёл на Маточки-
ном шаре (у западного входа) вторую зимов-
ку. Ледовые условия этой зимы несколько
отличались от ледовых условий 1932/1933 г.
Ледяной покров был более сплоченный, од-
нако, в начале февраля, а затем в начале
марта (почти до ст. Лагерного) были нас-
только значительны, что на них в большом
количестве появились обе гаги (S. mollissima
et 5. specatabilis), морянки (Clangula hypema-
lis), бургомистры (Lqrus hyperbareus), чисти-
ки (Cepphus mandti) и даже моевки Rissa
rissa). Был отмечен подход белуги (Delphinap-
terus leucas). Весенний прилёт гаг начался в
середине мая.
Небезынтересно будет упомянуть о наблю-
дении автора за кладкой яиц моевкой (Rissa
rissa) в 1933 г. Весна 1933 г. была на Новой
Земле ранняя и дружная, ледяной покров в
заливах, бухтах и губах сошёл раньше сред-
них сроков и кормовые площади моевки изо-
биловали пищей. В гнёздах большинства мое-
вок было по 3—4 яйца, в то время как обыч-
но эта чайка откладывает 2 яйца.
Приведенные беглые наблюдения указывают
на тесную биологическую связь некоторых
птиц с ледяным покровом моря. Регулярное
проведение наблюдений над птицами на по-
лярных станциях и на судах арктических
рейсов, несомненно, даст возможность более
полно и правильно оценивать ледовый режим
северных морей во времени и в пространстве.
Накопление и обработка материалов из ряда
пунктов и за ряд лет открбет новые пер-
спективы в использовании этих материалов.
Необходимо отметить, что основа для органи-
зации и развития подобных биологических
работ уже имеется,—следует лишь надлежащим
образом наладить и, быть может, в известной
части несколько расширить проводящиеся'на
полярных станциях фенологические наблю-
дения.
А. Н. Дуброеский-
пАлЕОН ТОЛ О Г.ИЯ
НОВЫЕ НАХОДКИ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ
ФАУНЫ НА АПШЕРОНЕ
Естественно-исторический муз/й АзФАН
под общим руководством директора Р. Джа-
фарова продолжал и 1941 г. раскопки в
№ 2
Новости науки
69
кировом 1 месторождении близ сел. Бинагады,
но в апреле перенёс их в местность Кирмаку.
Кирмаку представляет диапировую складку
антиклиналь почти меридионального прости-
рания. Крылья её подверглись довольно
знчительному раздроблению, древние исте-
чения нефти образовали здесь месторож-
дение кира. Здесь уже и раньше были
находки костей четвертичных млекопи-
тающих, отмеченные В. В. Богачевым. Спе-
циальные раскопки дают несколько иной
материал, чем в Бинагадтх. Бинагадннская
коллекция разрослась чрезвычайно, но вместе
с тем позволяет уточнить общий список фау-
ны, исключая из него несколько прозизорзо
определённых видов, как, например, шакал,
джейран. В настоящее время ведется обра-
ботка этих коллекций несколькими специали-
стами. В. А. Петров определил и приступает
к обработке растительных остатков; А. В. Бо-
гачев сдал в печать вторую статью о жуках,
каковая должна быть опубликована в изданиях
Академии Наук. Работа продолжается. Жуки
представлены очень разнообразно: преобла-
дают жуки полупустыни. Очень много из
Tenebrionidae, есть златк i Julodis и Acridium
(Truxalls), связанные биологически с Alhagl
(Alhagizetum). Донации связаны с водной ра-
стительностью. Множество водяных жуков
указывает на существование озера. Найдены
остатки какой-то совки, несколько видов (до
10) клопов. I
Л. И. Хозацкий описал остатки черепах.
Его работа го'ова к печати. П. В. Серебров-
ский опубликовал уже одн/ статью о четырёх
новых видах птиц и обрабатывает обширный
высланный ему материал. Но в Баку собра-
лось ещё ббльшее количество. Н. К. Вер;ща-
гин печатал общеобэорную статью, где кри-
тически рассматривает наши (В. Богачева)^
определения, внося Значительные поправки,
он же предполагает взять в обработку неко-
торые группы, изучение которых вотможно в
Баку (по условиям литературной ба<ы).
А. И. Аргиропуло обрабатывает грызунов и
уже опубликовал предварительные результаты
с описанием новых - видов. Н. О. Бурчак-
Абрамович принял на себя обработку остат-
ков быков. Под руководством В. В. Богачева
обработку черепов хищных ведет А. В. Бога-
чева. Носорогов начал обрабатывать Р. Джа-
фаров — директор Естественно-исторического
музея АзФАН (консультация В. В. Богачева).
Работу препарировки ведёт В. Г. Рейш, со-
вершенствуя технику очистки и реставрации.
Его многолетний таксидермический опыт и
прекрасное знание скелета млекопитающих и
птиц дают исключительные по ценности ре-
зультаты. Он самостоятельно делает все пред-
варительные определения, отбирает материал
для обработки специалистами и т. д. Ему обя-
зан АзФАН хорошим движением вперёд ра-
боты. Раскопки ведет сотрудница музея Р. Ка-
сабова.
В. В. Богачевым опубликовано дважды
описание бинагадинской находки в популярной
1 Кир — смесь нефти и горного дёгтя с
песком и землистыми веществами.
форме, и несколько мелких информационных
заметок в .ДАН*, .Известиях АаФАН“, в
.Природе". Общее число печатных работ и
заметок, касающихся Бинагадов (не считая
статей в газетах), достигает в настоящее вре-
мя пятнадцати и, кроме них, имеются сланные
в печать. Предположено издавать сборники
монографических описаний и небольших за-
меток.
В Естественно-историческом музее АзФАН
выделено особое помещение для выставки
бинагадицркой фауны, где уже установлен
полный скелет носорога, вскоре оформится
галлерея черепов. Огромный костный мате-
риал ещё не отпрепарирован. Полнота мате-
риала настолько значительна, что собрано
несколько экземпляров os penis волков и
мелких хищников (перевязки). Тем не менее,
полных скелетов, с костями in situ, до сих
пор не обнаружено. Характерно даже, что
части одного черета льва оказались рассеян-
ными на площади до 5 кв. м. Череп этот
реставрирован, но левая половина его непол-
на. Предположение о перемешивании костей
из трупов павших животных гиенами и про-
ходившими на водопой крупными зверями
сохраняет свою силу и до настоящего времени.
Много костей несет на себе следы ударов
кирки и лопаты рабочих, добывавших кир.
Вся местность сильно перекопана на протяже-
нии нескольких веков разработки кира.
Из добытого материала выделено для вы-
ставки в музее 2 (поврежденных) черепа пе-
щерного льва: один очень старого экземпляра,
со сношенными зубами, повидимому, самки,
другой — молодого самца. Имеется также
один клык очень- крупных размеров, по за-
мечанию В. Г. Рейша, имеющий характер
клыка тигра. Большое число нижних челю-
стей, принадлежащих как взрослым, так и
очень молодым (львятам), с молочными, едва
прорезающимися зубами. Одна(праваи половина
нижней челюсти) челюсть принадлежит круп-
ной кошке. Отличаясь по размерам и форме
о/ челюсти леопарда, она приближается к че-
люсти гепарда. Она имеет длину 115 мм, дли-
на ряда л. к. зу job — 42 мм. Она недавно
найдена и поступает в обработку с двумя
челюстями малых кошек, тип которых ещё не
выяснен. Остатки гиен довольно многочислен-
ны, имеется 6 полных черепов и очень боль-
шое количество фрагментов. Изучение их
показало огромную изменчивость их общей
формы и вариации зубов. Первое определе-
ние, основанное на недостаточном материале,
теперь необходимо изменить. Бинагадннская
гиена имеет зубы типа Crocuta, т. е. пятнистой,
а не полосатой (переднеазиатской, кавказской)
гиены. Она несколько отличается от западно-
европейской Hyaena. (Crocuta) Spilaea Gf., но
работа над нею ещё далеко не закончена,
так как ни в Баку, ни в Ростове не удалось
подобрать полностью литературы. Использо-
ванные работы Кювье, Нордмана, Рейнольдса
и некоторых других не дали разъяснения по
ряду возникших вопросов. Кроме того, нужно
сравнение с новейшими находками, в частно-
сти— с одесскими. Очень крупные размеры
нескольких черепов требуют проведения срав-
нения по литературным источникам. Харак-
70 Природа 1944
терно, что в строительном известняке окр.
Баку, относимом к бакинскому ярусу, т. е.
значительно более древнем геологически, най-
ден был череп гиены, ничем не отличающийся
от луне живущей кавказской гиены.
В Зап. Европе были найдены остатки, как
полосатой гиены (Hyaena hyaena), так и Сго-
cuta spilaea.
Что же произошло на Апшероне и почему
Crocuta была вытеснена в конце концов по-
лосатою гиеною Hyaena s. str.? Этот вопрос
нужно поставить и разработать.
Огромное количество остатков волков даёт
возможность говорить о малой изменчивости
их и полной близости к современному волку.
Добыто некоторое количество черепов и
множество нижних челюстей лисиц. Вообще
черепа лисипы очень нежны и плохо сохра-
няются. Обработанные черепа принадлежат
двум видам: Vulpes alpherakii и Vulpes kor-
sak. Приходится отказаться от мысли найти
остатки шакала. Первоначально некоторые
обломки челюстей лисиц были приняты мною
за челюсти шакала, теперь же сомнение отпа-
дает. Вместе с тем встает вопрос о средне-
плиоценовом шакале из продуктивной (бала-
ханской) толщи Апшеронского полуострова
(Лок-батана), описанном мною под названием
Thos khomenkoi п. sp.
При описании мною были отменены черты
сходства с лисицами (длина и тонкость клыка,
изгиб ряда зубов и др.). Возможно, что мы и
в этом случае имеем не Thos, a Vulpes. Нуж-
но будет пересмотреть материал (обломки
черепа и нижней челюсти). Преемственность
фауны является основою зоогеографических
построений.
Остатки медведя представлены двумя очень
неполными черепами молодых и отдельными
зубами молодых и взрослых. Есть клыки и
коренные зубы. Н. К. Верещагин считает, что
они принадлежат обыкновенному кавказскому
медведю, а не пещерному, как было опреде-
лено мною по двум зубам первой находки,
из коих один представлял лишь закладываю-
щуюся коронку постоянного зуба.
Барсуки (15 черепов) представлены двумя
разновидностями, различающимися относи-
тельною шириною и укорОченностью морды,
но по зубам одинаковы, откуда можно
сделать вывод о большой изменчивности их,
свойственной, впрочем, и современным барсу-
кам. От ныне живущего кавказского барсука
нет существенных отличий. От описанного
Рейнольдсом (1910) барсука из плейстоцена
Англии наш несколько отличается формою
черепа. Древность вида Meles metes достаточно
глубока. Интересно будет сравнить наш вид с
ископаемым нижнеплиоценовым или верхне-
миоценовым, описанным Ю. А. Орловым, из
Зап. Сибири. !
Равным образом очень изменчивы черепа
малых хищников (Vormela). Большая часть
их совершенно сходна с черепом ныне, жи-
вущей перевязки (Vormela sarmatica). Обра-
ботка их намечается как очередная тема.
Остатки ежей принадлежат двум видам.
Они обрабатываются А. И. Аргиропуло.
Остатки носорогов довольно многочи-
сленны. Есть_до_десяти более или менее пол-
но сохранившихся черепов носорогов и боль-
шое число обломков. Скелет установлен из
костей, подобранных от различных индивиду-
умов. Обилие материала позволило очень точно
подобрать скелет ног (работа В. Г. Рейша).
Некоторые рёбра должно будет заменить.
Вопрос о виде бинагадинского носорога
до сих пор не доработан до конца. Непол-
нота носовой пегегородки, даже пргГ полной
сношенности зубов и строении затылочной
области, заставляет относить бинагадинскую
форму к Rhinoceros merkii, но один экзем-
пляр имеет более глубоко окостеневшую пе-
регородку, похожую на перегородку Rhinoce-
ros tichorhinus. Сравнение с черепом носорога
из Стар\ни показывАет, что развитие носо-
вой перегородки у Rh. tichorhinus идёт спе-
реди назад, и врастает эта перегородка со-
вершенно так же, как Rh. merkii.
Э. Л. Незабитовский в описании старун-
ского носорога тоже задается вопросом, какой
именно (из этих двух) у него вид носорога?
Определение несколько затруднялось молодым
возрастом животного (только что сменились
зубы). Благодаря тому, что в Бинагадах най-
дены остатки носорогов всех возрастов, на-
чиная от новорожденных с непрорезавшнми-
ся ещё зубами и кончая стариками с совер-
шенно сношенными зубами, мы имеем воз-
можность проследить все этапы развития
перегородки, начиная полусвободною пластин-
кою. Образующаяся губчатая ткань покрывает
острые напереди носовые кости, соединяет
их с межчелюстными костями, при этом пе-
регородка обрастает этой костною тканью.
В нижних челюстях самых молодых носорогов
явственны альвеолы резцов, отсутствующих у
взрослых. Носороги с разными стадиями
развития носовой перегородки и её обраста-
вия костною подушкою для рога описывались
как leptorhinus и hemitoechus. Таким обра-
зом для описания бинагадинского носорога
имеется очень богатый материал.
Из других непарнокопытных замечательны
чрезвычайно многочисленные лошади, но они
не обрабатывались до вида, равно как и
осёл. Трудность вываривания черепов, по-
гружённых в кировоглинистую массу, задер-
жала нас. Сейчас подготовлено только два
черепа. Лошади — наиболее многочисленные
животные в фауне Бинагадов.
Остатки диких кабанов немногочисленны.
Найдено несколько обломков черепов и ниж-
них челюстей молодых; есть довольно полно
сохранившийся череп взрослого кабана.
Очень многочисленны благородные олени,
но целых черепов нет. Рога .сохраняются
удовлетворительно. Из быков должно отме-
тить два полных (реставрированных) черепа
и много обломков. Многочисленны нижние
челкэсти. Бинагадинский бык приближается к
Bos nomadlcus, отличаясь от типичных евро-
пейских Bos primigenius постановкою и мень-
шею толщиною роговых стержней, удлинён-
ностью (узостью) черепа. Возможно сравнение
с типичными Bos primigenius из новых раско-
пок в Кирмаку и Дыгя.
Первые находки остатков антилоп в Бина-
гадах были приняты замости джейрана (Ga-
zella subgutturosa). В настоящее время имеет-
№ 2
Новости науки
71
ся два (неполных) черепа с рогами самцов и
череп безрогий самки Sajga tatarlca, большое
число нижних челюстей всех возрастов. На-
копился и будет изучаться прочий скелетный
материал. У Н. К. Верещагина в ЗОИН
АзФАН собрано много материала по джейра-
нам, так что есть полная возможность обра-
ботки со сравнением скелетов джейрана и
сайгака
О грызунах (новый вид тушканчика, по-
лёвки и др., дикообразы, повидимому, тоже
новый вид) вскоре будет издана работа
А. И. Аргиропуло. Равным образом ожидает-
ся работа Л. В. Серебровского. Среди мате-
риала по птицам отметим черепа сипа и гри-
фа, нескольких мелких хищных птиц, цапель,
журавлей, уток и гусей, пеликана, колпицы,
кроншнепа и других куликов, определённых
В. Рейшем и В. Богачевым, подготовляемых
Л л я пересылки П. В. Серебровскому для об-
работки.
Кроме наземной черепахи, обрабатываемой
Л. И. Хазацким, найдены остатки какой-то
небольшой ящерицы.
Всестороннее обсуждение с В. А. Петро-
вым этого танатоценоза привело к восстано-
влению ландшафта саванны с ксерофитами
(астрагалами, луковичными, полынью, верблю-
жьей колючкою), с разбросанными купами и
отдельными деревами иволистной груши, фи-
сташки, можжевельника, кустами гранатника,
вишни и др. Найдены также остатки осок и
камышей.
Общая картина, нарисованная в первых
сообщениях, не требует изменений р свете
новых находок и исправления определений.
Начаты раскопки на вЬзвышенности Кир-
маку. По оси антиклинали, соответственно
диапировому её ядру, выходят многочислен-
ные источники нефти. Стекая с гребня, с полу-
размытого свода, нефть окислялась и образо-
вывала залежи кира. От добычи его и мест-
ность получила свое название Кирмаку („ас?
фальтовый бугор"). Здесь, при рытье ям
находили часто скопления костей. Пробная
раскопка вскрыла такой костеноспый слой.
Преобладает Bos primlgenius с толстыми дуго-
образно расходящимися рогами и очень массив-
ным костяком. Найдены также: череп сайгака,
остатки волков (череп и много других костей),
лисицы, также грифов. Лошадей пока не было
найдено, .если не считать одного зуба, имею-
щего субфоссильный характер. Скопление
костей находится не на вершине, а несколько
ниже по склону; условия образования этого
танатоценоза ещё не выяснены.
Расстояние от Бинагадов — 5 км по воз-
душной линии на востоко-северо-восток, усло-
вия захоронения отличаются и, кажется, обе-
щают находку полных скелетов.
Можно надеяться, что и кроме Кирмаку,
будут обнаружены на Апшероне подобные же
кладбища костей. Нам сообщали, что часто
находили их около станции Хурдалана, где
также добывают кир. (Это место — около 6 км
к юго-западу от Бинагадов.) По опросным
сведениям, в Хурдалане встречались черепа
быков и лошадей.
• В. В. Богачев.
ГИДРОБИОЛОГИЯ
ЕЖЕДНЕВНЫЕ ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ
НАБЛЮДЕНИЯ
Автору этой заметки удалось в начале
1940 г. организовать и систематически про-
водить ежедневные гидробиологические наб-
людения на литорали в районе Мурманской
биологической станции-АН СССР. Наблюде-
ния эти, после небольшого перерыва в начале
1941 г. снова возобновились.
Параллельно этому ведутся метеорологи-
ческие наблюдения по программе станции
второго разряда, а также определялись тем-
пература грунта, температура водорослевого
покрова, солёность и температура в литораль-
ных ваннах и т. п.
В_ результате мы получили интереснейший
материал по биологии и экологии литораль-
ных обитателей, который сейчас ещё полно-
стью не обработан, но уже можно привести
несколько примеров нерушимой связи между
организмом и средой. Моллюски Littorlna ru-
dis и L. obtusata являются самыми обычными
представителями литоральной фауны. Зимой,
в сильные морозы, они прячутся под камнями
и в щелях, выползая оттуда, как только ста-
новится теплее. Для изучения зависимости
нахождения их на поверхности какого-либо
грунта от окружающих условий- нами была
отмечена площадка в 0,25 м2, на которой
ежедневно в отлив производился подсчёт ко-
личества экземпляров этих моллюсков. Срав-
нивая 'полученные данные с ежедневными
температурами воздуха в отлив, мы можем
составить следующий график (фиг. 1).
Фиг. 1. Количество Littorlna rudis (пунктир-
ная линия) и L. obtusata (точечная линия) на
0,25 м2 поверхности грунта в зависимости от
температуры воздуха (сплошная1 линия). По
горизонтали числа месяца (май); по вертикали
а—количество L. rudis, b—количество L. ob-
tusata, с—температура воздуха.
- Из графика ясно видно, что количество
L. rudis на поверхности грунта прямо про-
порционально температуре воздуха: чем выше
температура тем большее количество их
выползает из, щелей и из-под камней. L. obtu-
sata ведёт себя несколько иначе; при повы-
шении температуры до известного предела,
количество их на поверхности грунта увели-
чивается, но как только температура воздуха
72
Природа
1944
переходит за известный оптимум (около 12’С),
так она снова прячется в щели и под камни,
и на этот раз уже не от холода, а от слиш-
ком высокой для нее температуры. В отноше-
нии L. rudls подобного явления нам не уда-
лось наблюдать в течение всего лета; неви-
димому, даже самые высокие летние темпера-
туры (около 25’С) не превышают еще её оп-
тимума.
Резкое снижение количества L. obtusata,
произошло 9 мая при температуре -воздуха
13,4’С, а 10 мая при еще более высокой тем-
пературе количество их опять возросло.
Объясняется это тем, что 9 мая стояла тихая,
безоблачная погода и грунт был значительно
более нагрет, чем окружающий воздух; 1Э мая
была меняющаяся облачность, благодаря чему
нагревания грунта не происходило и он был
много холоднее окружающего воздуха. Таким
образом распределение L. obtusata опреде-
ляется не только температурой воздуха, но и
температурой грунта. Этими же причинами
объясняется и внезапное повышение количе-
ства L. obtusata на поверхности грунта 6 мая.
Таким образом мы видим, что L. rudls и
L. obtusata по-разному относятся к темпера-
туре, что предполагает и разное их отношение
к высыханию, т. е. разную способность сохра-
нения жизни при длительном отсутствии воды.
Произведенные нами наблюдения показывают,
что летом часть L. obtusata зябнет уже после
17-суточного отсутствия воды, a L. rudls без-
болезненно выносит отсутствие воды по 30 и
более суток.
При беспрерывном же погружении/., rudls
обычно гибнет на 2—3-и сутки, a L. obtusata
выдерживает погружение в течение 6—10
суток.
Не менее интересно и вертикальное ра-
спределение дитторин в зависимости от тем-
пературы воздуха. В начале весны (20 марта)
прежде всех появляется L. obtusata на Fucus
serratus, который обнажается далеко не ка-
ждый день; иногда в тёплые зимы (1937/38)
L. obtusata держится здесь всю зиму. В
горизонте Fucus vesiculosus, обнажающемся
каждый день дважды, литторины долгое вре-
мя держатся под камнями и впервые выпол-
зают лишь в апреле при температуре воздуха
—1,9’С (в 1940 г. —7 апреля) и снова исче-
так только температура упадёт ниже
зают,
—5°С
L. rudls, живущая преимущественно в ещё
более высоких горизонтах, впервые выпол-
зала на камни 16 апреля при температуре
—4,9 С.
Обе литторины чрезвычайно чувствительны
как к температуре, так и к некоторым другим
факторам; так, например, они могут исчезать
при сравнительно высокой температуре
(выше — 1,0’С), но при сильном снегопаде, и
появляются в большом количестве при том
же снегопаде, когда падающий снег тут же
тает. Поэтому буквально не было ни одного
дня, когда бы положение их на литорали не
1 Имеется в виду здесь и во всех других
случаях положение в отлив, так как во время
прилива литторины часто выползают из-под
камней даже в сильные морозы.
менялось в очень широких пределах. Указан-
ное обстоятельство заставляет с большой'
осторожностью подходить к оценке так назы-
ваемых сезонных наблюдений, так как совер-
шенно необходимо учитывать состояние метео-
рологических условий в момёйт производства
наблюдения. Сравнимые результаты мы будем
иметь лишь в том случае, если состояние
метеорологических условий соответствует об-
щему направлению их изменения за данный
отрезок времени. Мы сейчас увидим, Что ука-
занная предосторожность имеет отношение не
только к литторинам, но и к ряду других
животных и, повидимому, ко всем, обитающим
на литорали.
Интересную зависимость вертикального
распределения от температуры воды и возду-
ха мы можем наблюдать в отношении Gamma-
rus locusta и G. marinus, дающих необычайно
быструю реакцию на изменение указанных
условий.
Впервые в горизонте Fucus inflatus они
появились 6 апреля при температуре воздуха—
—3,0°С и воды + 0,2°С (впервые после зимы
положительная температура воды). 18 апреля
они уже появились в нижней части горизонта
Fucus vesiculosus при температуре воздуха
— 1,8’С и воды + 1,3’С; 21 апреля оба вида
совершенно исчезают с литорали при темпе-
ратуре воды —1,0°С. Наконец, 30 апреля при
температуре воздуха +2,8°С и воды + 1,1°С
они внезапно поднимаются до самой верхней
границы зарослей Fucus vesiculosus, а 1 мая
небольшое снижение температуры воздуха
(до +1,1’С) заставил*? их снова очистить
весь горизонт этой водоросли. Снова они
здесь появляются лишь 10 мая при темпера-
туре воздуха +17’С и воды +2,8°С, с этого
времени они занимают этот горизонт постоян-
но, но ещё до июля иногда очищают в связи
с похолоданием верхнюю часть его. Эти при-
меры с достаточной убедительностью показы-
вают тесную связь между вертикальным ра-
спределением Gammaridae и температурой
окружающей среды.
В заключение мне хочется привести в
качестве примера ещё изменение количества
Arenlcola marina, находящихся у поверхности
грунта в зависимости от некоторых физи-
ческих факторов. Зимой этот дервь обычно
держится в грунте на глубине 20—25 См, и
появление его у поверхности можно легко
заметить по образуемым им кучкам песку.
Стратификация температур в толще грунта
зимой обратная, например, 23 марта темпера-
тура грунта на глубине 5 см была—2,0’С, на
глубине 15 см—1,6’С, а на глубине 25 см
0,0’С. Летом обычно стратификация темпе-
ратур прямая, и температуры поверхностных
слоев значительно выше глубинных.
Для контрольного наблюдения нами была
взята небольшая (3 м2) лужица на пляже в
бухте Оскара. Впервые единственная . кучка
Arenicola marina появилась 11 апреля при
температуре воздуха — 4,9°С. В дальнейшем
количество их то увеличивалось, то умень-
шалось, и иногда они исчезали вовсе.
Постоянное существование этого червя в
поверхностных слоях грунта началось с 15
апреля при температуре’’* воздуха—1,9°, кото-
№ 2
Новости науки
73
рая уже больше не спускалась ниже—3,4°С.
Распределение температуры в толще грунта,
например 19 апреля, выглядело следующим об-
разом: глубина 5 см, температура—1,8°С,
глубина 15 см, температура — 2'С, глубина
25 см, температура—0,9°С.
Фиг. 2. Зависимость расположения Arenicola
marina в поверхностных слоях грунта от
температуры воздуха. Пунктирная линия—ко-
личество кучек A. marina на 3 см’; сплошная
линия—температура воздуха; по горизонтали—
числа месяца (апрель, май); по вертикали
а—количество кучек A. marina, Ь—темпера-
тура воздуха.
Из графика (фиг. 2) совершенно ясна за-
висимость вертикального распределения А.
marina в толще грунта от температуры воз-
духа. Однако "в этом случае странно ведут
себя черви 28 и 29 апреля, где амплитуды
колебания температуры не совсем соответст-
вуют колебанию количества кучек червей.
Объясняется это тем, что 28 апреля в лужах
и на грунте совершенно отсутствовали лёд
и „сало*, а температура грунта на глубине
5 см равнялась+1,0°С; 29 апреля шёл густой
снег, заполнивший лужи и местами не таю-
щий на грунте, а температура последнего на
глубине 5 см упала до—0,6°. В результате
этого незначительное повышение температуры
воздуха 28 апреля вызвало усиленный под-
ход Arenicola к поверхности грунта и, на-
оборот, ещё менее значительное снижение
температуры воздуха 29 апреля вызвало ещё
более резкое движение их в обратном 'напра-
влении. Таким образом в отношении этого
червя основную роль играет распределение
температуры в грунте; к сожалению, мы в то
время не проводили за этим систематических
наблюдений и лишь делали это тогда, когда
для нас казалось загадочным поведение или
распределение того или иного животного.
Интересно также заметить, что резкое
повышение температуры воздуха 4 мая не
могло сразу же распространиться в глубокие
слои грунта, а это происходило постепенно,
в результате чего при относительно понижен-
ных температурах воздуха 5, 6 и 7 мая коли-
чество кучек A. marina непрерывно возра-
стало. Температура грунта на глубине 15 см
за это время повысилась с + 1,2°С до 3,1°С.
Все приведенные примеры дают чёткую
картину связи между биологическими и- ме-
теорологическими явлениями. Мы ограничи-
лись в этих примерах лишь связью с изме-
нениями температуры, но это вовсе не озна-
чает, что другие факторы не имеют значения
для жизни и поведения животных.
Достаточно сказать, что нами с достаточ-
ной определённостью установлена связь ме-
жду интенсивностью копуляции моллюсков и
солёностью воды, зависимость откладки яиц
от комбинации целого ряда условий, зависи-
мость сезонных миграций от развития водо-
рослевого покрова, факторы, обусловливаю-
щие массовую гибель животных, отношение
к солнечному свету и т. д.
Крайне желательна была бы организация
подобного рода наблюдений на других морях
Советского Союза, это дало бы в руки иссле-
дователей возможность предсказания напра-
вления и скорости биологических процессов.
Во всяком случае нам удавалось на Мурман-
ской биологической станции,- на основании
изучения метео-сводки за день, правильно
предсказывать распределение и поведение
литоральных обитателей.
В. В, Кузнецов
ИСТОРИЯ И ФИЛОСОФИЯ
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
ОСНОВЫ ХИМИИ И ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
(К 75;летию периодического закона Д. И. Менделеева)
Т. В. ВОЛКОВА
Изучая историю развития химии,
можно легко отметить в ней особые
моменты, характеризующие возник-
новение в науке новых идёй, меня-
ющих её облик.
Дмитрий Иванович ' Менделеев
внёс совершенно новую идею своей
естественной периодической систе-
мой, открытой и разработанной им
в 1869—1871 гг. и изложенной в
классическом труде .Основы химии".
Поиски системы распределения
многочисленного материала при со-
ставлении „Основ химии* и уверен-
ность в немногочисленности основ-
ных законов природы привели Д. И.
Менделеева >к его замечательному
обобщению — периодической системе
элементов.
Менделеев в автокомментарии к
своим трудам, говоря об „Основах
химии*, Пишет: „писать начал, когда
сталДпосле (Воскресенского читать
неорганическую химию в Универси-
тете и когда, перебрав все книги,
не нашёл, что следует , рекомендо-
вать "студентам... тут много само-
стоятельного в мелочах, а главное
периодичность элементов, найденная
именно при обработке „основ хи-
мии" f1].
Также в своей первой статье ;о
периодическом законе „Соотношение
свойств с атомным весом элемен-
тов*, Менделеев говорит: „Предпри-
няв составление руководства к хи-
мии, названного „Основы химии*, я
должен был остановиться на какой-
нибудь системе простых тел, чтобы
в распределении их не руководство-
ваться случайными, как бы инстинк-
тивными побуждениями, а каким-либо
определённо - точным началом" [а];
Так, сам Менделеев указывает,
что периодический закон создан им
как средство для построения строй-
ной химической науки, в которой
органически связано бесконечное
разнообразие отдельных фактов и
явлений.
Менделеев обладал исключитель-
ной одарённостью и работоспособ-
ностью, что особенно ярко сказалось
при составлении „Основ химии*.
Осилив в течение четырёх с по-
ловиной лет учения в главном педа-
гогическом институте -(1850—1855)
всё фактическое и теоретическое со-
держание современной ему химии
(а это ясно видно по его кандидат-
ской и магистерской диссертациям),
Д. И. Менделеев проявил-и редчай-
ший талант систематизации разроз-
ненных фактических данных и выя-
вления скрытой в них внутренней гар-
монии, что и привело его к откры-
тию периодического закона.
№ 2 И с тория и философия есте ствознания 75
Насколько были глубоки и серьёз-
ны задачи, которые преследовал
Д. И, создавая свои „Основы химии",
видно из его собственных слов, ко-
торые помещены на последних стра-
ницах первого издания „Основ хи-
мии" и относятся к 1871 г.: „Здание
науки требует не только материала,
но и плана... Без материалов план
есть или воздушный замок или толь-
ко возможность. Материал без плана
есть или груда... или опять одна
только возможность, вся суть в со-
вокупности материала с планом и
выполнением". 1
Интересно привести отзыв самого
Д. И. Менделеева об „Основах хи-
мии" из его записки, хранящейся в
кабинете Д. И. Менделеева при
Ленинградском государственном уни-
верситете, и писанной им в 1906 г.
„Всего более четыре предмета
составляют мое имя: периодический
закон, исследования упругости газов,
понимание растворов как ассоциации
и „Основы химии". Эти Основы —
любимое дитя моё. В них мой образ,
мой опыт педагога, мои задушевные
научные мысли. В Основах химии
вложены мои духовные силы и мое
наследство детям. И в печатаемом
теперь восьмом издании (1906 г.)
есть кое-что ценное"! 'Там же Мен-
делеев пишет и о периодическом
законе следующее. „По видимости
периодическому закону будущее не
грозит разрушением, а только над-
стройка и развитие обещается".
И действительно, периодический
закон Менделеева, являясь гениаль-
ным создание^ научной мысли, соста-
вил эпоху в истории развития химии,
в развитии воззрений на свойства и
взаимные отношения химических ве-
ществ.
При жизни Менделеева вышло
всего 8 изданий „Основ химии": пер-
вое— 1869—1871, второе—1872—1873,
третье—в 1877 г., четвёртое—в 1895 г.,
седьмое—в 1903 и последнее—вось-
мое— в 1906 г. „Основы химии"
много раз перерабатывались и допол-
нялись Д. И. Менделеевым, что видно
по его заметкам, которые он делает в
своем автокомментарии,’говоря о раз-
ных изданиях „Основ химии".
Так, он пишет по поводу 2, 3 и
4-гр изданий (1872, 1877, 1882). „Ка-
ждое издание дополнялось и переделы-
валось, но более всего 5 и 6“ (стр.
112 и 113 Литерат. наследства Мен-
делеева). О 7-м издании Д. И. там
же пишет: „Это 7-е издание особенно
сильно переделано и дЪполнено. С
него 3-е английское издание" (стр.
120).
„Основы химии" были переве-
дены на французский язык с 5-го
издания в 1895 г., на немецкий—в
1891 г., а на английский (1-е изда-
ние)—в 1891 г.; 2-е английское изда-
ние вышло в 1897 г:, а третье с 7-го
издания „Основ химии" в 1905 г.
Рассматривая всю 35-летнюю эво-
люцию „Основ химии" (1869—1906),
интересно отметить, что изложение их,
проникнуто тремя главными основны-
ми идеями: 1) Химия есть отдел есте-
ствознания, поэтому Менделеев отво-
дит в этом труде большое место вся-
кого рода естественным природным
материалам, не отделяет теоретиче-
скую науку от техники. Наряду с глу-
бокими теоретическими положениями
„Основы химий" насыщены боль-
шим количеством сведений практи-
ческих, технических и промышлен-
ных и являются своего рода энцик-
лопедией приложения химии к прак-
тике. 2) Унитарная теория, рассмат-
ривающая сложное вещество как
нечто единое, проходит красной
нитью через всё изложение и, нако-
нец [3], 3) периодический закон, уста-
навливающий органическую связь
между всеми элементами, до этого
совершенно разрозненными, находит
себе полное отражение в „Основах".
Появление „Основ химии" и в
связи с их написанием открытие
Д. И. Менделеевым периодического
закона составило новую эру в раз-
витии химии и выдвинуло русскую
химию в первые ряды мировой науки.
„Основы химии", особенно после
5-го издания 1889 г., когда они были
переведены на иностранные языки,
получили широкий отклик со сторо-
ны мировых учёных, о чём свиде-
тельствуют письма и личные обра-
щения к Менделееву.
Среди неопубликованных мате-
76
Природа
1944
риалов кабинета Д. И. Менделеева
при Ленинградском гос. университете
имеются чрезвычайно интересные
письма ряда учёных, написанные
вёлед за получением „Основ химии",
посланных им Д. И. Менделеевым.
Так, знаменитый английский хи-
мик Рамзай в письме от 6 января
1892 г. пишет: „Дорогой г-н профес-
сор, наконец, я имею удовольствие
читать Вашу „большую великую
книгу" (большую во .всех смыслах),
которую Вы имели любезность не-
сколько лет тому назад передать мне
(русское издание). Время от времени
я старался прочесть её, но это было,
правда, свыше моих сил. Но пре-
красный английски^ перевод, теперь
появившийся даёт мне возможность
особенно обратить внимание на то,
что я уже знал относительно объёма
газов под малым давлением, работу,
которую Вы опубликовали с сотруд-
никами".
Известный английский химик Т.
Торпе в своем письме к Д. И. Мен-
делееву от 22 февраля 1892 г., гово-
ря об „Основах химии", указывает,
что „Ваша книга бесспорно является
самым ценным вкладом в химиче-
скую литературу..." Не менее высо-
кую оценку даёт и голландский учё-
ный химик Розебум „Основам химии":
„Милостивый государь,— пишет он
Менделееву из Лейдена 19 января
1892 г.,—с живейшим удоволь-
ствием несколько дней тому назад
получил я Ваш учебник. Приношу
Вам свою искреннюю благодарность
за этот драгоценный подарок, кото-
рым Вы меня чрезвычайно обязали.
При просмотре богатого содержания
Вашей книги, мне было чрезвычайно
приятно отметить, как Вы путём при-
ведения исключительно подходящих
примеров наводите внимание читате-
лей на важнейшие проблемы „хими-
ческой механики".
Бельгийский учёный химик Спринг
пишет из Льежа 17 мая 1890 г.:
„Приношу Вам свою живейшую бла-
годарность за присылку мне Вашего
превосходного учебника... Разрешите
сказать Вам, что напечатание Вашего
сочинения является очень радостным
событием для всех интересующихся
успехами химии и Ваши глубокие
знания и широкий философский ум
дали Вам возможность, лучше чем
кому-либо, создать подобный ценный
труд. Я часто вспоминаю с гордо-
стью и удовольствием о тех пре-
красных .часах, которые Вы вместе с
г-ном профессором Меншуткиным,
посвятили мне в Льеже в 1887 г. 1
Я Вам буду очень признателен, если
Вы будете столь любезным и пере-
дадите проф. Меншуткину от меня
мой искренний привет".
Не останавливаясь на других, не
менее интересных и ценных отзывах,
высказанных Д. И. Менделееву, сле-
дует привести ещё отзыв Е. Франк-
ланда, о котором Д. И. Менделеев
пишет, что „будучи в Англии... особо
сошелся с Франкландом, к которому
поехал после Эдинбурга*.
Франкланд пишет Менделееву (в
один день с Розебумом) также 19 ян-
варя 1892 г.: „Мой дорогой Менде-
леев, очень Вам признателен за при-
сылку мне Ваших „Основ химии".
Это настоящее сокровище для моей
библиотеки, и я с огромным интере-
сом буду- читать, особенно некото-
рые его части. Всегда искренно Ваш
С. Франкланд".
Так откликнулись виднейшие ми-
ровые учёные на появление этой
книги и создание „Основ химии" и,
в связи с написанием их, открытие
Д. И. Менделеевым периодического
закона составило новую эру в исто-
рии развития химии.
Успех системы Менделеева был
так велик, что она принесла ему
мировую известность и громкую сла-
ву, он был награждён орденами и
медалями, избран почётным членом
и доктором многих иностранных ака-
демий и университетов (он получил
более' 100 дипломов). Но замеча-
тельно, что все эти почести, все от-
личия Менделеев относил не к себе,
а ко всему русскому народу, видел в
этом чествование русского имени.
Так, в своих Лондонских чтениях
1 В 1887 г. Н. А. Меншуткин ездил вместе
с Д. И. Менделеевым на съезд Британской
ассоциации в Манчестер. В автобиографиче-
ской заметке Д. И. пишет: „Ездил на съезд
с Н. А. МеншуткинымТ'Был у Спринга'.
Ke 2 История и философия естествознания 77
он говорит, что „Лондонское Хими-
ческое Общество избрало меня по-
чётным членом и Фарадеевским Чте-
цом", а три знаменитейших универ-
ситета Великобритании, а именно
Эдинбургский, Оксфордский и Кэм-
бриджский, пожаловали меня доктор-
ской степенью. Внимание и почёт
этот чрезмерны, не собственное, а
рурское имя важны здесь*.
Периодическая система Менде-
леева была принята химиками всего
мира. Особенно её успеху способ-
ствовало то обстоятельство, что
Менделеев имел смелость предска-
зать свойства ещё неизвестных эле-
ментов, которые должны были за-
полнить пустые места (клетки) его
таблицы. Еще ’‘при его жизни, во
Франции, Норвегии и Германии были
открыты предсказанные им эле-
менты: галлий, .скандий и германий
и свойства их в точности отвечали
ожиданиям Д. И.
Открытые впоследствии- Рамзаем
(Англия) благородные газы также
легко уложились в систему Менде-
леева, которую пришлось дополнить
новой нулевой группой. . ’
Известна оценка периодического
закона, данная Энгельсом: „Менде-
леев, применяя бессознательно Геге-
левский закон о переходе количе-
ства в качество, совершил научный
подвиг, который смело можно по-
ставить рядом с открытием Леверье,
вычислившего орбиту ещё неизвест-
ной планеты, Нептуна" (Энгельс,
Диалектика природы, 4, 162 стр.).
Открытие периодического закона
было возможно лишь на определён-
ном этапе развития науки, когда
имелись уже предпосылки для того,
особенно с 60-х годов XIX века. На-
чало научной деятельности Менде-
леева совпадает с блестящими побе-
дами атомного учения в химии. Д. И.
выступает как один из горячих по-
следователей атомо - молекулярного
учения, установленного Дальтоном,
„основателем современного атомиз-
ма*, по выражению Менделеева,
В своем^ Фарадеевском чтении
Менделеев приводит ряд данных,
являющихся предпосылками перио-
дического закона, и говорит: „Вни-
кая в эпоху конца 60-х годов, дол-
жно указать на три ряда данных, без
которых нельзя было явиться перио-
дической законности, а в связи с
которыми её появление становится
понятным и естественным. Во-пер-
вых, тогда сложились несомненные
величины атомных весов..., во-вто-
рых, в 60-х годах, даже 50-х уже
было совершенно очевидно, что
между атомными весами сходствен-
ных элементов существует некото-
рое общее простое отношение.
Гладстон, Гмелин, Кремере, \ Кук,
Петтенгофер, а особенно Дюма, вы-
ставили много для этого фактов... и
третье обстоятельство, вызвавшее
периодическую законность химиче-
ских элементов, состояло в нако-
плении к кбнцу 60-х годов таких но-
вых сведений о редких элементах,
которые открыли их разносторонние
связи между собою и. с другими
элементами. Таким образом, перио-
дическая законность прямо вытекла
из запаса обобщений и проверенных
сведений, существовавших к концу
60-х годов, она есть их свод и одно
более или менее систематически
цельное выражение* [4].
И, действительно, химия, которая
до открытия Менделеева предста-
вляла собой лишь описание много-
численных разрозненных фактов и
явлений, превратилась в единую на-
уку, насквозь проникнутую одной
общей идеей, одной стройной систе-
мой, охватывающей всю вселенную
с её бесчисленными мирами и све-
тилами.
Разбивая элементы на ряды с
„типичным рядом* во главе, на груп-
пы, на чётные и нечётные элементы
и т. д., Менделеев заложил в своей
системе основы учения о строении
элементов и их происхождении. Мен-
делеев подчёркивает постоянство мас-
сы и индивидуальность атома эле-
мента.
В заключении своего Фарадеев-
ского чтения в Лондонском' Хими-
ческом Обществе 4 июня 1889 г.
о периодичности химических эле-
ментов Менделеев говорит: „Выше-
изложенное содержит далеко не всё
то, что увидели до сих пор через
?8
Прйрода
1944
телескоп периодического закона...
Как одно из недавних, но выдержа-
вших лабораторную проверку, науч-
ных обобщений, как инструмент мыс-
ли, ещё не подвергавшийся до сих
пор никаким видоизменениям, перио-
дический закон ждёт не только но-
вых приложений, но и усовершен-
ствований, подробной разработки и
свежих сил" [*].
И такая работа по расширению
периодической системы, по объясне-
нию её с новейших точек зрения
(согласно современным данным о
строении материи) проводится в на-
ши дни.
Успехи новейшей физики пока-
зали очень сложную структуру ато-
ма, состоящего из ядра, в котором
сосредоточена вся масса атома и
вокруг’ которого движутся элемен-
тарные частицы электричества —
электроны; последние обусловливают
свойства элемента. Атом каждого ,
последующего элемента имеет ядро
с одним лишним положительным за-
рядом и одним лишним электроном,
движущимся - вокруг ядра. Число
движущихся электронов характери-
зует номер элемента, определяющий
положение последнего в периодиче-
ской системе и заменяющий менде-
леевский вес атомй.
Эти новые представления допу-
скают систематизацию недавно откры-
ть^ изотопов (элементов, обладаю-
щих, при наличии разных атомных
весов, одинаковым зарядом ядра и
числом движущихся электронов) и
изобаров (элементов, обладающих, при
наличии одинакового атомного веса,
различным зарядом ядра и числом
движущихся электронов).
Периодический закон в новой
концепции распространяется ещё
дальше на геохимию и кристалло-
графию. В промышленности и строи-
тельстве закон периодичности свой-
ств элементов тоже находит своё
отражение. Промышленность строи-
тельных материалов базируется на
самых стойких элементах, промыш-
ленность редких элементов — на са-
мых подвижных и дисперсных.
Значение периодической системы
до сих пор полностью ещё не осоз-
нано, так как по мере дальнейшего
развития и углубления этого обоб-
щения пределы его применяемости
всё больше расширяются и чем глуб-
же проникает человек при помощи
точных приборов в существо мира,
тем грандиознее представляется вся
ценность периодического закона и
тем величественнее встаёт перед
нами образ его гениального творца.
Литература
[1] Д. И. Менделеев. Литературное
наследство. Изд. Лен. Гос. Ун-та, 1939 г.,
стр. 3. [2] Менделеев. Соотношение
свойств с атомным весом элементов. Ж.
Русск. химич. об-ва, т. 1, 1869 г., стр. 65.
[3] Труды юбилейного Менделеевского съез-
да. М.-Л., т. 1, 1936 г. Речь акад. А. А. Бай-
кова. „Научное творчество Д. И. Менделеева”,
стр. 21—28. [4] Два Лондонских чтения Д. И.
Менделеева. СПб., 1895, стр. 63 (Из^. 2 е).
ИЗ ИСТОРИИ КРИСТАЛЛОГРАФИИ
(Несколько юбилейных для 1943 г. дат)
Д-р геол.-минер. н. И. И. ШАФРАНОВСКИЙ
В дни Отечественной войны наука о
кристаллах, казалось бы столь отвлечённая и
далёкая от жизненных интересов, сумела за-
нять передовое место среди других дисци-
плин, отвечая "’ряду важнейших запросов, свя-
занных* с защитой нашей годины.
В самом деле, развитие методики скоро-
стного выращивания крупных однородных
кристаллов (монокристаллов), всестороннее
изучение русского горного хрусталя и алма-
зов, кристаллооптическое исследование огне-
упоров и т. д., — все эти задачи, над кото-
рыми сейчас работают советские кристал-
лографы, продиктованы сегодняшним днём,
все они идут на помощь обороне. Не следует,
однако, забывать, что успешное разрешение
упомянутых практических задач было бы
немыслимо без предварительного развития
теоретической кристаллографии. Вот почему
нам кажется уместным отметить на страницах
„Природы” несколько выдающихся юбилей-
ных дат из истории развития этой науки.
Обилие таких дат в 1943 г. заставляет
вспомнить о славном^прошлом кристаллогра-
№ 2
История и философия естествознания
?9
фии, современные вершины которой были
достигнуты благодаря трудам ряда учёных,
среди которых видная роль принадлежит и
нашим соотечественникам.
В первую очередь следует отметить 200-ле-
тие со дня рождения .основателя теорети-
ческой кристаллографии", знаменитого фран-
цузского учёного Р. Ж. Гаюи (Rene Just
Найу, 1743—1822). Нельзя не остановиться
на своеобразной биографии и теоретических
высказываниях этого выдающегося кристал-
лографа и минералога.
Сын бедного ткача, поступивший мальчи-
ком в качестве певчего в монастырский хор
и получивший в связи с этим духовное обра-
зование, Гаюи в течение двадцати с лишним
лет совмещал должности регента и препода-
вателя физики , в одной из коллегий при Сор-
бонне. В 1783 г. Гаюи публикует свой
„Опыт теории структуры кристаллов*, доста-
вивший ему академическое кресло и кафедру
в Парижском университете. Наступает Рево-
люция. В 1792 г. в дни сентябрьского'
террора, Гаюи оказывается в числе клери-
калов, отказавшихся присягать в „верности
Нации*. От гильотины спасает его знамени-
тый Зоолог, „отец - философской “биологии”,
Э. Жоффруа Сент-Илер (1772—1844), убеди-
вший суд, что „лучше пощадить упрямого
аббата, чем погубить полезного учёного*.
Выйдя на свободу, Гаюи становится профес-
сором Парижского горного училища (Ecole
des Mines). Мало того, ему доверяют настоль-
ко, что назначают его членом комиссии по
установлению мер и весов.
К этому времени относится создание его
монументального „Трактата по минералогии*.
Характерно, что в первом издании этой книги
автор именуется „гражданином Гаюи* (Citoyen.
Найу). В 1802 г. шестидесятилетний учё-
ный переводится по приказу Наполеона на
кафедру минералогии при Музее натуральной
истории. По желанию Наполеона Гаюи пишет
свой „Элементарный трактат по физике*.
Наступает период реставрации. Гаюи не
могут простить его успеха при Наполеоне.
Под различными предлогами он отстраняется
от исполнявшихся им обязанностей. В глубо-
кой нужде великий^учёный доживает до семи-
десятидевятилетнего возраста. Смерть его
связана с несчастным случаем. (Умер 3 июня
1822 г.).
Несмотря на глубокую старость, Гаюи до
конца своих дней продолжал интенсивно ра-
ботать на научном поприще. В год его смерти
выходит классический 2-томный „Трактат
по кристаллографии* и заново переработан-
ное издание „Учебника минералогии*.
Бесспорно, основной заслугой Гаюи яв-
ляется созданная им теория структуры крис-
таллов. Среди его предшественников по дан-
ному вопросу были Ньютон (1643—1727),
Гук (1635-1703), Гюйгенс (1629— 1695),
Ломоносов (1711—1765), Бергман (1735—
1784). В,се эти учёные высказывали мысль
о строго закономерном расположении эле-
ментарных частиц (молекул, атомов), сла-
гающих кристаллические тела. Гук и Ло-
моносов приписывали таким частицам шаро-
образную форму. Гюйгенс йредставлял себе
молекулы кальцита (углекислого кальция) в
виде сплющенных сфероидов. Бергман и его
ученик Ган высказывали соображения, прибли-
жающиеся к построениям Гаюи. Возникнове-
ние теории Гаюи связано со следующим слу-
чаем.
Рассматривая прекрасный кристалл исланд-
ского шпата (прозрачного кальцита), учёный
уронил его на пол, причём образец разбился
на множество, мелких многогранных оскол-
ков. Легенда гласит, что, увидав это, Гаюи
воскликнул: «Всё найдено!* („Tout est trouve!*).
В этот момент в уме его возникла стройная
картина внутреннего строения кристаллов.
Из вышесказанного видно, что теория Гаюи
базируется на спайности — свойстве кристал-
лов колоться по определённым плоскостям.
Сущность этой теории сводится вкратце к
следующему.
Путём раскалывания кристалла на всё
более и более мелкие спайные осколки, мы по-
лучаем в конце концов предельно малые оскол-
ки—„примитивные формы*. Такие мельчайшие
многогранники, согласно воззрениям Гаюи,
слагают кристаллические тела, на подобие
кирпичей в кирпичной кладке. Исходя из
опыта, Гаюи установил всего пять типор при-
митивных форм. Сюда относятся: параллеле-
пипед, октаэдр, тетраэдр, правильная шести-
гранная (гексагональная) призма и ромбо-
додекаэдр (двенадцатигранник с равными гра-
нями в виде ромбов). Дальнейшее деление
примитивных форм вдоль плоскостей, парал-
лельных их граням, приводит, согласно Гаюи,
к „интегральным молекулам*, имеющим фор-
му тетраэдров, трехгранных призм и парал-
лелепипедов. В самом деле, легко сообра-
зить, что, раскалывая параллелепипед по пло-
скостям, параллельным его граням, мы всегда
придём к более мелким параллелепипедам.
Разделив таким же образом гексагональную
призму, получим интегральные молекулы в
форме трехгранных призм. Более сложное
явление имеем в случае октаэдра и ромбо-
додекаэдра. Так, например, рассекая октаэдр
плоскостями, проходящими через середины
его ребер и параллельными его граням, при-
дём в результате к шести интегральным окта-
эдрам и восьми тетраэдрам.
Итак, формы интегральных молекул соот-
ветствуют трём типам: тетраэдру или про-
стейшей пирамиде, трехгранной призме, яв-
ляющейся простейшей из всех призм, и па-
раллелепипеду — простейшему из всех много-
гранникЬв с попарно-параллельными гранями.
Эти формы, ограниченные четырьмя (тет-
раэдр), пятью (трехгранная призма) и шестью
(параллелепипед) гранями являются одновре-
менно и простейшими ?........у.........
гранниками по числу
Гаюи криоталлические
примитивных форм, состоящих в свою оче-
редь из интегра пьных молекул. Все кристаллы
одного минерального вида характеризуются
совершенно одинаковыми интегральными мо-
лекулами и примитивными формами, тогда
как вещества, различные по химическому
составу, будут обладать различными интег-
ральными молекулами и примитивными фор-
мами.
замкнутыми много-
граней. По теории
тела слагаются из
8'0
Природа
1944
Каким образом одинаковые примитивные
формы слагают столь разнообразные по внеш-
ней огранке кристаллы одного и того же
вещества? Для объяснения этого явления
Гагой создал свою „теорию убывания". Крис-
таллы состоят из налегающих друг на друга
слоев. В последовательных слоях имеем за-
кономерное уменьшение числа примитивных
форм, образующих нечто вроде ступенча-
тых лестниц. Малые размеры их не поз-
воляют нам уловить отдельных ступенек.
Совокупности их кажутся нам плоскими гра-
нями. Таким образом, например, множество
примитивных кубиков поваренной соли может
складываться не только в крупные кубы, но
и в октаэдры и в ромбододекаэдры.
Мы знаем теперь, что теория Гаюи не
соответствует действительности. Однако, не-
смотря на это, основные выводы его с неко-
торыми оговорками лежат в основе нынешней
кристаллографии. В самом деле, утверждение
Гаюи об одинаковости интегральных молекул
для кристаллов одного вещества и их раз-
личии в различных веществах, в переводе на
современные нам понятия соответствует ос-
нозному принципу кристаллохимии о зависи-
мости кристаллического строения от химиче-
ского состава.
Незыблемым остался знаменитый закон
Гаюи — закон рациональности параметров.
(Двойные отношения отрезков, отсекаемых
двумя любыми гранями кристалла на пересе-
кающихся рёбрах его, равны отношению
целых и сравнительно простых чисел).
В приведенной формулировке закон этот,
невольно напоминает нам известный закон
кратных отношений Дальтона. (Если два эле-
мента образуют друг с другом несколько
химических соединений, то на постоянное
количество одного из них приходятся разные
количества другого, относящиеся друг к другу
как целые и притом обыкновенно небольшие
числа). Отмеченное сходство двух законов не
является случайным. Гаюи и Дальтон (1766—
1844) были современниками, оба они основы-
вали свои теоретические высказывания на
одной и той же гипотезе — гипотезе строения
материи из мельчайших элементарных час-
тиц — атомов, молекул.
Нам хорошо известно теперь, что крис-
таллы ге состоят из многогранных молекул,
вплотную прилегающих друг к другу, как
это представлял себе Гаюи. Однако и эта
сторона его учения оказала большое влияние
на последующих учёных.
В самом деле, вспомним теорию кристал-
лического строения нашего соотечественника,
академика Е. С. Федорова. Как известно,
теория эта базируется на геометрическом
учении о многогранниках, нацело заполняю-
щих пространство, при условии равенства,
параллельности ориентировки и смежности
по целым граням. Федоров назвал их „парал-
лелоэдрами" (параллельногранниками), он же
дал первый строго математический вывод
таких тел. Выведенные им четыре идеальных
параллелоэдра соответствуют: кубу, гексаго-
нальной призме, октаэдру со срезанными
шестью пирамидами возле вершин и ромбо-
додекаэдру.
Все остальные параллелоэдры получаются
в результате однородных деформаций (растя-
жений и сдвигов) из четырёх вышеназванных
многогранников. Так, например, путем растя-
жения куба можно вывести другой менее
симметричный параллелоэдр, имеющий форму
кирпичика. Пухем деформаций куба же по-
лучаются и все остальные параллелепипеды.
Вспомним „примитивные формы Гаюи“. К ним
он относил параллелепипед, октаэдр, тетраэдр,
гексагональную призму и ромбододекаэдр.
Только незнание им октаэдра с притуплён-
ными вершинами заставило его ввести в свою
систему и октаэдр и тетраэдр. Все остальные
формы Гаюи соответствуют параллелоэдрам
Федорова. Однако, в отличие от своего пред-
шественника, русский кристаллограф отнюдь
не представляет себе кристаллы в виде вплот-
ную прилегающих друг к другу материаль-
ных элементарных многогранников. Федоров
мысленно подразделяет кристаллическое про-
странство на параллелоэдры. В центре ка-
ждого из них, как бы в пространственном
футляре, находятся структурные единицы
(атомы, молекулы), слагающие кристалл.
Таким образом, выводится четыре типа федо-
ровских решёток, сооответствующих пере-
численным выше четырём типам лараллело-
эдров.
Если параллелоэдры соответствуют „при-
митивным формам* Гаюи, то к его „интеграль-
ным молекулам* близко подходят федоров-
скцр „стереоэдры*. Последние получаются из
параллелоэдров путем их разделения на рав-
ные части, в общем случае ориентированных
непараллельно. При помощи стереоэдров,
Федоров вывел свои 230 пространственных
групп,-—230 геометрических законов, ио ко-
торым могут располагаться элементарные
частицы, строящие кристаллические тела.
Эти законы лежат в основе современного
структурного анализа кристаллов. Как видим,
теория Гаюи оказала необычайно плодотвор-
ное воздействие на развитие теоретической
кристаллографии.
В одном из своих очерков Е. С. Федоров
справедливо заметил, что „сущность дела не
в форме мельчайших слагающих элементов
кристалла, а в их расположении*. Пусть Гук и
Ломоносов приписывали этим частицам фор-
му шаров, а Гаюи — многогранников. Форма
придумывалась ими лишь для того, чтобы
точнее выразить законы расположения эле-
ментарных частиц в пространстве. Поэтому
можно пренебречь выдуманной формой таких
частиц и заняться лишь их пространственным
расположением.
Именно такая задача и была разработана
последователем Гаюи французским морским
офицером О. Браве (1811—1863), со дня смер-
ти которого в прошлом году прошло восемь-
десят лет. Занимаясь метеорологией, Браве
заинтересовался чудесными формами снежи-
нок и в результате их изучения углубился в
создание теории кристаллического строения.
Способность кристаллов сжиматься при да-
влении и понижении температуры навела его
на мысль о наличии свободного пространства
между элементарными частицами. Если бы
кристаллические тела состояли из вплотную
№ 2
История и философия естествознания
б!
прилегающих друг к другу многогранных
молекул, они ие могли бы сжиматься.
На основании таких соображений Браве
заменил многогранники Гаюи их центрами
тяжестей. С этими центрами и должны со-
впадать центры структурных единиц в кристал-
лах. Принимая во внимание одинаковость
свойств кристалла вдоль параллельных на-
правлений, следует предположить, что строя-
щие его элементарные частицы располагаются
по таким направлениям строго одинаково.
Обратно, по непараллельным направлениям
свойства кристалла в общем случае различны,
а следовательно, и расположение частиц здесь
должно быть различным. Представив себе
такое расположение частиц в пространстве,
мы придём к так называемой пространствен-
ной решётке. Последняя состоит из множе-
ства параллелепипедов, равных, параллельно
ориентированных в пространстве и смежных
по целым граням. Вершины параллелепипе-
дов называются узлами решётки. С этими
узлами и совпадают центры тяжестей эле-
ментарных частиц, строящих кристаллы.
Учение Браве до сих пор сохранило свое
значение и легло в основу современной тео-
ретической кристаллографии. В 1912 г., по-
чти через 70 лет после выхода в свет его
работы, опытным путём при помощи рентгенов-
ских лучей было доказано, что реальные крис-
таллические структуры состоят из простран-
ственных решёток (обычно имеем несколько
решёток, вдвинутых друг в друга). Атомы
иди ионы, входящие в кристаллы, распола-
гаются в пространстве наподобие узлов таких
решёток. Теория Браве о решётчатом внут-
реннем строении кристаллов«в основном бле-
стяще оправдалась. Однако среди его со-
временников она далеко не пользовалась все-
общим признанием.
В то время широкое распространение
получила формальная школа немецких крис-
таллографов, противников атомистической тео-
рии, — школа Вейсса и Науманна. Вот как
характеризует эту школу Е. С. Федоров:
«Странно сказать, что та в высшей степени
несовершенная кристаллография, которая
распространилась по всему учёному миру
авторитетом Науманна принималась везде,
как нечто непогрешимое и вечное. В общем
Вейсс, по сравнению с Гаюи, был явным
шагом назад, так как вместо систематиче-
ского развития идеи, положенной Гаюи, как
надёжное основание будущего здания, Вейсс
в значительной мере стал делать шаги
ощупью, пытаясь без всякой руководящей идеи,
устанавливать законы, противоречащие при-
роде вещей. Конечно, такие неудачные по-
пытки двигаться ощупью ещё более дискре-
дитировали всякие теоретические попытки.
И вот наступил столь долго тянувшийся и 1
столь упрочившийся Науманновский период
кристаллографии с почтя полной научной бес-
плодностью". Регистрация фактов, кропот-
ливое изучение деталей без всяких теорети-
ческих обобщений — вот то, что составляло
сущность формальной кристаллографической
школы прошлого века. Отметим, кстати, что
именно этого научного направления придер-
живался автор двутомных «Материалов по
6—Природа № 2
минералогии России*, крупнейший русский
минералог прошлого столетия акад. Н. И.
Кокшаров (1818—1892), со дня смерти кото-
рого в позапрошлом году истекло пятьдесят лет.
Свои исключительные по точности измерения
кристаллографических углов Кокшаров, как
правило, избегал сопровождать какими бы
то ни было теоретическими толкованиями.
На фоне науманновской школы совер-
шенно терялись единичные попытки отдель-
ных учёных подвести обобщающую теоре-
тическую базу под огромный материал, нако-
пившийся путем долголетних наблюдений и
исследований. Не скоро нашли себе призна-
ние блестящие выводы Браве.
Ещё более трагична судьба И. Ф. Гесселя
(умер в 1872 г.), разработавшего в 1830 г.
учение симметрии для конечных фигур, а в
том числе и для кристаллических многогран-
ников.
По словам Федорова: «Поразительная не-
подготовленность большинства минералогов
к восприятию идей, имеющих математическую
подкладку, сделали бесполезным для науки
замечательный труд Гесселя". Сочинения это-
го учёного остались совершенно незамечен-
ными. Лишь через 60 лет после их опубли-
кования кристаллографы совершенно заново
открывают их. „В это время,—замечает Федо-
ров,—кости Гесселя давно успели рассыпаться
и истлеть в могиле*. Полное забвение его
выводов привело к тому, что 38 лет спустя
после опубликования основной работы Гес-
селя, наш соотечественник, крупный военный
специалист, профессор артиллерийского учи-
лища А. В. Гадолин (1828—1892) вторично
открывает заново геометрические законы
симметрии для кристаллических многогран-
ников (кстати отметим, что в 1942 г. со дня
смерти этого выдающегося русского учёного
также прошло пятьдесят лет). Сочинение
Гадолина, хотя и отмеченное специалистами,
всё же не могло поколебать устоев царившей
в то время немецкой кристаллографической
школы Науманна.
Лишь в конце XIX столетия начинается
широкое развитие теоретической кристалло-
графии, связанное главным образом с именами
П. Грота и Е. С. Федорова.
В прошлом году исполнилось сто лет со
дня рождения первого из названных учёных
П. Грота (1843-1927).
Одной из главнейших научных заслуг
П. Грота является основание им международ-
ного „Журнала кристаллографии". Это изда-
ние оказало огромное влияние на развитие
науки о кристаллах. На страницах его были
опубликованы наиболее значительные работы
крупнейших кристаллографов, среди кото-
рых выделяются имена русских учёных —
Е. С. Фёдорова, Г. В. Вульфа, В. И. Вернад-
ского, А. Е. Ферсмана и других. П. Грот
первым отметил исключительное значение
трудов гениального Е. С. Фёдорова, совер-
шенно непонятого Сучёными того времени.
Обширная „Физическая Кристаллография"
Грота по справедливости считается класси-
ческим руководством. Русский перевод её,
изданный покойным академиком Ф. Ю. Ле-
винсон-Лессингом, сыграл немалую роль в
82
Природа
1S44
деле развития кристаллографо-минералогиче-
ских дисциплин в нашем отечестве.
Выдающееся значение имеет пятитомная
гротовская .Химическая кристаллография*,
представляющая обширнейшую сводку ферм
кристаллов, а также их химических и физи-
ческих свойств. Этот труд до сих пор яв-
ляется необходимым справочником для всех,
работающих в области науки о кристаллах.
Грот впервые высказал мысль о том, что
в кристаллических структурах узлами решёток
являются не молекулы, а отдельные атомы
или ионы. Ему же принадлежит идея о нали-
чии в реальных структурах нескольких прос-
тых решёток Браве, как бы вставленных
друг в друга. Высказывания Грота имели
огромное влияние на Лауе и его сотрудников,
открывших в 1912 г. явление диффракции
рентгеновских лучей в кристаллах. Как из-
вестно, открытие это явилось началом новой
эры в нашей науке.
В заключение необходимо остановиться
на нескольких юбилейных датах, связанных
с именами русских учёных.
В 1943 г. исполнилось 90 лет со дня ро-
ждения, а в 1944 г. исполняется 25 лет со дня
смерти одного из общепризнанных корифеев
в области кристаллографии—Евграфа Степа-
новича Фёдорова (1853—1919). Три вер-
шины его творчества: симметрия правильных
систем фигур, теодолитный метод ч в гонио-
метрии и кристалле оптике и кристаллохими-
ческий анализ играют до сих пор ведущую
роль. Выведенные Фёдоровым полвека тому
назад 230 пространственных групп легли в
основу современного структурного анализа
кристаллов, осуществляемого с помощью
рентгеновских лучей. Фёдоровские группы
соответствуют законам расположения атомов
или ионов в .кристаллических телах. Тем
самым, первые* расшифровки простейших
кристаллических структур, выполненные 30
лет тому назад в 1913 г. английскими фи-
зиками — отцом и сыном Брэггами, явились
одновременно и величайшим торжеством
русской научной мысли, подтвердив на
основе экспериментальных данных теоретиче-
ские построения Фёдорова, опубликованные
ещё в 1891 г.
Пятьдесят лет тому назад увидела свет
классическая Фёдоровская монография
.Теодолитный метод в минералогии и петро-
графии* (1893 г.). С этого года началась
новая эпоха в области кристаллооптического и
геометрического изучения минералов и гор-
ных пород. Кропотливое исследование мно-
жества разрезов одного и того же кристалла
отпало перед фёдоровским столиком, позво-
лившим произвольно поворачивать изучаемый
объект в поле зрения, различно ориентируя
его ' относительно оси микроскопа. Сложное
и скучное измерение кристаллов на старин-
ном однокружном гониометре уступило место
быстрым, простым и изящным операциям с
помощью двукружного фёдоровского гонио-
метра.
В наши дни теодолитный метод не пере-
стаёт совершенствоваться, приводя к новой
аппаратуре и новым приёмам исследования.
Мы перечислили лишь самые выдающиеся
достижения Фёдорова. Однако в его бога-
тейшем литературном наследии кроется ещё
неисчерпаемое множество замечательных
теоретических построений и плодотворных
идей, ожидающих своего исследователя и
популяризатора.
Несколько иной тип учёного представлял
второй великий русский кристаллограф —
Юрий Викторович Вульф, со ,дня рождения
которого в 1943 г. исполнилось '80 лет (1863—
1925).
Увлекающийся, не любивший надолго со-
средоточиваться на одной какой-либо теме,
он обладал редкой способностью улавливать
самые важные и интересные моменты в сов-
ременной науке. Недаром в последние годы
своей жизни Ю. В. почти целиком переклю-
чился ^a вопросы, связанные с рентгеногра-
фией кристаллов. Одним' из результатов его
работы в этой области явился вывод основ-
ной рентгенометрической формулы — так на-
зываемой .формулы Брагга—Вульфа*.
Вульфовские наблюдения над ростом и
растворением граней, его же закон кристал-
лических обликов, знаменитая стереографи-
ческая .сетка Вульфа* и т. п. — все эти до-
стижения навсегда обеспечивают их творцу
почётную память в истории кристаллографии.
Пышный расцвет современой науки о крис-
таллах, её значение в оборонной промышлен-
ности и хозяйственной жизни страны нераз-
рывно связаны с деятельностью учёных, зало-
живших основы нашей дисциплины. Все
это заставляет с особенной благодарностью
вспомнить сейчас их славные труды и дости-
жения.
жизнь ИНСТИТУТОВ и
ЛАБОРАТОРИЙ
ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ
МЕТЕОРНОЙ АСТРОНОМИИ В ТАДЖИКСКОЙ
АСТРОНОМИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ
Со времени организации в Сталинабаде
Астрономической обсерватории в план её
работ, как одна из основных проблем, вхо-
дила метеорная астрономия. В 1933 г., в ос-
новном, производились наблюдательные ра-
боты. Был получен обширный, ряд наблюде-
ний метеоров, а также впервые проведены
коллективные наблюдения телескопических
метеоров (И. С. Астапович и др.). В насто-
ящее время наблюдаемый материал уже об-
работан.
В 1934—1936 гг. обсерватория провела
корреспондирующие наблюдения потока Пер-
сеид с 3-х пунктов (г. Сталинабад, Варзоб,
Кафирниган и односторонние наблюдения боль-
ших метеорных потоков. Вплоть до 1939 г*,
производились телескопические наблюдения
метеорных следов (Н. И. Гурьев и автор).
Полученный материал, как показала обра-
ботка, отличается однородностью и систе-
матичностью. Результаты этой обработки
шире освещают многие выводы, пслученные
в работах Гофмейстера, Кальке, Лорета. Все
материалы по метеорным следам . обработаны
В. В. Федынским и будут опубликованы в
очередном томе трудов обсерватории. С
1937 г. по настоящее время в Таджикской
А. О. систематически проводятся наблюдения
телеметеоров.
Опыт 3-летней работы (1937—1939), по
наблюдению телеметеоров показал, что в
прежних исследованиях были недостатки;
вместе с тем результаты 3- летнего труда
дали много интересного в области изучения
телеметеоров. В настоящее время автором,
совместно с проф. И. С. Астаповичем, раз-
работан план наблюдения телеметеоров. На-
чало его осуществлению положено в 1941 г.
Главным в работе метеорного сектора
Таджикской* обсерватории в 1938 г. было
освоение „метеорного патруля", т. е. агрегата
фотокамер, предназначающегося для фото-
графирования метеоров. Метеорный патруль
состоит из 4-х фотографических „батарей",
каждая из которых имеет 7 фотокамер с
объективами „Индустар-7" („Турист"). Три
„батареи" устанавливаются в одном пункте,
а четвёртая, корреспондирующая, на расстоя-
нии 39 км от 3-х первьй. Корреспондирующий
агрегат представляет собой неподвижную
установку. Остальные три агрегата следую-
щие: 1) агрегат с подвижной паралактической
установкой (агрегат „Р"), агрегат с обтюра-
тором (перед объективом) (агрегат „А"),
агрегат с объективными призмами для полу-
чения спектров метеоров (агрегат „S"). В
настоящее время все агрегаты реконструиро-
ваны; в частности, прежние гиревые часовые
механизмы заменены синхронными электро-
моторами; осуществлён способ автоматиче-
ских затворов для двух наиболее важных
агрегатов f„A“ и „В").
Работа на метёЪрном патруле была начата
в городе Ура-Тюбе, где была организована
временная Астрономическая станция Сталина-
бадской астрономической обсерватории,
Однако плохие атмосферные условия этого
района Таджикистана (облачность, большая
запылённость воздуха) не позволили прово-
дить эту работу систематически. Этот период
следует рассматривать как период освоения
работы на сложном фотографическом при-
боре.
В 1939 г. метеорный патруль был уста-
новлен в Сталинабаде, а корреспондирующий
пункт находился в 5 км к югу от обсер-
ватории (на территории Сталинабадской
МТС). В течение этого года было полу-
чено 15 фотографий метеоров, однако, они
не были корреспондирующими вследствие
плохой фокусировки камер корреспондирую-
щего агрегата („В") и несогласованности в
сроках проведения экспозиций. Из этого ма-
териала следует отметить фотографию яркого
метеора 19 сентября 1939 г. на 3-х агрегатах
„метеорного патруля" (исключая корреспон-
дирующий). Предварительные результаты об-
работки спектра этого метеора были в своё
время опубликованы в „Циркулярах* Тад-
жикской обсерватории. В 1940 г. метеорный
патруль дал 6 корреспондирующих фотогра-
фий метеоров на 3-х агрегатах (исключая
спектральный). В настоящее время работа на
„метеорном патруле" уже освоена.
Следует указать ещё на работу, начатую
в 1938 г. Это перенаблюдение радиантов
генерального каталога метеорных радиантов
W. F. Denning. Работа эта имеет значение
для проверки наличия радиантов, наблюда-
вшихся ещё в прошлом столетии.
Часть этой работы была проведена авто-
ром в 1938 г. Сейчас в работе по метеорам
мы будем уделять основное внимание двум
основным проблемам: систематическом} фото-
графированию метеоров и наблюдению теле-
метеоров.
А. М. Бахарев.
ЮБИЛЕИ {И ДАТЫ
К 60-ЛЕТИЮ АКАДЕМИКА И. П. БАРДИНА
7 декабря 1943 г. Президиум Академии
одной из самых передовых капиталистических
стран — .страны дорогих машин и дешёвых
Академии ’ человеческих жизней*, И. П. вернулся1 в Рос-
сию через Англию и Германию.
fee В Россию он привёз глубокое знакомство
Наук СССР в открытом торжественном засе-
дании чествовал вице-президента Г .
Наук академика Ивана Павловича Бардина
по поводу 60-летия со дня его рождения. В _ ___________________г___ ...j_____ __________
чествовании заслуженного юбиляра приняли 3 с самой передовой металлургической техни-
участие Отделение технических наук АН, —-------------------- —--------------------------
многочисленные институты Академии Наук,
Народный комиссариат черной металлургии
СССР, Московский институт стали, Всесоюз-
ный институт минерального сырья и другие
организации.
Академик И. П. Бар-
дин родился в 1883 г.
13 ноября. Начальное
и среднее образование'
он получил в ремеслен-
ном училище и в
сельскохозяйственном
училище. Хотя в нём
очень рано проявил-
ся горячий интерес к
математике, точным
наукам, к машинам и
технике вообще, но
под влиянием родных
он сначала поступил в
Александровский се-
льско - хозяйственный
институт. После ис-
ключения из этого ин-
ститута за участие в
суденческих беспоряд-
ках, И. П. Бардин по-
ступил в Киевский по-
литехнический инсти-
тут и окончил его по
химическому отделе-
нию. В Институте и
несколько лет после
его окончания И. П.
Бардин находился под
ближайшим руковод-
ством крупного и весь-
Акад. Ц, П. БАРДИН.
кои, громадное расширение своего кругозора,
знание - организации крупнейшего механизи-
рованного металлургического производства и
ясный, вполне отчётливый взгляд на отста-
лость России в промышленном отношении и
на пути необходимого технического пере-
ворота в русской ме-
таллургии.
Встреча в чертёж-
ном бюро Юзовского
металлургического за-
вода с замечательным
самородком дорево-
люционной России,по-
лу легендарным домен-
щиком М. К. Курако
и последующая рабо-
та с ним на Енакиевс-
ком заводе, по соб-
ственному признанию
И. П. Бардина, окон-
чательно определила
его жизненный путь,
весь стиль и методы
работы. И. П. быстро
развил в себе черты
крупного революцио-
нера в технике, неус-
танного борца за тех-
нический прогресс
чёрной металлургии,
т. е. именно те черты,
благодаря которым он
поднялся на большую
высоту в советской
России, открывшей
перед ним исключи-
тельно широкие перс-
ма разностороннего
учёного - металлурга
профессора Ижевском
го,’ Что в значительной
мере определило как
глубоко укоренившийся в ’И. П. интерес к чёр-
ной металлургии, так и создало в нём очень
широкий и глубокий научный подход к спе-
циальным техническим- и производственным
пективы техническо-
го творчества.
, Последующие его
поездки в Европу и
США в годы совет-
ской власти обогатили его новым опытом, но
основные технические позиции выработались
у него очень рано.
Достигнув ко времени 1-й мировой войны
вопросам.
После неудачных попыток устроиться на
работу по специальности в царской России,
И. П. смело направляется в США, где свыше
года работал на машиностроительных заво-
дах, а затем на крупнейшем металлургическом
заводе Гери (Чикаго).
Пройдя здесь суровую школу и глубоко
познав показную и действительную стороны
руководящего положения на одном из круп-
нейших южных заводов, И. П. после устано-
вления советской власти одним из первых
решительно порывает с прошлым выдающе-
гося дея|^ля капиталистической металлургии
и переходит на сторону победившего проле-
тариата. С тех пор И. П. Бардин непрерывно
находится на самых трудных, самых передо-
вых участках работы в области развития
№ 2
Юбилеи и даты
85
советской чёрной металлургии, давая обра-
зец исключительно преданной, самоотвер-
женной и высокоталантливой службы вели-
кому делу Ленина — Сталина.
В течение первых десяти лет после победы
советской власти И. П. занимает пост глав-
ного инженера на крупнейших металлурги-
ческих заводах юга: Енакиевском, Макеев-
ском, ям. Дзержинского. Сначала он руководит
восстановлением производства на этих заво-
дах, а затем активно участвует в разработке
планов реконструкции южных заводов и в
осуществлении этих планов.
В этих работах И. П. твёрдо и неуклонно
защищает передовые технические идеи от
всякой- технической косности и ограничен-
ности и быстро завоевывает место в первых
рядах лучших советских специалистов. По-
этому, когда партия и правительство вынесли
решение о создании крупной чёрной метал-
лургии на Востоке, — решение громадной
важности, истинное значение которого стало
вполне ясно каждому особенно в ходе Вели-
кой Отечественной войны, —то на И. П.
Бардина пал выбор, как на технического
руководителя строительства металлургиче-
ского завода в Кузнецком бассейне.
Для того, чтобы в условиях 1929—1932 гг.
создать на пустом месте, в 4 тыс. километров
от Москвы, в далёкой Сибири, самый усо-
вершенствованный металлургический завод
американского типа и масштаба, надо было
преодолеть исключительные трудности и
'проявить огромный технический опыт и твор-
ческую инициативу. Создание гигантского
промышленного комплекса вдали от научных
и промышленных центров в чрезвычайно
короткие сроки, исключающие предваритель-
ное выполнение длительных научно-исследова-
тельских работ и опытов, сделало необходи-
мой мобилизацию вокруг этого дела лучших
научно-технических сил страны под руковод-
ством И. П. Личный опыт, научное освеще-
ние скудных наличных данных по геологии
полезных Ископаемых, инженерной геологии,
гидрогеологии и т. п., интуиция и воля во
многом должны были заменять и дополнять
кропотливые исследования. Для успеха в
такой обстановке нужен был тот широчайший
технический и экономический кругозор, та
громадная энергия и то страстное отношение
к разрешению поставленной задачи, которые
характерны для всей многолетней деятель-
ности И. П. Бардина.
Кузнецкий металлургический завод вступил
в строй действующих новых заводов в 1932 г.
и затем был закончен строительством ранее
всех других новых крупных металлургических
строек. Громадные заслуги И. П. в деле соз-
дания чёрной металлургии в Кузнецком бас-
сейне получили высокую двухстороннюю оцен-
ку: Правительство наградило И. П. орденом
Ленина, а лучшие люди советской науки на
общем собрании Академии Наук СССР из-
брали его действительным членом Академии.
После длительной поездки в США в
1936—1937 гг., И. П. получил назначение
на поет главного инженера Главного упра-
вления металлургической промышленности
Наркомтяжпрома СССР. Это был период
острой борьбы с пятой колонной в нашей
стране, с политическим двурушничеством и
хозяйственным вредительством. Новое руко-
водство металлургической промышленности
стояло перед труднейшей задачей проверки
основных принципов технической политики
и огромного проектного материала, унасле-
дованного от старого руководства. В создав-
шемся положении недостаток практического
опыта и излишняя осторожность, так же как
и чрезмерная смелость в ломке намеченных
путей, могли в ряде случаев принести серьёз-
ный вред, приводя к излишним перестройкам
всей развернутой работы и к нерациональным
новым решениям или к оставлению в силе
неверных й вредных установок. При этом —
что труднее всего — надо было отдавать себе
ясный отчёт, что именно пересматривать уже
поздно и потому вредно, а что пересмотреть
и переделать рационально и необходимо. В
этот период И. П. выполнил огромную работу
исключительной сложности и ответственности.
Его громадный технический опыт, ясность и
твёрдость взглядов и чистое, незапятнанное
имя имели весьма большое значение для даль-
нейшего движения вперед чёрной ' металлур-
гии СССР.
С этого времени И. П. непрерывно рабо-
тает на руководящих постах в чёрной метал-
лургии. При создании Народного комисса-
риата чёрной металлургии СССР он назна-
чается заместителем народного комиссара
чёрной металлургии и председателем техни-
ческого совета Наркомчермета. Затем он ра-
ботает по вопросам чёрной металлургии в
Хозяйственном совете при СНК СССР и
после реорганизации Хоз. совета вновь воз-
вращается на пост зам. народного комиссара
чёрной металлургии, который он занимает
и в настоящее время.
После переезда И. П. в Москву он не-
медленно начинает принимать весьма актив-
ное участие в работах Академии Наук СССР.
Он принимает на себя руководство вновь ор-
ганизованным в 1938 г. Институтом металлур-
гии АН, руководит Уральской комплексной
экспедицией, является председателем одного
из наиболее крупных и важных по своему
научному профилю филиалов Академии Наук—
Уральского ' филиала. Он принимает деятель-
ное участие в работах Совета по изучению
производительных сил, в комиссии по истории
техники й в ряде других начинаний Академии
Наук.
После начала Великой Отечественной
войны И. П. становится заместителем пред-
седателя комиссии АН СССР по мобилизации
ресурсов Урала, Зап. Сибири и Казахстана на
нужды обороны, созданной по инициативе и
под непосредственным руководством пре-
зидента Академии Наук акад. В. Л. Комарова.
И. П. Бардин принимает руководящее участие
в работе этой комиссии по разрешению ос-
новных проблем хозяйства Урала в период
Великой Отечественной войны — работе, увен-
чанной в апреле 1942 г. Сталинской премией
1-й степени. Затем И. П. руководит рядом
отдельных работ комиссии АН в Казахстане,
Зап. Сибири, Орско-Халиловском районе, на
Северном Урале (Ивдельский район), а также
86
Природа
1944
работами по восстановлению южной угольно-
металлургической базы после освобождения
юга СССР от вражеской оккупации.
Общее собрание АН СССР в 1942 г. избра-
ло акад. И. П. Бардина вице-президентом Ака-
демии Наук и утвердило его избрание на
пост академика-секретаря Отделения техни-
ческих наук.
Перу акад. Бардина принадлежит несколь-
ко десятков работ, посвящённых наиболее
актуальным вопросам развития советской
техники. Это главным образом статьи и док-
лады, опубликованные в специальных изда-
ниях Академии Наук и Наркомчермета. Кроме
того, он в течение ряда лет выполняет очень
большую работу по научно-техническому ре-
дактированию целого ряда специальных изда-
ний в области металлургической техники и
экономики. Наконец, И. П. живо откликается
по важнейшим хозяйственным и политиче-
ским вопросам жизни Советского Союза на
страницах советской центральной прессы.
Особенно следует отметить написанную акад.
И. П. Бардиным для советской молодежи кни-
гу автобиографического содержания — .Жизнь
инженера*. Это яркий документ глубокой
искренности и простоты крупного деятеля
нашей эпохи, с поразительной ясностью по-
казывающий пример перековки человеческой
души, безоговорочного и непоколебимого
перехода на сторону сил революции и нового
общественного строя большого специалиста,
сделавшего себе одними собственными уси-
лиями блестящую карьеру в капиталистиче-
ском обществе и, несмотря на это, раз и на-
всегда быстро порвавшим с нИм все свои
связи.
Краткая характеристика высокоплодотвор-
ной деятельности И. П. была бы неполной в
весьма существенном отношении, если бы мы
не упомянули о нём, как о выдающемся об-
щественном деятеле. И. П. в течение ряда
лет являлся членом ЦИК СССР, а в‘1937 г.
был избран депутатом Верховного Совета
СССР по Томской области.
В связи со своим шестидесятилетием, акад.
И.. П. Бардин получил новую, весьма высокую
оценку своей славной многолетней деятель-
ности: Правительство СССР наградило его
вторым орденом Ленина.
В. В. Рикман.
К 60-ЛЕТИЮ АКАДЕМИКА А. А. ГРИГОРЬЕВА
3 ноября 1943 г.
научная географичес-
кая общественность
отмечала шестидеся-
тилетие жизни и соро-
калетие научной дея-
тельности крупнейше-
го советского геогра-
фа, действ, члена Ака-
демии Наук СССР
Андрея Александро-
вича Г ригорьева.
В 1901 г., по окон-
чании гимназии с се-
ребряной медалью, А.
А. поступил на Естес-
твенное отделение
Физ-мат. фак. Петер-
бургского универси-
тета, которое и окон-
чил в 1907 г. с дипло-
мом первой степени.
Ещё будучи студен-
том, А. А. с большим
увлечением и свой-
ственной ему энергией
вёл просветительную
работу на частных
общеобразовательных
курсах в Лиговском
народном доме и в
подвижном музее учебных пособий вПетербурге.
Для углубления своего географического
образования А. А. в 1908 г. отправился за
границу, где слушал лекции у виднейших
профессоров Берлинского и Гейдельбергского
университетов. По возвращении через год на
родину, А. А. был лишён права преподава-
Акад. а. А. Григорьев-
ния, в связи с уча-
стием в революцион-
ных событиях 1905 г.
и получил литератур-
ный заработок в Но-
вом энциклопедичес-
ком словаре Брок-
гауза и Ефрона и од-
новременно сотруд-
ничал в различных
журналах.
Почти все круп-
ные статьи по гео-
графине словаре при-
надлежат перу А. А.
и все они отличаются
весьма глубоким и
обильным содержа-
нием и могут служить
образцами комплекс-
ных географических
описаний. В 1916 г.
А. А. выдержал при
Московском универ-
ситете экзамены на
учёную степень ма-
гистра географии. В
1918 г. А. А. принял
самое живое участие
в организации перво-
го в России специаль-
ного географического высшего учебного заве-
дения—Географического института, где и про-
работал в качестве преподавателя, а затем про-
фессора, зав. кафедрой и декана факультета до
момента его слияния с Ленинградским гос. уни-
верситетом(в 1925 г.). В ЛГУ А. А. состоял
профессором и ?зав.''кафедрой до 1935 г.,
№ 2
Юбилеи и даты
87
когда, в связи с переводом Академии Наук,
переехал в Москву. Одновременно с работой
в Географическом институте А. А. с 1918 г.
начал работать в Академии Наук СССР.
По инициативе А. А. Президиум АН в
июне 1918 г. постановил организовать про-
мышленно-географический отдел в составе
Комиссии по изучению естественных произ-
водительных сил России (КЕПС). Отдел
быстро завоевал свое положение и в 1930 г.
был преобразован в Институт, вначале Гео--
морфологический, а затем Географический.
Под непрерывным руководством А. А. Ин-
ститут превратился в крупнейшее и руково-
дящее географическое научно-исследователь-
ское учреждение в Союзе. В начале (1939 г.
А- А. был избран действительным членом АН
СССР и заместителем академика-секретаря
Геолого-географического отделения.
Наряду с большой научно-организацион-
ной и преподавательской работой, А. А. не-
прерывно ведёт огромную и разнообразную
исследовательскую работу как экспедицион-
ную, так и научно-теоретическую. Научная
работа А. А. отличается исключительной целе-
устремленностью и направленностью на разре-
шение наиболее актуальных проблем и задач.
Полевую экспедиционную работу А. А.
начал ешё со студенческой скамьи, приняв
участие в экспедиции в Большеземельскую
тундру летом 1904 г.
В 1921 г., после ликвидации интервенции
на европейском севере, изучение этих мало
известных территорий явилось особенно важ-
ным, поэтому А. А. и организовал экспеди-
цию (совместно с Д. Д. Рудневым) в наиме-
нее изученную в то время Зап. часть Болыпе-
земельской тундры. Результатом этой экспе-
диции явился целый ряд интересных ра-
бот, касающихся различных сторон при-
роды нашего севера. А. А. впервые устано-
вил в Болыпеземельской тундре не менее
двух ярусов морен, выяснил моренный харак-
тер возвышенностей, значительно уточнил
положение северной границы древесной
растительности, наметил основные законо-
мерности в процессе почвообразования и
формирования микрорельефа тундры. На
основании своих наблюдений он сделал широ-
кие обобщения, относящиеся к формированию
тундрового ландшафта, и в настоящее время
ни одна работа, относящаяся к изучению
тундр, не обходится без ссылок на выводы А. А.
В*1923 г. особенно актуальным оказался
вопрос развития хозяйства Урала и А. А.
организовал экспедицию для изучения усло-
вий развития сельского и лесного хозяйства
на-. Южном Урале. В результате полевых
исследований А. А. были оригинально осве-
щены весьма сложные вопросы формирова-
ния долин и др. форм рельефа Ю. Урала,
установлен характер вертикальной зональ-
ности растительно-почвенного покрова и её
изменения в послеледниковое время, в связи с
изменениями климата. Под руководством же
А. А. было произведено С. Н. Недригайловым
и изучение лесов и лесного хозяйства Ю. Урала.
В период реконструкции народного хозяй-
ства большое политическое значение полу-
чило* изучение неисследованных территорий
молодых республик нашего Союза, в связи
с развитием их производительных сил и,
вскоре после ликвидации белогвардейщины
в Якутии А. А. организует ряд экспедиций в
мало изученные районы этой далёкой респуб-
лики. В течение 1925 и 1926 гг. А. А. прово-
дит экспедиционные работы, охватившие
Ленско-Алданское плато, с.-в. Вилюйского
бассейна и Верхоянский хребет, руководя
одновременно рядом отрядов и в других рай-
онах республик. Главное внимание в своих
исследованиях А. А. обратил на чрезвычайно
своеобразные условия развития рельефа и
почв страны в связи с своеобразием клима-
тической обстановки, наличием мерзлоты и
-ископаемых льдов и историей развития релье-
фа. Им впервые было установлено широ-
кое развитие на Верхоянском хребте древ-
него оледенения и своеобразие этого оледе-
нения в связи с резкой континентальностью
климата. На основании собственных исследова-
ний и работ своих предшественников А. А.
дал первую систематическую сводку по гео-
морфологии Якутии, подытоживающую наши
знания по этой своеобразной территории.
Отчёты о полевых работах А. А. содержат
богатейший материал по географии Якутии и
являются образцом комплексных физико-
географических исследований.
За исследования в Якутии А. А. Гри-
горьеву в 1928 г. была присуждена Геогра-
фическим обществом медаль имени Прже-
вальского.
В тесной связи с исследованиями в Якутии
находится весьма интересная работа А. А.
.Вечная мерзлота и четвертичное оледене-
ние*, в которой разбираются вопросы проис-
хождения вечной мерзлоты, географического
её распространения в ледниковую эпоху и в
настоящее время, роли вечной мерзлоты как
фактора образования некоторых элементов
современного ландшафта и предлагается
новый метод вычисления климатического
коэфиииента мерзлоты.
В 1928 г. норвежское правительство пред-
ложило своими силами организовать иссле-
дование малоизученного Кольского п-ва. В
связи с этим изучение этой территории сила-
ми советских учёных получило особенное
значение. В течение трёх лет (1928, 1929 и
1931) А. А. производил непосредствен-
ные полевые исследования наименее изучен-
ных и наиболее актуальных СВ и СЗ рай-
онов Кольского п-ва, продолжая непрерывно
(с 1925 г.) руководить работами своих уче-
ников в других районах полуострова. Кроме
того, что работами А. А. впервые были
освещены географические особенности . этих
районов, особенно крупный общий интерес
представляют выводы о связи орографии
Кольского п-ва с тектоникой, история разви-
тия рельефа страны, своеобразия оледенения
внутренних частей п-ва. Работами А. А. и его
учеников в озерах и болотах Кольского п-ва
были открыты и исследованы крупные место-
рождения диатомитов.
В связи с эвакуацией Института геогра-
фии в Алма-Ата, в течение 2 лет А. А. ра-
ботал по изучению Казахстана, в результате
чего им составлен физико-географический
88
Природа
1944
очерк этой территории. Все экспедицион-
ные исследования А. А. отличаются широким
диапазоном затронутых вопросов, богатством
и разнообразием полученного материала и
широкими обобщениями наблюдаемых фак-
тов. Будучи выдающимся специалистом наше-
го Союза в области геоморфологии, А. А. не
замыкается в круг этих специальных вопро-
сов, но занимается во время полевых исследо-
ваний изучением и геологии, и почв, и рас-
тительности, и климата, давая в результате
комплексную физико-географическую харак-
теристику исследуемой территории.
Наряду с большой практической полевой
исследовательской работой А. А. непрерывно
разрабатывает основные теоретические проб-
лемы физической географии.
Теоретическая физическая география до
последнего времени находилась в методоло-
гическом плену западноевропейских бур-
жуазных географов. Неправильные методо-
логические предпосылки привели физическую
географию к глубокому кризису, что и пове 'о
к отрицанию многими географии, как само-
стоятельной науки. Основной и первоочеред-
ной задачей на методологическом фронте
физической географии и явился пересмотр
методологических установок западноевропей-
ской и русской географии.
Как и всегда, А. А. с большой энергией и
жаром взялся за разрешение этой основной, но
очень трудной задачи. Потребовалось почти
десять лет напряжённой работы на то, чтобы
освободиться от связывающих методологиче-
ских пут и найти правильные методологические
пути новой советской географии._ Первые
работы А. А. по вопросам методологии физи-
ческой географии относятся к 1927 г. и уже
в 1932 г. на заседании 1-го Всесоюзного
географического съезда он выступил с док-
ладом, излагавшим чётко разработанные
новые принципы перестройки физической
географии на единственно научной базе диа-
лектического материализма.
С этого времени главные силы А. А.
отдаёт -развитию и конкретизации основных
положений, выдвинутых в докладе.
В качестве основной задачи физической
географии А. А. выдвигает изучение единого
физико-географического процесса, внешним
выражением которого является географи-
ческий ландшафт.
Существование единого общего физико-
географического процесса, состоящего из
отдельных частных процессов (климатологи-
ческого, геоморфологического, почвенного,
геоботанического и пр.), впервые было уста-
новлено в указанном выше докладе. В нём
же на ряде примеров было показано как
частные процессы непосредственно переходят
друг в друга и как один из них вызывает
возникновение и развитие других.
В работе «Опыт аналитической характе-
ристики состава и строения физико-геогра-
фической оболочки земного шара* А. А.
Григорьев выделяет в качестве самостоятель-
ной оболочки зону соприкосновения и взаи-
мопроникновения основных оболочек земного
шара, назвав её физико-географической обо-
лочкой. От подстилающих и покрывающих
её геосфер эта поверхностная физико-геогра-
фическая оболочка отличается: 1) наличием
материи в тр“х физических состояниях (твёр-
дом, жидком и газообразном); 2) разнооб-
разием форм соприкосновения, взаимопро-
никновения и взаимодействия основных обо-
лочек; 3) проникновением в оболочку солнеч-
ной энергии — главного источника физико-
географического процесса и 4) наличием
органической жизни.
В этой физико-географической оболочке
все геосферы находятся в таком тесном
взаимодействии, что становятся неотделимыми
друг от друга без нарушения их характер-
ных свойств. „Этим определяется действи-
тельная целостность физико-географической
оболочки земного шара, внутреннее единство
её структуры и, вместе с тем, и единство
сложного комплексного процесса, в ней про-
текающего* (стр. 67).
Комплексное изучение структуры и про-
цессов физико-географической оболочки зем-
ного шара, как части единого общего целого,
и выдвигается в качестве основной задачи
физической географии. Только такой диалек-
тический подход к изучению явлений при-
роды в их глубокой географической связи
позволяет подойти к их йониманию.
До последнего времени в географии пре-
обладало изучение лишь внешних форм про-
явления физико-географического процесса —
географического ландшафта, причём ланд-
шафты изучались главным образом с точки
зрения их качественных характеристик. Кла-
дя в основу изучения структуры физико-
географической среды изучение процесса,
А. А. в качестве метода предложил исследо-
вание приходо-расходных балансов энергии
и вещества, типичных для различных обла-
стей земного шара. Этот метод балансов поз-
воляет оценивать интенсивность физико-
географического процесса в различных частях
земли не только с качественной, но и с коли-
чественной стороны. Качественно-количествен-
ная характеристика физико-географического
процесса даёт возможность подойти к вопро-
су генетической классификации ландшафтов.
В связи с вопросами количественных
характеристик процесса находится работа
А. А. „О химической географии*, в которой
автор выдвигает вопрос о необходимости
изучения химической структуры типов физико-
географической среды и балацса в них хими-
ческих соединений. Такой подход даёт1 воз-
можность количественного подсчёта продук-
ции важнейших химических соединений в
различных типах географической среды, а
также позволяет наметить и пути активного
изменения этой продукции, что имеет громад-
ное значение в практике и в первую очередь
в сельском хозяйстве.
Новые методы изучения физико-географиче-
ской среды, предложенные акад. А. А. Григо-
рьевым, превращают физическую географию из
науки описательно-истолковательной в науку,
построенную на точных закономерностях, и
приближают её тем самым к точным наукам.
Практическое применение выдвинутых ос-
новных теоретических положений дается в
ещё незаконченной Сёр и и небольших по
№ 2
Юбилеи и даты
89
объёму, но исключительно богатых по содер-
жанию очерков, публикуемых в .Проблемах
физической географии’ под общим заголовком
.Опыт характеристик основных типов физи-
ко-географической среды". Для каждого из
выделенных основных типов географической
среды даётся глубокий географический ана-
лиз их структуры, рассматриваются отдель-
ные процессы, слагающие единый процесс,
характерный для типа, причём в основу
характеристики положен метод балансов
энергии и вещества, дающий количественную
оценку интенсивности физико-географиче-
ского процесса. В этих работах впервые в
мировой литературе дана развернутая харак-
теристика комплексного физико-географи-
ческого процесса по основным поясам земли
(пока опубликованы характеристики эква-
ториального, тропического и арктического
поясов, а также вводная часть к характе-
ристике умеренного пояса). Глубокое изуче-
ние структуры физико-географического про-
цесса в различных поясах земли привели
акад. А, А. Григорьева к установлению ряда
общих закономерностей, свойственных всем
поясам и зонам земли. Ряд таких общих зако-
номерностей изложен в статье ,О некото-
рых основных закономерностях физико-гео-
графической <феды" (1937).
В 1942 г. акад. А. А. Григорьев в статье
.Закон интенсивности физико-географиче-
ского процесса" сформулировал первый об-
щий основной закон, охватывающий весь ком-
плекс физико-географических явлений на суше.
Интенсивность физико- географического
процесса определяется в цсновном запасом
тепловой энергии, однако, в пределах запа-
сов энергии, интенсивность процесса коле-
блется в значительных пределах. Колебания
интенсивности находятся в зависимости от
физического соответствия или несоответствия
друг Другу двух основных балансов: баланса
радиационного у земной поверхности и в
атмосфере и баланса силы тяжести в нижних
слоях атмосферы.
Сезонная интенсивность физико-географи-
ческого процесса повышается при более пол-
ном соответствии между средними сезонными
показателями указанных двух балансов. При
преобладании сезонов с интенсивно развиваю-
щимся процессом, суммарная интенсивность
повышается в том случае, если такие сезоны
чередуются с сезонами ослабленного разви-
тия физико-географического процесса. Интен-
сивная форма процесса характеризуется по-
ложительным балансом жийой материи и
отрицательным минеральной материи почвен-
но-грунтового слоя литосферы; ослабленная
форма процесса характеризуется резко выра-
женными положительным или отрицательным
балансом влаги почвы. При особенно резко
выраженной интенсивной форме процесса
баланс влаги в почве близок к нейтральному,
сохраняя положительное значение.
Установление акад.' А. А. Григорьевым
первого универсального географического за-
кона представляет выдающееся событие в
науке и имеет громадное значение для про-
гресса новой советской физической географии.
Наряду е изучением современных процес-
сов акад. А. А. Григорьев в своей работе
„О некоторых взаимоотношениях элементов
физико-географической среды и их эволю-
ции* дал весьма интересный образец анализа
эволюции физико-географического процесса
в течение длительного периода геологиче-
ской истории (начиная с девона),- установив
два трехфазных цикла. Отдельные фазы этих
циклов отличаются интенсивностью тектони-
ческих процессов, размерами положительного
баланса эндогенного тепла на поверхности и
гидротермическими условиями в атмосфере.
Установив закономерности в развитии
физико-географического процесса А. А. от-
мечает, что закон интенсивности оказывается
действительным и для прежних геологиче-
ских эпох.
Теоретические исследования А. А. откры-
ли широчайшие перспективы и наметили пути
дальнейшего развития географической науки.
С начала Отечественной войны А. А., не
оставляя своих теоретических работ, возгла-
вил крупные коллективные оборонные гео-
графические работы Института географии,
принимая в них сам деятельное участие. Вся
работа Института географии под-руководством
акад. А. А. Григорьева была переключена на
помощь нашей доблестной Красной Армии
и хозяйственную мобилизацию ресурсов тыло-
вых районов для нужд обороны.
В день юбилея постановлением Прави-
тельства акад. А. А. Григорьев за выдаю-
щиеся’ заслуги в развитии географическс/й
науки награждён орденом Трудового Крас-
ного Знамени.
В заключение краткой характеристики
научно-организационной деятельности акад.
А. А. Григорьева хотелось бы сказать не-
сколько слов о высоких личных качествах
юбиляра. Строго и исключительно добросо-
вестно относясь ко всем многообразным ра-
ботам и обязанностям, А. А. примером своего
неустанного труда воодушевляет своих со-
трудников, чем создает дружную и здоровую
атмосферу окружающего его коллектива.
Неустанно следя за работой руководимого
им Института географии, А. А. всегда нахо-
дится в курсе работ всех многочисленных
сотрудников, помогая им советом или крити-
кой, и ни одна работа не проходит мимо его
взора. Строгое отношение к работе соче-
тается с внимательным и чутким отношением
ко всем нуждам сотрудников, чем А. А. и
заслужил исключительное уважение, автори-
тет и любовь. Под умелым и внимательным
руководством А. А. Институт географии за
25 лет своего существования превратился из
маленькой ячейки в крупное и ведущеела-
учно-исследовательское географическое уч-
реждение. Разработанные принципы новой
советской физической географии с каждой
новой работой А. А. всё больше завоевывают
свое полное признание в широких кругах
географов, так как основаны они на един-
ственно правильной и научной методологи-
ческой базе диалектического материализма.
Советской географии принадлежит будущее.
Г. Д. Рихтер.
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
Сергей Анисимов. Путешествия П. А.
Кропоткина. Научно-популярная серия
Академии Наук СССР. 129 стр. с 24 рис.
и портретом. М.—Л. 1943. Ц. 6 р.
Личность П. А. Кропоткина, выдающегося
исследователя Сибири, потомка древнего
княжеского рода, кончившего пажеский кор-
пус и сделавшегося революционером, отбы-
вшим двухлетнее заключение в Петропавлов-
ской крепости и удачно бежавшим оттуда за
границу, где он занимался проповедью идей
анархизма, выдержавшего ещё трехлетнее
заключение в тюрьме Парижа и вернувшего-
ся на родину после Октябрьской революции,
представляет большой интерес для советского
читателя. Поэтому издание очерка его жизни и
путешествий в научно-популярной серии Ака-
демии Наук следовало бы приветствовать. К
сожалению, такой очерк, составленный С. С.
Анисимовым, содержит неправильную оценку
научных достижений Кропоткина и целый ряд
неверных географических сведений.
В этом очерке после общего обзора жизни
и путешествий Кропоткина описаны подроб-
нее его плавание по Амуру, Уссури и Сун-
гари, пересечение хребта Б. Хинган, поездка
в Вост. Саян, большая экспедиция с Ленских
приисков в г. Читу, поступление в универси-
тет, работа в Географическом обществе,
план арктической экспедиции и географии
России, экскурсия в Финляндию и Швецию
и географические достижения и теории.
Текст иллюстрирован 4 портретами Кропот-
кина, его оригинальными рисунками, тремя
мелкими карточками и видовыми снимками.
Излагая жизнь и путешествия Кропоткина,
автор приводит много цитат из его писем к
брату и из его книги .Записки революцио-
нера", чем значительно дополняет научные
отчёты и полнее характеризует условия жизни
и путешествия в старой Сибири и Манчжу-
рии, личность Кропоткина и его отношение
к людям и событиям.
Неверные сведения мы находим уже на
первой странице предисловия. Таковы зая-
вления автора, что Кропоткин первый привлёк
внимание исследователей к огромным про-
странствам Вост. Сибири и Дальнего Востока,
что он открыл и назвал Витимское плоского-
рие, что его имя исчезло для русской геогра-
фии -со времени его ареста в 1874 г. и что
только после Октябрьской революции чита-
тели могли познакомиться с его научными
трудами. Отметим, что обширные простран-
ства Вост. Сибири были уже обследованы и
в общих чертах известны ещё со времен
больших экспедиций XVIII и первой поло-
вины XIX века, а Дальний Восток посещён
и описан тотчас после присоединения Амур-
ской области в 60-х годах XIX века до.
Кропоткина несколькими исследователями.
Витимское плоскогорие открыл Георги в
XVIII веке, а изучил подробнее Лопатин в
1865 г., т. е. до путешествия Кропоткина
1866 г. Работы последнего знали, цитировали
и оценивали исследователи Сибири свободно
и после ареста Кропоткина, а в 1890 г. его
имя было присвоено мною Ленско-Витимско-
му водораздельному хребту, а Вознесенским—
гольцу в хребте Становом немного позже.
Как научные отчёты Кропоткина в изданиях
Географического общества и его Сибирского
отдела, так и письма к брату и корреспон-
денции, напечатанные в литературных жур-
налах, были вполне доступны для русских
читателей в библиотеках; запрещены были
только его политические памфлеты.
Ошибочные сведения встречаются нередко
и в тексте очерка. Так, на стр. 7 сказано, что
Патомское плоскогорие находится в Забай-
калье, тогда как это не плоскогорие, а на-
горье и расположено теперь в Иркутской
области, а прежде на границе Иркутской
губ. и Якутской обл.; в пределах Забайкалья
оно никогда не находилось. На стр. И повто-
рено неверное сообщение, что Кропоткин, как
географ, очень мало известен в России, что ма-
ло известны его замечательные работы и даже
его теории, а путешествия до сих пор неизве-
стны ни у нас, ни за границей. К сказанному
выше об известности Кропоткина добавим, что
об его путешествиях за границей знали уже в
свое время по сообщениям в географическом
журнале .Petermanns Mitteilungen", а свою
теорию строения Азии он вновь изложил в
1904 г.'в докладе Географическому обществу
в Лондоне, напечатал в журнале этого об-
щества по-английски и по-французски в из-
дании университета в Брюсселе. В том же
английском журнале он напечатал bj1940 г.
и свою теорию усыхания Азии. Ои был из-
вестен также, как сотрудник английских
энциклопедий, своими статьями по географии
России и как сотрудник гебграфа Реклю, опи-
сывавшего Россию и Сибирь, по составле-
нию 2 томов .Всеобщей Географии*. Вначале
1918 г. более широкие круги русских читате-
лей могли познакомиться с научными дости-
жениями Кропоткина по моему очерку, на-
печатанному в журнале .Природа* по поводу
его 75-летйя и возвращения на родину.
На той же стр. 11 неверно сообщение
автора, что Кропоткину удалось возобновить
научную работу только в эмиграции. По
ходатайству Географического Общества ему
разрешили работать и в крепости и получать
книги из библиотеки Академии Наук. За
2 года заключения он и написал свой труд
о ледниковом периоде, что и сам автор сооб-
щает на стр. 122 в противоречие самому себе,
а на стр. 11 сам говорит о сотрудничестве с
Реклю и о географических статьях в англий-
ских журналах и энциклопедиях.
На стр. 70 неверно указаны направления
маршрута Кропоткина по Вост. Саяну, а на
стр. 74 этот маршрут ошибочно отнесён к
Западному Саяну. На стр. 77—78 неверно,
что Сибирский отдел уже 5 лет посылал
своих членов из ЧиУЙ для открытия пути
№ 2
Критика и библиография
91
на Ленские прииски, что топографы возвра-
щались, не достигнув цели и что один был
убит якутами. В действительности эту север-
ную часть Забайкалья изучали в 1855—1858 гг.
топографы Сибирской экспедиции Географи-
ческого общества, выезжали не только из
Читы, выполняли свою съёмку и один был
убит вместе со своим казаком, но не якутами,
а тунгусом и бурятом. Поэтому неверно и
сведение, что этот край до Кропоткина был
совершенно не исследован, как неверно на
стр. 79, что никаких описаний р. Лены в
географической литературе не было н что
Кропоткин впервые изучил геологическое
строение её берегов. По р. Лене еще в
XVIII реке проехали экспедиции Беринга и
Гмелин описал её, а в первой половине
XIX В. по Лене проехали Эрман, Злобин,
Щукин, Врангель, Миддендорф (и др.) и
каждый из них так или иначе описывал её
и давал геологические сведения об её бере-
гах частью больше, чем Кропоткин.
На стр. 85 неверно сведение, что на Па-
томском нагорье Обручев открыл более
высокую вершину — голец Короленко. Это
имя дал Герасимов в 1902 г. высшему гольцу,
но не Патомского нагорья, на котором име-
ются и более высокие вершины, а Ленско-
Витимского водораздела, т. е. хребта Кро-
поткина. Неверно, что Кропоткин впервые
изучил это нагорье; его строение описал уже
в 1865 г., т. е. годом раньше, Таскин.
На стр. 86 неверно, что это нагорье со-
стоит из известковых пород. По Таскину в
нём преобладают гнейсы, граниты, метамор-
фические сланцы, что подтвердил и Кропот-
кин. На стр. 87 удивительно сообщение ав-
тора, что Сибирь в то время представляли
себе кяк низменную равнину. Гористость мно-
гих частей Сибири была известна уже в
XVIII веке. На стр. 91 Белозеров (виновник
расстрела рабочих в 1912 г.) назван золото-
промышленным магнатом. Он был только
главноуправляющим Ленского т-ва, выслу-
жившимся на приисках. На стр. 100 автор
сообщает, что Кропоткин старался двигаться
с караваном по самому гребню горных хреб-
тов. Это неверно, маршрут пересекал глав-
ные горные хребты поперек, итти вдоль них
не имело смысла, тем более, что гребни
большею частью покрыты крупными россыпями
камня, очень трудными для проезда; маршрут
шёл преимущественно по долинам и ущельям
рек, что вполне ясно из его описания.
На стр. 104 автор сообщает, что Кропот-
кин (уже на Витимском плоскогории или даже
на перевале через Южномуйский хребет)
острой, пытливой мыслью устанавливал законы
образования и взаимную связь в происхо-
ждении и расположении горных хребтов и
цепей, окаймляющих Витимское плоскогорие
и что здесь у него сложился взгляд на зако-
номерное расположение хребтов СВ Азии
вокруг грандиозного плоскогория, которое
тянется от Памира до Берингова пролива.
Ничего подобного нет в отчёте Кропоткина
об Олекминско-Витимской экспедиции, а в
«Записках революционера* он сообщает (стр.
202—204), что новая теорий строения Азии
разработана им уже в Петербурге, когда он
составил сборник высот, определённых всеми
путешественниками, нанёс их на карту, после
чего у него началась упорная работа мысли,
чтобы разобраться в хаосе1 отдельных точек
и выяснить, какое расположение хребтов и
плоскогорий наиболее соответствует фактам.
Тогда только всё разом внезапно осве-
тилось и стало ясным и понятным.
На стр. 109 неверно указание автора, что
Кропоткин не только установил прямой путь
на прииски, ускоривший их развитие, по и
дал первое описание геологии области, что
облегчило поиски новых месторождений и
что его описанием до сих пор пользуются
советские геологи при разведках. Нужно
отметить, что 1) этот прямой путь был труден
даже для прогона скота и не имел значения
для развития приисков, которые попрежнему
снабжались главным образом по р. Лене;
2) геологические данные Кропоткина были
беглые и поисков новых месторождений не
облегчили и 3) советские геологи пользуются
не этими устаревшими данными, а результа-
тами более поздних исследований.
На стр. 110 неверна прибавка автора к
словам Кропоткина, что и географы и гео-
логи ничего не подозревали об обширных
плоскогориях Восточной Азии. Витимское
плоскогорие было известно с XVIII века, а
великое плоскогорие Гоби описывали уже
Риттер и Гумбольдт.
На стр. 116 неверно сообщение, что Гель-
мерсен, поехавший с Кропоткиным в Фин-
ляндию в 1871 г., был директором Геологи-
ческого комитета; последний учреждён только
в 1882 г. Первую геологическую карту России
составил не Гельмерсен, как указывает автор,
и Мурчисон гораздо раньше. Шмидт в 1871 г.
не был ещё академиком—он стал им в 1874 г.
Ряд более мелких неточностей и ошибок
мы не отмечаем за недостатком места и оста-
новимся ещё на преувеличенной и непра-
вильной оценке автором научных достижений
Кропоткина в гл. XIII.
Новая схема орографии Вост. Сибири,
предложенная Кропоткиным в 1875 г., конеч-
но, представляла тогда большое достижение
по сравнению со схемой Гумбольдта, но гени-
альной её назвать нельзя. Установленные им
высокое и- низкое плоскогория, окаймляющие
их с обеих сторон плоские возвышенности и
далее низменности удержались в науке только
отчасти и подвергались существенным изме-
нениям в отношении положения, очертаний и
размеров. Схема была основана на довольно
обильных гипсометрических определениях,
но очень скудных геологических данных и
потому не могла быть совершенной. Уже в
1886 г. Черский внёс в схему большие по-
правки и Зюсс принял в «Лике Земли" и
разработал дальше не схему Кропоткина (как
сообщает автор), а схему Черского при уста-
новлении древнего темени Азии, которое
Зюсс никогда не протягивал от Селенги до
Ледовитого океана (как пишет автор) и не
распространил на все материки идеи Кропот-
кина. Последний, несмотря на все успехи в
геологии Азии, отстаивал свою схему, только
с незначительными изменениями, ещё в 1904 г.
на докладе в Географическом обществе в
92
Природа
1944
Лондоне, распространив её даже почти на
всю Азию до Южного Китая, Тибета, Ирана
и Малой Азии, хотя она и тогда уже сильно
устарела.
Таким же гениальным созданием Кропот-
кина С. Анисимов считает его теорию о лед-
никовом периоде и пишет, что тогдашние
авторитеты в области геологии признали его
теорию ложной, что она возмущала их. Ме-
жду тем сам Кропоткин в своем сочинении о
ледниковом периоде (стр. 412—414) упоми-
нает, что Венец в 1821 г. и Эсмарк в 1823 г.
объясняли уже эрратические валуны Альп и
Скандинавии обширным распространением
ледников и что даже Ляйель, творец дриф-
товой гипотезы (объяснявшей эти валуны
разносом по морю на плавающих льдинах)
после посещения Швейцарии в 1857 г. сам
отказался от неё, а в 1863 г. в книге „Древ-
ность человека" санкционировал учение о
ледниковом покрове. Следовательно, Кропот-
кин не является творцом общепринятой
теперь теории прежнего оледенения матери-
ков, а имел крупных предшественников. Он
собрал много доказательств, подтверждающих
эту теорию, хорошо изложил их в большом
труде и способствовал её успеху в России.
Третью выдвинутую Кропоткиным гипотезу
об усыхании .Евразии С. Анисимов излагает
подробнее, но неправильно заявляет, что со-
временные географы и геологи её не приз-
нают. Этот вопрос до сих пор остается спор-
ным, мнения учёных—различными.
В этой заключительной главе не отмечена
автором крупная заслуга Кропоткина, именно
то, что он впервые открыл признаки преж-
него оледенения Сибири и правильно объяс-
нил их, хотя преувеличил мощность и рас-
пространение ледникового покрова. Но этому
открытию не посчастливилось, и до недавнего
времени прежнее оледенение Сибири, анало-
гичное таковс му Европы и Сев. Америки,
упорно отрицалось многими геологами, не-
смотря на многочисленные накоплявшиеся на-
блюдения, подтверждавшие вывод Кропоткина.
С. Анисимов уже на первой строке пре-
дисловия называет Кропоткина гениальным
ученым-географом и замечательным путеше-
ственником и повторяет эпитет „гениальный"
во многих местах своей книги. Я считаю это
неправильным; такая переоценка научных
достижений вредна, она принижает понятие
о гениальности. Научные заслуги Кропоткина
достаточно велики, они принадлежат уже
истории и их нужно оценивать объективно,
не умаляя, но и не преувеличивая их. Кро-
поткин первым посетил северную часть хр.
Б. Хинган, открыл молодые вулканы в Вост.
Саяне и Манчжурии, совершил большое пу-
тешествие с Ленских приисков в Читу, при
котором открыл три неизвестные ранее хребта
и составил сборник высот Восточной Сибири,
выработал оригинальную схему орографии
Азии, заменившую устаревшую схему Гум-
больдта и отчасти сохранившую свое значе-
ние до сих пор. Он предсказал существова-
ние Земли Франца Иосифа в Ледовитом
океане, доказал прежнее оледенение Сибири
и хорошо разработал теорию ледникового
периода, чем способствовал её победе. Эти
достижения позволяют признать Кропоткина
выдающемся учёным и исследователем и
пожалеть, что условия царского режима вы-
нудили его к эмиграции. Оставаясь на родине,
он дал бы ещё много для русской науки.
Многочисленные и частью не маловажные
ошибки и преувеличенная оценка научных
трудов Кропоткина позволяют нам сделать
вывод, что С. С. Анисимов совершенно не-
достаточно познакомился с этими трудами и
обнаружил также незнакомство с географией
Сибири и с историей её исследования. Его
книга требовала серьёзной редакторской об-
работки, так как она даёт читателю ряд не-
верных сведений. К сожалению редакционная
коллегия, принявшая книгу к изданию' в серии
научно-популярной литературы Академии На-
ук, не поручила её редактирование компетент-
ному лицу. Хотя на обороте титульного листа
книги в списке членов редколлегии названо
и мое имя, но я участия в её одобрении не
принимал и увидел её уже в книжном мага-
зине Академии Наук.,
Акад. В. А. Обручев.
С. С. Анисимов. Географические тео-
рии П. А. Кропоткина. Известия Все-
союзн. Географ. Общ., т. 72, вып. 3, 53—60.
М. 1943.
Эта статья представляет почти дословную
перепечатку главы XIII выше разобранного
сочинения того же автора с теми же недос-
татками. Только библиография полнее, так
как дополнена перечнем географических тру-
дов П. А. Кропоткина на иностранных языках.
Акад. В. А. Обручев.
Б. Г. Меньшов. Кандидат с.-х. наук. Разве-
дение кроликови улучшение их
пород. „Международная книга", Москва
1943 г., 71 стр., Ц. 3 р. 50 коп. Главпушнина
Наркомвнешторга СССР.
Некоторый перерыв в издании литературы
по кролиководству, вызванный условиями
военного времени, нарушен выпуском в свет
работы Б. Г. Меньшова.
Рассматриваемая брошюра состоит из трёх
частей: введения, сравнительной оценки пород
кроликов по основным хозяйственно-полезным
признакам и методов улучшения пород кро-
ликов и результатов их применения.
Во введении автор, упомянув о том, что
в дореволюционной России кролиководство
носило исключительно любительский (и мы
бы добавили — спортивный) характер и как
отрасль животноводства . не существовало,
приводит краткие исторические данные о за-
возе из-за границы (не указывает, откуда
именно) племенных кроликов в послерево-
люционный период в 1927—1929 гг.
Завезено было до 15000 голов преиму-
щественно породы шиншилла (большие и
малые) и венский голубой, а наряду с ними—
шампань, венский белый, реке, аляска, га ван-
на, немецкий баран, фландр и белый великан.
В этом завозе основной ошибкой, по мне-
нию автора, было то,_дто недооценено было
значение крупных пород кроликов. Удельный
№ 2
Критика й библиография
93
вес таковых (фландров и белых великанов)
составлял всего 1—2% в общем завозе. Не
получили должной оценки крупные породы
импортных кроликов и при их распростра-
нении и репродукции.
Целые группы, будучи содержимы без
соблюдения зоотехнических правил, не до-
стигали должного веса tno данным, собран-
ным автором в совхозах Союзпушнины в
1932—33 гг., живой вес фландров составлял
4011—4190 г), причём значительная часть их
была поражена ринитом.
Наиболее широкое распространение имели
шиншилла и венские голубые, так как их
распространению содействовала существова-
вшая в то время расценка на заготовляемые
шкурки кролика, по которой устанавливалась
повышенная цена на шкурки этих пород.
Поскольку вес шиншиллы и венского
голубого, как утверждает автор, мало чем
отличался от живого веса беспородных кро-
ликов, то и метизация этими преобладавшими
породами не давала эффективных результатов.
Шиншилла крупного типа были завезены
в небольшом количестве и в первые же годы
исчезли, вследствие плохой племенной ра-
боты в совхозах.
С августа 1932 г. постановлением Совета
Труда и Обороны основным мероприятием по
качественному улучшению кролиководства
явилась ' метизация беспородных кроликов
плановыми породами. Преобладание получили
шиншилла и венский голубой, вследствие
широкого их распространения. Удельный вес
их в совхозах в 1989 г. составлял 71,7%, а
крупных пород — 2,38%.
До 1937 г., по словам* автора, кролико-
водческие совхозы были простыми репро-
дукторами племенного материала и не зани-
мались вопросами улучшения качества пород
и только с переходом их в систем? Нарком-
зема, а затем в Наркомвнешторг СССР пле-
менное дело стало развиваться в должном
направлении.
Итак, из приведенных данных видно, что
до 1937 г. племенное кролиководство базиро-
валось на разнообразном мелкопородном ма-
териале с преобладанием в нём шиншиллы
(малой) и венского голубого (с весом,
мало чем отличавшимся от живого веса бес-
породных кроликов).
Что же было причиной такого положения?
Монополизация этого дела в руках Союзпуш-
нины, снабжавшей сырьём меховые фабрики.
Запросы меховой промышленности в то вре-
мя ограничивались требованиями на шкурки
преимущественно указанных двух пород, по-
скольку эти шкурки не требовали окраски и
шли в выделку в натуральном виде.
Под этим углом зрения и протекала ра-
бота Союзпушнины, не учитывавшей, неви-
димому, того обстоятельства, что, помимо
спроса на шкурки, вызванного в послевоен-
ный период требованиями на дешёвый и тёп-
лый мех, остро встал в то время вопрос о раз-
решении мясной проблемы, поскольку разме-’
ры разведения крупного рогатого скота, овец и
свиней, как основных производителей мяса,
сильно сократились. С одной стороны, сле-
довательно, необходимо было создать новый
источник мясных ресурсов, который бы ус-
корил производство мяса высокого качества
и недорогого по стоимости, а с другой —
ограничил бы убой крупного рогатого скота;
овец и свиней. И мы видим, что при всех
недостатках кролиководства упомянутого пе-
риода, удельный вес кроликов в мясопостав-
ках из года в год стал возрастать.
С переходом племенных совхозов в систе-
му Наркомзема эти стороны вопроса были та-
ковым учтены и приняты были меры к раз-
ведению крупного племенного материала мя-
со-шкуркового направления.
Об этих фактах автор почему-то умолчал,
несмотря на всё ик значение.
С усовершенствованием мехообрабатываю-
щей техники окраска шкурок утратила свое
первоначальное значение, и мехообрабаты-
вающая промышленность, в свою очередь,
предъявила требование на увеличение раз-
мера таковых, подняв при этом их расценку.
Породами, удовлетворявшими новым требо-
ваниям, явились фландры и белые великаны.
Вместе с тем, приняты были меры к
укрупнению венского голубого и шиншиллы
с тем, чтобы достигнуть к 4—5-месячному
возрасту молодняка живого веса его не менее
3 кг и размера шкурки 1600 см’.
Методами внутристадной селекции, меж-
породной метизации и выращиванием молод-
няка в улучшенных условиях Ооновскому
совхозу удалось создать стадо фландров и
белых великанов с живым весом 6,3—6,8 кг,
но достигнуть приведенных выше показателей
по совхозам в массе не удалось. Кроме того,
в связи с этими требованиями возникла необ-
ходимость повысить молочность матерей, так
как это увеличивает живой вес крольчат, повы-
шает их жизнеспособность и количественный
выход молодняка и шкурок в период реали-
зации.
В селекционной работе необходимо об-
ращать внимание на плодовитость животных,
экстерьер, здоровье, конституцию и т. д.
При перечислении завезенных пород автор
почему-то не упомянул о пуховых ангорских
кроликах. Как с ними обстояло дело?
В заключительной части введения автор
указывает на необходимость проведения в
деЬе улучшения кролиководства организа-
ционных мероприятий путём увеличения пле-
менного поголовья кроликов и наибыстрей-
шего распространения фландров, белых вели-
канов и шиншиллы крупного типа.
Успешное разрешение этих задач, по его
мнению, возможно лишь при увеличении сети
племенных колхозных ферм, как репродук-
торов племенного поголовья. Вместе с тем,
он указывает на большую роль в упорядо-
чении племенного дела, принадлежащую пле-
менным книгам высокопродуктивных стад.
Таким образом во введении автор, кроме ,
краткого обзора истории развития кролико-
водства в СССР, намечает план работы в
отношении укрупнения распространённых
пород кроликов.
Потенциальные возможности улучшения
породного поголовья наличного состава кро-
ликов по данным совхозов и научных иссле-
дований, методы улучшения пород кроликов
94
Природа
1944
и результаты их применения составляют даль-
нейшее содержание брошюры.
Ни во введении, ни в последующих раз-
делах автор не даёт нам ответа на основной
вопрос : возможно ли имеющимся в наличии
количеством племенного материала белых
великанов и фландров осуществить поста-
вленную пред нами задачу массового укруп-
нения нашего кролиководства до уровня
поставленных выше требований?
Ведь шиншилла крупного типа, по его же
словам, была завезена в небольшом количе-
стве и в первые же годы исчезла, белые
великаны и фландры составляли в импорте
только 1—2%. Качество завезенного мате-
риала «оставляло желать много лучшего'.
События военного времени тоже, повиди-
мому, оказали свое разрушающее влияние
на племенное кролиководство, сократив коли-
чество племенного материала этих пород.
Спрашивается, с чем же вести работу?
Очевидно, надо её начать с выявления и
учёта существующего наличия упомянутого
материала и пополнения, несомненно, очень
большой недостачи, путём импорта, что при
нынешних военных условиях в том масштабе,
какой требуется, представляется не скоро
осуществимым.
Переходя к I разделу брошюры: „Срав-
нительная оценка пород кроликов по ос-
новным хозяйственно-полезным признакам*
констатируем, что эта часть содержит в
себе данные исследований, относящиеся к
периоду, предшествовавшему Великой Оте-
чественной войне и в значительной своей
части уже опубликованные автором в журнале
„Кролиководство и звероводство' (Xs 1 за
1939 г., стр. 15—18). Там этот вопрос
освещён даже несколько полнее и яснее:
приведены данные о плодовитости шиншиллы
и венских голубых кроликов по совхозу № 2
Трудкоммуны им. Дзержинского (см. табл.
№ 1). Кроме того, там расшифрованы услов-
ные обозначения таблиц (л — количество жи-
вотных, Lim — колебания количества живот-
ных в помёте от минимального до максималь-
ного; М + т — среднее количество животных
в помёте и ошибка при исчислении средней),
чего нет в брошюре (недосмотр как автора,
так и редактора), почему они непонятны для
её читателей.
В вопросе о плодовитости, как равно и
шёрстной продуктивности самок большой
интерес представляет влияние на их пока-
затели уплотнённых окролов, приобретших
за последнее время довольно широкое рас-
пространение.
Приводимыми данными автор на эти во-
просы даёт отрицательные ответы, т. е. пло-
довитость и шёрстная продуктивность самок
при уплотнённых окролах не снижаются, при
условии надлежащего кормления и внима-
тельного ухода за шёрстным покровом.
Последним выводом и заканчивается I раз-
дел брошюры.
Представляется совершенно непонятным
игнорирование автором в его работе фактора
наследственности, имеющего особо важное
значение в племенном деле. Введением этого
фактора в исследовательскую работу воз-
можно было бы корректировать, а во многих
случаях, может быть, и ровсе исключить те
показатели, которые получены автором. Не
может ли, например, этот фактор иметь
решающее значение в сложном вопросе о
плодовитости? Или, например, в вопросе мо-
лочности самок?
Нельзя, конечно, отрицать то, что „весь
процесс развития, в том числе и развития
наследственности и изменчивости зависит от
источника жизни—питания' (слова акад. Т. Д.
Лысенко, цитируемые автором на стр. 48),
но эта зависимость, как видим, только обус-
ловливает развитие наследственности, ни-
сколько не умаляя её значения.
Последнее, Повидимому, осознается и са-
мим автором, но он запутывается в этом во-
просе, впадает в противоречие. Во II разделе
на стр. 57 и 58 оз пишет: „Ведущими при-
знаками при селекции фландров и белых вели-
канов являются живой вес, вскармливаемость
молодняка, скороспелость'. И дальше пишет:
„Необходимо также сосредоточить внимание
и на закладке линий по плодовитости. За-
кладка линий различных направлений позволит
в дальнейшем создать группы животных,
сочетающих в себе высокие показатели по
ведущим признакам".
Абзац этот построен автором, как допол-
няющий предыдущий, меж тем как по смыслу
его видно, что не „также необходимо*, а
главным образом, прежде всего необходимо
произвести закладку линий по плодовитости,
ибо, это дозволит создать группы животных
с высокими показателями по тем ведущим
признакам, о которых он сказал в предыду-
щем абзаце. х
Несмотря, однако, на приведенные замеча-
ния, брошюра Б. Г. Меньшова является цен-
ным пособием при практической работе по
разведению кроликов и улучшению их пород.
А. Я. Михнин.
А. Н. Липин. Пресные воды и их
жизнь. Учпедгиз. 1941. Москва.
Вышедшая свыше десяти лет тому назад
книга А. Н. Липина „Пресные воды и их
жизнь" давно уже разошлась и представляет
библиографическую редкость. Рецензируемое
второе издание этой книги, вышедшей уже
во время Великой Отечественной войны в
1941 г„ переработано и значительно допол-
нено. Книга предназначена быть пособием
для преподавателей-биологов, студентов педа-
гогических учебных заведений . и натурали-
стов-краеведов. Как показал педагогический
опыт рецензента со студентами - гидробиоло-
гами Московского государственного универ-
ситета, книга А. Н. Липина может с успехом
рассчитывать и на студентов-биологов универ-
ситетов.
В первой части (стр. 9—179) последова-
тельно говорится об озере, затем о пруде,
болоте, временных водоёмах (весенние лужи,
дождевые скопления воды и т. д.), ключах и
ручьях и о реке.
В соответствии с историческим развитием
гидробиологии, наибольшее количество мате-
№ 2
Критика и библиографий
95
риала посвящено озеру, так как ряд понятий
и характеристик был за последние три деся-
тилетия разработан именно на этом типе
водоёмов. С педагогической точки зрения
подобный подход является поэтому совер-
шенно правильным.
В главе .Озеро" дается физико-географи-
ческая характеристика этого рола водоёмов,
описывается озёрное лойсе, говорится о вод-
ной массе, о главных физико-химических
свойствах озера, дается качественная и коли-
чественная биологическая характеристика озе-
ра. Биотопы и биоценозы (усматриваются
применительно к отдельным областям (зонам)
озера — пелагиали с профундалью (открытая
часть озера), литорали (береговая часть) и
сублиторали (узкая полоса между первыми
двумя зонами).
Новым по сравнению с первым изданием
является введение разделов, посвящённых
продуктивности и классификации озёр. Жаль,
что автор не приводит в виде таблицы ос-
новные показатели-признаки, характеризую-
щие типы озёр; это, безусловно, сделало бы
материал более доступным и убедительным.
Глава, посвященная пруду, непропорцио-
нально мала — всего 2113 страницы. Бесспорно,
этот материал необходимо будет расширить
в последующих изданиях., ввиду важного зна-
чения, которое приобретает этот вид водоёма
за последнее время (колхозные пруды, пру-
довое рыбное хозяйство и т. д.).
Третья глава посвящена болотам. Она
тоже не обширна (всего 5*/3 страниц), причём
автор не пользуется наиболее распространен-
ной в настоящее время и достаточно обосно-
ванной классификацией болдтоведов, делящих
болота на три группы — низинные, выпуклые
(верховые) и переходные, а придерживается
почему-то (без обоснования) старой класси-
фикации (деление болот на две группы —
луговые и верховые).
Чрезвычайна кратка глава четвёртая, по-
свящённая временным водоёмам — всего 2’/3
страницы; краткой, но все же в основном
исчерпывающей является и глава, посвящён-
ная ключам и ручьям (51/а страниц).
Глава шестая касается реки; после озера
это наиболее разработанный материал в кни-
ге. Сначала даётся физико-географическая
характеристика как коренной реки, так и её
придаточной системы, затем следует биоло-
гическая характеристика реки. Кратко харак-
теризуются при этом основные бнотопы —
песок, камни и т. д.
Каждая, нз вышеразобранных глав содер-
жит темы для самостоятельной работы; при
некоторых главах даётся материал методи-
ческого порядка. Введение этих материалов,
расширенных по сравнению с первым изда-
нием, значительно повышает ценность книги
с педагогической точки зрения.
Несколько пожеланий, связанных с этой
частью книги А. Н. Липина: необходима
бдльшая конкретность, а не указания на во-
доёмы .вообще", вне времени и простран-
ства. В этом отношений второе издание поло-
жительно отличается от первого, но этого
всё же ещё недостаточно." Поясним нашу
мысль одним, двумя примерами. Необхо-
димо хотя бы совершенно кратко указать, для
каких районов — равнинных, горных (Кав-
каз!) — имеет большее значение тип во-
доёмов— ключи и ручьи; для каких районов
являются особенно характерными болота того
или другого типа и т. д. Говоря о физиче-
ских свойствах воды, в частности, о прозрач-
ности озёр, необходимо дать табличку мак-
симальной (Байкал), средней и минимальной
прозрачности этого типа водоёмов; касаясь
цвета воды, надо привести соответствующие
данные для наиболее крупых и типичных
водоёмов и т. д. Как выше приведенные мо-
менты, так и указания (краткие) на хозяй-
ственное использование, например болот, повы-
сили бы интерес к излагаемому материалу.
В дальнейшем желательно исправить не-
которые ошибки и погрешности. Является
анахронизмом называть Московский ордена
Ленина государственный университет имени
М. В. Ломоносова — 1 МГУ (стр. 8), когда в
Москве в течение уже ряда лет вообще-то
существует только один университет. На
стр. 12 указывается для Байкала глубина
в два слишком километра, на самом деле
известная в настоящее время глубина это-
го озера около 1745 м. На стр. 51 автор
в книге, рассчитанной на весь СССР, забывает
указать, что Белое Косинское озеро нахо-
дится под Москвой; там же Переславское озе-
ро почему-то называется Переславльским и т. д.
Книга богато иллюстрирована, причём при-
водимый материал в значительной части яв-
ляется свежим, взятым из последних класси-
ческих работ по гидробиологии и сопредель-
ных дисциплин.
Основной упрёк, который можно сделать
автору, это отсутствие соответствующей гла-
вы (причем обширной!) о водохранилищах. О
подобного рода водоёмах, столь важных и
характерных для народного хозяйства Совет-
ского Союза, читатель узнает не из самой
книги А. Н. Липина, а из краткой аннотации
к ней .От редакции". Получается досадный
разрыв, вызывающий неудоумевие читателя.
Этот разрыв должен быть в дальнейшем вос-
полнен, возможно, в виде отдельной книгтГ
или главы к книге А. Н. Липина.
Вторая часть книги посвящена таблицам
для определения пресноводных растений и
животных, автор указывает на многочислен-
ные источники, которыми он пользовался при
составлении этих таблиц; заслуга его при
этом тем значительнее, что он пользовался
рядом иностранных, а также советских, под-
час трудно доступных изданий и отдельных
монографий.
Вряд ли в книге, рассчитанной на начи-
нающего, рационально приводить редкие
формы, например, для рдестов указывать
рдест палермский, рдест альпийский и т. д.
Недостатком таблиц является и следующее:
в таблицах материал доведен до рода, а ри-
сунки касаются конкретных видов, что может
повести к недоразумению при пользовании
книгой (см., например, про ветвистоусых рач-
ков, стр. 231 и следующие). Вряд ли нужно
приводить видовое название Hydrachna geo-
graphica (стр. 247) там, где остальные формы
водных клещей таблицы приводятся не по
96
Природа
1944
совокупности систематических признаков, а
лишь по единственному признаку — длина
(более 2 х мм); да автор и не задаётся целью
дать видовое определение. Пользование та-
ким материалом даст ряд заведомых ошибок.
Чрезвычайно ценным (по сравнению с пер-
вым изданием) является включение в книгу
в широко развёрнутом виде (стр. 340—375)
материала по определению личиночных форм
хирономид — одной из важнейших и трудней-
ших групп пресноводных организмов, имею-
щей как практическое, так и широкое теоре-
тическое значение. Это тем более ценно, что
единственная книга на русском языке Н. Н.
Липиной «Личинки и куколки хирономид*
уже стала библиографической редкостью.
Приведение большого количества рисунков
(чётких, хороших) значительно увеличивает
ценность этой части книги.Она заканчивается
главой, посвящённой воздушным насекомым,
личинки которых живут в воде, и таблицей
для определения взрослых стрекоз.
В заключение даётся список основной
литературы по определению пресноводных
организмов, содержащий 62 номера. Для
облегчения пользования книгой читателю,
предлагается указатель русских и латинских
названий водных организмов, а также дается
предметный и именной указатель.
Книга издана опрятно, на хорошей бумаге
и снабжена цветной папкой — переплётом.
Цена (4 р. 65 коп.) очень скромна.
Пожелаем реферируемой книге широкое
распространение (тираж 10.000 экземпляров),
а себе пожелаем дождаться выхода в свет
третьего издания, в котором были бы учтены
приведенные нами пожелания. В условиях
послевоенного периода подобные книги будут
особенно нужны.
Проф. W. Дексбах.
Blake S. F. arid Atwood Alice C. An Anno-
tated Selected List of Floras and
Flor stic Works relating to Vascular Plants,
including Bibliographies and Publications
dealing with Useful Plants and Vernacular
Names, Part 1. Africa, Australasia, Insular Flo-
ras, North America and South America, p. 336.
Washington. United States Depart, of Agricul-
ture Miscellaneous Publication, No.' 401. 75
cents. 1942.
Блек С. Ф. и Этвуд Элис. Аннотиро-
ванный выборочный список
флор и флористических работ по сосу-
дистым растениям, со включением биб-
лиографий и публикаций, посвященных
используемым растениям и местным (народным)
названиям. Часть 1. Африка, Австралазия,
островные флоры. Сев. Америка и Южн. Аме-
рика. Смешанные публикации Департамента
земледелия' США № 401, 1942, стр. 336.
Цена 75 центов.
Департамент земледелия США развивает
уже давно широкую издательскую деятель-
ность. Им был издан в виде ряда выпусков
великолепный „Атлас земледелия США", вы-
державший два издания. Отдельные выпу-
ски его были посвящены климату, поч-
вам, растительности США и т. д. Продава-
лись они очень дешево. Так, выпуск, посвя-
щенный растительному покрову США (Shantz
Н. L. and Zon R. 1924. Natural Vegetation.
Atlas of American Agriculture. Part 1. The
physical basis of agriculture. Washington),
содержавший: 1) многоцветную карту расти-
тельности США без Аляски, явившуюся
крупным событием в мировой фитогеогра-
фической литературе как по технике испол-
нения, так и nb содержанию; 2) карту геобо-
танического районирования; 3) карту распре-
деления пахотных земель; 4) сжатый, но вели-
.колепно написанный текст к карте, причем
каждый выдел на ней был иллюстрирован
прекрасными фотографиями; 5) небольшой
словарь для перевода латинских названий
растений на народные, и наоборот; 6) список
главнейшей литературы по растительному
покрову США стоил всего 75 центов, т. е.
1 р. 50 к. золотом.
Целый ряд очень ценных работ был опу-
бликован в серии «Miscellaneous Publication".
Но все-они большей частью касались США.
Теперь Департамент переходит к публикациям,
охватывающим весь земной шар. Давно ощу-
щалась потребность подвести итог флори-
стической изученности различных частей зем-
ного шара и иметь библиографию флор. Сей-
час Департамент земледелия приступил к удо-
влетворению этой потребности. Выпущенный
«Список флор* составляет половину всего из-
дания (вторая, вероятно большая, половина
будет посвящена флорам Евразии) и содер-
жит более ЗоОО названий. В список не вошли:
незаконченные флоры, популярные опреде-
лители, систематические монографии, посвя-
щенные какому-нибудь роду или семейству. Зато
вошли, кроме флор, также и флористические
списки растений для более или менее зна-
чительных территорий, а также и списки
полезных растений, библиографии и работы,
посвященные народным названиям. Для ка-
ждой флоры в аннотации указывается число
видов, в ней приводимых, наличие или отсут-
ствие перечней местонахождений, народных
названий, библиографии.
В начале идут флоры, охватывающие
флору всего - материка, затем областные.
Наилучше обеспечены флорами из стран,
вышедших в 1 вып., Австралазия и Грен-
, ландия.
Хуже всего изучена флористически Южн.
Америка. Для ряда южноамериканских рес-
публик не только нет флор, - но даже не
существует сколько-нибудь полных списков
растений. Но даже и в США только 13 шта-
тов имеют флоры. Думаем, что список, выпу-
щенный Департаментом земледелия, получит
широкое распространение и послужит толч-
ком к более энергичному изучению „белых*
пятен на карте изученности флор земного
шара.
Проф. А. П. Ильинский.
Подписано к печати 15.V1I. 1944 г. Печ. л. 6, уч.-изд. л. 9. Заказ 014. Тираж 7000 экз. ПФ 10980.
Татполиграф при НКМП ТАССР. Казань, ул. Миславского, 9.
Ц*на 6 руб.
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕ-
СКИЙ ЖУРНАЛ, ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР
32±,ГОД ИЗДАНИЯ у РЦ Р А
32-Й ГОД ИЗДАНИЯ
Председатель редакционной коллегии акад. С. И. Вавилов.
Ответственный редактор проф. В. П. Савич.
Журнал популяризирует достижения в области естествознания в СССР и загра-
ницей, наиболее общие вопросы техники и медицины и освещает их связь с со-
циалистическим строительством. Информируя читателя о новых данных в обла-
сти конкретного знания, журнал вместе с тем освещает общие проблемы есте-
ственных наук.
В журнале представ ены все основные отделы естественных наук, организованы
также отделы: естественные науки и строительство СССР, география, природные ресур-
сы СССР, история и философия естествознания, новости науки, научные съезды и кон-
ференции, жизнь институтов и лабораторий, юбилеи и даты, потери нау кн, критика и
библиография.
Журнал рассчитан па научных работников и аспирантов: естественников и обществен-
ников, на преподавателей естествознания высших и средних школ. Журнал стремится
удовлетворить запросы всех, кто интересуется современным состоянием естественных
наук, в частности, широкие круги работников прикладного знания, сотрудников отрас-
левых институтов: физиков, химиков, растениеводов, животноводов, инженерно-техниче-
ских и медицинских работников п т. д.
.Природа" дает читателю информацию о жизни советских и иностранных научно-
исследовательских учреждений. На своих страницах .Природа" реферирует’.естественно-
научную литературу.
Редакция: г. Казань, ул. Островского, 78, кв. 5.
ПОДПИСНАЯ ЦЕНА:
на год за 6 №№.......................36 руб.
на */i года за 3 №№................... 18 руб.
РАССЫЛКУ №№.ПО ПОДПИСКЕ ПРОИЗВОДЯТ:
Москва, Пушкинская ул., д. 23, Контора по распространению издания
Академии Наук СССР «Академкнига*.
г. Казань, Пионерская ул., д. 17, Казанский филиал .Академкнига*.