Text
ISSN 0130-6072
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
научно-популярный журнал
академии наук ссср
ю
1979
химия и жизнь
Иэдмтся с 1965 года
Ежемесячный научно-попупярный журнал Академии наук СССР
№ 10 октябрь 1979
Интервью
Проблемы и методы
современной науки
Проблемы и методы
современной науки
Репортаж
Вещи н вещества
Живые лаборатории
Что мы едим
Проблемы и методы
современной науки
Гипотезы
Полезные советы
Литературные страницы
Искусство
А. Г. Аганбегян. «ПО КОНЕЧНЫМ ХОЗЯЙСТВЕННЫМ
РЕЗУЛЬТАТАМ..^»
Г. С. Воронов. МЕЗОННЫЙ КАТАЛИЗ
И ТЕРМОЯДЕРНАЯ ПРОБЛЕМА
А. Холмская. ЧТО ТАКОЕ ШУМ
И КАК С НИМ БОРОТЬСЯ
В. П. Скулачев. ПРОТОННЫЙ ЦИКЛ
Т. Н. Павлова. «IN VITRO» ВМЕСТО «IN VIVO»
М. Кривич. ПРОСТОЙ СИНТЕЗ
В. Станцо. НЕТРАДИЦИОННЫЙ МАРШРУТ
В. И. Демидов. ГРЕМУЧАЯ РТУТЬ
П. А. Леснов. РЯБИНА
Л. С. Исаченко. ПЕРИПЕТИИ ПТИЧЬЕГО ДВОРА
А. Н. Смирнов. ПОХВАЛЬНОЕ СЛОВО СМЕТАНЕ
А. Дмитриев. ТРИ ЗЕЛЕНЫХ МЕДВЕДЯ
К Р. Аблаев. ГОРМОН РОСТА, ЕГО ПОМОЩНИКИ
И АНТАГОНИСТЫ
М. И. Фримштейн. ПАМЯТЬ, СОН И ГАЛЛЮЦИНАЦИИ
А. Балуев. ГРУНТ В АКВАРИУМЕ
Н. А. Морозов. «МЫ УМИРАЕМ ТОЛЬКО ДЛЯ ДРУГИХ...»
Кир Булычев. ПОХИЩЕНИЕ ЧАРОДЕЯ (продолжение)
А. Ефремов. ФОРМУЛА ИДЕАЛЬНОЙ СКРИПКИ
2
8
12
17
25
32
37
43
46
48
54
57
58
63
67
76
78
89
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ
НА ОБЛОЖКЕ -
рисунок В. Любарова
к статье «Перипетии
птичьего двора».
НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ
ОБЛОЖКИ — фрагмент
гравюры голландского
художника Франса
Гюйса (XVI век) «Танец
вокруг яйца».
Деревенский музыкант
играет на скрипке,
в те времена она была
любимым инструментом
простого люда.
Об истории и загадках
скрипки рассказывается
в одной из статей этого
номера
ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ!
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК
КНИГИ
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
ПИШУТ, ЧТО...
ПЕРЕПИСКА
16
30
62, 66
68
74
94
94
96
В недавно принятом постановленной И КПСС
и Совета Министров СССР содернЯ^ы си-
стема мер по совершенствованию
венного механизма и управления народнь
хозяйством. Что, на ваш взгляд, главное в
них!
Интервью
«По конечным
хозяйственным
результатам...»
Академик Абел Гезевич АГАНБЕГЯН,
директор Института экономики и
организации промышпенного производства
Сибирского отделения АН СССР,
отвечает на вопросы специального
корреспондента «Химии и жизни» М. Б.
Черненко
у
Отвечу словами из доклада Л. И.
Брежнева на XXV съезде партии:
управленческая и прежде всего плановая
деятельность должна быть нацелена на
конечные народнохозяйственные
результаты. Речь идет о
программно-целевом подходе и о его ключевом
значении во всем, начиная с сердцевины
нашего хозяйства — планирования.
Все звенья системы управления — и
планирование, и организационные
структуры, и экономические рычаги,
стимулы — должны быть ориентированы
на достижение заранее намеченной
крупной цели. И не вообще, а
кратчайшим путем и с минимальными
совокупными затратами. Постановление ЦК
партии и советского правительства нацели
вает всю управленческую и плановую
деятельность на достижение высоких ко- ^<^
нечных народнохозяйственных резуль-^*"^^
татов. А специфика программно-целево- >-v
го подхода в том, что он, как правилу, V.
межотраслевой. В решении любои\ \
большой задачи есть промежуточные \ \
этапы и звенья. И цепочка, которую
нужно раскрутить, для достижения
конечной цели, охватывает разные
отрасли, разные сферы влияния и
ответственности.
Г
\
Давайте рассмотрим такую крупную
задачу на конкретном примере: -эффективность
минеральных удобрений.
Совсем недавно ЦК КПСС и Совет
Министров СССР приняли важное
постановление о создании единой
специализированной агрохимической службы в
нашей стране. Его цель — повысить
эффективность агрохимического
обслуживания сельского хозяйства. Ведь не
секрет, что конечный эффект от
применения удобрений пока недостаточен.
Прибавка зерна или другой продукции —
прибавка в амбаре и в конечном счете
у нас на столе — получается меньше,
чем в других промышленно развитых
странах. Есть тут и объективные
причины — например, меньшая
увлажненность наших полей,— но не только в них
дело.
Рассмотрим некоторые звенья
цепочки, начиная с производства удобрений.
Прежде всего, оно распределено по
стране крайне неравномерно, а
перевозить удобрения на далекие
расстояния, как.известно, невыгодно. В Сибири,
например, производится только три
процента удобрений, в то же время
здесь находится 20% земельных угодий
страны. Результат: в Сибири вносится
удобрений на гектар пашни намного
меньше, чем в среднем по стране.
А ведь в условиях Сибири удобрения
особенно важны! Многочисленные
опыты, особенно с применением
фосфатных удобрений, убедительно пока- * (
зали, что урожайность можно здесь \ \
значительно повысить даже в засуш- V " V
ливые годы. \
Но пойдем дальше по цепочке. \ Г.
По данным Новосибирского института1У
инженеров железнодорожного транс» "
порта, который провел специальные _чи_^-1.
исследования, в процессе перевозки
от завода до колхозного поля (с учетом
погрузки, разгрузки, хранения)
теряется примерно 15% удобрений! Я думаю,
что их питательная ценность снижается
в еще больших размерах:
обследование двухсот с лишним станций
железной дороги, куда поступают удобрения,
показало, что на каждой третьей
станции нет для них крытых складов, и две
станции из каждых трех не имеют меха- <
ни8мов для разгрузки удобрений из '""""
вагонов. Их выгружают и хранят на от«^_^
крытых, необорудованных площадках,
сколько об этом ни пишем в газетах...
Но пожалуй, в еще большей степени
эффективность удобрений зависит от
работы агрохимических служб. От того,
на какую почву, в каком количестве,
в какое время вносят удобрение, и ка-
ч
Г^\
^ ?
, 'Ъ
t:
f/r ,
У/'/.
ижШг&ъг
кое именно. От того, уничтожены ли
на поле сорняки — иначе вы будете
питать вместо полезного злака сорную
траву. Значит, чтобы с толком
применять удобрения, у хозяйства должны
быть еще и гербициды для борьбы
с сорняками. Без них все, что потрачено
на удобрения, может оказаться зря.
Производство же гербицидов сильно
отстает от потребностей сельского
хозяйства.
Дальше. Надо подумать, насколько
эффективно вкладывать огромные
средства в производство удобрений
и во всевозможные меры,
способствующие выращиванию, например,
зерна, а потом — из-за нехватки комбайнов
или их плохого качества — не
укладываться в оптимальные сроки уборки
и терять по этой причине на корню
10—15%, а то и 20% уже выращенного
урожая.
А что значит, если осыпалось, если
потеряно при уборке 10% зерна? Если
это оценивать в рублях, -то выходит —
только по Сибири — сотни миллионов
рублей ежегодных потерь.
Несколько лет назад мне пришлось
побывать на Красноярском
комбайновом заводе, который снабжает
комбайнами Сибирь, Казахстан, Дальний
Восток. Этот завод — относительно
небольшое предприятие, его основные
производственные фонды — около
75 миллионов рублей. Один зерновой
комбайн приходится в Сибири
примерно на 200 га посевов, к тому
же машины эти часто ломаются, плохо
налажено снабжение запчастями,
поэтому уборка урожая и растягивается.
И очень легко сосчитать, что сумма
ежегодных потерь из-за недостатка
комбайнов несравненно больше, чем
стоимость комбайнового завода. И если
рассматривать нашу цепочку с
позиций конечного результата, то окажется,
что прежде всего совершенно
необходимо значительно расширить
комбайностроение...
Но вернемся к удобрениям. Чтобы их
применение стало намного
эффективнее, особенно важно интегрировать
усилия производителей удобрений и
сельскохозяйственных предприятий с
помощью науки. И тут есть смысл
посмотреть также чужой опыт.
Мне пришлось довольно подробно
познакомиться с постановкой такой
работы в Национальном центре
удобрений США. Надо сказать, это
относительно небольшая организация: около
800 сотрудников, включая персонал
опытного завода. Исследования и
постоянная пропаганда удобрений
ведутся не в самом центре, а по подрядам
и субподрядам множеством других
организаций, вплоть до фермера:
центр организует показательные
«демонстрационные» фермы.
Делается это так: центр дает
фермеру новые удобрения бесплатно или
по низкой цене и возит к нему
заинтересованных посетителей. И фермер сам
демонстрирует эффективность разных
удобрений —на своих полях. Сам
фермер, а не научный сотрудник объясняет,
в каких дозах он их вносил, почему
сюда, а не туда.
Национальный центр удобрений
заключает соглашение не только с
фермером, в соглашении участвует
сельскохозяйственный колледж близлежащего
университета, и научные сотрудники
консультируют фермера. Однако
решение в каждом случае — за самим
фермером. Он расплачивается за свои
решения своими доходами. Если он
взял не то удобрение или неправильно
применил его, покрывать ему убытки
никто не будет: фермер находится,
если сказать по-нашему, на хозрасчете.
На какие средства существует этот центр,
чей он?
Национальный центр по удобрениям
получает некоторые суммы от
федерального правительства. И разумеется,
от фирм, производящих удобрения.
Для университетов же это, с одной
стороны, хозрасчетная работа, а с
другой стороны, они на ней строят
свои научные исследования.
Нам не надо кого-то механически
копировать, у нас своя система. Но то,
что полезно, надо заимствовать.
Хорошо бы создать в разных климатических
зонах базовые хозяйства для испытания
удобрений. Я имею в виду —
испытывать удобрения в самых обычных
колхозах и совхозах на таких условиях,
чтобы сам колхоз или совхоз был в этом
заинтересован. И чтобы другие
хозяйства могли все это изучать, сравнивать —
и потом ответственно решать, какие
удобрения им заказывать и как их
применять.
Подытожим: нужно не только отличное
агрохимическое обслуживание
сельского хозяйства. Нужно еще рассмотреть и
решить весь комплекс, связанный с
производством удобрений. И этот комплекс,
представляется мне, мог бы стать
подпрограммой той крупнейшей
народнохозяйственной программы, о которой
говорилось на XXV съезде партии —
4
программы агропромышленного
народнохозяйственного комплекса. Это
мелиорация, это химизация (не только
удобрения), это машины и транспорт
для сельского хозяйства.
iHo все это только «вход» в сельское
хозяйство. Затем идет собственно
сельское хозяйство, включая науку, в том
числе генетику. И потом — «выход»
из сельского хозяйства: система
заготовок, хранение, переработка
продуктов, доставка их потребителю в лучшем
виде. Я себе представляю дело так,
что всю цепочку от начала до конца
не могут проработать специалисты,
скажем, только из Министерства
химической промышленности или из
отдела химии Госплана. Или специалисты
по сельскому хозяйству. Нужно
объединить машиностроителей, химиков,
аграрников, научных работников,
строителей, транспортников, сельхозтехнику,
снабженческие службы. И конечно,
экономистов. И последовательно
проработать все: взять деньги, которые
мы тратим, и проверить, не получается
ли так, что не хотим истратить крохи
от огромных денег,— скажем, на
специализированный транспорт или на
хранение удобрений,— и от этого
немалая часть эффекта улетучивается.
Вы считаете, что могут обнаружиться
звенья, где это происходит, о которых мы не
знаем?
Ну, интуитивно, в общем виде —
образованный специалист представляет
себе, где мы теряем. Но если всю
цепочку проработать последовательно, то
могут вскрыться и неожиданности.
Но главное все же не в них! Главное —
в том, чтобы принять правильное
решение. И чтобы оно было основано
на точных формулах: если дадим рубль
туда-то — эффект будет такой-то, а
если вложим этот рубль в комбайны —
то совсем другой...
Ваше мнение о возможностях реализации
сложных многоотраслевых программ при
действующей системе взаимоотношений
между ведомствами?
Мое мнение: во-первых, резко должна
быть усилена централизующая роль
центральных органов в решении
межотраслевых проблем. Прежде всего,
Госплана и Комитета по науке и
технике. В постановлении ЦК КПСС и Совета
Министров СССР, принятом в июле
1979 г., намечены меры по
дальнейшему повышению роли государственного
плана и, прежде всего, пятилетнего
плана, как важного инструмента
реализации экономической политики партии.
Мне кажется, что Госплан, как главный
экономический центр в стране, должен
быть построен не по отраслевому
принципу— отдельно нефть и газ, отдельно
уголь, отдельно энергетика,— а по
межотраслевым программным
комплексам.
Сам метод работы должен стать
иным, и постановления по самым
важным проблемам должны готовиться
не по отраслям: по конечным
результатам! И уже есть немало примеров
таких межотраслевых решений по
комплексам, по важнейшим крупным
проблемам.
В материалах съезда, там, где сказано
о необходимости совершенствовать
хозяйственный механизм и об
осуществлении в современных условиях
ленинского принципа демократического
централизма, прямо говорится о
необходимости укреплять обе стороны ' этого
принципа, и в первую очередь —
централизованное начало. Именно для
преодоления ведомственности!
Назовите близкий вам пример.
Западносибирская нефть. Разве могли
бы решить эту задачу одни нефтяники?
Нет, потому что в ней — и железная
дорога, и строительство городов, и
трубы определенных размеров и
качества, и геология, и создание
продовольственной базы, и социальная
инфраструктура. Однако весь этот
сложнейший комплекс реально решен. В 1970 г.
Западная Сибирь дала 31 миллион тонн
нефти, в 1975 г.— 148 млн., а в этом
году Тюменская область даст 275
миллионов тонн нефти и газового
конденсата. И сегодня речь идет уже, как
писала недавно «Правда», не только о
топливе и энергетике, но о создании в
Западной Сибири главной базы
советской нефтехимии. Силами Министерства
нефтяной промышленности это сделать
невозможно было, хоть все
министерство переводи в Тюмень...
Подчеркиваю еще и еще раз:
программно-целевой подход, о котором
мы ведем речь,— его можно понимать
в разных аспектах. Более глубоко или
менее. Верхний уровень: правильно
принять решение на основе
программно-целевого подхода. Например,
распределить капитальные вложения и
ресурсы под удобрения, их транспорт
и хранение. Если вы неправильно при-
5
мете решение, то вся ваша
последующая организационная деятельность —
пустая суета! Даже хорошая
организация и кровная заинтересованность могут
принести только вред, потому что будут
направлены на осуществление
неправильного решения. Ключевой момент —
решение!
Но само решение, как бы оно ни было
хорошо, должно не только
реализоваться, но еще и непрерывно
корректироваться, потому что в ходе его
выполнения могут возникнуть новые
возможности и условия. Понадобится новое
решение. И так далее.
Затем — организационная структура.
Например,— мы уже говорили об
этом,— межотраслевые органы наверху.
Теперь — ниже. Если автомобильный
завод сам по себе; организация,
которая распределяет автомобили,
отдельно; ремонтные мастерские в третьем
подчинении, а запчасти производит
вообще неизвестно кто, вы можете
создать цепочку?
Вы хотите сказать про Волжский
автозавод? Но пример все равно неполный —
«Жигули» продает не завод.
Да, но если вы создаете объединение
типа ВАЗ, то это уже все равно лучше.
Можно сделать, наверное, еще лучше,
и тенденция сейчас, насколько я могу
судить, в Министерстве автомобильной
промышленности прогрессивная. И
министр — бывший директор Волжского
автозавода Виктор Николаевич Поляков
добивается, старается, жмет на то, что
автомобильной промышленности
нужна ремонтная база. Потому что
техобслуживание — это четкая обратная
связь. Проблема долговечности,
например, сразу же будет иначе выглядеть...
Но пойдемте дальше. Не только
оргструктура— нужна еще
заинтересованность. Если принято решение по
конечному результату, и этот результат —
производить пластмассы, которые
удовлетворят потребности промышленности,
а потребности удовлетворяют
разнообразные пластмассы, с огромным
спектром свойств... Но если вам планируют
производство в тоннах или в рублях,
то всего проще и лучше — гнать
многотоннажную пластмассу, а тратить
деньги на какие-то мелочи, будь они хоть
какого сверхкачества, вам совершенно
невыгодно, потому что эффект будет
не ваш.
Значит, чтобы переориентировать
заинтересованность предприятий на
конечные результаты наших программ,
необходимо, наконец, отказаться от
валовой продукции как универсального
оценочного показателя. На мой взгляд,
один из ключевых моментов в
совершенствовании хозяйственного
механизма, предусмотренном июльским
Постановлением ЦК КПСС и Совета
Министров СССР,— это отказ от планирования
и оценки деятельности предприятий по
показателям валовой продукции в
промышленности и по объему строительно-
монтажных работ в строительстве.
Затем надо будет отказаться от таких
показателей, как тонны и кубометры.
Как переналаживать стан на новое
изделие, если у вас план в тоннах металла?
В Постановлении, о котором мы
говорим, содержится поручение Госплану
СССР внести в 1979—1980 гг.
необходимые изменения в систему натуральных
измерителей производимой продукции
на основе широкого применения научно-
обоснованных технико-экономических
показателей, позволяющих учитывать
эффективность, качество и другие
потребительские свойства продукции.
Кстати, под углом зрения конечного
народнохозяйственного результата
нужно переосмыслить и другие показатели.
Например, мы и удобрения привыкли
считать — на гектар. А почему,
собственно, на гектар? На гектар земли
можно сколько угодно удобрений высыпать,
но ведь это еще не урожай! Говорят —
мы мало даем удобрений на гектар по
сравнению с другими странами. Но если
подсчитать иначе — на собранный
урожай, то окажется, что на тонну
собранного урожая удобрений мы
расходуем — много... Проще говоря, хуже
их используем.
О чем бы ни шла речь, но если вы
заинтересованы в количестве, а не в
качестве того, что вы производите, то
ничего хорошего не получится. Весь
смысл новых решений Партии и
Правительства по совершенствованию
хозяйственного механизма как раз в том и
состоит, что они нацелены на
повышение эффективности производства и
качества работы.
6
..cjjxe.'ae азв-к
Дышащие молекулы
Еспи объединить
два необычных вещества —
краун-эфир и бупьвалеи —
то образуется еще более необычное
вещество: число звеньев в его
молекулярной цепи
меняется в зависимости
от температуры.
Органическая химия не раз
удивляла мир синтезом «нестандартных»
веществ. Среди них—соединения с
молекулами изощренной формы,
например, конгрессан и кубан, и
неклассические соединения, в которых
части не связаны в целое
химическими связями, скажем, катенаны и
ротаксаны. А еще есть соединения с
флуктуирующими, блуждающими
атомами. Их первый представитель —
бульвален был предсказан в 1963
году Дерингом и в том же году
синтезирован Шредером. Бульвален
существует в виде множества
взаимно превращающихся изомеров,
вследствие чего его углеродные
атомы как бы блуждают по
поверхности сферы и не имеют постоянных
соседей.
К необычным соединениям с
полным правом можно отнести и макро-
циклические простые полиэфиры,
открытые в 1967 году Педерсеном.
Они получили название краун-эфи-
ров (от английского crown —
корона) из-за сходства формы их
молекул с известным головным
убором. Строение краун-эфиров
не таит в себе ничего загадочного
(простейшие их представители —
такие известные вещества, как окись
этилена и диоксан); но свойства
этих соединений далеко не
тривиальны. Если в растворе с краун-
эфиром находится ион щелочного
металла, то он сразу же
увенчивается короной: благодаря
электростатическому взаимодействию
электронных пар кислорода с
положительным зарядом иона образуется
прочный комплекс. Поскольку различные
ионы отличаются по размеру, для
их связывания — например, при
экстракции— необходим набор краун-
эфиров с циклом разной величины.
(Подробнее о свойствах и
применении краун-эфиров можно прочитать
в книге Ю. А. Овчинникова, В. Т.
Иванова и А. М. Шкроба «Мембрано-
активные комплексоны», M.f
«Наука», 1974.)
А что получится если объединить
в одно целое оба странных
вещества— бульвален и краун-эфир? В
недавно опубликованной работе
(«Angewandte Chemie.
International Ed it ton», 1979, т. 18, стр. 311) на
этот вопрос дан ясный ответ:
получится еще более удивительное
соединение.
Еще в 1967 году было высказано
предположение, что
макроциклы, включающие в себя бульвален,
должны менять размеры в
зависимости от температуры. И вот через
12 лет это предсказание
подтверждено экспериментом. Исследователи
синтезировали два краун-эфира,
включив в их макроциклы бульвален.
И в таких соединениях число
звеньев цепи действительно менялось,
причем обратимо, с ростом
температуры: от 11 до 13 в первом и от
20 до 22 во втором соединении.
То есть молекулы как бы дышали
при изменении температуры.
Авторы работы так их и назвали —
«дышащие молекулы».
| О -^
Разумеется, это явление
любопытно само по себе. Но можно
полагать, что оно не останется просто
химическим казусом. Ведь одно
соединение с бульваленом может
заменить целый набор краун-эфиров:
чтобы изменить размер цикла,
достаточно нагреть или охладить
раствор.
В. ДАВЫДОВ
Проблемы и методы
современной науки
Мезонный катализ
и термоядерная
проблема
Кандидат физико-математических наук
Г. С. ВОРОНОВ
Вот уже 28 лет физики штурмуют
труднейшую проблему современности —
проблему термоядерного синтеза. За
эти годы сделано очень много.
Изобретены мощные способы нагрева плазмы,
сконструированы хитроумные
магнитные ловушки для удержания
раскаленного вещества. К настоящему времени
нужная для реакции температура уже
почти достигнута — температуру ионов
удалось довести до 80 миллионов
градусов. Осталось повысить плотность
плазмы и увеличить время ее
удержания примерно в 40 раз. Специалисты
считают, что на завершение работ
потребуется еще один-два десятка лет.
Такой путь к термоядерному синтезу
можно сравнить с лобовой атакой.
Естественно, за эти годы не раз возникала
идея поискать обходные пути. Их было
предложено и испробовано множество.
Но увы, ни один из них пока не привел
к успеху.
И вот недавно один из таких обходных
путей, казалось бы, исследованный и
отброшенный наукой два десятилетия
назад, возродился и снова обещает
решение термоядерной проблемы без
сумасшедших температур и кошмарных
проблем удержания раскаленного газа.
Путь этот — катализ реакций
ядерного синтеза с помощью мю-мезонов.
Идея использовать мю-мезоны в роли
катализаторов реакции соединения ядер
дейтерия и трития возникла в самом
начале исследований по проблеме
управляемого термоядерного синтеза.
Первым на способность мю-мезонов
8
вызывать ядерные реакции между
изотопами водорода указал английский
физик Ф. Франк в 1949 году. В
дальнейшем в разработку этой идеи и
исследование механизма действия мю-ме-
зонов большой вклад внесли советские
физики Я. Б. Зельдович, С. С. Герштейн
и А. Д. Сахаров.
Мю-мезоны — это частицы с массой
в 207 электронных масс и с таким же
отрицательным зарядом, как у
электрона. Поэтому мю-мезон может наравне
с электронами входить в состав атомов
и молекул. Из-за большой массы мю-
мезона радиус мезоатома или мезомо-
лекулы в 207 раз меньше, чем у
обычного атома. Именно это обстоятельство
делает мезоатомы своеобразными
катализаторами, в присутствии которых
реакции ядерного синтеза могут
происходить без всякой высокой
температуры. Высокая температура — это всего
лишь способ заставить ядра дейтерия
сблизиться, несмотря на мощное
электрическое отталкивание между ними.
В мезомолекуле, малой по размеру,
ядра сами собой оказываются на
достаточно близком расстоянии друг от
друга, чтобы реакция ядерного синтеза
могла произойти.
НАДЕЖДЫ
Естественно, столь изящный способ
решения термоядерной проблемы вызвал
соответствующий энтузиазм
исследователей. Уже в 1957 году под
руководством профессора Л. Альвареса в США
были поставлены опыты для проверки
такой возможности. В опытах
Альвареса пучок мю-мезонов из ускорителя
направлялся в пузырьковую камеру с
жидким водородом с примесью
дейтерия. Несмотря на то что температура в
камере была очень низкая (—250°С),
было зарегистрировано слияние ядер
водорода и дейтерия и образование
ядер гелия. Выделяющаяся энергия
передавалась мю-мезону, и можно
было видеть следы таких энергичных
мю-мезонов в пузырьковой камере.
Так что никаких сомнений не осталось:
мю-мезоны действительно могут
стимулировать реакции ядерного синтеза
даже при очень низкой температуре.
Правда, в эксперименте такие реакции
были редки, их можно было
буквально пересчитать по пальцам.
РАЗОЧАРОВАНИЯ
Мю-мезон — неустойчивая частица. Он
распадается на электрон и два нейтрино
всего через две миллионных доли
секунды. Поэтому важно было установить,
сколько реакций синтеза успеет
произвести мю-мезон за свою короткую
жизнь.
В каждой реакции синтеза
выделяется от 3 до 20 МэВ* энергии. На
создание мю-мезона нужно затратить не
менее 106 МэВ. Таким образом, выигрыш
энергии можно получить только в том
случае, если каждый мезон успеет
инициировать до своего распада не менее
6 реакций.
В описанных выше экспериментах в
водородной пузырьковой камере была
измерена вероятность стимулирования
мю-мезонами реакции ядерного
синтеза. Результат получился
разочаровывающим. Только один из десяти мезонов
успевал произвести хотя бы одну
реакцию.
Этот результат исключал мезонный
катализ из числа направлений,
перспективных с точки зрения термоядерной
проблемы. Основные усилия по
решению этой проблемы сосредоточились
на главном направлении — магнитная
изоляция и нагрев до температуры в
десятки миллионов градусов.
упорство одиночек или польза
академической науки
Только несколько исследователей в
разных странах продолжали
интересоваться реакциями, стимулированными мю-
мезонами.
Теоретики выяснили, что мю-мезоны
катализируют ядерные реакции в три
этапа. Сначала образуется комплекс из
обычной молекулы дейтерия D2 и
мезоатома d^, затем — мезомолекула
ddyi, состоящая из двух ядер дейтерия,
мю-мезона и электрона, а затем уже
происходит сближение ядер и реакция
синтеза. Причем скорость всего
процесса определяется образованием мезомо-
лекулы- dd^. Если уж образовалась
мезомолекула, то реакция синтеза
произойдет почти наверняка.
Учитывая это, экспериментаторы
принялись изучать процесс образования ме-
зомолекул. А. Ашмор в Англии и Додд
в США поставили несколько опытов, в
которых измерялась вероятность
возникновения мезомолекул из ядер
водорода и дейтерия. Результаты вполне
укладывались в предсказания теории.
Постепенно копились
экспериментальные данные, повышалась точность
теоретических расчетов. Словом, все шло
так, как и должно идти в спокойных,
хорошо отработанных областях
академической науки.
МэВ—мегаэлектронвольт, энергия,
приобретаемая электроном, когда он проходит
разность потенциалов в один миллион вольт.
9
И вдруг случилась странная вещь:
эксперимент разошелся с так хорошо
отработанной теорией.
В 1966 году в Дубне, в
Объединенном институте ядерных исследований,
под руководством В. П. Джелепова
ставили опыт по образованию мезомоле-
кул в дейтерии. В этой работе вместо
жидководородной пузырьковой
камеры для регистрации ядерных реакций
была использована диффузионная
камера, работавшая при комнатной
температуре.
Результаты оказались
неожиданными—реакции ядерного синтеза
происходили в 10 раз чаще, чем в
экспериментах с пузырьковой камерой.
В чем же дело? Поначалу показалось,
что в методику работы вкралась какая-
то ошибка. Проверили. Оказалось, что
ошибки нет. И дубненский опыт, и
работы Ашмора и Додда были
выполнены очень тщательно.
Было высказано подозрение,
показавшееся сначала совершенно
невероятным: а может быть, дело именно в
том, что эксперименты проводились
при разной температуре?
Чтобы исключить всякие сомнения,
в 1977 году в Дубне был поставлен
прямой эксперимент. Мю-мезонами
облучали сосуд с газообразным
дейтерием, температура которого
последовательно изменялась от —200° до
+ 100°С. Сомнений не осталось:
вероятность образования мезомолекул
дейтерия и соответственно выход ядерных
реакций плавно возрастали с
увеличением температуры и при -f-100°C
превысили значения, зафиксированные при
температуре —200°С примерно в 10 раз.
Так значит, дело действительно только
в температуре?
НЕ МОЖЕТ ЭТОГО БЫТЫ
Скептическую реакцию
физиков-ядерщиков легко понять. В ядерной физике
особый масштаб энергий. Пороги
ядерных реакций, уровни возбуждения ядер
характеризуются миллионами электрон-
вольт. Эквивалентная этим энергиям
температура составляет миллиарды
градусов. И чтобы повлиять на эти
процессы, нужна соизмеримая энергия.
На заре атомной физики, когда был
открыт первый из ядерных процессов —
радиоактивный распад, много раз
пытались повлиять на скорость
радиоактивного процесса с помощью внешних
условий: нагревали радиоактивные соли
до тысяч градусов, помещали их в
сильные электрические и магнитные поля.
С высоты сегодняшних знаний такие
попытки кажутся ужасно наивными —
все эти воздействия ничтожно слабы по
сравнению с масштабом ядерных
энергий.
Поэтому первоначально мысль о том,
что перепад температуры всего на 200—
300 градусов как-то влияет на скорость
ядерной реакции, была встречена,
мягко говоря, без большого энтузиазма.
Однако советский физик Э. А. Весман
еще в 1967 году предположил, что
такая чувствительность ядерного
процесса к температуре возможна. Могло это
быть в том случае, если мезомолекула
имеет резонансный уровень с
поразительно малой энергией, соизмеримой с
той температурой, при которой
ставился дубненский эксперимент.
И ТАКОЕ БЫВАЕТ...
Мне кажется, нет нужды в который раз
объяснять нынешнему
высокообразованному читателю, что такое резонанс.
Примеры с качелями и мостом,
разрушающимся под ногами у солдат,
идущих по мосту «в ногу», достаточно
набили оскомину. Единственное, что
важно для нас сейчас, это то, что при
резонансе колебаний вероятность
образования мезомолекул ы возрастает во
много тысяч раз.
Но чтобы наступил резонанс,
необходимы сразу несколько совпадений —
частота колебаний комплекса,
состоящего из обычной молекулы D2 и
мезоатома du, должна совпадать с
частотой колебаний образующейся из них
молекулы dd^. А энергия всех этих
колебаний должна быть достаточно мала.
Чтобы проверить существование
резонансного уровня со столь малой
энергией, группа теоретиков из Дубны под
руководством доктора
физико-математических наук Л. И. Пономарева
рассчитала процесс образования мезомолекул
дейтерия с очень высокой точностью.
В прежних, довольно грубых
расчетах были обнаружены уровни
колебаний мезомолекул дейтерия с энергией,
соответствующей температуре в
несколько миллионов градусов. Для
возбуждения этих уровней температура в
сотни градусов была явно слишком
мала и никакого резонансного
возрастания вероятности реакций с ее помощью
не получалось. Надо было отыскать
уровень с энергией, в 1000 раз
меньшей. Для этого весь расчет нужно
было выполнить с точностью в 1000 раз
большей, а такой точности расчетов в
квантовой механике удается добиться
не часто.
Теоретики из Дубны блестяще
справились с этой сложной задачей. Им
удалось показать, что искомый резонанс-
10
ный уровень со всеми нужными
совпадениями в мезомолекулах dd^ и сНц
действительно существует!
Расчет скорости образования мезомо-
лекул дейтерия ddjx с учетом этого
уровня дал зависимость от температуры,
прекрасно совпадающую с
экспериментом. А для мезомолекулы дейтерий —
тритий dtn был получен вообще
феноменальный результат: в смеси D2 + T2
мезон успевает образовать около 100
молекул dt^ и, следовательно, вызвать
100 термоядерных реакций.
Этот результат расчета (пока еще
экспериментально не проверенный)
совершенно меняет ситуацию с мезонным
катализом термоядерного синтеза. Ведь
в ста реакциях D+T выделится около
2000 МэВ энергии, в то время как на
создание самого мезона нужно
затратить всего лишь около 100 МэВ. Так что
мезонный катализ вновь становится
одним из самых перспективных
направлений в реакциях ядерного синтеза.
(Доклад об этих исследованиях был
заслушан в январе 1979 г. на заседании
Президиума АН СССР — см. «Химию и
жизнь», 1979, № 5.)
КАРМАННЫЙ РЕАКТОР
Метод мезонного катализа имеет ряд
несомненных преимуществ перед
«классическим термоядом» — не нужны
температуры в десятки миллионов
градусов, не нужны хитроумные магнитные
поля. Но это еще не все. Мезонный
реактор представляет собой просто
сосуд с газом—смесью дейтерия и
трития, в который впрыскиваются
мезоны. Размер сосуда зависит от давления
газа, и при давлении в десятки атмосфер
диаметр реактора составит около
десяти сантиметров.
Так что мезонный реактор,
действительно, представляется почти
карманным и на его основе можно сделать,
например, термоядерный
автомобильный двигатель. В то же время размеры
«классического» термоядерного
реактора будут составлять десятки метров и
минимальная мощность такого реактора
в 5—10 раз превысит мощность самых
больших из существующих
электростанций.
Но что-то мы уж больно
размечтались: ведь не решен еще самый
главный вопрос.
А ПОЧЕМ НЫНЧЕ МЮ-МЕЗОНЫ!
Минимальная энергия около 100 МэВ,
необходимая для получения мю-мезо-
на, о которой мы упоминали выше,—
чисто теоретический предел. Этот
предел был вычислен очень просто:
подставляем в соотношение Эйнштейна
Е = глс2 массу мю-мезона, 207
электронных масс, и готово. Однако реальная
жизнь диктует свои законы.
На самом деле единственный
известный пока способ получения мю-мезо-
нов — это распад пи-мезонов с массой
273 электронных масс, а он требует
уже 140 МэВ. Кроме того, при энергии
140 МэВ процесс образования частиц
только начинается, а заметная скорость
образования мю-мезонов наблюдается
только при энергиях 300—500 МэВ.
Такую энергию должны иметь
разгоняемые в ускорители протоны перед тем,
как врезаться в бериллиевую мишень.
Из нее выбивается пучок пи-мезонов,
которые, быстро распадаясь,
превращаются в мю-мезоны. Вот как все
сложно и невыгодно энергетически. Если
еще учесть к. п. д. ускорителя, станет
совсем плохо: на образование одного
мю-мезона уходит около 5000 МэВ или
даже больше.
Так что мезонный реактор пока еще
строить рано. Предстоит изобрести
дешевый источник мю-мезонов.
Этот источник должен быть
существенно экономичнее, а главное
компактнее, чем современные ускорители —
гигантские установки размером в десятки
и сотни метров. Но возможно ли это?
Наверное, возможно. Об этом просто
еще никто не думал.
В августе этого года «Химия и жизнь» провела во Владивостоке, на морской станции
«Витязь» и биологической станции «Радуга», в Петропавловске-Камчатском, Паужетке,
Усть-Камчатске и Ключах встречи с научными сотрудниками Дальневосточного научного
центра АН СССР, с работниками Камчатского управления по использованию глубинного
тепла Земли, пограничниками, моряками, работниками рыбных промыслов. Во встречах
приняли участие зам. ответственного секретаря «Химии и жизни» А. Иорданский, редактор
отдела В. Черникова, а также авторы журнала — научные сотрудники московских
институтов Г. Воронов, В. Иванов и А. Суханов.
Редакция благодарит Институт биологии моря и Институт вулканологии ДВНЦ АН СССР
за содействие в организации этой поездки.
11
Что такое шум
и как с ним
бороться
Пытаются шептать клочки афиш.
Пытается кричать железо крыш,
И в трубах петь пытается вода,
И так мычат бессильно провода...
Е. Евтушенко
Тишины хочу, тишины!
Нервы, что ли, обожжены?
А. Вознесенский
У технического прогресса — громкий
голос. Нас окружают звучащие машины.
Ревут моторы грузовиков и мотоциклов,
шумят поезда и самолеты, стучат
пневматические молотки, кричат
громкоговорители... Шум — одна из
серьезнейших проблем современного города.
Даже слабый, но постоянный шум вы-
г*ЩЯЩ
\
зывает раздражение, усталость,
бессонницу. Более сильные звуковые
раздражители могут стать причиной потери
слуха, нервных расстройств,
сердечнососудистых заболеваний.
«Когда-нибудь человечество
вынуждено будет расправиться с шумом так
же, как оно расправилось с холерой и
чумой» — так писал в свое время
знаменитый Роберт Кох.
В кузнечно-прессовом цехе или в
машинном отделении современного
корабля избавиться от грохота пока
невозможно. Всегда будут гудеть
электромоторы, визжать электропилы и сверла,
лязгать, стучать и скрежетать
металлические части механизмов. Создание
малошумящих и бесшумных машин —
сложная проблема, требующая
специальных материалов, оригинальных
конструктивных решений, принципиально
новой технологии. Это дело будущего.
А сейчас, чтобы сберечь здоровье
людей, улучшить условия их жизни и
труда, акустики и строители делают то, что
в их силах на сегодняшнем уровне
технических возможностей,— стараются
уменьшить уровень шума в помещении
и не впустить его извне.
12
АКУСТИЧЕСКОЕ ЗЕРКАЛО
Представьте себе, что полтора десятка
машинисток печатают одновременно в
комнате с плоскими и гладкими
мраморными стенами. Даже если вы
незнакомы с теоретической акустикой,
вам станет ясно, что уже через
несколько дней все машинистки, если только
они не глухие, уволятся по
собственному желанию: в комнате будет стоять
такой шум, что работать в ней станет
совершенно невозможно.
Звуковая волна—это чередование
сгущений и разрежений воздуха,
которые распространяются с большой
скоростью точно так же, как передается по
длине поезда, от вагона к вагону,
толчок прицепляемого тепловоза. Вся масса
воздуха в целом не движется, но
отдельные скопления его молекул чуть-
чуть смещаются вдоль линии
распространения звука, то сближаясь, то,
вследствие упругости воздуха, разлетаясь.
Но вот звуковая волна встречает на
своем пути массивную гладкую
мраморную стену. Частицы последнего слоя
воздуха, прилегающего к ее
поверхности, получив толчок звуковой волны,
натыкаются на стену и тут же от нее
отталкиваются. Образуется новая волна
сгущения, которая устремляется в
обратном направлении. Это и есть
отраженная звуковая волна.
Разные поверхности по-разному
отражают звук. Степень отражения на
границе двух сред зависит от того,
насколько велико различие в
сопротивлении, какое они оказывают движению
звуковой волны. У мрамора волновое
сопротивление огромное, у воздуха —
ничтожное. Перепад сопротивления на
границе этих двух сред очень велик.
Поэтому мраморная стена — это по
существу акустическое зеркало, которое
отражает 99% энергии падающей на
нее звуковой волны.
ТРЕНИЕ ПРОТИВ ЗВУКА
Во всяком помещении с постоянно
действующим источником звука нужно,
очевидно, создать такие условия, при
которых поверхности стен и потолков будут
не посылать обратно падающий на них
звук, а поглощать возможно большую
часть его энергии.
Но как это сделать? Ведь воздух
упруг как пружина—именно это свойство
и позволяет ему передавать звуковые
волны и отражаться от стен.
Впрочем, если ту же самую пружину
снабдить амортизатором, в котором
силы трения или вязкости будут
препятствовать ее упругому сжатию и
растяжению, то колебания пружины будут
затухать — так устроены, например,
автомобильные амортизаторы. Энергию
отраженных звуковых волн тоже можно
уменьшить, если создать какое-то
сопротивление движению частиц воздуха.
Всякий курильщик знает, что втягивать
в себя воздух через туго набитую
сигарету значительно труднее, чем через
рыхлую. Это сказываются силы трения,
из-за которых воздух с трудом проходит
между волокнами табака. Чем меньше
промежутки между волокнами, тем
трение больше; преодолевая его,
частицы воздуха, как туристы,
продирающиеся сквозь густой кустарник, теряют
изрядную часть своей энергии,
переходящую в тепло: «Теплота есть
завершение звука» (Гегель).
По этому принципу и устроены
звукопоглощающие материалы,
применяемые в строительстве. Вблизи твердой
поверхности, от которой отражается
звуковая волна, помещают слой
волокнистого или ячеистого материала.
Дважды, туда и обратно, пройдя между
его волокнами или сквозь поры,
звуковая волна потеряет часть своей
энергии.
Конечно, нельзя представлять себе
дело так, что достаточно взять любой
волокнистый материал, устлать или
обить им стены и потолок, и все звуки,
возникающие в помещении, будут
поглощаться. Все не так просто. Вот уже
полвека инженеры ломают себе голову
над созданием звукопоглощающих
материалов, пригодных для массового
применения. Ведь кроме способности
поглощать звук, к этим материалам
предъявляется множество других требований.
Они должны быть прочными,
дешевыми, технологичными, огнестойкими.
Волокнистые и пористые материалы
обычно рыхлы и легко распадаются на
кусочки, а клочок минеральной ваты,
падающий с потолка вам за шиворот,—
не такое уж большое удовольствие.
Очень важно, чтобы звукопоглотители
не имели запаха, не выделяли вредных
веществ, не становились накопителями
пыли. К тому же им нужно придать
привлекательный внешний вид.
Есть и еще одна серьезная трудность.
Коэффициент поглощения звука сильно
зависит от частоты звуковой волны.
Чтобы частицы потеряли сколько-нибудь
значительную часть своей энергии,
размер пор должен быть сравним с длиной
звуковой волны. А у низкочастотных
колебаний длина волны, соответственно,
больше, для эффективного их
поглощения нужен материал с более
крупными, порами. Но в крупных порах зату-
13
хание слабее: ведь через широкую
трубочку воздух проходит легче, чем через
узкую. Чтобы звуковая волна низкой
частоты потеряла как можно больше
своей энергии, приходится продлевать
контакт воздушных частиц, несущих
звук, с материалом звукопоглотителя,
то есть наращивать его слой. И чем ниже
частоты, тем слой должен быть толще.
При большой площади стен и потолков
это обходится недешево. Поэтому
обычно и не стремятся поглощать шум во
всем диапазоне, а стараются
определить, какие частоты преобладают, и для
них подбирают звукопоглотитель. Как
правило, звукопоглощающие материалы
на тех частотах, где их эффективность
максимальна, поглощают от 80 до 100%
энергии звука.
МАТЕРИАЛЫ, ГЛОТАЮЩИЕ ЗВУК
Существует довольно большой
ассортимент звукопоглощающих материалов,
созданных дружными усилиями
химиков, инженеров-акустиков и строителей.
Прежде всего это материалы с
упругим скелетом. Длинные, тончайшие нити
минерального, стеклянного,
асбестового волокна скрепляются фенолформаль-
дегидной смолой, метилполиамидным
клеем, бакелитовым лаком или другим
эластичным веществом, благодаря
которому скрепленные волокна остаются
гибкими, как ветви деревьев в лесу.
Изгибаясь под напором ветра, ветви
заставляют его тратить часть своей
энергии, и от этого ветер в лесу ослабевает.
То же самое происходит со звуковой
волной в толще звукопоглотителя с
упругим скелетом: падающая звуковая
волна затрачивает дополнительную
энергию на упругую деформацию волокон,
и поглощение звука увеличивается.
Упругим скелетом обладают и
различные пенопласты. Когда в 20-е годы
появились первые вспененные
пластмассы, их создатели вовсе не
задумывались об акустических свойствах новых
материалов. Однако такие пластические
массы, подобные застывшей пене,
оказались отличными звукОпоглотителями.
Их поры — настоящие ловушки для
звука. Здесь звуковая волна теряет
большую часть своей энергии, расходуя ее
на преодоление сопротивления воздуха,
на раскачивание стенок между порами.
Но для изготовления
звукопоглощающих панелей годится не всякий
вспененный пластик. Очень важно, чтобы
пронизывающие его поры были сквозными,
иначе звук отразится в тупиках, так и
не пройдя всей толщи
звукопоглотителя, и работать на тишину будет лишь
верхний его слой. Имеет значение и
диаметр пор: поры одинакового размера
поглощают звук только в узком
диапазоне частот. Например, пенополиуретан
с ячейками диаметром около 200 мкм
лучше всего улавливает звуковые волны
с частотой 500—600 Гц. Размер ячеек
можно менять — он зависит от
технологии производства. Например, от
концентрации поверхностно-активных крем-
нийорганических соединений, которые
стабилизируют пену и способствуют
зарождению пузырьков: с ростом их
концентрации размер ячеек увеличивается.
Особой популярностью у акустиков
пользуется жесткий винипор — открыто-
ячеистый поливинилхлорид, который
получают, насыщая углекислым газом
пасту на основе латексного поливинилхло-
рида и потом желатинизируя пену в
поле токов высокой частоты. У винипора,
как и у пенополиуретана, скелет
упругий, но ячейки разного размера, что
значительно улучшает его
звукопоглощающую способность: испытания показали,
что при размере ячеек от 40 до 300 мкм
винипор эффективно улавливает звук с
довольно широким диапазоном
частот — от 100 до 1800 Гц. Жесткий
винипор, в который введена специальная
добавка — полимеризующийся
пластификатор триэтиленгликольдиметилакри-
лат,— не нуждается в каркасах и
поддерживающих устройствах, его можно
просто приклеить к потолкам и стенам.
Есть звукопоглощающие материалы и
с жестким скелетом, который не
деформируется под давлением звуковой
волны. Поглощение звука такими
материалами связано только с потерей
звуковой энергии на преодоление вязкого
трения в порах поглотителя. Такие
материалы делают из пемзовой,
каолиновой или кирпичной крошки, связанной
цементным раствором. Неплохими
звукопоглощающими свойствами обладают
блоки из пеностекла со сквозной
пористостью, различная пенокерамика.
Идеальным звукопоглотителем был
бы материал с переменной плотностью:
наружный слой его должен иметь
малую плотность, чтобы почти не отражать
звука, а следующие слои должны быть
все более и более плотными. В таком
материале каждая из частиц воздуха,
колеблющихся с разной частотой, найдет
такое место, где растеряет большую
часть своей энергии. Но подобных
материалов пока еще нет, и чтобы
повысить звукопоглощение, особенно на
низких частотах, приходится прибегать ко
всяким ухищрениям.
Например, при отражении звука
частицы воздуха сильнее всего колеблют-
14
ся не у самой отражающей поверхности,
а на некотором расстоянии от нее. И
если звукопоглощающий блок
расположить не вплотную к стене, а с
небольшим зазором, то самое интенсивное
движение частиц воздуха будет
происходить внутри его, и потери звуковой
энергии намного увеличатся. Для
каждого диапазона частот оптимальное
расстояние звукопоглотителя от стены
подбирается опытным путем. Строители
используют этот метод, когда нужно
уменьшить эхо в больших зрительных
залах или аудиториях, где приходится
бороться с отражением в первую
очередь низких частот — ниже 200 герц.
А как быть, если нужно добиться
полного поглощения отраженного звука?
Например, многие специальные
акустические испытани я должны проводиться
в безэховых камерах. Как заглушить
отражение во всем диапазоне частот?
Наращивать толщину пористого слоя?
Но для того чтобы он поглотил все
низкие частоты, понадобится слой в
несколько метров. Да к тому же наружная
поверхность такого покрытия сама
окажется достаточно резкой границей, от
которой будет отражаться звук.!.
После долгих исследований акустики
построили, наконец, камеру с почти
идеальным звукопоглощением.
Выглядит она довольно странно. Представьте
себе: все стены утыканы клиньями
высотой около метра из марли на
проволочном каркасе, заполненными рыхлым
звукопоглотителем (стекловолокном,
например), плотность которого
увеличивается от вершины к основанию клина.
Заостренные вершины таких клиньев
почти не создают сопротивления
звуковой волне и поэтому ее не отражают.
А дальше, к основанию клиньев,
сопротивление плавно растет. Рано или
поздно в недрах клина поглощаются звуки
любой частоты. Такая облицовка
снижает интенсивность отраженного звука
почти до нуля, но применяют ее редко,
лишь в особых случаях — и не столько
из-за ее странного внешнего вида,
сколько из-за большой дороговизны.
Особое место среди звукопоглотите-
лей занимают фильтры «ФП», о
которых «Химия и жизнь» уже рассказывала
A977, № 6). На основе этих
фильтрующих материалов И. В. Петрянова
разработан противошумный материал
ФП-Ш или РФМ-Ш, который
представляет собой рыхлый слой
сверхтонких — диаметром от 0,5 до 10 мкм —
поливинилхлоридных волокон
толщиной 1,4 мм. Ушные вкладыши «Беруши»
из этого мягкого и нежного
волокнистого материала дают поразительный
эффект — они снижают шум на частотах
до 500 герц на 10—15 децибел, а в
верхней части диапазона слышимых частот
на 17—30 децибел. «Беруши» отлично
зарекомендовали себя на многих
шумных предприятиях. Они незаменимы,
например, в гигантских современных
цехах, где из-за огромной высоты
помещения все методы шумоглушения, о
которых мы рассказывали, не годятся.
В этих условиях «Беруши» надежно
защищают от шума, не заглушая
человеческую речь, и вполне оправдывают
свое название, которое представляет
собой сокращение слов «береги уши».
С 1974 года «Беруши» выпускаются
серийно.
ЗВУК ПОГЛОЩАЕТ МАССА
Но вот мы добились того, что звуки,
рождающиеся внутри помещения,—
будь то стук пишущих машинок, шум
станка или музыка, льющаяся из
радиоприемника,— почти не отражается от
стен, затухая в звукопоглощающей
облицовке. Значит ли это, что проблема
решена?
Увы, нет. Ведь наша облицовка
поглощает далеко не всю энергию
падающего на нее звука. Несмотря на все
препятствия, часть ее все же
отражается, а часть проникает в толщу стены.
А за стеной — другое помещение.
И еще Лукреций писал:
«Тебе удивляться нимало не надо,
Что сквозь преграды, глазам ничего
не дающие видеть,
Звуки доходят до нас и касаются
нашего слуха».
Когда стена очень массивная и
толстая, энергия звука, проникшего в нее,
полностью расходуется на пути от одной
ее поверхности до другой. Вспомните,
как глохли от полной тишины узники
Алексеевского равелина
Петропавловской крепости! Массивная, плотная
каменная стена — самый лучший и самый
простой изолятор звука. Это прекрасно
знали наши предки, и через толстые
стены старых домов пробиваются
только очень громкие звуки.
Но сейчас домов со стенами в три
кирпича не строят — современные
строительные материалы должны быть
дешевыми, легкими, пригодными для
массового строительства. Если,
например, железобетонная плита толщиной
160 мм благодаря своей массивности
примерно так же защищает от шума,
как оштукатуренная с двух сторон
кирпичная стенка в один кирпич, то более
легкие шлакобетонные, пемзобетон-
ные, силикатобетонные панели такой же
толщины задерживают шум гораздо
15
слабее. Что же тогда говорить о тонких
внутренних перегородках? А ведь
звуки, доносящиеся из соседней квартиры,
могут досаждать не меньше, чем
уличный шум...
КАК ТОНКОЕ СДЕЛАТЬ ТОЛСТЫМ
Звук, падающий на поверхность тонкой
перегородки, вызывает ее колебания.
Раскачать толстую кирпичную стену
звуку не под силу. А легкая
строительная панель, приходя в колебательное
движение под действием звука, сама
начинает излучать в помещение звуковые
волны — лишь немного ослабленные
копии волн, падающих на нее снаружи.
Особенно сильно «зазвучит» такая
перегородка, когда при определенном
соотношении частоты и угла падения звука
возникнет так называемый
пространственно-частотный резонанс, и вместо
того чтобы задерживать звук, стена будет
усердно его передавать. Так обычно и
бывает: ведь падающая звуковая волна
обычно содержит богатый ассортимент
частот, и среди них почти всегда
находятся такие, которые вызывают
резонанс.
Бороться с резонансом можно
разными способами. Можно, например,
находя оптимальные соотношения массы и
упругости перегородки, сдвигать ее
резонансные частоты в дальние концы
звукового спектра, в область частот,
которых в окружающих нас звуках мало.
Можно покрывать перегородку слоем
неупругого материала, который будет,
деформируясь вместе с ней, поглощать
энергию резонансных колебаний.
Но самый лучший способ перехитрить
звук и добиться, чтобы тонкая
перегородка была такой же
звуконепроницаемой, как и толстая стена,— делать ее
из двух панелей, разделенных
воздушным промежутком: такая двойная
перегородка, если правильно ее рассчитать,
оказывается, задерживает звук
намного лучше, чем однослойная такой же
массы. Все дело тут опять-таки в
различии волнового сопротивления двух сред,
о котором мы уже упоминали. Чем оно
больше, тем сильнее звук отражается,
зато тем меньшая доля падающей
звуковой волны проходит из одной среды
в другую. А в двойной перегородке
звуку приходится лишний раз переходить
из воздуха в твердый материал, а из
него снова в воздух.
Плохо только одно: оба слоя надо
чем-то скреплять, а всякие
механические соединения ухудшают
звукоизоляцию, потому что по ним звук проходит
беспрепятственно. Вот если бы можно
было полностью избавиться от жестких
механических связей и прикреплять
панели перегородок так, чтобы они не
имели жестких соединений с основной
конструкцией... К сожалению, это очень
сложно; пока только в студиях
звукозаписи или в акустических лабораториях
подвешивают на упругих креплениях
одно бетонное помещение внутри
другого, а разделяющий их промежуток
заполняют звукопоглощающим
материалом.
Впрочем, и для массового
строительства сейчас существует множество
конструкций, которые по своим
звукоизолирующим качествам приближаются к
кирпичной стене. Например, две
шлакобетонных панели толщиной 100 мм Teaж-
дая с воздушным промежутком между
ними в 40 мм задерживают звук лучше,
чем стена в один кирпич. Будущее, по-
видимому, принадлежит именно таким
облегченным многослойным
конструкциям, не имеющим жестких связей.
Способов борьбы с шумом изобретено
немало, но и шума пока тоже еще очень
много. Мы немного рассказали здесь о
борьбе с воздушным шумом, но есть
еще шум ударный, есть сообщник
шума — вибрация, которыечтоже приносят
огромный вред человеку...
«Шум — это отходы цивилизации,—
гласил лозунг, под которым несколько
лет назад проходило одно из
всесоюзных совещаний по звукоизоляции.— Так
сведем эти отходы к минимуму»!
А. ХОЛМСКАЯ
О ПОЛЬЗЕ
КОМФОРТНЫХ
ТЕМПЕРАТУР
Исследования, проведенные
ТбХНОЛОГИ, на двух текстильных фабри-
ВНИМЭНИС! ках, подтвердили, что микро-
—-■—■ '■ климат производственных
помещений заметно влияет иа
производительность труда.
Лучше, быстрее всего ткачихи
работают при комфортной
температуре 22—24СС.
Стоит ей вырасти лишь иа два
градуса сверх этого
оптимума, как производительность
труда падает на 4,6%. Если же
термометры в цехе
показывают 28—30°С,
производительность труда составляет уже
лишь 86,7% от оптимальной.
И очень может быть, что
подобные цифры характерны
не только для текстильного
производства.
«Текстильная
промышленность», 1979, № 3
16
Протонный цикл
ИСТОРИЯ ОДНОГО ОТКРЫТИЯ
ИЗ ОБЛАСТИ БИОЭНЕРГЕТИКИ
Член-корреспондент АН СССР
В. Л. СНУЛАЧЕВ
Прошлой осенью из Стокгольма пришло
известие: Нобелевскую премию по
химии дали Питеру Митчелу. Узнав об
этом, звонит мне старый знакомый,
поздравляет: «Прав, значит, Митчел!»
Для меня эта история началась
четверть века назад, когда я, студентом
третьего курса, занялся тем, что
сейчас называют биоэнергетикой.
Рискованная, в общем-то, область биологии:
здесь ничего не увидишь, не уловишь
на слух и не пощупаешь руками.
Приходится доверять приборам, способным
ловить слабые отклики событий,
сопутствующих превращению энергии в
мельчайших крупинках живой материи.
Здесь нет ничего сложнее, чем
угадать единственный правильный путь
среди тысячи, казалось бы, равных
возможностей. И нет ничего проще, чем
придумать новую гипотезу: достаточно
располагать неким минимумом
сведений и способностью логически мыслить.
КРЕПКИЙ ОРЕШЕК
В 1961 году в Москве на Всемирном
биохимическом конгрессе выступал с
пленарной лекцией американец Дэвид Грин.
Я слушал доклад со все возраставшим
волнением. Казалось, еще шаг — и
группа Грина в Мэдисоне решит проблему
превращения энергии при дыхании и
фотосинтезе. «Эту работу мы закончим
к следующему конгрессу»,— пообещал
Грин. Можно ли сомневаться в его
успехе?
Профессор Грин... Блестящий
специалист по окислительным ферментам:
ферментные комплексы, названные его
именем,— излюбленный объект
биоэнергетиков. Директор института энзи-
мологии в университете штата
Висконсин, с его сказочно дорогим
оборудованием и неправдоподобными
масштабами работы. Там рядами стоят десятки
ультрацентрифуг, там за один день
перерабатывают сотни килограммов
бычьих сердец, а за сердцами посылают на
чикагские бойни специальный самолет.
Вот кто такой профессор Грин!
Прошло три года. Вновь — конгресс
биохимиков. Председательствующий
Э. Слейтер дает слово Дж. Уэбстеру для
внеочередного сообщения
чрезвычайной важности. Уэбстер — правая рука
Грина. Должно быть, Грин выполнил
свое обещание? Так и есть: Уэбстер
сообщает об успехе решающего
эксперимента.
Это — торжество Грина и, казалось
бы, хороший повод для других
биоэнергетиков сменить тему. Но стоит ли
спешить, особенно если вы, подобно Э. Ра-
керу из Корнелльского университета,
что в Итаке, посвятили биоэнергетике не
один год своей жизни? Ракер решает
повторить опыты Уэбстера и сразу, в
самом начале работы, обнаруживает
небольшое несоответствие: один из
белков в Итаке движется на электрофоре-
грамме не так, как в Мэдисоне. Ракер
звонит Грину, чтобы поделиться своими
сомнениями. Тот и слушать не хочет:
какие там еще несоответствия? «Мой
Уэбстер прав и точка!» Ракер задет за
живое: своим глазам он верит больше,
чем всей армии гриновских
сотрудников.
И вот Ракер в Мэдисоне. Грин
продолжает упорствовать. Ракер просит
показать ему электрофореграмму. Грин
посылает за Уэбстером. Тот появляется
и, узнав о причине вызова к шефу,
уходит в соседнее здание за протоколами
опытов... Уходит и — не возвращается.
Более того, профессор Джордж Уэбстер
исчезает! Его не могут разыскать ни в
лаборатории, ни дома, ни у коллег по
институту. Грин в замешательстве. В
конце концов и без помощи Уэбстера он
находит-таки протоколы и шаг за шагом
проверяет результаты опытов. И тут
всплывает чудовищный факт: в
решающем измерении радиоактивности, когда
определялось включение меченого
фосфата в органическую фракцию, налицо
явный разброс данных. При этом в
опытных пробах (где ожидали включение
фосфата) дальнейший расчет ведется
по максимальным величинам, а в
контроле (где включения фосфата быть не
должно) — по минимальным. Разность
тех и других величин записывается в
итог опыта и преподносится как его
окончательный результат.
...Спустя месяц Уэбстер объявится в
17
другом конце США, в Майами, и
напишет Грину невразумительное письмо в
свое оправдание, а еще спустя
несколько недель Грин сделает сообщение на
съезде американских биохимиков и
разошлет его текст своим вчерашним
конкурентам-биоэнергетикам. Название
доклада — «О вкладе Джорджа Уэбстера
в изучение дыхательного фосфорилиро-
вания». Это — чистосердечное
признание в невольном обмане, на который
толкнул его сотрудник-фальсификатор.
Но раскаяние не спасет профессора
Грина. С тех пор ни один серьезный журнал
не примет его статьи, и Грин будет
публиковаться только в трудах
Национальной академии наук (США), где он как
академик защищен от критики
рецензентов.
Казалось бы, жестокий и наглядный
урок! Но как бы это ни показалось
невероятным, история Грина и Уэбстера
повторяется спустя несколько лет. На
этот раз другой почтенный
биоэнергетик, профессор Хантер, становится
жертвой недобросовестности своей
аспирантки, мисс Пэйнтер, пытавшейся провести
все тот же «роковой» эксперимент с
включением фосфата.
Не подумайте, что биоэнергетика
богаче проходимцами, чем любая другая
наука. Просто в развитии каждой науки
когда-то наступает свой звездный час,
приближение которого лихорадит даже
самые холодные и расчетливые умы.
Так случилось с биоэнергетикой в
шестидесятые годы.
В те времена звездный час
переживали молекулярные биологи. Уже
открыли двойную спираль ДНК. Шумно
отпраздновали победу над тайной
генетического кода. Расшифровали
пространственную структуру первых ферментов.
А вот биоэнергетики, не уступавшие
«нуклеинщикам» и энзимологам в своих
честолюбивых мечтах, все еще не
могли ответить на вопрос, каким таким
образом живая клетка обеспечивает себя
необходимой энергией. Такая ситуация
казалась тем более странной, что давно
уже были налицо, казалось бы, все
предпосылки для решения этой
проблемы. Стало ясно, какими
энергетическими ресурсами пользуются те или
иные живые существа. Были найдены и
получены в чистом виде ферменты,
усваивающие эти ресурсы. Не составило
большого труда определить, в каких
частях клетки происходят
энергетические превращения. Однако сам
принцип, на котором базируется действие
основных биологических
преобразователей энергии, оставался неясным, как
и прежде.
Здесь я должен извиниться перед чи-
18
тателем: мне придется сообщить кое-
какие специальные сведения, которые
могут показаться скучными. Но к
сожалению, без них не понять все
дальнейшие перипетии этой истории,
подобно тому как в детективном романе не
обойтись без описания места
происшествия.
Так вот, биохимикам известно, что
живая клетка превращает
энергетические ресурсы (например, пищевые
вещества) в субстрат определенного
окислительного фермента. Фермент
катализирует окисление этого субстрата
(назовем его АН2) каким-либо другим
веществом (В). Выделяющаяся при
окислении энергия используется для
синтеза аденозинтрифосфата (АТФ),
компонента, играющего роль универсального
поставщика энергии при различных
видах работы живого организма. Было
показано, что АТФ получается путем
соединения неорганического фосфата с
предшественником АТФ, аденозинди-
фосфатом (АДФ):
АН2 + В + А Д Ф + Н3Р04 =
= А + ВН2 + АТФ + Н2С
Невероятно, чтобы такая химическая
реакция происходила в одну стадию:
это потребовало бы одновременного
взаимодействия всех четырех веществ,
написанных в левой части уравнения.
Поэтому приходится предположить, что
процесс протекает с участием
фермента в несколько этапов. Например:
АН2 + фермент—^-АН2 —фермент
АНг — фермент + В—►• А — фермент+ВН2
А — фермент + Н3РО4 ~*" А — фосфат +
+фермент
А — фосфат + АДФ -* А + АТФ
Именно так образуется АТФ при
брожении. Брожение — «подсобный»
механизм энергообеспечения. Он
включается в условиях нехватки основных
энергетических ресурсов: у
растений—света, у животных и бактерий — кислорода
или окисляемых кислородом веществ
(субстратов дыхания). В общем-то, не
удивительно, что механизм образования
АТФ при дыхании и фотосинтезе
вначале стремились объяснить по аналогии
с уже изученным к тому времени
брожением. Казалось, замени бродильный
фермент на дыхательный или
фотосинтетический, и та же система реакций
будет образовывать АТФ за счет
световых квантов или питательных веществ,
сжигаемых кислородом.
Эта точка зрения, названная
«химической схемой», стала общепринятой
концепцией биоэнергетики в пятидеся-
тые — шестидесятые годы. В ее
основе — хорошо известные факты,
свидетельствующие о ключевой роли
окислительных ферментов в дыхательном и
фотосинтетическом синтезе АТФ. Но
что это за роль? Казалось бы, ясно:
катализ окислительных реакций и их
сопряжение с синтезом АТФ. Поэтому во
многих лабораториях предпринимались
отчаянные усилия заставить ферменты
дыхания и фотосинтеза реагировать с
АДФ и фосфатом, как того требовала
схема.
Биоэнергетики шли дорогой, уже
пройденной однажды при изучении
брожения. Сперва разрушали
структуру клетки, потом из великого
множества внутриклеточных ферментов
выделяли тот, который катализировал
нужную окислительную реакцию. И
наконец, к раствору очищенного фермента
добавляли субстрат,
вещество-окислитель, АДФ и фосфат, и смотрели, не
получится ли АТФ.
Так вот, АТФ не получался!
Напрасно искусные
экспериментаторы составляли сложнейшие смеси
белков, субстратов и солей, варьируя до
бесконечности условия проведения
реакции. С легкостью удавалось
воспроизвести в пробирке окислительный
процесс, но освобождающаяся энергия
превращалась в тепло вместо того, чтобы
использоваться для синтеза АТФ.
Сообщения о синтезе АТФ в растворе
дыхательных ферментов всегда
оказывались в конце концов случайной
ошибкой или преднамеренной
фальсификацией, как это было с Уэбстером и Пэйн-
тер.
В то же время более сложные
системы, сохранявшие черты
надмолекулярной организации биологических
объектов: кусочки тканей, клетки,
внутриклеточные органеллы (митохондрии и хло-
ропласты) — или даже образующиеся
при их разрушении ультразвуком
мельчайшие пузырьки, окруженные
мембраной,— все они в определенных условиях
образовывали АТФ. Но стоило изменить
условия — и даже на этих сложных
объектах дыхание утрачивало связь с
синтезом АТФ.
Уже первые исследователи,
работавшие с дыхательным синтезом АТФ,
обратили внимание на ту необычайную
легкость, с которой фосфорилирование
ускользает, а дыхание переключается
на «холостой ход». Сопряжение
дыхания с фосфорилированием обнаружил
Владимир Александрович Энгельгардт
в 1930 г. А спустя несколько лет другой
Владимир Александрович, Белицер,
описал условия, когда дыхание
отключалось от фосфорилирования и
протекало без образования АТФ, несмотря
на высокую скорость окислительной
реакции. Так было открыто явление,
названное разобщением дыхания и
фосфорилирования. Именно этот эффект
оказался камнем преткновения для
химической схемы биоэнергетики.
ПАРАДОКС ВЕЩЕСТВ-РАЗОБЩИТЕЛЕЙ
Тот факт, что окисление может быть
отключено от фосфорилирования,
впервые был описан при изучении
брожения. Если сбраживать сахар в среде, где
фосфат заменен на арсенат, то
брожение идет с большой скоростью, но без
образования АТФ. Подобным образом
действует арсенат и на дыхание: в
присутствии арсената система дыхания
перестает запасать энергию в форме АТФ.
Именно арсенат был первым
разобщителем дыхания и фосфорилирования в
опытах В. А. Белицера. Казалось бы, это
наблюдение лишь подчеркнуло еще раз
сходство механизмов дыхания и
брожения, чего и требовала химическая
схема.
Осложнения начались с 1948 г.,
когда Ф. Липман неожиданно обнаружил,
что дыхание разобщается и таким
веществом, как динитрофенол, причем
его требуется гораздо меньше, чем ар-
сената. В отличие от арсената
динитрофенол совсем не похож на фосфат.
Фермент может принять арсенат за
фосфат, но чтобы он перепутал фосфат
с динитрофенолом?.. Кстати,
динитрофенол не действовал на брожение, и
это могло бы зародить сомнения в
сходстве механизмов дыхательной и
бродильной энергетики.
Несколько лет эффект Липмана
считали одним из курьезов, которыми не
так уж бедна биохимия. Однако затем
последовали наблюдения, показавшие,
что разобщить дыхание и синтез АТФ
можно не только динитрофенолом, но
и салициловой кислотой, дикумаролом,
перфторпинаколом, производными бен-
зимидазола и фенилгидразона.
...Теперь, рассказывая студентам
историю о разобщителях, я пишу формулы
этих веществ (рис. 1) на доске в конце
первого часа лекции и предлагаю
подумать о том, что же роднит
разобщители между собой и почему все они
одинаково действуют на дыхание.
Наиболее смышленым хватает пятнадцати
минут перерыва между лекциями,
чтобы найти правильный ответ. Науке для
этого потребовалось больше
пятнадцати лет. От частного, в общем-то,
вопроса о действии веществ-разобщитепей
биоэнергетики пришли к одному из
крупнейших открытий современной био-
19
соон
осишл^
tUU&VOA
Jfl*GA/>**UL
NO,
duMurrUufidbcH0L*
H
F— С— О
\ЛЛ~Х
I I I I
F OH OH F
»C
V
Формулы разобщителей
логии, справедливо отмеченному
Нобелевской премией.
Что же, пора представить читателям
лауреата, чья фигура по праву заняла
центральное место в биоэнергетике
шестидесятых — семидесятых годов.
ПИТЕР МИТЧЕЛ. НАЧАЛО ПУТИ
Питер Деннис Митчел родился 29
сентября 1920 г. в Митчепе (графство
Суррей, Англия). Сын лейтенанта
британской армии был отдан родителями в
Тонтонский королевский колледж.
Затем— студент колледжа Иисуса в
Кембриджском университете. В 1943 г. —
выпускник университета, бакалавр
искусств. В том же году Митчел
начинает работать над диссертацией под
руководством профессора Д. Ф. Даниэлли.
Еще в тридцатые годы Даниэлли
прославился как автор изящной концепции
о молекулярном строении
биологических мембран — тончайших пленок,
окружающих цитоплазму любой живой
клетки или ее органеллы. После
отъезда Даниэлли из Кембриджа Митчел
переходит в группу по изучению
ферментов, которую возглавлял известнейший
энзимолог М. Диксон.
Чтобы стать кандидатом наук (в
Англии это называется «доктор
философии»), Митчел у потребовалось семь
лет. Вторую диссертацию — на звание
доктора наук — Митчел так и не
защитил, шагнув в 1974 г. сразу в члены
Королевского общества.
Студентом Митчелу довелось слушать
лекции Флеминга. Это было время,
когда из английских госпиталей выходили
фронтовики, чью жизнь спас
Флемингов пенициллин. И в общем-то, не
удивительно, что темой своей первой
научной работы молодой биолог выбрал
механизм действия пенициллина на
бактерии.
Сначала было исследовано включение
меченого фосфата в нуклеиновые
кислоты. Пенициллин тормозил этот
процесс. В столь сложной системе, как
живая клетка, такой эффект мог
объясняться либо прямым действием
пенициллина на синтез нуклеиновых кислот, либо
влиянием на какой-то отдаленный этап
обмена веществ или на перенос
фосфата через клеточную стенку.
Именно тогда Митчел впервые
уловил притягательную силу тайны,
окружавшей роль фосфата в энергетике
клетки. Но пройдут годы, прежде чем
он вплотную займется этой проблемой.
П ять лет после защиты диссертации
Митчел работает демонстратором на
кафедре биохимии Кембриджского
университета, а затем его приглашают
старшим преподавателем на кафедру
зоологии в Эдинбург. В течение следующих
восьми лет, проведенных здесь, в
Шотландии, Митчел мало печатается, не
спешит с продолжением опытов по
действию пенициллина. Постепенно он
приходит к убеждению, что история с
пенициллином — всего лишь частный
случай, за которым стоят куда более
общие вопросы.
Митчел как-то издалека, медленно,
исподволь приближается к основной
проблеме биоэнергетики. Сначала —
мысль о том, нельзя ли отнести
пенициллин к загадочным разобщителям, благо
в эту группу попадают самые разные по
строению вещества. Казалось бы, взять
да поставить опыт вроде того, что опи-
20
сал Липман еще в 1948 г.! Но далеко
ли он продвинется вперед, если даже
докажет, что пенициллин
действительно разобщитель? Одним разобщителем
больше — не велико открытие! Не
лучше ли поразмыслить над тем, что такое
вообще разобщение дыхания и фосфо-
рилирования? Ясно, что здесь дело в
каком-то нарушении механизма,
сопрягающего эти два процесса. А что это
за сопрягающий механизм?
Митчел внимательно анализирует
бытовавшие в то время взгляды на
природу дыхательного фосфорилирования.
На первый взгляд ему, биохимику,
должна импонировать химическая схема
сопряжения, объяснявшая энергетику
дыхания наподобие уже известной
энергетики брожения. Но как объяснить
действие разобщителей? Интуиция эн-
зимолога (недаром Диксон—один из
его учителей!) подсказывала Митчел у,
что динитрофенол и вся разномастная
компания разобщителей не могут быть
аналогами фосфата. Ферменты
слишком разборчивы к своим субстратам,
чтобы ошибаться так грубо.
Но что если разобщители действуют
не на фермент, а на его окружение?
Дыхательные ферменты отличаются
от ферментов брожения тем, что они
не плавают в клеточном соке, а
прикреплены к мембранам. Так может быть
именно мембрану и атакуют
разобщители? Но зачем нужна мембрана
ферментам вообще и дыхательным
ферментам в частности? Вот вопрос, которым
занялся Митчел, вспомнив беседы с
другим своим учителем — Даниэлли,
основателем учения о мембранах.
БИОХИМИКИ И «ТРАНСПОРТНИКИ»
До Митчела биохимики, изучавшие
мембранные ферменты, рассматривали
мембрану как штатив, к которому эти
ферменты крепятся. Считалось, что
ферментативные процессы
развертываются на поверхности, а не в
«толще» мембраны. Такое мнение
основывалось на факте, что субстраты
ферментов — это, как правило,
водорастворимые вещества. Казалось бы, они не
должны проникать в сердцевину мембраны,
сделанную из жира.
Однако для целой группы процессов
транспорта веществ было установлено
с несомненностью, что
водорастворимые соединения проходят каким-то
образом через жировой барьер
мембраны внутрь клетки. Если, допустим,
глюкоза, вообще не растворимая в жирах,
переносится через внешнюю мембрану
клетки (а это факт!), почему бы не
предположить, что она может быть
атакована каким-то из мембранных
ферментов не на поверхности, а в
срединной части мембраны?
До Митчела химическими
превращениями внутри мембран практически не
занимались. Изучение транспорта через
мембраны оставалось уделом физиоло-
гов-€<транспортников». Биохимики
рассматривали мембрану как помеху, от
которой следует поскорее избавиться,
чтобы перевести исследуемый фермент
в раствор и там уже заняться им
вплотную, используя весь арсенал энзимоло-
гии.
Столкнувшись с проблемами
биоэнергетики, Митчел был поражен
отсутствием каких бы то ни было контактов
биохимиков с «транспортниками». Между
ними лежала пропасть. И Митчел
занялся наведением мостов.
ЧИСТО УМОЗРИТЕЛЬНОЕ
ПОСТРОЕНИЕ
Представим себе на момент такую
схему. Стакан с водой разделен на две
части перегородкой. В перегородке —
отверстие, закрытое мембраной. В
мембрану встроен фермент, превращающий
какое-либо вещество (субстрат) в
продукт. Фермент закреплен в мембране
таким способом, что он связывает
субстрат из раствора слева от мембраны и
освобождает получающийся продукт в
раствор справа от мембраны. Если
теперь добавить в каждый из растворов
равные количества субстрата и
продукта, то спустя какое-то время в левом
отсеке резко понизится концентрация
субстрата, а в правом — повысится
концентрация продукта. При этом
окажется, что энергия, выделяющаяся в ходе
ферментативной реакции, будет
использована на повышение концентрации
веществ в правом отсеке в сравнении с
левым
Работа, затраченная на
концентрирование веществ, называется
осмотической. Поэтому система на рис. 2 — не
что иное, как химико-осмотический
преобразователь, поскольку химическая
энергия, выделяющаяся при реакции,
тратится на осмотическую работу.
В принципе такой преобразователь
, может действовать обратимо.
Например, повышение концентрации
продукта в правом отсеке стимулирует
дальнейшее превращение этого продукта,
если он атакуется другим ферментом
на правой стороне мембраны.
Если один фермент окисляет субстрат
кислородом, а другой синтезирует АТФ
из АДФ и фосфата и оба они
закреплены в одной и той же мембране, то
нельзя ли сопрячь окисление и фос-
21
•ScfloUSHrtb
ff<y &т<1$44Л«4л,:
НИ I
-■•■i
Схема химико-осмотического
преобразователя энергии.
Два раствора одинакового состава
разделены мембраной.
В мембране — фермент,
превращающий вещество-субстрат
в продукт, что сопровождается
выделением энергии.
Мембрана так устроена,
что фермент может связать
субстрат только на левой,
а освободить продукт — только
на правой ее поверхности,
т. е. для освобождения продукта в раствор
необходим поворот фермента в мембране
на 180°
форилирование по принципу,
описанному выше? Для этого потребовалось
бы, чтобы окислительный фермент
переносил через мембрану АДФ и
фосфат или образовывал какой-то продукт,
используемый в реакции синтеза АТФ.
В обширной литературе по
дыхательному фосфорилированию не было
никаких указаний на то, что дыхательные
ферменты действуют как переносчики
АДФ и фосфата через мембрану. Но
только ли АДФ и фосфат участвуют в
данной реакции и только ли АТФ
образуется в ее результате? На первый
вопрос мы смело можем ответить
утвердительно. Что касается второго, то надо
признать, строго говоря,
существование, помимо АТФ, еще одного
продукта, хотя и незначительного по величине.
Этот продукт — молекула воды.
Давайте рассмотрим реакцию синтеза АТФ:
ADPOH + HOP ->-ADPOP + Н20.
Молекула Н20 при синтезе АТФ,
обозначенного здесь ADPOP (буквами Р
показаны атомы фосфора), может
получиться из остатка гидроксила (ОН),
отщепляемого от фосфата
(обозначенного НОР), и иона водорода аденозин-
дифосфата (ADPOH).
Вода — продукт не только синтеза
АТФ, но и дыхания, которое
формально описывается реакцией взрыва
гремучего газа:
2Н2 +02-^2Н20,
с той разницей, что в процессе
участвует не молекулярный водород, а
органические субстраты, поставляющие
атомы Н для образования воды.
Если две реакции, образующие общий
продукт, протекают в одной пробирке,
то они в конце концов могут лишь
замедлить друг друга. В то же время
наша цель — объяснить, почему дыхание
активирует, увлекает за собой
реакцию фосфорилирования. Итак,
введя в поле нашего зрения воду, мы все
еще не продвинулись к цели? Так-то оно
так, да не совсем. Появилась
маленькая зацепка, ниточка, потянув за
которую, можно попытаться распутать
клубок.
Нам нужно, чтобы дыхание влияло
на фосфорилирование, и эта цель уже
достигнута — влияние уже есть. Беда
только в том, что влияние-то
направлено не в ту сторону, куда хотелось
бы. Но ведь мы не учли еще один
непременный компонент системы —
мембрану. Плохо, если вода,
образующаяся при дыхании, и вода,
образующаяся при синтезе АТФ,
выделяется по одну и ту же сторону от
мембраны, то есть в один и тот же отсек. Это
равносильно протеканию двух реакций
в одной пробирке. А что если два
процесса образуют воду по разные
стороны от мембраны? Тогда дыхание будет
создавать избыток воды, образуя ее,
например, слева от мембраны.
Допустив теперь, что синтез АТФ приводит
22
к выделению воды справа от
мембраны, мы создадим ситуацию, когда
синтез АТФ как бы компенсирует нехватку
воды справа относительно возросшей
(из-за дыхания) «концентрации воды»
слева. Тем самым, в принципе говоря,
тормозящее влияние дыхания на фос-
форилирование сменяется
благоприятным эффектом: дыхание создает
избыток продукта (воды) по одну сторону
мембраны, а фосфорилирование
уравнивает «концентрацию воды», образуя
ее по другую сторону мембраны.
Уравнивание концентраций повышает
энтропию системы, и, стало быть,
увеличивается вероятность процесса,
вызывающего это возрастание энтропии. Дыхание
повышает вероятность реакции синтеза
АТФ. Другими словами, дыхание
сопрягается с фосфорилированием.
Наконец-то!
Гипотеза всегда основывается на
предположениях. Она может быть
отвергнута, если хотя бы одно из
предположений противоречит уже известным
фактам. Нет ли таких противоречий в
«водной» гипотезе сопряжения? К
сожалению, есть. В предложенной схеме
дыхание образует, а
фосфорилирование нивелирует, разность
«концентраций воды». Чтобы такая система
работала, мембрана должна быть
непроницаемой для воды. Если мы не выполним
этого условия, то избыток воды,
образуемый слева от мембраны за счет
дыхания, «утечет» на другую ее сторону,
где воды меньше. В результате
«концентрация воды» слева повысится без
всякого фосфорилирования, и энергия
будет безвозвратно потеряна.
Так вот, давно известно, что
биологические мембраны проницаемы для
воды. Они вообще не могут служить
барьером для маленьких нейтральных
молекул. Поэтому у мембран нет шансов
удержать разность «концентраций
воды», даже если дыхание ее образует.
Умозрительное построение «водяной
гипотезы» рушится!
Но может быть, из тех же блоков
удастся построить что-нибудь более
устойчивое?
ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА
На чем же мы споткнулись? На том,
что мембрана — негодный барьер для
воды, продукта дыхания и
фосфорилирования. Но из чего получится вода,
например, при фосфорилировании? Из
Н+, отнятого от АДФ, и ОН-, отнятого
от фосфата. Так ведь Н+ и
ОН-—заряженные частицы, ионы, а для ионов
мембраны, как правило, практически
непроницаемы!
Итак, первое, что нам требуется, это
чтобы синтез АТФ давал не воду, а
ионы Н+ и ОН~, разделенные
мембраной.
Если бы теперь дыхание тоже
образовывало не воду, а Н+ и ОН-, то можно
было бы так расположить ферменты в
мембране, чтобы при дыхании ион Н+
выделялся слева от мембраны, а при
фосфорилировании — справа от нее.
Тогда окажется, что дыхание образует
слева от мембраны кислоту, справа —
щелочь, а процесс фосфорилирования
просто нейтрализует эту кислоту и
щелочь.
Таким образом, реакция
нейтрализации кислоты и щелочи, образованных
дыханием, окажется движущей силой
процесса синтеза АТФ, а разность
концентраций водородных ионов —
фактором, сопрягающим дыхание и
фосфорилирование.
Чтобы завершить строительство
«интеллектуального собора», остается лишь
придумать, как заставить дыхание
образовывать кислоту и щелочь.
Известно, что окисление субстратов
дыхания кислородом катализируется
дыхательными ферментами. Они
бывают двух типов. Одни присоединяют
атомы Н, другие присоединяют электроны.
Если окислить донор водорода (АН2)
ферментом — акцептором электронов
(С), то одним из продуктов реакции
окажутся ионы Н+ :
АН2 + 2С ->-А + 2Сё + 2Н+.
Если теперь восстановить кислород
посредством Сё, то получатся ионы
ОН-:
2Сё + 02 + 2Н+->2С + 20Н-.
По Митчелу, роль дыхания в синтезе
АТФ ограничивается созданием
избытка Н+ на одной стороне мембраны (на
рис. 3 слева) по сравнению с другой ее
стороной. Дыхание как бы сгущает,
концентрирует иона Н+ в одном из двух
отсеков системы, разделенных
мембраной (реакция 1 на рис. 3). Иными
словами, оно совершает осмотическую
работу. Затем осмотическая энергия,
накопленная в виде разности
концентраций ионов Н+ между левым и правым
отсеками, расходуется на химическую
работу, т. е. на синтез АТФ
(реакция 2).
Вот почему Митчел назвал свою
схему «хемиосмотической гипотезой». Она
выгодно отличалась от старой,
«химической» схемы по крайней мере в
одном своем аспекте. Митчел обошелся
без неуловимых промежуточных
продуктов вроде АН2 — фермент, А —
фермент и А ■— фосфат. Ему вообще не
нужны были какие-либо специальные
продукты, общие для реакций дыхания
23
Хемиосмотическая гипотеза Митчел а.
Окисление субстрата АН2 (реакции I)
ферментом-акцептором электронов
(не указан, чтобы не усложнять схему)
происходит на левой поверхности
мембраны. В результате электроны
присоединяются к ферменту,
а протоны уходят в воду.
Затем электроны переносятся ферментом
на правую сторону мембраны
и там восстанавливают
молекулярный кислород или какой-либо
другой акцептор водорода
(в общей форме обозначен буквой В).
Вещество В, присоединив электроны*
связывает иоиы Н+ справа от мембраны,
превращаясь в ВНг.
Синтез АТФ (реакция 2)
происходит таким образом,
что два иона Н+ отщепляются от АДФ
и фосфата справа от мембраны,
компенсируя потерю двух Н +
при восстановлении вещества В.
Один из кислородных атомов
фосфата переносится
на другую сторону мембраны и,
присоединив два иона Н+из левого отсека,
образует Н2О. Остаток фосфорила
присоединяется к АДФ, давая АТФ
и фосфорилирования. По Митчелу,
связующим звеном двух процессов служат
водородные ионы.
Итак, хемиосмотическая гипотеза
была свободна от одного из недостатков
старых схем. В то же время она
объясняла два ранее непонятных момента:
необходимость мембран и механизм
действия веществ-разобщителей.
Совершенно очевидно, что устройство,
придуманное Митчелом, нуждается в
двух пространствах, разделенных мемб-
24
раной, непроницаемой для ионов Н+ и
ОН-. Любое нарушение изолирующих
свойств мембраны, например
повышение ее- проницаемости для Н* то есть
протонной проводимости, должно
подавлять процесс синтеза АТФ. Что
касается дыхания, то при повышении
проводимости оно ускорится, так как
перенос электронов, уже не приводящий
к накоплению энергии, «покатится под
гору», превращая всю энергию дыхания
в тепло.
Так ведь это же и есть разобщение
дыхания и фосфорилирования: тот
самый феномен, над объяснением
которого бились авторы «химических» гипотез,
заставляя динитрофенол уподобиться
фосфату в реакции с ферментом!
Митчел обратил внимание на то, что
все разобщители являются
растворимыми в жирах слабыми кислотами, то есть
имеют в своем составе легко
отщепляющийся протон (в формулах
разобщителей, приведенных выше, он выделен
жирным шрифтом). Так возникло
предположение, что разобщители служат
переносчиками протонов через мембрану:
протонируются на той ее стороне, где
дыхание создает избыток ионов Н+
затем диффундируют, неся лишний
протон, через мембрану и освобождают Н+
в противоположном отсеке, где
водородные ионы в дефиците.
КОРНИ ГИПОТЕЗЫ
Пожалуй, только два факта (оба
негативного свойства!) были положены
Митчелом в основу его гипотезы в далеком
уже 1961 г. Это — невозможность
найти химические продукты, которые
были бы общими для дыхания и
фосфорилирования, и необъяснимость роли
мембран и действия разобщителей в
рамках традиционных представлений,
почерпнутых из аналогий с брожением.
Однако было бы ошибочным
полагать, что хемиосмотическая гипотеза
возникла совсем уж на пустом месте.
Еще в 1939 г. Г. Лундегард писал о
возможности образования кислоты и
щелочи мембранными
окислительными ферментами. Лундегард был
первым, кто «уложил» дыхательный
фермент поперек мембраны, увидев в этом
механизм концентрирования ионов.
В сороковые годы эту идею подхватили
И. Дж. Конвей и Т. К. Брэйди, а в
начале пятидесятых — Р. И. Дэви, А. Г. Ог-
стон и Г. Кребс.
Выдвинув гипотезу о разделении Н+
и ОН-при синтезе АТФ, Митчел
заполнил недостающее звено, замкнул
«протонный цикл» и объяснил природу
сопряжения между дыханием и фосфори-
лированием.
Окончание следует
^*ч>
.***
r3
"In vitro"
ii-
вместо ш vivo
tt
Т. Н. ПАВЛОВА
Нынешняя химия (впрочем, как и
многие другие науки и производства)
немыслима без четвероногих мучеников
науки. Лаки, краски, бесчисленные
новые синтетические материалы, которые
потоком вливаются в наш быт, сначала
поступают в токсикологические
лаборатории. Там животных заставляют вдыхать
распыленные вещества, втирают их в
кожу, брызгают на слизистые оболочки
25
глаз, пробуют на животных летальные
дозы... Когда вы покупаете тушь для
ресниц, губную помаду или зубную
пасту, можете быть уверены, что они
прошли через такие процедуры. Люди
поверили, что иначе нельзя, что
невозможно обойтись без животных там, где
требуется риск, где нужно разведать новые
пути — по тернистой тропе цивилизации
человек посылает впереди себя
безответных четвероногих разведчиков.
Наш век удивителен тем, что никого
ничем не удивишь. Так и в нашем
случае: едва в солидных масштабах
началось использование животных для
тестирования (в скромных масштабах
тестирование ядов на рабах и животных
практиковалось еще в древности), как
заговорили про замену животных другим
живым объектом. Парадокс? Ведь
любой живой объект, за исключением
растений,— не что иное, как животное.
Но это с какой стороны смотреть: если
рассматривать живое не на уровне
организма, то живое — это не что иное, как
система клеток, иначе — ткани и сами
клетки. И ткани и клетки могут вести
себя достаточно самостоятельно. Вот
их-то вместо целостного организма и
начали использовать в онкологических,
генетических и токсикологических
исследованиях и при изготовлении вакцин и
сывороток.
«In vivo» по-русски означает «в
живом», a «in vitro» — «в стекле, в
колбе»; методы же работы с культурами
клеток и тканей, живущими под
стеклом, назвали инвитровыми. Теперь,
когда в ходу инвитровые методы, перед
сотнями тысяч усатых розовоглазых
белых мышей забрезжила надежда:
недалек день, когда их жизнь больше не
потребуется, чтобы получить ответ, вреден
ли, скажем, новый лак для волос.
Вот конкретный пример.
Токсикологическая лаборатория Московской
городской санитарно-эпидемиологической
станции начала выявлять токсичность
химических веществ не на животных, а на
изолированных митохондриях печени.
Процедура анализа проста, в нем
используется серийная аппаратура и
реактивы, что гарантирует дешевизну
анализа. Суть метода в универсальности
процессов окисления и фосфорилирования
у всех животных, от насекомых до
человека. О воздействии веществ на
организм судили по изменениям в процессе
дыхания, то есть по потреблению
кислорода. По аналогии с организмом
изолированные митохондрии печени
помещают в герметическую ячейку;
концентрацию кислорода регистрируют пол яро-
графически — сила тока, протекающего
через электроды (опущенные в
суспензию митохондрий), меняется
пропорционально концентрации кислорода в
растворе. Понятное дело, что вещество,
токсичность которого надо определить,
добавляют в раствор с митохондриями.
У инвитровых методов неоспоримые
преимущества перед прежними
способами биологического тестирования:
точность ответов, малый разброс данных,
быстрота получения ответа, дешевизна.
Мы можем гордиться — у Советского
Союза приоритет в создании первого
банка тканей для инвитровых методов.
Все это весьма важно. Не менее
важно и другое — инвитровые методы
гуманны. В августе 1977 года приказом
Министра здравоохранения СССР были
утверждены «Правила проведения
работ с использованием
экспериментальных животных», гуманнейший документ,
обязавший экспериментаторов работать
на животных в щадящих условиях*.
Правила запрещают болезненные
процедуры на животных без анестезии,
регламентируют условия содержания
животных, подготовку их к эксперименту,
уход за ними после операции... Суровые
требования предъявляются к самому
экспериментатору — тот несет личную
ответственность за используемое им
животное. Ныне при представлении к
печати работ, выполненных на животных,
авторы обязаны указать тип
обезболивания и способ безболезненного
умерщвления животного, не
сопровождающегося у него чувством тревоги и страха.
Работы, не содержащие этих данных,
будут отклоняться редакциями научных
журналов, а проведение экспериментов
без обезболивания лишает автора права
на публикацию работ и защиту
диссертации.
Без инвитровых методов не обойтись в
тех областях исследований, где
нежелательно фармакологическое
обезболивание. Эти методы незаменимы и при
биотестировании — проверке новых
веществ на токсичность. Сотни животных,
которыми пришлось бы пожертвовать,
чтобы дать предварительный ответ о
вредоносности вещества, сотни других,
на которых вещество стали бы
испытывать в летальных дозах, могут
радоваться своей звериной жизни. Ныне на все
эти вопросы могут ответить культуры
клеток, ответить быстро, четко и
дешево. Знаете пи вы, что такое содержать
виварий? Животные — они живые, им
нужно есть и пить каждый день. Живот-
«Правила...» и часть «Приложений» к ним
помещены на стр. 27—29.— Ред.
26
ные — это специальные помещения,
корма, штат сотрудников по уходу за
ними, это питомники, транспорт...
Словом, животные встают государству в
копеечку. И все это — точнее почти все —
не нужно, если под стеклом растут
невозмутимые культуры клеток.
До сих пор для приготовления вакцин
и сывороток, например для прививок
против оспы или полиомиелита, берут
животных, организм которых
используется как среда, вырабатывающая нуж-
Приложение
к приказу Министра
здравоохранения СССР
№ 755 от 12Ю8.1977 г
ПРАВИЛА
ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
1.1. Настоящие Правила распространяются
на все учреждения, организации и
предприятия системы здравоохранения СССР
и регламентируют все виды использования
экспериментальных животных в
медико-биологической практике: для научного
эксперимента, в целях обеспечения учебного
процесса, биологического тестирования, в ходе
изготовления вирусных, бактерийных и
других препаратов.
1.2. Правила имеют целью:
— повышение качества научных и других
видов работ с животными;
— обеспечение принципов гуманного
обращения с животными (...)
2.2. Учреждения могут проводить работу
с животными в том случае, если они имеют:
а) в иварий
(экспериментально-биологическую клинику), оборудованный согласно
Санитарным правилам от 06.04.73 № 1045—73;
б) экспериментальную лабораторию,
оборудованную согласно требованиям (...);
в) штат сотрудников, обеспечивающий
уход за животными и выполняющий
требования гуманного обращения с ними.
(Приложения № 2, 3...).
3.1. К работе с экспериментальными
животными допускаются лица, имеющие
высшее медицинское, ветеринарное,
зоотехническое, фармацевтическое или
биологическое образование, разрешение на право
использования животных и несущие
ответственность за соблюдение Правил.
3.2. Лица, имеющие среднее
медицинское, ветеринарное или зоотехническое
образование (а в учебных учреждениях и
студенты) и знакомые с настоящими
Правилами, допускаются к проведению неслож-
Печатаются с сокращениями.
ный препарат. А что если химическим,
искусственным путем создать ту среду,
которая нужна, чтобы созрела вакцина?
Нельзя ли искусно фальсифицировать
живую среду организма, чтобы
капризные вирусы не заметили подмены?
«Болезнь» будет протекать не в
организме, скажем, теленка, а в колбе, и
препарат готов.
У инвитровых способов великое
будущее. Остается только пожелать, чтобы
оно скорее стало настоящим.
ных и неболезненных процедур на
животных, без получения персонального
разрешения, но под контролем ответственного
лица и под его ответственность, за
исключением персонала предприятий по
производству бактерийных и вирусных препаратов.
3.3. За подготовку экспериментатора к
работе с животными и за соблюдение
Правил использования животных в целом
несет ответственность руководитель кафедры
(отдела, лаборатории, кабинета), в
которых работает лицо, допущенное к
эксперименту на животных.
4.1. Комиссия по экспериментальной
работе при Ученом медицинском совете
Минздрава СССР контролирует соблюдение
норм гуманного обращения с животными,
условий содержания и проведения работы
с ними (...)
4.4. При представлении в печать данных
о результатах исследований, выполненных
с использованием экспериментальных
животных, учреждения и отдельные лица
обязаны указывать сведения об использовании
животных (вид, количество, тип
применявшегося обезболивания и т. д.).
5.1. Все процедуры на животном,
которые могут вызвать у него боль или иного
рода мучительное состояние, проводятся
при достаточном обезболивании (под
местной анестезией или наркозом), кроме
случаев использования животных для
получения биологических препаратов, их
контроля в иммунологических исследованиях
(Приложение № 3). Опыты с применением
миорелаксантов, которые не являются
обезболивающими средствами, во всех случаях
проводятся при полном обезболивании.
5.2. Запрещается использование
животного для болезненных процедур более чем
один раз, кроме животных, используемых
для контроля биологических препаратов,
в их производстве, животных-доноров и
при изучении схем иммунизации.
При необходимости повторных опытов
такого рода вопрос должен обсуждаться на
ученом совете института и проведение
эксперимента санкционировано решением
Комиссии по экспериментальной работе
(союзной или республиканской).
5.3. При проведении экспериментов и
других процедур в условиях повышенного
17
риска нанесения животному болезненных
раздражений (травма в затруднительных
условиях наблюдения за клинической
картиной состояния животного, обездвижение
животного, выполнение процедур на
животных малоопытными лицами (например,
студентами) строго обязательно
присутствие лица, ответственного за использование
животного и контроль с его стороны за
сохранением адекватного обезболивания.
5.4. В послеоперационном периоде
животное должно получать
квалифицированный уход и адекватное обезболивание (...)
6.2. Нарушение Правил гуманного обра-
Приложение № 2
к Правилам проведения работ
с использованием экспериментальных
животных
УХОД ЗА ЖИВОТНЫМИ
В ВИВАРИИ
{ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ
КЛИНИКЕ)
1. 'Условия содержания животного в
виварии должны обеспечивать для него
нормальный биологический фон.
2. Важнейшим условием этого является:
а) содержание животного в
вентилируемом, освещенном, отапливаемом
помещении;
б) обеспечение его водой для питья и
нормальным питанием;
в) своевременная уборка помещения.
В виварии недопустимы громкие
разговоры, шум.
3. Санитарно-гигиенические требования
к помещению вивария изложены в
соответствующих разделах Санитарных правил.
4. Кормление и водопой животных
должны производиться в строгом соответствии
с действующим приказом. (Приказ № 163
от 10 марта 1966 г. Министра
здравоохранения СССР).
Приложение № 3
к Правилам проведения работ
с использованием экспериментальных
животных
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ
ПРОЦЕДУР НА ЖИВОТНЫХ
1. ПОДГОТОВКА ЖИВОТНОГО
К ЭКСПЕРИМЕНТУ
1, В период введения в эксперимент
животное должно адаптироваться к
обстановке лаборатории и привыкнуть к
экспериментатору.
щения с животными и проведение
экспериментов в условиях, ставящих под сомнение
научную достоверность полученных данных,
может повлечь за собой в установленном
порядке применения к виновным лицам мер
дисциплинарного воздействия, а также
запрещения научных публикаций, защиты
диссертационных работ и запрещения
дальнейшего использования экспериментальных
животных в научных и учебных целях.
Заместитель Председателя УМС
Минздрава СССР
В. И. СОКОЛОВ
На кормокухне вивария должны быть
вывешены нормы кормления животных и
выход продуктов (в том числе и вареных
кормов) для животных всех видов,
содержащихся в виварии, а также указание часов,
в которые производится кормление и смена
воды в поилках.
Выдача кормов должна производиться
заведующим складом (фуражиром) с веса.
Каждый рабочий обязан расписываться в
журнале за полученные им корма.
Выдаваемые корма должны отвечать нормам по
весу, ассортименту и качеству.
Во всех клетках должны находиться
постоянно неопрокидывающиеся поилки со
свежей водой.
Режим кормления в выходные и
праздничные дни должен быть таким же, как
в будни.
5. Размер клеток для
экспериментальных животных (кроме обезьян) определен
в соответствующем разделе Санитарных
правил, но он должен обеспечивать
животному свободное передвижение.
Мелких обезьян (макаки и др.) следует
содержать по одной в клетках с
прижимным устройством размером не менее чем
1,5X1,5X1,5 м. Крупные обезьяны
содержатся в комнатах-вольерах. Температура
воздуха в помещении для обезьян должна
быть не ниже +25°С.
Собаки в хроническом эксперименте
должны выводиться из клеток для выгула.
2. При доставке в лабораторию крупных
животных запрещается применение силовых
или болезненных приемов. В случае
агрессивных или истеричных животных можно
сделать предварительную премедикацию
с помощью безыгольных инъекторов с
удлиненной насадкой.
3. Мелких животных (грызунов и пр.)
следует брать осторожно, применять
корнцанги только с резиновыми насадками, не
сжимать животных сильно руками, что
причиняет животным травмы и боль. (См.
О. Н. Елизарова и соавт., Пособие по
токсикологии для лаборантов. М., 1974).
Запрещается оставлять животных в ожидании
эксперимента бопьше, чем это необходимо
для проведения премедикации.
28
4. Запрещается переносить мелких
животных по холоду в неутепленных клетках.
2. ПРЕМЕДИКАЦИЯ.
ФИКСАЦИЯ ЖИВОТНОГО
1. Премедикация проводится ответственным
за работу с животным лицом или под его
наблюдением.
2. Если животное испугано или состояние
наркоза наступает не сразу,
экспериментатор должен ждать, пока животное не
успокоится или не заснет.
3. Животное можно фиксировать только
после того, как подействует наркоз.
4. При проведении процедур, которые
требуют иммобилизации бодрствующих
животных, разрешается привязывать
животное к лабораторной доске только на
непродолжительное время. Для
иммобилизации животного на продолжительное время
следует применять ящики-домики и щитки-
ошейники.
5. После фиксации собак с них
снимаются повязки-намордники.
6. Повязки на конечностях животного
должны быть мягкими, не препятствовать
кровообращению; животному не должна
быть придана неудобная поза с
вывернутыми конечностями.
7. При помещении бодрствующего
животного в стереотаксический аппарат
необходимо провести местное обезболивание
участков головы, подвергающихся сдав-
лению.
3. ОБЕЗБОЛИВАНИЕ
1. После дачи животному наркоза
необходим постоянный контроль со стороны
экспериментатора (или анестезиолога) за
уровнем наркоза. При использовании мио-
релаксантов рекомендуется
систематическое выведение животного из состояния
обездвижения для проверки уровня
наркоза.
При первых признаках ослабления
наркоза он должен быть углублен.
Запрещается применение средств,
препятствующих контролю за уровнем
наркоза: афонии, завязывания морды и т. д.
2. Все эксперименты с нанесением
животному болезненных ощущений, включая
эксперименты по изучению шока, должны
проводиться с. отключением сознания у
животного. Допускается нанесение
пороговой боли при изучении механизма боли и
влияния на организм анальгетиков и
анестетиков.
Порог боли определяется индивидуально
для каждого животного; критерием
возникновения порогового болевого ощущения
следует считать реакцию избегания:
отдергивание конечности, перемену места,
прыжок. Нанесение болевых раздражений,
вызывающих голосовую и активную
двигательную (оборонительную) реакции,
запрещается. Пороговые болевые раздражения
наносятся в условиях свободного поведения
животного.
Наносимая пороговая боль должна быть
непродолжительной. Развитие стрессовых
состояний у животного в результате
болевых раздражений и других мучительных
состояний недопустимо.
3. При биологическом тестировании и
производстве медико-биологических
препаратов все процедуры проводятся в
условиях щажения животного; болезненные
процедуры при маркировке животных
(отрезание ногтевых фаланг и др.), при взятии
крови, при воздействии на слизистую глаза
и т. д. должны проводиться под местной
анестезией или другого рода
обезболиванием.
4. Дозы и время введения препаратов
должны фиксироваться в соответствующих
документах (протокол эксперимента).
4. УХОД ЗА ЖИВОТНЫМИ
В ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ
1. При доставке животного в клетку после
операции должны использоваться удобные
носилки, исключающие нанесение
животному травм, сдвигания повязок. В случае
применения миорелаксантов и
искусственного дыхания животное должно оставаться
в лаборатории до полного восстановления
дыхания.
Грызуны, получившие травмы, например
при взятии крови из хвоста, отсаживаются
в отдельную клетку во избежание покусов.
2. Животное в хроническом опыте
должно быть помещено в удобную клетку,
облегчающую также условия наблюдения и
ухода за животным. С момента появления у
животного болей оно должно получать се-
дативные и обезболивающие препараты.
Животное должно получать
квалифицированный уход под контролем
экспериментатора.
3. После особо сложных и ответственных
операций рекомендуется первые сутки
устанавливать круглосуточное дежурство
около животного.
4. Состояние животного и назначения
препаратов должны отмечаться в
протоколе эксперимента.
29
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
КАК В ДЕТСКОМ
КОНСТРУКТОРЕ
Большие легкие кирпичи,
которые при кладке
соединяются друг с другом, как
детали детского
пластмассового конструктора, предлагают
использовать в строительстве
два изобретателя из
Австралии. Готовятся такие кирпичи
из смеси глины с
древесными опилками, которые
частично выгорают при обжиге, и
материал становится более
легким, пористым. Три ноеых
кирпича занимают такой же
объем, как десять старых,
а весят почти в пять раз
меньше. И вот что еще
важно : стро и те л ь но го ра ство ра
при кладке таких кирпичей
требуется намного меньше,
чем обычно.
НЕ ШАЙЯ-ТЕЙК, ТАК ОПЯТА
Любопытное сообщение
поместил в конце прошлого
года журнал «NewsweeK».
Растущие в некоторых странах
Азии съедобные грибы
Dentinus edodes (тибетцы
называют их шайя-тейк)
считаются чуть ли ни самой
полезной пищей. Но в отличие
от обычных шляпочных
грибов, которые растут «как
грибы», эти экзотические
создания в естественных
условиях вызревают почти два
года. Впрочем, одна из
английских фирм предложила
недавно ускоренный метод
выращивания этих грибов в
домашних условиях. Всем
желающим (за довольно
высокую плату) фирма высылает
специальное
приспособление — на вид не что иное,
как трухлявое бревно
длиной е полметра, лежащее в
поддоне. Спорами
экзотического гриба оно засеяно
заранее, и нужно только во-
время подливать воду в
поддон. Бревно хранят при
комнатной температуре в слабо
освещенном месте. Через
месяц можно снять первый
урожай. Грибы будут
появляться на бревне еще целый
год.
Может быть, подобным
способом можно получать
и обычные опята? Они ведь
тоже растут на трухлявых
бревнах.
А ВСЕ ОТ ГРЯЗНЫХ РУК
Канадские
исследователи-детективы разработали ноеый
вариант дактилоскопии.
Пользуясь этим способом, не
надо опылять слабые отпечатки
графитом или тальком. Метод
основан на флуоресценции
мельчайших частиц грязи
под действием лазерного
зо
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
излучения. Яркий зеленый
луч аргонного лазера наводят
на исследуемый предмет
и через очки со
светофильтрами, не пропускающими
зеленый свет, наблюдают
светящиеся отпечатки пальцев.
Можно их и
сфотографировать. Новый метод
позволяет обнаружить отпечатки
пальцев на любых
материалах — пластиках, резине,
дереве, металле (в том числе
окрашенном), на тканях и
бумаге, в том числе на
денежных купюрах и банковских
чеках.
Впрочем, выяснилось, что
под действием лазерного
луча светятся только отпечатки
грязных пальцев.
Флуоресцируют-то частицы жиров,
нефтепродуктов, красок,
чернил и (внимание!) остатки
аминокислот, выделяемых
через поры кожи. К сожалению,
если преступник работал
чистыми руками, обнаружить
отпечатки его пальцев новый
метод не помогает.
ПОЧЕМ ДРОВИШКИ!
Возможно, что скоро ответ
на этот вопрос кое-где будет
таким: «34 доллара за тонну
гранул». Как сообщил журнал
«Engineer ing and News
Record» A979, № 3), в лесистых
районах США собираются
строить электростанции,
топливом для которых будут
служить не газ, не нефть, не
каменный уголь, а дрова. Или,
точнее, древесные гранулы,
производство которых вот-вот
начнется. Теплотворная
способность таких гранул вдвое
меньше, чем у нефти. Когда-то
в ходу была поговорка —
«голод научит щепки
глодать». Применительно к
энергетике эта поговорка
приобретает новый смысл.
И СЕРОВОДОРОД ДЛЯ НИХ
СЪЕДОБЕН
Сероводород,
скапливающийся в горных выработках при
добыче серы и некоторых
других полезных ископаемых,
представляет серьезную
опасность для здоровья горняков
Да и запах его — не из
лучших... Недавно специалисты
Краковской
горно-металлургической академии и
Исследовательского центра серной
промышленности «Сяркопопь»
(Польша) разработали метод
удаления из шахт этого
неприятного и вредного газа
с помощью тиобактерий.
При сравнительно небольших
затратам этот метод позволяет
избавиться от девяти десятых
сероводорода,
выделяющегося в шахтах и скважинах.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НЕ ПРО ВАС
БУДЬ СКАЗАНО
Если кого-то — не про вас
будь сказано — укусила
змея, нужна срочная
медицинская помощь. Есть немало
приемов экстренной помощи,
однако все они не столь
эффективны, как хотелось бы.
Австралийские врачи, по
сообщению ТАСС из Канберры,
поел в долгих экспериментов
на обезьянах пришли к
выводу, что лучший способ первой
помощи при укусе — зто
придать мышцам в пораженной
области полную
неподвижность. Например, если змея
укусила в руку или в ногу
(а так случается чаще всего),
то л о верх бинта надо
наложить шину из подручных
материалов. Опыты показали,
что при таком способе,
простом и общедоступном,
проникновение яда в организм
замедляется по меньшей мере
на четыре часа. Эти
драгоценные часы надо потратить на
то, чтобы добраться до
ближайшей больницы.
ДОЗИМЕТР
НА ФРЕОНОВОМ
СТУДНЕ
Самый простой прибор,
позволяющий обнаружить
радиоактивное излучение,— это
просто кусочек фотопленки,
которая при облучении
засвечивается. Но тут есть одно
неудобство: результат можно
узнать только после
проявления пленки. Этого недостатка
лишен портативный дозиметр
новой конструкции (патент
США № 4 143 274). Он
представляет собой небольшую
герметически закрытую
капсулу, заполненную под
давлением желатино-гл и цери
новым студнем, который
пропитан жидким фреоном. В
таких условиях фреон, точка
кипения которого намного
нижв нуля, остается жидким
и при комнатной температуре.
Но стоит капсуле
подвергнуться радиоактивному
облучению, как фреон испаряется и
в студне возникают хорошо
видимые пузырька —
сигналы опасности.
сколько и кто
В журнале «Chemical and
Engineering News» A979, № 11)
приведены сведения о том,
сколько опасных для человека
отходов производит в год
промышленность США.
Оказывается,— почти 35
миллионов тонн. Наибольший вклад
в это грязное (в буквальном
смысле слова) дело вносит
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ
НОВОСТИ OTOBCfCL
органическая химия—12
миллионов тонн, металлургия —
9, гальваническое
производство и неорганическая химия —
ло 4, текстильная
промышленность и нефтепереработка —
ло 2 миллиона тонн. Вот в
каких отраслях в первую
очередь надо создавать
безотходную технологию. И еще,
конечно, в бумажном
производстве, хоть оно и не
попало в список американских
призеров.
НЕ ТОЛЬКО
ДЛЯ КОЛБАС
При спасении ребенка,
родившегося с врожденным
пороком — без брюшной стенки,
решающую роль сыграла
тонкая полиамидная пленка
«тарнамид», с помощью которой
до основной операции органы
брюшной полости ребенка
предохранялись от инфекции
и от испарения жидкостей
одновременно. Пленка
«тарнамид» прозрачна, не
пропускает воздуха, но умеренно
проницаема для воды,
устойчива в кислой и щелочной
среде и совершенно безвредна
для организма. Из нее же в
Польской Народной
Республике делают оболочку колбас.
ВЕС
И ГИПЕРТОНИЯ
В рамках национальной
программы по выявлению
гипертонии у населения в США было
обследовано более миллиона
человек. Изучали, в частности,
влияние избыточного веса на
распространение и развитие
гипертонии. Обследовали
людей в возрасте от 20 до 64 лет.
Давление измеряли медики,
а взвешивание не
производилось: вес оценивали
(пониженный, нормальный или
повышенный), как правило, сами
пациенты. Исключения
составляли случаи явного
несоответствия между комплекцией
человека и его мнением о
собственном весе. Как и
следовало ожидать, оказалось, что
у людей с избыточным весом
гипертоническая болезнь
встречается намного чаще,
чвм у худощавых.
Гипертоников в возрасте от 20 до
39 лет среди тучных вдвое
больше, чем у средних, и втрое
больше, чем среди худых.
В возрастной группе от 40
до 64 лет гипертоников с
повышенным весом было в
полтора раза больше, чем в
группе с нормальным весом, и
вдвое больше, чем среди
худощавых.
31
Проблемы и методы
современной науки
Простой синтез
Современная технология сложна
чрезвычайно. И если о новом методе
производства, о новом химическом синтезе,
о новом технологическом процессе
говорят «прост и изящен», понимать это
буквально не следует. Речь идет скорее
об относительном упрощении
сверхсложного процесса, сокращении числа
стадий, промежуточных операций.
Простой синтез. Это уникальная
аппаратура, высокая температура и
давление, сложный катализатор, инертная
атмосфера, это тонкая очистка
промежуточных и конечных продуктов.
Словом, очень непросты новые «простые»
технологии. Однако бывают
исключения. Об одном из них и пойдет речь.
ЧТО ТАКОЕ СВС
В подмосковной Черноголовке, в
отделении Института химической физики
Академии наук СССР, заведующий
отделом макроскопической кинетики
химических реакций доктор
физико-математических наук Александр
Григорьевич Мержанов и инженер Виталий
Михайлович Маслов демонстрировали
корреспонденту разработанный здесь
новый технологический процесс, новый
физико-химический метод —
самораспространяющийся
высокотемпературный синтез тугоплавких соединений, или
коротко СВС.
Исходные продукты — два металла,
цель синтеза— их химическое
соединение. Небольшой серый цилиндр,
спрессованный из смеси двух металлических
порошков, помещен на подставку и
накрыт стеклянным колпаком. К
цилиндру подведена тонкая запальная
проволочка. Инженер Маслов поворачивает
ручку автотрансформатора — подав
ток на проволочку, поджигает смесь.
Металлический столбик вспыхивает.
Вернее сказать, верхний его конец, что
возле проволочки, мгновенно раскаляется
добела. Раскаленная зона пробегает по
образцу сверху вниз. И столбик вновь
становится серым, разве что чуть
темнее, чем до опыта. Но это уже не смесь
порошков, а готовый
продукт—химическое соединение. Очищать его не
надо.
Опыт пришлось повторить несколько
раз. Иначе нельзя разглядеть,
разобраться, что происходит с
металлическим столбиком в короткие мгновения,
когда по нему прокатывается
светящаяся волна. Синтез идет меньше секунды.
Он по-настоящему прост и
действительно красив.
ПЕЧЬ ЕСТЬ ПЕЧЬ
С помощью СВС в Черноголовке уже
удалось получить свыше 150
тугоплавких соединений металлов с
неметаллами — бориды, карбиды,силициды, халь-
когениды, нитриды, гидриды, интерме-
таллиды, твердые растворы.
Эти соединения хорошо известны.
У них богатый набор ценнейших
физико-химических свойств: у одних —
жаропрочность и высочайшая коррозионная
стойкость, у других — особая твердость
и уникальные электрические свойства,
третьи отличаются износостойкостью и
беспористостью. Они давно стали
незаменимыми в производстве твердых
сплавов, режущего инструмента и
абразивов, в изготовлении
нагревательных элементов и специальных смазок,
они применяются в качестве защитных
покрытий, высокотемпературных
конструкционных материалов, в ядерной
энергетике. Потребность в них
возрастает с каждым годом.
Сейчас главная трудность в создании
новых материалов и изделий из
тугоплавких соединений — синтез самих
соединений. Как правило, их
синтезируют в печах при температурах свыше
1200°С; это длительные, многочасовые
процессы, которые протекают в
твердой фазе.
Но печь есть печь. Традиционная
технология порошковой металлургии не
позволяет доводить реакции до конца,
получаемые соединения всегда
загрязнены исходными веществами и
промежуточными продуктами. К тому же
производительность печного синтеза
невелика.
Вот почему последние годы идет
поиск новых методов получения
тугоплавких соединений. Это газофазное
осаждение, синтез в низкотемпературной
плазме, в ударной волне. И наконец,
самораспространяющийся
высокотемпературный синтез, СВС, о простоте
которого читатель уже осведомлен.
32
ПУШКИ ЗАРЯЖЕНЫ
ТИТАНОМ И САЖЕЙ
Хорошо известно, что самый блестящий
результат, полученный в чистых
лабораторных условиях, как говорят, «в
стекле», отнюдь не всегда воспроизводится
в условиях промышленных и даже
полупромышленных. Синтез, простой и
изящный под стеклянным колпаком, в
большой установке может растерять
свои простоту и изящество.
По соседству с лабораторией, где
метод СВС демонстрировался «в
стекле» — небольшое производство.
Несколько похожих на стальные пушечки
реакторов — длиной метр-полтора.
Сейчас Они заряжены смесью титанового
порошка с сажей. Нетрудно догадаться,
что в результате синтеза, если он,
конечно, пойдет, получится карбид титана.
Одна из пушек уже подготовлена к
работе: крышка плотно завинчена,
через рубашку охлаждения пущена вода,
вакуумный насос создал внутри
реактора небольшое разряжение. Сейчас
через запальную проволочку пустят ток,
и синтез начнется.
Ток включили. Но ничего
примечательного после этого не произошло —
ни пламени, ни шума. Дав пушке
немного остыть, свернули крышку, и на
пол медленно съехала серая матовая
чушка, довольно увесистая,
определенно не легче двухпудовой гири. С нее
счистят тонкий поверхностный слой, в
котором возможны примеси, расколют
ее на куски, измельчат и просеют.
Получится порошок карбида
титана—готовый продукт для порошковой
металлургии, для производства жаростойких
деталей, твердых сплавов, абразивов.
КУДА СМОТРЕЛИ РАНЬШЕ!
Что же получается? Предельно просто,
как готовят древесный уголь для
мангала, можно получить карбид титана,
или дисилицид молибдена, или борид
ниобия, или гидрид циркония —
вещества чуть ли не экзотические, для
производства которых по сей день
используются архисложные современные
технологии. И все — путем обычного
сжигания одного вещества в другом:
горючее — металл (Ti, Zr, Hf, Nb),
окислитель— неметалл (В, Si, С, S, Se, N2,
Н2). Куда, как говорится, смотрели
раньше исследователи — физикохимики
и технологи?
Можно смело утверждать, что теория
горения и ее практические приложения
отнюдь не запущенные области знания.
Перед физической химией горения
ставили и продолжают ставить
фундаментальные задачи энергетика, химическая
промышленность, двигателестроение,
оборонная техника. И эти задачи
успешно решались и решаются.
Существует стройная теория горения,
основы которой заложили Н. Н.
Семенов, Я. Б. Зельдович, Д. А. Франк-
Каменецкий; детально изучены
процессы в топках котлов, цилиндрах
двигателей, ракетных соплах. Но и дрова в
печи, и газ в кухонной плите, и мазут в
топке, и порох в оружейном патроне
горят, образуя неконденсированные,
газообразные продукты. Поэтому
абсолютное большинство исследований
было посвящено именно таким
процессам — горению, которое
сопровождается образованием неконденсирован-
ных веществ.
Нельзя сказать, чтобы безгазовое
горение оставалось в физической химии
белым пятном. Еще в прошлом веке
Н. Н. Бекетов исследовал системы,
сгорающие с выделением небольшого
количества газа, и заложил этими
работами основы современной
алюминотермии ферросплавов. Однако вплоть до
последних лет горение с полностью
конденсированными продуктами
считалось в общем-то экзотическим
процессом. А раз так, то и особого внимания
не привлекало.
Между прочим, в Черноголовке
безгазовым горением занялись в конце
шестидесятых годов, вовсе не
преследуя серьезных практических целей.
«ИСТОРИЯ ОГНЕННОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА»
Так назван короткометражный фильм
о методе СВС и его создателях. Для
главы о короткой истории исследований
безгазового горения воспользуемся
готовым заголовком.
А. Г. Мержанов: «Мы исследовали
один из случаев горения. Стремясь
найти лимитирующую стадию процесса,
мы попытались исключить влияние
факела пламени и для этого стали
исследовать горение в системе РегОч—AI.
Алюминий испарялся и газил, смазывая
картину. Мы забалластировали систему
глиноземом: температура горения
снизилась, алюминий перестал выкипать.
Так был получен истинно безгазовый
состав. Об этом свидетельствовал вес
образца: после горения он не
изменялся. Мы предложили математическое
описание процесса, теория совпала с
экспериментом.
Теперь нас интересовала
высокотемпературная кинетика химической
реакции, поскольку именно кинетика, как из-
2 «Химия и жизнь» № 10
зз
вестно, определяет скорость горения.
Для кинетических исследований
система Fe203—Al—AI2O3 слишком
сложна, при ее горении образуется
много промежуточных продуктов.
Стали искать системы попроще и довольно
скоро, что называется, наткнулись на
одну из них. Сожгли титан в боре и
получили твердый продукт — Ti В.
Проанализировали и были поражены его чиг
стотой.
Мы поняли, что это новый метод
неорганического синтеза, позволяющий
получать вещества исключительно
высокого качества. Температуры горени я
значительно выше, чем в печи. С этим
связаны и высокая полнота
превращения веществ, и высочайшая чистота
получаемых соединений.
О чистоте продуктов, получаемых
методом СВС, надо сказать особо. Высокая
полнота превращения реагентов
приводит к тому, что получаемые вещества
могут содержать лишь ничтожные
примеси непрореагировавших исходных
компонентов. Синтез происходит
мгновенно, значит, продукты не успевают
прореагировать с материалом реактора.
Наконец, при высокой температуре,
характерной для метода СВС, испаряются
все летучие примеси, вещества
очищаются от окисных пленок (например, при
синтезе карбида титана идет реакция
Ti02 +2C-^TiC + C02 )• Можно сказать,
что во фронте горения идет интенсивная
самоочистка.
Оценив все достоинства метода, мы
стали перебирать системы, что
называется, веером и получать самые
экзотические вещества одно за другим.
Начали связываться с
промышленностью. Тогда от заводских технологов
и услышали впервые: со ста граммами
мы работать не умеем, дайте нам сто
килограммов I И начали нарабатывать
весомые количества веществ».
НЕМНОГО О МЕХАНИЗМАХ
Итак, в Черноголовке стали веером
перебирать возможные пары —делали
самые необходимые
термодинамические прикидки, оценивали теплоту
горения и сжигали. Синтез следовал за
синтезом, и неизменно доктор
Мержанов и его сотрудники получали
ценнейшие высококачественные вещества
шокирующе простым способом.
Результатами заинтересовалась
промышленность. .В Черноголовку
зачастили представители заводов,
выпускающих высокотемпературные нагреватели,
твердые сплавы, цветные металлы,—
из Запорожья, Баку, Кировакана,
Полтавы. Начались внедренческие забо-
34
ты, по большей части приятные,
поскольку дело шло.
Но в институте продолжались и
теоретические исследования горения с
конденсированными продуктами.
Во-первых, они, как помнит читатель, как раз
и привели к открытию СВС. А
во-вторых, тонкие исследования
механизмов горения — это вообще конек
Института химфизики.
Бегло — о результатах. Были изучены
системы двух типов: истинно
безгазовые (Ti—С, V—В, Мо—Si и т. д.) и
содержащие газовую фазу (Me—N2,
Me—Н2 и т. д.) — понятно, что без
водорода и азота получить методом
СВС гидриды и нитриды нельзя.
Разумеется, протекающие в волне
горения (в частности, в зоне реакции)
процессы и скорости распространения
прогретого слоя для этих двух
основных типов систем различны. Во многом
разнятся механизмы горения даже в
системах одного типа. Например, в
парах МоВ, Nb—С, Та—С реакции идут в
твердой фазе. Зерна исходных веществ
обволакиваются тонким слоем уже
синтезированного соединения. Этот слой
отделяет зерна реагентов друг от
друга, замедляет горение. И потому
скорость волны, бегущей по горящему
образцу, всего лишь 0,3—1 см/сек. Это
немного. Значительно быстрее сгорают
титан и цирконий в боре или углероде.
Дело вот в чем. Вступив в реакцию,
металлы плавятся, смачивают мелкие
частицы окислителя, растекаются по их
поверхности, увлекаемые капиллярными
силами. При этом скорость волны
горения достигает 10—15 см/сек.
Скорость волны горения —это в
конечном счете скорость синтеза,
производительность процесса. Но СВС, как
уже говорилось, протекает настолько
быстрее печного синтеза, что скорость
волны существенной роли уже не
играет. Важнее качество конечного
продукта. А его чистота в специфических
условиях СВС во многом зависит от
устойчивости горения.
Важнейший результат изучения
устойчивости процессов СВС—обнаружение
двух неизвестных ранее неустойчивых
режимов: автоколебательного и
спинового.
Для автоколебательного горения
характерны чередование вспышек и
затуханий процесса, периодические
колебания температуры и размеров зоны
превращения веществ. При спиновом
режиме на поверхности горящего
цилиндра очаг горения пробегает по
спирали. Автоколебательное и спиновое
горение сами по себе представляют
большой теоретический интерес.
В пресс-форме одновременно синтезируется
тугоплавкое соединение
и изготовляется деталь из него.
Эта деталь только что извлечена
из-под пресса
О -
Труба-сэндвич. Снаружи —
тугоплавкое соединение, изнутри —
огнеупорный и коррозионностойкий слой
ОТСТУПЛЕНИЕ О ВНЕДРЕНИИ
Иной раз дельное, сулящее
существенные выгоды предложение ученых
наталкивается на пассивное, вязкое
сопротивление предприятия, чем-то
напоминающее глухую защиту в боксе. Его
приходится преодолевать, шаг за шагом
добиваясь мелких уступок,
хитроумными организационными финтами
раскрывая защиту видавшего виды соперника.
Подобную процедуру иначе как
внедрением не назовешь.
Но бывает иначе. Прознав о
полученном в лаборатории результате,
директора и главные инженеры заводов
посылают в институт делегации, норовят
первыми пересадить на свою
производственную почву лабораторные всходы.
При всем богатстве нашего языка это
тоже называется внедрением.
Внедрение СВС протекало по второй
схеме. Почему? И чем вообще
объясняются различия в механизмах
внедрения?
Т
Цилиндр подожжен — синтез начался.
Через секунду он будет закончен
Не пытаясь дать однозначный ответ
на эти сложные вопросы, сошлемся
лишь на точку зрения А. Г. Мержанова:
«Если в действующем производстве что-
то улучшается, модернизируется по
предложению со стороны,
предприятие, как правило, идет на это не очень
охотно. Здесь, вероятно, действует пси-
юл огический механизм, для описания
(оторого применима старая формула:
от добра добра не ищут. Если же наука
предлагает радикальное решение,
предлагает производственникам то, чего они
пока не умеют, внедрение идет
несравненно легче».
Метод СВС — решение радикальное,
позволяющее делать то, что прежде
никому не удавалось.
ЧТО УЖЕ СДЕЛАНО
Помимо всех сугубо
профессиональных умений, знаний и навыков,
современный ученый должен владеть
искусством подать свой научный товар лицом.
В арсенале средств этого искусства есть
простой, но вполне добротный прием:
демонстрация посетителям и высоким
гостям специальных стендов с
выигрышно поданными результатами. Есть
даже закономерность, на честь
открытия которой претендует автор: чем
скромнее достижения, тем пышнее
оформлен стенд, тем больше на нем
цветных диапозитивов, красочных
надписей, хромированных деталей. И
наоборот.
Стенд, который показывают А. Г.
Мержанов и его сотрудники,
довольно скромен: на белом листе
картона— с десяток серых деталек,
стеклянных баночек, тюбиков с какими-
то пастами. Вот всего лишь несколько
экспонатов с этого стенда.
Полировальные пасты из карбида
титана, разработанные совместно с
35
Институтом проблем материаловедения
АН Украинской ССР. Они позволяют во
многих операциях полностью или
частично заменить алмазные абразивные
материалы. Особенно эффективны
пасты, содержащие и алмазную крошку,
и порошок, полученный методом СВС.
Алмаз выполняет грубую работу,
обдирку, a TiC подполировывает
поверхность, так сказать, доводит ее до
блеска. При этом частицы карбида
постепенно рассыпаются, обработка становится
все тоньше и тоньше. Паста в процессе
работы как бы самосовершенствуется.
Уже около трех лет такие составы
готовятся на Полтавском заводе
искусственных алмазов. Они позволили в 1,5—
2 раза поднять производительность
труда при шлифовке и полировке, на
1—2 класса повысить чистоту
обработки и в 1,5 раза увеличить
поверхностную износостойкость деталей.
Экономический эффект применения карбид-
титанового абразивного инструмента
составляет многие миллионы рублей.
Твердые резцы из соединения,
получившего название СТИМ —
синтетический твердый инструментальный
материал. Полный его синтез методом СВС
занимает 40 секунд. В составе СТИМа
нет вольфрама — непременного
компонента всех твердых
инструментальных материалов, между тем резцы из
СТИМа по стойкости и режущим
свойствам успешно конкурирует со
стандартным инструментом из легированной
стали.
Еще одна деталь — довольно сложной
формы: вал с двумя небольшими
фигурными наплывами. Подобные детали
можно найти во многих машинах и
механизмах. Необычна не форма, а
способ изготовления: вал получен методом
СВС без какой бы то ни было
дополнительной механической обработки —
насыпали в форму порошок, поджали,
сожгли, разобрали форму, вынули
готовую деталь.
Сжигая порошок в пресс-форме,
можно получить твердую металлокера-
мическую деталь из самых
различных материалов. На
демонстрационном стенде — тугоплавкие тигельки и
лодочки, резцы и запорная арматура
для печей, или, проще говоря, засовы и
щеколды, изготовленные таким
способом. На глазах корреспондента в
пресс-форму была засыпана смесь
порошков и нажата кнопка, сразу
приводящая в действие и запал и пресс.
Стотонный пресс грохнул, и женщина в
синем халате выхватила щипцами готовую,
малиновую еще от жара деталь,
бросила ее остывать в ящик с песком...
ЧТО ПРЕДСТОИТ СДЕЛАТЬ
Еще два экспоната со стенда.
Кусок трубы с двуслойной стенкой:
снаружи тугоплавкое соединение,
изнутри огнеупорный и коррозионностой-
кий слой окиси алюминия.
Труба-сэндвич изготовлена, грубо говоря, зараз.
В форму засыпан порошок нужного
состава и подожжен. Пока шел огненный
синтез, форма была раскручена
на центрифуге. Уже синтезированные
расплавленные соединения заняли свое
место сообразно плотности и
соответствующим законам физики.
Обломки графитового стержня —
для демонстрации возможностей сварки
с помощью безгазового горения.
Процесс можно провести так, чтобы
получились жидкие продукты с
температурой 3000—3700°С. При этих
температурах продукты активно
взаимодействуют с другими материалами и,
остывая, образуют прочный шов. Так в
лаборатории уже удалось сварить графит
с ниобием, молибден с нержавеющей
сталью, графит с графитом — сделать
то, что прежде удавалось с большим
трудом. И обломки графитового
стержня о многом говорят даже
малосведущему человеку: стержень сломался под
нагрузкой не по сварному шву, а в
другом месте—по монолиту.
И двуслойная труба, и сварка не-
свариваемых друг с другом
материалов — реальность. Но эти процессы еще
находятся на стадии лабораторных
исследований, и поэтому А. Г. Мержанов
разрешает упомянуть о них лишь в
связи с потенциальными
возможностями метода.
Эти возможности до конца еще не
раскрыты. С безгазовым горением
связывают сейчас перспективы синтеза
новых полупроводниковых материалов,
прямого восстановления железа из
руд, выплавки высоколегированных
металлов, создания неуязвимых защитных
покрытий. Наверное, вскоре будут
вскрыты и новые возможности —
направления исследований СВС
формируются на наших глазах. Большое и
важное для народного хозяйства дело
только начинается.
М. КРИВИЧ,
специальный корреспондент
«Химии и жизни»
36
m
Репортаж
Нетрадиционный
маршрут
Главный центр химической
промышленности ГДР — округ Галле — расположен
к юго-западу от Берлина. Здесь
сосредоточены предприятия, производящие
почти половину химической продукции
республики. Наверное, поэтому именно
сюда стремятся попасть почти все
писавшие и пишущие о химии в ГДР. Но
ведь есть и другая, менее популярная
половина: о ней в основном эти заметки.
Но сначала о химической
промышленности ГДР в целом.
«ЗА ОДНОГО ХИМИКА...»
ГДР, тридцатилетие которой отмечается
в эти октябрьские дни,— держава
химическая. Химия — одна из самых важных
для республики отраслей и одна из са-
мых^развитых. Ежегодно в rtee
вкладывают около 4 миллиардов марок. Это
много, но химия стоит того, ибо
возвращает вложенные в нее миллиарды
быстро и с процентами, достаточно
большими.
В 1977 году 11% всей промышленной
продукции республики произвела
химическая промышленность. Еще-
значительнее ее доля в национальном
доходе A3%), в товарной продукции A7%)
и в экспорте A8,1%). За последнее
десятилетие ежегодный прирост выпуска*
товарной продукции этой отрасли
составил 7,5%, а производительности
труда —6,5%...
Почти 330 000 граждан ГДР работают
на химических предприятиях, и это при
традиционной относительной
малолюдности, химических производств и
при том, что все трудоспособное
население республики — около десяти
миллионов человек. Это значит, что
в химии занят примерно каждый
тридцатый трудоспособный гражданин ГДР
(в США — каждый шестнадцатый), а
товарной продукции эта отрасль дает
шестую часть! Можно сказать: один
химик пятерых нехимиков стоит.
В нашей стране хорошо известна
продукция химических предприятий ГДР.
Многие из нас знакомы с ней не по-
П
Шверин, замок
наслышке: верхняя одежда и трикотаж,
сделанные в ГДР, почти всегда
содержат химические волокна. Не
залеживаются на прилавках магазинов
фотопленки с маркой «ORWO», парфюмер-
но-косметические средства «Флорены»,
многочисленные препараты бытовой
химии. ГДР поставляет в Советский
Союз и комплекты крупных
промышленных установок, целых цехов по
производству минеральных удобрений и
пластических масс, органических
полупродуктов и красителей.
О красителях, наверное, нужно
сказать особо. Каждый из нас, выступая в
роли покупателя (потребителя), не мог
не заметить, что в последние годы
цветовая гамма наших швейных изделий,
обуви, пластмассового ширпотреба
изменилась к лучшему. Краски стали
более яркими и стойкими, их оттенки
разнообразнее...
Главная причина этого приятного для
всех нас обстоятельства— и
политическая, и химическая одновременно.
Благодаря международному научно-
техническому сотрудничеству в странах
СЭВ внедрено в последние годы около
200 новых красителей. Многие из них
созданы химиками ГДР. Сейчас на
долю стран СЭВ приходится больше 20%
мирового производства синтетических
красителей, и значительная часть их
выпускается на предприятиях уже
упоминавшегося выше главного химического
центра ГДР — округа Галле...
Но мы не поедем в Галле именно
потому, что химическая держава — ГДР
в целом.
Эрнст Дальке, заместитель главного
редактора журнала «Урания», в
прошлом химик, заметил при первой же
встрече, что об округе Галле, а
особенно о знаменитом комбинате «Лёйна»
писали и пишут все интересующиеся
развитием химии в ГДР. Между
прочим, о специалистах «Лёйны»,
проектировавших и сооружавших в Новополоцке
вместе с советскими коллегами
уникальную установку по производству
полиэтилена «Полимер-50», «Химия и
жизнь» тоже писала — в № 11 за
1977 год.
Сейчас новополоцкий «Полимир-50»
(цифры после названия установки
означают годовую производительность в
тысячах тонн) преобразован в «Поли-
мир-60», такой же, какой работает в
Лёйне. Подобные же установки, еще
большие,— до 150 000 т пластика в
год — разрабатываются сейчас
специалистами из СССР и ГДР.
Но мы не поедем в Лёйну.
38
Заметим тут же, что в ГДР города и
комбинаты часто называются одинаково.
Так принято — обозначать крупные
предприятия названиями вместивших их
городов.
ШВЕРИН БЕЗ ТУРИСТОВ
На стр. 38 воспроизведена открытка.
На ней — старинный Шверинский замок,
в котором сейчас наряду с другими
учреждениями размещен и
Политехнический музей.
Но не только старой архитектурой
интересен сегодня красочный,
пощаженный войною Шверин. В этом городе
на северо-западе ГДР построены новые
заводы—кабельный и по переработке
пластмасс. Раньше здесь был сугубо
аграрный район. Химизация народного
хозяйства республики затронула и этот
край. Правда, чтобы полностью
сохранить окрестные угодья и красочные
озера, здесь решено было развивать
главным образом перерабатывающую
промышленность.
...На завод по переработке пластмасс
разноцветные полимерные гранулы
приходят по железной дороге из Шко-
пау с химических заводов «Буна». Склад
сырья похож на элеватор. Прямо из
вагонов засасываются в колонны этого
элеватора легкие гранулы, чтобы потом
на прессах, в литьевых и экструзионных
машинах превратиться в бочки и ящики,
кассеты для видеомагнитофонов и
умывальники, корзины и ведра.
Одна из особенностей завода по
переработке пластмасс «Шверин» состоит
в том, что здесь изготовляют
преимущественно крупногабаритные изделия
из пластмасс, и прежде всего тару.
Бочки, к примеру, тут делают емкостью
от 30 до 250 литров.
Некоторые изделия этого
предприятия, а также его элеваторное хозяйство
можно увидеть на стр. 40—41.
Фотографии предоставлены «Химии и
жизни» редактором заводской газеты
«Пластферарбайтер» Оскаром Штарке.
Работают на заводе «Шверин» около
1500 человек, причем на машинах по
переработке пластмасс заняты
преимущественно женщины, и вообще эта
работа в ГДР считается женской.
Заработок — около 600 марок в месяц
(по официальному курсу 1 рубль = 3,2
марки). Согласитесь, совсем неплохая
зарплата для женщины, особенно
молодой. Вообще на заводе очень много
молодежи; средний возраст
работающих на машинах — 23,5 года, а в целом
по заводу — 28 лет. Мужчины заняты
главным образом в механическом цехе
и на наладке машин.
Шверинский завод входит в состав
Комбината по переработке пластмасс
и эластомеров, производства которого
рассредоточены по всей республике.
Когда шверинский завод только
начинался, в 1960 году, здесь делали лишь
баночки для упаковки мастики и
гуталина. Два изделия. Шестьдесят рабочих.
Прессы стояли в старом бараке. Сейчас
номенклатура завода — более 400
изделий. Это не значит, конечно, что все
400 делаются одновременно, но
технология и оснастка для них есть. Есть и
возможности дальше расширять
ассортимент.
С истинно немецкой
последовательностью организовано в Шверине
соцсоревнование и борьба за высокое
качество продукции. Неброский лозунг:
программу каждого месяца выполнять
на один день раньше — впервые
выдвинули здесь и работают в
соответствии с ним. За высокое качество
выпускаемой продукции рабочим
присваивают значки качества — бронзовый,
серебряный и золотой. Значок за
качество — не только символ, он означает
и прибавку к зарплате: 5, 10 и 15%
соответственно,
- Сейчас завод по переработке
пластмасс «Шверин» — самое крупное в
республике и самое современное
предприятие подотрасли. В нынешнем виде
оно сложилось к 1976 году, и вот уже
третий год ходит в лидерах.
Шверин — побратим Таллина.
Побратимом завода по переработке
пластмасс «Шверин» стало
производственное объединение «Эстопласт».
Обмен опытом, рационализаторскими
предложениями— основная форма
сотрудничества двух родственных
предприятий. А в последнее время
стали практиковать и периодическую
работу эстонских мастеров в цехах шверин-
ского завода, рабочих из ГДР — в
цехах таллинского. Инженер Карл-Хайнц
Бруммер, показывавший нам цехи
завода «Шверин», уверен, что такая
совместная работа приносит пользу обоим
предприятиям.
НЕФТЬ ПРИХОДИТ В ШВЕДТ
На северо-востоке ГДР, у самой
границы с Польшей, расположен город
Шведт. В отличие от Шверина здесь
нет памятников старинной
архитектуры: старый Шведт практически
полностью уничтожен минувшей войной —
новый Шведт строили рационально и
строго.
В Шведт приходит главная
магистраль нефтепровода «Дружба».
Здесь работает крупнейшее в республи-
39
Элеваторное хозяйство
завода по переработке
пластмасс «Шверин».
В этих колоннах хранится
запас сырья — пластмассовых
гранул. А на следующей
странице — некоторые
изделия этого завода
ке предприятие по переработке
нефти — нефтехимический комбинат
«Шведт».
Первоначально проектная мощность
комбината составляла 6 млн. т. нефти
в год. Договор, заключенный на
прошлогодней осенней Лейпцигской
ярмарке, предусматривал поставку в ГДР
в 1979 г. уже 18,5 млн. т советской
нефти, и большая ее часть
перерабатывается в Шведте.
Что делают на комбинате?
В общем то же самое, что и на
любом крупном нефтеперерабатывающем
предприятии мира: прежде всего,
моторные топлива и масла и, кроме того,
множество продуктов для
органического синтеза. На комбинате получают
акрилонитрил и чистую терефталевую
кислоту, из которых и в ГДР, и за ее
пределами вырабатывают
искусственную шерсть — полиэфирные волокна.
Есть, разумеется, у комбината
«Шведт» и своя марочная продукция.
Под маркой «Люмароль», например,
широко известны масла для судовых
дизельных двигателей. Эти масла за
все время работы машины приходится
сменять не больше одного раза, и это
при ресурсе двигателя 50 000 часов
работы! Масла «Люмароль» — не
просто смазка. Одновременно они очищают
некоторые узлы двигателя, весьма
эффективно выносят загрязнения и нагар.
А еще на комбинате «Шведт» есть
производство, не имеющее пока
аналогов нигде в мире. Фабричная марка
«Фермозин» (корень этого слова тот
же, что и в слове «фермент»)
присвоена белковому концентрату,
получаемому микробиологическим путем из
неочищенного дизельного топлива.
КОРМОВЫЕ ДРОЖЖИ
И КОЕ-ЧТО ВПРИДАЧУ
Рассказывает доктор Эгон Баух, один
из ведущих специалистов ГДР по
микробиологическому производству
белка:
— Заголовки «белок из нефти» и
даже «бифштекс из нефти» стали в
последние годы слишком
распространенными. Все знают, что каким-то путем
какие-то "микробы делают из каких-то
фракций нефти какой-то кормовой
белок. И никто, кроме специалистов, не
знает, сколько технологических,
экологических и даже чисто этических
трудностей стояло и стоит на пути таких
синтезов.
Процессами биохимического
превращения углеводородов в белки
специалисты нефтеперерабатывающей и
микробиологической промышленности
40
занимаются уже больше 15 лет. В
развитых капиталистических странах есть
промышленные технологии получения
бе л ко во-дрожжевых концентратов из
очищенных нормальных парафинов.
Но каждый химик знает, что в любой
фракции нефти кроме нормальных
парафинов есть и вещества других
классов. Выделить нормальные парафины
как сырье для биохимического
синтеза достаточно сложно.
Технология, разработанная в 1975
году сотрудниками Всесоюзного научно-
исследовательского института
биосинтеза белковых веществ (Москва), И нети*
тута технической химии АН ГДР
(Лейпциг), Центрального
инженерно-технического бюро (Белен) и
Нефтехимического комбината «Шведт», позволила
создать принципиально новое
производство белка из нефти.
В нашем случае кормовой белок —
дрожжевой белковый концентрат —
получается из неочищенного
дизельного топлива — дешевого массового
продукта нефтепереработки. Схема
этого процесса воспроизведена на стр. 42
Обратим внимание лишь на «вход» и
«выход». Исходное сырье: фракция
дизельного топлива прямой перегонки
нефти и раствор питательных солей,
включающий также микроэлементы.
Конечных продуктов три. Это, во-
первых, высококачественный белковый
концентрат «фермозин». Содержание
сырого белка в нем не меньше 60%,
лизина — не меньше 6,5%, а
серосодержащих аминокислот — не
меньше 2%. Высокое содержание
лизина в фермозине особенно
существенно: благодаря этому свойству нашего
продукта при откорме свиней можно
вообще отказаться от других белковых
кормовых веществ. Фермозин
рекомендован в качестве белковой добавки
E—7%) к комбикорму свиней,
бройлеров, кур-несушек, пушных зверей.
Фермозин, как показали многолетние
исследования, проведенные в ГДР и
СССР, питательнее других белковых
добавок — мелассовых дрожжей,
рыбной и соевой муки.
Но не только белковый концентрат
фермозин выходит из нашей установки.
Одновременно с выработкой белка в
ней идет депарафинизация и очистка
дизельного топлива. Поэтому второй
полезный продукт этого процесса —
высокочистый депарафинизированный
дистиллят, добавка которого к
обычному дизельному топливу позволяет
снизить температуру застывания
последнего и использовать его даже в условиях
Крайнего Севера. Вместе с белком мы
^»>
-л*
41
Схема производства белкового концентрата
«Фермозин» на нефтехимическом
комбинате «Шведт».
Обозначения на схеме: I — питательные
соли, 2 — нефтяной дистиллят,
3 — вода, 4 — воздух, 5 — отходящий
воздух, 6 — ферментация, 7 — разделение,
8 — выпаривание, 9 — сушка,
10 — экстракция, 11 — отгонка
растворителя, 12 — регенерация
растворителя, 13 — грануляция,
14 — выход готового продукта,
«фермозина», для отгрузки и хранения,
15 —выход липидного экстракта,
16 - очистка депарафинизированного
нефтяного дистиллята,
17 — выход очищенного нефтяного
дистиллята
Как выглядит фермозин, показано на фото
слева
получаем горючее более высокого
качества, чем исходное.
Но и это еще не все. Есть и третий
продукт процесса — биолипидный
экстракт, который может быть применен
как заменитель животных и
растительных масел для технических целей, а
также как присадка к нефтепродуктам.
Главные преимущества нашего
способа — непрерывность, недефицитность
сырья, независимость от погодно-клима-
тических условий, а «изюминка»
технологии — в экстракционной очистке
полученного белкового продукта.
Когда иностранные специалисты
спрашивают нас о технологии фермозина,
мы обо всем рассказываем и все
показываем, кроме экстрагентов. Чем и
как экстрагируем примеси и тем самым
доводим продукт до высших кондиций,
это «ноу хау», означающее в вольном
переводе «знаю, но не скажу».
Советские специалисты, в постоянном
контакте с которыми разрабатывались все
стадии этого производства, тоже,
разумеется, знают... Фермозин успешно
прошел медико-биологические и
ветеринарные испытания в соответствии с
рекомендациями Всемирной
организации здравоохранения, а также
государственными нормами СССР и ГДР.
Установка, работающая на
комбинате «Шведт»,— первая,
опытно-промышленная. Сейчас в Советском Союзе и
Германской Демократической
Республике строятся промышленные
производства фермозина, которые будут работать
по той же технологической схеме.
ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Просматривая эти заметки, я с
удивлением обнаружил, что ни разу не
употребил в них известное словосочетание
«социалистическая интеграция». Тем не
менее, по сути, они оказались
заметками не только о химической
промышленности братской страны, но и о
социалистической интеграции в самом
широком смысле слова. Нефть, идущая по
трубам «Дружбы», обмен новейшей
информацией по переработке пластмасс,
совместная технология белкового
концентрата... И это лишь частные
примеры. Три примера из многих.
В. СТАНЦО,
специальный корреспондент
«Химии и жизни»
42
Вещи и вещества
Гремучая ртуть
В. И. ДЕМИДОВ
« — Это — сила, понимаешь? Сила,
заключенная в материи. Материя
обладает чудовищной силой. Я— я на
ощупь чувствую, что в ней все так
и кишит... И сдерживается-то все это
невероятным усилием. Стоит
расшатать изнутри — и бац! — распад.
Всё — взрыв».
Карел ЧАПЕК. Кракатит
Если учесть, что фантастический роман
известного чешского писателя был
опубликован в 1924 году, то его
герой — полусумасшедший инженер
Прокоп — обладал незаурядным даром
предвидения. Лично мне нравится и
образное определение им цели его
многочисленных полных драматизма
экспериментов — «расшатать материю
изнутри». Впрочем, этим занимались и
занимаются многие естественные науки,
химия прежде всего, на протяжении
почти двух столетий.
Химики не только создают —
синтезируют, не только анализируют
созданное. Они и разрушают
межмолекулярные и внутримолекулярные связи.
И разрушения в микромасштабах
порождают другие разрушения...
На этом пути есть по меньшей мере
одно значительное практическое
достижение— технология (не только
химическая), основанная на явлении взрыва.
К тому времени, когда чапековский
инженер Прокоп открыл свой
невероятной мощности кракатит, удалось
«расшатать изнутри» сотни
всевозможных веществ. И среди них —
скромную ртутную соль Hg(ONCJ,
именуемую в химическом и нехимическом
миру гремучей ртутью. Сейчас роль этого
невзрачного белого или сероватого
порошка полегоньку убывает, но
название его никогда не сойдет со страниц
энциклопедий, потому что с помощью
мизерных количеств этого порошка,
запрессованного в миниатюрные медные
чашечки капсюлей, удается «расшатать
изнутри» материю большинства
практически важных взрывчатых веществ.
Когда б не гремучая ртуть, мы
могли бы и не узнать о взрывчатой силе
тола, аммонала и многих других
взрывчатых веществ, ставших классическими.
КТО ЧТО ОТКРЫЛ
В истории открытия гремучей ртути
много туманного. Распространено
мнение, будто впервые $е получил в
самом конце XVIII века не очень
известный английский химик Эдвард Говард.*
Оперируя в своих опытах весьма
банальными в его время ингредиентами —
красной окисью ртути, азотной
кислотой и спиртом, Говард получил некий
осадок, который принял за искомую
им то ли хлорную, то ли хлористую
ртуть. На отфильтрованный, хорошо
промытый и тщательно высушенный
осадок он подействовал крепкой серной
кислотой. Последовал взрыв —
к счастью, не очень сильный. Так
описывают открытие гремучей ртути
многие историки химии.
В чем же заслуга Говарда? Очевидно,
в том, что он, согласно классической
грибоедовской формулировке, «шел в
комнату, попал в другую».
Одно странно в этих описаниях.
Трудно предположить, даже с поправкой
на экстравагантности английского
характера, что достаточно образованный
для своего времени, несомненно
знающий химик стал вдруг ни с того ни с
сего тратить силы и время на то, чтобы
заново получить дав*но известные
сулему (хлорную ртуть) или каломель
(ртуть хлористую). Скорее всего
Говарда просто не поняли, и немудрено.
Его доклад, представленный членам
Королевского общества 13 марта
1800 г., четко отражает
терминологический беспорядок, царивший в химии
конца XVIII века. Напомним, что в то
время в научной номенклатуре
употреблялись такие химические термины,
как «масло антимония»
(применительно к треххлористой сурьме), а также
«свет» и «теплород» как некие сугубо
материальные субстанции...
Что же касается приоритета, то
Говард на него не претендовал. Начиная
свое сообщение «Новое о фульмина-
* В последнем издании БСЭ—Хоуард. Здесь
и ниже используется наиболее
распространенное написание. Знаменательно, что весьма
ревнивая к своим знаменитостям и к
вопросам приоритета . Британская энциклопедия
о Э. Говарде ие упоминает...
43
тах меркурия»**, он заявил:
«Взрывающиеся препараты ртути... хорошо
известны химикам; они были открыты и
полностью описаны мистером Байе-
ном»...
О Пьере Байене A725—1798)
известно, что он был врачом при дворе
Людовика XVI и химиком-любителем. В
частности, он повторил давние опыты
своего коллеги и соотечественника
Жана Рея A583—1645), описанные в
сочинении «Опыты для отыскания
причины, почему олово и свинец
увеличиваются в весе при прокаливании» A630 г.).
Проделав подобные опыты не только
с оловом и свинцом, Байен, как и Жан
Рей, пришел к выводу, что причиной
увеличения веса металлов,
превращающихся в «извести» (по-нынешнему —
оксиды) служит некий «упругий флюид»
воздуха.
Всего один шаг отделял Байена от
величайшего открытия в химии
XV111 столетия. Увы, грандиозной
роли «упругого флюида», названного
вскоре кислородом, Байен так и не
понял. Не понял он и значения другого
открытия, сделанного им попутно,
между прочим, в ходе тех же «флюидных»
опытов...
Результаты своих работ он
опубликовал в 1774 году в физиологическом
журнале аббата Розье и в сообщении
Парижской академии под
меланхолическим названием «Химические зссе» с
подзаголовком «Опыты на некоторых
осадках ртути для открытия их
истинной природы». В числе этих осадков
была и гремучая ртуть. .
Споаведливо ли считать Пьера
Байена первооткрывателем гремучей
ртути? Видимо, да, но'... Известный
историк науки М. Блох упоминает
(кстати, как и сам Говард), что чуть раньше
Байена фульминатами занимались
англичанин У. Хиггинс и итальянец
Л. Бруньятелли. Автор двухтомной
«Истории взрывчатых веществ» A895 г.)
С. Рамоцки категорически утверждает,
что и знаменитый «бродячий химик» —
в добром десятке королевских дворов
искал он себе пристанища— Иоганн
Кункель A630—1702 гг.) доподлинно
знал опасные свойства «мечущего
молнии меркурия». А в книге В. Воскобой-
никова «Великий врачеватель» A972 г.)
очень красочно описана гибель
безымянного алхимика при взрыве грему-
* «Фульминаты» (от лат. fulmino—«мечу
молнии» — одно из обобщенных названий с о Л ей
гремучей кислоты. Прн Говарде ее, понятно,
не знали, и термин следует понимать
буквально как «молниеносные» или «взрывчатые»;
«меркуривм» же в Англии до сих пор
называют ртуть.
44
чей ртути на глазах самого Абу Али
Хусейна ибн-Абдаллах ибн-Хасан ибн-
Али ибн-Сины, которого мы несколько
фамильярно зовем Авиценной, и его
не менее великого друга Бируни
(XI век). Спорить тут трудно: исходные
материалы для приготовления
гремучей ртути были известны и в XI веке.
А вот противоположное утверждение,
что зто вещество открыто лишь в
XIX веке великим Юстусом Либихом
(есть и такая точка зрения), пожалуй,
более чем спорно.
Судя по всему, «второе дитя в
счастливой семье» дармштадского аптекаря
Георга Либиха, рожденное в лето
1803 года, доставило массу хлопот не
только родителям, но и
многочисленным учителям. Шутка ли: из школы
Юстуса Либиха выгнали, из аптекарских
учеников — тоже, с университетом
заставили расстаться. Отовсюду и всегда
юный Юстус Либих вылетал шумно,
«с треском» — в прямом смысле этого
слова. Причиной всех его изгнаний
были его опыты с взрывчатыми
веществами. Тихо такие опыты не кончаются...
Гремучую ртуть Юстус Либих открыл
скорее всего независимо от других
химиков, кроме, разве, рыночных,
безымянных, демонстрировавших по
базарам всякие занятные штуки со
взрывами. Одна из многочисленных легенд
гласит, что Юстус выведал секрет
приготовления фульминатов у одного из
таких фокусников.
Он был далеко не первым среди тех,
кто пытался познать фульминаты.
Обнаружив сходство известных до него
и открытых им самим гремучих солей,
Либих предположил, что все они —
соли неизвестной еще кислоты. Он
решил выяснить, что зто за кислота, но
окончательную формулу гремучей
кислоты Юстус Либих не установил. И не
мог установить. Современные формулы
гремучей кислоты и ее солей приняты
(с оговорками!) лишь в 1894 году по
предложению американского химика
Дж. Нефа. Либих же выяснил, что в
гремучей кислоте на один атом
углерода приходится по одному же атому
водорода, кислорода и азота.
Так кого же справедливо считать
первооткрывателем гремучей ртути? На
мой взгляд, все-таки Говарда. Он
первым не попутно, а целенаправленно
выделил гремучую ртуть. Он с
исчерпывающей для своего времени
полнотой исследовал и описал ее химические
и физические свойства, а также
прикладные возможности. Полученная им в
больших количествах гремучая ртуть
испытывалась уже не только в
лаборатории, но и на артиллерийском поли-
гоне Вулвичского арсенала, где
специальная комиссия генерал-лейтенанта
Хоу, в которую входил и Говард,
настойчиво, но тщетно (орудия неизменно
разрывались) пыталась заменить ею
порох.* Говард, наконец, так тщательно
отработал технологию получения этого
вещества, что ею в принципе
пользуются до сих пор.
БЕЗОПАСНОСТЬ ДОСТИЖИМА
Высокая чувствительность к внешним
воздействиям: к огню и теплу, к удару
и наколу — главная черта гремучей
ртути. Взрывоопасны и побочные
продукты ее производства — смесь паров
зтил нитрита, этил нитрата, ацетальде-
гида...
Погибший в 1917 г. при взрыве
Е. А. Тронов (не отличавшийся
щедростью на похвалу академик В. Н.
Ипатьев называл его «в высшей степени
способным военным
инженером-технологом»), пожалуй, лучше многих других
специалистов знал особенности
производства гремучей ртути как на
отечественных заводах, так и за рубежом.
Поездив по белу свету и всякого
наглядевшись, он особенно настаивал на
соблюдении строжайших мер
безопасности : разделение процесса по
нескольким зданиям, со всех четырех
сторон прикрытым земляными валами,
употребление свинцовых панелей и
брезентовых «обоев», а также
специальных кирпичей, которые при взрыве
не разлетаются кусками, а обращаются
в пыль...
И нынешнее производство гремучей
ртути лишь относительно безопасно...
Много лет тому назад, будучи
на заводской практике, я застал еще
стариков, на себе испытавших
непокорный норов «гремучки». Мы шли в
отгороженную специальным забором
мастерскую с благоговейным трепетом.
И просто трепетом. Почерпнутые из
книг, рассказов преподавателей и
старых мастеров сведения о нраве
фульминатов заставляли держаться
настороженно. Вспоминали, сколько
неприятностей наделала пуговица, упавшая в
«гремучку» с халата какого-то
незадачливого химика, как «от ничего»
сработали в конце 1912 г. на Охтенском
заводе сразу тридцать тысяч готовых
капсюлей из гремучей ртути. Знали и о
том, как случайно выпавший при
промывке кристаллик этого вещества
стал причиной взрыва большой
мастерской...
* Смесь гремучей ртути с селитрой долго
употреблялась в качестве капсюльного
состава под названием «говардов порох».
И вот стоим на пороге святилища.
Видим ряд изящных стеклянных
«журавлей», где в парах — белых и бурых —
осаждается гремучая ртуть. Видим
ничем не примечательные
промывные ванны, титан со спиртом. Видим
рабочих, облаченных во все
резиновое...
— А зто что за мешки?
— Гремучая ртуть...
Чуточку рисуясь перед будущими
«командирами производства», молодой
мастер берет только что заполненный,
сочащийся промывными водами
увесистый мешочек и... — не скажу, что
швыряет, но с видимой небрежностью
откидывает его к рядку таких же
мешочков.
Позже мы узнали, что никакой
особой лихости тот мастер не
демонстрировал: сильно переувлажненный
продукт не только не взрывается,
но даже и не горит (хотя может
взорваться при контакте с некоторыми
веществами).
Между прочим, именно этим
свойством гремучей ртути воспользовался
в феврале 1858 г. итальянский
революционер Феличе Орсини для того, чтобы
без риска провезти из Лондона в
Париж почти полтора килограмма, как
тогда говорили «гремучекислой соли».
Потом он сушил ее над огнем, держа
в одной руке термометр, а в другой —
часы.... Смелость его достойна
восхищения, но удивительно, как не
погиб он при этой процедуре...
Малейшей оплошности не прощает
гремучая ртуть тому, кто не прошел
перед общением с ней глубокой
специальной подготовки. Специалисты же
ценят эту соль за комплекс ее
химических и физических свойств, за
технологичность, за безвредность продуктов
взрывного разложения. И за
сравнительную дешевизну: до войны
килограмм гремучей ртути стоил 50
рублей. Тротил обходился в три рубля,
но ведь для производства любого
взрыва нужно не больше трех
граммов «гремучки».
Много лет она выполняла и
продолжает выполнять роль инициатора
взрыва. И делает это доброкачественно.
«Гремучая ртуть... есть образец всех
взрывчатых соединений». Это слова
Д. И. Менделеева. Уже почти полвека
гремучую ртуть теснят конкуренты —
другие инициирующие взрывчатые
вещества. Но старый говардов
фульминат не сдается. Тысячи созидательных
взрывов гремят ежедневно в нашей
стране. И многие из них начинаются со
взрыва миниатюрного заряда старой-
престарой гремучей ртути.
45
Живые лаборатории
Рябина
Около ста видов рябины
существ ует на свете, треть
из них произрастает в
нашей стране. Есть среди них,
например, рябина
сибирская, достигающая
17-метровой высоты. Есть рябина
кавказская, зрелые плоды
которой не красные, а
синеватые. Но самой большой
известностью пользуется у
нас рябина обыкновенная —
Sorbus aucuparia. Растет она
по всей средней полосе
России, где украшает
городские улицы и деревенские
палисадники, берега рек и
лесные опушки. Морозов
она не боится и проникает
далеко на север. И только в
южных районах страны,
жарких и засушливых,
влаголюбивая рябина
приживается плохо.
Видовое имя рябины
обыкновенной произошло от
латинского слова aucupa-
ri — «ловить птиц»: ее
ягоды издавна были лучшей
приманкой для пернатых.
Ягоды рябины не случайно
привлекают птиц— они
питательны и полезны, в них
почти столько же, столько
в землянике, сахара (8 и
9,5%) и витамина С B00 и
280 мг %), а кроме того, есть
еще витамин Р,
благотворно влияющий на
кровеносные сосуды, и многие
другие биологически активные
вещества.
Ягоды рябины издавна
употребляются в пищу — и
свежими, и в виде джемов,
киселей, настоек. Очень
вкусна рябина моченая и
маринованная. Из сушеных
ягод делают муку, которая
идет на начинку для
пирогов. А рябиновое варенье
или пастила? А желе из
рябинового сока, которое
наверняка мало кто из
читателей пробовал? (Как
получить этот замечательный
душистый продукт, было
рассказано в статье
И.,Соколова «Душа рябины» —
«Химия и жизнь», 1968,
№ 10.)
Испокон веку знали люди
и о целебных свойствах
рябины. Витамины
витаминами, но в ее ягодах есть еще
и жирные масла,
улучшающие пищеварение, горькие
и терпкие вещества,
усиливающие аппетит, гликозид
амигдалин и сорбиновая
кислота, обладающие
дезинфицирующими
свойствами. Свежие и сушеные
ягоды применялись в
народе при
желудочно-кишечных расстройствах, отваром
плодов лечились от цинги,
использовали их как
кровоостанавливающее и
мочегонное средство.
Бактерицидными свойствами
обладают даже листья рябины —
в них хорошо хранятся,
долго не подвергаясь порче,
свежие овощи.
Самая знаменитая рябина,
конечно, нежинская с ее
крупными сладкими
плодами. Родина ее — вовсе не
Нежин, как можно было бы
подумать, а владимирская
земля, точнее окрестности
села Невежино.
Давным-давно жители села нашли в
близлежащем лесу
рябинник с необыкновенно
крупными и сладкими плодами,
обратили на него внимание
и стали высаживать на
своих усадьбах. И
называлась эта рябина поначалу,
как полагается, невежин-
ской. Но потом ею
заинтересовался известный русский
предприниматель - винодел
Шустов. Он начал выпускать
настойки на ягодах неве-
жинской рябины, которые
приобрели большую
популярность. Перекрестил же
он невежинскую рябину в
€<нежинскую», чтобы
сохранить секрет производства
(а может быть, заодно и
чтобы не вызывать у
покупателя никаких неприятных
ассоциаций); это название так
за ней и сохранилось.
Ботаники считают
нежинскую рябину не отдельным
видом, а особой формой
рябины обыкновенной. В
сельских местностях
Владимирской области и сейчас чуть
ли не в каждом дворе
можно найти это дерево. Когда
приходит осень и созревают
ягоды, местные жители
собирают их
по-особенному — срывают вместе с
мелкими ветками и
листьями, подсушивают и держат
в прохладном месте, чаще
всего в погребе, в плетеных
корзинах, чтобы ягоды
проветривались. При таком
хранении плоды долго
сохраняют свежесть и свой на
самом деле замечательный
вкус.
Нежинскую рябину никто
специально не выводил.
А вот садовая рябина —
результат многолетней
селекции. Деревья ее достигают
высоты 20 метров, плоды
несколько необычной
формы — грушевидные; они
значительно крупнее и
слаще, чем у дикой рябины
обыкновенной. В отличие от
нее рябина садовая более
привычна к мягкому
климату, она хорошо растет даже
в Крыму. По весне садовая
рябина цветет белыми
цветами, образующими
богатые кисти, а осенью дает
большие урожаи плодов,
которые достигают размера
сливы.
Рябина обыкновенная, как
мы уже говорили, плохо
приживается в сухих южных
районах. Но неужели
южанам так и не суждено
любоваться рябиной у себя
дома?
Осенью 1972 года я
выкопал в подмосковном лесу
несколько метровых
отростков рябины, привез к себе
на родину, в Кахетию, и там
посадил в саду. Деревца
принялись хорошо. Их
поливали, оберегали,— но в
разгар лета все они погибли.
Досадно было, конечно, но
я на этом не успокоился и на
следующий год снова привез
из Подмосковья три совсем
маленьких отросточка — по
10—15 сантиметров
высотой, но с хорошими
корешками. И что же — на сей раз
две рябинки из трех
принялись надежно. Правда,
растут они не совсем так,
как в русском лесу: сухое и
жаркое кахетинское лето
дает себя знать. Верхушки
саженцев каждый год
высыхают, и деревца пускают
свежие побеги от корня.
Приспосабливаясь к
жаркому климату, рябина
превращается в кустарник!
В этом году, к июню, мои
рябинки подтянулись уже до
метровой высоты. Листва у
них пышная, но цветов пока
что не было. По всем
приметам, в первый раз рябинки
зацветут будущей весной.
Очень интересно, как они
будут расти дальше...
Кандидат
биологических наук
П. А. ЛЕСНОВ
47
Перипетии
птичьего двора
Читатель, должно быть, помнит, как
бурно начался расцвет промышленного
птицеводства в 60-х годах.
Птицефабрики возникали то тут, то там как грибы
после дождя. Сейчас они есть во
многих районах страны; и в 1978 году у нас
произведено 64,4 миллиарда яиц.
Число птицефабрик будет расти и
дальше, особенно в Сибири и на Дальнем
Востоке. С расширением
птицеводческого хозяйства перед учеными и
практиками возникают разнообразные
проблемы, в том числе и такая: как создать
птице наиболее благоприятные
условия, чтобы отдача от нее была
максимальной.
ПРАРОДИТЕЛЬНИЦА И ЕЕ ПОТОМКИ
Человек уже приручил козу, овцу и ко»
рову, а курица все еще жила себе
вольготно в азиатских джунглях. Она
питалась семенами, насекомыми и
улитками; умела летать, хотя все же
предпочитала проводить время в
кустарниках. Тело у курицы было плотным,
сбитым, на длинных ногах, " поставленное
почти вертикально; взгляд —
орлиный, голос — резкий, гортанный. Для
выведения потомства она откладывала
от четырех до тринадцати яиц. Такой
предстает перед нами прародительница
всех нынешних кур, банкивская курица
(Gallus gallus), описанная Ч. Дарвином.
Дикарка и по сей день водится в
буйных зарослях Бирмы, Суматры, Индии.
При случае она легко скрещивается с
домашней птицей, и тогда среди бан-
кивских кур обнаруживают особей,
очень похожих то на одну, то на
другую современную куриную породу.
Трудно сказать точно, когда курица
поселилась во дворе человеческого
жилища. Предполагают, что произошло
это более пяти тысяч лет назад.
Впервые курицу, по-видимому, приручили
малайцы и яванцы; от них она и пошла
кочевать по белу свету. Изображения
домашней курицы встречаются на
предметах, найденных в гробницах
древних египтян, которых схоронили
48
две с лишним тысячи лет назад. Есть
она на греческих монетах и вазах VII —
III веков до нашей эры. Полагают, что
в Древней Греции в тот период были
широко распространены петушиные
бои. Держали кур и в черноморских
колониях греков. А е 922 году арабский
путешественник Ибн Фадлан наблюдал,
как русичи на Волге резали петуха при"
погребальном обряде.
В некоторых местах куры
пользовались особым почетом, им даже
поклонялись как священным птицам. В Риме на
курицах гадали даже видные
полководцы. Если птица хорошо клевала
предложенное ей зерно, можно было
выступать в поход. Легенда рассказывает, что
Публий Клавдий как-то пренебрег
предсказанием: отказавшуюся от зерна
курицу он, обозлившись, бросил в море,
а сам пошел войной на врага. И конечно,
потерпел поражение.
Потомки банкивской курицы, наши
современницы, во многом превзошли
свою прародительницу. Если их
держать в нормальных условиях —
чистые, светлые и сухие курятники, вволю
корма — куры несутся круглый год лишь
с небольшими перерывами. Хорошие
несушки откладывают в гнездо по
яйцу пять-шесть раз в неделю и дают до
300 яиц в год. А в неблагоустроенных
курятниках и при пониженном рационе
они несутся лишь с весны до осени.
Раньше кур содержали только в
личных хозяйствах. В начале 30-х годов у
нас были созданы колхозные и
совхозные фермы. Перед войной стали
строить птицефабрики: они были крупнее
ферм E0 тысяч кур-несушек), но таких
фабрик успели построить немного.
Сейчас жизнь большей части кур
изменилась коренным образом. Выстроены
огромные птицеводческие цехи
(Ногинская птицефабрика, например,
рассчитана на 400 тысяч кур-несушек); целые
заводы вырабатывают для птицы корма
и лекарственные препараты. Одни
птицефабрики выращивают только
бройлеров (цыплята на мясо), другие
специализируются на производстве яиц.
Правда, в новых птичниках у кур весьма
стесненные жилищные условия, зато
они обеспечены всем: соответствующий
микроклимат; полноценный корм,
составленный по научным
рекомендациям; постоянный контроль за
здоровьем.
Человеку оказалось выгодно
окружить кур такой заботой. Птицефабрики
могут быть созданы практически в
любой точке страны. Почти весь труд в них
можно механизировать и
автоматизировать. Одна птичница в состоянии
обслужить 20—30 тысяч несушек или 50 тысяч
мясных цыплят. Большая часть
птицефабрик возведена вблизи крупных
городов и промышленных центров, где,
занимая небольшую площадь, они
постоянно обеспечивают местное
население своей продукцией.
Поначалу никто из ученых и
специалистов особенно не задумывался, а
довольны ли куры переменами. Тесные
проволочные клетки набивали птицей и
до поры до времени не замечали, что
ей там явно не по себе. Лишь спустя
несколько лет работники птицефабрик
забеспокоились, заметив, сколь сильно
куры подвержены нервотрепке. Птица,
ведавшая в еще недавнем прошлом
просторные курятники, насесты,
свободный выгул, страдала, а это,
естественно, сказывалось на ее продуктивности.
Так что же менять: условия или
курицу? Ученые сошлись на том, что
придется заниматься и тем и другим. Проблема
создания «новой курицы», способной
адаптироваться к режиму
птицеводческих комплексов, возникла не только
у нас в стране, но и за рубежом.
Нужна птица, более равнодушная к тесноте,
лязгу металла, сетке под ногами вместо
насеста и так далее. Селекционеры
взялись за работу, и конца ей не видно по
сей день. Многое придется изменить и
в обращении с птицей. Для этого нужно
хорошо знать все ее привычки. Но мир
домашних пернатых еще полон для нас
загадок и темных мест; о поведении
обыкновенной курицы известно совсем
немного. Всестороннее исследование
биологии и этологии курицы начато в
нескольких научных центрах страны;
возглавляет работу Всесоюзный научно-
исследовательский и- технологический
институт птицеводства (ВНИТИП) в
Загорске.
Больше всего подробностей о
повадках домашних пернатых можно узнать
на обычном птичьем дворе. Он и
выбран в качестве полигона. Полученные
здесь сведения будут использованы
при создании курицы нового типа для
птицеводческих предприятий и при
корректировке ухода за той птицей,
которая уже населяет фабрики. Но не
только для этого. Не все
птицеводство так сразу будет сделано
промышленным: останутся небольшие фермы и,
конечно, личные хозяйства. Для них
данные с полигона тоже представляют
ценность.
ВЛАСТЕЛИН КУРЯТНИКА
Чуть в окошко птичника заглянет
рассвет и уйдет ночной холод, петух
энергично хлопает крыльями, орет во всю
глотку свое «кукареку» и слетает с на-
49
сеста. Подруги не торопятся следовать
его примеру, и петух начинает
призывно кокотать, поторапливать их.
Первыми откликаются трудолюбивые куры,
те, которые обычно целыми днями, не
зная устали, роются в земле, отыскивая
червяков и семена трав; случись какая
неурядица, эти работяги не пропадут
и на подножном корме. Но самое
главное, что они наиболее яйценоские.
Последними насест покидают самые
ленивые жительницы курятника. Они и во
дворе ведут себя неактивно, едят
только из кормушки, сами добывать
пищу не желают.
Каждую слетевшую подругу петух
встречает нежным воркованием и
зернышком в клюве. Рыцарь и красавец.
Перья его сверкают, на голове не
гребень — корона. Строен, мускулист,
косицы хвоста развеваются как ленты,
острые шпоры сами за себя говорят —
с их владельцем лучше не ссориться.
Некоторых петухов настолько
переполняют рыцарские чувства, что, отдавая
подругам лучшие зернышки, сами они
подчас голодают. Такие петухи, как
правило, оказываются лучшими
производителями. А чтобы они дольше смогли
поддерживать свою марку в стаде,
петухов потихоньку от кур надо
дополнительно подкармливать.
От членов своего семейства петух
требует безоговорочного подчинения. Он
настолько самонадеян, что считает себя
самым главным не только в птичнике,
но и вообще во дворе (конечно, если
там нет других, более сильных петухов)
и может пойти на конфликт с гусями или
утками и даже со злобными индейками,
хотя знает, что с ними нужно быть
поосторожнее. Петух никогда не признает
себя побежденным; на худой конец,
он постарается замаскировать свое
поражение. Если, скажем, ему все же
придется удирать, то, отбежав на
приличное расстояние, «храбрец» сделает
вид, что просто бегал по делу. А
чтобы в этом никто не сомневался (и
особенно дамы), петух безмятежно
закукарекает.
Кошки, собаки, козы нередко
побаиваются дворового петуха. Да он
нападает даже на людей. У меня, помнится,
возникли конфликтные отношения с
одним таким пернатым героем. Он
частенько дежурил на дороге, по
которой мне надо было проходить.
Нахальный вид петуха и явное нежелание
сторониться, откровенно говоря,
заставляли меня сворачивать с узкой
тропы. А когда однажды мне надоело
уступать ему и я пошла прямо по дороге,
петух пропустил меня, а потом больно
клюнул в ногу. Надеюсь, что ко мне
лично он не питал ничего враждебного, а
просто желал поработать на публику,
показать собратьям, какой он строгий.
Право драться петух признает только
за взрослыми самцами, с которыми
есть за что воевать. Драки же
молоденьких петушков предводитель
считает забавой и быстро разгоняет их.
Если же бранятся куры, петух прежде
всего пытается помирить их,
поухаживает то за одной, то за другой и
только в крайнем случае применит
жесткие меры.
Петух не в меру ревнив. Не дай бог,
если кто-либо из его гарема
заглядится на соседа... Вот какой эпизод
наблюдал в своем хозяйстве один птицевод-
любитель. Маленькую тихую курочку
при каждом удобном случае зазывал
к себе во двор соседний петух. И
однажды, когда ее властелин зазевался,
№
ЛА
♦
курочка пошла в гости. Когда она
возвратилась, все куры были срочно
созваны и выстроены в кружок.
Обманутый петух вытащил отступницу на
середину и устроил над ней показательный
суд: громко и свирепо клокотал, трепал
несчастную за вихор, чтобы другим
неповадно было.
Заботливые петухи особенно ценны
на птичьем дворе и на небольших
фермах— птицеводы не останутся без
цыплят.
ТАБЕЛЬ О РАНГАХ
Выяснение отношений в курином стаде
начинается с младенческого возраста.
Цыплята еще от горшка два вершка,
а некоторые из них уже хватают друг
друга за грудки. • Впрочем, цыпленка,
проявившего такую прыть, никто из
товарищей всерьез не принимает. Его
задиристость расценивают скорее как
приглашение поиграть. Но через две-
три недели уже многие курочки или
петушки раздают тумаки направо и
налево; кто-то даст отпор обидчикам, а
кто-то и смолчит. Это идет разведка
боем, в результате которой пока
начерно намечается иерархия в стаде.
Чем крупнее группа, тем дольше
сохраняется напряженность, поскольку
больше претендентов на место вожака.
Когда страсти поутихнут, это означает,
что общество уже сложилось.
Оказывается, вмешательство человека в этот
момент особенно нежелательно:
переформирование группы приведет к
новой расстановке сил, а значит, и к
стрессовой ситуации. Это ухудшит
развитие молодняка.
С наступлением половой зрелости
драки в стаде возобновляются, и не
на шутку. В это время петушки
довольно часто меняются местами на
иерархической лестнице. То взлетят слишком
высоко, то спустятся на последнюю
ступеньку. Некоторые самцы, даже став
взрослыми, никак не желают мириться
с тем, что не вышли в «его
превосходительство», и продолжают добиваться
власти.
Самец послабее знает, что впрямую
ему ни за что не совладать с сильным
собратом. Тогда избирается путь более
утонченный. Ведь можно просто
помотать нервы противнику, а это, как
известно, не каждый выдерживает.
Задумав добиться первенства, интриган при
встрече с доминирующим самцом
каждый раз приподнимает перья гривы и
разок-другой взмахивает крыльями, а
потом ретируется. И так за день по
нескольку раз. Он не спускает глаз с
врага и, едва тот зазевается,
наскакивает на него и бьет шпорами. Властелин
долго не может прийти в себя от
наглости подчиненного. А когда, наконец,
готов расквитаться, «герой» самым
бессовестным образом удирает без
оглядки и уже где-то вдали слышно его
кукарекание (снова показуха!).
Выслеживание, нападения из-за угла за день так
изматывают вожака, что его нервы
сдают, и он готов без боя уступить трон.
Подчиненному только того и надо.
Почуяв слабинку у врага, интриган
беспрепятственно гонит его и берет власть.
Надолго ли? Через несколько дней
бывший сюзерен может опомниться и снова
вступит в борьбу.
Самые «нижние чины» стада
находятся в крайне унизительном положении.
В их число попадают обычно особи со
слабо развитыми вторичными половыми
признаками (невыразительный
гребешок, щуплые сережки, нежные
взъерошенные перышки, куцый хвостик).
Петухи не только клюют слабейшего, но и
У 9
не дают ему подходить к курам.
Слабые петухи не перспективны как
производители, их надо выбраковывать.
Ученые-этологи пришли к выводу, что
самцы с листовидным гребнем чаще
властвуют над теми, у кого он
гороховидной формы. Бывает, какой-нибудь
легонький поджарый петушок, но с
ярко-красным тугим острозубым
украшением на голове не дает житья
тяжеловесу с неприметной шапочкой.
Замечено, что петухам с гороховидным
гребнем не всегда подчиняются и
куры.
Куры высших рангов ограничиваются
тем, что отгоняют более слабых от
кормушки. Было также установлено, что
драчливые доминирующие куры чаще
нервничают и хуже несутся, чем
тихони. А когда в эксперименте
драчуньи были посажены в клетки, где им
не приходилось особенно тратить
нервы на «руководство» подчиненными,
бывшие лидерши стали давать больше
яиц. Тихони же, наоборот, лучше
неслись на свободе. Причем разница в
продуктивности колебалась в пределах
50%.
На продуктивность иногда влияют и
такие мелочи, на которые обычно никто
внимания не обращает. Дверь в
птичник неожиданно распахивается, и
входит кто-то из работников. Среди кур
переполох, все испуганы, налицо —
стрессовая ситуация. Иное дело, если
прежде, чем войти, человек постучал в
дверь: его птицы встречают спокойно.
Выходит, что и в птичнике без
вежливости не обойдешься...
О ЧЕМ ГОВОРЯТ КУРЫ
Говорить они начинают еще в яйце за
несколько дней до выхода на свет
божий. Эмбрионы «ворчит»: подают еле
уловимые сигналы в ответ на изменения
внешней среды. Если цыплят
высиживает клуша, она на это «ворчание»
отвечает нежным клокотанием, успокаивая
будущих птенцов. А через день-другой,
когда цыплята выведутся, разговорам
уже нет конца.
Во ВНИТИПе был проделан такой
эксперимент. За выводком, который под
предводительством матери
отправился гулять, пошел исследователь с
магнитофоном. Он пристроился под кустом
и внимательно наблюдал за
происходящим. Потом магнитофонную ленту
сопоставили с записями в лабораторном
журнале.
Поодаль пробежала собака. Клуша
заклохтала, и все цыплята побежали к ней.
Когда в небе появился грач, похожий на
коршуна, сигнал звучал по-другому, он,
видимо, означал: «опасность сверху —
врассыпную», что цыплята и сделали.
Потом все страхи улеглись, выводок
собрался возле мамы, грелся на
солнышке и копался в земле. На ленте —
звуки довольства. Клуша нашла
червячка — один сигнал, кое-что похуже —
другой.
В первые дни жизни молодняк уже
знает более 15 разных звуков. На
голос своей матери цыплята реагируют
четко, на чужой голос — хуже, но все
же прислушиваются к нему.
Записанные во время наблюдения звуки
исследователь транслировал через динамик
в инкубаторе. Только что вылупившиеся
птенцы шли на призывы голоса,
несущегося из динамика, упорно
преодолевая все препятствия на пути, даже в
темноте. Как только трансляцию
выключали, цыплята терялись и жалобно пищали.
Добравшись до динамика, они
сгрудились возле него, явно принимая
динамик за мать. Лишь 10—15% малышей
не слушали трансляцию.
Основной диапазон частот сигналов
наседки 200—9000 герц. Звуки низкой
частоты B00 — 700 герц) приятны
цыплятам; это звуки комфорта,
довольства. А более высокочастотные сигналы
C000—9000 герц) свидетельствуют о
дискомфорте. Если голос курицы
подделать и транслировать в птичнике
сигналы довольства, уюта, состояние
цыплят существенно улучшается. Звуковой
сигнализацией можно подманивать их
к кормушкам, источнику тепла,
заставить клевать. Если бы такой
сигнализацией оборудовать птицеводческие цехи,
это сильно облегчило бы работу
птичниц. Но к сожалению, от научной
разработки до внедрения не так-то
близко...
Фонограмму звуков удовольствия,
оказывается, полезно передавать и для
взрослых кур; это освобождает
жительниц птицефабрики от многих
треволнений. Но выяснилось также, что
подобная трансляция сильно раздражает
обслуживающий персонал...
У взрослых кур в запасе около 25
звуков. Птицы обмениваются
информацией и другим путем, скажем, с
помощью наклона головы, меняя
положение крыла. Некоторые птицеводы-
любители, маркируя своих кур,
нередко подрезают им крылья. Хозяевам
невдомек, что тем самым они лишают
птиц возможности поговорить всласть.
В передаче информации участвуют и
глаза. Обычно куры стараются не
встречаться взглядом. Но стоит одной
в открытую посмотреть на другую —
и это расценивается как вызов к драке.
52
Из всей домашней птицы только куры
поют перед кладкой яиц и в ожидании
кормления.
ЛЮБОВЬ К ЖЕЛТОМУ И ОРАНЖЕВОМУ
В еде куры разборчивы. Например,
способны различать типы углеводов в
корме. В первую очередь куры
предпочитают сахарозу, затем фруктозу и
мальтозу. А когда во время
эксперимента им предложили разные сладкие
вещества, последнее место птицы
отвели сахарину. Сахар же избирали даже
в том случае, если перед едой их
желудок искусственно наполняли
глюкозой.
По-разному куры относятся и к
отдельным видам зерна: больше всего
любят пшеницу, затем кукурузу,
ячмень, рожь и, наконец, овес.
Оказалось, что курам небезразличен
и цвет пищи. Из синтетических
питательных гранул, окрашенных в разные
цвета, больше всего по душе им были
оранжевые гранулы.
Куры и петухи разборчивы не только
в еде, но и в знакомствах. На этой
почве возникают всякие передряги в
курином стаде, которые сказываются на
оплодотворяемости яиц.
Главенствующие петухи больше участвуют в
воспроизводстве стада, чем подчиненные
особи. На количество оплодотворенных
яиц влияет и жизненный опыт самца.
Более результативны петухи постарше.
Молодые же много времени тратят
на знакомство. Но и бывалому петуху
дольше приходится ухаживать за
незнакомой курицей. Тем не менее в группе
старших самцов предельное число
оплодотворенных яиц у кур появляется
в среднем за три недели, а в группе
молодых — за семь недель.
Особенно долго осваиваются
петушки, подсаженные к взрослым курам.
Они трусливо сбиваются в кучи и
держатся поодаль группами. Нередко куры
отгоняют навязанных им кавалеров от
кормушки, расклевывают им гузку,
хвост и совсем запугивают. Поэтому,
составляя новые семьи, надо не
подсаживать молодых самцов к курам, а
наоборот, сначала поселить самцов,
а потом пустить к ним кур, тогда дамы
не чувствуют себя полновластными
хозяйками и более деликатны.
Сидя в клетках вместе с курами,
петухи ведут себя более равнодушно, чем
на свободе. Негде распустить крыло,
покружиться вокруг курицы, словом,
поухаживать. Интерес к прекрасному
полу ослабевает. Однако цыплята из
куриных яиц все же выводятся. Пока,
правда, не выяснено, меньше или
больше, чем на свободе...
На свободе курица откладывает яйца
в гнездо, которое кропотливо выбирает.
До сих пор думали, что предпочтение
отдается затемненным гнездам, а на
самом деле, случается, что и
освещенные нарасхват. Этологи узнали, что
большинству кур нравятся гнезда,
окрашенные в желтые цвета. И если
облюбованное место занято, курица
может отложить кладку яйца до лучших
времен. Иная бракует в птичнике
абсолютно все гнезда и несется на стороне.
Известный русский птицевод И. И. Або-
зин в одной из своих книг о курах
описывал забавный случай. Владелец
птичника никак не мог получить яйца от
одной из лучших своих несушек.
Курица неслась неизвестно где. Хозяин
следил за ней, но каждый раз она
исчезала незаметно и возвращалась уже без
яйца. В один из дней владелец решил
не сводить с нее глаз ни на секунду.
Хитрюга не показывала ни малейшего
желания скрыться со двора. Вдруг,
когда человек на мгновение отвернулся,
курица кинулась бежать, и он едва
увидел ее хвост, мелькнувший в дверях
дровяного сарая. Он туда — птицы нет,
но зато под грудой бревен обнаружил
лаз, ведущий на соседний двор. На
следующий день хозяин устроил засаду
у лаза. Ничего не подозревая, несушка
вышла оттуда и прямиком направилась
в подвал соседнего дома. Там в
полумраке хозяин и настиг ее.
Крупица за крупицей собирают
исследователи сведения о курице и ее повадках.
Помимо лабораторных и полигонных
результатов большую ценность
представляют и наблюдения
птицеводов-любителей. Чем больше человек будет
знать о домашних пернатых, тем
успешнее он сможет развивать одну из
важнейших отраслей сельского хозяйства —
птицеводство.
Л. С ИСАЧЕНКО
чп*ь^
^ Что мы едим
Похвальное слово
сметане
\
Много ли найдется людей, которые не
любили бы сметану? И сама по себе она
хороша (когда хороша), ихво многих
сочетаниях — с овощами и мясом, с
творогом и блинами, с борщом и
сырниками. А грибы в сметане? А караси?
Да мало ли что еще... В хорошо
поставленном домашнем
сметаны не обойтись.
Такая точка зрения, для нас вполне
очевидная, покажется весьма странной
для жителей многих районов Земли —
по причине их полного незнакомства
со сметаной. Ее издавна готовили в
России (и преимущественно в
России), да еще в „некоторых странах
Восточной Европы. В других же странах
для сметаны не было даже своего
названия. Лишь в последние десятилетия
кое-где на Западе — например, в США
и Аргентине — стали вырабатывать
сметану, причем под такими
названиями: «сливки для салатов», «кислые
сливки» и, наконец, «русские сливки»...
- ?■
■< in
А
4U..
/■ *
?Г<''\
л
Т* I
Сметаны не бывает без сливок.
Пословица
Отметив справедливость этой
непритязательной пословицы, сначала уделим
внимание сливкам.
Наши прабабушки (а иногда и
прадедушки) делали сливки не хуже нас,
хотя их способ был простым, до
предела: молоко стояло до тех пор, пока
сливки, то есть легкая, жировая его
часть не собирались в верхней части
сосуда. Тогда их сливали; отсюда,
кстати, и название.
Однако такой процесс годится только
для неспешного образа жизни: молоко
отстаивается порою по нескольку суток.
В 1874 г. немецкий инженер 6. Лефельдт
совершил локальный переворот в
молочной промышленности: он
сконструировал молочную центрифугу (а
по-современному — сепаратор). Молоко,
поступающее в сепаратор, под действием
центробежной силы моментально
разделяется на два потока: на
обезжиренное молоко (обрат) и сливки. За сто
лет конструкция сепаратора, конечно,
существенно улучшилась, и нынешний
аппарат способен снять сливки с тонны
молока всего за три минуты.
На наших молочных заводах
выпускают разные сливки. Например,
пастеризованные жирностью 10, 20 и 35%
(последние пригодны для взбивания, но
их, к сожалению, делают еще
недостаточно). Готовят и стерилизованные
10%-ные сливки и так называемые
пластические — полуфабрикат для
выработки сметаны и масла. Честно
говоря, выбор оставляет желать лучшего.
В некоторых странах вырабатывают
немало различных деликатесных сливок,
в том числе и в аэрозольной
упаковке,— с кофе, какао, фруктовыми
сиропами, ликером и т. п. Впрочем, и у
нас в стране стали в последние годы
заниматься взбитыми сливками в
аэрозольной упаковке.
Что такое аэрозоли, читатели,
по-видимому, знают (на всякий случай
напомним: так именуют взвешенную в
газовой среде жидкость или твердое
вещество). Взбитые аэрозольные сливки
готовят из обыкновенных сливок с
добавлением сгущенного обезжиренного
молока (чтобы продукт стал богаче
белком), сахара и желатина. Этой
смесью наполняют контейнер и вводят
в него углекислый газ до тех пор,
пока из контейнера не будет вытеснен
весь воздух. Сам газ в реакцию с
продуктом не вступает, ио тем не менее
делает полезное дело: подавляет
развитие вредных бактерий и плесеней.
Таким образом срок хранения сливок
удлиняется до 10—15 суток.
Кое-где такие сливки уже делают,
но пока только в таре многократного
пользования — в пятилитровых
контейнерах, предназначенных, в основном,
для кафе и ресторанов. Но вообще
такие контейнеры можно присоединить
к торговому расфасовочному
автомату, чтобы каждый мог получить порцию
в стаканчик или банку. А можно
расфасовать взбитые сливки и в привычные
аэрозольные баллончики одноразового
пользования — как препараты бытовой
химии. Рецептуры таких сливок
разработаны в Рижской отраслевой научно-
исследовательской лаборатории по
длительному хранению молока и
молочных продуктов в атмосфере
инертных газов под руководством
профессора П. Я. Зарйня. Будем надеяться, что
в недалеком будущем каждый читатель
сможет ие просто узнать об
аэрозольных сливках, но и попробовать их...
Однако пора перейти к сметане.
Сметану любить — коровку кормить.
Пословица
Выросшие в деревне знают цену
корове-кормилице. Незабываем запах
парного молока и только что
приготовленного творога. И домашняя сметана
навсегда останется образцом сметаны
вообще...
Однако домашней сметаной всех не
• накормишь. А надо — всех.
Посмотрим, как готовили прежде
сметану «от своей коровы»» Заквасок,
понятно, в давние времена не было,
и сметану делали самоквасом —
сливки сквашивались самопроизвольно,
случайными микроорганизмами
(между прочим, не всегда безвредными).
Итак, надоенное вечером молоко
ставили на отстой. Обычно на другой день
осторожно снимали сливки и разливали
их по крынкам — глиняным сосудам,
покрытым глазурью снаружи и внутри,
чтобы стенки не впитывали жир.
Снятые сливки, как правило, холодные, из*
погреба. И поэтому, прежде чем
разливать по крынкам, сливки слегка
подогревали и оставляли на половину суток.
Затем ставили в холод на сутки, после
чего переносили в теплый угол — опять
же на сутки. На поверхности сливок
появлялась корка, которая становилась
все толще и толще. На третьи сутки
можно было уже заметить
отделившийся слой сметаны; простокваша
опускалась на дно. Чтобы сметана
окончательно поспела, ее снова несли в холод на
половину суток. Одним словом, полное
вызревание сметаны продолжалось
никак не меньше трех суток — если,
конечно, хотели сделать не лишь бы что,
а хорошую сметану.
В 1887 г. голландец А. Шторх
выделил из сквашенных сливок
молочнокислые бактерии и стал культивировать их
в чистом виде. Он доказал, что эту
культуру можно использовать в
качестве закваски для сливок. На домашнее
хозяйство это не оказало решающего
влияния, а вот в промышленности с тех
пор стали искусственно вносить в сливки
препараты чистых культур
молочнокислых бактерий, например
молочнокислого стрептококка. Это, во-первых,
избавило потребителей от риска отравления и,
во-вторых, намного ускорило
созревание сметаны. Молочнокислые
бактерии, питаясь преимущественно
молочным сахаром, выделяют молочную
кислоту, которая и придает сметане
особый вкус. Когда молочный жир
затвердеет и белки набухнут, сметана
становится густой — ее можно есть.
У нас делают сметану нескольких
видов. Есть и маложирные сорта A0,
14 и 20%-ная сметана), есть и
высокожирные, содержащие 25, 30 и даже
36 процентов жира. Вырабатывают, как
и в старину, прессованную сметану,
в брикетах. Она называется
любительской, в ней уже 40% жира; такую
сметану можно резать ножом и
намазывать на хлеб, как сливочное масло.
Пусть читатель поверит на слово, что
промышленная технология далеко ушла
от домашней. Конечно, имея дело с
тоннами, а не килограммами, труднее
добиться высочайшего качества...
За последние пятнадцать лет
выработка сметаны в нашей стране
утроилась. Однако все мы любим сметану,
и спрос на нее полностью пока не
удовлетворяется. В нынешней пятилетке
производство сметаны увеличится еще
на 20 процентов, причем предпочтение
отдается маложирным сортам, которые
содержат больше белка.
Вырабатывают сметану в основном на
небольших местных заводах, хотя и на
крупных молочных заводах в больших
городах ею тоже не пренебрегают.
Особенно много сметаны делают
весной и летом. Тогда ее закладывают
большими партиями в холодильники,
откуда по мере надобности
отправляют в магазины.
Хотя биохимические тонкости
приготовления сметаны сейчас известны,
приготовить хорошую сметану с тонким
вкусом и ароматом совсем непросто:
требуется умение и время. Насчет
умения трудно сказать в нескольких
строчках, а вот время можно назвать
определенно: около двух суток. Впрочем,
недавно во Всесоюзном
научно-исследовательском институте молочной
промышленности разработан ускоренный
способ производства сметаны,
позволяющий получить готовый продукт
всего за 6—7 часов. Но говорить о нем
еще рано — способ только испытывает-
ся.
Сметаной вареников не испортишь.
Пословица
Точно так же, как не испортишь
сливочным маслом кашу. Все, что
сочетается со сметаной (и вареники в том числе),
ею украшается. Впрочем, это
субъективное мнение. Дадим сметане и
объективную оценку, без вкусовщины.
Сметана — сытная еда, поскольку
жира в ней существенно больше, чем
белка. Разумеется, это накладывает
определенные ограничения: не надо
увлекаться сметаной, если вы склонны к
полноте или врач по какой-то причине
советует вам избегать жирной пищи.
Но даже в этом случае немного
сметаны не во вред — недаром ее можно
найти чуть ли не в каждой диете. Тот
жир, который находится в сметане,
не ложится тяжелым грузом, а
напротив, легко усваивается — он очень
мелко раздроблен. По этой причине, кстати,
детям рекомендуют скорее сметану
(и сливки), нежели сливочное масло и
другие жиры. И не только детям: в
сливках есть лецитин, препятствующий
отложению холестерина в кровеносных
сосудах, а самого холестерина в них
вдвое меньше, чем в том же масле.
Наконец, в сметане больше витаминов,
она полезна людям с плохим аппетитом
и пищеварением, и в лечебной
кулинарии она используется весьма широко.
Что же касается питательности, то
немногие продукты могут конкурировать
со сметаной. Для наглядности: 100
граммов сметаны можно приравнять по
калорийности к 200 граммам телятины...
Вы еще не утомились? Если да, то вот
вам добрый совет: порция сметаны —
и все будет в порядке.
Кандидат сельскохозяйственных наук
А. Н. СМИРНОВ
56
Три зеленых
медведя
Шел когда-то в Москве
такой фильм — «Анаконда»,
один из первых, а может
быть, и самый первый на
наших экранах
полнометражный документальный фильм
об экзотических странах,
далекий предшественник
нынешнего «Клуба
кинопутешествий». И в этом
фильме, в числе прочих
интересных вещей, дикторский
голос за кадром, помнится,
сказал: «Вот
южноамериканский ленивец —
единственное в мире существо, в
шкуре которого еще при
жизни заводится моль».
На фазово-контрастной
микрофотографии
волоса зеленого медведя
в разрезе хорошо видна
внутренняя полость,
клетки сине-зеленых
водорослей
(темные пятнышки)
и одна из сквозных пор,
через которые они могли
проникнуть внутрь волоса
(показана стрелкой).
Черная линия внизу —
масштаб, соответствующий
100 микронам
Эта фраза невольно
вспоминается, когда читаешь
статью в журнале «Nature»
(т. 278, № 5703), где
рассказывается
нижеследующая история.
В зоопарке
калифорнийского города Сан-Диего
жили три белых медведя.
В родстве они между собой
не состояли и даже
происходили из разных мест: одна
медведица была родом из
канадского зоопарка,
другую поймали на
Шпицбергене, а третий
медведь-самец родился тут же, в
Сан-Диего. И вот прошлым
летом работники зоопарка
стали замечать, что все
три медведя выглядят как-
то странно: мех у них не
бело-кремовый, как
полагается, а зеленоватый, и с
каждым днем зеленый
оттенок становится все
сильнее.
Вначале зоологи
подумали, что это какие-нибудь
водные организмы вроде
хлореллы, остающиеся на
медвежьем меху после
купанья в бассейне.
Посмотрели под микроскопом —
нет, поверхность волос
чиста. И все-таки виновники
зеленой окраски были
обнаружены — но не снаружи, а
внутри волос!
Надо сказать, что
длинные, жесткие остевые
волосы белого медведя
отличаются от волос мягкого
подшерстка тем, что внутри они
полые. Вот в этих-то
полостях и сидели какие-то ярко-
зеленые зернышки
размером 2—4 микрона. При
ближайшем рассмотрении
они оказались
сине-зелеными водорослями, которые
нашли здесь для себя
удобное, теплое местечко, а
заодно — надежное убежище
от своих естественных
внешних врагов. Попали же сюда
они скорее всего через
микроскопические поры,
которые, как выяснилось,
соединяют внутреннюю полость
волоса с окружающим
миром. Таких пор еще ни
¥
Стереомикрофотография
волоса, полученная
с помощью сканирующего
электронного микроскопа;
стрелка указывает
.на устье одной из сквозных
пор. Линия справа
соответствует
100 микронам
разу не обнаруживали ни у
одного-млекопитающего. Да
и у белых медведей,
живущих на воле, полости
внутри остевых волос закрытые;
может быть/ благодаря
этому дикие медведи и
остаются белыми. А в неволе
такие поры, возникающие,
возможно, в результате
жизнедеятельности
бактерий, пронизывают стенки
волоса насквозь, открывая
ворота для вселения
необычных зеленых жильцов.
Сине-зеленые водоросли,
живущие в медвежьем
меху, оказались сугубо
пресноводными: в морской воде,
даже разведенной больше
чем наполовину, они расти
отказывались. Ясно, что
медведи могли подцепить их
только в бассейне, где они
купаются. В таких мелких и
теплых пресных водоемах
всегда есть сине-зеленые
водоросли, а нередко их
там даже более чем
достаточно: не кто иной, как они
вызывают цветение прудов
и водохранилищ, которое
доставляет человеку столько
хлопот и неприятностей.
А теперь вот оказалось, что
цвести могут не только
водохранилища, но и медведи...
А. ДМИТРИЕВ
Проблемы и методы
современной науки
Гормон роста,
его помощники
и антагонисты
Кандидат медицинских наук
Н. Р. АБЛАЕВ
ПОРТРЕТ ГЕРОЯ
Еще в начале 20-х годов нашего
столетия было обнаружено, что если вводить
животным экстракты из гипофиза —
мозгового придатка, расположенного
у основания мозга, то они начинают
бурно расти. С помощью таких
препаратов удавалось вырастить крыс,
которые были в 2—3 раза крупнее своих
контрольных собратьев.
Виновником усиленного роста
оказался вырабатываемый гипофизом
гормон роста — он получил название со-
матотропина, или соматотропного
гормона (СТГ). О том, какое значение он
имеет для организма, красноречиво
свидетельствуют последствия его
избыточного или недостаточного синтеза —
гигантский или, наоборот, карликовый
рост, акромегалия —
непропорциональное, бросающееся в глаза увеличение
кистей, стоп, выступающих частей лица
и некоторых других органов.
В конце 60-х годов соматотропин
удалось выделить в чистом виде, потом
были изучены его состав и структура и,
наконец, он был синтезирован.
Выяснилось, что соматотропин —белок,
состоящий из 191 аминокислотного остатка
и имеющий молекулярную массу 20500.
Соматотропины животных близки к
человеческому по своей структуре, но
имеют несколько иной аминокислотный
состав, последовательность
аминокислот в полипептидной цепи и даже иные
размеры молекулы: молекулярная
масса СТГ крупного рогатого скота,
свиней, овец и крыс составляет
соответственно 26000, 22500, 24000 и 27000. Из-за
этих различий соматотропины в отличие
от многих других гормонов обладают
видовой специфичностью: СТГ,
выделенный из гипофиза животного, не
действует на человека.
Итак, соматотропин стимулирует рост
организма. Но такое общее
представление никак не может удовлетворить
современного эндокринолога. Ему надо
знать, как именно действует гормон,
на какие системы организма он
преимущественно влияет, какие условия нужны
для того, чтобы человек или животное
росли нормально. А для этого
необходимо изучить механизмы действия
соматотропного гормона на
молекулярном уровне.
Из всех десяти гормонов,
выделяемых гипофизом, у соматотропина,
пожалуй, самая сложная задача. Судите
сами. Вот, например, адренокортико-
тропный гормон — он действует в
основном лишь на корковый слой
надпочечников, регулируя синтез в этих
железах других гормонов; тиреотроп-
ный гормон точно так же ведает
функцией щитовидной железы, гонадотроп-
ный гормон контролирует деятельность
половых желез, и так далее. Этим
обязанности гормонов гипофиза в общем
исчерпываются: конечный ответ со
стороны определенных органов и систем
организма регулируют уже не они
непосредственно, а гормоны, выделяемые
названными железами.
С гормоном роста дело обстоит как
будто иначе. Ясно, что для усиления
роста организма, который он вызывает,
должны происходить самые
разнообразные изменения. Для этого нужно, в
частности, чтобы увеличилась
проницаемость клеточных мембран самых
различных органов и тканей; в клетки
должно поступать значительно больше,
чем обычно, аминокислот, глюкозы и
других органических и неорганических
веществ; в них должны усиленно
синтезироваться нуклеиновые кислоты,
белки, особенно ферменты... И все
это — под действием одного-единст-
венного гормона?
Возникает вопрос — способен ли один
соматотропный гормон на самом деле
стимулировать столь обширный и
многообразный круг физиологических
эффектов? И нет ли у него, как и у
других гормонов гипофиза, помощников,
которые отвечали бы за отдельные,
частные стороны его действия?
И действительно, наблюдения,
сделанные различными учеными в самые
последние годы, подтвердили это пред^
положение.
58
СОМАТОМЕДИНЫ —
ГОРМОНЫ-ПОСРЕДНИКИ
Действие соматотропина удобнее всего
исследовать на самой чувствительной к
нему ткани организма — хрящевой
ткани молодых животных, которая,
созревая, превращается в костную ткань.
При этом в ней происходят различные
процессы, которые сравнительно легко
наблюдать: синтезируются нуклеиновые
кислоты и определенные белки,
аминокислота пролин превращается в окси-
пролин (важную составную часть белка
костной ткани коллагена), сульфаты
включаются в состав мукополисахари-
дов (одного из основных компонентов
соединительной ткани).
Казалось бы, соматотропин должен
всегда, при всех условиях стимулировать
эти ростовые процессы — на то он и
гормон роста. Однако когда
соматотропин ввели прямо в хрящи животных,
никакого эффекта он не оказал.
Например, сульфатов такая ткань не
поглощала, а значит, в ней не
образовывались мукополисахариды.
Исследователи были озадачены
такими результатами эксперимента и
сначала даже решили, что использованный
препарат гормона был
недоброкачественным. Но нет — когда тот же
препарат вводили в кровь подопытным
животным, у них не только резко
стимулировалось включение сульфатов в
хрящевую ткань, но и вообще значительно
усиливались процессы роста. Такой же
эффект вызывало введение сыворотки
крови от нормальных животных, в
которой наряду с другими гормонами
присутствовал и соматотропин. Значит,
при введении в кровь гормон работает.
Почему же он не действует
непосредственно на хрящевую ткань?
Дальнейшие наблюдения, впрочем,
показали, что стимулировать процессы
роста даже при введении в кровь
способна не всякая сыворотка. Если ее
брали от животных с пораженной печенью,
на рост костей она никак не влияла.
Не помогали даже предварительные
инъекции животным, у которых брали
сыворотку, готового соматотропина: в
таких условиях гормон как будто терял
силу.
Эти эксперименты позволили сделать
вывод о том, что под действием
соматотропина в печени (а может быть, и в
некоторых других органах)
вырабатываются и поступают в кровь вещества,
являющиеся посредниками между со-
матотропином и организмом. И
действительно, в 1972—1973 годах из
сыворотки крови человека и животных
удалось выделить большую группу близких
по структуре и действию соединений,
образование которых вызывается сома-
тотропным гормоном. Сначала эти
вещества назвали «сульфирующими
факторами», потому что об их
существовании свидетельствовало, как мы уже
говорили, поглощение сульфатов
хрящевой тканью. А сейчас их называют сома-
томединами, то есть посредниками
соматотропина. И теперь, кажется, уже
можно утверждать, что соматотропный
гормон в этом отношении ничем не
отличается от других гормонов передней
доли гипофиза, занимая, подобно им,
определенное место в иерархически
организованной системе.
Все соматомедины представляют
собой полипептиды с молекулярной
массой 5—7 тысяч. Они обладают
анаболическим действием, то есть
способствуют увеличению массы тела, ускоряя
рост скелета и мышц.
О механизме действия сома томеди-
нов мы, к сожалению, знаем еще очень
мало. Предполагают, однако, что
природа не выдумала специально для них
никакого особого способа. По
механизму действия соматомедины, вероятно,
напоминают хорошо известный гормон
инсулин. По-видимому, они так же, как
и инсулин, действуют, не проникая
внутрь контролируемых ими клеток, а
специфически связываясь со
специальными рецепторами, расположенными
на наружной поверхности клеток. В
результате повышается проницаемость
клеточных мембран для глюкозы,
аминокислот, минеральных солей — и на
этом специфическое действие сомато-
мединов, собственно говоря,
заканчивается. Дальше клетки поступают с
попадающими в них дополнительными
веществами уже по своему усмотрению,
используя их для тех процессов,
которые в данный момент важнее всего для
них самих и для всего организма: у
молодых животных, например, это
построение скелета, мышц и других тканей.
Кроме того, соматомедины
препятствуют образованию в клетках
циклической аденозинмонофосфорной кислоты
(ЦАМФ), через посредство которой
действуют многие гормоны —
антагонисты инсулина (контринсулярные
гормоны), например вырабатываемый
поджелудочной железой глюкагон и гормон
надпочечников адреналин.
Открытие соматомединов означало,
что к числу желез, вырабатывающих и
выделяющих в кровь гормоны, теперь
следует относить и печень, которую
раньше никто не считал железой
внутренней секреции.
Но это открытие имеет не только
важное теоретическое значение. Оно,
несомненно, окажет неоценимую помощь
59
и практической медицине. До сих пор
считали, что большой группе контрин-
сулярных гормонов противостоит один
только инсулин. Теперь оказывается, что
он не столь одинок: заодно с ним
действуют и соматомедины. Может быть,
теперь придется что-то изменить и в
наших взглядах на природу сахарного
диабета. Возможно, недостаток инсулина —
не единственная и даже не главная
причина этого заболевания. Не повинны ли
в нем печень и другие органы, которые
перестают синтезировать и поставлять
в кровь соматомедины? Ведь совсем не
редки случаи, когда организм человека
не может усваивать нужное ему
количество глюкозы, несмотря на то что в
его крови в это время содержится
инсулина больше, чем обычно у
здорового человека. Может быть, и лечить
диабетиков надо не одним только
инсулином?
С ОМ АТОЛИБЕРИИ —
СОПЕРНИК СОМАТОСТАТИНА
Открытие соматомединов означало, что
у гормона роста нашлись в организме
«подчиненные», передающие его
приказы тканям. Но этим не ограничивается
иерархия гормональной системы
организма. Вслед за подчиненными у сома-
тотропина нашлись и начальники...
Уже давно возникали догадки о том,
что деятельность передней доли
гипофиза, где вырабатываются и сомато-
тропин, и другие важные гормоны,
находится под особым контролем
головного мозга, в частности его участка,
называемого гипоталамусом. Между
гипоталамусом и гипофизом существует
самая непосредственная связь:
специальные кровеносные сосуды соединяют
гипоталамус прямо с гипофизом, минуя
общий круг кровообращения. Среди
веществ, транспортируемых по этим
сосудам, удалось обнаружить, выделить,
изучить, а в дальнейшем и
синтезировать уникальные соединения, которые,
оказывается, способны стимулировать
или, наоборот, подавлять работу
гипофиза. За раскрытие их структуры и
выяснение их биологической роли
американские ученые Р. Гиллемин и Э. Шелли
были в 1977 г. удостоены Нобелевской
премии по физиологии и медицине.
Первоначально эти вещества получили
название рилизинг-факторов, а теперь
тем из них, которые способствуют
освобождению гипофизарных гормонов,
присвоено наименование либеринов, а
те, которые препятствуют
освобождению этих гормонов, называют статинами.
Обнаружились среди этих веществ и
такие, с помощью которых гипоталамус
регулирует выделение гормона роста,—
это соответственно соматолиберин и со-
матостатин. Из них больше изучен сома-
тостатин — известно, что он построен
из 14 аминокислотных остатков и
содержит два остатка аминокислоты цистеина,
благодаря HS-группам которых он
может окисляться и образовывать
циклическую форму, более активную, чем
линейная, восстановленная:
H2N- -ала_гли -цис -лиз асн—фен фен три
Ч '
\- лиз
НООС цис—сер -тир—фен—тир
Как либерины, так и статины
содержатся в крови обычно в ничтожно
малых количествах. Когда содержание в
крови соответствующих гормонов
гипофиза (скажем, того же соматотропина)
или выделяемых под их контролем
гормонов периферических эндокринных
желез уменьшается, из клеток
гипоталамуса высвобождаются либерины. Через
специальные сосуды, о которых мы
говорили, они прежде, чем попасть с
кровью в общее кровяное русло,
проходят через гипофиз. Здесь либерины
действуют на соответствующие клетки-
мишени, усиливая образование в них
ЦАМФ и накопление катионов кальция,
а это приводит к выделению из клеток
того или иного гипофизарного гормона.
Статины же оказывают
противоположное действие: выделение их из
гипоталамуса усиливается чаще всего при
высоком уровне в крови
соответствующего гормона, они резко тормозят синтез
в гипофизе ЦАМФ и снижают в его
клетках концентрацию свободных
катионов кальция. В результате гормоны
гипофиза не могут" покинуть клетки и
не поступают в кровь.
Жизнь либеринов и статинов
коротка — по выполнении своей роли, уже
через 7—В минут, они инактивируются
и прекращают свое существование.
Открытие гормонов гипоталамуса и
изучение их биологической роли
позволило создать стройную систему
соподчинения эндокринных желез:
центральная нервная система (гипоталамус) —»-
—*■ гипофиз —*- периферические
эндокринные железы -^- органы и ткани.
Каждое нижестоящее звено в этой
системе по принципу отрицательной об-,
ратной связи влияет на выработку
гормона вышестоящей железой.
НЕСЛУЧАЙНЫЕ НЕОЖИДАННОСТИ
Мы во всем ищем закономерности и
правила: без этого было бы невозможно
понять происходящие в нас самих и
окружающие нас явления. Но при этом
60
Иерархическая организация
эндокринной системы
человека и животных,
как мы ее сейчас себе
представляем.
Интенсивность обмена
веществ в органах и тканях
регулируется
с помощью различных
гормонов, уровень которых
в крови находится под
постоянным контролем.
Высшее звено этой системы,
определяющее активность
остальных,— центральная
нервная система.
В ответ на те или иные
изменения во внешней
и внутренней среде
организма включается
определенный участок
гипоталамуса, который
начинает выделять
соответствующие рилизинг-
факторы, или либерины:
ГТГ—RF — люлиберин,
ТТГ—RF — тиреолиберин,
СТГ—RF — соматолиберин,
АКТГ—RF — кортиколиберин
(а в необходимых случаях
вместо либеринов
выделяются их
антагонисты —статины,
в том числе соматостатин).
Поступая через
капиллярную сеть
непосредственно
в переднюю долю гипофиза,
эти вещества регулируют
синтез соответствующих
гормонов гипофиза:
ГТГ — гонадотропного,
ТТГ — тиреотропного,
СТГ — соматотропного,
АКТГ —
адренокортикотропного.
Через общий круг
кровообращения они
попадают в периферические
эндокринные железы
и регулируют выработку
ими гормонов:
соматомединов, тиреоидных
гормонов (тироксина и
трииодтиронина), половых
гормонов, кортикостероидов
и адреналина. И, наконец,
эти гормоны определяют
направленность и характер
обменных процессов в
органах и тканях.
При избыточной продукции
гормонов периферических
желез они через
механизм отрицательной
обратной связи подавляют
секрецию соответствующих
гормонов гипофиза
мы прежде всего делим мир на черное
и белое, а он многоцветен, особенно
если это мир живых существ. То и дело
появляются факты, которым мы не
можем найти места в привычной системе,
и от этого мы нередко приходим в
смятение...
Вот хотя бы тот же соматостатин.
С ним как будто все ясно и просто: он
вырабатывается в гипоталамусе и
оттуда, в противовес соматолиберину,
управляет определенным отделом
гипофиза. Но не тут-то было! Совсем
недавно выяснился поразительный факт:
оказывается, гипоталамус вовсе не
единственный источник соматостатина! Это
вещество было обнаружено в разных
участках спинного и головного мозга, в
стенках желудка и кишечника, особенно
много его в эндокринной ткани
поджелудочной железы. И соматостатин не
просто попадает в эти ткани с.кровью, а
именно вырабатывается в них. Невольно
возникает вопрос, а для чего
соматостатин там нужен? Неоправданные
излишества? Ошибка природы?
Однако обнаружение одного и того
же гормона в разных местах
организма — это, как ни странно, вовсе не
исключение из правила, а скорее само пра-
61
вило. Например, инсулин и глюкагон
(или, по крайней мере, очень сходные
с ними соединения) образуются не
только в поджелудочной железе, но и в
стенке тонкого кишечника. Там же
вырабатываются и тиреоидные гормоны,
синтез которых считался монополией
щитовидной железы. Некоторые
гормональные вещества, весьма близкие по
строению и действию к гормонам
гипофиза, синтезируются в плаценте. Про-
стагландины — эти исключительно
мощные регуляторы многих
физиологических процессов — синтезируются
фактически во всех органах и тканях...
Все эти наблюдения хотя и вполне
достоверны, но окончательного
объяснения пока так и не нашли. И все-таки они
уже приносят определенную пользу и
науке, и даже практической медицине.
Выяснено, например, что всюду, где
образуется соматостатин, он действует
не через кровь, как большинство
гормонов, а локально, местно: в
поджелудочной железе он подавляет выделение
инсулина и глюкагона, в слизистой
оболочке желудка препятствует
образованию гастрина, соляной кислоты и
пепсина — главных компонентов
желудочного сока.
Конечно, было бы неразумно не
использовать эти не совсем еще
понятные, но вполне несомненные факты и
не попытаться применить соматостатин
для лечения определенных
заболеваний. И не только по его прямому
назначению — при акромегалии (хотя и это
уже немало: инъекции соматостатина
больше чем вдвое снижают уровень
гормона роста в крови больных и
соответственно подавляют ненужный рост).
Большие надежды возлагают сейчас
врачи на то, что удастся получить активные
препараты соматостатина для лечения
язвенной болезни желудка, при
которой иногда особенно важно снизить
секрецию желудочного сока.
Не исключено, что соматостатин
окажется дополнительным средством
лечения и сахарного диабета. На первый
взгляд, эта идея представляется
довольно странной: ведь соматостатин, как мы
уже говорили, подавляет выделение
инсулина, а у диабетиков его секреция и
без того нарушена! Но сахарный диабет
развивается не только вследствие
недостатка инсулина — он может быть
результатом и избыточной продукции
антагониста инсулина, то есть глюкагона.
А соматостатин несколько сильнее
подавляет секрецию глюкагона, чем
инсулина. Поэтому если назначать его
диабетикам вместе с инсулином, то,
возможно, удастся снизить секрецию
глюкагона и улучшить условия для усвоения
сахара организмом...
В последние годы в изучении
эндокринной системы и вообще регуляторных
механизмов обмена веществ достигнуты
немалые успехи. И все же в этой области
остается еще много неясного.
Но ведь чем загадочней явления и
вещи, тем интереснее раскрывать их
загадки!
ЧТО ЧИТАТЬ О РЕГУЛЯЦИИ
ПРОЦЕССОВ РОСТА
Балаболкин м. И. Секреция гормона
роста в норме и патологии. М„ «Медицина»,
1978.
Васильева И. А. Соматомедин,
биологическая характеристика и некоторые
клинические данные о содержании его у людей
в норме и патологии. «Проблемы
эндокринологии», 1977, т. 23,№ 5, с. 104—110.
Алексеев Ю. П. Соматостатин: его
физиологическое значение и применение в клинике
внутренних болезней. «Проблемы
эндокринологии». 1977, т. 23, № 6, с. 93—106.
Из писем
в редакцию
И еще о строчках
Считаю необходимым внести
некоторые коррективы в
заметку «Канцерогены в
строчках» («Химия и жизнь», 1979,
№ 4), ибо некоторые
умозаключения о якобы условной
съедобности строчков могут
сбить с толку несведущих
гурманов и привести к
опасным последствиям.
Дело в том, что никакой
■"ельвелловой кислоты в
строчках не существует. В работах
восьмидесятилетней давности
за нее ошибочно принимали
смесь малоизученных
органических кислот. В 1967 г.
австрийские микологи
П. X. Лист и П. Люфт
обнаружили в плодовых телах (апо-
тециях) строчка
обыкновенного сильный токсин — гиромит-
рин (латинское название
строчка —Gyromitra),
который не удаляется из гриба
даже при длительном
кипячении.
Содержание токсина в
плодовых телах колеблется в
зависимости от условий
развития или от штамма гриба.
Наибольшее количество
токсина обнаружено в строчках,
произрастающих в ФРГ. В
килограмме свежих плодовых
тел с одержи/с я до 1676 мг
гиромитрина, который по
физиологическому действию на
организм животных и человека
близок к токсину бледной
поганки.
В некоторых странах
строчки употребляют в пищу без
каких-либо заметных
последствий. Однако лучше свести
фактор риска к нулю, отнеся
эти грибы к разряду
несъедобных, тем более, что этому
способствует факт обнаружения
в строчках канцерогенов.
Н. ГОЛОВЛЕВ,
Кемерово
62
Гипотезы
Память, сон
и галлюцинации
Кандидат технических наук
М. И. ФРИМШТЕЙИ
В коре головного мозга—а она в
самом деле напоминает тонкую корочку,
покрывающую мозговые полушария,—
насчитывается не менее 10 миллиардов
нервных клеток, однако можно считать
доказанным, что лишь один процент
клеток участвует в управлении
внутренними органами. Чем заняты остальные
99%? Очевидно, тем, что носит
название умственной
деятельности. Это запоминание и память,
анализ ситуации и принятие решения,
фантазия и творчество. Ясно, что
какова бы ни была природа этих
процессов, в основе их лежит кодирование
информации: все, что мы знаем,
помним, о чем думаем, должно каким-
то образом записываться в мозгу.
Каждый нейрон через тысячи синапсов
связан с соседями; нервные клетки
соединяются в цепочки, подобные
электрическим, и некоторые
нейрофизиологи полагают, что эти-то цепочки
и кодируют определенные элементы
информации.
Существует и другая, биохимическая
теория (о ней писал в «Химии и жизни»
Л. Цитоловский — № 3, 1978 г.).
Однако нейрохимические процессы —
накопление и перемещение гипотетических
«белков памяти», воздействующих на
синапсы,— не могут протекать быстрее,
чем за 10~2 —10"9 сек; такая скорость,
на наш взгл яд, недостаточна, чтобы
предположить, что они участвуют в
переработке информации. Мы
предлагаем альтернативную гипотезу,
объясняющую феномен памяти и кое-что с
ней связанное.
Будем исходить из того, что
запоминание какого-то отдельного события,
факта, услышанной мелодии,
прочитанной стихотворной строчки и т. п.
сопровождается формированием
нейронной цепи; при последующем же
воспроизведении этого элемента
информации та же цепочка собирается
заново. Для включения в цепь нейрону
требуется только два проводящих
соединения, остальные синапсы должны
быть отключены. Одномоментное ис-
63
пользование одного нейрона в
нескольких разных цепочках, по нашему
мнению, вряд ли целесообразно, так
как емкость хранилища настолько
велика (она составляет, по предположениям,
около 1012 бит), что заведомо
превышает все то, что человек может успеть
запомнить за всю свою жизнь.
Когда информация поступает на
внешние рецепторы — то есть когда
мы наблюдаем событие, слышим
музыку, читаем стихи,— возникает
импульсный сигнал, который собирает цепочку.
Это происходит по определенным
правилам, так как, с одной стороны,
каждый тип информации порождает
характерную последовательность
импульсов со своей частотой и амплитудой, а
с другой стороны, биоэлектрические
свойства самих нейронов неодинаковы.
Сигнал или, точнее, передний импульс
в серии импульсов, идущих из
рецептора, как бы прощупывает синапсы,
отыскивая тот нейрон, который сумеет
генерировать ответный импульс с
точно такой же амплитудой и
длительностью. Этот нейрон возбуждается, и
в нем происходит «резонансное»
поглощение первого импульса. Второй
импульс, выходя из отростка нейрона,
отыскивает по синапсам следующий
«резонансный» нейрон. Так возникает
цепь, вдоль которой, как огоньки, бегут
импульсы информационного сигнала.
Если одно и то же событие
повторяется, в мозгу формируется несколько
идентичных (дублирующих) цепочек —
это обеспечивает долговременную
память. Чтобы воспроизвести нужную
информацию, достаточно восстановить
одну из этих цепочек. Вот почему даже
при значительных повреждениях мозга
человек, если он в сознании, способен
оперировать некогда накопленной
информацией: больной, перенесший
обширное кровоизлияние в мозг,
отлично помнит свое прошлое.
Итак, припомнить что-нибудь —
значит снова собрать цепочку. Это похоже
на восстановление текста из
рассыпанного набора. Но как убедиться, что
цепь нейронов собрана правильно?
Другими словами, как отличить
подлинное воспоминание от ложного
(феномен мнимых воспоминаний, кстати,
хорошо известен психиатрам)? Можно
предположить, что тут происходит
обратный процесс: информация,
закодированная в цепочке, превращается
в ту же последовательность импульсов,
которая когда-то вырабатывалась
рецепторами при первом знакомстве с
событием. И теперь эти импульсы идут
в противоположном направлении.
Генерируемый мозгом сигнал направляется
в рецептор, который воспроизводит
искомый образ. Мы как бы вновь
слышим прозвучавшую когда-то мелодию,
мысленно воспроизводим увиденную
картину.
В целом механизм воспоминания
может быть представлен так. Нейронная
сеть должна в доли секунды
перебрать множество комбинаций и выбрать
ту, которая уже была использована
прежде. Видимо, мозг располагает чем-
то вроде бесконтактных электронных
коммутаторов, синапсы же устроены1
наподобие управляемых
полупроводниковых переходов. Управляющие
импульсы с большой круговой частотой
обегают управляемые переходы, открывая
и закрывая синапсы для биотоков. Как
только нужная цепь нейронов
реконструирована, обегание прекращается по
команде рецептора (подтверждающего
правильность сборки) и цепь
фиксируется на время, необходимое для
актуального оперирования
восстановленной информацией.
По аналогии с управляемыми
полупроводниками, энергия, нужная для
открытия перехода, существенно
меньше энергии биотоков, проходящих по
нейронным цепям. Поэтому
управляющие импульсы могут поступать из
специальных образований — возможно,
из клеток глии, то есть ткани,
заполняющей промежутки между нейронами.
Модель, предложенная здесь,
позволяет, как нам кажется, по-новому
истолковать и некоторые другие факты,
имеющие отношение к работе мозга.
Чтобы сохранять работоспособность,
мозг должен отдыхать. Это кажется
бесспорным. Но при изучении сна
неожиданно выяснилось, что в якобы
отдыхающем мозгу происходит
усиленный обмен веществ, расходуется
много энергии, повышается температура
нервной ткани. Следуя нашей
гипотезе, можно высказать предположение,
что в это время идет зарядка
«аккумуляторов», разрядившихся днем. Вслед
за этой первой фазой сна наступает
парадоксальная фаза, когда
появляются сновидения. Можно допустить, что
это есть не что иное, как проверка
коммутаторов. Возникают
беспорядочные сцепления нейронов, пробуются
всевозможные случайные комбинации
недавних или далеких событий.
Важная оговорка: без такой
проверки мозг рискует выйти из строя.
Сновидения (о появлении их можно судить
по движениям глазных яблок спящего
человека и показаниям
электроэнцефалограммы) посещают спящего пример-
64
но 4—5 раз в ночь и длятся в общей
сложности от полутора до двух часов.
Все люди (в том числе грудные дети)
видят сны, хотя не все помнят о них
утром. В США был проведен
любопытный эксперимент: добровольцев
лишали возможности видеть сны (будили
в момент начала сновидений) до пяти
ночей подряд. В ответ мозг
испытуемого делал за ночь до 30 попыток
включить сновидение. Днем у
испытуемых наблюдались некоторые
патологические явления: повышенная
возбудимость, ослабление памяти; у некоторых
были галлюцинации. Контрольную
группу составили лица, которых тоже будили
ночью несколько раз, но не лишали их
полностью сновидений. Они не
высыпались, но никаких отклонений у них
не было. Этот опыт подтверждает наш
тезис о том, что без ночных
«репетиций» нарушается работа коммутаторов:
возникают провалы в памяти, и вместе
с тем происходит непроизвольная,
навязчивая сборка одних и тех же
цепочек (галлюцинации). Быть может,
именно несостоятельность
коммутаторов лежит в основе душевных
расстройств, для которь * характерны
разного рода навязчивые состояния.
Автор отдает себе отчет в том, что
предложенная модель требует
экспериментальной проверки.
Существование в мозгу участков с управляемой
электропроводностью и тончайших
механизмов, подобных электронным
коммутаторам, передача информации
последовательностью кодовых
импульсов — все это еще надо доказать. Но,
может быть, игра стоит свеч —
достаточно подумать о том, какие
перспективы откроются для познания
интегральной деятельности мозга, для
моделирования искусственного интеллекта,
а может быть, и для лечения людей,
страдающих психическими недугами,
если эта гипотеза подтвердится.
Нужна ли
проверка?
Забудем на минуту (хотя
это нелегко) накопленные
наукой нейрохимические
данные о природе
человеческой памяти. Не будем
также обращать внимание
на некоторые спорные
постулаты автора
вышеизложенной гипотезы —
такие, как предположение о
резонансном поглощении
нервных импульсов или еще
более смелое допущение,
что импульс может
двигаться по цепочке
нейронов туда и обратно
(синапс, по имеющимся
данным, проводит сигнал
только в одну сторону).
Попробуем оценить
гипотезу о хранении информации
в цепочках, так сказать,
в чистом виде.
Число всех возможных
цепочек чрезвычайно
велико. Оттого и память, по
мнению автора, обладает
почти неограниченными
возможностями. Хотя
указанное им число 10' 2 бит,
скажем прямо, завышено,
емкость хранилища в самом
деле огромна, особенно
если включить в
рассмотрение цепи, охватывающие
весь мозг. Правда, тут уже
не придется говорить о
дублирующих цепях,
гарантирующих сохранность
памяти при повреждении
той или иной части
мозгового вещества.
Но не стоит требовать от
мозга невозможного.
Видимо, и 105 бит нам
хватило бы «с головой» на все
случаи жизни. Тогда,
учитывая число нейронов
A010) и количество
контактов одной нервной
клетки с соседями A03 с
предшествующими и столько
же с последующими),
можно сказать, что при средней
длине цепочки в 300
звеньев нужная емкость памяти
будет обеспечена. Но вот
неожиданная загвоздка:
сигнал по такой цепочке будет
путешествовать целую
секунду! А ведь автор
отказался от биохимической
теории только из-за низкой
скорости реакций
(до 10~9 сек). Примем во
внимание также, что
извлечение из памяти —
процесс воспоминания как
таковой — тоже потребует
секунду, если цепочка
соберется сразу, а ведь нужно
еще перебрать сколько-то
цепочек. Время,
необходимое для «опробования»
одного синапса,— это как-
никак одна тысячная
секунды. Значит, для того
чтобы найти эффективные
соединения только для
одного нейрона A06
комбинаций), потребуется что-то
около пятнадцати минут.
А так как в цепочке
300 нейронов, то вывод не
оставляет сомнений: с таким
быстродействием мы бы
уже давно, что называется,
сошли с круга.
Надо отдать должное
гипотезе М. Фримштейна:
в ней есть и рациональные
зерна. Правда, зерна эти
лучше прорастают все-таки
на биохимической почве.
Например, можно
допустить — в Духе автора
гипотезы,— что
макромолекулы памяти срабатываются
по мере их использования.
Тогда уместно
предположение, что сон — это ремонт,
а также проверка
отремонтированного. По некоторым
сведениям, нейрон
действительно способен
регулировать эффективность
своих синапсов. Это явление
сейчас изучается. Вместе
с тем едва ли можно
предположить существование
какого-то материального
субстрата для постулируемых
автором бесконтактных
электронных коммутаторов:
мембрана нейрона —
надежный изолятор.
Мы задали вопрос: нужна
ли экспериментальная
проверка предложенной теории
памяти? Боюсь, что нет.
Кандидат
биологических наук
Л. ЦИТОЛОВСКИЙ
3 «Химия и жизнь» № 10
65
Из писем
в редакцию
упаковку для паст, либо на
этикетке баночки пасты,
предназначенной для мытья
раковин и ванн, следует рисовать
посуду, перечеркивая ее, как,
например, перечеркивают
изображение утюга на
этикетке одежды, которую нельзя
гладить.
С. Б. АХУНДОВА,
Баку
деть, как мучаются шоферы на
дороге с двигателями,
забитыми накипью, и я многим
рассказал об этом на
удивление простом и надежном
способе борьбы с ней. У нас
на заводе еще один шофер
применил этот способ и тоже
успешно.
Хотелось бы, чтобы это
было внедрено повсеместно,
поэтому я вам и пишу.
Г. Е. ТАНИН,
Рига
Сорок лет
спустя
Магниты
у радиатора
В восьмом номере журнала за
прошлый год под рубрикой,
«Технологи, внимание!»
напечатана заметка «Суда красят
под водой» со ссылкой на
польское агентство
«Интерпресс». Не оспаривая пользы
этой заметки для технологов,
хочу заметить, что работы по
окраске судов вне доков, под
водой, начались в нашей
стране еще в 1938 г. на
заводе «Анти-Депон» (см.
«Бюллетень обмена опытом
малярной техники», 1939, № 4,
стр. 4). А первые публикации
по окрашиванию подводной
части судов на плаву по
явились еще раньше (например,
в «Revue des produits chi-
miques et I'actual ite
scientifique», 1937, № 3).
Конечно, тогда выбор
лакокрасочных п о кр ыти й был
ограниченным, работали в
основном с фенолальдегидны-
ми полимерами. Но принцип,
насколько я понимаю,
остался прежним...
А. Львович,
Москва
Этикетки
на банках
Я часто бываю в магазинах
товаров бытовой химии и
заметила, что многие пасты
(например, «Санита», «Скайд-
ра» и др.) упакованы в
одинаковые банки. Редкий
покупатель берет на себя труд
приглядеться к мелко
написанному тексту на этикетке,
которая, кстати, часто отсутствует:
отклеивается при перевозке
товара. А ведь иногда надпись
гласит, что этой пастой
следует пользоваться только при
чистке ванн, раковин и т. д.
Хозяйки же этим препаратом
чистят и посуду. Мне кажется,
что либо надо делать разную
«Химия и жизнь» не раз
публиковала материалы об омаг-
ничивании воды Упоминалось
и о возможно сти
применения постоянных магнитов для
борьбы с накипью в системе
о хлаждения двигателей
внутреннего сгорания.
Я вспомнил об этом, когда
температура воды в двигателе
моего ЗИЛа стала
приближаться к 100° при полностью
открытых жалюзи и чистом
радиаторе. Было это в
мае-июне 1976 года. Обычной
изоляционной лентой я
прикрепил два стальных магнита к
верхнему патрубку
радиатора и стал ждать результата,
который оказался
неожиданным: трубки радиатора
через две недели после
установки магнитов оказались
забитыми частицами накипи.
Пришло сь их промыть, а через
непродолжительное время
история повторилась. Снова
промыл, но на этот раз в
верхней бачок поставил
фильтр из латунной сетки с
ячейками около 1,5x1.5 мм.
После этого оставалось
регулярно очищать фильтр, и
температура воды в радиаторе
стала понижаться.
Интенсивное выделение накипи
продолжалось около полугода,
затем фильтр засорялся все
реже и реже. Проработав так
около года, я решил
заменить стальные магниты фер-
ромагнитами — при меньших
размерах (примерно 50 X
Х15х^ мм) они более
сильные. Накипь снова стала
отделяться, и пришлось еще
раза три или четыре чистить
фильтр (кстати, эта
процедура отнимает не более 5—7
минут).
За все время, пока я
пользуюсь магнитами, мне при-
шлось один раз снимать
головку блока цилиндров, и все
присутствующие убедились,
что каналы водяной рубашки,
обычно забитые накипью,
оказались совершенно чистыми,
а ведь мой 3 ИЛ не но вый.
Мне не раз приходилось ви-
Как получить
растр
на фотоснимке
В последнее время среди
фотолюбителей получил
распространение способ
фотопечати, при котором выделяют
крупнозернистую структуру
на фотографиях, или так
называемый растр.
Я хочу предложить
читателям «Химии и жизни»
несложный способ получения такого
изображения.
На лист бумаги 50x60 см
наносят тушью при помощи
рейсфедера вертикальные и
горизонтальные линии, которые
образуют сетку (расстояние
между линиями не должно
превышать 10 мм). После
этого лист с изображением
сетки закрепляют
горизонтально и фотографируют на
позитивную пленку мЗ-ЗЛ
(или аналогичную ей).
Полученный негатив накладывают
на основной негатив
(эмульсионным слоем вниз) и
печатают с помощью обычного
увеличител я.
Следует помнить, что при
определении длительности
экспонирования фотобумаги
необходимо учитывать также
плотность растрового
негатива.
Этот способ фотопечати
целесообразно применять
при изготовлении портретных
и пейзажных снимков
форматом от 13X18 см и больше.
М. ПТАШНИН,
с. Полицы Волынской области
66
Полезные советы
Грунт
в аквариуме
Начинающие аквариумисты
нередко спрашивают, каким
должен быть грунт в
аквариуме. Правда, заводя рыб,
они (особенно школьники)
обычно поначалу над этой
проблемой не задумывают-
I ся: чего мудрить, и так яс-
|но, что надо взять песок.
Увы, вскоре вода в аквариу-
^ ме пфчему-то мутнеет.
Плохо растут подводные
-s растения. А иногда и
растения и рыбы гибнут.
Происходит это потому что мало
взять песок, надо еще знать
какой; пригоден не всякий...
Грунт — не просто
украшение аквариума и не толь-
^ко субстрат, в котором сидят
растения! В толще грунта
складывается
своеобразный биоценоз: в нем живут
и разбиваются
многочисленные ' бактерии,
инфузории и другие живые
организуй принимают участие
ении остатков кор-
различных
ые погло-
а'
Многим новичкам
нравится белый кварцевый песок.
Спору нет, он очень
привлекателен с виду. Но как грунт
совершенно непригоден.
Дело в том, что такой песок
ложится на дно аквариума
слишком плотным слоем и
циркуляция воды в нем
практически отсутствует. От
этого загнивают корни
растений, а вскоре они и вовсе
отмирают. Гниль нарушает
биологическое равновесие
в аквариуме. Да и на белом
фоне кварцевого песка
большинство рыб выглядит
некрасиво, окраска их
блекнет.
Не барите также красный
и желтый песок. Окраску им
придают окислы железа,
вредные и для рыб, и для
растений. Не годится для
аквариумов и песок из
карьеров, в нем очень много
глины.
Последнее время
любители аквариумных рыб
увлекаются искусственным
песком Д13 разноцветного
стекла. Декоративные
аквариумы и 'бассейны он
действительно украшает. Но для
рыб мы его не рекомендуем
брать. Острые грани таких
песчинок могут поцарапать
подводных жителей, да и
выглядит разноцветное
стекло в аквариуме как-то
странно. Ведь самыми
красивыми считаются те аква-
1уА^ы, в которых удается
здДть почти естественные.
ловия.
Если в аквариуме держат
рыб, которые любят рыться
в грунте, например сомов,
вьюнков, касаток, то его
^уЛнАю сделать .целиком из
гЛИми. Органические осадки
будут проваливаться между
камешков, и рыбы не смогут
взмутить воду. Но такой
грунт необходимо
периодически промывать.
Дл*.аквариума надо взять
серый речной песок с
песчинками диаметром 2—
4 мм. Под слой песка
хорошо^ положить мелкую
гальку; „это увеличит циркуля-
* ^ • ■/
цию воды, а значит, и
вентиляцию грунта.
Итак, добыт нужный песок
(принесен с реки, куплен на
рынке, взят взаймы у
опытного аквариумиста). Можно
ли сразу поместить его в
аквариум? Ни в коем случае!
Песок нужно сначала
тщательно промыть в тазу,
помешивая палкой или
рукой. Грязную воду и мусор
сливают через край.
Промывку надо вести, пока
сливаемая вода не станет
прозрачной. Воду придется
сменить 30—40 раз. После
промывки песок желательно
прокипятить, чтобы
уничтожить вредные
микроорганизмы, которые могли
попасть в него с речной водой.
(Той же обработке должна
быть подвергнута галька.)
Песок, предназначенный
для рыб, которые привыкли
жить в мягкой кислой воде,
следует обработать
теплым 30—40%-ным
раствором соляной кислоты.
Держите его в кислоте, пока не
прекратится выделение
газа, а потом тщательно"
промойте несколько раз чистой
водой. Такая обработка
удалит из песка кальций и
магний, повышающие жесткость
воды.
Но есть рыбы, которым
жесткая вода необходима.
В таком случае обработка
кислотой отменяется, а
на грунт надо положить
несколько кусочков
мрамора или старой
выветренной известки. -Кальций,
содержащийся в породе,
постепенно перейдет в воду, и
жесткость ее увеличится.
Подкармливать в
аквариуме нужно не только рыб, но
и растения. Для криптокори-
ны и эхинодоруса в грунт
необходимо подложить к у-
срчки [ вываренного торфа
иф* немного глины. VA вот
tj/Ъфшр землю класть киэль-
зя. Рфтениям такая почва
полезна, они бурно растет,,
а вот рыбы чаще всего гиб-
}
аключен
иногда у грунт
"fie только не
'шросто \вре/
если в Hej
торые^
>ыб. в^'ча^
о том, ч*го >
Ш аквариуме
нужен, но 14
'Н, например
юодят н<
харацим
и неонов:
ь нежна J
1Ют
[всегда
Сс
V
Плевое
дело...
Один
из
четырнадцати
Жидкие
пружины
ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ
Плевое дело...
Название этой заметки
надо понимать не в
переносном смысле, а буквально. Мы
займемся слюной,
веществом весьма непростым.
Тщательное изучение слюны —
отнюдь не плевое дело; но
детальное исследование
юному химику, пожалуй, не
по плечу. Так исследуем то,
что в наших силах.
Для начала заготовьте
материал для опытов: два-три
раза ополосните рот водою,
а затем соберите в чистую
сухую пробирку 5—10 мл
слюны. Попробуем выделить
из нее то вещество,
которому слюна обязана своей
тягучестью.
Опыт 1. Перелейте
содержимое пробирки в стакан
и добавьте 5—6 капель
уксусной эссенции, все
время перемешивая жидкость
стеклянной палочкой (или
ложкой из нержавеющей
стали). Почти сразу же на
палочку или ложку налипнет
белый комочек. Это —
муцин. Внешне он напоминает
белок вареного куриного
яйца. Может быть,
муцин тоже белок?
Опыт 2. Часть муцина
перенесите на стеклянную
пластинку или в чистую
пробирку и проведите ксан-
топротеиновую реакцию на
белок. Для этого капните на
муцин 2—3 капли
концентрированной азотной
кислоты. Сначала никаких
видимых изменений не будет,
но затем муцин постепенно
пожелтеет. Если же
добавить теперь 2—3 капли
концентрированного раствора
щелочи (или водного
раствора аммиака), то появится
оранжевое окрашивание.
Это характерно для
белков. Значит, муцин явно
имеет белковую природу.
Однако муцин не просто
белок; он относится к так
называемым глюкопротеи-
дам, соединениям белков с
углеводами. При полном
гидролизе муцина сильными
минеральными кислотами
образуются не только
аминокислоты, но и гексозамин
и гексуроновая кислота.
Опыт 3. Остаток муцина
растворите в 1 мл 1 %-ного
раствора соляной кислоты,
добавьте 3—4 капли 0,1%-
ного спиртового раствора
L-нафтола, размешайте и
осторожно нанесите эту
смесь пипеткой на
поверхность концентрированной
серной кислоты в пробирке.
Как и следовало ожидать,
на границе раздела
жидкостей образуется
фиолетовое кольцо. Эта цветная
реакция Молиша
показывает, что в составе
органического вещества есть
углеводная группа.
А еще, помимо муцина,
слюна содержит альбумин
и глобулин; однако в
домашней лаборатории
обнаружить их трудно.
Теперь понятно, почему
слюна образует пузыри:
белки снижают
поверхностное натяжение воды, а
муцин увеличивает вязкость!
Прекрасные• условия для
образования пены!
Опыт 4. Проверим, входят
ли в состав слюны
неорганические соли. Слюну A мл)
разбавьте в пробирке чистой
водой C мл). Половину
раствора отлейте в другую про-
бирк у, а в перв ую
пробирку добавьте 10—15 ка-
68
пель раствора, полученного
из половины аптечного
ляписного карандаша и 1 мл
воды. Немедленно выпадет
белый осадок со слегка
желтоватым оттенком.
Этот осадок частично
растворяется в разбавленной
уксусной кислоте. Так как
ляписный карандаш
содержит AgN03 f то, видимо,
в слюне есть хлориды и
фосфаты? Да, и не только они,
а еще гидрокарбонаты, ро-
даниды...
Подкислите содержимое
второй пробирки, добавив
1 мл 1%-ного раствора
соляной кислоты, и внесите 5—
6 капель 3 %-ного раствора
FeCl3 • Появляется красно-
бурая, окраска, характерная
для Fe(CNSK Кстати,
любопытная деталь:
содержание роданидов в слюне
курящих людей выше, чем у
некурящих. Можете
проверить, если у вас есть (к
сожалению) курящие
родственники.
Опыт 5. В заключение
займемся ферментом
слюны — амилазой. Опыты
с ней достаточно известны,
но, исследуя слюну, без них
не обойтись. Смешайте в
пробирке 1 мл слюны и 1 мл
воды. В чистой
эмалированной мисочке приготовьте
крахмальный клейстер:
влейте в 50 мл кипящей
воды суспензию из 1 г
крахмала (или пшеничной муки)
и 5 мл холодной воды.
Перемешивая, прокипятите
клейстер (но не более
минуты) и охладите до
комнатной температуры.
Перелейте в пробирку 1 мл
остывшего крахмального
клейстера, добавьте 3 капли
аптечной йодной настойки,
разбавленной 1:10, а затем
раствор слюны и все это
перемешайте.
Сначала синяя окраска
(соединения иода с
крахмалом) переходит в
фиолетовую, затем в розовую и,
наконец, в желтую. Это
амилаза расщепляет углевод
крахмал, и цвет
комплексов с иодом изменяется.
Конечно, кроме амилазы в
слюне есть и другие
ферменты. Но с ними намного
сложнее... Если же вы
захотите узнать о том, как
слюна (и не только она)
помогает человеку
усваивать пищу, возьмите книгу
известного советского
биохимика В. С. Асатиани
«Химия нашего организма»;
издательство «Наука»
выпустило ее в 1969 г.
Н. А. ПАРАВЯН
ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ
Один из
четырнадцати
Эту заметку по просьбе редакции написал
победитель X Международной химической
олимпиады Андрей ВЕДЕРНИКОВ, ныне
студент Казанского университета им. В. И. Упья-
нова-Ленина. Пользуясь случаем, обращаем-
сяк призерам и участникам химических
олимпиад всех рангов: Кпуб Юный химик с
удовольствием предоставит вам свои страницы.
69
Основываясь на достаточно большом опыте
(в своей домашней лаборатории я получил
около 400 соединений 56 элементов),
предлагаю описание некоторых экспериментов —
для начала с соединениями церия, одного из
четырнадцати лантаноидов.
Исходным веществом будут «кремни» для
зажигалок. Они сделаны из сплава,
содержащего церий, а также другие
редкоземельные элементы, преимущественно лантан
(общее содержание церия и лантана
превышает 80%).
Операция 1: выделение редкоземельных
элементов. Наилучший способ их отделения
от железа и хрома, которые также входят в
состав «кремня»,— это (в данном случае)
получение двойных сульфатов. Пачку
«кремней» B0 штук, общая масса около 3,15 г)
постепенно растворите, не нагревая, в 50 мл
6%-ной серной кислоты. Если опыт ставится
в домашних условиях, без тяги, то
выделяющийся при реакции газ надо пропускать
через подкисленный раствор К2Сг2От. При
растворении в кислоте идут такие процессы:
2Се + 3H2S04 = Ce2(S04), + 3H,.Ot
Fe + K>S04 = FeS04 + H1i.
Полученный раствор профильтруйте и
разделите на две равные части. К одной из них
добавьте раствор 0,8 г К,SO- в 7 мл воды:
Ce2(SO,)< + K>S04 + 2HO = 2[KCe(S04J • HvO]|.
Осадок белого цвета выделится не сразу,
так как образуется пересыщенный раствор.
Охладив полученную смесь возможно
сильнее, профильтруйте раствор и промойте
осадок небольшим количеством ледяной воды.
После высушивания вы получите около 3,9 г
KLn(S04)v ■ НЮ (Ln — общее обозначение
лантаноидов).
Чтобы выделить лантаноиды из другой
части раствора, нагрейте его до кипения. При
этом выпадает осадок Ln>(S04L ■ 8Н20, так
как сульфаты редкоземельных элементов
аномально растворимы в воде: при
повышении температуры их растворимость
уменьшается. Кипящий раствор профильтруйте
через нагретую воронку. После высушивания
у вас окажется примерно 3 г сульфатов.
Операция 2: разделение церия и лантана.
Этот процесс основан на особых свойствах
церия: в отличие от лантана он способен
давать устойчивые соединения в степени
окисления 4 + . Такие соединения более
устойчивы в щелочной среде.
Добавьте к 3,9 г мелкого порошка
KLn(S04J - Н20 50 мл 1%-ного раствора
КОН (или 2%-ного раствора Na2CO^) и 17 мл
70
3%-ного раствора Н^Ог (можно взять и
таблетку гидроперита). Нагрейте смесь до
прекращения выделения газа.
Се ,(S04), + 6KOH = 2Се(ОНK + 3K2S04|
Се(ОН), + Н,.02 = Се(ООН)(ОН). + Н >0,
4Се(ООН)(ОНJ = 4СеО.,+6Н20 + 02(,
La2(S04)< + 6KOH = 2La(OHb + 3K;S04.
Осадок промойте и обработайте при
нагревании 18 мл 5%-ного раствора уксусной
кислоты. При этом 1_а(СН:<СОО)з перейдет
в раствор, а Се02 не растворится. Промыв
и высушив осадок, вы получите около грамма
бледно-желтого порошка СеО?. Из
фильтрата можно выделить KLa(S04J( добавив
раствор 1,6 г K2S04 в 15 мл воды.
Если внести CeOj в бесцветное пламя
горелки, то оксид будет излучать яркий цвет;
было время, когда его использовали в
калильных колпачках для газовых рожков.
Со смесью сульфатов, полученных еще
в первом опыте, можно провести некоторые
реакции, характерные для всех лантаноидов
или же только для церия. Например, такие:
1. Добавьте к небольшому количеству
раствора щелочь и наблюдайте изменение
окраски со временем. Се(ОН) белого цвета
окисляется до Се(ОНL оранжевого цвета,
причем через фиолетовое соединение
Се.О. ■ НО.
2. Подкислите раствор и добавьте какую-
нибудь соль щавелевой кислоты. Выпадает
осадок оксалатов 1_п2(СуО»). - 10Н20,
малорастворимый в кислотах
Кпуб Юный химик
Надо полагать, юные химики сами смогут
продолжить список опытов. Хорошо бы
только не повторять общеизвестное. Вот, скажем,
соединения хрома во многом похожи на
аналогичные соединения серы; сравните
кислоты Н2Сг04 и H.S04, соли пирокислот
КСг207 и K2S2O7, растворимость хроматов и
сульфатов. Возникает вопрос: существуют ли
двойные хроматы и редкоземельных
элементов? Если существуют, то как они растворимы
в воде, как окрашены, как их можно получить?
Все в ваших руках, читатель...
СВОИМИ ГЛАЗАМИ
Жидкие
пружины
Несколько лет, а может
быть, и десятилетий тому
назад появились забавные
заграничные игрушки —
небольшие маски-мордочки
из какого-то эластичного
материала. Маски
изображали то пирата, то пышноще-
кого толстяка, то знойную
красавицу. Затылка в
обычном понимании слова у
мордочек не было, зато с
обратной стороны были
предусмотрены дырочки для
пальцев. Пошевелишь
пальцами — мордочка
гримасничает. Мало кто знает, что
материал этих игрушек да и
сами они называются
силли-путти*. Происхождение
этого слова заслуживает
некоторого внимания.
Итак, Silly Putty-
Англичане, точнее американцы, в
соответствии со своими
орфографическими
привычками пишут именно
так — раздельно и с двумя
заглавными буквами. Это
шутливая трансформация
более понятного термина
silicone putty, то есть
«силиконовая замазка»,
«силиконовая шпаклевка».
Шутливое — потому, что putty
или putty-faced значит
Г
1
У нас такие /иаски-мордочки
выпускались тоже, но не Из сил-
ли-путти, сэ из вспененного
латекса А о силли-путги в «Химии
и жилния была статья в № 6 за
1968 год.
< Разбухаюшая» струя
«дурнушка», a silly —
«глупый». Получалось что-то
вроде «глупой дурнушки»
или даже «глупой рожи».
Применительно к
кривляющейся игрушке — вполне
удачно.
Так вот, эта самая силли-
путти, до того как застыть
в маску,— представитель
весьма своеобразной
разновидности веществ,
которые называются
вязко-упругими жидкостями.
Незастывшая силиконовая
замазка ведет себя очень
разнообразно. Например,
если макнуть в нее
стеклянную палочку, силли-путти
неторопливо стечет с нее.
Если из силли-путти скатать
шарик и бросить его на пол,
V&/V
он отскочит как резиновый.
А если ее кусочек резко
потянуть в разные стороны, он
разорвется, словно металл,
не выдержавший сильного
растяжения.
Когда силли-путти
набирают в цилиндр с
поршеньком (наподобие шприца,
с которого снята та часть,
куда надевается игла) и
медленно выдавливают, то
диаметр струи, вытекающей из
цилиндра, оказывается
больше самого цилиндра —
струя «разбухает». Это
разбухание объясняется так:
длинные полимерные
молекулы, изогнутые и
свернутые в спираль, пока силли-
путти зажата стенками
цилиндра, распрямляются,
вырываясь на свободу.
Весьма явно проявляет
эластичные свойства и хоро-
Кпуб Юный химик
71
щт*-^т
щтт
-*чЗ^
Струя, которую можно
перерезать
шо всем знакомый
резиновый клей. С одной стороны,
он, как и полагается
жидкости, течет — его можно
перелить из стакана в стакан.
Но с другой стороны, его
струю можно перерезать
ножницами (только их надо
смазать каким-либо жиром,
чтобы клеи к ним не
прилипал). При этом нижняя
часть струи, естественно,
упадет вниз, верхняя же, как
кусок заправской резины,
«подпрыгнет» и вернется в
свой стакан.
Вообще же вязко-упругих
жидкостей полным-полно.
Это и желатин, и сгущенное
молоко, и некоторые сорта
меда, и тяжелая фракция
яичного белка. С ними
можно поставить несколько на
первый взгляд неожиданных
опытов.
Закрепим в патроне
лабораторной мешалки
(подойдет и кухонный миксер)
гладкий металлический
стержень. Включим мешалку и
осторожно опустим
стержень в воду. Вокруг него
образуется воронка —
центробежная сила
отбрасывает воду от оси
вращения. Этот эффект, кстати,
мы наблюдаем всегда, когда
размешиваем сахар в чае.
Но если вместо воды налить
в стакан вязко-упругую
жидкость — сгущенку или
мед, то вместо воронки
образуется вращающийся
холм, воронка наизнанку.
Понять, что происходит,
нам поможет кольцо из
обычной бельевой
резинки. Наденем его плотно на
руку и закрутим палочкой —
так, как когда-то
прикручивали к валенкам коньки
«Снегурки». Чем сильней
закрутишь резинку, тем
крепче она сдавит руку.
Принципиально то же
происходит и с вязко-упругой
жидкостью.
Поверхность жидкости
можно представить как
систему концентрических
эластичных колец. При
вращении силы сдвига
«растягивают» кольца, и вследствие
этого возникают
центростремительные силы, которые и
заставляют кольца
«громоздиться» друг на друга.
Этот опыт можно
разнообразить, заставив вращаться
не центральный стержень,
а стакан. Или можно вместо
стерженька закрепить в
патроне мешалки трубку и
наблюдать, как жидкость
«засасывается» в нее. Еще
одна модификация опыта:
к стержню
перпендикулярно припаян диск;
изменяя расстояние между
диском и поверхностью
жидкости, можно увидеть, как
диск поднимает за собой не
холм, а целое плато.
Подобрав же
вязко-упругую жидкость с
плотностью меньше единицы и
налив ее в стакан поверх
воды, можно получить и холм
(на месте раздела
жидкость — воздух) и воронку
(на месте раздела
жидкость — вода).
В начале заметки
говорилось, что шарик из си л
липу тти отскакивает от пола
72
1 ж
идкость, ползущая вверх
как резиновый. Но прыгать
может и струя
вязко-упругой жидкости. Например,
струя шампуня для мытья
головы (подобрать сорт
предоставляем читателям).
Сложного оборудования не
потребуется, достаточно
неглубокого блюдечка.
Сперва нальем в него немного
шампуня и подождем, пока
поверхность не
выровняется. Затем выльем струей
остальной шампунь, держа
флакон на такой высоте,
чтобы струя получилась не
слишком толстой. В какой-
то момент струя,
сталкиваясь с поверхностью
жидкости, начинает
укладываться петлями — так ложится
на пол веревка, если ее
медленно опускать. А
затем петли, подпрыгивая,
станут отделяться от
получившейся «горки» — как
если бы мы опускали не
веревку, а резиновый жгут.
Прыжки могут быть высотой
до двух сантиметров.
Длятся они около секунды —
достаточно, чтобы их
разглядеть или сфотографировать.
Б. ГОРЕЦКИЯ
Прыгающая жидкость
Книги
Идеальное
общество
или
сверхорганизм?
А. А. Захаров. Муравей,
семья, колония. Изд-во
«Наука», М., 1978.
Отношение к муравьям у
людей, можно сказать,
двойственное. Быт муравейной
колонии вдохновил Метерлин-
ка на целую поэму в прозе —
философский этюд
«Сокровище смиренных». Лежащая
сейчас перед нами новая и
чрезвычайно интересная
книжка А. А. Захарова
свидетельствует о том, что внимание
и любовь к лесным
труженикам не иссякают. А с другой
стороны, в социальной
жизни муравьев многие видят
карикатуру на человеческое
общество. Муравейник —
синоним массового
бездуховного существования. Так ли
это?
Жизнь муравья цепиком
зависит от процветания
общины. В одиночку он
существовать не может. Впрочем,
и отдельный муравей
отличается изрядными умственными
способностями. Кое-каким
навыкам он обучается
быстрее, чем земноводные,
пресмыкающиеся и даже
некоторые ПТИЦЫ.
Давайте вслед за автором
рассмотрим соотношение
«личности» и коллектива в
мураве ином общежитии. Тут
бросается в глаза одно
обстоятельство. Мало того, что
каждый муравей — это
индивидуум; уникален, неповторим
и каждый муравейник,
отличающийся от всех других
муравейников и по форме
гнезда, и по внутренней
структуре, и даже по запаху,
который присущ всем его
гражданам. Чужак пахнет
по-другому и будет немедленно
изгнан или убит. Так вот,
индивидуальность муравейника,
с одной стороны, и
неспособность отдельного
насекомого жить вне общины — с
другой, дали повод некоторым
исследователям считать, что
муравейник есть не что иное,
как сверхорганизм, в котором
муравьи играют роль клеток.
А. А. Захаров отвергает эту
гипотезу. Он считает, что
община целиком держится на
поведенческих контактах
индивидуумов. Доводы автора,
однако, не убеждают.
Начнем с того, что обе
концепции не противоречат друг
другу. Никто не знает
принципов управления
организмом (впрочем, управление
муравейником — штука не
менее загадочная). Нельзя
исключить, что целокупная
деятельность организма
складывается из взаимодействий
составляющих его клеток.
Старая идея Вирхова о
«клеточном государстве» (Zellen-
staat) порядком
скомпрометирована, но, может быть,
в ней есть рациональное
зерно?
Автор выдвигает следующий
аргумент против того, чтобы
считать муравейник сверх-
организмом: степень
привязанности муравья к общине
одинакова у разных видов —
и в муравейниках с
миллионами рабочих, и там, где их
всего несколько десятков.
С этим доводом можно было
бы согласиться, если бы
определение организма
зависело от его размеров.То есть
если бы карликовый
муравейник мы считали «не совсем
еще» орган-измом, а
гигантский муравейник «уже
вполне» организмом. Не полагает
ли автор, что червь или
муха — недоразвитый организм
по сравнению, скажем, с
млекопитающим?
Если муравейник —
организм, то ему, считает А. А.
Захаров, должно быть присуще
что-то подобное феномену
тканевой несовместимости.
Между тем муравьи разных
видов вполне уживаются под
одной «крышей», если они
были помещены туда, когда
были личинками или
куколками. Однако и это возражение
бьет мимо цели.
Совместимость с муравьями,
переселенными в чужой дом как бы
еще до рождения, можно
сравнить с
иммунологической толерантностью, когда
клетки, пересаженные
эмбриону, впоследствии
расцениваются организмом как
собственные.
Многое роднит муравейник
с многоклеточными
организмами. Муравейник
размножается—дает начало
дочерним муравейникам. Срок
существования его фиксирован;
можно говорить о возрасте
муравейника. Он сохраняет
температуру, отличную от
температуры окружающей среды.
Он способен целостно
реагировать на раздражители.
Согласованность в поведении
муравьев весьма напоминает
сродство между клетками
одного органа.
У муравейника есть нечто
вроде памяти. Он (именно
он, а не отдельные муравьи)
десятилетиями помнит
систему дорог на своей
территории. Можно отловить
большую часть муравьев —
оставшиеся полностью
восстановят дороги. И только
если выловить всех и заселить
гнездо новыми, территория
будет освоена заново, и
система дорог изменится.
Что -ж, выходит, что
муравейник — это действительно
организм в прямом,
биологическом смысле слова? Нет,
утверждать это категорично
мы бы, пожалуй, не решились.
Но сходство так велико, что
муравейная федерация могла
бы служить модельным
объектом для исследования
законов управления организмом.
Эти беглые замечания не
должны быть поняты как упрек
автору. Книга его прекрасна,
и читать ее можно как
художественное произведение.
Книга учит относ итьс я с
пиететом к жизни и труду
обитателей лесных домов. Те, кто
ее прочтет, никогда больше
не станут разорять
муравейники.
л. ц.
Новый круг
относительных
истин
В. П. Шелест. Новый круг
(структура элементарных
частиц) . Атомиздат. М., 1978.
Рисунки В. А. Гинукова и Димы
Шелеста A3 лет).
Не часто встретишь
научно-популярную книгу,
проиллюстрированную детскими
рисунками. Впрочем, в данном
случае дело не в самих этих
рисунках — по правде говоря,
листая книгу, нелегко
сообразить, какие из них сделаны
Димой Шелестом, а какие
В. А. Гйнуковым, а самый
«детский» из всех рисунков,
74
помещенных в «Новом
круге», принадлежит испанскому
физику Альваро де Рухула.
Дело в общей раскованности
всего стиля книги,
представляющей собою поистине
редкий образец творческого,
неординарного подхода к
рассказу о науке. И не какой-то
отлежавшейся, устоявшейся ее
части, а совсем еще горячей,
только еще создающейся
буквально на наших глазах.
Вот как начинается
вступительная главка:
«Эта книга ничему не научит».
А вот эпиграф к заключительной:
«Ну и пробил головой стену.
А что ты будешь делать в
соседней камере'»
И все 134 страницы между
вступлением и заключением,
дающие «моментальный
снимок» (выражение автора
книги) сегодняшней ситуации
в физике элементарных
частиц, покоряют оригинальным
изложением парадоксальных
сведений, добытых в этой
области науки за последние пять-
семь лет.
А добыто многое. И прежде
всего —доказана сложность
адронов, частиц, способных
к сильным (ядерным)
взаимодействиям и ранее
прикидывавшихся действительно
элементарными.
В некоторых экспериментах
адроны повели себя так,
словно они состоят из
бесконечного числа точечных частиц —
их назвали партонами.
Теоретики, подозревавшие, что все
элементарные частицы на
самом деле состоят из кварков,
тут же объявили, что партоны
и есть эти самые кварки,
которых дотоле никак не
удавалось обнаружить. Впрочем,
у кварков нашлись
конкуренты — пи-мезоны, обладающие
уже тем несомненным
преимуществом, что их
существование доказывается не только
теоретически, но и в прямых
экспериментах.
Но кто бы ни исполнял роль
партонов, их бесчисленное
множество ставило в тупик —
чем же тогда один сорт
адронов отличается от другого
сорта, например протон от
нейтрона? Однако теоретики
нашли выход. Точно так же,
как индивидуальность атома
определяют не все
электроны, а лишь валентные,
индивидуальность адрона может
определяться не всеми, а
двумя или тремя валентными
партонами. Тогда кварковая
теория останется непоколеб-
ленной. Вполне разумный
выход.
Однако это косвенное
доказательство реальности
кварков — еще не самое
поразительное достижение
современной физической мысли.
Повторим: у атома есть
ядро, в ядре есть нуклоны, в
нуклонах есть партоны. Ну,
Великолепные четверки
кварков. Рисунок
Альваро де Рухула
а партоны что — наипервич-
нейшая, единая и неделимая
структура? Оказывается, нет.
Партон тоже способен
распадаться. И тут возникает
самое парадоксальное — на
сцене не появляется никаких
новых фигур: если адрон
распадается на партоны, то пар-
тон в свою очередь
распадается на адроны. Или как
сказано в книге: «Адрон состоит
из неопределенного числа
всех других адронов
различных видов, каждый из которых
в свою очередь состоит из
неопределенного числа всех
других адронов различных
видов, каждый из которых в
свою очередь, и т. д.».
Ситуация, в общем-то, не
такая уж новая. Вряд ли
найдется читатель, который тут
же не вспомнит популярный
стишок про попа и его собаку.
А химик может вспомнить
вдобавок и Урубуруса, змею,
пожирающую свой хвост,—
алхимический символ
превращения элементов.
...Добыто многое. И о
многом рассказано в книге.
Рассказано остроумно и просто.
Автору удалось выдержать
принцип, который он сам
назвал принципом натурального
хозяйства: все, что надлежит
объяснить неспециалисту,
объясняется тут же — без
расчета на то, что читатель может
знать это из других
источников.
Так что, пожалуй, фразу,
с которой начинается книга,
не стоит понимать уж слишком
буквально. Конечно, никто
не может угадать сегодня,
куда приведут физику
наметившиеся в последние годы
пути, и то, что изложено в
книге— не абсолютная истина.
Но и относительные истины
чего-нибудь да стоят,
особенно, когда их не выдают за
абсолютные.
Как справедливо замечено
в конце «Нового круга»,
все-таки, пробивая одну
стену за другой, мы движемся
в сторону свободы, ибо что
в науке может давать большую
свободу, как не большее
знание?
Д. АНДРЕЕВ
ВЫХОДИТ ИЗ ПЕЧАТИ СБОРНИК
«ВОПРОСЫ УПРАВЛЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЯМИ
И РАЗРАБОТКАМИ»,
подготовленный Институтом
тепло- н массообмена им. А. В. Лыкова
АН БССР и сектором науковедения
Института физики АН БССР.
В сборнике рассматривается десятилетний опыт
функционирования академического научно-технического
комплекса, в состав которого входят институт, СКБ
и опытное производство;
обсуждаются проблемы текучести кадров, оплаты
труда в сфере науки, профессиональные и ценностные
ориентации ученых;
анализируется динамика технической базы
академической науки и организационные проблемы
автоматизации эксперимента;
оценивается эффективность многолетних
международных связей академического института.
Объем 10 п. л.
Ориентировочная цена I руб.
Сборник высылается наложенным платежом.
Подробную информацию можно получить по адресу:
220728 Минск, Подлесная, 15 Институт тепло- и
массообмена АН БССР РИО
75
«Мы умираем только для других...»
В этом году исполнилось 125 лет со дня рождения почетного академика Николая
Александровича Морозова. О его жизни и научных исследованиях писалось не раз,
в том числе и в «Химии и жизни» A971 г., № 8 и 1975 г., № 10). Меньше
известна другая сторона его творчества — литературно-художественная. Начав в 70—
80-х годах XIX века со стихов на революционные темы, он затем обращается к
естественнонаучной лирике, своего рода поэтической популяризации науки.
Любопытно, что стихотворение Н. А. Морозова «При свете лампы» известный
геолог П. Н. Чирвинскии включил (правда, с небольшими оговорками) в свой обзор
гипотез о происхождении нефти.
Стихи, которые мы предлагаем вниманию читателей «Химии и жизни», взяты из
вышедшего небольшим тиражом в 1921 —1922 годах двухтомника под названием
«Звездные песни». В 1974 году «Звездные песни» были вновь изданы в Ярославле.
Но в этот сборник вошли лишь немногие из естественнонаучных стихотворений
Морозова. Так что сегодняшнему читателю они практически недоступны.
А. ХАМАРХАНОВ
ЧИСЛА
В вечной области науки — только в книгу Они встали незаметно из глубокой
я взгляну — тьмы веков
Вижу чисел батальоны, выходящих на И посбили уж немало с человечества
вофну. оков!
Всюду числа выступают беспредельною
толпой,
Чтобы с косностью и мраком завязать .
смертельный бой.
В странных формулах, как в фортах,
заперлися их полки,
Там не страшны им ни пули, ни шрапнели,
ни штыки.
Между ними, как знамена, гордо
символы корней
Развеваются в защиту возвещаемых идей,
Знаки равенств — их окопы. Неприступны
числа там,
Не разбить их укреплений мрачным
Истины врагам!
Но из формул этих странных,
лишь настанет час нужды,
Вновь выходят тех же чисел
непрерывные ряды.
Синус, косинус и тангенс —
их привычные вожди,
На разведки логарифмы смело мчатся
впереди,
И, над всеми поднимаясь, как суровый
генерал,
Управляет их походом всемогущий
интеграл.
И упорно бьются числа уже много-много
лет
За сознанье человека и за правды
вечный свет.
Числа, числа! Выходите ж бесконечной
чередой,
Всею армией великой вы бросайтесь
в правый бой.
Это — честная, святая, это —
славная война,
Долго-долго в дольном мире
не окончится она!
Но победа будет ваша. Смело ж
далее в поход!
С каждым веком, с каждым годом,
вы ведете нас вперед.
A920)
Мы умираем только для других.
О смерти собственной умерший не узнает.
Ушел он в новый путь, он мертв лишь
для живых,
Для тех, кого он оставляет.
Вот гроб стоит, и в нем недвижим тот,
С кем я делил и радость и страданье.
Он умер для меня, но он во мне живет,
А я исчез в его воспоминаньи.
Я умер в нем. Меня хоронят с ним.
В его душе мое исчезло отраженье.
В стихийный мир ушел попутный пилигрим,
Хранивший в памяти мое изображенье.
А для меня тесней сомкнулся горизонт,
Русло моей души как будто уже стало.
Но в глубину времен душа спустила зонд,
И нить его нигде до грунта не достала.
Сомкнулся мир стихий, былое заслоня.
В нем своего конца, как все, я не узнаю,
Но с каждым из людей, умерших для меня,
Мне кажется, я тоже умираю.
И все ж не умер тот, чей отзвук
есть в других.
Кто в этом мире жил не только жизнью
личной!
Живой средь мертвых мертв, а мертвый
жив в живых,—
Как это странно все, как это необычно!
F января У9У9)
ПРИ СВЕТЕ ЛАМПЫ
ГОЛОСА ЗЕМЛИ
Проходя ночной порою,
Путник, внемлешь ли вдали
Ты, глубоко под собою,
Голосам из недр земли?
Ты слыхал ли их рассказы,
Как в дремотном полусне
Диориты, диабазы
Вызревают в глубине,
И внизу под слоем новым
Спящей глины под тобой
Крепким гнейсовым покровом
Уж оделся шар земной?
Ты взглянул ли, путник, в вечность
С перепутья своего
И спросил ли бесконечность:
Почему и для чего?
A910)
Когда сижу один я с лампою своей
И в полутьме гляжу на пламя керосина,
Рой странных образов мне чудится
над ней! —
Давно минувших дней рисуется картина.
Я в глубину веков переношусь мечтой
И вижу мир чудес, воскресший
из забвенья.
Из пламени летят, кружась передо мной,
То контуры зверей, то странные растенья.
Все те, чья жизнь дала начало веществам,
Горящим в этот миг, встают передо мною.
Я тени ящеров гигантских вижу там,
Лепидодендронов с чешуйчатой корою.
Порой ихтиозавр мелькнет над фитилем,
Как только вспыхнет там на миг
его частица.
Порою трилобит вдруг глянет над огнем
И первобытных рыб промчится вереница.
Но не страшит меня существ минувших рой,
Что светит для меня из лампы одинокой.
Они воскресли здесь от смерти вековой,
Чтобы блеснуть на миг в безмолвьи тьмы
глубокой.
Я знаю, час пробьет: остатки наших тел
Исчезнут, как они, в слоях земли холодной.
Но будет ли потом таков же их удел,
Или истлеет все в могиле безысходной?..
Дадим ли нефть
усть
мы? — Пусть лучше
будет так!
нефть нас превратит
подземных сил искусство!
Чтоб осветили мы далекой ночи мрак,
В потомках пробудив признательное
чувство!
1 - >
хищение
< TJ
>
r
\>
>Wi
¥+.t/T-
Г.Л'
fff.
1"
11.
Кин повернул шар.
Из леса, с дальней от реки стороны, мирно вышло стадо коров, их гнали к
городу три пастуха в серых портах и длинных, до колен рубахах. Почему-то
пастухи не знали, что рыцари уже рядом. Стадо одновременно заметили с
крепостной стены и от ручья. Очевидно, и пастухи услышали крики. Они
засуетились, подгоняя коров, а коровы никак не могли взять в толк, куда и почему им
нужно торопиться, стадо сбилось в кучу, пастухи бестолково стегали несчастную
скотину кнутами.
В рыцарском стане тоже поднялась суматоха, божьим дворянам очень хотелось
перехватить стадо — возможно, им захотелось отведать парного молока. Но
лошади меченосцев были расседланы, и к ручью побежали пехотинцы, размахивая
мечами и топориками. Звука не было, но Анна представила себе, какой гомон
стоит над склоном холма. Кин послал шар к стене города. Народ на башнях
раздался в стороны, уступив место лучникам. Рыжего красавца не было видно,
длиннолицый князь был так мрачен, что Анна предположила: он боится, что на
время осады его народ останется без молока.
Лучники стреляли по бегущим от ручья и от осадной башни ратникам, но
большинство стрел не долетало до цели. Одна корова вдруг вырвалась из стада
и понеслась, подпрыгивая, по лугу. Оперенная стрела покачивалась у нее в
загривке, словно бандерилья у быка во время корриды.
Тем временем немцы добежали до пастухов. Все произошло так быстро, что
Анна чуть было не попросила Кина прокрутить сцену еще раз. Один из
пастухов упал на землю и замер. Второй повис на дюжем ратнике, а другой немец
крутился вокруг них, занеся топор,— боялся угодить по товарищу. Еще один
пастух бежал к воротам, и за ним гнались сразу человек десять. Он добежал
до рва, спрыгнул; немцы — за ним. Анна видела — только тут до нее
докатилось отчаяние, управлявшее пастухом,— как маленькая фигурка, распластываясь,
карабкалась по отлогому склону рва, торопясь выбраться к стене, а ратники уже
дотягивались до него.
Вдруг один из преследователей покатился на дно рва. Это не остановило
остальных. Стрелы впивались в траву, отскакивали от кольчуг, еще один ратник
опустился на колени, зажимая ладонью рану в животе. И тут передний кнехт
догнал пастуха и рубанул топориком. Боль — Анна почувствовала, что ударили
ее,— заставила пастуха прыгнуть вперед, он упал и на четвереньках пополз к
стене. Ярко-красная кровь хлестала из разрубленной ноги, оставляя след, по которому,
словно волки, лезли вперед преследователи.
— Откройте ворота! — закричала Анна.
Жюль передернулся. Еще один немец упал, силясь вырвать из груди стрелу, и,
как будто послушавшись Анну, ворота начали очень медленно растворяться
наружу. Но пастуху было уже все равно, он лежал у самых ворот, и подоспевший
ратник всадил ему в спину боевой топор и тут же сам упал рядом, потому что
по крайней мере пять стрел прошили его, приколов к земле, как жука.
В раскрывшихся воротах возникла мгновенная толкучка: легкие всадники в
черных штанах, стеганых куртках и красных колпаках, с саблями наголо, мешали
друг другу, спеша наружу.
— Ну вот,— пробормотала Анна,— могли бы на две минуты раньше
выскочить.— Стадо-то они вернут, а пастухов убили.
Пастух лежал ничком в луже быстро темнеющей крови, и лошади
перескакивали через него. Вслед за ятвягами уже медленнее выехало несколько воинов,
одетых в кольчуги со стальными пластинами на груди и в конические железные
шлемы с приваренными спереди стальными полосками, прикрывающими нос.
Анна сразу угадала в одном из всадников рыжего красавца.
— Смотрите,— сказала она.— Если он сейчас погибнет...
Кин бросил шар вниз, ближе к всадникам.
Почему-то когда из ворот выскочили ятвяги, Анна решила, что русы уже
победили. Наверное, потому, что не могла отделаться от неосознанного чувства,
что смотрит кино. А в кино после ряда драматических или даже трагических
событий обязательно появляются наши — в тачанках или верхом. После чего враг,
зализывая раны, откатывается в свою берлогу.
Стадо к этому времени уже отдалилось от стен. Ратники, те, кто гнался за
пастухом, умело оттесняли его к ручью, оглядываясь на крепость,— знали, что
Продолжение. Начало см. в № 8 и 9.
79
русские отдавать стадо не захотят. Навстречу им к ручью спускались рыцари.
Ятвяги, словно не видя опасности, закрутились вокруг запуганных коров, рубя
саблями загонщиков, но когда на них надвинулись тяжело вооруженные рыцари,
сразу легко и как-то весело откатились обратно к крепости, навстречу
дружинникам.
Немцы преследовали их, и Анна поняла, что стадо потеряно.
Но рыжий воин и дружинники рассудили иначе. Захватывая мчащихся
навстречу ятвягов, как магнит захватывает металлические опилки, они скатились к
рыцарскому отряду и слились с меченосцами в густую, плотную массу.
— Если бы стада не было,— заметил вдруг Кин, возвращая Анну в полумрак
комнаты,—/рыцарям надо было его придумать.
К этому моменту Анна потеряла смысл боя, его логику — словно ее
внимания хватило лишь на отдельные эпизоды, на блеск меча, открытый от боли рот
всадника, раздутые ноздри коня... Рыжий красавец поднимал меч двумя руками,
словно рубил дрова, и Анне были видны искры от удара о треугольный, белый
с красным крестом щит могучего рыцаря в белом плаще. Сбоку в поле зрения
Анны ворвался конец копья, оно ударило рыжего в бок, и он начал медленно,
не выпуская меча, валиться с коня.
— Ой! — Анна привстала: еще мгновение — и рыжий погибнет.
Что-то черное мелькнуло рядом, и удар рыцаря пришелся по черному
кафтану ятвяга, закрывшего собою витязя; склонившись к высокой луке седла, витязь
уже скакал к крепости.
— Все,— сказал Жюль,— проверка аппаратуры. Перерыв.
— Ладно,— сказал Кин.— А мы пока обмозгуем все, что видели.
Шар начал тускнеть, Кин выпростал руки. Устало точно он сам сражался на
берегу ручья, снял перчатки и бросил на постель.
Последнее, что показал шар, были закрывающиеся ворота и возле них убитый
пастух и его убийца, лежащие рядом, мирно, словно отдыхая на зеленом
косогоре.
12.
В комнате было душно. Квадратик окошка почернел. Анна поднялась с табуретки.
—- И никто не придет к ним на помощь? — спросила она.
— Русским князьям не до маленького Замошья. Русь раздроблена, каждый сам
за себя. Даже полоцкий князь, которому формально подчиняется эта земля,
слишком занят своими проблемами...
Кин открыл сбоку шара шестигранное отверстие и засунул руку в чуть
мерцающее зеленым его чрево.
— Это был странный мир,— сказал он.— Неустойчивый, но по-своему
гармоничный. Здесь жили литовцы, летты, самогиты, эсты, русские, литва,— ну кто там
еще? Ливы, ятвяги, семигалы... Русские князья по Даугаве — Западной Двине —
собирали дань с окрестных племен, воевали с ними, часто роднились с
литовцами и ливами... И неизвестно, как бы сложилась дальше судьба Прибалтики, если бы
здесь, в устье Даугавы, не высадились немецкие миссионеры. За миссионерами —
рыцари... В 1201 году энергичный епископ Альберт основал город Ригу, возник
орден святой Марии, или меченосных братьев, который планомерно покорял
племена и народы, крестил язычников,— кто не хотел креститься, погибал, кто
соглашался — становился рабом. Все очень просто...
— А русские города?
— А русские города — Кукернойс, Герсике, Замошье, потом Юрьев — один за
другим были взяты немцами. Они не смогли объединиться. Только литовцы
устояли. Именно в эти годы они создали единое государство. А через несколько
лет на Руси появились монголы. Раздробленность ее оказалась роковой.
Кин извлек из шара горсть шариков, каждый размером с грецкий орех.
— Пошли в большую комнату,— сказал он.— Мы мешаем Жюлю. К тому же
воздуха на троих явно не хватает.
В большой комнате было прохладно и просторно. Анна задернула выцветшие
занавески. Кин включил свою лампу. Горсть шариков раскатилась по скатерти.
— Вот и наши подозреваемые,— сказал Кин. Он поднял первый шарик, чуть
сдавил его пальцами, шарик щелкнул и развернулся в плоскую упругую
пластину— портрет пожилой дамы с набеленным лицом и черными бровями.
— Кто такая? — спросил Кин, держа портрет перед собой.
■-— Княгиня,— быстро сказала Анна.
80
— Не спешите,— улыбнулся Кин.— Нет ничего опаснее в истории, чем
очевидные ходы.
Кин отложил портрет в сторону, взял следующий шарик.
Шарик превратился в изображение длиннолицего человека с поджатыми
капризными губами и умными, усталыми глазами под высоким, с залысинами, лбом.
— Я бы сказала, что это князь,— ответила Анна вопросительному взгляду Кина.
— Почему же?
— Он пришел первым, он стоит рядом с княгиней. Он роскошно одет. И вид
у него гордый...
— Все ненадежно, субъективно.
Следующим оказался портрет тонкой девушки в синем плаще.
— Можно гипотезу? — спросила Анна.
— Разумеется. Возьмите.
Кин протянул ей портрет рыжего красавца, и Анна положила его рядом с
готической девушкой.
— Получается? — спросила она.
— Что получается?
— Наш Роман был в западных землях. Оттуда привез жену.
:— Значит, вы все-таки убеждены, что нам нужен этот отважный воин, которого
чуть не убили в стычке?
— А почему ученому не быть воином?
— Разумно. Но ничего не доказывает.
Кин отодвинул портреты и на освободившееся место положил изображение
одноглазого мальчика. И тут же Анна поняла, что это не мальчик, а взрослый
человек.
— Это карлик?
— Карлик.
— Что он тут делает? Тоже родственник?
— А если шут?
— Он слишком просто одет для этого. И злой.
—. Шут не должен был веселиться. Уродство само по себе было достаточным
основанием для смеха.
— Хорошо, не спорю,— сказала Анна.— Но мы все равно ничего не знаем.
— К сожалению, да.
Анна снова подвинула к себе своего любимца — огненные кудри, соколиный
взор, плечи — косая сажень, шапка стиснута в нервном сильном кулаке...
— Конечно, соблазнительный вариант,— сказал Кин.
— Вам не нравится, что он красив? Леонардо да Винчи тоже занимался спортом.
Портреты лежали в ряд — лица как живые, трудно было поверить, что все эти
люди умерли много сот лет назад. Хотя, подумалось ей, я ведь тоже умерла
много столетий назад...
— Все может быть,— согласился Кин и отобрал два портрета: князя в синем
плаще и рыжего красавца.
— Коллеги,— заглянул в большую комнату Жюль.— Продолжение следует.
У нас еще полчаса. А там кто-то приехал.
13.
Шар был включен и глядел на рыцарский лагерь в тринадцатом веке. Вечерело.
Небо над лесом высветлилось, на его фоне лес стал почти черным, а закатные
лучи солнца, повисшего над крепостной стеной, обливали оранжевым светом
на этом темном занавесе процессию, выползшую на берег.
Впереди ехали верхами несколько рыцарей в белых и красных плащах, два
монаха в черных подоткнутых рясах, за ними восемь усталых носильщиков
волокли крытые носилки. Затем из леса выступили пехотинцы и, наконец, показалось
странное сооружение: шестерка быков тащила деревянную платформу, на которой
лежало нечто вроде столовой ложки для великана.
— Что это? — спросила Анна.
— Катапульта,— сказал Кин.
— А кто в носилках?
В полутьме Жюль пожал плечами.
Носильщики опустили свою ношу на пригорке, и вокруг сразу замельтешила
толпа.
Крепкие пальцы схватились изнутри за края полога, резко раздвинули его, и от-
81
туда выбрался грузный пожилой мужчина в сиреневой рясе и черной круглой
шапочке. На груди у него блестел большой серебряный крест. Коротко
подстриженная черная борода окаймляла краснощекое круглое лицо. Рыцари обступили его
и повели к шатру.
— Подозреваю,— произнес Кин,— что к нам пожаловал его преосвященство
епископ Риги Альберт. Большая честь.
—- Это начальник меченосцев? — спросила Анна.
— Формально — нет. На самом деле — правитель немецкой Прибалтики. Значит,
к штурму Замошья орден относится серьезно.
Епископ задержался на склоне, приставив ладонь лопаткой к глазам и глядя на
город. Рыцари что-то объясняли преосвященному. Носильщики бросили поклажу
и уселись на траву.
Ратники перехватили быков и погнали платформу с катапультой к мосту, через
ручей. Из шатра, куда удалился епископ, вышел хозяин, тот самый рыцарь, что
чуть не убил рыжего красавца. За ним, в черной сутане, кто-то из приближенных
епископа. Ратники подвели коня.
— Стяг не забудьте, брат Фридрих,— сказал монах.
— Брат Теодор возьмет,— сказал рыцарь.
Ратник помог рыцарю взобраться в седло с высокой передней лукой. Левая рука
у рыцаря двигалась неловко, словно протез, на правой перчатка была кольчужная,
на левой железная.
— Погодите! — крикнула Анна.— Он же разговаривает!
Кин улыбнулся.
— Неужели они говорят по-русски?
— Нет, по-немецки. Мы же не слышим. Тут иной принцип. Знаете, как бывает *
у глухонемых, которые могут по губам угадать, о чем говорит человек?
— Знаю.
— Приставка читает движения губ. И переводит.
У моста через ручей к рыцарю присоединился второй, помоложе, в красном
плаще. Он держал копье с длинным белым, раздвоенным на конце вымпелом.
На белом поле — две красных башни и ворота, сверху— тиара.
Рыцари подъехали шагом ко рву. Молодой брат поднял оправленный в
серебро рог.
Крепость молчала. Анна заметила:
— Не люблю многосерийные постановки, очень все растянуто.
— Сделайте пока нам кофе,— сказал Жюль.— Пожалуйста.
Анна не успела ответить — ворота приоткрылись, выпустив двух всадников.
Впереди ехал князь в синем плаще с золотой каймой. За ним ятвяг в черной одежде
и красном колпаке. В щели ворот были видны стражники. Рыцарь Фридрих
поднял, приветствуя князя, руку в кольчужной перчатке. Князь потянул коня за уздцы,
и конь задрал голову, мелко перебирая ногами. Шар метнулся вниз — Кин хотел
слышать, о чем пойдет речь.
— Ландмейстер Фридрих фон Кокенгаузен приветствует тебя.
— На каком языке они говорят? — тихо спросила Анна.
Жюль взглянул на табло, 'по которому бежали искры.
— Латынь,— сказал он.
— Здравствуй, рыцарь,— ответил князь.
Черный ятвяг легонько задел своего коня нагайкой между ушей. Жеребец
закрутился на месте, взрывая копытами дерн. Рука молодого трубача опустилась
на рукоять меча.
— Его преосвященство епископ рижский и ливонский шлет отеческое
благословение князю Замошья и выражает печаль о том, что плохие советники нарушили
мир между ним и его сюзереном. Епископ сам изволил прибыть сюда, чтобы
передать свое отеческое послание. Соблаговоли принять,— сказал рыцарь.
Молодой рыцарь Теодор протянул свернутую трубкой грамоту, на ленте
раскачивалась большая сургучная печать. Фридрих фон Кокенгаузен принял грамоту и
протянул русскому.
— Я передам,— сказал тот, кого Анна приняла за князя.— Что еще?
— Все в письме,— сказал рыцарь.
Ятвяг крутился на своем коне, словно дразнил рыцарей, но те стояли
недвижно, как бы не замечая легкого, злого всадника.
— Я слышал, что ты живешь здесь,— сказал ландмейстер.
— Третий год,— сказал русский.
82
— Мне жаль, что обстоятельства сделали нас врагами.
— Нет разума в войне,— сказал русский.
— Мне недостает бесед с вами, мой друг,— сказал рыцарь.
— Спасибо,— ответил русский.— Это было давно. Мне некогда сейчас думать
об этом. Я должен защищать наш город. Князь мой брат. Как рука?
— Спасибо, ты чародей, мой друг.
Маленькая группа людей разделилась: русы повернули к воротам,
раскрывшимся навстречу, немцы поскакали вниз, к ручью.
14.
Шар пролетел сквозь крепостную стену, и Анна впервые увидела город Замошье
изнутри.
За воротами оказалась небольшая пыльная площадь. Заборы и слепые стены
тесно стоявших домов стискивали ее, и, превращаясь в узкую улицу, она тянулась
к белокаменному собору.
Площадь была заполнена народом, и в первое мгновение Анне показалось, что
люди ждут послов, однако возвращение всадников прошло незамеченным.
Часовые запирали ворота громадными засовами, ятвяг поднял нагайку и послал коня
вперед, к собору; за ним, погруженный в свои мысли, не торопясь следовал
человек в синем плаще.
У стен домов и в расщелине между городским валом и строениями теснились
временные жилища беженцев из посада и ближних деревень. На жердях,
воткнутых как попало, висели рогожи, под ними ползали ребятишки, здесь же варилась
пища, ели, спали, разговаривали люди. И от этого дополнительного скопления
людей улица, по которой ехали послы, казалась длинней и уже, чем была на самом
деле. Улица завершилась другой площадью, отделенной от задней крепостной
стены высоким двухэтажным теремом, который соединялся с собором галереей.
Собор еще не успели достроить — рядом в пыли и подорожниках лежали белые
плиты, дальняя стена собора была в лесах, а на куполе, обвязанный вокруг пояса
веревкой, колотил молотком кровельщик, прилаживая свинцовый лист. И вроде бы
ему дела не было до рыцарей, штурмов, осад.
За коновязью был колодец, откуда два бородатых мужика выбирали бадью и
сливали воду в бочки, стоявшие рядом.
Послы спешились у коновязи и зашагали к терему.
На высоком крыльце стояли два ятвяга, дремал под навесом мальчишка в серой,
до колен рубахе. Смеркалось, длинные сиреневые тени застлали площадь.
Послы быстро поднялись по лестнице и скрылись в низкой двери терема. Шар
пролетел за ними темным коридором. Шаги гремели во тьме, изредка
разрываемой мерцанием лучины или вечерним лучом из открытой двери. В зале, куда
вошли послы, сидели в ряд монахи в высоких куколях с белыми вышитыми
крестами, в черных рясах. Лица желтели, освещенные лампадами большого киота с
темными ликами византийских икон.
Рыжий красавец в белой рубахе, вышитой по вороту красным узором, сидел за
длинным столом, опершись локтями о старую выщербленную столешницу. В углу
на лавке устроился, свесив не достающие до земли кривые ноги, шут.
Ятвяг остановился у двери. Посол шагнул к столу, остановился перед князем.
— Чего он звал? — спросил князь.— Чего хотел?
— Скорбит,— усмехнулся посол.— Просит верности.
Он бросил на стол грамоту епископа. Рыжий дернул за тесьму, оторвал, и
грамота нехотя развернулась. Шут соскочил с лавки, вперевалку заковылял к столу.
Шевеля толстыми губами, принялся разбирать текст. Рыжий взглянул на него,
поднялся из-за стола.
— Не отдам я им город,— сказал он.— Будем держаться, пока Миндаугас с лит-
вой подоспеется.
— Ты не будешь читать, Вячеслав?
— Пошли на стену,— сказал рыжий.— А ты, Акиплеша, скажешь боярыне, что,
как вернусь, ужинать будем.
— Они Магду требуют,— сказал шут, прижав пальцем строчку в грамоте.
— Вольно им,— усмехнулся рыжий и пошел к двери.
— Все, сеанс окончен,— сказал Жюль.— Как насчет кофе?
— Ну вот,— сказал Кин.— Мы и узнали, кто князь, а кто Роман.
— Князя звали Вячеслав? — спросила Анна.
— Да, князь Вячко. Раньше правил в Кокернойсе. Он — сын полоцкого князя
83
Бориса Романовича. Кокернойс захватили рыцари. После гибели города он ушел
в леса со своими союзниками — ятвягами и ливами. А вновь появился уже в
1223 году, когда русские князья отвоевали у меченосцев город Юрьев и дали ему.
К Юрьеву подступило все орденское войско. Вячко сопротивлялся несколько
месяцев. Потом город пал, и князя убили.
— И вы думаете, что это тот самый Вячко?
— Да. Теперь все становится на свои места. Ведь на этом холме было
неукрепленное поселение. Лишь в начале XIII века его обнесли стеной и построили
каменный собор. А в 1215 году город погибает. Существовал он так недолго, что
даже в летописях о нем нет почти никаких упо-минаний. Зачем его укрепили?
Да потому что с потерей крепостей на Двине полоцкому князю нужны новые
пограничные форпосты. И он посылает сюда Вячко. Рыцари его знают. Он их
старый враг. И конечно, новая крепость становится центром сопротивления ордену.
И бельмом на глазу...
Рыжий князь вышел из комнаты. Роман за ним. Шут, ухмыляясь, все еще
пробегал глазами грамоту.
Шар взмыл над вечерним городом. Видны были костры на улице — их жгли
беженцы. Красные отсветы падали на толпы людей, сбившихся под защитой стен.
Шар поднялся еще выше.
Темным силуэтом виднелась на склоне осадная башня. Покачивались факелы —
там устанавливали катапульту. Белые освещенные внутри шатры меченосцев на
том берегу ручья казались призраками — двенадцатое июня 1215 года
заканчивалось. Известно было, что городом Замошье правит отважный и непримиримый
князь Вячко. И есть у него боярин Роман, человек с серьезным, узкогубым
капризным лицом — чародей и алхимик, который через сутки погибнет и очнется в
далеком будущем.
15.
Все случилось без свидетелей из будущего, в темноте, когда Кин, Анна, Жюль,
а главное, епископ Альберт и божий дворянин ландмейстер Фридрих крепксспа-
ли. И это было очень обидно, потому что время; если уж ты попал в течение
витка, необратимо. И никто никогда не увидит вновь, как же все это произошло.
...Первой пробудилась Анна, торопливо умылась и постучала к мужчинам.
— Лежебоки,— сказала она,— проспите решающий штурм.
— Встаем,— ответил Кин.— Уже встали.
— Я забегу пока к деду Геннадию,— благородно пожертвовала собой Анна.—
Отвлеку его. Но чтобы к моему возвращению князь Вячко был на боевом коне!
А когда Анна вернулась с молоком, творогом, свежим хлебом, в доме царило
уныние.
— Посмотри,— сказал Жюль.
Шар был включен и нацелен на склон. Там лениво догорала осадная башня —
сюрреалистическое сооружение из огромных черных головешек. От катапульты
осталась лишь ложка, нелепо уткнувшаяся в траву рукоятью. Вокруг стояли
рыцари и орденские ратники. С мостика через ручей на пожарище глядела орденская
знать, окружившая епископа.
От ворот крепости до башни пролегли широкие черные полосы. В ручье— Анна
не сразу заметила — лежали большие, в два человеческих роста колеса, тоже
черные, обгорелые, и сначала ей показалось, что это части осадной башни Но нет —
у башни не могло быть таких громадных колес.
— Вот это да,— сказала Анна.— Они ночью все это сожгли! И правильно
сделали. Чего же расстраиваться?
— Жаль, что не увидели.
Кин быстро провел шар вниз, к ручью, низко пролетев над остовом башни, и
притормозил над головами рыцарей.
— Спасибо за подарок,— медленно сказал епископ Альберт.— Вы не могли
придумать ничего лучше в ночь моего приезда.
— Я еще в прошлом году советовал вам дать убежище чародею,— сказал
ландмейстер.— Когда он бежал из Смоленска.
— Мы посылали ему гонца,— сказал один из приближенных епископа.— Он не
ответил. Он укрылся здесь.
— Он предпочел служить дьяволу,— задумчиво сказал епископ.— И небо нашей
рукой покарает его.
— Воистину!—сказал высокий худой рыцарь.
84
— Правильно,— согласился Фридрих фон Кокенгаузен.— Но мы не в храме, а
на войне. Нам нужны союзники, а не слова.
— Дьявол нам не союзник,— сказал епископ.— Не забывайте об этом, брат
Фридрих. Даже если он могуч.
— Я помню, святой отец.
— Город должен быть жестоко наказан,— сказал епископ громко, чтобы его
слышали толпившиеся в стороне кнехты.— В любой момент может прийти отряд
из Полоцка, и это нам не нужно. В Смоленске тоже смотрят с тревогой на наше
усиление...
— Сюда идут литовцы,— добавил худой рыцарь.
— Если крепость не сдастся до заката, мы не оставим в ней ни одной живой
души,— сказал епископ.
— И мессира Романа?
— В первую очередь. Лишь то знание может существовать, которое освящено
божьей благодатью.
— Но если он умеет делать золото?
— Мы найдем золото без чернокнижников,— сказал епископ.— Брат Фридрих
и брат Готфрид, следуйте за мной.
16.
Внутри шатер был обставлен скромно. На утоптанном полу, поверх рогож лежал
ковер, стояли складные стулья без спинок, с ножками крест-накрест, на
деревянном возвышении свернутые на день лежали шкуры, высокий светильник с
оплывшими свечами поблескивал медью возле высокого сундука, обшитого железными
полосами. На крышке сундука лежали два пергаментных свитка.
Епископ знаком велел рыцарям садиться. Фридрих фон Кокенгаузен отстегнул
пояс с мечом и положил его на пол у ног. Брат Готфрид поставил меч между ног
и оперся руками в перчатках о рукоять. Откуда-то выскользнул служка в черной
сутане, вынес высокий арабский кувшин и три серебряных чарки. Брат Готфрид
принял чарку, епископ и Фридрих отказались.
— Ты говоришь, брат Фридрих,— сказал епископ,— что мессир Роман в самом
деле посвящен в секреты магии?
— Я уверен в этом,— сказал брат Фридрих.
— Если мы не убьем его завтра,— сказал брат Готфрид,— он с помощью
дьявола может придумать нашу гибель.
— Я помню главное,— сказал Фридрих.— Я всегда помню о благе ордена. А
мессир Роман близок к открытию тайны золота.
— Золото дьявола,— сказал мрачно Готфрид фон Гольм.
— Мессир Роман любит власть и славу,— сказал Фридрих.— Что может дать
ему князь Вест?
— Почему он оказался здесь? — спросил епископ.
— Он дальний родственник князя,— сказал Фридрих.— Он был рожден от
наложницы князя Бориса Полоцкого.
— И хотел бы стать князем?
— Не здесь,— сказал брат Фридрих.— Не в этой деревне.
— Хорошо, что он сжег башню,— сказала Анна.— Иначе бы они не стали об
этом говорить.
— Что случилось в Смоленске? — спросил епископ, перебирая в узловатых
пальцах янтарные четки с большим золотым крестом.
— Тамошний владыка — византиец. Человек недалекий. Он решил, что дела
мессира Романа от дьявола. И поднял чернь...
— Совсем как наши братья,— улыбнулся вдруг епископ Альберт. Взглянул на
Готфрида. Но тот не заметил иронии.
— И кудесника пригрел князь Вест?
— Он живет здесь уже третий год. Он затаился. Он напуган. Ему некуда идти.
В Киеве его ждет та же встреча, что и в Смоленске. На западе он вызвал
опасное вожделение короля Филиппа и гнев святой церкви. Я думаю, что он многое
успел сделать. Свидетельство тому — гибель нашей башни.
— Воистину порой затмевается рассудок сильных мира сего,— сказал епископ.—
Сила наша в том, что мы можем направить на благо заблуждения чародеев, если
мы тверды в своей вере.
— Я полагаю, что вы правы,— сказал брат Фридрих.
85
— Сохрани нас Господь,— сказал тихо брат Готфрид.— Дьявол вездесущ. Я
своими руками откручу ему голову.
— Не нам его бояться,— сказал епископ. Не поднимаясь, он протянул руку и
взял с сундука желтоватый лист, лежавший под свитками.— Посмотрите, это
прислали мне из Замошья неделю назад. Что вы скажете, брат Фридрих?
Рыцарь Готфрид перекрестился, когда епископ протянул лист Фридриху.
— Это написано не от руки,— помолчав, сказал Фридрих.— И в этом нет
чародейства.
— Вы убеждены?
— Мессир Роман вырезает буквы на дереве, а потом прикладывает к доске
лист. Это подобно печати. Одной печатью вы можете скрепить сто грамот.
— Великое дело, если обращено на благо церкви,— проговорил епископ.—
Божье слово можно распространять дешево. Но какая угроза в лапах дьявола!
— Так,— согласился брат Фридрих.— Роман нужен нам.
— Я же повторяю,— сказал брат Готфрид, поднимаясь,— что он должен быть
уничтожен вместе со всеми в этом городе.
Его собеседники ничего не ответили. Епископ чуть прикрыл глаза.
— На все воля божья,— сказал он наконец.
Рыцари встали и направились к выходу из шатра.
— Кстати,— догнал их вопрос епископа.— Чем может для нас обернуться
история с польской княжной?
— Спросите брата Готфрида,— сказал Фридрих фон Кокенгаузен.— Это
случилось неподалеку от замка Гольм, а летты, которые напали на охрану княжны, по
слухам, выполняли его приказ.
— Это только слухи,— сказал Готфрид.— Только слухи. Сейчас же княжна и ее
тетка томятся в плену князя Веста. Если мы их освободим, получим за них выкуп
от князя Смоленского.
— Вы тоже так думаете, брат Фридрих?—спросил епископ.
— Ни в коем случае,— ответил Фридрих.— Не секрет, что князь Вячко отбил
княжну у леттов. Нам не нужен выкуп.
— Я согласен с вами,— сказал епископ.— Позаботьтесь о девице. Как только
она попадет к нам, мы тут же отправим ее под охраной в Смоленск. Как
спасители. И никаких выкупов.
— Мои люди рисковали,— сказал Готфрид.
— Мы и так не сомневались, что это — ваших рук дело, брат мой. Некоторые
братья полагают, что они всесильны. И это ошибка. Вы хотите, чтобы через месяц
смоленская рать стояла под стенами Риги?
17.
— Вот именно,— сказал Кин.— Жюль! Начинай готовить аппаратуру к переходу.
И сообщи домой, что мы готовы. Объект опознан.
Кин вытащил из шара шарик. Пошел к двери.
— Я с вами? — робко сказала Анна, о которой все забыли.
— Пожалуйста,— ответил Кин равнодушно. Он быстро вышел в большую
комнату. Там было слишком светло. Мухи крутились над вазочкой с конфетами. В
открытое окно вливался ветерок, колыша занавеску. Анна подошла к окну и
выглянула, почти ожидая увидеть у ручья шатры меченосцев. Но там играли в футбол
мальчишки, а далеко у кромки леса, откуда вчера вышло злосчастное стадо,
пыхтел маленький трактор.
— Вы сфотографировали епископа? — спросила Анна, глядя, как пальцы Кина
превращают шарик в пластинку.
— Нет, это первый в Европе типографский оттиск.
Он склонился над столом, читая текст.
— Читайте вслух,— попросила Анна.
— Варварская латынь,— сказал Кин.— Алхимический текст. Спокойнее было
напечатать что-нибудь божественное. Зачем дразнить собак? «Чтобы сотворить
эликсир мудрецов, возьми философической ртути и накаливай, покуда не превратится
в зеленого льва... далее нагревай сильнее, и она...»—бормотал Кин.
Трактор остановился, из него выпрыгнул тракторист и начал копаться в моторе.
Низко над лесом пролетел маленький самолетик местного сообщения.
«Кипяти сего льва на песчаной бане в кислом виноградном спирте, выпари
получившееся, и ртуть превратится в камедь, которую можно резать ножом. Положи
в замазанную глиной реторту».
86
— Опять ртуть — мать металлов,— сказала Анна.
— Нет. «Киммерийские тени покроют твою реторту темным покрывалом, и ты
найдешь внутри нее истинного дракона, который пожирает свой хвост...». Нет, это
не ртуть,— сказал Кин.— Скорее это о превращениях свинца. Зеленый лев —
окисел свинца, камедь — уксусно-свинцовая соль... Да, пожалуй, так.
— Вы сами могли бы работать алхимиком,— сказала Анна.
— Да, мне пришлось прочесть немало абракадабры. Но в ней порой сверкали
такие находки!
— Вы сейчас пойдете туда?
— Вечером. Я там должен быть как можно меньше.
— Но если вас узнают, решат, что вы шпион?
— В крепости много всякого народу. Люди из ближайших селений. Есть и
другие варианты.
Кин оставил пластинку на столе и пошел в прихожую, где стоял сундук с
одеждой. Оттуда послышался его голос:
— Ну что? Когда дадут энергию?
Жюль ответил:
— После семнадцати.
18.
— Знаете,— сказал Кин вечером, когда подготовка к переходу закончилась,—
давайте взглянем на город еще раз, время есть. Если узнаем, где он скрывает
свою лабораторию, сможем упростить версию.
Шар завис над скопищем соломенных крыш.
— Ну-с, где скрывается наш алхимик?
— Надо начинать с терема,— сказал Жюль.
— С терема? Пожалуй.— Кин повел шар над улицей к центру города, к
собору. Улица была оживлена, в лавках все наружу, так тесны, что вдвоем не
развернешься,— торговали одеждой, железным и глиняным товаром, люди смотрели,
но не покупали. Народ толпился лишь у низенькой двери, из которой рыжий
мужик выносил ковриги хлеба. Видно, голода в городе не было — осада началась
недавно. Несколько ратников волокли к городской стене большой медный котел, за
ними шел дед в высоком шлеме, сгорбившись под вязанкой дров. Всадник на
вороном жеребце взмахнул нагайкой, пробиваясь сквозь толпу, из-под брюха коня
ловко выскочил карлик — княжеский шут, ощерился, прижался к забору, погрозил
беспалым кулаком наезднику и юркнул в лавку, набитую горшками и мисками.
Ловко маневрируя шаром, Кин повлек его по верхним комнатам — тут всех
точно вымело метлой—лишь какие-то приживалки, сонные служки, девка с лоханью,
старуха с клюкой... запустение, тишь...
— Эвакуировались они, что ли? — спросил Жюль, оторвавшись на мгновение от
пульта, который сдержанно урчал, жужжал, подмигивал, словно Жюль вел
космический корабль.
— Вы к звездам летаете? — спросила Анна.
— Странно,— не обратил внимания на вопрос Кин.
В небольшой угловой комнате-светелке, выглядевшей так, словно сюда в
спешке, кидали вещи — сундуки и короба транзитных пассажиров, удалось, наконец,
отыскать знакомых. Пожилая дама сидела на невысоком деревянном стуле с
высокой прямой спинкой, накрыв ноги медвежьей шкурой. Готическая красавица в
закрытом, опушенном беличьим мехом малиновом платье с серебряными
тканными цветами стояла у невысокого окошка, глядя на церковь.
Пожилая дама говорила что-то, и Жюль провел пальцами над пультом,
настраивая звук.
— Какой язык? — спросил Кин.
— Старопольский,— сказал Жюль.
— Горе, горе, за грехи наши наказание,— говорила, смежив веки, пожилая
дама.— Горе, горе...
— Перестаньте, тетя,— отозвалась от окна девушка.
Накрашеное лицо пожилой женщины было неподвижно.
— Говорил же твой отец — подождем до осени. Как же так, как же так меня,
старую, в мыслях покалечило. Оставил меня господь своей мудростью... И где
наша дружина и верные слуги... тошно, тошно...
— Могло быть хуже,— девушка задумчиво провела длинными пальцами по
стоявшей рядом расписной прялке, потрогала кудель.— Могло быть хуже...
87
— Ты о чем думаешь? — спросила старуха, не открывая глаз.— Смутил он тебя,
рыжий черт. Грех у тебя на уме.
— Он князь, он храбрый витязь,— сказала девушка.— Да и нет греха в моих
мыслях.
— Грешишь, Магда, грешишь... Даст Бог, доберусь до Смоленска, умолю
брата, чтобы наказал он разбойников. Сколько лет я дома не была...
— Скоро служба кончится? — спросила девушка.— У русских такие длинные
службы.
— Наш обряд византийский, торжественный,— сказала старуха.— Я вот сменила
веру, а порой мучаюсь. А ты выйдешь за княжича, перейдешь в настоящую веру,
мои грехи замаливать...
— Ах, пустой разговор, тетя. Вы, русские, очень легковерные. Ну кто нас
спасать будет, если все думают, что мы у леттов в плену. Возьмут нас меченосцы,
город сожгут...
— Не приведи господь, не приведи гбсподь! Страшен будет гнев короля Лешко.
— Нам-то будет все равно.
— Кто эта Магда? — спросила Анна.— Все о ней говорят.
— Вернее всего, родственница, может, и дочь польского короля Лешко
Белого. Ехала в Смоленск. Давайте поглядим, не в церкви ли князь?
Перед дверьми, на паперти и на земле сидели увечные и нищие.
Шар проник сквозь стену собора. Анне казалось, что она ощущает запах свечей
и ладана. Шла служба. Сумеречный свет дрожал за спиной священника в расшитой
золотом ризе. Его увеличенная тень покачивалась, застилая фрески — суровых
чернобородых старцев, которые глядели со стен на людей, наполнивших собор
сплошной массой тесно прижатых тел.
Роман стоял рядом с князем, впереди, они были почти одного роста. Губы
чародея чуть шевелились.
— Ворота слабые,— тихо говорил он.— Ворота не выдержат. Знаешь?
Князь поморщился:
— На улицах биться будем, в лес уйдем.
— Не уйти. У них на каждого твоего дружинника пять человек. Кольчужных.
Ты же знаешь; зачем говоришь?
— Затем, что лучше бы тогда и не начинать. Подумай еще чего. Огнем их
сожги.
— Не могу. Припас кончился.
— Купи.
— Негде. Мне сера нужна. За ней ехать далеко надо.
— Тогда колдуй. Ты чародей.
— Колдовством не поможешь. Не чародей я.
— Если не чародей, чего тебя в Смоленске жгли?
— Завидовали. Попы завидовали. И монахи. Думали, я золото делаю...
Они замолчали, прислушиваясь к священнику. Князь перекрестился, потом
бросил взгляд на соседа.
— А что звезды говорят? Выстоим, пока ливы придут?
— Боюсь, не дождемся. Орден с приступом тянуть не будет.
— Выстоим,— сказал князь.— Должны выстоять. А ты думай. Тебя первого
вздернут. Или надеешься на старую дружбу?
— Нет у меня с ними дружбы.
— Значит, вздернут. И еще скажу. Ты на польскую княжну глаз не пяль. Не по
тебе товар.
— Я княжеского рода, брат.
— А она королевской крови.
— Я свое место знаю, брат,— сказал Роман.
— Хитришь. Да бог с тобой. Только не вздумай бежать. И чародейство не
поможет. Ятвягов за тобой пошлю.
— Не грози,— сказал Роман.— Мне идти пора.
— Ты куда? Поп не кончил.
— Акиплешу на торг посылал. Ждет он меня. Надо дело делать.
— Ну иди, только незаметно.
Роман повернулся и стал осторожно проталкиваться назад. Князь поглядел вслед.
Он улыбался — недоброй улыбкой.
Продолжение следует
88
Формула
идеальной скрипки
Современные материалы проникают во
все области жизни. Даже в такое тонкое
дело, как изготовление скрипок. «Химия
и жизнь» A977 г., № 5) уже
рассказывала о «черных скрипках» из наполненного
графитными волокнами эпоксидного
полимера. Качество этих инструментов,
как утверждают, приближается к
великим образцам. Хотя о самих великих
образцах мы знаем далеко не все. Более
того, нет, пожалуй, на земле
музыкального инструмента, о котором было
сложено столько легенд, шло столько же
споров, сколько о скрипке.
Паганини, продавший за свое
несравненное искусство душу дьяволу. А
секреты кремонских мастеров? Что только
не сочиняли о тайнах лака, о выборе
древесины, о звуке, который становится
лучше с возрастом инструмента...
А само происхождение скрипки? Как
ни парадоксально, долгое время
музыковеды, решая, откуда она взялась, не
могли прийти к согласию.
Однако по порядку.
НЕДОСТАЮЩЕЕ ЗВЕНО
В ЭВОЛЮЦИИ СМЫЧКОВЫХ
Самое раннее из известных
изображение скрипки (по-итальянски violino, то
есть маленькая виола) датируется
1516 годом. Примерно тогда же это
слово вошло во французские словари.
Но, вообще-то, идея услаждать слух
трением волос из лошадиного хвоста
о высушенные, скрученные и натянутые
на что-либо кишки животных возникла
во времена незапамятные. Например,
в XVII веке некто Жан Руссо, сам
виртуозно игравший на виоле, абсолютно
серьезно утверждал, что именно на
виоле — а не на райской арфе — играл
Адам.
Другая версия звучит
правдоподобней. Она приписывает изобретение
первого смычкового инструмента
индийскому (в иной редакции—
цейлонскому) царю Раване, жившему около пяти
тысяч лет тому назад. Удостоверить
авторство Раваны возможным не
представляется, но тс, что первый
предшественник нашей скрипки появился где-то
в тех краях и в то время и что назывался
он раванастрон, факт почти научный.
89
Из Индостана смычковые инструменты
распространились по странам Востока,
а затем, переправившись с маврами на
Пиренейский полуостров, в VIII веке
появились и в Европе. Две основных
группы смычковых раннего
европейского средневековья — фидулы (или
фидели), чей плоский корпус
отдаленно напоминает скрипичный, и рубебы,
похожие на нынешние мандолины. От
них и ведет свой род и любимейший
инструмент Возрождения — точнее,
семейство инструментов — виола.
Сколько их было — всех враз и не упомнишь.
Кроме вновь обретших популярность
виолы да гамба и виоль д'амур,
существовали виола квинтон, виола пардесю,
виола бастарда (то бишь
«незаконнорожденная)) — отголосок
теоретических боев музыковедов тех времен),
виола да бардоне... Но ни одна из них
прямого отношения к скрипке не имела.
Был еще один инструмент, который,
в общем-то, тоже относят к семейству
виол и который многие современные
исследователи называют
непосредственным предшественником и «родителем»
скрипки. Это лира да браччьо — лира,
если так можно перевести, для
предплечья.
Вот здесь-то и заковыка. А откуда,
собственно, взялась эта самая лира да
браччьо? Дело в том, что ее
принадлежность к виолам достаточно
формальна. Выглядит она в их компании гадким
утенком. Ничего общего, кроме
основного принципа, то бишь вождения
смычком по струнам, у них нет. Даже в
названии. Да и прямых предков лиры да
браччьо в Европе не нашли.
Судите сами. Хотя да гамба — то есть
«на колене» — официально звалась
лишь одна из виол, по сути все они были
да гамба. Лишь самые большие
ставились на табурет или на пол, как
современные виолончели или контрабасы.
Один из самых экзотических европейских
смычковых инструментов — трумшайт,
он же тромба марина (морская труба).
В течение нескольких веков этот
однострунный инструмент
служил сиреной для моряков
английского флота
Из всех известных в Европе смычковых
только лира да браччьо прижималась
к плечу. Необычными были и четыре
струны, и квинтовая настройка, в
отличие от всех прочих смычковых,
унаследовавших от арабов терцово-квартовую.
То есть все те особенности, которые мы
находим сейчас у скрипки.
Вопрос о происхождении лиры да
браччьо оставался открытым долго.
И лишь недавно, при реставрации
фресок Софии Киевской, тайна вроде бы
приоткрылась, вызвав среди
музыковедов немалые волнения. Потому что
среди изображенных на ней
скоморохов оказались и два музыканта. Один —
флейтист, а второй прижимает плечом
к подбородку (да браччьо!) нечто,
отдаленно напоминающее скрипку, а
гораздо больше — все ту же лиру.
Выходит, что же? Инструмент,
прижимавшийся во время игры к
подбородку, попал в Западную Европу со
славянского Востока?
Смычковые инструменты появились
у славян очень давно. Видимо, тоже
с Востока или — с Востока через
Византию. Однако на Востоке не известно ни
одного инструмента, прижимавшегося
к подбородку. И раванастрон, и
китайский хуцинь, и арабский ребаб, и все
прочие ставились вертикально на
колено. Не мог такой инструмент прийти
и из Европы. Лира да браччьо, первый
европейский смычковый такого типа,
появилась самое раннее в XV веке,
киевский же художник писал в XI веке.
Заметим также, что у инструмента на
фреске четыре струны (у виолы — от
пяти до полутора десятков) и прямой
смычок, появившийся в Европе на смену
менее легкому и подвижному лукооб-
разному тоже только несколько веков
спустя. Кстати, примерно в то же время,
что и лира да браччьо.
И наконец, именно славянским
смычковым инструментам была свойственна
квинтовая настройка, которой в
Западной Европе до лиры да браччьо не знали.
Уж не скоморохи ли, гонимые на Руси
пособники дьявола, занесли в западные
края диковинную четырехструнную, со
странным строем виолину-скрипочку,
которая там незаметно прижилась и к
XVI веку основательно потеснила
благородные виолы.
О незаконнорожденном
происхождении скрипки косвенно говорит и
отношение к ней, конечно, на первых порах,
музыкальной элиты. Француз Филибер,
по прозвищу Железная Нога, известный
в XVI веке музыкант, например, считал
так: «Мы называем виолами те
инструменты, за которыми дворяне, купцы и
другие достойные люди проводят свое
время. Другой вид именуется скрипкой.
Встречаешь мало людей, кои ею
пользуются. Разве те, которые живут своим
трудом... Ее используют для танцев на
свадьбах, маскарадах...».
Это пренебрежение оставило след
в современных языках. По-английски до
сих пор слово fiddle (кстати, опять,
Фидель!) значит не только «скрипка» или
«играть на скрипке», но и
«бездельничать». A fiddle away — «проматывать».
Фрагмент фрески Софийского собора в
Киеве. Может быть, скрипка пришла в
Европу из Древней Руси?
Так же и по-французски: un violon
называют чудака, никчемного человека, а
когда говорят senfir le violon —
буквально «пахнуть скрипкой», имеют в
виду разорение.
СЕКРЕТЫ, КОТОРЫХ, ВОЗМОЖНО,
И НЕ БЫЛО
Секрет первый: форма. Один
музыкальный журнал подсчитал, что в мире
примерно каждые две недели кто-нибудь
да «открывает» секрет Страдивари.
Итак, Антонио Страдивари. Семьянин,
отец одиннадцати детей и полутора
тысяч — только известных сегодня —
скрипок, альтов, виолончелей, не говоря о
двух гитарах, невесть как затесавшихся
в этот список.
Впрочем, добрых мастеров в
старинной Кремоне было немало. Надобно
сказать, что были они и в других
городах, и в других странах, и в другие
времена. Есть они и сейчас. Но все же,
когда речь заходит о скрипке
исключительной, уникальной, о
непревзойденном эталоне, даже профан непременно
воскликнет: «Страдивари!».
Одно время, например, было модно
считать, что секрет Страдивари в форме
инструмента. Много занимался
изучением формы скрипки в начале XIX
века страсбургский врач Феликс Савар —
первый, кто осмелился подойти к
волшебному инструменту, как к обычному
физическому прибору. Ему мы обязаны
открытием важнейшего качества
хорошей скрипки — постоянной настройки
резонатора. Экспериментируя со
скрипкой Страдивари, Савар убедился, что
даже без струн ее корпус на любое при-
Лира да браччьо — предшественница
современной скрипки,
инструмент из семейства
виол, XVI в.
косновение отзывается Котой до первой
октавы. А каждая деталь — их в скрипке
около сорока — издает свой, тоже
постоянный звук. Малейшее
посягательство на форму корпуса готовой скрипки
меняет звук очень резко. Так, кстати,
испортили немало хороших
инструментов, сочтя, что для благозвучия стоит,
например, подскоблить деку. Но в то
же время нет двух скрипок одного
мастера, сделанных в одно время и в
точности повторяющих друг дружку.
Тот же Савар, решив, что секрет —
в настройке, спроектировал странную
угловатую скрипку в виде трапеции.
Сделал ее по его заказу прекрасный
французский мастер Жан Вийом. Звук
действительно был хорош, и поначалу
начинание Савара имело шумный успех.
Инструмент даже одобрила Парижская
академия. Но музыканта, который
захотел бы на ней играть, так и не
нашлось.
«Идеальную» форму скрипки
столетиями искали тысячи мастеров и,
наверное, десятки тысяч дилетантов.
Казалось, чего проще — копируй
Страдивари, и дело с концом.
Копировали. У Страдивари и вправду
своя манера выдалбливать деки, свой
рисунок эфов — прорезей на деке, свой
характерный обвод внешних линий. Но
среди 1150 известных сегодня его
скрипок не найдешь двух одинаковых. И звук
у всех тоже разный. Единственно —
прекрасен он всегда.
Секрет второй: материал. Стало быть,
какой-то единственно гениальной
формы нет. Так, может быть, дело в
материале?
Сохранилось предание, что
Страдивари имел привычку, прогуливаясь,
простукивать палкой все заборы. Если вдруг
звук доски казался ему подходящим,
она якобы немедленно выламывалась.
И якобы кремонцы, гордившиеся своим
мастером, не возражали. Но, наверное,
это все-таки легенда. Мало ли какая
доска как звучит. Материал же скрипок
Страдивари постоянен: для верхней
деки— ель, для нижней — клен. Причем
чурки разделывались не на доски, а на
секторы.
Спустя десятки лет, в период
особенно активных поисков «секрета
Страдивари», к выбору материала
предъявлялись еще более жесткие требования.
Ель, причем определенная часть ствола,
например, признавалась лишь из
альпийских лесов Швейцарии.
«Дерево должно быть распилено не
в длину, а по направлению от коры к
сердцевине, как дольки апельсина, и
92
только центральная часть ствола (не
слишком близко к корням, так как тогда
дерево будет влажным, и не слишком
близко к вершине, потому что солнце
его чрезмерно высушивает) может
считаться пригодной. Наконец,
предпочтительней брать часть ствола, обращенную
к югу»,— писал французский ученый
Клод Марли.
То же и струны. Вообще-то, из чего
только за пять тысяч лет их не делали.
Из крученой древесной коры, «нитей»
бамбука, бычьих жил, сушеных
обезьяньих кишок (кстати, до сих пор такие
струны многие музыканты считают лучшими
для виолончели). А в послекремонскую
эру подходящим материалом стали
признавать только кишки семи-восьмиме-
сячных ягнят, выращенных в
центральной и южной Италии. Кишки эти долго
вымачивали в щелочной воде, сушили
и только затем скручивали. Считалось,
что качество зависит и от района
пастбища, и от времени убоя, от свойств
воды и еще от массы факторов...
Словом, в поисках материалов дело
дошло до таких тонкостей, что собрать
воедино все «идеальные» компоненты
стало почти немыслимым. Скрипок же,
равных шедеврам Страдивари, между
тем не появлялось.
Секрет третий: лаки. Большие надежды
возлагались и на разгадку составов
лаков. Как гласит предание, кремонские
мастера готовили свои смеси из смол
каких-то деревьев, росших в те времена
в Тирольских лесах и вскоре начисто
вырубленных. Верно ли это, сказать
трудно. Точный состав тех лаков не
установлен и по сей день. Бессилен даже
самый изощренный химический анализ.
Но вот насколько лак влияет на
звучание— мнения расходятся. Нашелся,
было, безумец, решившийся на
святотатственный эксперимент— полностью
смыть- лак с одной из скрипок
Страдивари. И что же? Скрипка отнюдь не стала
звучать хуже.
Достоверно, во всяком случае,
известно одно. Хорошим лаком
посредственный инструмент не исправишь, а
плохим можно испортить даже самую
лучшую скрипку.
Были и другие секреты. Говорят,
скрипки кремонцев потому так хороши, что
настоящий инструмент начинает звучать
лучше лет через двести-триста.
Но, во-первых, скрипки Страдивари
н<е самые старые из известных, а
во-вторых, как быть с его знаменитой «новой»
скрипкой — «Мессией»? Она пролежала
в коллекции всего лет шестьдесят, впер-
вые зазвучала лишь в 1В24 году и сразу
же была признана лучшей работой
великого мастера.
Так в чем же все-таки дело? Трудно
поверить, что тот же Антонио
Страдивари не открыл своим ученикам — а
среди них были и сыновья — всех тайн
своего искусства. А пусть и так. Он,
конечно, был самым великим из кремонцев,
но не единственным. Паганини,
например, всю жизнь проиграл на скрипке
Гварнери — ее так и зовут сейчас «Вдова
Паганини». А кроме них были еще
немец Стайнер, французы Люпо и Вийом.
Был Иван Батов — крепостной графа
Шереметева. Что же — все уносили
секреты в могилу?
БУХГАЛТЕРИЯ ГАРМОНИИ
ИЛИ «В ПОИСКАХ КАРАСЯ»
Наш век вроде бы подошел к созданию
научной теории скрипки. В тридцатые
годы Н. Н. Андреев, тогда профессор,
а затем академик, предложил и
обосновал формулу для выбора резонансной
древесины, в числителе которой —
скорость распространения звука в дереве,
а в знаменателе — плотность дерева.
Затем А. В. Римский-Корсаков, внук
композитора, дополнил ее величиной,
учитывающей скорость затухания
колебаний. Под натиском науки
предрассудки отступили, и сейчас ясно, что
швейцарская ель ничуть не лучше всякой
другой.
Либеральней стали и требования к
струнам. У нынешних скрипок первая
струна — ми второй октавы, «квинта» —
стальная. Вторая струна — тоже
стальная, но с навивкой тонкой проволоки из
серебра или алюминия (чтобы увеличить
массу на единицу длины, не увеличивая
жесткости). Третья и четвертая— из
найлона или, как и встарь, из кишок, но
тоже с навивкой.
Итак, теоретически «идеальная»
скрипка вычислима. Материал
известен — дерево. Известно, что в разных
направлениях древесина сжимается
неодинаково. Вдоль доски звук бежит
быстрее, чем поперек. Следовательно,
оптимального режима колебаний
резонатора можно добиться, точно
сосчитав соотношение «продольной» и
«поперечной» скоростей звука. Чего проще!
Однако до сих пор вычислить это
соотношение так и не удалось, хотя
бьются над этим не одно десятилетие.
И дело не только в том, что скрипка
состоит из сорока частей, выточенных
из разных пород (не говоря уж о лаке).
Очень сложна ее форма, ее выгнутый,
сводчатый корпус. Звучит-то не только
дерево, но и сам воздух. Друг к другу
словно пригнаны его бесчисленные
столбики, разной длины, толщины,
открытые, закрытые...
И все же благодаря этой, пусть пока
приблизительной теории
промышленность выпускает скрипки вполне
приличного качества. Но это вызвало еще
одну проблему: как определить это
самое качество?
...Процедура экспертизы именуется
среди музыкантов «ловлей карася».
Собирается маститая комиссия. За
ширмой лучшие скрипачи играют одно и
то же произведение на разных
инструментах. Среди них — один эталонный,
работы старого мастера. Задача
комиссии — угадать старый инструмент (это
и есть «поймать карася»), сравнить с его
звучанием звучание конкурсных
скрипок и вынести авторитетный приговор.
Выражение это пошло от первого такого
конкурса, где эталонной была скрипка
Страдивари «Карась».
Беда в том, что, скажем, в начале
прослушивания члены комиссии свежи и
бодры. К концу — бесконечно
утомлены проигрыванием одного и того же
отрывка. Кто-то вкусно позавтракал и —
потому благодушен. Кто-то не выспался,
голоден. К тому же члены комиссии не
знают, конечно, какой инструмент
звучит сейчас. Но музыкант-то, играющий
на нем, это знает прекрасно и, по
причинам вполне понятным, относится к
Страдивари несколько иначе, нежели
к новенькому творению безымянных
пока современников.
Можно предположить, что рано или
поздно формула «идеальной скрипки»
будет найдена. Потому что каждому
оркестру, каждой музыкальной школе
нужны хорошие инструменты. Но
хочется верить, что рано или поздно
появится новый Страдивари.
А. ЕФРЕМОВ
93
Бетонная сеть для ловли
автомобилей
Водитель, не снижая скорости, вошел в
вираж на мокрой после дождя дороге...
Рассказ об этом водителе, собственно, и
закончен: центробежная сила занесла его
далеко-далеко. Но давайте подумаем о
других — о тех, кто по небрежности,
недомыслию или по иным, вполне
объективным причинам совершит в недалеком
будущем ту же ошибку и не сумеет
вписаться в тот же крутой поворот.
Заботясь о таких людях, дорожники
ставят на опасных участках трассы
ограждения, металлические или бетонные.
Наверное, зацепить ограду все же лучше,
чем свалиться с обрыва или врезаться в
столб (хотя, конечно, еще лучше — ехать
себе спокойно с разумной скоростью).
Но и жесткая ограда тоже, как говорится,
не конфета...
От перечисления печальных
возможностей перейдем к деловой информации.
Шведское международное пресс-бюро
сообщило недавно, что одна из
скандинавских фирм начала выпускать бетонные
блоки для своеобразных дорожных
ограждений — вогнутых и слегка подвижных.
Каждый блок опирается на две стойки,
которые при ударе немного откидываются
назад. А все блоки соединены между
собой трубами, образуя подобие цепочки,
достаточно жесткой, но не лишенной
подвижности. Удар по одному звену вызывает
отклик у остальных — они начинают
волнообразно колебаться, как бы передавая
автомобиль с рук на руки.
Испытания подтвердили это
предположение. Когда автомобиль на скорости
75 км/час врезался в сеть из бетонных
плит под углом 20 градусов, он не только
не опрокинулся, но и не получил серьезных
повреждений, разве что крылья были
помяты, да слегка покорежено переднее
колесо. Создатели ограждения уверяют, что,
по их расчетам, в 95 случаях из 100
автомобиль после столкновения с бетонной
сетью вернется на свою полосу движения,
а пассажиры не получат травм.
Поверим им на слово. И предположим,
что мягкие загородки из жесткого бетона
получат со временем широкое
распространение. Но, как бы то ни было,
пожелаем читателям ограничить свое
знакомство с ними этой поверхностной
информацией.
О. ОЛЬГИН
«Жаворонки»,
а не «совы»
Жизнь каждого человека подчинена ритму,
задаваемому сменой дня и ночи. Но и в
период бодрствования работоспособность
организма меняется в достаточно широких
пределах, причем субъективное ощущение
подъема или упадка сил сопровождается
изменением вполне объективных
показателей— таких, например, как температура
тела, скорость деления клеток, содержание
гормонов в крови и т. д. Все знают, что у
одних людей пик работоспособности
приходится на утренние часы (такие люди,
называемые «жаворонками», рано ложатся
спать и рано встают), а у других — на
вечер (это «совы», которые ложатся спать за
полночь и спят чуть ли не до обеда).
Спрашивается, однако: объясняются ли
эти особенности суточного ритма разных
людей их физиологическими
особенностями, или же все это лишь дело привычки?
И вообще: какой распорядок дня наиболее
рационален?
Психологи, заинтересовавшиеся этими
вопросами, обследовали большую группу
студентов, среди которых были и
«жаворонки», и «совы». Как выяснилось, «жаворонки»
не только раньше ложатся спать и раньше
встают, но и сам их сон стабилен, да и
пробуждение происходит легко. «Совы» же
засыпают с трудом, спят плохо, беспокойно
и очень долго пробуждаются.
Этот первый этап исследования
подтвердил известную истину, что вечерний сон
более полезен для организма, чем
утренний. Но может быть, «совы» уж так
устроены, что не могут придерживаться иного
режима?
Тогда дотошные исследователи провели
дополнительный эксперимент: они
попробовали переучивать «жаворонков» на «сов»
и «сов» на «жаворонков». Увы, люди,
привыкшие рано вставать, никак не могли
превратиться в полуночников. А вот «совы»
довольно быстро переучились на
«жаворонков», и сон их полностью
нормализовался.
Отсюда мораль: привычка поздно
ложиться и поздно вставать — не потребность
организма, а результат
неорганизованности. Недаром же народная мудрость учит
вставать людей спозаранку...
В. ВЛАСОВ
**J£b^
B. СЕМЕНИНУ, Донецк: Регистрировать домашнюю
лабораторию не надо, но и ставить в ней такие опыты, которые
наводят на мысль о регистрации, тоже не надо.
И. В. ВУДМАСКЕ, гор. Львов: Кислоты с третичным
атомом углерода в альфа-положении могут окисляться до
альфа-оке икис лот, но полезно иметь в виду,.что у таких кислот
устойчивый неприятный запах.
Н Е. ИВАНОВУ, Новосибирск: Витамин В,5 - то же самое,
что пангамат кальция, кальциевая соль эфира глюконовой
кислоты и диметилглицина; этот препарат, назначаемый,
естественно, врачом, благоприятно влияет на обмен веществ.
A. ЛОБАНОВУ, Черновцы: Один из синтезов D-люциферина
описан в журнале «Химия природных соединений», 1974. № 3,
стр. 293.
КОБЗЕВОЙ, Москва: Вы правы, виконт де Бражелон - это
«Десять лет спустя», а никак не двадцать, вопреки тому, что
написано у нас в № 6 на стр. 29: оплошали мы с этим
виконтом...
Е. КРЫЛОВУ, Ивановская обл.: Дымящейся серной
кислотой называют иногда олеум, раствор серного ангидрида в
серной кислоте.
Е. КУРДЮКОВОЙ, Караганда: Клеенка решительно
негигроскопична, в противном случае в ней не было бы смысла:
а приклеить ее можно, скажем, резиновым клеем.
C. ТРОФИМОВУ, Краснодарский край: Если лак образует
блестящее покрытие, а требуется матовое, можно ввести в
лак мелкий порошок соли или сахара, а потом промыть
высохшую поверхность водой или протереть ее влажной
тряпкой — и блеска уже не будет.
В П. ИВЛЕВОЙ, Ивановская обл.: Огородники
утверждают, что на участках, обсаженных бобами, кроты селиться
не желают.
И. МОРОЗОВУ, Баку: При варке красящие вещества в
хитиновом покрове рака разрушаются — все, за исключением
только красного.
B. Г. ГИМАНОВУ, Ейск: Чтобы очки не запотевали, можно
воспользоваться готовыми препаратами, а можно смазать
стекла с обеих сторон смесью равных количеств спирта и
глицерина, а затем растереть чистым лоскутом.
В. Г. НИКОЛАЕВУ, Новочеркасск: Ни в коем случае не
добавляйте молотую серу в корм кошке - ей, как и нам, сера
действительно нужна, но не в таком же виде.
В. В. КОТОВУ. Калуга: Сигаретный фильтр, разумеется,
задерживает часть никотина, но будем помнить, что только
часть...
А. И-скому, Москва: Покорнейше просим не присылать
жуков, тараканов и мошек, тут у нас редакция, а не
энтомологическая лаборатория и не санэпидстанция (куда, к слову
сказать, и надо бы обращаться).
Редакционная коллегия:
И. В. Петрянов-Соколов
(главный редактор),
П. Ф. Баденков,
Н. М. Жаворонков,
В. Е. Жвирблис
(зав. отделом хим. наук),
М. Н. Колосов,
Л. А. Костандов,
В. С. Любаров
(главный художник),
Л. И. Мазур,
В. И. Рабинович
(ответственный секретарь),
М. И. Рохлин
(зам. главного редактора),
Н. Н. Семенов,
В. М. Соболев,
Б. И. Степанов,
A. С. Хохлов,
М. Б. Черненко
(зам. главного редактора),
B. А. Энгельгардт
■ ■II I ■ I Ml ■ . , | I
Редакция:
Б. Б. Багаряцкий,
М. А. Гуревич,
Ю. И. Зварич,
М. М. Златковский
(художественный редактор),
A. Д. Иорданский,
О. М. Либкин,
Э. И. Михлин
(зав. производством),
Д. Н. Осокина,
B. В. Станцо,
C. Ф. Старикович,
Т. А. Сулаева
(зав. редакцией),
Г. М. Файбусович,
В. К. Черникова
Номер оформили
художники
Г. Ш. Басыров,
Р. Г. Бикмухаметова,
Е. В. Ельская,
Н. В. Маркова,
Е. П. Суматохин
Корректоры
Н. А. Горелова, Л. С. Зенович
Сдано в набор 2.00. ШР" г. ч
Подписано в печать T0J.79—Г
Бумага 70X108 1/16. Печать
офсетная
Усл. печ. л. ,'tJH- Уч.-изд. л. J^r?.
Бум. л. 3. Тираж 360 000 экз.^^
Цена 45 коп. Заказ T8TWr~
АДРЕС РЕДАКЦИИ:
И 7333 Москва В-333.
Ленинский проспект, 61.
Телефоны для справок:
135-90-20 135-52-29
Чеховский полиграфический
комбинат
Союзполиграфпрома
Государственного комитета СССР
по делам издательств, полиграфии
и книжной торговли
г. Чехов Московской обл.
С)Издательство «Наука»,
«Химия и жизнь», 1979 г.
Почему у камбалы глаза на боку?
Пожалуй, вряд ли кто сможет сказать, завидовал ли Илья Ильич Обломов камбале.
Основания же для зависти были: сплюснутое тело камбалы наилучшим образом
приспособлено для лежания. Ей даже на жестком дне не надо ворочаться с боку на бок —
для удобства рыбьи глаза, когда она расстается с детством, перекочевывают на одну
сторону тела. Поэтому тот бок, на котором камбала проводит и досуг, и рабочее время,
специалисты именуют нижним, а тот, на котором глаза,— верхним. Не чудно ли — бок,
а верхний...
Большинство камбал отлеживается на левом боку, хотя есть и любительницы спанья
на другом, правом боку, особенно среди вкусных звездчатых камбал, обитающих в
Тихом океане. В среднем 66% звездчатых камбал глазеет левой стороной тела, а правую
прижимают ко дну. И не любопытно ли, что чем севернее проживают эти камбалы, тем
больше среди них особей с глазами на левом боку. Почему?
И другое: на каком бы боку ни были глаза звездчатой камбалы, все равно левый
зрительный нерв в месте его пересечения с правым, в так называемой хиазме, идет
сверху. А у других камбал бывает и наоборот. Случайно ли это?
Наконец, надо вспомнить скатов, которые тоже любят нежиться на дне. Но скаты
расплющились, оставшись зеркально симметричными. Камбала же избрала другой путь, так
сказать окривела, то влево, то вправо. Зачем? Специалисты на это отвечают так: «На
99,9% природе все равно, что левое, что правое; и вдруг одно едва приметное
явление выходит из ряда вон... Ни один человек не имеет ни малейшего представления о том,
как объяснить эту загадку».
////
'■'/
Тринадцать взволнованных мужчин
Всякий болельщик знает, как замирает сердце перед началом матча, после поражения
или, наоборот, победы любимой команды. Порою газеты сообщают о сердечных
приступах на трибунах, а то и о более печальных случаях с чрезмерно взволнованными
болельщиками. А что испытывают те, из-за кого весь сыр-бор? Так ли уж спокойны атлеты, как
кажется с трибун, или, подобно нам, простым смертным, они тоже волнуются?
В качестве объекта исследования спортивные медики из университета во Фрейбурге
(ФРГ) выбрали парашютный спорт. У тринадцати парашютистов во время прыжка
записывали электрокардиограмму, а сразу же после приземления исследовали кровь. Вот
что удалось установить.
У всех спортсменов в момент прыжка наблюдалось резкое увеличение частоты
сердечных сокращений (у некоторых — до 170 в минуту), отмечалось повышенное выделение
катехоламинов — адреналина и норадреналина. После первого дня тренировки в крови
увеличилось содержание сахара и жирных кислот. Препараты, подавляющие усиленное
сердцебиение, как и положено, уменьшали частоту сердечных сокращений.
Что ж, скажет врач, спортсмены волновались. Но вот что интересно — тринадцать
взволнованных мужчин совершали не первый, не десятый и не сотый прыжок; они готовились
к чемпионату мира, а у каждого за плечами было (в среднем по группе) 1300 прыжков.
Выходит, спортсмены не так уж спокойны даже на тренировках. И самые опытные то»
же. Они тоже люди, и ничто человеческое...