Text
                    химия и жизнь
1аучно-популярный журнал Академии наук СССР 1972
2


П. Рубенс. «Соломенная шляпка». Масло, деталь. Обратите внимание на шею изображенной на картине женщины. У позировавшей Рубенсу Сусанны Фурман была увеличена щитовидная железа — следствие недостатка йода в организме. О жизненно важном химическом элементе — йоде рассказывается в одной из статей этого номера На первой странице обложки — рисунок к статье «Колесо жизни крутится быстрее», опубликованной в этом номере журнала
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Редакционная коллегия И химия — и жизиь! Последние известия Новые заводы Проблемы и методы современной науки Формулы жизни Короткие заметки Гипотезы А почему бы и иет! Страницы истории Элемент №... Страницы истории Информация Новости отовсюду Клуб Юный химик Болезни и лекарства Земпя и ее обитатели Литературные страницы Консультации Из писем в редакцию Живые лаборатории Переписка ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО. ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР № 2 Февраль 1972 Год издания 8-й 2 Симпозиум о чистом воздухе 4 М. КРИВИЧ. Автомобиль и воздух. Оптимистичный прогноз 9 М. ЮЛИН. Дымоход за облако 12 Г. С. БУРХАНОВ, Н. Н. РАСКАТОВ. Самый большой монокристалл вольфрама 13 Ю. МИШИН. Единый код для всего живого 15 В. Б. ПУЗЫРЕВ. Гродненский капролактам 16 Л. МЕЛЬНИКОВА. Малые количества, высокое качество 18 А. ЛОКЕРМАН. Волны в капкане 22 М. С. ВИГДЕРГАУЗ. Газовая цветопись 30 Г. ЧЕДД Обратная транскрипция: действие второе 35 А. ДМИТРИЕВ. Как пьют рыбы? A. ГРИНБЕРГ. Опять о хрупкой скорлупе 36 Я. ПАВЛОВ. Ударные волны и эволюция 39 С. СТАРИКОВИЧ. Колесо жизни крутится быстрее Лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине B. С. ФАЙНБЕРГ. Как был учрежден Нобелевский фонд Е. В. КАЗАКОВ, Ж. И. КАЗАКОВА, йод Что вы знаете и чего не знаете о йоде и его соединениях А. К. КОЛОСОВ. По способу Андреева... О. ЛЕОНИДОВ. Найти и обезвредить! Д. ОСОКИНА. Точки на коже М. К. ГЕИКИН. Если быстро найти нужную точку... Т. УОКЕР. Возврашение серого кита Л. Т. РАЙНОУ. Год последнего орла А. Л. КОЗЛОВСКИЙ. Кешью- вечнозеленый комбинат С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ. Зачем животным полосы аозле глаз? И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, *Л. И. Мазур, В. И. Рабинович •(ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора). B. А. Энгельгардт Редакции: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О И. Коломийцева, О. М. Либкин, Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева, B. К. Черникова Художественный редактор C. С. Верховский Номер оформили художники Г. М. Гончаров, B. Б. Переберин Технический редактор Э. И. Михлин Корректоры: C. М. Кристьяиполер, А. Н. Федосеева При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна Адрес редакции: 117333, Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-04-19, 135-52-29, 135-63-91 Подписано к печати 17/1 1972 Г. Т01334. Бумага 84 х КЮ1/» Печ. л. 6,0 + вкл. Усл. печ л. 10,08 Уч.-изд. л. 10,4. Тираж 160 000 экз. Заказ 616. Цена 30 коп Московская типография № 13 Г л авполигр афпром а Комитета по печати при Совете Министров СССР Москва, Денисовский пер., д. 30
В Комплексной программе дальнейшего углубления и совершенствования сотрудничества и развития социалистической экономической интеграции стран — членов СЭВ намечен обширный план совместных исследований, обмена научно-технической информацией, взаимных консультаций, разработки долгосрочных прогнозов. Среди важнейших научных проблем, на решении которых будут сосредоточены усилия ученых социалистических государств, видное место занимает разработка мероприятий по охране природы и здоровья человека. '^^ыЬ^
ИНФОРМАЦИЯ СИМПОЗИУМ о чистом ВОЗДУХЕ Далеко не всегда можно заметить, как «дышит» автомобиль. Хорошо отрегулированные бензиновые двигатели, как правило, не дымят, а самые опасные компоненты выхлопа — угарный газ, окислы азота, пары углеводородов, — невидимы. Лишь в морозный день вырывающиеся из выхлопных труб клубы пара напоминают: автомобильный двигатель токсичен/ Недавно в Москве состоялся второй международный симпозиум по проблеме «Снижение загрязнения воздуха в городах выхлопными газами автомобилей». В работе симпозиума приняли участие специалисты стран — членов СЭВ и Югославии, а также представители секретариата ООН и Всемирной организации здравоохранения. Руководитель научной делегации Германской Демократической Республики (ГДР — страна-координатор работ по проблеме в рамках СЭВ) доктор Э. Хюниген сделал доклад о новых нормах на содержание вредных веществ в выхлопных газах бензиновых двигателей и о стандартах, ограничивающих дымность дизелей. Чехословацкие специалисты рассказали участникам симпозиума о создании городского электромобиля. Делегация Венгерской Народной Республики представила схемы стендов и приборов для анализа выхлопных газов, а также новые методы оценки токсичности двигателей. С докладом «О состоянии научных работ по проблеме в СССР и за рубежом и реальных перспективах уменьшения токсических выбросов автомобилями» выступил доктор технических наук И. Л. Варшавский (СССР). Большая группа сообщений была посвящена медико-биологическим проблемам, связанным с ростом мирового автомобильного парка. Советские врачи сообщили о санитарных мерах защиты воздушного бассейна, о гигиене труда водителей, о проблеме профилактики рака и методах, позволяющих снизить концентрацию канцерогенных веществ в выхлопных газах автомобилей (академик АМН СССР Л. M. Шабад). Всего участники симпозиума заслушали 35 докладов и сообщений. Симпозиум наметил большую программу мероприятий по очистке воздушного бассейна от автомобильных выхлопных газов. *"vfZ'X'
И ХИМИЯ —И ЖИЗНЬ! АВТОМОБИЛЬ И ВОЗДУХ. ОПТИМИСТИЧНЫЙ ПРОГНОЗ В ближайшее десятилетие число автомобилей резко возрастет. Если своевременно провести мероприятия, направленные на уменьшение токсичности автомобильного выхлопа, концентрация вредных веществ в воздухе не только не увеличится, а, наоборот, упадет: к 1980 году примерно в 10 раз, к 2000 году в 40—50 раз. Уже через 10 лет чистота воздуха будет полностью удовлетворять самым строгим медико-биопогическим требованиям. С таким прогнозом выступили советские ученые на симпозиуме стран — членов СЭВ «Снижение загрязнения воздуха в городах выхлопными газами автомобилей». Будущее всегда немного тревожит. Главным образом своей неизвестностью, неопределенностью. Даже в строго научных прогнозах футурологов, экономистов, социологов много неясного, недоговоренного. Исключение составляет, пожалуй, лишь прогноз о будущем автомобильного транспорта. Прогноз такой: число легковых автомобилей, грузовиков, автобусов будет возрастать в геометрической прогрессии. Тотальная автомобилизация планеты имеет две противоположные тенденции. С одной стороны, она преображает быт людей, сокращает коммуникации, делает человечество более мобильным. С другой — приносит сплошные хлопоты. Если отбросить частности, ожидаемые издержки автомобилизации сводятся к двум крайне неприятным последствиям: непроходимости (точнее, наверное, не- проезжаемости) городских улиц и чрезмерному загрязнению воздуха. Проблема пропускной способности магистралей достаточно серьезна. Она, как говорится, лежит на поверхности, знакома любому горожанину и, наверное, потому с особым пылом обсуждается в печати. Не преуменьшая трудностей уличного движения, которые возникнут при трех-пятикратном увеличении автомобильного парка крупных городов, все же надо сказать, что положение отнюдь не беспросветно. Строятся широкие скоростные магистрали, эстакады, транспортные развязки, проектируются мощные ки-
"" *ii jte^&gg&uu. бернетические системы для регулирования потоков автомобилей. Словом, крупнейшие города готовятся и, наверное, в нужный момент будут готовы принять миллионы экипажей. Со вторым последствием автомобилизации дело обстоит много сложнее. Если уличные пробки в часы «пик», снижение скорости городского транспорта приводят к непроизводительной затрате крупных средств, причиняют горожанам массу неудобств и таким образом косвенно сказываются на самочувствии и здоровье людей, то выхлопные газы автомобилей воздействуют на человеческий организм напрямую. Напомним, что добрая половина из двух сотен компонентов автомобильного выхлопа токсична. Оценивать прирост в городском воздухе каждой составляющей выхлопных газов довольно хлопотно. Поэтому автомобилисты приводят содержание всех вредных веществ к концентрации некоего эквивалента, в качестве которого выбран угарный газ. И окислы азота, и углеводороды пересчитывают на СО, учитывая при этом соотношение предельно допустимых концентраций этих токсичных веществ. Благодаря такой методике появилась возможность рассчитывать загрязнение воздуха автомобилями по универсальной формуле, учитывающей и токсические выбросы автомобилей каждого типа, и их суточные пробеги. Предполагается, что к 1980 году пробег городского автобуса возрастет в 1,87 раза, к 2000 году — в 2 раза, пробег грузовика— соответственно в 1,25 и 1,5 раза, легкового автомобиля — в 3,3 и 5 раз. Зная эти цифры, нетрудно определить, как изо дня в день, из года в год будет расти поступление условного (а на самом деле вполне реального) яда в атмосферу города. Верхняя кривая на графике (стр. 7) как раз и показывает эту тревожную тенденцию. Сейчас, когда мы еще находимся у подножья этой кривой, содержание угарного газа и окислов азота на самых напряженных городских перекрестках порой в десятки раз превосходит все мыслимые нормы. Что же будет дальше? Наиболее оптимистично настроенные автомобилисты полагают, что дальше угрожающая кривая расти не будет, что не-
рез десять — пятнадцать лет произойдет полное переоснащение мирового автомобильного парка: безвредные электрические, паровые или какие-нибудь еще (пока неизобретенные) двигатели окончательно вытеснят бензиновые и дизельные машины. В известной степени они правы, ведь чадящая тепловая машина отнюдь не последнее слово техники. Неясно только, когда начнется и, что важнее, когда закончится это переоснащение— через десять или через пятьдесят лет? Пока же с конвейеров автозаводов сходят каждый год миллионы новеньких 6 машин с дымящими по-старому двигателями. Значит, сейчас объектом самого пристального внимания должно быть не гипотетическое транспортное средство XXI века, а обычный современный автомобиль. Специалисты утверждают, что из десяти автомобилей, считающихся вполне исправными, лишь один более или менее благополучен с точки зрения вредных выбросов. Если тщательно отрегулировать двигатели остальных девяти машин, своевременно заменить все изношенные детали топливной аппаратуры и системы зажигания, токсичность снизится в несколько раз. Конечно, нельзя рассчитывать, что миллионы водителей в один прекрасный день сразу должным образом отрегулируют свои машины. Поэтому необходимо создавать во всех городах специальные контрольно-измерительные пункты, оборудованные приборами для газового анализа. И периодически пропускать через эти пункты каждый автомобиль. И закрывать дорогу на улицы тем машинам, у которых содержание вредных веществ в выхлопе хотя бы на сотую долю процента превосходит норму. Первый опытный контрольно-измерительный пункт токсичности автомобилей уже построен и испытан в одном из московских автохозяйств. Там установлены специальные беговые барабаны, на которых автомобиль, не съезжая с места, может пройти полный цикл ходовых испытаний. Во время этих испытаний с помощью газоанализаторов измеряют химический состав выхлопных газов двигателя, работающего в самых различных режимах. Это лишь первый шаг. Но он позволит резко перегнуть кривую на графике, опустить ее вниз. Жестким нормированием
Гигантские скопища автомобилей — характерная черта крупного современного города. Снимок сделан в Токио Если не принимать никаких мер, загрязненность городского воздуха автомобильными выхлопными газами возрастет к 2000 году втрое. Комплекс мероприятий, которые предложили советские специалисты на симпозиуме стран — членов СЭВ, позволит не только приостановить этот процесс, но и довести содержание вредных веществ в атмосфере до самых строгих медико-биологических норм. а — если не принять мер, загрязнение воздушного бассейна будет расти такими темпами; б — уменьшение загрязненности воздушного бассейна путем жесткого нормирования состава отработавших газов, массового контроля и регулирования двигателей; в — то же, при условии оборудования всех автомобилей нейтрализаторами; г — то же, при использовании малотоксичных рабочих процессов и переходе на газовое топливо
8 газового состава выбросов, регулированием двигателей, массовым контролем можно к 1980 году сократить поступление токсичных веществ в атмосферу в 3,2 раза, а к 2000 году в 4 раза. Итак, ничего не меняя в конструкции автомобиля семидесятых годов, можно не только стабилизировать сегодняшний уровень загрязненности городского воздуха, но даже несколько его снизить. Однако этот уровень вовсе не эталон, не предел, к которому нужно стремиться. Ничтожное конструктивное усовершенствование автомобиля — и кривая ядовитых выбросов опустится еще по меньшей мере вдвое ниже. Речь идет о каталитических нейтрализаторах; лучшие их образцы уже сейчас способны на 80—90% обезвредить выхлопные газы. Массовое же применение нейтрализаторов неизбежно приведет к полному отказу от ядовитого антидетонатора тетраэтилсвинца, который отравляет катализатор. Надежная замена этой весьма токсичной топливной добавки уже существует: советские химики создали марганцевый антидетонатор, который не хуже тетраэтилсвинца поднимает октановое число бензина, не пополняя при этом ядовитый букет выхлопных газов. Есть, наконец, еще один резерв, вернее, целый склад резервов, таящихся в самом моторе. До сих пор конструкторы думали о мощности, компактности, экономичности двигателей — о чем угодно, кроме токсичности. Между тем можно составить пространный список вполне доступных современной автомобильной технике конструктивных усовершенствований, которые позволят почти нацело очистить выхлоп от ядовитых веществ. Сюда входят и новые конструкции карбюраторов, и усовершенствованные системы вентиляции двигателей, и системы многократной циркуляции выхлопных газов через мотор, и форкамерно-факельное зажигание, и переход на газовое топливо... Самая заниженная, самая скромная оценка ожидаемой эффективности всех этих мер такова: к 1980 году конструктивные усовершенствования позволят уменьшить токсичные выбросы примерно в 2,3 раза, а к 2000 году в 10 раз. Если начать с простого регулирования двигателей, затем оснастить все автомобили нейтрализаторами, выпускать новые моторы, использующие только малотоксичные рабочие процессы, уже через 10 лет кривая на нашем графике опустится так низко, что сама по себе обсуждаемая проблема, по-видимому, перестанет существовать. А когда победят все-таки абсолютно чистые по своей природе автомобили, скажем электрические, о ней совсем забудут. М. КРИВИЧ
дымоход ЗА ОБЛАКО ДРЕВНЕЕ СООРУЖЕНИЕ Специалисты утверждают, что уже через несколько десятилетий не останется на Земле предприятий, сбрасывающих в реки и моря сточные воды, выпускающих в атмосферу дым и ядовитые газы. Все сколько- нибудь вредные для окружающей среды технологические процессы станут полностью замкнутыми, не одиного грамма токсичного вещества не просочится сквозь стенки труб и абсолютно герметичных аппаратов. Так будет. А пока подобные производства еще не созданы, необходимо совершенствовать современные очистные сооружения, пользоваться всем арсеналом существующих санитарных средств. Одно из них, наверное самое древнее, — дымовая труба — работает на простом и разумном принципе: если дым или газ не удается полностью очистить от сажи и ядовитых веществ, эти вещества нужно поднять как можно выше иад жилищами и предприятиями, разбавить массой воздуха, до- Этот график наглядно показывает преимущества высокой дымовой трубы. Если труба вырастет со ста метров до километра, концентрация вредного вещества у поверхности земли упадет с 1 до 0,01, а под полуторакилометровой трубой присутствие газа не зафиксируют даже чувствительные аналитические приборы
вести до безвредной для людей концентрации. Этот принцип обезвреживания продуктов сгорания и технологических газов считался безупречным или по меньшей мере вполне приемлемым вплоть до 20— 30-х годов нашего столетия. А потом появилось вполне- оправданное бесшжойство: если дымовые трубы, число которых непрерывно растет, будут и впредь каждый год выбрасывать сотни миллионов тони окислов углерода, серы, азота, откуда взяться в достаточных количествах воздуху для разбавления? СПОРНАЯ КОНЦЕПЦИЯ Оговоримся сразу: изложенная в этой главке концепция более чем спорна, многие ученые ее не разделяют, резко оспаривают. И все же соображения сторонников дымовых труб неплохо аргументированы. Вот в чем их суть. В природе непрерывно идут процессы самоочистки. Если бы этого не было, состав атмосферы давным-давно стал бы абсолютно непригодным для жизни. Причем без всякого вмешательства человека. Обратимся к цифрам. Ежегодно в атмосферу попадает 22-107тонн окиси серы. Лишь треть этих выбросов — результат промышленной деятельности человечества. Остальное — продукт природных процессов иа суше и в Мировом океане. Промышленность за год выбрасывает 53-Ю6 тони двуокиси азота, природные источники — 77 • 107 тонн. На совести заводов, автомобилей, тепловых электростанций— 304-106 тонн угарного газа в год, примерно столько же окиси углерода дают природные процессы. Наконец, в результате хозяйственной деятельности человека атмосфера ежегодно приобретает дополнительно 88-106 тонн углеводородов в самом широком ассортименте. Вклад же лесов, полей, болот несравненно весомей — до 3-Ю8 тонн. Многие из приведенных здесь цифр не абсолютно достоверны, нуждаются в поправках н уточнении. Но главное бесспорио: природа успешно справляется с огромным количеством загрязнений. (Многие из естественных процессов самоочистки . подробно изучены. Известно, например, что газообразная двуокись серы примерно за неделю в результате химических и фотохимических реакций полностью превращается в аэрозоль сульфата аммония.) А если так, то природа справится и с той порцией загрязнений, которые добавляет человечество. И потому нужно лишь строить достаточно высокие трубы, чтобы основные вредные вещества, выделяемые предприятиями, не успевали опуститься на землю до цолиого естественного уничтожения. ДЛИНА И ЦЕНА С—*- По этой формуле инженеры рассчитывают эффективность дымовых труб. С — концентрация вредного вещества у поверхности земли, И — высота трубы, К — сложный коэффициент, учитывающий и метеорологические условия, и количество выбрасываемого газа, и его температуру, и физико-химические свойства. Легко подсчитать, что километровая труба позволяет уменьшить концентрацию загрязнения у поверхности земли в 100 раз, полуторакилометровая — в 200 раз. Словом, поговорка «и труба повыше, и дым погуще» здесь никак себя не оправдывает. Но чем труба длиннее, тем она дороже, тем сложнее ее построить. По данным строителей ФРГ, удлинение заводской трубы со 150 до 200 метров обходится в 3—4в/о стоимости строительства всего предприятия. Поэтому трубы выше 200—300 метров, как правило, не строят. А такая высота явно недостаточна для цолной очистки воздуха в промышленном районе, даже с точки зрения самых ярых сторонников дымовых труб. В последние годы в нашей и зарубежной технической литературе появились предложения удалять газообразные выбросы в атмосферу вообще без труб. Для этого с помощью мощного газотурбинного двигателя газовому потоку нужно придать огромную скорость — около двух километров в секунду. При такой скорости вредные вещества можно поднять по достаточно крутой траектории на высоту 800 метров. Однако реализовать эту идею иа практике пока не удается: создать достаточно мощный двигатель, способный работать бесперебойно годами, очень сложно. Словом, сегодня поиски способа проложить дешевый и надежный дымоход за облако вроде бы зашли в тупик. ТРУБА-ДИРИЖАБЛЬ Предложенный недавно выход из этого тупика хотя и парадоксален, но весьма прост: строить легкие надувные (технически точнее — газонаполненные) трубы. В принципе самый обычный дирижабль полужесткой конструкции (твердые шпангоуты, обтянутые газонепроницаемой тканью), оборудованный сквозным дымоходом, может служить прекрасной дымовой трубой. Сейчас дирижабли почти не строят, но, проанализировав расходы дирижаблестроитель- ных верфей тридцатых годов и сделав соответствующие поправки иа время и уровень
техники, нетрудно убедиться, что надувная труба длиной 200—300 метров обойдется по меньшей мере в 2—3 раза дешевле кирпичной или стальной. А из таких установленных вертикально труб-дирижаблей можно составить дымоход практически любой требуемой длины; во всяком случае километровая высота для летательных аппаратов легче воздуха никогда не была пределом. Легкая надувная труба из современных полимерных мате* риалов должна быть очень удобна и практична. В случае коррозионного разрушения стенок дымохода ее несложно ра* зобрать, опустить отдельные секции-дирижабли на землю, чтобы заменить стенки или покрыть их защитным слоем. Плавающий аад предприятием дымоход вовсе не будет капитальным, установленным навечно сооружением. Его можно удлинять и укорачивать в зависимости от объема и химического состава отходящих газов. Меняя давление в определенных секциях трубы, нетрудно варьировать ее форму, чтобы встречать ветер аэродинамически наиболее выгодным сечением. Наконец, дымоход- дирижабль можно будет передавать из одного цеха в другой, в случае иужды даже одалживать соседям. ПРИОРИТЕТНАЯ СПРАВКА «Способ крепления эластичных армированных газоотводных труб подвешиванием» — советское изобретение. Его автору заслуженному деятелю науки и техники РСФСР профессору И. Л. Варшавскому выдано авторское свидетельство СССР с приоритетом от 23 апреля 1968 года. Четырьмя месяцами позже подобное предложение запатентовано в США. м. юлин У"""**?г и
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ • ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ САМЫЙ БОЛЬШОЙ МОНОКРИСТАЛЛ ВОЛЬФРАМА В Институте металлургии имени А. А. Байкова, в лаборатории, которой руководит член-корреспондент АН СССР Е. М. Савицкий, разработан новый способ выращивания монокристаллов тугоплавких металлов. Этим способом впервые в мире получены монокристаллы вольфрама весом до 10 килограммов. До сих пор крупные монокристаллы тугоплавких металлов получали электронно-лучевой зонной плавкой. Суть этого метода заключается в следующем. В небольшую вакуумную камеру помещают поликристаллический вольфрамовый пруток, продетый в тугоплавкое металлическое кольцо. Между прутком и кольцом создают большую разность электрических потенциалов — до 10 000 вольт. Внешний электрод эмиттирует электроны, которые бомбардируют поверхность вольфрама, нагревают и плавят металл, выжигают и испаряют примеси, в первую очередь неметаллические. Расплавив узкую зону прутка, кольцо поднимается вверх и нагревает следующий участок. А расплавленная зона начинает остывать, металл в ней кристаллизуется, причем кристаллизуется в первую очередь чистый металл, а примеси остаются в расплаве. Так как в остывающем металле уже нет примесей, которые могут послужить границами зерен, а расплав охлаждается значительно медленней, чем при обычной технической плавке, то создаются благоприятные условия для возникновения и роста монокристалла. (Чтобы стимулировать этот процесс, используют монокоисталлическую затравку.) Электронно-лучевая зонная плавка хорошо изучена и применяется даже в промышленности. Однако этим методом трудно сосредоточить на большой поверхности металла значительную тепловую мощность. Поэтому до сих пор не удавалось получать монокристаллы диаметром больше 20—25 миллиметров. Между тем получать монокристаллы больших размеров очень важно — и для научных исследований, и для практики. Дело в том, что монокристаллические тугоплавкие металлы, например вольфрам, обладают благодаря своей высокой чистоте уникальными механическими свойствами. Если технический вольфрам, даже нагретый до 500° С, остается хрупким, то монокристаллический металл пластичен и при комнатной температуре. А при нагреве он сохраняет свою структуру, на- полицриста прической Участок УССУ?Ь£$0 MOHOKPvcrajMj Предельный диаметр монокристаллов вольфрама, которые удается вырастить электронно-лучевой зонной плавкой,— 20—25 миллиметров Методом плазменно-дугового нагрева на растущем монокристалле концентрируют мощный поток энергии. Выращенные этим способом монокристаллы вольфрама самые большие и самые чистые сопло П07ОН О W"*»W»wii ill плазменная /М— струя £QHH04K<t. С pacnsiQ&OM ЗоТрцёка. \
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ • ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ монокристалл вольфрама, выращенный в Институте металлургии имени А. А. Байкова АН СССР д еж н ость, прочность. Понятно, прокатывать и ковать монокристаллы, делать из них проволоку, всевозможные детали для различных отраслей машиностроения много проще, чем обрабатывать обычный технический металл. Но для переработки нужны крупные слитки, которые до недавнего времени получить не удавалось. Выращенные в Институте металлургии монокристаллы вольфрама вдвое больше обычных: их диаметр достигает 45—50 миллиметров, дли- Главная проблема молекулярной биологии — загадка генетического кода — была решена в начале шестидесятых годов * в ходе интенсивных исследований, начало которым положил лауреат * Постоянные читатели «Химии и жизни», безусловно, уже имеют необходимые представления о том, что такое генетический код, как происходит биосинтез белка в клетке и т. д. Поэтому, в целях экономии места, мы не всегда разъясняем на — 500 миллиметров. Получены они плазменно- дуговым нагревом. Вокруг электрической дуги, зажженной между тугоплавким электродом и монокристаллической затравкой, струится плазма—поток ионизированного инертного газа (смесь аргона и гелия). Нагретая до температуры несколько тысяч градусов плазма концентрирует энергию на затравке. В плазменный поток вводят вольфрамовый прут; расплавленный металл стекает с него вниз, не затравку, где образуется ванночка с жидким металлом. По мере ее опускания нижние слои расплава кристаллизуются — монокристалл растет. Плазменно-дуговой метод выращивания монокристаллов экономичней зонной плавки, дает возможность сосредоточить на растущем кристалле большую тепловую мощность. Это и позволило удвоить диаметр слитков. (В дальнейшем ученые Института металлургии предполагают выращивать плазменно-дуговым методом еще более крупные монокристаллы вольфрама, молибдена и других тугоплавких металлов — диаметром до 100 миллиметров. В принципе это вполне возможно.) Выращенные в плазме монокристаллы вольфрама не только самые большие, но и самые чистые: в них меньше всего наиболее вредной примеси — углерода. Кандидат технических наук Г. С. БУРХАНОВ, инженер Н. Н. РАСКАТОВ Нобелевской премии М. Ниренберг. Именно тогда удалось выяснить функции всех 64 трип лето е в цепях информационных РНК. Оказалось, чтс 61 тройка азотистых оснований кодирует вклю- подобные термины и понятия. Тем же, кто с ними незнаком, рекомендуем обратиться к обзорным статьям по молекулярной биологии, которые публиковались в нашем журнале за 1965—1966 годы или к любой популярной книге на эту тему. — Ред. ЕДИНЫЙ КОД ДЛЯ ВСЕГО ЖИВОГО Доказано, что в клетках высших организмов синтез белковой цепи прекращается по тем же сигналам, что и в клетках низших организмов. Это окончательно подтверждает, что в природе существует единый генетический код для всего живого.
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ • ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ чекие в белковую цепь 20 аминокислот, а остальные три (УАА, УГА и УАГ) служат сигналами окончания синтеза цепи. Эти важнейшие сведения были получены на наиболее доступных объектах биохимического исследования — клетках низших организмов (как правило, кишечной палочки). Но оставалось неизвестным, справедливы ли они для всех организмов, вплоть до высших. Логичной казалась мысль, что генетический код универсален для всей природы. Однако эту мысль требовалось подкрепить четкими экспериментальными доказательствами. Такие доказательства постепенно накапливались. Исследования, проведенные на клетках высших организмов, показали, что триплеты РНК кодируют в них те же аминокислоты, что и в микробных клетках. Завершающим доказательством универсальности кода стали результаты, полученные в 1971 г. американскими исследователями А. Боде и К. Каски. Они показали, что триплеты УАА, УГА и УАГ, служащие сигналами окончания синтеза белковой цепи в клетках низших организмов, выполняют ту же самую функцию в клетках животных. Боде и Каски опирались в своих доказательствах на некоторые особенности механизма белкового синтеза. Синтез белка состоит из трех основных этапов. На первой стадии идет подготовка: иРНК соединяется с рибосомой, и сюда же транспортные РНК доставляют аминокислотные звенья будущей белковой цепи. Интересно, что, хотя структуры белков очень разнообразны, синтез их, как правило, начинается с одной, строго определенной аминокислоты — формил- метионина. Поэтому в начальной стадии рибосома прикрепляется к триплетам АУГ или ГУГ, которые в иРНК соответствуют именно формикме- тионину. (Эти триплеты, АУГ и ГУГ, принято называть инициирующими кодонами.) Затем'наступает следующий этап — собственно синтез белка. В это время последовательно создаются пептидные связи. Растущая белковая цепь, перескакивая с одной тРНК на другую, перемещается вместе с рибосомой вдоль информационной РНК, пока на ее пути не оказывается «точка» — один из триплетов УАА, УГА или УАГ. Это служит сигналом, что вся генетическая информация о данном белке исчерпана и синтез белка должен быть прекращен. Наступает тер- минация (конец) синтеза. Связь между белковой цепью и тРНК расщепляется, и готовый белок оказывается на свободе. Такова в. самых общих чертах схема белкового синтеза. Используя эту схему, Боде и Каски смогли выяснить, какие сигналы прекращают образование белка в клетках высших организмов. Из составных частей таких клеток исследователи приготовили комплекс, в который вошли: рибосома, иРНК (ее роль выполнял инициирующий триплет АУГ) и тРНК, несущая аминокислоту формилметионин. Поскольку вся информационная РНК состояла из одного-единственного триплета, то о синтезе белка тут не могло быть и речи. Но этого и не требовалось. Замысел состоял в том, чтобы сразу, от начальной стадии, минуя синтез, перейти к концу — терминации. Началась проверка. К приготовленному комплексу по очереди прибавляли исследуемые триплеты. Если триплет отвечает за включение какой-то определенной аминокислоты в белковую цепь, то его введение ничего не меняло, поскольку, как уже говорилось, синтез белка в этом опыте невозможен. Но если к созданному комплексу прибавить триплет, выполняющий роль «точки», то наступает развязка: разрушается связь между тРНК и формилметионином, и эта аминокислота выделяется в свободном состоянии — подобно тому, как при обычном синтезе освобождается готовый белок. Именно такое выделение формилметионина и наблюдали исследователи, когда они испытывали триплеты УАА, УГА и УАГ. Это были те же самые триплеты, которые прекращают синтез белка в клетках низших организмов. Итак, потребовалось ни много ни мало, как десять лет,— считая с 1961 года, когда впервые в Москве М. Ниренберг сделал свое знаменитое сообщение о первом расшифрованном кодоне,— чтобы окончательно доказать, что открытый биологами генетический код присущ всему живому. Ю. МИШИН
IM НОВЫЕ ЗАВОДЫ ГРОДНЕНСКИЙ КАПРОЛАКТАМ Гродненский химический комбинат имени С. О. Притыцкого — одно из ведущих предприятий азотной промышленности. В последние годы он занимает первое место в отрасли по производительности труда. С 1963 года комбинат выпускает аммиачную селитру, азотную кислоту, карбамид, аммиак, серную кислоту. В июле 1970 года дал первую продукцию новый цех комбината—цех капролактама. В прошлом году он вышел на проектную мощность — 50 тысяч тонн капролактама в год. На Гродненском химическом комбинате в производстве капролактама используется наиболее прогрессивная и экономичная схема — бензольная. Она основана на гидрировании бензола до циклогексана. Одновременно с новым производствам в пятнадцати километрах от комбината на берегу Немана пущен мощный цех биологической очистки, обезвреживающий за час более 1000 кубометров жидких отходов производства капролактама. Сточные воды очищаются здесь с помощью активного ила. В текущей пятилетке намечено увеличить производство гродненского капролактама на 10 тысяч тонн в год. В. Б. ПУЗЫРЕВ 15 Гродненский химический комбинат имени С. О. Притыцкого
Это и есть малотоннажное производство. Такой может быть дневная выработка целого цеха Ускорить рост производства малотоннажной химической продукции, расширить ее ассортимент. Расширить производство химических добавок, повышающих качество полимерных материалов, и полностью обеспечить потребность в них народного хозяйства. Директивы XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 годы МАЛЫЕ КОЛИЧЕСТВА, ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО Современная химия — это грандиозные установки, мощные производства, впечатляющие цифры: сотки тысяч тонн в год серной кислоты, миллионы тонн удобрений и нефтепродуктов. А Московский химический завод имени П. Л. Войкова далеко не гигант. Небольшая заводская территория. Установки, которым впору# стоять не в цехах, а в лабораториях. Цехи, чья годовая продукция исчисляется тоннами, а то и килограммами... ХРОНИКА Семьдесят пять лет назад на окраине села Дегунино, что в восьми километрах от Москвы, торговый дом <<Н. В. Лепеш- кин и сыновья» открыл химический завод по производству неорганических кислот и солей. В 1917 году завод — с обветшалым изношенным оборудованием, без топлива и сырья — прекратил работу. 6 ноября 1921 года Государственный Дегунинский химзавод был вновь пущен (потом, когда Дегунино слилось с Москвой, завод стали называть московским). В 1.927 году ему присвоили имя дипломата-большевика Петра Лазаревича Войкова. Первая пятилетка. Завод реконструируется. Создаются новые механизированные производства — медного купороса, сернокислого глинозема. В годы Великой Отечественной войны Московский химический завод имени Войкова полностью переходит на выпуск
Так выглядел Дегунинский химзавод в первые годы своего существования. Снимок 1900 года оборонной продукции: взрывчатых веществ, гранат, самовоспламеняющейся жидкости. ч После войны свертываются производства кислот и солей. Завод начинает выпускать современные красители, сахара высокой чистоты, препараты для микроскопии, аналитические индикаторы, аминокислоты и их производные. ПРОДУКЦИЯ Завод имени Войкова выпускает химические реактивы марок «ч» и «ч. д. а.» — 700—800 наименований в год. Эти марки — «чистый» и «чистый для анализа» — отнюдь не вершина химической чистоты. Сверхчистые вещества выпускают другие предприятия. Но сегодня даже в технических реактивах допускают лишь миллионные, а то и миллиардные доли примесей. Среди чистых препаратов предприятия— йодистый свинец. Тот самый реактив, которым начиняют противоградовые снаряды, превращающие грозный град в безобидный дождь. Здесь выпускают ге- тероауксин — один из наиболее эффективных стимуляторов роста растений. Одного грамма препарата довольно, чтобы обработать перед посадкой несколько тысяч черенков, которые будут расти вдвое-втрое быстрее необработанных. В числе войковских реактивов десятки оловоорганических соединений — стабилизаторов пластмасс. Нельзя не упомянуть особую продукцию завода. Особую не столько химическими своими свойствами, сколько, если можно так выразиться, принципами производства. Речь идет о выпуске до сих пор неизвестных, несуществовавших реактивов. На заводе есть специальный цех, принимающий заказы от предприятий и институтов на изготовление новых веществ. Цех-лаборатория не получает ни технологических регламентов, ни схематичного описания процесса. Здесь все делают с самого начала: от поисков методики в научной литературе до промышленного выпуска. Так были созданы и органические препараты для вакцинации птиц D,5-дикарбимндазол), и сложные ингибиторы для пропитки бумаги, и уникальный аналитический реактив фурилдиок- сим, позволяющий определять рений ^в путанной смеси других элементов. КОЛИЧЕСТВО На заводе имени Войкова и серийную, и заказную продукцию выпускают в очень малых количествах. Много ли надо про- тивоградовых снарядов и йодистого свинца для них? Аналитические реактивы расходуются даже в крупнейших лабораториях граммами. А заказная продукция нужна порой заказчику лишь на одни опыт. Тонны, килограммы и граммы уникальных химических веществ, выпущенных на Московском заводе, приносят в масштабах страны огромный экономический эффект. Только оловоорганика, удлиняющая в несколько раз срок службы поли- винилхлоридных пленок, — это миллионы рублей. КАЧЕСТВО Первый в нашей стране химический реактив, удостоенный Государственного знака качества,— солянокислый гидразин— выпущен на заводе имени Войкова. 340 реактивов Московского завода находятся на уровне мировых стандартов, 30 — этот уровень превосходят. Л. МЕЛЬНИКОВА 2 Химил и зк2:з1|Ь, Л*« 3
волны В КАПКАНЕ Из далекой древности дошли до нас легенды о мореплавателях, умевших усмирять бушующее море. В шторм, сквозь кромешный ад, мчится суденышко под парусом, а вокруг него волны замерли — ни пены, ни брызг. По преданию, капитаны парусников, каждый на свой лад, воевали со стихией и хранили в строгом секрете свой способ усмирения волн. Считалось, что успеха добивается лишь тот, кто особо угоден богу. Одним из первых предал тайну гласности Плиний Старший. В своей тридцатичетырехтомной «Натуральной истории» он сообщил, что усмирение волн достигается без божественного участия, путем обыкновенного их умасливания. Рассказ Плиния получил широкую известность и позднее был повторен во многих книгах. Например, в настольной книге русских моряков «Теория и практика кораблевождения», изданной в 1818 году, Платон Гамалея писал: «Плиний и другие древние писатели уверяют, что пост-
ное масло усмиряет морские волны и что водолазы всегда брали в рот несколько сей жидкости, которую они выплевывали, дабы оная, всплывая вверх, сглаживала воду и сим средством способствовала бы солнечным лучам более освещать дно моря». Возможно, и нынешним аквалангистам не вредно знать этот рецепт. Конечно, превращать свой рот в резервуар для хранения масла не слишком приятно, но ведь для этих целей можно приспособить какой-нибудь контейнер. В интересах истины надо отметить, что постное масло оказывает помощь не всегда: водолазам оно помогало, а попытки успокоить с его помощью волны, угрожающие кораблю, часто оканчивались неудачей. По-видимому, универсальных рецептов не существует, и, наверное, поэтому много веков продолжались споры: умасливать море или не умасливать. Одни убеждали, что спасением своей жизни обязаны этому способу, а другие, потерпевшие неудачу, во всю ругали болтунов. Выяснить, кто же прав, удалось лишь в нашем веке. По сохранившимся описаниям и разрозненным сведениям удалось в точности выяснить способ умасливания волн, применявшийся в давние времена. Когда начинался шторм, на носу корабля укрепляли нечто вроде капельницы — брезентовый мешок с ветошью, пропитанной маслом. Постепенно просачиваясь сквозь брезент, масло растекалось по водной поверхности, и — происходило чудо (увидеть которое удалось и современным экспериментаторам, поставившим такой опыт). Штормовые волны сглаживались, становясь похожими на мертвую зыбь. Ветер скользил над такими волнами, не срывая брызги и пену. Качка уменьшалась, видимость становилась значительно лучше, что очень облегчало управление кораблем. В чем же секрет этого эффектного превращения? Известно, что у штормовых валов причудливые очертания, на их поверхности можно различить более мелкие волны, пенистые гребни. Именно гребни пред- Специальный прибор помог установить разницу между колебаниями чистой водной поверхности (а) и поверхности, покрытой пленкой жира (б). На втором графике видно, как под действием масляной пленки затухают колебания волн Волна в разрезе. У гребня волны частицы воды и масла сближаются, слой пленки становится толще и частицы масла погружаются в глубину. Когда на смену вершине волны приходит подошва, молекулы поверхностно-активного вещества выходят на поверхность и распределяются по большой площади. Толщина слоя масла резко уменьшается. Такое чередование происходит непрерывно ТиМ^, 2*
ставлягот наибольшую опасность. Ветер легко срывает их, забрасывает на палубу, смывая людей, шлюпки, ломая борта. Но под действием растекающегося масла гребни исчезают, и создается впечатление, что на воду наброшено невидимое прочное покрывало. Происходит это все быстро: через пять минут после падения на воду первых капель масла пленка покрывает круг радиусом в 20 метров. Через полчаса радиус круга увеличивается до 60 метров, и вокруг корабля образуется зона спокойного моря площадью около 11 тысяч квадратных метров. Для того чтобы образовалась такая зона затишья, достаточно всего 50 граммов масла. Большая его вязкость не позволяет ветру разорвать пленку, хотя толщина ее составляет миллионные доли миллиметра. Только на краях зоны пленка рвется, и ее уносит ветер со скоростью примерно в двадцать раз меньше собственной. Подсчитано, что для того, чтобы поддерживать защитную зону вокруг небольшого корабля, надо расходовать примерно 3 литра масла в час. Масляная пленка быстрее разрушается с наветренной стороны, поэтому важно уметь правильно расположить «капельницу». Удалось выяснить также причину, по которой так долго подвергалось сомнению защитное действие масляных пленок. Секрет оказался в том, что далеко не все масла пригодны для усмирения волн. Лучший эффект дают животные жиры: китовый, тюлений, тресковый. Гораздо слабее действие растительных масел. И вовсе негодными оказываются минеральные масла — их неудачное применение в основном-то и породило скептицизм. Итак, способность некоторых масел гасить волны оказалась доказанной. Но подтвердить ее удалось гораздо быстрее, чем объяснить. Академик В. В. Шулейкин в «Очерках по физике моря» отметил, что «даже в очень серьезных книгах по гидродинамике и морскому делу можно встретить самые разноречивые и совершенно неверные объяснения этого замечательного явления». Одни исследователи пытались объяснить успокаивающий эффект тем, что поверхностное натяжение масляной пленки резко возрастает по мере уменьшения ее толщины и в какой-то момент становится значительно больше, чем у воды. При этом масло начинает сдавливать поверхность воды, подобно невидимой и очень прочной оболочке. Но доказательств того, что все это действительно так, авторы не приводили. Из другой гипотезы следовало, что под масляной пленкой происходит очень интенсивное перемешивание струй воды и это гасит энергию самих волн. Было высказано также предположение, что слой масла уменьшает коэффициент трения между ветром и водой и поэтому волнение морской поверхности в этом месте уменьшается. Василий Владимирович Шулейкин с сотрудниками предприняли всестороннее изучение всей этой проблемы. Они начали с проверки предположений, высказанных многочисленными исследователями. Например, с помощью специально сконструированного прибора удалось точно замерить силу трения между водой и воздухом при различных скоростях их взаимного движения. Было бесспорно установлено, что масляный слой на поверхности воды никак не влияет на силу трения. Следовательно, действие ветра на воду в этом случае не уменьшается и волны гасятся по какой-то другой причине. Тогда предположили, что сама пленка может поглощать энергию ветра. Молекулы масел ь сотни раз больше молекул веды и отличаются сложным пространственным строением. Входящие в их состав ионы щелочных металлов образуют «узлы», придающие пленке исключительную прочность. Благодаря громадной поверхностной активности масло быстро и самопроизвольно растекается по поверхности воды. «Толстая» масляная пленка, состоящая из нескольких слоев молекул, постепенно превращается в одномолекулярную, толшиной всего два миллимикрона. Когда массы воды перемещаются, то у гребней волны частицы масла сближаются и пленка становится толще, а у подошвы волны происходит растяжение в горизонтальном направлении — пленка истончается. При непрерывных перемещениях вверх-вниз толщина пленки то и дело меняется, и на границе слоев возникает огромное внутреннее трение. На его преодоление уходит сила волн, они затухают.
Серии опытов подтвердили правильность этих представлений. Удалось вычислить количество энергии, которое отнимают у волн масляные пленки. Оно оказалось недостаточным для гашения крупных волн, но его вполне хватает, чтобы ликвидировать мелкие вторичные волны и гребни, а они-то представляют для мореходов наибольшую опасность. Теория академика Шулейкина объясняет и неодинаковое действие, которое оказывают на разбушевавшуюся стихию различные масла. Оно тем сильнее, чем выше молекулярный вес и вязкость жирных кислот, входящих в состав масел. Наибольшой вязкостью обладают пальмитиновая и лауриновая кислоты, которые наиболее представлены в животных жирах. Этим-то и объясняется особое, магическое, по мнению наших предков, их воздействие на волны. По-видимому, предстоит еще немало выяснить интересного в описываемых процессах. Но уже сейчас появились чисто деловые предложения, основанные на том, что уже известно: от идеи распылять над очагами зарождения ураганов поверхностно-активные вещества, способные гасить волнение на море в самый момент его зарождения, до предложения оснащать суда малого флота небольшими запасами животных жиров. Кстати, современные инструкции по кораблевождению вовсе не запрещают применять масло для борьбы со штормом, как это думают некоторые. Просто осторожное и недоверчивое отношение объясняется печально известными случаями, когда в результате аварий нефтяные танкеры разливали свой груз по морской поверхности и загрязняли воды на тысячи миль вокруг. Но животные и растительные жиры, в отличие от минеральных масел, не несут смерть обитателям моря и морских побережий. Так что мореплавателям в трудную минуту есть все основания вспомнить об опыте, накопленном нашими предками, и последовать их примеру, перефразировав известную поговорку так: «море маслом не испортишь». Кандидат геолого-минералогических наук А. ЛОКЕРМАН ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ ВОЗДУХ ФОРМУЕТ БУМАГУ Главный порок современного целлюлозно-бумажного производства — потребление огромных количеств чистой воды и сброс загрязненных стоков. Во всем мире идут поиски «сухих», безводных способов производства бумаги. Недавно опубликован обзор этих способов. Описан, в частности, способ изготовления бумаги, в котором роль транспортирующего и формующего агента играет воздух. Этот способ позволяет использовать для изготовления бумаги различные волокна — различные по качеству, размерам, химической природе. Уже получают бумажный материал, армированный нейлоном. Но самое главное, при «сухой» технологии исключен сброс загрязненных стоков. «Canadian Chemical Processing» 1971, Jsfe 2 ДЕШЕВЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ В большинстве нейтрализаторов — аппаратов для обезвреживания выхлопных газов автомобилей — применяются катализаторы, содержащие драгоценные металлы — платину или палладий. Новый катализатор, представляющий собой сплав меди и никеля, будучи несравненно дешевле, не уступает в эффективности своим предшественникам. В выхлопном газе, прошедшем через нейтрализатор с медно-никелевым сплавом, концентрация окиси азота снижается на 95%, угарного газа— на 96%, углеводородов — на 91%. У нового катализатора один недостаток: его отравляют соединения свинца. Но ведь антидетонатор из тетраэтил- свинца, при разложении которого образуются эти соединения, по мнению специалистов, доживает свой век. «Oil Hiid Gas Journal» (США). 1971, № 4 ВИНИЛХЛОРИД ИЗ ЭТАНА Обычно в производстве винил- хлорида сырьем служат этилен или ацетилен. Недавно разработан новый метод производства этого важного продукта. Все три основные реакции — хлорирования, оксихлорирова- ния и дегидрохлорирования — последовательно протекают в одном реакторе в присутствии расплавленного катализатора. По новой технологии, вместо этилена или ацетилена сырьем служит более дешевый этан, получаемый из природного газа или нефти. Новая технология позволяет получить высокочистый винилхлорид. Образование побочных продуктов (хлористого водородэ, хлорированных углеводородов, пе- ков) в этом процессе исключено. По сравнению с традиционными методами себестоимость винилхлорида снижается более чем вдвое. «Chemical and Engineering» (США), 1971, № 9
Хроматограмма летучих ароматических веществ поджаренного ^:офе L — О 10 U/1 -J 20 ЗОмин^
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ ГАЗОВАЯ ЦВЕТОПИСЬ Кандидат химических наук М. С. ВИГДЕРГАУЗ В руках у вас колба с жидкостью. Что в ней — одно вещество или смесь многих? Если смесь, то каков ее состав? Если одно вещество, то есть ли в нем примеси? ...Лаборант отбирает пробу жидкости в микрошприц, подходит к прибору, прокалывает иглой резиновую мембрану и вводит каплю вещества в трубку. Нажимает кнопку секундомера. Вскоре перо стоящего рядом самописца начинает чертить вместо ровной прямой пики. На вершине каждого из них лаборант отмечает время. Через полчаса или через час анализ закончится, из-под пера потянется прямая, прибор выключат. И на ленте самописца останется подробнейшая роспись нашей пробы: время у вершин пиков характерно для каждого вещества, величина пика соответствует количеству этого вещества. Перед нами — один из самых надежных физико-химических методов анализа— газовая хроматография. НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ ИСТОРИИ В начале этого века русский ученый Михаил Семенович Цвет, исследуя красящее вещество зеленых листьев, поставил такой опыт. Экстракт из растений был налит в стеклянную трубку, заполненную порошком углекислого кальция — обыкновенного мела, и через эту трубку Цвет стал пропускать растворитель — эфир. И зеленое кольцо хлорофилла, осевшее сначала на самом верху начиненной мелом трубки, стало опускаться. При этом оно все более явственно распадалось на несколько разноцветных колец, от зеленого до оранжевого. Не будем останавливаться подробно на этой нсто- Принципиальная схема газового хроматографа с так называемым пламенно-ионизационным детектором (рисунок слева), внешний вид типичного лабораторного прибора (фото вверху) и пример полученной с его помощью хроматограммы (схема внизу). Из баллона A) газ-носитель (например, аргон), пройдя через систем и очистки и осушки B) и устройство для ввода пробы C), попадает в хрома!^графическую колонку D), где и происходит разделение компонентов исследуемой смеси; колонка помещена в термостат E), с помощью которого в ней поддерживается повышенная температура. На выходе колонки находится детектор F); в нем поступающие из колонки органические вещества сжигаются р п юмени еидорода, подаьаемого из баллона G); чем больше образуется ионизированных продуктов сгорания, тем большим оказывается ток в электрической схеме прибора, что и фиксируется самопшцем в виде характерной кривой — хроматограммы
рии и на том, что на открытие М. С. Цвета долго не обращали внимания и даже сомневались в достоверности его опытов; об этом в «Химии и жизни» уже писалось *. Название новому методу анализа дал тогда же сам первооткрыватель, образовав его от греческих корней «хромое» — цвет и «графо» — пишу. Но суть, конечно, не в разной окраске веществ и не в созвучии названия с именем автора открытия; хроматографией можно с таким же успехом разделить и бесцветные вещества. Главное же в ней — это способность довольно несложного прибора разделять химические вещества. Второе рождение метода приходится на конец 30-х и начало 40-х годов, когда английские ученые А. Мартин и Р. Л. М. Синдж разработали его новый вариант — распределительную, или жид- костно-жидкостную хроматографию. В их приборе исследуемые вещества распределялись не между жидкостью и твердым адсорбентом, как в опытах Цвета, а между двумя жидкостями — неподвижной и подвижной. Первая пропитывала инертный порошок, заполняющий хроматогра- фическую колонку, вторая непрерывно пропускалась через нее. На этот раз хроматография быстро получила всеобщее признание, потому что науку не удовлетворяли прежние методы разделения исследуемых веществ. В 1952 г. Мартин и Синдж были отмечены Нобелевской премией по химии. Интересно, что еще в научной публикации 1941 года они высказывали мысль о том, что лучшим сочетанием, чем жидкость — жидкость, может оказаться система газ — жидкость: разделение веществ в такой системе будет идти быстрее и четче; измерения легче автоматизировать, если из колонки будет выходить поток газа. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТ ГАЗОВУЮ ХРОМАТОГРАФИЮ? Буквально везде, где необходимо надежно разделить на составные части смесь химических веществ. В органической химии этим способом определяют углеводороды и всевозможные соединения кислорода, азота, бора, фосфора, мышьяка и других элементов. * В статье А. С. Антонова «Пятно на промокашке», посвященной другому виду хроматографии — на бумаге. 1967, № 5. Но, пожалуй, шире всего применяют этот метод в биохимических, медицинских и биологических исследованиях. Им пользуются для анализа содержания кислорода и спирта в крови, состава продуктов жизнедеятельности организма, для точного определения компонентов питательных и вкусовых веществ — овощей, фруктов, молока, чая, кофе. Газовый хроматограф безошибочно найдет малейшую примесь пестицида в пище и так же успешно разоблачит самую искусную подделку старого вина. На принципе газовой хроматографии основано устройство приборов, контролирующих состав атмосферы в кабине космического корабля. Предложен даже хроматограф, специально предназначенный для анализа марсианской атмосферы. Покончим на этом с вводными сведениями и перейдем к устройству хромато- графической колонки. ПОЧЕМУ КОЛОНКА ДЕЛИТ Предположим, что у нас есть сосуд, заполненный наполовину нелетучей жидкостью А. И наполовину — инертным газом В. Введем в него немного летучего вещества С и тщательно перемешаем содержимое. Очевидно, наше летучее вещество частично растворится в жидкости, а частично смешается с инертным газом. Но какая именно часть, «сколько молекул»? Пусть растворимость С в А такова, что из каждых ста его молекул 90 находятся в растворе, а 10 — в газовой фазе. Но такое равновесие — процесс динамический; молекула не закреплена навечно на каком-то месте, она непрерывно движется, переходит из жидкости в газ и обратно. И соотношение 90 к 10, о котором мы условились, означает на самом деле лишь то, что каждая молекула нашего вещества проводит 9/10 времени в жидком растворителе и только 1/10 времени — в газе. Если теперь перекачать весь газ в другой, соседний сосуд, тоже заполненный наполовину тем же растворителем А, то из всех молекул С, которые попадут сюда вместе с инертным газом В, 90% вскоре окажутся в этой новой порции растворителя. А в нашем первом сосуде, куда мы добавим инертного газа взамен пере-
качанного во второй сосуд, 10% растворенных в жидкости молекул вещества С перейдут в эту новую порцию газа... И поэтому соотношение 90 к 10 — напомним, что это распределение молекул летучего вещества С между жидким растворителем А и инертным газом В,— будет поддерживаться постоянным, сколько бы раз мы ни перекачивали газ из очередного сосуда в следующий. Остается представить себе, что число таких сосудов очень велико,—и теперь уже недалеко до принципа действия хро- матографической колонки. Стеклянная трубка заполнена инертным порошком, порошок пропитан растворителем, и через него непрерывно проходит поток газа. В трубку введено исследуемое вещество. Его молекулы, увлекаемые газом-носителем, движутся по колонке, непрерывно ныряя из газа в жидкость и обратно. Каждая новая порция газа уносит свою долю A0 из 100 молекул пробы в нашем примере) и тут же снова отдает девять из них растворителю. И так без конца (или — «очень много раз», если считать, что колонка — это «очень много сосудов»), пока, наконец, газ не вынесет наружу «самую последнюю молекулу» нашей пробы. То же самое происходит, если вместо растворителя взят твердый адсорбент: молекулы нашего вещества определенную часть времени проводят на его поверхности, а остальную — в газе. И, наконец, — разделение веществ. Хроматографическая колонка разделяет индивидуальные вещества потому, что у них разная растворимость (или адсор- бируемость). Если в нашем примере вместе с веществом, распределяющимся между растворителем и газом-носителем в отношении 90 к 10, движется другое вещество, у которого растворимость, скажем, 80 к 20, то молекулы этого второго вещества будут вымываться из колонки быстрее, потому что каждая из них будет большую часть времени проводить в движущемся газе. И так далее, для трех, десяти, пятидесяти разных веществ. Задача исследователя — подобрать такую жидкость или такой адсорбент, в которых все составляющие сложного исследуемого вещества растворялись бы или адсорбировались по-разному. После этого останется только опознать их... КАК ОПОЗНАЮТ ВЕЩЕСТВА Перо самописца чертит кривую... Индивидуальные свойства каких-то веществ преображаются в весьма наглядные, хотя и чрезвычайно условные образы— в заостренные изгибы проведенной чернилами линии. За недолгую историю хроматографии было перепробовано множество приборов— детекторов, фиксирующих вещества, выходящие из колонки с потоком инертного газа. Один из самых простых детекторов основан на измерении теплопроводности Представьте себе тротуар, вдоль которого непрерывно движется лента транспортера. На тротуар выходит группа людей; одни одеты в светлые костюмы, другие — в черные. По команде они начинают переходить с тротуара на ленту и обратно. Те, что одеты в светлые костюмы, едут на ленте 1 секунду, после чего прыгают обратно на тротуар и остаются там каждый раз по 9 секунд. Люди же в черных костюмах стоят на месте по 8 секунд, после чего катаются на транспортере по 2 секунды.,. Какая группа раньше закончит это путешествие? о 6 Qq w0 ■ С?псу>* ю; й_ *i» уи « в § ее в ^tUCOU/
газового потока. Его главная часть — тонкая металлическая нить, по которой проходит ток. Сопротивление нити, естественно, зависит от температуры. Нить охлаждается выходящим из колонки газом-носителем, и примесь исследуемого вещества, у которого иная теплопроводность, изменяет скорость охлаждения нити. Изменяется ее сопротивление, уменьшается или увеличивается ток. Электрический преобразователь ослабляет или усиливает сигнал, управляющий пером самописца. (Разумеется, чем больше примесь исследуемого вещества в газоносителе, тем сигнал сильнее.) Конструкции детекторов все время совершенствуются, и сейчас уже работают приборы, чувствительность которых трудно назвать иначе, чем фантастической: она доходит до 10~14 г; это стомиллионная часть от миллионной доли грамма! Иначе говоря, такой детектор может зафиксировать одну молекулу из миллиона или даже десяти миллионов молекул — это все равно, что найти одного приезжего в Харькове или даже в Токио. В последнее время стали применять селективные детекторы, настроенные только на совершенно определенные вещества. Например, электронозахватный детектор обладает повышенной чувствительностью к галоидам, термоионный детектор остро реагирует на фосфор. Используя селективные детекторы, можно «видеть» лишь вещества определенной структуры. Примером может служить анализ антидетонаторов, добавляемых в очень малых количествах в бензин. Электронозахватный детектор дает на хроматограмме только пики компонентов, входящих в этиловую жидкость, а углеводороды бензина остаются «назамеченными». И если детектор можно сравнить с очками, позволяющими разглядеть невидимый газ, то селективный детектор — это очки с цветными стеклами. ...Перо самописца вычертило кривую, на ней — пики. Но нам недостаточно знать, что в газе присутствует какое-то вещество. Нужно еще отличить его от других — опознать. Исследуемая на хроматографе смесь состоит обычно из многих десятков, а иногда и сотен веществ. И поэтому в специальных таблицах, которыми пользуются лаборатории, собраны многочисленные «расписания» для самых разных органи-
J—, h 12 18 Л 30 36 *t2 tf 72 78 8b 96 мин На стр. 26 воспроизведены три хроматограммы, полученные при разделении смеси двух веществ. Вверху — результат опыта с хорошим растворителем (неподвижная фаза) и плохим режимом. Эффективность разделения низка и на графике пики перекрываются. В следующем опыте режим подобрали так, что «блуждание» молекул в газе-носителе было минимальным, и пик получился узким. Но неподвижная жидкость растворяла оба вещества одинаково, и никакого разделения не произошло. Внизу — хорошо подобранный растворитель (пики явно разделены) и эффективный режим опыта (пики узкие и четкие) На этой странице вверху — хроматограмма соединений, выделенных из сыра: 1 — сероводород; 2, 9, 12, 16, 18, 19, 21, 24—27 — неидентифицированы; 3 — ацетальдегид; 4 — метилмеркаптан; 5 — этанол; 6 — ацетон; 7 — этилмеркаптан; 8 — диацетил; 10 — метилэтилкетон; 11 — метилпропионат; 13 — изовалериановый альдегид; 14 — н~бутиловый спирт; 15 — этилпропионат; 17 — ацетоны; 20 — бутилмеркаптан; 22 — этилбутират и бутилметилкетон; 23 — капроновый альдегид; 28 — метилкапроат; 29 — энантовый альдегид Внизу — хроматограмма вытяжки, полученной из ягод земляники ^K^~JuX)Jr%4 W 70 65 60 55 50 45 ЯО 35 30, 15 20 О мин
ческих и неорганических веществ. В них указано, сколько времени они удерживаются в колонке с тем или иным растворителем или адсорбентом, при той или другой скорости газового потока. Конечно, у хорошего современного прибора не приходится стоять с секундомером и отмечать время у вершины каждого пика на кривой, вычерченной самописцем: это делается автоматически. И опознать разделяемые в колонке вещества было бы не так уж сложно, если бы полученные пики были четкими и острыми. Этого, к сожалению, почти никогда не бывает. Молекулы реальных веществ, не только ныряют из газа в жидкость и обратно по нашему расписанию, но еше и «блуждают» в газовом потоке, то отставая от него, то как бы забегая вперед. При этом пик расширяется, а если рядом находится пик другого вещества, то они могут наложиться друг на друга и в результате получится один широкий («размазанный») пик. Так что уверенное и точное распознавание индивидуальных веществ на хромато- грамме зависит на практике не только от избирательности растворителя — свойства удерживать их молекулы в течение хорошо различимых промежутков времени. Успех опыта зависит еще и от такого подбора условий (температура, скорость газа), при котором блуждание минимально и поэтому пики на графике не перекрываются. ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ Каждый этап развития газовой хроматографии сопровождается расширением ее возможностей. Все выше становится четкость разделения: используя в качестве колонок длинные капилляры, можно получить пики двух веществ, которые по температуре кипения отличаются лишь на десятые доли градуса. Все более тугоплавкие соединения можно подвергать анализу — температура хроматографиче- ской колонки в наиболее совершенных приборах может достигать 1000° С. Газовая хроматография становится поистине универсальным методом исследования: с ее помощью удается определять молекулярные веса, коэффициенты диффузии и адсорбции, растворимость, температуры плавления и кипения. В последние годы наметилась новая возможность — повышение давления в колонке. Свойства сжатого газа по мере роста давления приближаются к свойствам жидкости, он начинает все сильнее растворять анализируемое вещество, как бы «всасывая» его. При очень высоких давлениях (до 1000 ат) анализировать можно уже такие вещества, как ароматические углеводороды с большим числом колец или полимеры, которые в обычных условиях не испаряются и не могут переходить, не разлагаясь, в газовую фазу. Здесь газовая хроматография уже вплотную смыкается с жидкостной, приобретая ее возможности и сохраняя все свои достоинства: автоматизацию, быстрогу, точность. Может показаться, что хроматография описала в своем развитии круг, возвратившись к тому, с чего все началось,— к первым опытам, в которых жидкость текла через трубку с твердым адсорбентом. Может быть, это отчасти и так. Но не надо забывать о том, что на наших глазах за каких-нибудь тридцать лет хроматография из скромного метода исследования превратилась в самостоятельную научную область, играющую огромную роль в развитии науки, и в первую очередь химии и биологии. И это лучший памятник создавшему ее ученому — Михаилу Семеновичу Цвету, столетие со дня рождения которого мы будем отмечать в этом году. ЕЩЕ О ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ПОМОЩЬ АНАЛИТИКАМ Аналитики, занимающиеся исследованием элементного состава органических веществ (определением содержания углерода, водорода, азота и других элементов), знают, сколько старания нужно приложить, чтобы провести хотя бы один анализ, и сколько времени на него затрачивается. Газовая хроматография сыграла здесь поистине революционную роль. Уже есть автоматические приборы, в которых исследуемое вещество сжигается, полученные продукты
разделяются, а на хромато- грамме записываются пики, площадь которых соответствует количеству углерода, водорода, азота, серы и иногда кислорода в пробе. Но это не все. Если изучаемый продукт — смесь, то можно определить, какие элементы входят в состав каждого отдельного компонента смеси. Записывается хроматограмма, на которой каждому веществу соответствуют два пика: «углеродный» и «водородный». Поистине претворяется в жизнь мечта каждого аналитика! ОТ МИЛЛИГРАММОВ К ТОННАМ Если хроматографическому разделению подвергнуть достаточно большое количество вещества, а в конце всей схемы установить охлаждаемые сосуды, то в них можно улавливать компоненты, разделенные колонкой. Такой метод называется препаративной газовой хроматографией. Сначала он нашел применение в лабораторных условиях, например для очистки вновь синтезируемых веществ от примесей, когда исследователь располагал всего миллилитрами вещества. Однако производительность препаративных колонок постепенно увеличивалась, и сейчас уже работают установки, на •которых можно получать килограммы и даже тонны продуктов высокой чистоты. Недалеко то время, когда препаративная хроматография станет крупнотоннажным производством... НА ПОТОКЕ На химических заводах среди приборов, контролирующих ход производственного процесса, можно /видеть и газовые хроматографы. Автоматически, через определенные промежутки времени [обычно через 10— 20 минут) они отбирают пробу продукта из технологическое потока и регистрируют ее состав. Есть в промышленности и полностью автоматизированные регулирующие хроматографы. Если содержание какого-либо вещества в пробе не соответствует норме и требуются изменения технологического режима, то сигнал хроматографа непосредственно включает устройство, регулирующее тот или иной параметр процесса. НЕПОДВИЖНЫЕ ФАЗЫ — ИЗ ПЕЧЕНИ АКУЛЫ И ПЧЕЛИНОГО ВОСКА Б качестве неподвижной фазы в газовых хроматографах чаще всего используют изомерный углеводород сквалан (СзоНег)- Его получают гидрированием непредельного углеводорода сквалена, содержащегося в печени акулы. Когда приходится вести анализ при высоких температурах, то неподвижной фазой часто служит пчелиный воск. В некоторых случаях твердый носитель обрабатывают моющими средствами «Новатор», «Новость» и другими. НЕПОДВИЖНОЙ ФАЗОЙ ПУГАЮТ НАСЕКОМЫХ Пахучие жидкости—эфиры фта- левой кислоты — отпугивают насекомых и поэтому хорошо известны туристам и охотникам. Эти же вещества хорошо зарекомендовали себя в роли растворителей в газо-жидкост- ной хроматографии. Больше всего для разделения углеводородов и их производных используют дибутилфталат и диизодецилфталат. ДЕТЕКТОР ТАНЦУЕТ Немецкий ученый Э. Байер при анализе полового аттрактанта самки шелкопряда воплотил оригинальную идею. У выхода колонки хроматографа он поместил самцов шелкопряда. Когда из колонки стало выделяться именно привлекающее вещество, самцы стали бить крыльями и танцевать. У живого «детектора» очень высокая чувствительность — до миллионной доли микрограмма в кубическом сантиметре. ХРОМАТОГРАФ РАСПОЗНАЕТ ЗАПАХИ Анализ воздуха, взятого над пахучим веществом, может открыть секрет запаха. С помощью газовой хроматографии уже исследованы запахи меда, земляники, лука и многих других продуктов. Сейчас, когда ученые заняты проблемой получения искусственной пищи, особое внимание уделяется тому, чтобы по вкус/ и запаху она не отличалась от натуральной. Метод хроматографии помогает при анализе «отдушек», от которых зависит запах пищи. ЕЩЕ РАЗ О ВРЕДЕ КУРЕНИЯ Хроматографический анализ табачного дыма показал, что в нем кроме никотина содержатся также производные нафталина, фенолы и другие вредные вещества. Если определить количество окиси углерода, которое курильщик вдыхает вместе с дымом, а затем узнать, сколько его содержится в воздухе, который человек выдыхает, то окажется, что большая часть этого вредного газа поглощается организмом.
ФОРМУЛЫ ЖИЗНИ rlAS) ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПЦИЯ: ДЕЙСТВИЕ ВТОРОЕ Год назад в нашем журнале под рубрикой «Сенсация» была напечатана статья редактора биологического отдела английского журнала «New Scientist» Грэма Чедда, в которой говорилось об открытии, обещавшем произвести революцию в современной молекулярной биологии,— открытии «обратной транскрипции», то есть синтеза ДНК на матрице РНК. С тех пор было получено немало новых экспериментальных данных, подтверждающих это открытие и уточняющих его (о некоторых из них было рассказано в статье И. Б. Обух «После сенсации», опубликованной в № 7 за 1971 год). А теперь мы печатаем новую статью Г. Чедда, содержащую обзор последних экспериментальных работ, сегодняшних представлений о роли обратной транскрипции и о возможных практических последствиях ее открытия. Прошедший гол был свидетелем редкого события в науке — интеллектуальной революции, которая, освободив умы от чересчур узкого толкования общепринятых догм, открыла невообразимые новые горизонты. Совершил эту революцию ее пророк Говард Темин. Первыми ее лозунгами были: «Долой центральную догму!» и «ДНК синтезируется на РНК»; она вселила надежды на появлейие принципиально новых способов лечения рака. Теперь все выглядит не так просто. И тем не менее это была подлинная революция. Даже если она не даст нам завтра средства от рака, она во всяком случае открывает перед нами, может быть, самый рациональный путь поисков такого средства. А ее значение для молекулярной биологии оказалось куда шире, чем, может быть, мог мечтать даже сам ее виновник*. * Как и при публикации первой статьи Г. Чедда иа эту тему, здесь необходимо отметить, что перенос генетической информации от РНК к ДНК первой обнаружила группа советских ученых во главе с профессором С. М. Гершензоном еще в 1960—1961 годах. — Ред. Что, собственно, сказал Темин в тот майский день 1970 года на X Международном раковом конгрессе в Хьюстоне? Он заявил, что вирус саркомы Рауса — вирус, у которого хранилищем генетической информации является РНК, а не ДНК и который представляет собой классический пример вируса, вызывающего злокачественные опухоли у животных,— что этот вирус содержит фермент, способный синтезировать ДНК-копии вирусного РНК-генома. В сущности, примерно то же самое Темин говорил еще шестью годами раньше, когда изучал механизм размножения РНК-содержащих онкоген- ных вирусов в животных клетках. Такой вирус должен обладать способностью реплицировать (удваивать) свой геном при делении клетки-хозяина. Но тогда, по аналогии с РНК-содержащими бактериофагами, считалось, что РНК копируется непосредственно с РНК с помощью РНК- зависимой РНК-полимеразы — фермента, собирающего новую молекулу РНК на РНК-матрице. Темин же предположил, что на РНК-матрице синтезируется не РНК, а ДНК и уже эта ДНК реплици-
руется вместе с ДНК клетки-хозяина при ее делении. Для молекулярных биологов, вскормленных на центральной догме Фрэнсиса Крика, такое предположение было возмутительной ересью. Центральная догма гласила, что поток информации в живых клетках имеет только одно направление: от ДНК к РНК, а от РНК к белку. Поэтому в 1964 году предположение Теми- на, подтверждавшееся лишь слабыми косвенными данными, вполне можно было игнорировать. Но в 1970 году дело обстояло совершенно иначе: совместные эксперименты Темина и Сатоши Мизу- тани, о которых Темнн сообщил в Хьюстоне, недвусмысленно подтверждали существование в составе вируса саркомы Рауса РНК-зависимой ДНК-полимера- зы — фермента, способного собирать отдельные дезоксирибонуклеотиды в цепочки ДНК на матрице РНК. На этот pas почва для открытия была уже подготовлена. Об этом можно судить хотя бы по тому, что почти одновременно и совершенно независимо такой же фермент был обнаружен в составе вируса мышиной лейкемии Раушера Дэвидом Балтимором из Массачузетского технологического института. В отличие от Темина, Балтимор даже не искал этот фермент, а наткнулся на него при проверке гипотезы, согласно которой сравнительно крупные вирусы, к которым относятся вирусы Рауса и Раушера, содержат ферменты, необходимые для их репликации. Балтимор сообщил о своих результатах через несколько недель после Темина на конференции в Колд-Спринг- Харбор (штат Лонг-Айленд), и оба они опубликовали свои материалы в одном и том же номере «Nature» в конце июня. ПОТОК ПОДТВЕРЖДЕНИЙ Еще до того как в печати появились статьи Темина и Балтимора, слухи о них быстро распространились среди ученых и вызвали настоящую волну экспериментальных исследований. Одним из первых на гребне этой волны оказался Сол Спигелмен из Колумбийского университета, который 18 июня объявил на собрании Королевского общества, что в его лаборатории РНК-зависимая ДНК-поли-* мераза обнаружена в составе шести он- когенных вирусов. Поток экспериментов продолжался все лето. Темин со своими коллегами обнаружил сначала еще один фермент, синтезирующий двухцепочечную ДНК из гибрида ДНК—РНК, получаемого с помощью ДНК-зависимой РНК-по- лимеразы: потом он же установил, что существует третий фермент, разделяющий спирали ДНК на короткие кусочки. Существование второго фермента подтвердил и Спигелмен. Позже группа Темина получила данные (впоследствии подтвердившиеся) и о существовании четвертого фермента, участвующего в обратной транскрипции. Причиной такого всеобщего энтузиаз- 31 ма была заманчивая возможность применить новые открытия для решения проблемы рака у человека. Косвенных данных, указывающих на роль РНК-содер- жащих вирусов в возникновении некоторых опухолей, особенно лейкозов и рака грудных желез, было достаточно и раньше. Однако до окончательного доказательства этой роли было еще далеко. Теперь же, когда стало известно, что в злокачественной трансформации животных клеток участвует РНК-зависимая ДНК- полимераза (или, как ее стали называть, обратная транскриптаза), можно было попытаться найти этот фермент и в опухолях человека. Если бы он был там обнаружен, эго должно было стать недвусмысленным доказательством участия вирусов в злокачественном росте. Стал возможным и другой путь доказательства — поиски в раковых клетках человека самой вирусной РНК. Спигелмен предложил попытаться обнаружить ее методом молекулярной гибридизации с ДНК-копиями геномов РНК-содержащих вирусов животных, полученными с помощью обратной транскриптазы. Подобные методы могли бы стать важными средствами ранней диагностики. А самое главное, появилась перспектива получения лекарственных препаратов, которые могли бы специфически блокировать активность этого необычного фермента и тем самым предупреждать злокачественную трансформацию. С этой целью во многих лабораториях начали изучать производные антибиотика рифампи- цина, который, как известно, вмешивается в процессы транскрипции. Кульминационным моментом первого действия этой волнующей научной драмы был коллоквиум, организованный в но-
ябре 1970 года итальянской фармацевтической фирмой, выпускающей рифампи- цин. На нем Роберт Галло из Национального института рака США объявил, что обратная транскрипция обнаружена в лимфоцитах трех больных острым лейкозом и не обнаруживается у здоровых людей. Похоже было, что сбываются самые смелые мечты... И тут началось действие второе. ВОПРОСЫ, ПОТРЕБОВАВШИЕ ОТВЕТА Прежде всего, Джордж Тодаро, работавший одновременно с Галло в соседней лаборатории, получил данные, свидетельствовавшие о содержании обратной транскриптазы в двух неонкогенных РНК-содержащих вирусах. Это означало, что обратная транскрипция не специфична именно для онкогенных вирусов. Но самое худшее было еще впереди. Продолжая свои исследования, Тодаро обнаружил явные признаки обратной транскрипции и в совершенно здоровых клетках мышей и человеческой кожи. Одновременно Спигелмен вел широкий поиск этого фермента в клетках разнообразных опухолей человека и в здоровых тканях и тоже почти везде обнаружил его активность. Значит, обратная транскрипция оказалась не специфичной ни для онкогенных вирусов, ни для злокачественных клеток. Это открытие требовало серьезной переоценки полученных результатов. Прежде всего, оно нанесло тяжелый удар надежде на лечебное применение веществ, блокирующих обратную транскрипцию,— и это как раз в тот момент, когда появилось множество многообещающих кандидатов на эту роль! Ведь если фермент содержится и в здоровых клетках, такое вещество окажется неспецифичным... Но, что еще важнее, это открытие поставило перед исследователями обратной транскрипции несколько серьезных вопросов. Идентичны ли ферменты, обнаруженные в вирусах и е здоровых клетках? Может быть, «вирусный фермент» — это не что иное, как фермент клетки, захваченный вирусом при проникновении сквозь клеточную стенку? Еще важнее было выяснить роль обратной транскриптазы в клетке. Насколько она распространена? Что представляет собой обратная транс- криптаза, обнаруживаемая в нормальной клетке? А самое главное, используется ли она там для синтеза ДНК-копий РНК? Одно дело продемонстрировать активность какого-то фермента в искусственных условиях, а другое — показать, что она действительно имеет место в нормальной клетке.. ФЕРМЕНТЫ ВИРУСА И ФЕРМЕНТЫ КЛЕТКИ За последние несколько месяцев на многие из этих вопросов были получены ответы. Самое важное, что было выяснено, это явное различие между ферментом вируса и ферментом клетки. Значительная часть исследований, которые привели к такому заключению, была проделана в лаборатории Джорджа Тодаро. Больше того, Тодаро удалось получить антисыворотку к обратной транскрипта- зе, выделенной из РНК-содержащих вирусов. Эта антисыворотка ингибирует вирусный ферменк в трансформированных клетках, не затрагивая клеточных ферментов. Доказательство (или опровержение) участия вирусов в злокачественном росте у человека уже давно стало главной целью исследований Тодаро. Поэтому последние месяцы были для него очень бурными. Оптимизм, вызванный открытием в раковых клетках обратной транскрипции, сменился у него полным унынием, когда обратная транскриптаза была обнаружена и в нормальных клетках. Его настроение несколько улучшилось, когда ему удалось показать, что в животных клетках, трансформированных РНК-со- держащим вирусом, все-таки можно обнаружить вирусный фермент; однако на этот раз его энтузиазм сильно сдерживало то обстоятельство, что в любой клетке — и нормальной и злокачественной — за большую часть обратной транскрипции ответственны ферменты клетки. Теперь, чтобы доказать вирусное происхождение рака у человека, нужно отделить ничтожную активность, связанную с вирусным ферментом, от значительно превышающего ее фона собственной обратной транскрипции клетки. Это и пытается сейчас сделать Тодаро. Еще несколько недель назад эти попытки оставались безуспешными, и его настроение снова поползло вниз. Роберт Галло сейчас занимается тща-
тельным исследованием ДНК-полимераз из разнообразных клеток и их уязвимости для различных веществ (он уже изучил действие примерно 130 соединений, из которых 120 являются производными рифампицина). Что касается Дэвида Балтимора, то он сосредоточил свои усилия на свойствах фермента, выделенного из самих РНК-содержащих вирусов. Остается еще один очень заманчивый путь к доказательству вирусного происхождения рака у человека, и именно он все в большей степени привлекает сейчас мысли всех исследователей в этой области. Он основан на идее Спигелмена об использовании ДНК, полученной в пробирке на вирусной РНК в качестве матрицы, для обнаружения вирусной РНК в раковых клетках. Главное затруднение тут состоит в том, что пока, за неимением подходящего кандидата на роль вируса, вызывающего рак у человека, в качестве матрицы приходилось использовать вирусы животных, а они сильно различаются между собой, и было трудно ожидать, чтобы какой-нибудь из них помог обнаружить предполагамый человеческий вирус. Однако недавно картина совершенно неожиданно изменилась: теперь из опухолей человека выделено по меньшей мере два РНК-содержащих вируса, которые вполне годятся на роль виновников рака. Конечно, если бы речь шла о животных, следующий шаг был бы очевиден: заразить этими вирусами новых животных и посмотреть, начнется ли у них рак. Невозможность таких экспериментов на человеке серьезно затрудняет раскрытие роли этих вирусов; однако молекулярная гибридизация позволяет хотя бы показать, содержат ли раковые клетки РНК этих вирусов. Первый из этих вирусов обнаружил в начале 1971 года Дэн Мур из Института медицинских исследований (Нью-Джерси) в ор1анизме женщины, в семье которой было несколько случаев рака грудной железы. Сообщение о другом вирусе опубликовала только что группа сотрудников больницы им. Андерсона в Хьюстоне; этот вирус был найден в организме ребенка с американской формой лим- фомы Беркита — злокачественной опухоли, встречающейся преимущественно в Африке. Первые совместные эксперименты, предпринятые Муром и Спигелменом, показали, что вирусные частицы из человеческого молока содержат обратную транскриптазу. Исследователи собираются получить ДНК-копии РНК этого вируса и использовать их в экспериментах по молекулярной гибридизации с РНК, выделенной из доброкачественных и злокачественных опухолей грудной железы человека, а также из нормальной ткани. Ученые же из Национального ракового института — Галло, Тодаро и их сотрудники — проявляют большой интерес к хьюстонскому вирусу (получившему, не без намеренной иронии, название «ЭСП- вирус» по имени открывшей его Элизабет С. Прайори*) и надеются скоро начать с ним аналогичные эксперименты по гибридизации. ЗАЧЕМ НУЖНА ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПТАЗА? Открытие обратной транскрипции направило по новому пути все исследования роли РНК-содержащих вирусов в возникновении рака. Но это ничто по сравнению с тем влиянием, которое оно еще может оказать на все здание молекулярной биологии. Прошлым летом, когда события только еще начинались, Фрэнсис Крик написал статью, где излагал подлинную историю «центральной догмы» и указывал, что на самом деле она никогда не отрицала возможности передачи информации от РНК к ДНК, а только относила ее к числу особых, мало распространенных случаев. Он писал: «Если бы оказалось, что какой-нибудь из этих особых видов передачи информации является универсальным или хотя бы широко распространенным, это могло бы иметь огромное значение для молекулярной биологии». Что ж, теперь есть все основания говорить о том, что способность синтезировать ДНК-копии РНК действительно широко распространена в нормальных клетках млекопитающих. Сейчас одно из любимых занятий молекулярных биологов — придумывать схемы, включающие обратную транскрипцию. С ее помощью можно, при некотором воображении, дать теоретические ответы чуть ли не на все главнейшие нерешенные вопросы молекулярной биологии. * «ЭСП» — сокращенное английское обозначение телепатии («сверхчувственное восприятие» — «Extra-Sensory Perception»),— Прим. пер. 3 Химия и жизнь, № 2
Большинство таких моделей предусматривает передачу информации от клетки к клетке с помощью РНК (возможно, укутанной в белковую оболочку), перемещающейся из одной клетки в другую и оставляющей позади свои ДНК-копии, включенные в геномы посещенных ею клеток. На -этой основе можно объяснить дифференциацию клеток, синтез антител и даже память. Кроме этих теоретических перспектив, существует и практическая возможность использования обратной транскриптазы в генетической инженерии. Если, скажем, у кого-нибудь дефектен один из генов, кодирующих строение гемоглобина, этот ген можно заменить нормальным. Выделить такой ген пока еще совершенно невозможно; но синтезируемую на нем информационную РНК уже удалось выделить. А теперь открывается возможность изготовить в пробирке ДНК-копию этой информационной РНК, то есть по существу синтетический ген гемоглобина. Итак, близится конец второго действия драмы обратной транскрипции — действия, в котором онкологи, вирусологи и молекулярные биологи гораздо лучше познакомились с изучаемым явлением. Уже выяснены основные пружины интриги. Может быть, финал второго действия, как и первого, будет ознаменован бурным энтузиазмом, который вызовет обнаружение в опухолях человека вирусного фермента или вирусной РНК? Если так, то за кулисами уже готовы к выходу на сцену главные персонажи третьего акта — препараты, способные специфически ингибировать вирусный фермент. Такие nperjapai-ы, правда, не смогут излечивать уже начавшийся злокачественный процесс; но они могут оказаться бесценным средством предупреждения рецидивов болезни после удаления опухоли существующими методами. А что можно сказать о волнующих предположениях, касающихся наличия обратной транскрипции в нормальных клетках? Здесь, как указывает, в частности, Дэвид Балтимор, предстоит еще доказать, что обратная транскрипция несет какую-то функцию, а не просто наблюдается в клетке... Перевод с английского А. Д. ИОРДАНСКОГО Из журнала «New Scientist» (т. 51, № 761, 22 июля 1971 г.) НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НЕЙЛОНОВАЯ ПОКОВКА Журнал «Chemical and Engineering News» A971, № 11) и «Product Engineering» A971, № 9) сообщили о разработке технологии изготовления изделий из пластмасс методом ковки. Специалисты утверждают, что по сравнению с наиболее распространенным методом формования пластмасс — литьем под давлением — ковка позволит значительно сократить время формования изделий из многих пластиков: нейлона, полипропилена, полиацеталей, полиэтилена и некоторых других. Особенно большой выигрыш во времени будет при формовании изделий сложной конфигурации толщиной до 25 мм. Для ковки термопластов предполагают использовать обычное оборудование, применяемое в металлообрабатывающей промышленности. Разрабатываются оптимальные режимы для работы с каждым конкретным пластиком. Прокованный пластик — ив этом еще одно бесспорное достоинство новой технологии — приобретает дополнительную прочность вследствие лучшей молекулярной ориентации. АТОМОХОДЫ ПОКА НЕРЕНТАБЕЛЬНЫ Английские инженеры и экономисты, по заданию своего правительства, изучили вопрос о целесообразности строительства морских судов с атомной энергетической установкой. Их выводы были опубликованы в прошлом году. Как показали расчеты, по крайней мере в ближайшие десять лет пере* возка стандартного контейнера с грузом или одной тонны нефти на атомоходе обойдется на 24—40% дороже, чем на судне с обычным двигателем. В НОГУ С ЭПОХОЙ... Полицейские автомашины в Лондоне оснащены теперь радиоустройством, позволяющим за одну минуту получить из архива уголовной полиции фотографию или образец почерка подозреваемого лица. Размер изображения на приемном экране — 12,5X10 см. Стражи порядка идут в ногу с эпохой...
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ КАК ПЬЮТ РЫБЫ? Этот вопрос кажется на первый взгляд довольно странным. Но подумайте: ведь морская вода представляет собой довольно крепкий раствор солей, и по закону осмоса чистая вода должна постоянно «откачиваться» из рыбьего организма во внешнюю среду! Так и происходит в действительности. Но существует, оказывается, и хитроумный механизм, который позволяет морским рыбам возмещать эту постоянную утечку жидкости. Как сообщает журнал «New Scientist» A971, т. 51, № 761), японский ученый Т. Хирано пришел к выводу, что главная движущая сила этого механизма — гормональный контроль. Благодаря высокому содержанию в крови стероидного гормона кортизола стенки кишечника рыбы действуют как «натриевый насос», перекачивая в. организм большое количество ионов натрия, а вместе с ними и воды, которая легко проникает сквозь кишечную стенк/. Зато поверхность жабр практически непроницаема для воды, и именно через жабры рыба избавляется от лишнего натрия, поступившего в ее организм вместе с водой: здесь «натриевый насос» действует в обратном направлении. У пресноводных же рыб, которым, наоборот, нужно «заправляться» натрием, извлекая его из слабого окружающего раствора, вступает в действие другой гормон — пролактин, который делает кишечную стенку почти непроницаемой для воды, и через нее свободно проникают только ионы натрия. А. ДМИТРИЕВ ОПЯТЬ О ХРУПКОЙ СКОРЛУПЕ Уже сколько раз об этом писали — и какие убытки от боя яиц (только во Франции — 60 миллионов франков в год), и об особой таре, и о методах консервации. А яйца тем временем' бьются». Проблема прочности яичной скорлупы была темой специального симпозиума, устроенного во Франции (о нем сообщил журнал «Science et avenir», 1971, № 289). Только доклады были поев ящены в основном не устройства-м, помогающим сберечь хрупкий товар, а самой скорлупе, ее формированию в птичьем организме. И вот какие любопытные факты там сообщались. В скорлупе куриного яйца содержится примерно 2 грамма углекислого кальция. А в крови курицы — всего 25 миллиграммов элемента кальция. Так из чего же формироваться скорлупе? Выходит, что к у* рице надо либо пополнять непрерывно запас кальция в крови (то есть питаться кормом, в котором его много), либо расходовать кальций из собственного скелета. Опыты показали, что при недостатке этого элемента в курином рационе до половины кальция из скелета уходило в скорлупу. Последние исследования направлены на выяснение роли биологических регуляторов в механизме обмена. Установлено также, что, когда куры дышат воздухом, обогащенным углекислым газом, они несут более прочные яйца. Видимо, в недалеком будущем удастся, подбирая рацион и воздушную среду, заставить несушек производить такие яйца, которым будет не страшна дорожная тряска. А. ГРИНБЕРГ 3*
ГИПОТЕЗЫ УДАРНЫЕ ВОЛНЫ И ЭВОЛЮЦИЯ Процесс возникновения жизни на Земле не мог начинаться с биологической эволюции. Ей должна была предшествовать эволюция химическая, в результате которой атомы соединились в те сложные молекулы белка, которые служат основой живой ткани. Химическая эволюция протекала в три стадии. На первой образовались простые молекулы, наподобие воды и метана. Далее шло формирование сложных органических молекул — аминокислот, Сахаров и т. д. Наконец, на третьей стадии образовались упорядоченные биополимеры — белки. ТАКИЕ ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА, как вода, аммиак и метан, образуются, видимо, повсеместно: известно, например, что их молекулы есть в атмосфере планет- гигантов. В последние годы радиоастрономы обнаружили в межзвездном пространстве многие молекулы, интересные для биохимии. Наряду с простыми веществами (окись углерода, вода, аммиак) найдены и более сложные органические соединения— синильная кислота (HCN), формальдегид (Н2СО),цианоацетилен (HC3N), муравьиная кислота (СН2Ог). Совсем недавно в центральной части нашей галактики обнаружен формамид (COHNH2), молекула которого содержит аминную группу. Если в межзвездном газе есть такие сложные соединения, то, вероятно, они существовали на самых ранних этапах эволюции. Многие астрономы считают, что к моменту образования звезд и планет в результате конденсации первичного облака уже существует достаточно органических молекул, которые могут в дальнейшем образовать более сложные соедл-
нения. То есть может начаться вторая стадия химической эволюции. Этот этап эволюции был воспроизведен в известных опытах Миллера A953 г.). В смеси метана, аммиака и воды, моделирующей первичную атмосферу Земли, под воздействием электрических разрядов были получены некоторые сахара, пор- фирины, а также аминокислоты, из которых построен белок. ^ Опыты Миллера стали уже классическими, они были многократно повторены. Советские ученые А. Красновский и А. Умрихина показали, что не только радиационные, но также фотохимические и •высокотемпературные процессы приводят к образованию в первичной атмосфере сложных органических соединений. ИТАК, ПУТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ органических соединений на второй стадии эволюции ясны. Наступает очередь последнего этапа химической эволюции — образование белков, биополимеров, состоящих из аминокислот. И здесь еще много неясного. Естественно, что исследователям вновь приходится моделировать условия, существовавшие на Земле во времена химической эволюции. Так, нагревая аминокислоты (преимущественно аспарагино- в)ю и глутаминовую) до 150° С, удалось получить протеноиды, которые отличаются от белков тем, что аминокислоты распределены в них не упорядоченно, а случайно. Однако эти опыты весьма интересны— они показывают одну из возможностей роста молекул биополимеров. Но вряд ли нагревание — единственная возможность. Заманчиво было бы исследовать и другие пути, ведущие к объединению аминокислот в длинные цепи. Та-
кая работа была недавно предпринята в Институте химической физики, в отделе члена-корреспондента АН СССР В. И. Гольданского. ОТВЛЕЧЕМСЯ НЕНАДОЛГО ОТ ЭВОЛЮЦИИ и обратимся к ударным волнам. Точнее, к химическим реакциям, вызванным ударными волнами, причем не в газах, а в конденсированных веществах — жидких и твердых. Недавно было показано, что в результате таких реакций молекулы мономера за несколько микросекунд выстраиваются в большие макромолекулы, состоящие из нескольких тысяч мономерных звеньев. Возникло такое предположение: если ударная волна пройдет сквозь жидкую или твердую среду, содержащую аминокислоты, то и в этом случае образуются более или менее длинные полимерные молекулы. Чтобы проверить это предположение, некоторые а-аминокислоты, входящие в состав белка (аланин, тирозин и другие), подвергли воздействию ударной волны. Оказалось, что после прохождения ударной волны аминокислоты объединились *друг с другом при помощи пептидных связей, столь характерных для белковых молекул. Получались линейные цепочки из аминокислот. Конечно, полимер, рожденный в ударных волнах, — это еще отнюдь не белок, в молекула которого отдельные аминокислоты чередуются строго регулярно. Однако интересен сам факт образования макромолекул в ударной волне — ведь это один из возможных путей образования примитивных полипептидов. НО ВОТ ВОПРОС: чго было причиной ударных волн в далекую эпоху химической эволюции? Современная геология объясняет происхождение некоторых геологических структур ударами метеоритов. Крупные метеориты, с массой более 10 тонн, проходя через атмосферу, не распыляются, и их скорость в момент удара о поверхность Земли достигает 50 км/сек. В результате быстрого выделения большой энергии A020 эрг, а порой и больше) возникает сильная ударная волна. При падении метеорита образуется кратер, но этим дело не ограничивается— за фронтом волны в породах идут физико-химические превращения. Так, в Аризонском кратере найдены модификации кварца, образованные в ударной волне. А в некоторых метеоритах обнаружены мелкие алмазы, близкие к тем, которые синтезированы в лабораторных опытах с ударными волками. На Земле известно множество метеоритных кратеров — и хорошо сохранившихся, недавнего происхождения, и древних, обнаруженных лишь в последние годы. СИЛЬНЫЕ УДАРНЫЕ ВОЛНЫ на поверхности Земли не были исключительно редким явлением. Под их воздействием из аминокислот могли образоваться молекулы полипептидов. Отсюда следует вывод: участие ударноволновых процессов в химической эволюции не следует исключать априори... Я, ПАВЛОВ
А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ? КОЛЕСО ЖИЗНИ КРУТИТСЯ БЫСТРЕЕ Гибралтарская скала — это всего лишь груда кислорода с небольшими добавками. А. АЗИМОВ. «Вид с высоты» И крепкие скалы, и хлопья снега, и ветви березы сотканы природой из химических элементов, участвующих в общепланетном круговороте вещества. Пожалуй, даже не из элементов, а из элемента. Не погрешив против истины, можно заявить, что все вокруг — да и мы с вами — битком набито громадными ионами кислорода A1,5 кубического ангстрема). Эти крупные ионы захватили 94% объема земной коры. Участь других элементов незавидная — они как бы втискиваются в зазоры между ионами универсального заполнителя. Конечно, одним кислородом жив не будешь. Да и основа земной жизни не он, а углерод. Если на менделеевской таблице пометить, какие химические элементы наиболее важны для черепахи, баобаба или помидора, то получится любопытная вещь: во всем живом преобладают шестые элементы! Так, из внешней среды организмы предпочитают выбирать четные элементы в последовательности 2 + 6 + 6 + 6... (О, Si, Ca, Fe...), а нечетные— 1 + 6 + 6 + 6... (Н, N, А1, К...)-Для каждого из этих элементов есть любители, организмы-концентраторы, накапливающие его в своем теле в огромных количествах. Без этих элементов не могут обойтись ни кашалот, ни свекла, ни таракан; и мы без шестых элементов не протянем и минуты. Из других геохимических правил явствует выдающаяся роль в жизни Земли четных элементов — они по весу далеко обогнали своих нечетных собратьев — и что особо важны элементы, атомный вес которых делится на четыре. Так, правило Оддо — Гаркинса гласит, что для двух соседних элементов кларк (содержание в земной коре) четного выше. А теперь взгляните на менделеевскую таблицу, и вы удостоверитесь, что герой нашей статьи, основной кирпичик земной жизни, занимает особое место. Мало того, что углерод четный и его атомный вес кратен четырем. У него шестой порядковый номер! Кто знает, не это ли «сверхцентральное» положение углерода в таблице определяет таинственную периодику шестых элементов, которые наиболее важны для крохотной букашки и всего земного шара? Может, и вправду в этой догадке что- то есть? Вот было бы хорошо! Каковы же сгущения углерода, какие места он предпочитает на нашей планете? В земной коре его маловато — всего 0,1% по весу, хотя в осадочных породах, вроде известняков и каменного угля, его предостаточно. Высокое содержание углерода в почве и в живом веществе говорит о его сильной привязанности к биосфере. Львиная доля живого углерода плавает в океане в теле акул, планктона и прочей живности: биомасса океана куда больше, чем на континентах. Но и на суше в живом веществе связано от шести до шестидесяти тонн углерода на гектар, в зависимости от географической зоны. Первое место тут занимают растения, микробы, потом насекомые. Подумать только, во всем голубом небе, во всей атмосфере углерода меньше, чем его упаковано в живом веществе. И не мудрено, углерод — главная еда на Земле. И еды этой мало: всего за четыре года растения съели бы углерод атмосферы, если бы не было его пополнения из-за распада органики.
с* Вулканы и другие источники 0,09% сг^ '] 1 Сжигание нефти, угля, торфа... 3,08%§3 Индустриальное сжигание известняка 0,04% Брожение, гниение, дыхание морских и наземных организмов^,09% <§s^i Выделение С02 почвенными микробами 38*00% g^^tywa 41/ ТГПТТ Дыхание людей 0,32% cgg^1' 11 ' Дыхание животных 1,28% ^jjjl l'll'''fmTTmflrmiOi § Пожары в лвоах и степях 0,38% ^[ПШПШШПШПШф* Д 3 0,09% Выветривание силикатов ^©%©©Ф© © #©©©© <* 40,60% Связывание С02 наземными растениями ^^©©©©©©^ g 59,31% Связывание С02 морскими растениями ^©©©©©©©© taWTO
Фигаро здесь, Фигаро там... «Севильский цирюльник» Углерод то и дело перескакивает из неживой природы в живую и наоборот. Конечно, не всем его атомам так везет, иные участвуют в медлительном геологическом круговороте. Тут, чтобы опять увидеть белый свет, атомам углерода надо ждать миллионы лет, и этих ждущих атомов куда больше, чем непосед. В земной коре законсервировано в пятьдесят тысяч раз больше углерода, чем его есть в атмосфере, почти в тысячу раз больше, чем растворено углерода в океане. Неумолимый, повсеместный распад органики, переход углерода в минералы, которые при геологических катаклизмах попадают на невероятную глубину и потом всплывают в неожиданном месте, привел к тому, что атомы углерода мало- помалу пронизали земную кору. Это явление В. И. Вернадский назвал рассеиванием. Причем самые крохотные организмы виноваты в этом больше всего: их квартира — весь земной шар, и погибают они повсюду. Но, как говорится, это присказка— сказка впереди. Географ И. М. Забелин высказал интереснейшую мысль: природа создала разум, создала человека для более быстрого развития биосферы. Это высказывание находится в полном соответствии с первым и вторым биогеохимическими принципами академика В. И. Вернадского: биогенная миграция атомов (их перемещение) стремится к максимальному своему проявлению; эволюция видов идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы. То есть колесо жизни крутится все быстрее. Теперь мы знаем, что человечество приводит в движение почти такое же число атомов, как и живая природа, что человек стал самой мощной геохимической силой планеты. Нынешняя концентрация углекислоты в атмосфере и гидросфере сдерживает проявление первого биогеохимического принципа. Растения сидят на голодном углекислотном пайке, а это снижает массу живого вещества планеты. Похоже на Ф Годовой баланс углекислоты на Земле (по К. И. Кобаку). Некоторое несоответствие между приходом и расходом объясняется неточностью наблюдений то, что, не появись на Земле человек, жизнь на ней могла бы погибнуть. Дело в том, что земная кора из-за роста жестких участков — платформ — необратимо сокращает вулканическую деятельность, уменьшает поставки С02 в атмосферу. Теперь вулканы вместе с минеральными источниками выбрасывают столько углекислоты, сколько ее идет на образование новых залежей горючих ископаемых (торф и т. п.), или куда меньше, чем ее нужно для выветривания горных пород. Хилые нынешние вулканы не способны покрыть даже эти статьи расхода углерода! На вулканы, как мы видим, надеяться нечего. А почвенные микробы, разлагая органику, выделяют количество углекислоты, прямо зависящее от органики, попавшей к ним в зубы. Получается нисходящий процесс: все меньше и меньше углекислоты в небе планеты, все меньше биомасса растений, все меньше пищи для микробов. Так и до конца света недалеко. И действительно, концентрация углекислоты в атмосфере смехотворно мала — 0,03 процента. Растениям живется туго. В лесу больше всего углекислоты в припочвенном слое воздуха, а на высоте крон ее почти нет — все ушло на фотосинтез. А в годовой рацион квадратного километра леса в среднем входит 200 тонн С02. Сколько труда нужно положить, чтобы выловить ее из воздуха! Еще тяжелее пшенице: в тихие, безветренные дни, когда над полями нет перемешивания воздуха, она вынуждена приостанавливать фотосинтез из-за нехватки С02. k Хоть вилами выгонишь природу, она все-таки постоянно возвращается. ГОРАЦИЙ. «Послания» Подбрасывая дрова в костер, мы не задумываемся, как это отразится на природе. А ведь-мы убыстряем круговорот углерода. Каждая угольная шахта, каждый нефтепромысел вносят сюда свою лепту. В общем растениям стало жить немного лучше. Почему немного? Да потому, что промышленное сжигание топлива— это всего-навсего три процента приходной части углекислотного баланса Земли. Для того чтобы на 0,01% изменить парциальное давление С02 в атмо-
сфере, нужно тысячекратно усилить сжигание. Да и этот прогноз сомнителен. Дело в том, что океан забирает себе примерно половину углекислоты, добавляемой в воздух хозяйственной деятельностью людей и природными процессами. Часть газа растворяется, а часть образует углекислые соли или идет на построение скелетов морских организмов. Чем больше углекислоты в атмосфере, тем больше ее пожирает океан (полное равновесие будто бы наступает через сто лет), тем лучше условия для отложения известняков. Но океан ропщет: в предыдущие геологические эпохи атмосфера давала ему больше углекислого газа, и круговорот углерода и отложение известняков были куда более мощными. Человек пошел навстречу океану. А этот пожиратель углекислоты прячет на своем дне известняки и известковые илы, отнимает хлеб у растений. Хорошо ли это? Вроде бы нет. Но в природе все взаимосвязано — и геологический и биологический круговорот. «Щелкни кобылу в нос — она махнет хвостом», — учил Козьма Прутков. Так и в нашем случае. В. И. Вернадский, отдавший много сил изучению круговорота углерода, писал: «Если бы углерод не выбывал из жизненного цикла в виде углеводородов, углей, битумов, графитов или в виде карбонатов кальция, свободного кислорода не существовало бы вовсе, не было бы также, следовательно, тысяч важнейших реакций биосферы, с ним связанных». То есть не было бы и нас с вами. С. СТАРИКОВИЧ От редакции. Напоминаем читателям, что за достоверность выводов в разделе «А почему бы и нет?» ручается только автор. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПАЯЛЬНИК Французский изобретатель Пи- лато считает, что разогрев полупроводниковых приборов при прохождении электрического тока — явление, которое большинству конструкторов электронной аппаратуры кажется досадной помехой,— можно использовать с большой выгодой. Он сконструировал паяльник, нагревательным элементом которого служит мощный кремниевый транзистор. Чтобы нагреть жало обычного паяльника до рабочей температуры (около 200° С), спираль надо раскалить до 400° С. Причем эту температуру приходится поддерживать все время, пока идет пайка. А транзисторный паяльник расходует на поддержание температуры всего 4% своей мощности. Когда же его жало касается припоя, транзистор автоматически увеличивает ток. Французские радиотехнические предприятия уже прислали заявки на тысячи паяльников Пилато. А изобретатель работает над новыми полупроводниковыми приборами: для подогрева воды в автомобильных радиаторах и бутылочек с питанием \цля грудных детей. ДДТ НЕ ОДИНОК Печальную славу ДДТ как отравителя всего живого ныне разделили полихлорированные бифенилы (ПХБ), которые не имеют никакого отношения к ядохимикатам. ПХБ используют в качестве пластификаторов для пластмассовых пленок и красок. А эти изделия рано или поздно попадают куда угодно. Исследования западногерманского министерства здравоохранения показали, что ПХБ, попавшие в тело животных, раньше часто принимали за ДДТ: они так же, как и ДДТ, накапливаются в жировой ткани. Первое подозрение в зловредности ПХБ возникло в декабре 1969 года, когда в мертвых тушках птиц, плававших на поверхности моря, нашли ПХБ. Новейшие исследования говорят, что ПХБ виновны в быстром вымирании морской форели и некоторых видов птиц. ПХБ обвиняются также в смерти нескольких японцев, поевших риса, зараженного ПХБ. ДЕТЕКТОР СВИНЦОВОГО ОТРАВЛЕНИЯ Как сообщает журнал «Science Digest» A971, № 5), создан портативный прибор, позволяющий быстро установить, отравлен человек соединениями свинца или нет. Этот прибор определяет содержание в крови протопорфирина — железосодержащего пигмента, который образуется при распаде гемоглобина. Концентрация этого пигмента при отравлении свинцом значительно возрастает. Для анализа достаточно всего нескольких капель крови.
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ ЛАУРЕАТЫ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ ПО ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ В свое время в нашем журнале были напечатаны списки ученых, удостоенных Нобелевской премии по химии A968, № 4) и по физике A970, № 8). Многих читателей интересует, кто был удостоен этой награды в области биологических наук. Удовлетворяя их просьбы, мы печатаем список лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине. Гол присуждения Имя лауреата Страна За какие исследования и открытия присуждена премия 1901 1902 1903 1904 1905 1906 1907 1908 1909 1910 1911 1912 1913 1914 1915—1918 1919 1920 1921 1922 Беринг (Behring), Эмиль Германия Росс (Ross), Роналд Англия Финзен (Finsen), Нильс Дания Павлов, Иван Петрович Россия Кох (Koch), Роберт Германия Гольджи (Golgi), Камилло Италия Рамон-и-Кахаль (Ramon у Испания Cajal), Сантьяго Лаверан (Laveran), Альфонс Франция Эрлих (Ehrlich), Пауль Мечников. Илья Ильич Кохер (Kocher), Теодор Германия 1 Россия J .Швейцария Коссель (Kossel), Альбрехт Германия Гульстранд (Gullstrand), Аль Швеция вар Каррель (Carrel), Алексис Франция Рише (Richet), Шарль Франция Барани (Вагапу), Роберт Австрия Премия не присуждалась Борде (Bordet), Жюль Бельгия Крог (Krogh), Август Дания Премия не присуждалась Хилл (Hill), Арчибальд Англия Мейергоф (Meyerhof), Отто Германия Исследование лечебного применения антитоксических сывороток Открытие жизненного цикла возбудителя малярии и установление роли комаров в переносе инфекции Лечение кожных заболеваний (в частности, волчанки) интенсивным световым облучением Исследования по физиологии пищеварения Открытие возбудителя туберкулеза Исследование строения нервной системы Открытие роли паразитических простейших в различных заболеваниях человека Исследование явлении иммунитета Физиология, патология и хирургия щитовидной железы Исследования в области химии клетки (преимущественно изучение ну- клеопротеидов) Изучение оптического аппарата человеческого глаза Разработка способа сшивания кровеносных сосудов и работы в области пересадки органов Открытие и изучение анафилаксии Изучение физиологии и патологии вестибулярного аппарата Открытия в области иммунитета Открытие механизма регуляции капиллярных реакций Открытие механизма выделения тепла в мышце Открытие корреляции между потреблением кислорода и обменом молочной кислоты в мышцах
Год присуждения За какие исследования и открытия присуждена премия 1923 1924 1925 1926 1927 1928 1929 1930 1931 1932 1933 1934 1935 1936 1937 1938 1939 1940—1942 1943 1944 1945 1946 1947 Бантинг (Banting), Фредерик Маклеод (Macleod), Джон Эйнтховен (Einthoven), Биллем Премия не присуждалась Фибигер (Fibiger), Иоханнес Вагнер-Яурегг (Wagner- Jauregg), Юлиус Николь (Nicolle), Шарль Эйкман (Eijkman), Христиан Гопкинс (Hopkins), Фредерик Лаидштейнер Карл (Landsteiner), 1948 1949 Варбург (Warburg), Отто Эдриан (Adrian), Эдгар Шеррингтон (Sherrington), Чарлз Морган (Morgan), Томас Майнот (Minot), Джордж Мэрфи (Murphy), Уильям Уиппл (Whipple), Джордж Шпеман (Spemann), Ганс Дейл (Dale), Генри Лёви (Loewi), Отто Сент-Дьёрдьи (Szent-Gyorgyi), Альберт Гейманс (Heymans), Корнель Домагк (Domagk), Герхард Премия не присуждалась Дам (Dam), Хенрик Дойзи (Doisy), Эдуард Эрлангер (Erlanger), Джозеф Гассер (Gasser), Герберт Флеминг (Fleming), Александр Чейн (Chain), Эрнст Флори (Florey), Говард Мёллер (Muller), Гермаи Кори (Cori), Карл Кори (Cori), Герти , Хуссей (Houssay), Бернардо Мюллер (Mueller), Пауль Гесс (Hess), Вальтер Мониш (Moniz), Антонио Канада I Англия / Голландия Дания Австрия Франция Голландия Англия Австрия (с 1922 — США) Германия Англия Англия США США США США Германия Англия Германия Венгрия (с 1946 — США) Бельгия Германия Дания США США США Am лня Германия (с 1933 — Англия) Австралия США Чехословакия \ (с 1922— США) Чехословакия (с 1922— США) Аргентина Швейцария Швейцария Португалия Открытие инсулина Разработка метода электрокардиографии Изучение рака, вызываемого паразитическим организмом спироптерой Открытие лечебного действия малярийной инфекции при прогрессивном параличе s Изучение тифа Открытие витамина В| Открытие витаминов, стимулирующих рост Открытие групп крови у человека Открытие и изучение дыхательного фермента Открытие законов деятельности нервных волокон Открытие роли хромосом в передаче наследственных признаков Метод лечения злокачественной анемии сырой печенью Открытие «организационных центров» в развивающемся зародыше } Исследование химической природы нервных импульсов Исследования тканевого дыхания, в частности каталитической функции фумаровой кислоты и роли витамина С Открытие роли хеморецепторов каро- тидных синусов и аорты в регуляции дыхания Открытие антибактериального действия пронтозила (первого из сульфамидных препаратов) Открытие витамина К Изучение химической структуры витамина К > "Изучение функций нервных волокон Открытие пенициллина и его применение для лечения инфекционных болезней Получение мутаций с помощью рентгеновского излучения Открытие каталитического превращения гликогена в организме Открытие роли гормонов гипофиза в углеводном обмене Синтез и изучение ДДТ Изучение функций среднего мозга Лечебное применение лейкотомии при психозах
За какие исследования и открытия присуждена премия 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 Хенч (Hench), Филип Кендал (Kendall), Эдуард Рейхштейн (Reichstein), Тадеуш Тейлер (Theiler), Макс Ваксман (Waksman), Зельман Кребс (Krebs), Ганс Липман (Lipman), Фрнц Эндерс (Enders), Джон Роббинс (Robbins), Фредерик Уэллер (Weller), Томас Теорелл (Theorell), Алекс Курнан (Cournand), Андре Форсман (Forssman), Вернер Ричарде (Richards), Дикинсон Бове (Bovet), Даниэле Билл (Beadle), Джордж Тейтем (Tatum), Эдуард Ледерберг (Lederberg), Джошуа 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 Очоа (Ochoa), Северо Корнберг (Cornberg), Артур Бернет (Burnet), Фрэнк Мак- фа рлан Медавар (Mcdawar), Питер Бекеши (Bekesy), Джордж Крик (Crick), Фрэнсис Уотсон (Watson), Джеймс Уилкинс (Wilkins), Морис Экклз (Eccles), Джон Ходжкин (Hodgkin), Алан Хаксли (Huxley), Эндрью Блох (Bloch), Конрад Линен (Lynen), Феод op Жакоб (Jacob), Франсуа Львов (Lwoff), Андре Моно (Monod), Жак Раус (Rous), Фрэнсис Пейтон Хаггинз (Huggins), Чарлз Брентой Гранит (Granit), Рагнар Уолд (Wald), Джордж Хартлайн (Hartline), Холден Корана (Khorana), Xap Гобинд Ниренберг (Nirenberg), Маршалл Холли (Holley), Роберт Дельбрюк (Delbruck), Макс 1970 1471 Лурия (Luria), Сальвадор Херши (Hershey), Альфред Катц (Katz), Бернард Эйлер (Euler), Ульф Аксельрод (Axelrod), Дж\'лиус Сазерленд (Sutherland), Эрл США США Швейцария Южно.-Афри- канский Союз США Германия (с 1933 — Англия) США США США США Швеция США ФРГ США Швейцария (с 1947 — Италия) США США США США 1 США / Австралия ] Англия США Англия США Англия Австралия Англия Англия США ФРГ Франция Франция Франция США США Швеция США США США США США Германия (с 1937 — США) Италия (с 1937 — США) США Англия Швеция США США Изучение гормонов коры надпочечников, их структуры и функции Исследование желтой лихорадки и создание вакцины Открытие стрептомицина Открытие цикла обмена трикарбоно- вых кислот в организме («цикл Креб- са») Открытие кофермента А Культивирование вируса полиомиелита в культуре ткани Изучение структуры и функции окислительных ферментов Применение метода катетеризации сердца и изучение патологических изменений кровеносной системы Открытие синтетических соединений с курареподобным действием. Открытие генетической регуляции химических процессов в живой клетке Исследование организации генетического аппарата бактерий, открытие генетической рекомбинации Открытие механизма биосинтеза нуклеиновых кислот Открытие и изучение явления приобретенной им м унной толерантности у живых организмов Открытие физического механизма возбуждения внутреннего уха Открытие молекулярной структуры ДНК и ее значения для передачи наследственной информации Открытие ионных механизмов возбуждения и торможения в нервных клетках Исследование механизма и регуляции обмена холестерина и жирных кислот в организме Изучение механизмов регуляции белкового синтеза и вирусной инфекции у бактерий - ' Открытие канцерогенного вируса Открытие гормонального метода лечения рака простаты Объяснение первичных химико-физиологических процессов зрения Расшифровка генетического кода и механизма синтеза белков Открытие механизма воспроизведения и генетической структуры вирусов Исследования процесса передачи нервных импульсов Открытия в области изучения гор-
КАК БЫЛ УЧРЕЖДЕН НОБЕЛЕВСКИЙ ФОНД 10 декабря 1896 года мир был взбудоражен известием о смерти Альфреда Нобеля, вероятно, самого богатого тогда человека в Европе. В этот день газеты перечисляли его многочисленные почетные титулы, ученые звания и ордена. Немалое любопытство вызывал вопрос: кому перейдут девяносто три предприятия Нобеля, созданные им почти во всех странах мира. И его поместья — в Шотландии и Швейцарии, Италии, Франции. И ценные бумаги, хранившиеся в байках Лондона, Цюриха, Вены. Беспокоились наследники, беспокоилась печать: общественность ждала, когда будет опубликован текст завещания. Альфред Нобель был известен как талантливый химик, полиглот, широко образованный человек. Он был членом Лондонского Королевского общества и Шведской академии иаук. Его изобретения имели огромное значение для горного, строительного, дорожного дела. Но больше, чем его технические достижения, стал известен миру составленный им незадолго до смерти документ, не содержащий ни схем, ни формул, ни чертежей, — его знаменитое «Завещание». Оно гласило: «Й, нижеподписавшийся Альфред Бернхард Нобель, после зрелого размышления настоящим заявляю: ...все мое оставшееся имущество должно быть вложено моим душеприказчиком в надежные бумаги и будет составлять фонд, проценты с которого будут ежегодно распределяться в форме премий тем, кто в течение предшествующего года принес наибольшую пользу человечеству... Проценты должны быть поделены на пять частей, которые распределяются следующим образом: одна часть — тому, кто сделает наиболее важное открытие или изобретение в области физики; одна — тому, кто сделает наиболее важное открытие или усовершенствование в области химии; одна — тому, кто сделает важное открытие в области физиологии или медицины; одна — тому, кто в области литературы создаст наиболее выдающуюся работу идеалистической тенденции; и одна — тому, кто внесет наибольший или наилучший вклад в дело, способствующее уничтожению или сокращению существующих армий, поадержке и поощрению мирных конгрессов. Премии по физике и химии пусть присуждаются Шведской академией наук; за физиологические или медицинские работы — Каролинским институтом в Стокгольме; за литературные работы — Стокгольмской академией; премии для борющихся за мир — Комитетом из пяти человек, выбираемых норвежским стортингом. Мое особое желание, чтобы при присуждении премий не принималась во внимание национальность кандидатов, какова бы она ни была, и чтобы премию получал наиболее достойный, будь он скандинав или нет». Родственников этот документ потряс... Публикация завещания вызвала ожесточенную критику и со стороны газет. Левая пресса считала, что «состояние, нажитое трудом рабочих, должно быть возвращено рабочим»; правые газеты обвиняли Нобеля в отсутствии патриотизма: они считали, что деньгами шведа должны награждаться лишь шведские ученые. Глубокое возмущение вызывала «бесчувственность» Нобеля, нарушившего священ-
ные буржуазные традиции передачи нажитого состояния «законным» наследникам. Нобеля упрекали и во влиянии на него «мирных фанатиков, особенно женщин». Негодование шведов подогревалось тем обстоятельством, что право награждения премиями мира было предоставлено Норвегии, с которой у Швеции были в те годы весьма напряженные отношения. Были предприняты попытки очернить и мотивы, побудившие изобретателя к составлению такого завещания. Появились психологические объяснения этого шага, глубокомысленные рассуждения о комплексе вины перед человечеством страдающего предпринимателя, решившего возвратить деньги, нажитые на производстве смертоносной взрывчатки. Постепенно разрастаясь, критика приняла форму организованной политической кампании, цель которой была добиться, чтобы завещание признали недействительным. Такое мнение поддерживал и шведский король. Оправившись от первого шока, родственники заявили, что они опротестуют завещание, и начали подготовку к судебному процессу. Душеприказчиком — исполнителем завещания — Альфред Нобель назначил своего друга инженера Рагнара Сульмана. Тот твердо решил исполнить волю покойного. Перед ним возникли почти непреодолимые трудности. Завещание было составлено Нобелем без помощи юристов и страдало многими формальными недостатками. Главный юридический наследник, указанный завещателем,— Нобелевский фонд — еще не существовал, его только следовало учредить; организации, на которые была возложена обязанность присуждать награды, могли и не согласиться принять на себя эту ответственность, тем более что в завещании не был указан ни характер компенсации за их труд, ни способ выбора кандидатов. После долгих и трудных переговоров основные препятствия были преодолены, и летом 1897 года Сульман подал в шведский суд просьбу об утверждении завещания — уже не только от имени душеприказчиков, но и от имени Шведской академии, Каролинского медицинского института, норвежского стортинга. Позицию осторожной поддержки заняло теперь и шведское правительство. В ответ на петицию Сульмана королю, шведский министр юстиции сообщил, что «хотя никакие прямые интересы короны не требуют от нее вмешательства на стороне исполнителей в их просьбу о допуске завещания к утверждению, но дар сделан шведским подданным на общественные цели, которые близко касаются шведских властен, и, кроме того, поскольку учреждения, указанные распределителями премий, не только примут этим иа себя некоторые обязанности, но и приобретут некоторые права, правительство считает долгом помочь реализации благородных намерений завещателя, предприняв соответствующие меры для законного утверждения завещания». В феврале 1898 года родственники Альфреда Нобеля обратились в суд с иском против душеприказчиков, шведского правительства, научных учреждений и норвежского стортинга, требуя отмены завещания. После затяжных конференций спорящие стороны пришли к полюбовному соглашению: родственникам были выплачены доходы Нобеля за 1897 год, сделаны и некоторые другие уступки. Они, со своей стороны, заявили, что «принимают завещание Альфреда Нобеля как для себя, так и для своих потомков; они соглашаются отказаться от всех прав на управление оставшимся имуществом и не выдвигать никаких возражений при будущих истолкованиях и дополнениях завещания...». В июне 1898 года соглашение было подписано в присутствии нотариусов, в сентябре подтверждено судом. Началась долгая, но более спокойная подготовка к претворению завещания в жизнь. 29 июня 1900 года шведский король подписал «Статут Нобелевского фонда» и «Специальные регламенты», выработанные комиссией юристов вместе с представителями научных учреждений. Эти документы установили порядок присуждения и правила выдачи премий. Нобелевский фонд, управляемый директоратом, — юридический наследник колоссального состояния. Фонд решает организационные и технические вопросы, связанные с премиями и работой Нобелевских институтов. Их учреждено четыре — по одному на каждое награждающее учреждение. После смерти Нобеля его состояние было превращено в деньги и ценные бумаги. Общая стоимость их составила более тридцати трех миллионов крон. На частные и благотворительные цели завещатель пожертвовал два миллиона. Остальная сумма поступила в распоряжение Нобелевского фонда. Около трех миллионов учредители фонда израсходовали на организацию институтов и строительство зданий для них, а оставшиеся двадцать восемь миллионов крон образовали так называемый Главный фонд. Ежегодно десятая часть получаемой прибыли используется лля прнратнештя Главного фонда. Четверть
оставшейся суммы направляется на покрытие расходов, связанных с присуждением премий, а остальная часть идет награжденным и делится на пять равных долей. Таким образом, премии составляют примерно две трети от дохода Нобелевского фонда. Размер премии зависит от прибыли; например в 1967 году размер каждой премии составлял 320 тысяч крон (примерно 55 тысяч рублей). Организация «Нобелевский фонд» не присуждает премий и не вмешивается в работу комитетов и институтов, созданных для этой цели. (Нобелевские комитеты состоят из трех — пяти членов и ведают предварительным отбором кандидатов на премии; в этой работе им помогают Нобелевские институты, в задачу которых Однажды где-то прочитал, что рыболовы зимой делают в варежках кармашки, в которые помещают «обыкновенные химические грелки», отчего руки у них все время в тепле. Что такое химическая грелка! И. ЛЕИН, Москва Таких грелок известно несколько. Устройство большинства из них несложно, обычно это два пакета: большой и маленький. Сделаны они из водонепроницаемой и химически стойкой ткани. Внутри маленького — химическое вещество или смесь нескольких веществ. Чтобы грелка начала работать, в маленький пакет следует добавить немного воды и хорошо перемешать содержимое. Затем пакет закрывают, вставляют в большой, и грелкой можно пользоваться. входит, кроме того, проведение научных исследований.) При выработке статута нобелевских учреждений были установлены некоторые официальные расширительные и объяснительные толкования завещания. Например, под работами, «выполненными в предшествующем году», понимаются и труды, законченные раньше, но чья ценность до этого года не была очевидной. Премия может присуждаться только за опубликованные работы, одному или нескольким лицам, а премии «За сохранение мира» — и организациям. В случае награждения одной премией нескольких лиц она делится обычно поровну. Нобелевская премия не может присуждаться посмертно, за исключением тех случаев, когда ученый скончался уже после одобрения его Одно из простейших подобных устройств содержит окись кальция, то есть негашеную известь. При соприкосновении с водой начинается гашение извести, протекающее с выделением тепла, которое доводит температуру грелки до 70— 80° С. Между прочим, с помощью той же негашеной извести можно разогреть банку консервов в походе: в банку большого размера кладут окись кальция и наливают немного воды и в эту смесь ставят банку с консервами. Есть и так называемые чугунные или железные грелки. В них активная смесь — стружка чугуна с некоторыми добавками. Несколько ложек воды приводят в действие приспособление, тепло сохраняется в нем от 8 до 20 часов. Более того, одну и ту же грелку можно «запускать» не менее кандидатуры. В случае, если не на ходнтся достой ного п ре- тендента, награждение может быть отменено или отложено на год. Если и в следующем году нет подходящего соискателя, премия возвращается в фонд. (Однако по статуту Нобелевская премия должна обязательно присуждаться по крайней мере один раз в пять лет.) В случае отказа от премии она после 1 октября следующего года возвращается в Главный фонд. Первые премии были вручены награжденным 10 декабря 1901 года, ровно через пять лет после смерти Нобеля. Нобелевские премии пользуются большим авторитетом во всем мире. По сложившейся традиции, они — высшая оценка заслуг ученого. В. С. ФАЙНБЕРГ семи раз. Тепло здесь выделяется при окислении железа и затем в результате соединения окиси железа с водой — реакции гидратации. Некоторые металлы в водном растворе могут вытеснять другие металлы из солей. И здесь выделяется тепло. На этом принципе основаны мед- но-алюминиевая и медно-же- лезная грелки. В первой к смеси солей меди и алюминиевых стружек добавляют немного воды, температура грелки быстро достигает 100° С. Во второй содержатся двухлорнач медь и железная стружка, при добавлении воды грелка разогревается и сохраняет тепло 10 часов. Применять ее можно не менее шести раз. В продаже такие приспособления бывают, к сожалению, крайне редко. КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ «ОБЫКНОВЕННАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ГРЕЛКА»
СИСТЕМА СИ «В природе мера и вес суть главные орудия познания. Наука начинается тогда, когда начинают измерять». Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ В сентябре прошлого года исполнилось 10 лет с тех пор, как Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР при пил ГОСТ 9867-61 «Международной система единиц». Система СИ (SI — Systenie International) рекомендована всем странам международной XI Генеральной конференцией по мерам и весам. В Советском Союзе эта система физических единиц считается сейчас основной во всех областях науки и техники. За сравнительно короткий срок пользования новыми единицами многие инженеры и ученые явственно ощутили их достоинства. Прежде всего система СИ дает возможность легко ориентироваться в море системных и впесистемных физических единиц, возникших за века развития науки и техники. Обилие единиц измерения вызывает необходимость их взаимного численного перевода, усложняет учебный процесс, приводит к излишним затратам времени и умственной энергии студентов и специалистов. Четырнадцать стран уже еде лали у себя Международную систему обязательной, восемнадцать стран пока считают ее факультативной. В Советском Союзе помимо упомянутого уже ГОСТа 9867-61 сейчас действуют восемь государственных стандартов па единицы измерения. К настоящему времени многие из них уже основа те ib- по устарели. Недавно Komhtci стандартов, мер н измеритель пых приборов одобрил проект системы единиц, разработан пый Всесоюзным институтом метрологии имени Д. И. Менделеева на основе СИ. Предварительно это г проект широко обсуждался научно- технической общественностью. В самом ближайшем будущем система СИ в пашен стране станет обязательной. На вклепке приводятся пере водные коэффициенты, с помощью которых наиболее распространенные единицы можно пересчитать в систему СИ. Бесспорно, полный переход на новые единицы измерении дли многих будет довольно трудным: придется привыкать к непривычным масштабам, первое время потребуется немало времени на пересчеты. Но все эти издержки, бесспорно, окупятся. О преимуществах единой системы единиц уже СИСТЕМА СИ сказано. Наверное, следует лишь добавить, что на основе СИ можно наладить надежный л простой обмен информацией с электронно-вычислительными машинами. Надо ли говорить, как это важно для науки и техники наших дней! В габ ищу па вклепке сведе ны единицы СИ и наиболее распространенные старые вели чипы измерения. В первой и торой графах даны названия международных единиц и их сокращенные обозначения, обязательные для использования в отечественной и зарубежной технической литературе. В следующих колонках приводятся другие меры и численные коэф фициенты, на которые надо умножить выраженные в этих мерах величины, чтобы перевести их в систему СИ. Более подробно с Международной системой единиц можно ознакомиться в журнале «Измерительная техника» A970, №2) ив книгах: Г. Д. Бур дун, Единицы физических величин, Стандартгиз, 1967; Н. В. Калашников, Л. Р. Стоц- кнй и др., Единицы измерения п обозначения физико-технических величин, издательство «Недра», 1966. Каидидат технических наук М. С. ТРАХТЕНГЕРЦ
Время секунда минута час день неделя год Ср s GO 3600 86400 604800 3,1557 • 10 Х-единица ангстрем микрон астрономическая единица длины световой год Л .Una MC'lp 1,00206 • 10 10- ( 10-< 149,6 . Ю- 9,4605- 101' М in дюйм фут ярд миля миля морская сажень трехаршинная верста пя 0,0254 0,3048 0,9144 1609,344 1852 2,133 1066,5 бари ар гектар дюйм кьад 1><л шып фут квадратный нрд квадратный мил ПЛОЩадЬ М , IIIJ Ю ' * Ю0 10« 6,4516 - 10 4 0,092903 0,836127 2,589' акр сажень квадратная десятина 4046,86 4,55 10920 литр * дюйм фут ярд галлон галлон США m Обьем М т in 1,000023-10 кубический кубический кубический британский 16,3871 - 10 " 0.0283168 0,764555 4,54609 • 10 ' 3,78543 • 10 0,. унция жидкая бушель британский бушель США баррель США тонна 28,413 • 10 36,3687-10 35,2393 - 10-4 для бензина корабельная 0,158987 1,13 атомная электрон-вольт эрг метрическая карат унци Масса ки юграмм единица массы техническая кг Lry унифицированная единица массы ' Ь 1,6603 10 ' 1,7825 10 '« 1,11265-10-м 9,80665 2-10-4 0,02834 гран слаг тонна британская длинная фунт фунт русский пуд со G4,79891 - 10 13,5939 1016,05 0,453592 0,4095 16,38 * .,,. , hi кгши дина килограмм-сила фунт-сила паундаль стен ^ШЫ Н N 10" ' 9^80665 4,44822 0,138225 10E0 дина на сантиметр килограмм-сила миллиметр миллиметр бар атмосфера Давление, иаскаль квадратный на метр водяного ртутного техническая мохчничегкгн» Па Ра квадратный столба столба, торр мсхани JLLKUL на, 01 9,80665 9,80665 133,322 10г 9,80665 • 10* напряжение фунт на дюйм фунт на фут дюйм ртутного столба паундаль на фут пьеза | квадратный квадратный квадратный 6894,76 47.8803 3386,39 1,48816 1000 электрон-вольт чрг килограмм-сила-метр калория термохимическая калория л Работа, Джоуль 1,60*07 - Ю-19 Ю-7 9,80665 4,1868 4,1840 1 энергия Дж, J британская стоградусная фунт-сила-фут термия мегаватт-день тепловая единица тепловая единица 1055,06 1899,1 1,35582 4,1855 . 10' 8,64 . 10'" эрг килограммометр лошадиная лошадиная килокалория британская в секунду в секунду сила сила в час тепловая ед! Мгчшмгит! nun' британская тоЩПОНЬ _ К VV 10~7 9,80665 735,499 745,7 1,163 0,293071 г' w фунт-сила-фут паундаль-фут в секунду в секунду 1,3558 0,0421401 П | • р. 1 пуаз килограмм-сила-секунда фунт-сила-секунда паундаль-секунда Динамическая па с, I a s па метр квадратный на фут квадратный на фут квадратный ШПКОСТЬ 0,1 9,80665 47,8803 1,48816 ,. «. mt стоке фут квадратный на секунду Кинематическая м m 10 4 о,092903 вязкость е ' s гт г килокалория на килограмм британская тепловая единица стоградусная тепловая Удельные теплоты Цж_ -J па фунт на фунт потенциал кг * kg 4186»8 2326 4186»8 п , калория на грамм-градус британская тепловая единица стоградусная тепловая ец Удельные Д. ж J на фунт-градус Фаренгейта на фунт-градус теплоемкости, ~К1 к' kg-К 4186'8 4186'8 4186,8 энтропия килокалория на метр британская тепловая единица британская тепловая единица квадратный-час на фут квадратный-час на дюйм квадратный-секунду Плотность В W теплового потока ml * тг 1,1630 3,15461 1,63535 • 10б .... II п, килокалория на метр квадратный- британская тепловая единица британская теплое Коэффициенты 13 1 VV час-градус па ФУТ квадратный-час- дюйм квадратный теплообмена м к' П1 ■• К градус Фаренгейта градус Фаренгейта 1 1Ч 1Д630 5,6783 2,94363 10* I/ , , и w килокалория на метр- британская тепловая единица британская тепловая единю г\ОЭффнцнеН1 |>г \\ час-градус на фут-час-градус Фаренгейта на дюйм-секунду-градус Ф reilJlOllpOBOniifiC'Ill м [( ш-К 1Д630 1,73074 7,47681 - 104 . шкала Цельсия шкала Фаренгейта шкала Ренкина шкала Реомюра leMiiepiiivp i i ii.-ini ^ г t К К t + 273,15 -§-t + 255,37 -^- t — t + 273,15 • По определению: «Литр — это объем 1 кг воды при атмосферном давлении и температуре максимальной плотнс XII Генеральная Конференция по мерам и весам установила: 1 литр = 0,001 м3 (точно).
ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ В СИСТЕМУ СИ Акустические, световые и радиационные единицы Акусгическое СОНрОТИВ ICHHL Механическое сонротивчеиие Си id tucia Па i/m Pa s/ni II • i М, N • s/in к.шде-иа, cd кд акустический ом 10 механический ом свеча международная 1,005 Яркость кд м -, lcI in2 стильб ламбепт 1,005 - 104 3,20 • 103 Освещенность люкс, л к 1х фот 10* Активность радиопрепара1а расп/с, s кюри 3,7 • 1010 резерфорд 106 Дола и «пучения Дж кг, Л kg рад эрг/г 0,01 10* Удельная проводимость Гм/м, ч/гп Чь • Ю- Магнитный поток вебер, Вб, Wb 300 Магнитная индукция Индуктивность _тттла, Т, Т 104 генри Г, И 9 • 10й Млгшподвижущаи сила А, А 1 12тг • ю-8 Напряженное*, ь мамин ною поля А м A m 11'я • 1Q-7 Маипиная постоянная м, Н ni 1,13 • Ю15 Экспозиционная юза К 1/кг, C/kg Электромагнитные единицы Сила тока Заряд Плотность тока Напряжение, ЭДС, разность потенциалов Напряженность электрического поля Э 1ектрическая емкость Э 1екгрическая постоянная Поток электрическою смещен ш (индукция) Электрическое смещение (индукция) Электрическое сопротивление Электрическая проводимость У цельное сопротивление ампер, А, А кулон, Кл, С Лм2, А/т2 вольт, В, V В/м, V/m фарада, Ф, Y Ф м, Г/т Кл, С Кл/м% С/ш2 Ом, Q сименс, См, S Ом м, Q . т— рентген 2,58 • 10-* СГСЭ 7з. ю-9 ■/в ■ ю-» 7з-ю-5 300 3 • 104 '/о • Ю-" 8,85 • Ю-12 тк-10"' w-10 9 • 1011 1/в ' Ю-1' 9 • 109 СГСМ 10 10 105 ю-8 ю-6 ю9 7,96 ■ 109 10 4ти 1С5 4ти ю-9 109 10 » 1011 максвелл ю-8 гаусс 3 • 106 ю- гильберт 10/4я эрстед 1/4л • 103 1,26 - 1<М
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Система СИ построена на шести основных (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвии, канде- ла) и двух дополнительных (радиан и стерадиан) единицах. Новые определения единиц позволяют существенно повысить точность измерении. Метр — единица длины. Равен 1650 763,73 длин во™ излучения при переходе атома крип- тона-86 с уровня 2р10 на уровень 5d5 (в вакууме). На прежнем платино-иридиевом прототипе метра ширина штрихов составляла 10 мкм. Поэтому метр удавалось определить с довольно значительной погрешностью— 0,1 мкм. Использование источника излучения криптона-86 и эталонных интерферометров позволяет увеличить точность определения длины в 10 раз. Килограмм - единица массы. Равен массе международного прототипа килограмма. Секунда — единица времени. Равна 9 192 631 770 периодам излучения при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. При помощи эталона атомной частоты можно с точностью до 10~12 и довольно быстро воспроизвести единицу времени. Для того чтобы сделать это на основе прежнего определения, связанного с величиной тропического года, требуются длительные астрономические наблюдения. Ампер единица силы тока. Сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого круговою сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2 • 10 7 Н на каждый метр длины. Кельвин — единица измерения температуры. Равен - чп ча- z7o,lb сти термодинамической температуры тройной точки воды. Кандела единица силы света. Сила света, испускаемого с площади 1/600 000 м2 сечения полного излучателя в перпендикулярном этому сечению направлении при температуре затвердевания платины и давлении 101 325 Па. 1(Н у / / / / у s / = н^9"° о £ о 10~3 ю-6 10-9 10 12 ю-»4 N
ЭЛЕМЕНТ № Кандидат химических наук Е. В. КАЗАКОВ, Ж. И. КАЗАКОВА ЙОД С йодом знакомы все. Порезав палец, мы тянемся к склянке с йодом, точнее, с его спиртовым раствором... Но этим для многих знакомство с элементом № 53 и ограничивается. Между тем йод — элемент в высшей степени своеобразный. Своеобразна даже его история: он открыт не именитым ученым, а простым селитроваром. ОТКРЫТИЕ БЕРНАРА КУРТУА Случилось это во Франции в начале XIX века, в разгар наполеоновских войн. Войны породили повышенный спрос на порох. А порох — черный порох — делается, как известно, из серы, угля и селитры. Во Франции в те годы пороходе- лы использовали в основном индийскую калиевую селитру KN03, запасы которой постепенно истощались. Между тем в Южной Америке, в Чили, были открыты громадные залежи селитры, правда, не калиевой, а натриевой. Порох, изготовленный из нее, горел почти так же хорошо, как и из калиевой, но только поначалу. Он быстро отсыревал, потому что натриевой селитре NaN03 свойственна гигроскопичность, и оттого терял свои боевые качества. Химики решили исправить чилийскую селитру, заменив в ней натрий на калий. В 1809 году в Испании был найден способ такой замены: селитру стали обрабатывать золой морских водорослей, которая содержит много калия... Селитровар из Дижона Бернар Куртуа, освоивший этот способ, вскоре заметил, что медный котел, в котором выпаривались зольные растворы, быстро корродировал. Какое-то вещество разъедало медь. Это вещество оставалось в маточном растворе после упаривания и удаления из него соединений калия. Куртуа стал пробовать, как действуют на этот раствор различные реактивы, в частности серная кислота и пиролюзит Мп02. В своих опытах он наблюдал выделение из раствора красно-фиолетовых паров... Не исключено, что нечто подобное наблюдали коллеги и современники Куртуа, но именно он первым перешел от наблюдений к исследованиям, от исследований— к выводам. А выводы были многозначительны. Цитируем самого Куртуа: «В маточном растворе щелока, полученного из водорослей, содержится достаточно большое количество необычного и любопытного вещества. Его легко выделить. Для этого достаточно прилить серную кислоту к маточному раствору и нагреть его в реторте, соединенной с приемником. Новое вещество... осаждается в виде черного порошка, превращающегося при нагревании в пары великолепного фиолетового цвета. Эти пары конденсируются в форме блестящих кристаллических пластинок, имеющих блеск, сходный с блеском кристаллического сульфида свинца... Удивительная окраска паров нового вещества позволяет отличить его от всех доныне известных ве-
й. J f<mtk*j&~ «ж «#&**£* Портретов первооткрывателя йода Бернара Куртуа не сохранилось — он был простым селитроваром. В архиве одного из французских департаментов сохранился его автограф, который и воспроизведен здесь ществ, и у него наблюдаются другие замечательные свойства, что придает его открытию величайший интерес». В 1812 году появилась первая научная публикация об этом веществе, его стали изучать химики разных стран, в том числе такие светила науки, как Жозеф Гей- Люссак и Хэмфри Дэви. Год спустя Гей- Люссак установил элементарность вещества, открытого Куртуа, и назвал новый элемент йодом, от греческого ioei6r]c; — темно-синий, фиолетовый. СВОЙСТВА ОБЫЧНЫЕ И НЕОБЫЧНЫЕ Начнем с обычного. Иод — элемент VII группы периодической системы, атомный номер — 53, атомный вес—126,9044. Галоген. Из имеющихся в природе галогенов— самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Почти весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Атомный вес природного йода чуть меньше, потому что в результате спонтанного деления урана в земной коре образуется более легкий радиоактивный йод-125. Что же касается искусственных радиоактивных изотопов элемента № 53, то важнейшие из них — йод-131 и йод-133; их используют в медицине. Все это, конечно, не удивительно. Есть и другие моноизотопные элементы, медицина широко использует другие радиоактивные изотопы... Своеобразие йода больше всего проявляется в его физических и химических свойствах. Красивые темно-серые кристаллы йода внешне больше всего похожи на графит. Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток — эти металлические, если можно так выразиться, свойства для йода так же характерны, как и для графита. И в то же время йод легко испаряется. В лабораториях его хранят в плотно закупоренных сосудах. В учебниках именно его (да еще лед) обычно приводят в качестве примера легко сублимирующего вещества. (Напомним, что сублимацией, или возгонкой, называется переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.) Температура кипения йода невысока — 184,35° С. Труднее расплавить йод, хотя в справочниках указано, что он плавится при 113,5° С. Кроме этой легко достижимой температуры, нужно, чтобы давление насыщенных йодных паров над разогреваемым йодом было не меньше одной атмосферы. Это значит, что в узкогорлой колбе йод можно расплавить, а в широкогорлой — нет. Но не только простотой перевода в газообразное состояние выделяется йод среди других элементов. Своеобразны и некоторые другие его свойства, например характер взаимодействия с водой. В воде йод растворяется слабо: всего одна часть йода на 5500 частей воды.
Но в лабораторной практике часто пользуются значительно более концентрированными водными растворами йода. Делают их так. Йод растворяют одновременно с йодистым калием или в растворах KI. Дело в том, что, помимо йоди- дов (KI—один из них), йод способен образовывать полийодиды. В растворе взаимодействуют молекулы КЛ и 12 (как и у всех галогенов, у йода двухатомные молекулы), и образуется трехйодистый калий К1з, а затем и более перегруженные йодом молекулы вплоть до Kh- Полийодиды нестойки, они отдают в раствор избыточный йод в значительно больших количествах, чем можно было бы получить прямым растворением. Между прочим, к помощи йодистого калия прибегают и медики, когда им нужно сохранить подольше спиртовую настойку йода: чтобы настойка не выдыхалась, в нее добавляют немного KI. Механизм стабилизации очевиден: йодистый калий связывает йод, не дает ему улетучиться. Раз уж мы заговорили о растворах йода, уместно вспомнить о их окраске. Все знают, что раствор йода в спирте — темно-бурый, а в воде — коричневато- желтый (из-за малой концентрации). А вот раствор йода в сероуглероде — фиолетового цвета. Чем объяснить это цветовое непостоянство? Прежде всего напрашивается вывод, что в фиолетовых растворах йод сохраняется в виде двухатомных молекул. Но почему же тогда эти растворы проводят электрический ток? Ведь молекулы электрически нейтральны! Выходит, что какая-то часть молекул диссоциирует на ионы 1+ и 1~. Такое предположение не противоречит представлениям о возможных валентностях элемента № 53. Главные его валентности: 1 — (соединения, в которых йод проявляет ее, называют йодидами), 5+ (йодаты) и 7+ (перйодаты). Известны также соединения, в которых элемент № 53 играет роль одновалентного или трехвалентного металла (валентности 1+ и 3 + ), и окись восьмивалентного йода IO4. Но чаще всего йод, как и положено галогену (на наружной оболочке семь электронов, до октета не хватает одного), проявляет валентность 1 —. И как положено галогену, йод — элемент достаточно активный. Он непосредственно реагирует почти со всеми металлами, даже благородное серебро устойчиво к действию йода лишь при температуре до 50° С. А вот большинство неметаллов в прямую реакцию с йодом не вступает. ЙОДА НА ЗЕМЛЕ МЕНЬШЕ, ЧЕМ ЛЮТЕЦИЯ Йод — элемент достаточно редкий. Его кларк (содержание в земной коре в весовых процентах) —всего 3 • 10_5%. Это значит, что йода на Земле меньше, чем самых труднодоступных из лантаноидов— тулия и лютеция. Не намного, но меньше. Есть у йода еще одна особенность, роднящая его с редкими землями — крайняя рассеянность в природе. Минералов, богатых йодом, очень мало. Наиболее известный из них — лаутарит Са(Ю3J. Но промышленных месторождений лаутарита на Земле нет. Будучи далеко не самым распространенным элементом, йод присутствует буквально везде. Даже в сверхчистых, казалось бы, кристаллах горного хрусталя находят микропримеси йода. Иод есть в почве, в морской и речной воде, в растительных клетках и организмах животных. Как и многие другие элементы, йод в природе совершает круговорот. Поскольку многие соединения йода хорошо растворяются в воде, он выщелачивается из магматических пород, выносится в моря и океаны. Морская вода, испаряясь, подымает в воздух массы элементарного йода. Именно элементарного: соединения элемента № 53 в присутствии углекислого газа легко окисляются кислородом до 12. Ветры, переносящие воздушные массы с океана на материк, переносят и йод, который вместе с атмосферными осадками попадает в почву, грунтовые воды, в живые организмы. Живые организмы концентрируют йод, но, отмирая, возвращают его в почву, откуда он снова вымывается природными водами, попадает в океан, испаряется, и все начинается заново. Это лишь общая схема, в которой опущены все частности и химические преобразования, неизбежные на разных этапах. А изучен круговорот йода очень хорошо, и это неудивительно: слишком велика роль этого элемента в жизни растений, животных, человека...
На офорте Рембрандта, датированном 1636 годом, шесть женских портретов. У всех шести современниц художника заметны признаки йодной недостаточности БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЙОДА Они не ограничиваются йодной настойкой. Для растений он один из важнейших микроэлементов. Роль элемента № 53 в жизни человека более многогранна. Еще в 1854 году француз А. Шатен — превосходный химик-аналитик — обнаружил, что распространенность заболевав ния зобом находится в прямой зависимости от содержания йода в воздухе, почве, в потребляемой людьми пище. Коллеги опротестовали выводы Шатена, а Французская академия наук признала их вредными. Что же касается происхождения болезни, то тогда считали, что ее могут вызвать 42 причины, — недостаток йода среди них не фигурировал. Прошло почти полстолетия, прежде чехМ авторитет немецких ученых Баумана и Освальда заставил французских ученых признать ошибку. Опыты Баумана и Освальда показали, что щитовидная железа содержит поразительно много йода и вырабатывает йодсодержащие гормоны. Недостаток йода вначале приводит лишь к небольшому увеличению щитовидной железы, но, прогрессируя, эта болезнь — эндемический зоб — поражает многие системы организма. В результате нарушается обмен веществ, замедляется рост. В отдельных случаях эндемический зоб может привести к глухоте, кретинизму... Эта болезнь чаще встречается в горных районах и в местах, сильно удаленных от моря. О том, насколько широко она распространена, можно судить даже по произведениям живописи. Припухлость шеи (врач сразу сказал бы: увеличена щитовидка) заметна у женщины, изображенной на картине П. Рубенса «Соломенная шляпка». Те же симптомы у его Андромеды с картины «Персей и Андромеда». Признаки йодной недостаточности видны у многих персонажей картин Рембрандта, Дюрера, Ван Дейка... В нашей стране, большинство областей которой удалено от моря, борьба с эндемическим зобом ведется постоянно, прежде всего средствами профилактики. Простейшее и надежнейшее средство — добавка йодидов к поваренной соли. Интересно отметить, что история лечебного применения йода уходит в глубь веков. Целебные свойства веществ, содержащих йод, были известны за 3000 лет до того, как был открыт этот элемент. В древнекитайской рукописи 1567 года до н. э. для лечения зоба рекомендуются морские водоросли... Как ни странно, самые простые лекарственные формы йода —• водные и спиртовые растворы — очень долго не находили применения в хирургии. Лишь в 1865—1866 годах великий русский хирург Н. И. Пирогов применил йодную настойку при лечении ран. Надо ли говорить, что эти простые препараты не утратили своего значения и поныне. Иногда йодную настойку прописывают как внутреннее: несколько капель на чашку молока. Это приносит пользу при атеросклерозе, при отравлении алкалоидами. Но нужно помнить, что 'йод полезен лишь в малых дозах, а в больших он токсичен. Иодиды — тоже. Они инак- тивируют и тормозят действие многих ферментов.
ДОБЫЧА ЙОДА Однако йодом интересуются не только медики. Он образует многочисленные йодорганические соединения, которые входят в состав некоторых красителей. Как катализатор йод используют в производстве искусственных каучуков. Получение сверхчистых материалов — кремния, титана, гафния, циркония — также не обходится без этого элемента. Йодные препараты " используют в качестве сухой смазки для трущихся поверхностей из стали и титана. Парами йода наполняют колбы мощных ламп накаливания... Чтобы получить йод, приходится концентрировать природные растворы, содержащие этот элемент, нааример воду соленых озер или попутные нефтяные воды. Или перерабатывать природные концентраторы йода — морские водоросли. В тонне высушенной морской капусты (ламинарии) содержится до пяти килограммов йода, в то время как в тонне морской воды его всего лишь 20—30 миллиграммов. До 70-х годов прошлого столетия водоросли были единственным источником промышленного получения йода. В 1868 году йод стали получать из отходов селитряного производства в Чили. Бесплатное сырье и простой способ получения йода из селитряных маточных растворов обеспечили чилийскому йоду широкое распространение во всем мире. В первую мировую войну поступление чилийской селитры и йода прекратилось, и вскоре недостаток йода начал сказываться на общем состоянии фармацевтической промышленности стран Европы. Начались поиски других способов получения элемента № 53. В нашей стране уже в годы Советской власти йод стали получать из подземных и нефтяных вод Кубани, где он был обнаружен русским химиком А. Л. Поты- лициным еще в 1882 году. Позже подобные воды были открыты в Туркмении и Азербайджане. Но содержание йода в подземных водах и попутных водах нефтедобычи очень мало. В этом и заключалась основная трудность при создании экономически оправданных промышленных способов получения йода. Нужно было найти «химическую приманку», которая образовывала бы с йодом довольно прочное соединение и концентрировала его. Первоначально такой приманкой оказался крахмал, потом соли меди и серебра, которые связывали йод в нерастворимые соединения. Испробовали керосин — йод хорошо растворяется в нем. Но все эти способы оказались дорогостоящими, а порой и огнеопасными. В 1930 году советский инженер В. П. Денисович разработал угольный метод извлечения йода из нефтяных вод, и этот метод довольно долго был основой советского йодного производства. В килограмме угля за месяц накапливалось до 40 граммов йода... Схема извлечения йода из нефтяных вод твердыми уловителями (активированный уголь, иониты): J — вода из скважины; 2 — кислота; 3 — хлор; 4 — твердый уловитель элементарного йода; 5 — отмывочный котел; 6 — кристаллизатор; 7 — йод-сырец; 8 — безйодная вода
Были испробованы и другие методы. Уже в последние десятилетия выяснилось, что йод избирательно сорбируется высокомолекулярными ионообменными смолами. Ионитный способ успешно используют в йодной промышленности Японии. Применили его и у нас, но низкое содержание йода в природных водах не позволяет извлечь из них весь йод. Нужны более избирательные и более емкие иониты, и тогда появятся новые производства, о которых пока можно лишь фантазировать. Одно из них —корабль. Корабль, идущий по морю своим курсом и по своим делам. Но его подводная часть снабжена специальными фильтрами из иони- тов, улавливающими йод из морской воды. Подобные же ионитовые йодоулови- тели — на трубах заводских корпусов и тепловых станций: они собирают йод, который содержится в каменном угле, торфе и нефти. Сколько преимуществ сулят эти проекты: дешевое сырье, отсутствие громоздкого заводского оборудования! Огромные массы йодсодержащих попутных вод нефтяных и газовых месторождений не надо будет выкачивать из недр земли, как это делается сейчас на йодных заводах. Ведь после эти подземные моря приходится закачивать обратно в пласт — неоправданный с точки зрения технологии будущего расход энергии! Поступят иначе: в нефтяные скважины при бурении введут «падкие до йода» реактивы — поверхностно-активные вещества, жидкие иониты, экстрагенты, избирательно извлекающие йод — и выкачают их вместе с нефтью. Пока это фантазия. Но фантазия не беспочвенная. В ее основе — достижения уже нынешней химии и знание свойств и особенностей элемента № 53. Что вы знаете и чего не знаете о йоде и его соединениях ЙОДНОЕ ЗЕРКАЛО КРОВИ Организм человека не только не нуждается в больших количествах йода, но с удивительной точностью сохраняет в крови постоянную концентрацию от Ю-5 до 10~6 % йода, так называемое йодное зеркало крови. Из общего количества йода в организме, составляющего около 25 мг, больше половины находится в щитовидной железе. Почти весь йод, содержащийся в этой железе, входит в состав различных производных тирозина — гормона щитовидной железы, и только незначительная часть его, около 1%, находится в виде неорганического йода [~. Большие дозы элементарного йода опасны: доза 2—3 грамма смертельна. В то же время в форме йодида допускается пр ием внутрь больших доз. Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей йода, концентрация его в крови может повыситься в 1000 раз. Но через 24 часа йодное зеркало крови приходит к норме. Уровень йодного зеркала строго подчиняется закономерностям внутреннего обмена и практически не зависит от условий эксперимента. В медицинской практике йодорганические соединения используют дл я рентгенодиагностики. Достаточно тяжелые ядра атомов йода рассеивают рентгеновские лучи. При введении внутрь организма такого диагностического средства получаются очень четкие рентгеновские снимки отдельных участков тканей и органов. Интересно, что содержание йода в крови человека зависит от времени года: с сентября по январь концентрация йода в крови снижается, с февраля начинается новый подъем, и в мае — июне йодное зеркало достигает наивысшего уровня; эти колебания имеют сравнительно небольшую амплитудлг, и до сих пор остаются загадкой их причины. ЙОД И КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ Академик В. И. Вернадский считал, что в образовании йода в земной коре большую роль играют космические лучи, которые вызывают в земной коре ядерные реакции, то есть превращение одних элементов в другие. Благодаря этим превращениям в горных породах
могут образовываться очень небольшие количества новых атомов, в том числе атомов йода... ЙОД — СМАЗКА Всего 0,6% йода, добавленного к углеводородным маслам, во много раз снижают работу трения в подшипниках из нержавеющей стали и титана. Это позволяет увеличить нагрузку на трущиеся детали более чем в 50 раз. под И СТЕКЛО Иод применяется для изготовления специального поляронд- ного стекла. В стекло (или пластмассу) вводят кристалли- В журнале «Химия и жизнь» 1971, № 11 напечатана консультация о клее «крокус», в которой допущены неточности. Этот клей, разработанный нашим институтом, значительно отличается от клея В8-Н. В его состав входят полихлоропрено- вые каучуки двух марок (нейрит НТ и наирит НТ-2), хлорированный наирит и бутилфе- нолформальдегидная смола 101 К, а также наполнитель — ки солей йода, которые рас- пределаются строго закономерно. Колебания светового луча не могут проходить через них во всех направлениях. Получается своеобразный фильтр, который отводит,, например, встречный слепящий поток света, если из поляроидного стекла сделано ветровое стекло и фары встречного автомобиля. Комбинируя несколько поляроидов нли вращая поляроид- ные стекла, можно достигнуть необычных красочных эффектов в кино н театре. ПЕРВЫЙ ЙОДНЫЙ ЗАВОД Первый в России йодный завод был построен в 1915 году ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ Мне хочется привести еще один способ борьбы с тараканами. Я беру использованные крышки от стеклянных банок с консервами. Укладываю на них куски хлеба, посыпаю сверху щепоткой сахара, а кругом — борной кислотой. Затем наливаю в крышку немного горячей воды. Вот и все. Ставлю приманки в кухне под столом, под газовой плитой, то есть там, где тараканы ВОТ ЧТО ТАКОЕ КЛЕЙ «КРОКУС» аэросил. «Крокус» — универсальный клей для обуви; с его помощью можно склеивать любые кожи, обувные резины и текстильные материалы. Не клеит он лишь поливинилхло- ридные материалы. По водостойкости и термостойкости (до 60° С) «крокус» превосходит клей № В8-Н. Клей «крокус» выпускают на Опытно-экспериментальном химическом заводе НИТХИБ и в Екатеринославе (ныне Днепропетровск). Получали йод из золы черноморской водоросли — филлофоры. За годы первой мировой войны на этом заводе было добыто 200 килограммов йода. ЙОД И ГРАД Если грозовое облако «засеять» йодистым серебром илн йодистым свинцом, то вместо града в облаке возникнет мелкокристаллическая сиежная крупа. «Засеянное» такими солями облако проливается дождем. Подробнее об этом см. «Химия и жизнь», 1969, No 6. иногда бывают. По мере высыхания воды, я опять подливаю ее. Мой способ действует безотказно. Конечно, надо следить и за чистотой в кухне, а то некоторые хозяйки подумают, что в кухне можно не убирать. Проверьте и сами убедитесь. А. С. БЕЛОЗЕРОВ, Иркутск поставляют предприятиям по ремонту обуви. В продажу этот клей не поступает, поскольку ремонтировать обувь гораздо лучше не дома, а в мастерской. Заведующий лабораторией клеев и полимеров Научно-исследовательского технохимического института бытового обслуживания М. АЛЬБАМ ЕЩЕ ОДИН СПОСОБ БОРЬБЫ С ТАРАКАНАМИ
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ ПО СПОСОБУ АНДРЕЕВА... Профессор А. К. КОЛОСОВ Его научная биография могла быть обычной. Гимназия, оконченная с золотой медалью (в Белозерске, под Вологдой), Петербургский университет. Учеба неожиданно прервалась — участнику студенческого движения Андрееву пришлось уехать из России. В 1906 году он окончил институт в Германии со званием инженера-электрохимика. Через год опубликована первая научная работа: «Скорость роста и растворения кристаллов и кристаллических граней». За нее Андреев получает звание доктора-инженера. В 1908-м — опять Петербург, публикации в научных журналах, работа в лабораториях В. А. Кистяковского и В. В. Скобельцына. Молодой физико-химик исследует процессы растворения золота и серебра в цианистом калии, занимается катализом, готовит диссертацию на степень магистра. Мирную академическую деятельность нарушила война. Осенью 1914 года создается центральная научно-исследовательская лаборатория Военного ведомства. Андрееву предлагают возглавить отдел неорганической и физической химии, он соглашается. На фронтах от отравляющих газов гибли тысячи солдат. Лучшие химики, в том числе Н. А. Шилов, Н. Д. Зелинский, разрабатывали конструкцию противогаза. Андреев принял участие в этой работе: он сформулировал правило об обратной пропорциональности времени защитного действия противогаза и концентрации газа, обнаружил явление «отдыха» слоя угля при его работе с перерывами. Но в историю химии Иван Иванович Андреев вошел как создатель первого в России контактного производства азотной кислоты из аммиака. Она была необходима для взрывчатых веществ, до первой мировой войны ее получали из чилийской селитры и серной кислоты. Теперь поставка селитры из Чили прекратилась: германские подводные лодки блокировали морские пути. Азотистые вещества нужно было добывать из отечественного сырья. Андреев разработал новый метод — каталитического окисления аммиака в азотную кислоту. Работа, конечно, потребовала огромных усилий. Аммиак в те времена выбрасывался на ветер из коксовых печей Донбасса. После того как метод был разработан теоретически, потребовалась опытная установка для его проверки. Осенью 1915 года Андреев поехал в Макеевку, консультировал строительство опытного завода. В начале декабря азотная кислота получена... Андреев доложил в Химический комитет: можно строить большой завод. Результаты проверки: из аммиачных вод, поступающих из коксовых печей Донбасса, азотную кислоту получили, и хорошего качества. Строительство завода Андреев обосновал и с экономической стороны. По его подсчетам, стоимость одной тонны пятидесятипроцентной азотной кислоты методом окисления аммиака составляла девяносто рублей; тонна той же кислоты из чилийской селитры стоила триста... Военный совет назначил строительную комиссию во главе с В. Н. Ипатьевым. Консультантом был приглашен Андреев. Постройка завода началась в марте 1916, а в феврале 1917 года завод был пущен. Известный химик, профессор Б. В. Вызов в 1921 году называл этот завод жемчужиной химической техники. ...Кончилась война, свершилась Октябрьская революция. Иван Иванович был утвержден приват-доцентом Петроградского университета. Но лекции читать ему уже не пришлось — он был тяжело болен. 16 декабря 1919 года он скончался в возрасте 39 лет. В Ленинграде хранилось много его рукописей, но они погибли во время блокады. «Имя этого ученого незаслуженно забыто»,— сказал в докладе о развитии противогазового дела в России академик М. М. Дубинин. Поэтому мне захотелось— хоть вкратце — напомнить читателям журнала об ученом, отдавшем России недюжинные свои способности и силы.
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Совещание по технической фотохимии и фотохимическому органическому синтезу. Апрель. Москва. (Научный совет по химии высоких энергий АН СССР) 6-й симпозиум по реологии. Апрель. Москва. (Институт нефтехимического синтеза АН СССР) Семинар по теории регулярных растворов, ее развитию и применению к ионным расплавам. Апрель. Краснодар. (Научный совет по физической химии ионных расплавов и твердых электролитов АН СССР) Конференция «Методы определения микроэлементов в биологических объектах». Апрель. Самарканд. (Научный совет по аналитической химии АН СССР) МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Международный конгресс по аналитической химии. Апрель. Япония, Киото. Конференция по проблеме: человек, вода, воздух, отходы. Апрель. Франция, Париж. 3-я международная конференция по химическому осаждению из газовой фазы. Апрель. США, Солт-Лейк-Сити. 4-й международный симпозиум по геохимическим исследованиям. Апрель. Великобритания, Лондон. Международная выставка и конференция по биохимическим анализам. Апрель. ФРГ, Мюнхен. время выходят в издательстве КНИГИ В ближайшее «М и р»: М. ГРИН. Металлэорганические соединения переходных элементов. 2 р. 98 к. Дж. ЖЕРМЕН. Каталитические превращения углеводородов. 2 р. 22 к. Р. КОТТЕР, М. МАТЦНЕР. Полициклизация. 2 р. 02 к. К. ПАРКЕР. Фотолюминесценция растворов. Приложение к фотохимии и аналитической химии. 3 р. 70 к. К. РАЙД. Курс физической органической химии. 4 р. 16 к. Г. РЕМИ. Курс неорганической химии. Т. I. Переиздание. 6 р. 52 к. Ж. ФИЧИНИ, Н. ЛАМБРОЗО-БАДЕР, Ж. ДЕПЕЗЕ. Основы физической химии. 2 р. 02 к. Г. ЦУНДЕЛЬ. Гидратация и межмолекулярные взаимодействия. 2 р. 77 к. Экспериментальные методы исследования катализа. Под ред. Р. Андерсена. 3 р. 26 к. ВЫСТАВКИ 8 1972 году в Советском Союзе будут организованы МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВЫСТАВКИ: «Современное электротехническое оборудование (ЭЛЕКТ- PO-72J». Июль, Москва «Современные сельскохозяйственные машины, оборудование и приборы». Сентябрь, Москва «Геронтология-72» (в связи с 9-м международным конгрессом геронтологов). Июнь- июль, Киев «Аппаратура дпя биофизических исследований и научная литература по биофизике». Август, Москва ИНОСТРАННЫЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ВЫСТАВКИ: «Оборудование для хлебопекарной, кондитерской, консервной промышленности, для механизации процессов пищевой промышленности». Май-июнь, Киев «Приборы дпя спектроскопических исследований». Июнь- июль, Минск «Научные приборы и оборудование дпя регистрации бы- стропротекающих процессов». Сентябрь, Москва «Оборудование для меховой и овчииио-шубной промышленности». Октябрь, Москва Точные адреса и даты выставок будут указаны в дальнейшем в разделе «Информация». НАЗНАЧЕНИЯ Заканчиваем публикацию составов бюро отделений АН СССР, входящих в Секцию химико-технологических и биологических наук Президиума АН СССР. Бюро Отделения общей биологии: академик-секретарь — академик Я. В. ПЕЙВЕ; заместители академика-секретаря — академик Б Е. БЫХОВСКИЙ, члены-корреспонденты АН СССР Г. В. НИКОЛЬСКИЙ, К. М. РЫЖИКОВ, В. Е. СОКОЛОВ; члены бюро — академики Б. Л. АСТАУРОВ, Н. П. ДУБИНИН, Е. М. ЛАВ- РЕНКО, К. И. СКРЯБИН, Н. В. ЦИЦИН, члены-корреспонденты АН СССР А. А. МОЛЧАНОВ, А. А. ФЕДОРОВ. Кандидат химических наук Е. С. СЕВЕРИН назначен заместителем директора Института молекулярной биологии АН СССР. СООБЩЕНИЕ Центральное правление Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева, Правление Всесоюзного общества «Знание», Министерство просвещения СССР и ЦК 8ЛКСМ проводят в нынешнем году 2-й Всесоюзный смотр работ коллективов юных химиков. Оргкомитеты в областях, краях и республиках рассматривают работы и отбирают лучшие для представления в центральный оргкомитет, который возглавляет академик А. Н. Несмеянов. Представители лучших коллективов соберутся в июне-июле 1972 года на всесоюзный слет юных химиков.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ВНИМАНИЮ лысых Немало сил и средств затратила медицина, чтобы создать эффективное средство против облысения. Увы, результаты пока не очень обнадеживают. Время от времени проносятся слухи о появлении лекарств, появляются даже довольно достоверные научные публикации об универсальных препаратах против облысения. Но слухи, как правило, не подтверждаются, а универсальные препараты и методы лечения оказываются вовсе не универсальными. А лысеющие и уже лысые с трепетом ждут чудодейственного средства, способного восстановить утраченные шевелюры. Не стаием их особенно обнадеживать — препарат, который недавно создан врачами, получившими в 1970 году бельгийский патент № 699 89В, тоже может не оправдать надежд. Патент выдан на лекарственную смесь, которая состоит из гомогенной пасты, полученной при упаривании крови животных, очищенного вазелина и самого обычного одеколона. Последний компонент придает косметическому средству приятный запах и препятствует разложению препарата. Впрочем, этой информацией вряд ли кто сможет воспользоваться, чтобы изготовить лекарство дома. Создатели лекарства не сообщают ни точного состава, ни технологии. Кроме того, стоит, наверное, подождать, пока сообщение о чудесном средстве против облысения либо подтвердится, либо, как это не раз случалось раньше, будет опровергнуто. БАШНЯ-ГИПЕРБОЛОИД В городе Либерец (ЧССР) строят новую телевизионную башню. Она спроектирована в виде гиперболоида высотой 1С0 метров. В ее нижних этажах разместят ресторан и гостиницу, а наверху смонтируют передающую аппаратуру и антенны. Отсюда будут передавать четыре телевизионные программы и четыре программы радиовещания на ультракоротких волнах. При сооружении башни-гиперболоида широко используют пластмассы. Панели гостиничных этажей заполнят пенополиуретаном, а зону размещения передающей аппаратуры облицуют стекло- пластиковыми панелями. И здесь в качестве тепло- и звукоизоляции будет работать пенополиуретан, а опорой для этой части башни станет решетка из армированной пластмассы. Одеть в стеклопластик намереваются даже антенны: для радиоволн он не помехе, а от внешних воздействий антенны защитит. ПОЕЗДА БЕЗ СТЕКЛА Поликарбонатным пластиком «лексан» решено, в порядке опыта, заменить стекло в окнах вагонов и локомотивов на одной из железных дорог США. По прозрачности «лексан» -не уступает лучшим сортам стекла, а по прочности превосходит его в 250 раз. Листам из этого пластика можно придать любую форму — он легко распиливается. Низкая теплопроводность пластика (втрое меньше, чем у стекла) позволяет лучше сохранить в вагонах тепло зимой и прохладу летом. А вот насколько долговечным окажется это нестеклянное стекло, покажет опыт. А КАКУЮ ВОДУ ПЬЕТЕ ВЫ! Не только в научно-популярных, но и во вполне серьезных медицинских и биологических журналах весьма часто обсуждается наболевшая проблема: как определить пол будущего ребенка? Обычно считают, что на каждые 100 девочек рождается 106 мальчиков. Так оно и есть — по земному шару в целом. Но в разных районах в разные годы это соотношение может изменяться — от 96 до 111 мальчиков на 100 девочек. В чем же причина? Австралийский ученый Уильям Листер уверяет: в воде, которую пьют родители. Если питьевая вода жесткая, то вероятность произвести на свет мальчика значительно увеличивается. На это открытие Листера натолкнули данные о рождаемости в Англии. Проверяя
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ цифры, он обнаружил, что в Ливерпуле и его окрестностях количество новорожденных мальчиков резко возросло с 1959 года. И как раз незадолго до этого туда начала поступать вода из нового источника. Она была намного более жесткой, чем прежняя. Дальнейшие исследования были проведены в Уэльсе, а потом в Австралии. Они, как сообщает журнал «Science Digest» A971, № В), вроде бы подтверждали, что там, где жители пьют мягкую воду, рождается больше девочек... Итак, появилась еще одна гипотеза, пытающаяся объяснить, отчего мальчиков рождается больше. Не очень убедительная гипотеза; все может оказаться просто совпадением. Но вдруг жесткость воды тоже что-то да значит? Тогда придется для демографических прогнозов брать анализ воды... ТАБАК —В ЕДЕ! Всем известно, что табак курят, и большинству известно, как это вредно. Что же будет, если его начнут есть? Однако когда речь заходит об употреблении табака в пищу, то имеют в виду не листья, а семена. Дело в том, что семена некоторых сортов табака совершенно не содержат никотина, но зато очень богаты белками. Как сообщает журнал «Science Digest» A971, № 5), такие семена собираются добавлять в корм скоту. А некоторые специалисты-пищевики считают даже, что этот продукт со временем окажется и в рационе человека... И ЕЩЕ О ВРЕДЕ ТАБАКА Американский врач Роберт Элиот обнаружил, что сразу же после начала курения в крови людей появляется не только окись углерода (что было известно и раньше), но и еще одно вредное вещество — 2,3- дифосфоглицерат (ДФГ). По- видимому, это вещество препятствует освобождению кислорода гемоглобином, то есть нарушает дыхание клеток и тканей. ДФГ может исчезнуть из крови, если человек бросит курить, прежде чем ему минет сорок лет. Так, во всяком случае, считает доктор Элиот. Но если бросают курить позже, то изменения в крови, вызванные курением, уже не исчезают. СМЕШНО СКАЗАТЬ... Сатирики издавна считают, что смех — лучшее лекарство. Однако американский врач Уильям Л. Фрай после серии экспериментов со ста добровольцами пришел к иному выводу: если у вас заболевание сердца или дыхательных путей, воздержитесь от громкого и долгого смеха. Эксперимент был таким: доктор Фрай усадил испытуемых и включил записи выступлений известнейших комиков. Программа оказалась отличной, и организмы добровольцев резко отреагировали на смех. Пульс увеличился до 120 ударов в минуту, дыхательный цикл был полностью нарушен. Наблюдалось также усиление деятельности некоторых желез. Все это, естественно, регистрировали приборы. Сейчас испытания продолжаются. Предстоит узнать, как влияют смех и прочие радостные эмоции на температуру тела, кровяное давление, обмен веществ. Что ж, будем сдержанно улыбаться... ВЗГЛЯД ОТДАЕТ ПРИКАЗЫ Проходит испытание самодвижущееся кресло для людей, разбитых параличом. Энергию креслу дают батареи, а управлять его движением можно с помощью глаз. Левый глаз посылает кресло вперед и назад, правый — влево и вправо. Если человек потеряет сознание, кресло остановится. Дело, конечно, не в самобеглой коляске, а в устройстве, командующем ею. Это же устройство позволит парализованным людям менять положение кровати, разговаривать по телефону, листать страницы журналов, пододвигать еду. Командное устройство, прикрепленное к оправе очков, калибруется для глаз каждого больного: людям свойственны большие различия в пигментации радужной оболочки глаз и их отражательной способности. Устройство посылает в глаз больного луч неяркого света, а специальный датчик регистрирует изменения в отраженном свете при движении глаз. Это и служит приказом для самобеглой коляски. Как сообщает журнал «Medical Tribune and Medical News» A971, № 30), первоначально командное устройство было изготовлено на случай, когда космонавты не смогут управлять механизмами с помощью рук.
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Нам потребуются: два гвоздя, три пробирки, или пузырька и три реактива: твердый хлористый аммоний, растворы роданистого калия (или аммония) и желтой кровяной соли. Гвозди оберните бумажной лентой, чтобы получилась бумажная пробка. Вставьте эту пробку с гвоздями в горлышко пузырька, на дно которого насыпан хлористый аммоний, — так, чтобы в него были погружены кончики гвоздей. Теперь нагрейте пузырек на пламени спиртовки или газовой горелки, держа его, как показано на рисунке, в горизонтальном положении прнщепкон илн держалкой из куска провода. Понятно, надо следить за тем, чтобы пробка не загорелась. Через несколько минут гвозди начнут покрываться красио- бурым налетом. Как только вы это заметите, нагревание можно прекратить. Дайте пузырьку остыть, а затем выньте бумажную пробку с гвоздями и разверните ее. Один гвоздь опустите в пузырек с раствором роданистого калня или аммония: бесцветная жидкость от гвоздя окрасится в кроваво- красный цвет. Другой гвоздь погрузите в раствор желтой кровиной солн, и бесцветный раствор на этот раз моментально станет синим. (Если жидкости будут мутными, то прибавьте в оба пузырька по не- ско1ько капель соляной кислоты). Ш ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ КРАСКИ ИЗ ГВОЗДЯ Вот и весь опыт. Теперь давайте разберемся, что же произошло с гвоздями. Когда мы нагревали хлористый аммоний, он разложился на хлористый водород и аммиак. Железо, находясь в агрессивной среде, окисляется, а затем окись железа реагирует с хлористым водородом: Fe2Oa -f 6HCI = = 2FeCI3 + 3H20. Так получается хлорное железо, которое частично остается на гвозде, а частично возгоняется вместе с хлористым аммонием. Когда вы опустили гвоз:ш, покрытые хлорным железом, в раствор роданистого калия, жидкость окрасилась в крас-* нын цвет образовавшимся при реакции родановым железом. Это характерная реакция на трехвалентное железо: FeCI3 + 3KSCN = = 3KCI + Fe(SCNK. родановое железо А когда второй гвоздь поместили в раствор желтой кровяной соли, то получилась синяя краска, которая называется берлинской лазурью. Это тоже характерная реакция на трехвалентное железо, еще более чувствительная: 4FeCI3 + 3K4 [Fe (CNN] = = Fe4[Fe(CNN]3+12KCI. берлинская лазурь Родановое железо и берлинскую лазурь используют как красители. Например, берлинская лазурь входит в состав снних карандашей. В. СКОБЕЛЕВ
Вам, наверное, не раз приходилось точить ножи илн ножницы. Но знаете ли вы, что они легче и быстрее натачиваются, если заранее опустить их на 20—30 минут в раствор поваренной соли (чайная ложка на стакан воды)? Точить их потом надо, не вытирая, мокрыми. Поступают и по-другому: нож кладут на 15—20 минут в очень слабый, 0,5°/о-ный, раствор серной кислоты, обмывают водой и режущую часть протирают песком. Почему же раствор помогает наточить инструмент? И не только нож. Химик, перед тем как высверлить отверстие в резиновой пробке, опускает сверло в глицерин или раствор щелочи. При резан ни металлов на станках режущую кромку резца, фрезы, сверла часто поливают эмульсией. В 1928 году академик П. А. Ребиндер обнаружил интересное явление — адсорбционное понижение прочности металла. Явление основано на том, что у частиц твердого тела на поверхности и в глубине разные свойства. Если в глубинных слоях все частицы по всем направлениям крепко связаны друг с другом, то иа поверхности у них нет соседей сверху, таких же, как они. Значит, у поверхностных частиц остаются свободные связи, лишняя энергия, и они притягивают к себе газы и пары из воздуха или растворен- НОЖ В СОЛЕНОЙ ВОДЕ о о о w © У частиц на поверхности твердого тела остаются свободные связи, поверхностная энергия >°* q Растворенные вещества (или ионы) притягиваются поверхностными чап ицами ос cl $ J*® Притяжение посторонних веществ ослабляет связи поверхностных частиц Адсорбированные ионы попадают внутрь микротрещин, раздвигают их *£ ные вещества и ионы из растворов. Поверхность твердого тела оказывается покрытой тончайшей пленкой другого вещества, находящегося с ннм в соприкосновении. Это и есть адсорбция. Теперь, когда часть энергии ушла на притяжение посторонних веществ, частицы на поверхности твердого тела уже слабее связаны друг с другом и с теми частицами, что в глубине. Поверхностная прочность снижается. К тому же на металле есть обязательно микро- трещнны, и адсорбированные молекулы или ионы попадают в них, своим давлением как бы раздвигают стенки и тем способствуют разрушению твердого тела. Итак, вы опустили нож в раствор соли, в микротрещинки проник раствор, ионы соли адсорбировались на поверхности, атомы железа в лезвии ножа уже не так прочно сцеплены друг с другом. И тогда вы берете точильный брусок и легко снимаете обессиленный металл с поверхности. Нож наточеи. К. И. СЕВАСТЬЯНОВА 61 га КЛУБ ЮНЫЙ химик Металл обессилен, пора точить нож
РАССКАЗЫ О ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКЕ РАССКАЗ ВТОРОЙ. С ЧЕГО НАЧИНАЕТСЯ РЕАКЦИЯ? Чтобы молекулы смогли прореагировать, они прежде всего должны столкнуться. Это далеко не очевидный факт. Когда в реакции участвуют молекулы веществ А и В, то необходимость их столкновения сомнений не вызывает. А что, если в реакцию вступают молекулы только одного вещества? (Это может быть, например, реакция распада или изомеризации, когда меняется взаимное рас- положение атомов в молекуле.) И все же, в отличне от ядерного распада, когда атомное ядро без всякого внешнего воздействия может вдруг расколоться на две части, для химической реакции столкновения необходимы всегда. Ведь у обычных молекул нет внутренних энергетических запасов, достаточных для того, чтобы разорвать химические связи. А когда в реакции участвует только одно вещество, его молекулы могут сталкиваться и друг с другом, и с молекулами не участвующего в реакции газа, с молекулами растворителя (если, конечно, реакция идет в растворе). Правда, превращение молекул может произойти н под действием света или другого излучения. Но тогда можно считать, что молекула столкнулась с квантом излучения. Итак, реакция начинается с соударения молекул. Поэтому все, что влияет на частоту столкновения, будет влиять н на скорость реакции. Отсюда сразу же следуют два вывода. Первый: мгновенных реакций не существует, так как для столкновения молекул нужно какое-то время. т ^ сш: НУ ~Ж1 пусть даже очень малое. Другой вывод состоит в том, что для ускорения реакции между двуми веществами смесь необходимо перемешивать. Почему? Да потому, что молекулам надо помочь встретиться. А если не перемешивать? Представьте, что два вещества ввели в сосуд с разных концов; они движутся навстречу друг другу. Этот процесс называется диффузией. Как она влияет на реакцию? Давайте проверим это на опыте. Наиболее изучена диффузия в газовой фазе; с нее-то мы и начнем. ОПЫТ 1 Возьмите не очень широкую стеклянную трубку длиной в несколько десятков сантиметров. Подберите к трубке две пробки и прикрепите к каждой по кусочку ваты, как показано на рисунке. Смочите вату на одной из пробок несколькими каплями концентрированной соляной кислоты, а на другой — концентрированным раствором аммиака. Одновременно вставьте пробки с ватой в концы трубки. Через несколько мннут, в зависимости от длины трубки, в ней, ближе к пробке с соляной кислотой, появится белое кольцо. Теперь объясним опыт. Молекулы NH3 и НС1, испаряясь с ваты, испытывают миллиарды столкновений в секунду с молекулами воздуха и друг с другом. Столкновения этн происходит совершенно беспорядочно, и, несмотря на большую скорость молекул, их средний свободный пробег, то есть среднее расстояние, которое успевает пройти молекула от одного столкновения до другого, очень мал. При 0° С и давлении в I атмосферу скорость молекул NH3 равна 517 м/сек, молекул НС1 — 354 м/сек. А нх свободный пробег— порядка 0,0001 мм.
Теперь понятно, почему аммиак и хлористый водород так долго двигались навстречу друг другу. (Так же медленно распространяется по комнате с неподвижным воздухом запах от пахучего вещества.) Несмотря на большую абсолютную скорость движения, у молекул газов при атмосферном давлении очень мал свободный пробег. Пройдя путь в десятки километров, они могут вновь очутиться в той же точке; путь каждой молекулы представляет собой запутанную ломаную линию. Мы будем ставить опыты с широко распространенными лекарствами; большинство из иих найдется, вероятно, в вашей домашней аптечке. Такие опыты не лишены смысла: с их помощью фармацевты иногда распознают препараты, отличают один от другого. ОПЫТ 1 Начнем с борной кислоты. Она очень слабая, и ее водный раствор на холоде даже не окрашивает индикатор и не разлагает, подобно уксусной кислоте, соду. Но попробуйте растворить борную кислоту в полутора—двух частях глицерина и добавьте немного индикатора— он сразу же окрасится в цвет, показывающий, что среда кислая. А стоит насыпать в глицериновый раствор соды, как тут же начнет выделяться углекислый газ. Дело в том, что, растворяясь в глицерине, борная кислота образует более сильную глице- риноборную кислоту. Эта же глнцернноборная кислота получается, если заменить борную кислоту ее солью — бурой, которую предварительно тоже надо растворить в воде. Ясно и то, почему белое кольцо хлористого аммония появилось не посредине трубки: молекулы аммиака меньше, и поэтому они продвигаются (диффундируют) через воздух быстрее. Если откачать из трубки воздух, то молекулы NH3 и НС1 встретятся через доли секунды. При уменьшении давления длина свободного пробега молекул значительно увеличивается. Так, у поверхности Земли эта величина в воздухе составляет 0,00006 мм, на высоте 100 км — уже 10 см, а на высоте 200 км молекулы ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ ОПЫТ 2 Приготовьте крепкий раствор лимонной кислоты и, смешав его с равным объемом крепкого раствора уротропина, сильно нагрейте. Газ, который при этом выделяется, нетрудно узнать по запаху. Это пары формальдегида (водный раствор его называется формалином), он отщепляется от молекулы уротропина в кислой среде. К другой порции раствора уротропина добавьте концентрированный раствор стиральной соды, предварительно долго прокипяченный. И в этом случае выделяется газ, который легко узнать по запаху, — аммиак. Он тоже отщепляется от молекулы уротропина, но только в щелочной среде. ОПЫТ 3 Истолките таблетку аспирина и прокипятите с насыщенным раствором соды. Если потом добавить в пробирку даже разбавленную сильную кислоту (например, соляную, которая продается в аптеке), то при слабом нагревании ощущается запах уксуса. Химическое имя аспирина — ацетилсалициловая кислота. От этой кислоты отщепляется другая — уксусная. пролетают без столкновений в среднем 1 км. Интересно отметить, что скорость звука в газах близка к скорости движения самих молекул. Подумайте, почему это так. Попробуйте также исследовать, как влияют на диффузию силы тяжести и температура. Для этого располагайте трубку вертикально и наклонно, а также нагревайте отдельные ее части (исключая то место, где оседает хлористый аммоний). И. ЛЕЕНСОН ОПЫТ 4 Обыкновенная «зеленка», которой дезинфицируют раны, при подкислении (скажем, уксусной кислотой) меняет цвет на оранжевый. Если же к ней добавить щелочь, например прокипяченный раствор сти- р а льн о й соды, то в ы п ад ает бледно-зеленый осадок. Значит, «зеленку» можно использовать как индикатор. ОПЫТ 5 В заключение проведем качественную реакцию на амидопирин (он же пирамидон). Таблетку, истолченную в порошок, насыпьте в пробирку и залейте горячей водой. Пока амидопирин растворяется — а это дело долгое, — приготовьте раствор азотнокислого серебра. Для этого растворите головку ляписного карандаша примерно в столовой ложке воды. Раствор перелейте в чистую склянку, он вам еще понадобится для других опытов. А несколько капель добавьте к раствору амидопирина, и он окрасится в сине-фнолетовый цвет. Так амидопирин можно отличить от других лекарств. Ю. ВЛАСЕНКО ОПЫТЫ С ЛЕКАРСТВАМИ
Ill I III III 11, I \ W \ WW \ \\t III НАИТИ И ОБЕЗВРЕДИТЬ! ДВЕ ЗАМЕТКИ О ХРАНЕНИИ ЗЕРНА КАК ОБНАРУЖИТЬ ВРЕДИТЕЛЕЙ Тех, что обитают между зернами, обнаруживают, просеивая зерно на ситах. Спрятавшихся внутри можно заметить, если раскалывать зерна. И первая и особенно вторая процедура достаточно долгие, однако без них не обойтись: чтобы обезвредить врага, его надо сначала найти. Поставить быстрый диагноз — заражено зерно или ■v.« / \\ till I'll, Выращен хороший урожай, зерно собрано и отправлено на элеватор... Но заботы о зерне на этом не кончаются. Мало наполнить закрома — надо еще сохранить весь урожай. А для этого очень важно уберечь зерно от вредителей. В заметках, которые вам предлагаются, рассказывается о двух экспонатах павильона «Хранение и переработка зерна» Выставки достижений народного хозяйства СССР. нет — позволяет весьма остроумный прибор, созданный во Всесоюзном научно-исследовательском институте зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ). Оригинальность прибора в том, что он обнаруживает насекомых на слух. Ведь вредители, обитающие в зерне, волей-неволей шумят, когда передвигаются (а они занимаются этим постоянно). Правда, шум этот столь незначителен, что невооруженным ухом его не расслышать. Вот II пришлось сделать акустический прибор. Работает он так. В камеру — металлический цилиндр — всыпают килограммовую пробу зерна н ставят ее в бокс, куда почти не проникают звуки извне. А в самой камере стоят датчики — стандартные элементы от звукоснимателя. Они сделаны из сегнетовой соли, которая способна преобразовывать акустические сигналы в электрические. Каждый датчик может обнаружить одну-един- тшш
W/MOTi ственную личинку в ста граммах зерна. Понятно, что слабый электрический сигнал надо усилить. Усилитель в приборе вполне современен — он транзисторный и работает от батареек или автомобильного аккумулятора (поэтому прибор сложно использовать не только в лаборатории, но прямо в складах, на хлебоприемных пунктах, хоть на току). Усиленный сигнал подается в громкоговоритель или в наушиники, и если в пробе окажется вредитель, из динамика послышится отчетливый шум. Новый прибор позволяет только узнать, завелись в зерне вредные насекомые или нет. Если нет — все в порядке, дополнительной проверки не надо. А вот когда насекомые обнаружены, их перед уничтожением надо опознать. И тогда не обойтись уже без просеивания и раскалывания зерен. КАК УНИЧТОЖИТЬ ВРЕДИТЕЛЕЙ Естественный ответ — химическими средствами. Так сейчас обычно и поступают. Зерио обрабатывают и для профилактики, и для избавления от всяческих долгоносиков, точильщн- %\Т(Ш ков, мукоедов и хрущаков. Но есть еще один способ, не менее эффективный и более удобный — радиационный. Если обработать зерно гамма-лучами или потоком элек-, тронов, то, в зависимости от дозы облучения, насекомые либо погибнут, либо стерилизуются. Особенно сильно действует облучение на яйца и личинки вредителей: уже при дозе 11 000 рад они не превращаются в жуков. А те немногие куколки, которые все же станут взрослыми особями, не дадут потомства и быстро погибнут. Впрочем, и взрослые насекомые, даже если они не были быстро убиты облучением, не откладывают уже жизнеспособных яиц. Через 10—15 дней отмирает основная часть популяции, а некоторое время спустя в зерне не остается ни единого живого жука. Когда используют пестициды, то, как правило, рано или поздно насекомые привыкают к ним, вырабатывают иммунитет. А вот устойчивости к радиации не возникает; напротив, после нескольких облучений малыми дозами популяция раз от раза уменьшается, пока не исчезает вовсе. И еще одно преимущество радиационного метода: его можно использовать прямо в потоке, когда зерно движется по транспортеру или ссыпается с него. Такую обработку удобно проводить для профилактики прямо на хлебоприемных пунктах при разгрузке зерна. И тогда, не тратя времени на контроль зерна, его можно закладывать на хранение— если насекомые и были, то после облучения им все равно долго не прожить. Естественно, что, прежде чем этот способ разрешили испытывать в производственных условиях, было всесторонне проверено, не оказывает ли облученное зерно вредного влияния на организм. Однако с несколькими поколениями животных, которых кормили таким зерном, ничего не произошло. Биохимические показатели пшеницы не изменились, весь комплекс витаминов сохранился. Специалисты по гигиене считают, что такое зерно для человека совершенно безвредно. Сейчас радиационные установки испытывают на крупных элеваторах. Видимо, в недалеком будущем этот способ обеззараживания зерна начнет соперничать с химическим. О. ЛЕОНИДОВ II '/ II
БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА ТОЧКИ НА КОЖЕ Восточная медицина зародилась в незапамятные времена. В те отдаленные годы врачи не всегда знали точно, какую роль играет в организме человека тот или иной внутренний орган, и не всегда могли установить причину разрушения его, но тем не менее им удалось создать методы лечения многих заболеваний: лекарственные, хирургические, психотерапевтические. Эти методы по сей день поражают своей действенностью. Поэтому биохимики, фармацевты и клиницисты изучают ценное наследие, доставшееся миру от арабской, индийской, китайской и среднеазиатской медицины, и стараются все лучшее из него ввести в арсенал современных средств лечения. Об одном из древних методов врачевания — иглоукалывании— слышали, несомненно, многие, но как на самом деле лечат иглами, когда и от каких болезней, знают, вероятно, не все. Здесь рассказывается об этом. ЕЩЕ В КАМЕННОМ ВЕКЕ... Более 4000 лет назад в китайской медицине окончательно сложились представления о том, что на коже человека и животных есть особые точки — у человека около 700, а у собак или коров, скажем, в два-три раза меньше. Расположены точки группами, каждая будто бы связана с определенным органом. Одна, например, с печенью, другая с почками, а третья с сердцем. Считалось, что введение специальных игл в такие участки кожи или прижигание их помогает исцелять некоторые недуги. В легендах повествовалось, что впервые иглы изготовил некий Фуси, который жил около 6000 лет назад, а в классическом труде по медицине «Су Вэнь» говорилось, что иглоукалывание применяли еще в каменном веке. Эти сведения подтвердились, когда археологи обнаружили на раскопках, относящихся к тем отдаленным временам, каменные и костяные иглы разной формы. В эпоху «воюю- Бронзовая фигура с нанесенными на нее точками, предназначенными для иглоукалывания
щего царства» D00—300 гг. до н. э.) каменные иглы заменили металлическими, а во втором веке нашей эры иглоукалывание было признано тогдашней официальной медициной. В XVII веке о древнем способе лечения узнали в Европе. В русской медицинской литературе статьи об искусстве восточных медиков появились впервые лишь в прошлом веке. «АТЛАС ТОЧЕК МЕДНОГО ЧЕЛОВЕКА» В устных преданиях и письменных источниках ничего не говорилось о том, кто, когда и как обнаружил таинственные точки, там подробно сообщалось лишь о том, как ими пользоваться. Однако невзирая на детальные инструкции, лечение иглоукалыванием было, действительно, искусством. Прежде всего потому, что найти нужную точку или группу точек на теле человека было чрезвычайно трудным делом. Место, куда рекомендовалось вводить иглы, ничем не отличалось от окружающей кожи — никаких путевых знаков, никаких специальных отметин. Врач должен был обладать большими знаниями, выработать в себе особую интуицию, чтобы буквально «попасть в точку». Знания эти передавались от отца к сыну, от учителя к ученикам. Обучение было долгим и трудным, после подготовительного периода, который иногда растягивался на неопределенное время, следовали семь лет усерднейших ежедневных многочасовых занятий. В X веке известный тогда врач Ван Вай-де нанес точки на медную фигуру человека и издал «Атлас точек медного человека». В 1072 году отлили еще две такие фигуры. Это были довольно удобные наглядные пособия, с их появлением жизнь учеников стала значительно легче. Медные фигуры были полыми внутри. В точках, которые предназначались для введения игл, просверлили крохотные дырочки. Фигуру покрывали тонким слоем воска, а внутрь наливали красную жидкость. Если ученик, получивший задание ввести иглы, проделывал все точно, на медной фигуре выступали красные капельки. Позднее появился еще один метод нахождения мест для уколов с помощью особой единицы длины, которую определяли для каждого человека в отдельности. Эта единица — цунь — равна длине средней фаланги третьего пальца: на правой руке для женщин и на левой — для мужчин. Длину фаланги наносили на палочку или рисовую соломинку; чтобы найти ту или иную точку, этой меркой следовало от какого-то ориентира, например, от угла глаза, сгиба пальца или от пупка, отложить определенное число цуней. Эти числа приводились в специальных таблицах. У животных тоже есть точки, в которые вводят иглы для лечения от некоторых болезней, но таких точек в два-три раза меньше, чем у человека
Однако ни медная фигура, ни атлас, ни метод цуней не сделали поиск мест для уколов простым и точным. Известно, правда, что некоторые очень опытные иглотерапевты руководствуются еще какими-то особыми ощущениями, когда водят пальцами по коже пациента, пытаясь найти нужную точку. Но таким искусством, видимо, владеют далеко не все. ОСТРЫЕ, ТУПЫЕ, С ДВУМЯ ЛЕЗВИЯМИ Основной инструмент иглотерапевта — конечно, иглы. Они могут быть длинными и короткими. Длинные удобнее вводить в плотные мышечные участки, для уколов лица и головы применяют короткие. Различают иглы и по форме: известны тонкие и острые, но иногда врач предпочитает работать и тупыми. В некоторых случаях применяют иглы с двумя лезвиями и даже Т-образные. Раньше их делали из сплава золота с серебром, теперь— из нержавеющей стали. Такой выбор материала объясняется тем, что иглы могут оставаться в живой ткани довольно долго, поэтому важно, чтобы они не окислялись. Кроме того, инструмент этот должен быть очень прочным, чтобы не ломаться при введении в кожу. Исходя из подобного соображения, н иглу и ручку чаще всего делали из одного куска металла. «ПОЦЕЛУИ ЦВЕТКА» Лечебные уколы обычно не вызывают сильных болевых ощущений. Больной чувствует то же, что и при введении обычного шприца. В зависимости от выбранного приема иглу либо просто погружают в мышцу па определенную глубину, либо, вводя, вращают ею. Иногда применяют быстрый укол сразу семью иглами, так называемый «поцелуй цветка». Все время, пока проходит сеанс, врач следит за ощущениями пациента, постоянно спрашивая, что тот чувствует, и наблюдая за выражением его лица. Уколы в разные участки тела вызывают различные ощущения, врач знает, какими они должны быть и какими не должны. Иногда это ощущение усталости, тяжести, порой пациент чувствует озноб или, наоборот, жар. Бывает, что больной ощущает нечто похожее на удар электрического тока. Если все идет верно, то пациент должен чувствовать себя расслабленным, отдыхающим. Если же у него вдруг возникает сильная боль в месте укола или ухудшается общее состояние, это служит знаком врачу, что иглы введены неточно или выбранный прием не подходит для лечения этого пациента. Из известных иглотерапевтам 700 точек (китайцы их называют «точками раздражения», «жизненными точками», «седалищами болезни») чаще всего используют только 100, из них важнейшими считают 22 точки. За один сеанс иногда колют сразу в несколько мест, как бы воздействуя на болезнь по нескольким каналам. Для одних больных подобный сеанс повторяют 10—15 дней подряд, другим делают один укол в несколько дней. А вот больным малярией некоторые иглотерапевты вводят иглы за 1—2 часа до приступа. Держат иглы в теле пациента обычно не очень долго — час или два, по бывает, что врач не вынимает их по трое суток. Точки в центре ушной раковины человека Мочевой пузырь Почки- ТОНКИИ КИШЕЧНИ^ч^ ^^TnAnrflM /Желчный ^s^vvyftCi*—-^хишгчмик Аппендикс -^- Диафрагма ^-Пищевод /Я-Рот /^р^-Полости носа ЙлтгГорло AV)i Железы реиней Надпочечник
НЕ УСТРАНЯЕТ ПРИЧИНУ БОЛЕЗНИ! Иглоукалывание считают довольно сильным способом воздействия на живой организм; в руках опытного специалиста оно может принести известную пользу, это сейчас вряд ли кто станет оспаривать. Но было бы ошибкой считать древний метод лечения панацеей от всех бед. Более того, введение игл в определенные участки кожи не устраняет причину заболевания, скажем, травму или инфекцию, оно лишь снимает боль, а иногда, как утверждают авторитеты, мобилизует в организме человека какие-то силы, которые позволяют ему справиться с тем или иным недугом. Поэтому многие современные иглотерапевты считают, что этот метод лечения хорошо применять в сочетании с другими методами, например лекарственными. Прижигание, о котором упоминалось в начале статьи, применяют к тем же участкам кожи, что и иглоукалывание. И хотя звучит это страшнее, сам метод лечения считается более мягким, чем введение игл, так как речь идет не о настоящем прижигании. Вот как это делают. Сигареты, набитые крошкой из сухих листьев полыни, поджигают, и медленно тлеющий конец подносят очень близко к телу больного, но не касаются его. Тепло, распространяющееся от горящей сигареты, действует на чувствительный участок кожи. Иногда прижигание сочетают с введением иглы. И иглоукалывание и прижигание применяют при ишиасе, бронхиальной астме; лечат этим методом больных гипертонией, помогает он и при невралгиях. Иглотерапевты считают, что введение игл может принести пользу и тогда, когда нужна неотложная помощь, например, при обмороках или тепловых ударах. Есть, однако, заболевания, при которых иглоукалывание категорически запрещают применять. К ним относится туберкулез, злокачественные опухоли и острые инфекции неизвестного происхождения. ТОЧКИ НА УШНОЙ РАКОВИНЕ Долгое время древние медики лечили своих пациентов уколами в кожу лица, спины, груди и других частей тела. Вне их внимания оставалась лишь ушная раковина, и, как выяснилось позднее, неспроста. В VII веке нашей эры иглотерапевты натолкнулись случайно на странное явление. Суть его заключалась в следующем. У здорового человека «точки жизни» удавалось обнаружить везде, где указывала древняя топография, но не па ушной раковине. Однако как только развивалась какая-нибудь болезнь, на ухе тут же появлялся чувствительный участок кожи, причем и здесь каждому больному органу соответствовало свое «седалище болезни». Подмеченному факту в те отдаленные годы уделили мало внимания, и только в 1956 году французский врач П. Ножье составил схему расположения «точек раздражения» на ушной раковине. То обстоятельство, что они появляются только с возникновением определенного заболевания, позволяло использовать точки для так называемой уходиагностики, то есть обнаружения того или иного недуга по изменению чувствительности кожи уха. Уходиагностика могла бы служить подспорьем при обычном врачебном обследовании, когда возникало сомнение в установленном заболевании, удобно было бы ее также применять при профилактическом осмотре; тем более, что зачастую чувствительное место появляется на ухе раньше, чем сам больной явно ощутит недомогание. Однако некоторые иглотерапевты несколько переоценили этот метод диагностики, что в свое время сильно восстановило против него многих медиков. Надо сказать, что у иглоукалывания, как метода лечения, среди современных врачей больше противников, чем приверженцев. Это скорее всего объясняется тем, что многое остается неясным в механизме воздействия уколов на живой организм. Например, до сих пор неизвестно, что собой представляют «точки жизни», а о том, почему введение игл приносит иногда исцеление, пока лишь строят всевозможные догадки. Здесь безусловно необходимо серьезное исследование, которое позволит дать ответ на многие вопросы, а также, возможно, раскроет и нечто новое в иглоукалывании, что было не под силу обнаружить древним эмпирикам. Если в этой области науки появится со временем что-либо новое и интересное, мы постараемся рассказать о нем нашим читателям. Д. ОСОКИЫА
ЕСЛИ БЫСТРО НАЙТИ НУЖНУЮ ТОЧКУ... Во второй половине 1945 года я руководил специализированной хирургической помощью и лечением в одном из крупных соединений Красной Армии, воевавших на Дальнем Востоке. Именно тогда мне пришлось столкнуться со способом лечения, о котором до того времени я не имел ни малейшего понятия. Это было известное сейчас всем иглоукалывание, или, как его иначе медики называют, акупунктура. Нас этот метод лечения очень заинтересовал, появилось желание научиться применять его в нашей врачебной практике, а также, возможно, и понять, что это за загадочные точки на теле человека, уколы в которые помогают исцелять болезни. В те годы, когда я впервые узнал об иглоукалывании, о нем в общем-то было мало известно. Впоследствии ценность и действенность этого метода лечения подтвердили многие медики, и"сейчас акупунктуру применяют во многих странах, в том числе и в СССР. Меня и моих сотрудников иглоукалывание заинтересовало прежде всего как метод обезболивания, так как было известно, что введен ие игл в определенные точки на коже человека позволяет быстро н без специальных наркотиков снять боль у него. Это могло быть особенно удобно в полевых условиях. Древняя топография точек была нами тщательно изучена. И поскольку я занимался хирургией в челюстно-лиие- вой области, то для меня были важны те участки кожи, которые были бы пригодны для обезболивания именно при таких операциях. Оказалось, что для этого подходят 116 точек; например, Так выглядит тобископ
•70 Поиск точки на руке женщины зубную боль устраняли уколы в 71 точку, боль в области языка легко было снять введением игл в 12 точек. Если научиться быстро находить их. то провести обезболивание — дело секунд. Быстро найти нужную точку... В это как раз все и упиралось. Достичь в подобном деле совершенства, которым славились древние врачеватели, нам было трудно. Прежде всего потому, что не хватало времени на обучение. А если не уметь делать это быстро и точно, то пропадает всякий смысл применять обезболир.'line иглоукалыванием. Думаю, что такие же трудности стояли и перед другими врачами, получившими европейское образование, которые хотели стать иглотерапевтами, но не могли треть своей жизни посвятить искусству нахождения пресловутых точек. Возможно, поэтому лечение иглоукалыванием сейчас ие всегда приносит исцеление, а это порождает скептиков, совсем отрицающих пользу акупунктуры. Короче говоря, следовало разработать быстрый и простой способ нахождения участков кожи, пригодных для введения На листьях растений обнаружены точки с высокой электропроводностью; на фотографии ■•— тобископом исследуют лист филокактуса нгл, с тем, чтобы снимать боль. Для этого, как мне казалось, важно было установить, чем отличается ткань, укол в которую приносит пользу, от той же ткаии, расположенной рядом, но введение нгл в которую не дает никакого результата. Однако в научной литературе ие раз описывались безуспешные попытки найти это различие. Ни анатомический, ни гистологический, ни цитологический анализ ничего не давал. И вот в 1957 году в одном из японских научных журналов появилось сообщение о том, что будто бы электрическое сопротивление в важных для иглоукалывания участках кожи меньше, чем в остальных местах. Дело в том, что вообще кожа человека и животных плохо проводит электрический ток, сопротивление ее — около 50 000 ом, это известно еще со школьной скамьи. Судя по сообщению японцев, в точках для иглоукалывания сопротивление было намного меньше. Мы сразу ухватились за это сообщение — ведь, наконец, появилось объективное подтверждение существования «седалищ болезни». У иас в лаборатории Точки на листе виллареции эксперимент, описанный в японском журнале, был повторен. Действительно оказалось, что только в точках, примерно соответствующих древней топографии, электрическое сопротивление кожи резко падало — в десятки раз. А через некоторое время мы вместе с инженером В. И. Михалевским создали портативный прибор, позволяющий почти мгновенно находить места для введения игл. Название, которое мы дали прибору, — тобископ — происходит от трех слов: первая половина «тоби» — от «точек биоинформацни», так как я считаю вполне вероятным, что точки — это окончания каких- то каналов, по которым организм получает информацию из окружающей среды; вторая часть «скоп» — от греческого «скопео», что значит «смотреть». Тобископ состоит из двух частей: металлического стержня- электрода и собственно искателя точек, похожего на большую шариковую ручку (весит он всего 150 г). Пациент берет в руку электрод, а врач водит по коже искателем; как только острие его попадает в нужное место, в приборе зажигается миниатюрная электрическая
Точки на листе антуриума лампочка. На всю операцию уходит всего несколько секунд. Это было то, что нужно! Сейчас тобископ выпускает объединение «Союзмедтехни- ка», а в 1967 году его экспонировали на «Экспо-67» в Монреале. Кроме того, на прибор получены патенты в Англии, Франции и Италии. Если к тобископу подключить микроамперметр, то можно измерить, как меняется электропроводность кожи в разных местах. С помощью прибора мы установили, что участки с пониженным сопротивлением току —это круглые пятнышки диаметром не более 1 мм. Такие пятнышки есть не только у человека и животных, но также и на листьях растений. Кроме того, тобископ нам позволил подтвердить, что на ушной раковине здорового человека нет участков с повышенной электропроводностью, но, как только возникает болезнь, на ухе такой участок обнаружить удается, причем каждому заболевшему органу соответствует определенная точка. Для этого было обследовано несколько сотен больных, и, не заглядывая в историю болезни, мы сделали по- Поиск точек на ухе с помощью тобископа пытку поставить диагноз по тому, что нам показывал тобископ. Наши заключения почти точно совпали ( тем, что было записано в ичториях болезней. И даже больше, уходиа- гностика позволила выявить некоторые сопутствующие заболевания, о которых врач и не подозревал. Кроме того, прибор позволил нам дополнить схему расположения чувствительных участков на ухе. Сейчас их около 50. Понятно, что исследование тобископом не может заменить обычного врачебного осмотра, об этом не может быть и речи. Прибор будет подспорьем в руках тех, кто изучил топографию «точек жизни», его удобно также применять для профилактических осмотров, особенно в полевых условиях геологических партий, на подводных лодках и космических кораблях. Итак, у нас теперь есть способ быстро обнаружить точки для иглоукалывания, но ни мы, ни другие медики так н не знаем точно, почему на одних участках кожа хорошо проводит ток, а на других иет, зачем это Поиск точек у собаки нужно живому организму и почему уколы в эти участки помогают лечить, хотя пользуемся этим замечательным свойством человеческой кожи почти ежедневно. Возможно, разгадку следует искать на молекулярном уровне. Я надеюсь, что со временем природу таинственных «точек жизни» установят биологи и биохимики. Доктор медицинских наук | М. К. ГЕЙКИН |
74
ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ Теодор уокер ВОЗВРАЩЕНИЕ СЕРОГО КИТА Мы шли по обширной лагуне Скаммона, омывающей унылые песчаные берега мексиканской Нижней Калифорнии. Метрах в тридцати от нас из воды вынырнуло чудище размером с автобус. Оно разевает пасть и показывает великолепный китовый ус — множество' роговых пластин, свисающих с верхней челюсти. Сквозь пластины струятся ручьи грязной воды. Длинные ленты водорослей свисают из пасти. Похоже, что перед нами некое доисторическое чудовище. Собственно говоря, так оно и есть. Перед нами некогда почти вымерший калифорнийский серый кит (Eschrichtius gibbosus). Пока кит не ушел под воду, мы рассмотрели продолговатую, суживающуюся к пасти голову. Многочисленные ракообразные и членистоногие облепили огромное туловище. Изрезанная шрамами и облепленная ракушками кожа кита кажется серой. Этому и обязан кит своим именем. Иногда его называют и китом- пустынником, потому что места зимнего спаривания приурочены к пустынным мексиканским берегам. Каждый год киты путешествуют из холодных арктических в теплые воды Тихого океана. Моцион немалый— туда и обратно около восьми тысяч миль. Серые киты плывут вдоль берега, и наблюдать их в естественных условиях гораздо легче, чем китов других видов. Однако многое в поведении серого кита остается загадкой. Предками серых и прочих китов были сухопутные животные, которые ковыляли на четырех лапах пс первобытным папоротниковым зарослям. Постепенно суша, на которой они жили, скрылась под водой, и животным пришлось приспособиться к новым условиям. Передние конечности превратились в сильные, обтекаемой формы плавники. Задние лапы исчезли совсем, хотя в скелете китов и сохранился их след—небольшие остаточные кости. Двигая хвостом в вертикальной плоскости, многотонный кит легко разрезает воду. Обычно серый кит плывет со скоростью четыре узла (чуть меньше восьми километров в час), но при необходимости он может в течение часа держать скорость и десять узлов. А чтобы выпрыгнуть из воды, ему приходится разогнаться до тридцати узлов. Каждые 15 минут он выныривает на поверхность, чтобы набрать в легкие воздух через небольшие ноздри б верхней части головы. ф Мы наблюдаем, как великан поглощает пищу. Оставляя глубокие борозды на дне лагуны, кит заглатывает крабов, креветок, моллюсков — все, что попадается на пути, даже мусор со дна. Набив пасть, кит опрокидывается назад. Он встает вертикально, перебирая хвостом или упираясь им в дно. Затем кит полуторатонным языком выталкивает воду через пластины. Когда кит находится в вертикальной позе, то в соответствии с законом гравитации содержимое рта «проваливается» во вместительный желудок. Серый кит может заглатывать пищу и в горизонтальном положении, но вертикальная стойка выгоднее, она помогает очистить фильтрующие пластины от песка и быстрее проглотить пищу. Другие считают, что кит встает на хвост не для того, чтобы было легче глотать, а чтобы оглядеться по сторонам, посмотреть, нет ли опасности, или проверить свой курс по береговым ориентирам. В ответ на подобные утверждения я доказываю, что в вертикальном положении поле зрения кита невелико и что
кит ориентируется в основном при помощи эхолокации. Поздно вечером, когда на нашем исследовательском судне все затихло, я опустил за борт гидрофон, чтобы подслушать «разговор» китов. У китов нет голосовых связок, но тем не менее они издают разнообразные звуки, которые разносятся сквозь толщу воды на удивительно большие расстояния. Об этом хорошо сказал биолог Шеффер в книге «Год кита». «Кит всегда передвигается в море звуков»,— пишет Шеффер.— «С момента рождения и до смерти, днем и ночью, он внимает нескончаемой симфонии жизни». Пощелкивание и хруст креветок и крабов, скрежет и ворчание, пыхтение и гудение сотен рыб, визг и вой дельфинов, грустные крики птиц над головой, болтовня других китов, завывание ветра и вибрация движущейся воды — все эти звуки обрушиваются на кита. Он физически ощущает эту музыку — вода давит на него пеленой нескончаемого звука. Песня почти вымершего горбатого кита напоминает приглушенный корнет и волынку. Совершенно иначе, хотя и не менее впечатляюще, поет огромный спермацетовый кит, вид, к которому принадлежал и знаменитый Моби Дик. Он посылает в пространство звуки, равные тому реву, который слышит человек, находящийся в шести метрах от реактивного двигателя, работающего на полную мощность. Никто толком не знает, каким образом киты издают звуки. Горбатый кит, по всей вероятности, издает звуки, пропуская воздух через легкие и глотку. Может, так поступает и серый кит. Надо сказать, что серому киту нехватает музыкальности горбатого и силы звука спермацетового кита. Серый кит всего-навсего монотонно щелкает. Эти высокочастотные щелчки, отражаясь, помогают ему находить стаи рыб и придерживаться правильного курса. ф Китов видно и с берега. Перед рождеством недалеко в море вибрируют тонкие струйки пара, которые, то появляясь, то исчезая, напоминают процессию старых паровозиков. Под каждым облачком пара — конденсатом из выдыхаемого теплого воздуха — плывет на юг серый кит. Лето он провел у берегов Камчатки, питаясь планктоном и крабами. С приходом холодов, повинуясь древнему инстинкту, киты отправляются на юг. Они минуют Алеутские острова, отдыхают у устья реки Колумбии, после чего плывут дальше на юг вдоль берегов Орегона и Калифорнии. Некоторые полагают, что во время путешествия серые киты ничего не едят, а живут за счет жира, нагулянного за лето. Я с этим не согласен. Несмотря на огромную силу и выносливость, китам необходимо есть для поддержания сил в путешествии, длящемся не менее трех с половиной месяцев. Обычно кит ищет еду на дне океана, во время же путешествия он питается всем, что встретится в пути, в том числе и рыбой. Глядя на плывущих китов, я всегда испытываю чувство благоговения. Ведь передо мной животные, просуществовавшие миллионы лет и почти полностью уничтоженные за несколько десятилетий беспощадного промысла. Но с 1937 года после принятия международной программы защиты количество серых китов возросло. Международная комиссия но охране китов, в состав которой входят представители 15 стран, в прошлом году предложила продлить запрещение на убой серых китов на неопределенное время. ф Очень немногие видели китов под водой. Среди счастливчиков —ныряльщики из исследовательской группы Жака-Ива Кусто. Они умудрялись плыть за китом, зацепив лодку за хвостовой плавник. Время от времени они ныряли, чтобы сфотографировать гиганта. Один из ныряльщиков не рассчитал расстояния и очутился на спине самки рядом с новорожденным детенышем. Большинство же довольствуется видом с берега: процессия китов считается одним из интереснейших з'релищ на Западном побережье Америки. В окрестностях Сан-Диего ежегодно собираются тысячи людей, чтобы проводить китов на юг. Весной народу толпится не так много — возвращаясь в Арктику, киты плывут далеко от берега. Однажды, во время миграции, я на лодке плыл за огромным китом. Я не сразу заметил, что кит шел в сторону мола и должен был наткнуться на него.
В последний момент он выскочил из воды и, повернувшись в воздухе, упал набок. Снова и снова проделывал он эту процедуру, каждый раз поворачиваясь на несколько градусов в сторону моря. Для того чтобы полностью исправить ошибку, ему понадобилось десять прыжков. Я был отнюдь не первым свидетелем подобного представления. В тот раз, к счастью, никто не пострадал. А вот в 1956 году команда небольшого научного судна чуть не погибла. Чтобы изучить пульс серого кита, они следовали очень близко от самки с детенышем, стараясь приладить к ней электрокардиографический лот. Неожиданно гигантская мама повернулась и напала на судно, погнула винт и пробила огромную дыру в днище. Другая встреча такого рода чуть не стоила жизни моему другу. Он нырнул и очутился на таком близком расстоянии от кита, что до него можно было дотронуться. Именно это он и сделал. По телу кита прошла дрожь, а затем все закружилось и встало вверх дном. Очнулся мой приятель, когда его втаскивали в лодку. На лбу у него до сих пор шрам — след от соприкосновения с обросшим ракушками хвостом. Хвост — единственное оружие серого кита. Но зато какое оружие! Когда я вижу на близком расстоянии хвостовые плавники, я всегда вспоминаю слова старшего помощника из «Моби Дика»: «В моем вельботе нет места тому, кто не боится кита». ф Историки полагают, что первыми китобоями были баски, которые били китов в Бискайском заливе еще в X веке, а к XVI веку продвинулись к берегам Ньюфаундленда. Англичане, а вслед за ними и голландцы начали бить китов у Шпицбергена в 1610 году. В Америке охота на китов превратилась в промысел в середине XVII века. В конце XIX века китобойный промысел пошел на спад: светильная плошка с китовым жиром уступила место керосиновой лампе. Спрос на китовый ус держался дольше. Наши прадеды и прабабушки носили зонты со спицами из китового уса, корсеты с пластинами из китового уса и, правя лошадьми, помахивали хлыстами из китового уса. На западном побережье США центром китобойного промысла был Сан-Франциско. Здесь добывали серого кита. Хоть он и поменьше спермацетового, однако жира в нем достаточно. Известнейшим китобоем был Мелвилл — автор «Моби Дика». В отличие от других в нем сочетались опыт охотника, глубокий интерес к зоологии и талант писателя. В своих книгах Мелвилл справедливо писал, что с ноября по май «самки заходят в прибрежные лагуны, где производят на свет потомство. Беременность у них длится около года». Мелвилл заметил, что, когда наступает время родов, китихи забираются в самые далекие от открытого моря участки лагун. Мои пятилетние наблюдения подтвердили это: некоторые самки действительно предпочитают такие уголки. Высокая соленость воды в лагунах помогает новорожденному китенку держаться на поверхности. Однако большинство самок рожают у входа в лагуну, а некоторые даже в море. К сожалению, никто из людей еще не был свидетелем рождения серого кита, кита, которому спасена жизнь, которому больше не угрожает гарпун китобоя. Благодаря международной охране поголовье китов растет. Предполагают, что сейчас живет около восемнадцати тысяч серых китов. Я лично считаю, что их не более шести тысяч. Изучение серых китов продолжается. С каждым годом мы узнаем о них все больше. Но несмотря ни на что киты всегда останутся существами «необыкновенными и загадочными», как назвал их автор «Моби Дика». Перевод из журнала «National Geographic» И. ГУЛЬКЕВИЧ
переваривается. Крупная рыба полностью растворяется в желудочном соке кашалота чуть ли не за 20 минут! Глюкоза, гликоген и другие углеводы быстро всасываются стенками желудка и разносятся кровью по закоулкам обширного тела. Значит, чем лучше пообедает кит, тем дольше он может быть под водой. Водолазы, работавшие на глубине всего в десятки метров, при подъеме на поверхность делают длительные остановки. Выражаясь специальным языком, они подвергаются длительной декомпрессии — снижению давления. Если с этой глубины человека поднять быстро, то кровь в нем как бы закипит — в ней образуются пузырьки азота. Эти пузырьки закупоривают и даже разрывают кровеносные сосуды. Киты всплывают с огромной глубины за считанные минуты и кесонной болезнью ие болеют, сосуды у них не лопаются: животное уходит под воду с од- ной-единствеиной порцией воздуха, азота там немного, и при подъеме он не повреждает кровеносные сосуды. Ю. ЗВАРИЧ С ПОВЕРХНОСТИ НА ГЛУБИНУ Умению китов нырять завидуют и млекопитающие, и рыбы. И не мудрено, кашалоту, например, в поисках добычи ничего не стоит нырнуть на двухкилометровую глубину и пробыть там два часа кряду. И все это время тело кита стискивает страшное давление. И все это время кит не дышит. Почему он так долго обходится без кислорода? Однозначного ответа на этот вопрос нет: природа наделила гиганта несколькими приспособлениями. Так, кит не реагирует на накопление в Крови углекислого газа, а его мышцы насыщены шюглобином, в критические минуты снабжающим ткани кислородом. На крупных кровеносных сосудах кита мудрая природа установила своеобразные переключатели крови. Это сфинктеры — круговые мышцы, которые во время пребывания зверя под водой перекрывают ток крови к второстепенным органам и направляют его к сердцу, к головному и спинному мозгу. Пожалуй, самый главный секрет феноменальной выносливости кита — это анаэробное дыхание. В тканях животного все время распадаются крахмал, глюкоза и гликоген. Ма- кроэргические связи между молекулами разрываются, и выделяется энергия, позволяющая кашалоту долго охотиться под водой. Наибольшее количество энергии дает окисление глюкозы. Одна грамм-молекула глюкозы, окисляясь, выделяет 674 тысячи калорий. Для пребывания под водой громадного организма надо много энергии. И кашалот все время заботится об этом. Запас углеводов он пополняет, питаясь рыбой и кальмарами. Ферменты его желудка обладают таким сильным действием, что нища почти сразу
ОТ МАЙОНЕЗА ДО МАТРАЦА Кит — кладовая разнообразнейшего сырья. Из китового мяса делают консервы, колбасу н просто готовят разные блюда, а также белковый препарат, без которого не обойтись при взбивании мороженого и майонеза на пищевых предприятиях. Кости кита перерабатывают на муку, кожа идет на подметки. А из внутренних органов получают гормональные препараты. Китовый жир есть в каждой пачке маргарина. Киты невольно омрачили многим из нас счастливую пору детства. По крайней мере тем, кто не любит рыбьего жира, который все чаще делают ие из рыб, а из китов. И для этого есть весомое основание: в грамме печеночного жира финвала — сельдяного кита—содержится 300 000 международных единиц витамина А, а у трески — 2000. Китовый ус, без которого не мыслили свою жизнь модницы в начале нашего века, сейчас заменили пластмассы, но и по сей день им набивают матрацы, используют в изготовлении искусственных страусовых перьев или волос, вплетают для прочности в шелковые материи. Особую ценность представ- . ляет голова зубатых китов. Вернее, не голова, а пустоты в ней, заполненные спермацетовой массой. После соответствующей обработки из этой массы получается ценнейшее вещество — спермацет. Твердый спермацет на 98°/о состоит из эфиров насыщенных кислот, преимущественно из цетил- пальмитата. Лучшие кремы и мази делают именно на спермацетовой основе. Из спермацета можно изготовить и высококачественные свечи, они горят очень ярко и без копоти. В желудках кашалотов иногда прячется очень дорогое вещество — амбра, или серый янтарь. Весят «кусочки» амбры иногда центнер, а их стоимость выражается астрономическими цифрами. Амброй кит обволакивает хитиновые клювы кальмаров, перед тем как освободить от них свой кишечник. Амбра легко растворяется в в спиртах, зфирах, маслах. Ее считают лучшим фиксатором цветочных запахов. Говорят, что носовой платок, смоченный амбровыми духами, пахнет годами. Ю. КОСТИНА
80
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ ЛЕОНА Т. РАЙНОУ (при участии РОБЕРТА РАЙНОУ) ГОД ПОСЛЕДНЕГО ОРЛА ОТРЫВКИ ИЗ НАУЧНО-ФАНТАСТИЧЕСКОГО РОМАНА ПЕЧАЛЬНОЕ СХОДСТВО «Всякое сходство персонажей этой книги с реальными лицами является чистейшим недоразумение м». Такое предуведомление красуется на титульных листех множества книг, издаваемых в США. Дело в том, что Джонов Смитов в Америке почти столько же, сколько у нас Иванов Кузнецовых, а Майклов Джексонов, как у нас Михаилов Яковлевых, и если американский писатель даже в фантастическом романе назовет злодея Джоном Смитом или Майклом Джексоном, может случиться, что реальные Джоны Смиты или Майклы Джексоны, увидев в том намек на собственную персону, обратятся в суд с требованием денежной компенсации за причиненный моральный ущерб. И потому, дабы не разориться по такому случаю, писатель спасает себя столь своеобразным примечанием. Однако в 1970 году в Нью-Йорке вышел научно- фантастический роман-памфлет «Год последнего орла». И его автор Леона Райноу, публицист и общественная деятельница, вопреки всем обычаям снабдила книгу уведомлением прямо противоположного рода: «Всякое возможное сходство этой книги с научной фантастикой является чистейшим недоразумением. Сходство с реальными лицами, личностями и событиями в США — в прошлом, настоящем и будущем — является печальным факто м». Леона Райноу — активная защитница природы своей страны. Этому она посвятила свою общественную деятельность и свои книги. И хотя автору недостает литературного мастерства, ее роман привлекает публицистической остротой. «Год последнего орла» — роман-предостережение, сатирическое и трагическое одновременно. Мир будущего рисуется Леоне Райноу страшным не случайно — ведь в ее стране проблема гибели флоры и фауны, отравления рек, загрязнения и заражения воздуха стоит сейчас так остро, как, пожалуй, ни в одном другом месте планеты. Надо сказать, что писательница весьма четко увидела истинные причины этой национальной трагедии в социальной системе царства бизнеса и в политической психологии американских «верхов». Заранее пересказывать содержание романа не стоит. В этом и следующих номерах читатель ознакомится с его фрагментами, на наш взгляд, наиболее интересными. Борис ВОЛОДИН Знаменательными и тревожными событиями был отмечен 1989 год от Рождества Христова. Первым, самым важным, был, конечно, этот массовый психоз, этот шабаш хаоса, официально именовавшийся Двухстолетием конституции Соединенных Штатов. Вторым было долгожданное возвращение Первой экспедиции на Марс и ее ужасный конец. Третьим — трагедия прославленного пернатого хищника — Белоголового Орла, национальной эмблемы США. И наконец—правда, для всех, кроме меня, это событие было наименее значительным— именно в 1989 году я решил вернуться на планету Земля после десяти долгих, холодных лет, проведенных на синхронном спутнике, где я вел научные исследования. Моя миссия была выполнена. Ведь подлинная цель моего бегства в небеса состояла вовсе не в том, чтобы принести себя в жертву науке и прогрессу. Истинная причина была глубоко личной.
Чтобы придти в себя, мне понадобилось больше времени, чем я рассчитывал. Рана, нанесенная мне, была слишком глубока. Для молодого преподавателя орнитологии с честно заработанной первой научной степенью я был необыкновенно глуп и доверчив. А Нора была стерва, — я это замечал и раньше. И когда она, ничего не объяснив, так жестоко бросила меня, я счел за лучшее навсегда покинуть мир. Но вот наступил день, когда я почувствовал, что мне уже все равно. В тот день я и решил вновь погрузиться в лихорадочную атмосферу Земли. И это была моя самая большая в жизни ошибка. Как только меня окутало тяжелое, серое воздушное одеяло, мое звездное настроение погасло, как догоревший бенгальский огонь. Сама атмосфера планеты была словно пропитана эссенцией всех моих прежних земных горестей — горестей, с которыми я надеялся расстаться, вознесясь в небо. Все они ждали меня здесь, на Земле, ждали, чтобы снова опутать и поглотить меня, как только я вернусь. Едва я вышел из стратолайнера, как земля и небо заплясали вокруг. Ноги мои не выдерживали непривычной тяжести, воздух давил со всех сторон. Я вцепился в поручни трапа, охваченный внезапным желанием снова и уже навеки вернуться на свой спутник. Но возврата не было... По летному полю во все стороны струились нескончаемые потоки людей, но никто не обращал на меня ни малейшего внимания. Через некоторое время я почувствовал досаду, а потом так разозлился, что почти забыл о своих душевных муках. Ведь это я, Заслуженный Космонавт (так было написано в Послании Президента), поставивший мировой рекорд пребывания в космосе,— и никто даже не остановится на меня поглазеть! Где оркестр? Где торжественная встреча? Я стоял на летном поле, покачиваясь от собственного веса. А шум! Звуковые удары от взлетавших стратолайнеров, один за другим накатывавшиеся на меня, сливались в один сплошной оглушающий рев. У меня тут же заболели уши. Ощущение было такое, будто меня лупили по голове чем-то тяжелым. И среди этого шума донеслось: — Фитц! Фитц! Я растерянно огляделся. Над бетонным полем откуда-то появился скиммер на воздушной подушке — он петлял среди толпы, люди шарахались от него в стороны, как куры. Скиммер опустился, из него выскочила знакомая фигура и устремилась ко мне. — Эй! — услышал я.— Погоди, не падай— я иду! Джо! Круглолицый, взъерошенный Джо, который когда-то провожал меня, теперь пришел меня встретить. Ему была поручена связь со мной — он занимал пост заместителя помощника заместителя специального уполномоченного по космической связи и преданно слуи^ил мне, занимаясь моими земными делами. Это был лучший приятель в мире. Джо остался точно таким же, каким я его помнил: бритая голова со скромным клоком волос, свисающим на лоб, рыжая рубашка с открытым воротом, широкая улыбка. — Батюшки!—завопил он.— Не очень- то ты поправился на собственной стряпне! А что это белое у тебя в волосах? — Звездная пыль,— отвечал я, пытаясь шагнуть ему навстречу непослушными ногами, как будто увязшими в густой патоке.— А в темноте у меня вокруг головы еще и ореол светится. — Да и сгорбился что-то,— Джо вцепился в мою руку. — Знаешь, там ведь тесновато. Все десять лет только и дела, как бы не удариться головой о какую-нибудь распорку. — Ничего, выпрямишься. Сразу, как только начнешь разглядывать новые здания.— Джо нагнулся и взял мой чемодан.— Я назначен к тебе гидом-опекуном, пока ты тут не освоишься. Не спрашивай, как мне это удалось! У меня тут завелось знакомство с ЭВМ-91, а она запанибрата с самим Главным Компьютером — каждое воскресенье играет с ним в винтики и болтики. Он пнул ногой столбик у выхода с летного поля. Немедленно раздались звуки духового оркестра. — Эта штука должна была включиться в первый же момент, как только ты ступил на твердую землю,— виновато усмехнулся Джо.— Наверное, что-то заело. Ну что ж, добро пожаловать домой! Он хлопнул меня по плечу, мои ослабевшие ноги не выдержали, и я сел на землю. Он кинулся меня поднимать.
— Извини! — прокричал он. — Ничего! — закричал я в ответ.— А куда это меня привезли? — Да ведь ты отсюда улетал, разве не помнишь? С тех пор тут только кое-что усовершенствовали. Нас окружала необозримая бетонная пустыня; там и сям над ней торчали какие-то долговязые зеленые зонтики. Десять лет назад — я это прекрасно помнил!— взлетную дорожку окаймляла зеленая травка, а на краю летного поля стояло несколько приземистых старых дубов, где гнездились птицы. — Тебе нравятся эти новые вердатиле- новые пальмы? — крикнул Джо в промежутке между двумя звуковыми ударами.— Там стоят стереорекордеры с записями птичьего пения. Их, конечно, не слыхать, но все равно приятно. — Но где же река? Тут была река,— прокричал я. — Это длинная история. У нас решили, что реки никому не нужны. К тому же сухие русла — идеальная дорога для скиммеров. Пойдем. Я сразу узнал здание Штаб-Квартиры Космической Службы, похожее на цементные соты. Но теперь рядом с ним громоздился полукруг серых стеклянных стрел — они, казалось, пронзали небосвод и уходили все вверх и вверх, а серое небо волновалось вокруг них, как океан, и вместе с ним — маленькие облачка, как клочья пены... У меня закружилась голова. Джо бережно усадил меня в скиммер, и скоро мы очутились у главного входа. — Посиди тут, — сказал Джо, — я все оформлю. Джо ушел, а я остался в машине, одолеваемый дурнотой и слабостью. Здесь было тепло и душно, но меня бил озноб. Даже на спутнике меня никогда так не трясло. Джо вернулся быстро — видимо, мое прибытие на Землю не произвело особого переполоха. Он тащил с собой выданную мне почетную грамоту — «Герою Космоса»— с золотьш обрезом и отштемпеле- ванными подписями президента и членов президентского совета (внизу были мелким шрифтом напечатаны скромные советы насчет того, как ее можно вставить в рамку), литерные продуктовые карточки на месяц и ордер на комнату, сроком тоже на месяц. Мне дали квартирку на 78-м этаже стеклянной стрелы номер 9. В каждом из десяти таких зданий, окружавших Штаб- Квартиру, было по сотне этажей. На уровне 50-го этажа все десять зданий соединялись закрытой галереей с движущимся тротуаром. Он двигался только в одном направлении — направо, и если нужно было попасть в здание, находящееся слева, то приходилось проезжать весь круг. — Почему это? — спросил я Джо. — Для архитектора это было дело принципа, — объяснил он. — Он ненавидел все левое. Комната была крохотная, но удобно обставленная: диван-кровать, стул, на полу — толстый ковер, а на стене — фреска, изображавшая полуразвалившуюся изгородь, как на старинной ферме, с голубыми звездочками цикория и еще какими-то белыми цветами. Но главное, в квартире был душ! Джо только еще направился к двери, а я уже начал срывать с себя одежду. Это было невежливо— мне бы надо было хоть немного с ним посидеть, — но я махнул рукой на приличия. Я так мечтал об этой минуте на своем спутнике, где регенерированной воды хватало максимум на обтирания!.. Окна в комнате не открывались, и такого шума, как на улице, здесь не было. Правда, ударные волны от стратолайне- ров долетали и сюда. — А что, перерывов на обед у них не бывает? —зло спросил я. — Ничего, привыкнешь, — улыбнулся Джо, уже берясь за ручку двери. — Не пройдет и года. Без этого будет даже скучно. — Достань мне какие-нибудь затычки для ушей! — крикнул я ему вслед. Я встал под душ и пустил горячую воду. Невиданное блаженство! Я забыл про звуковые удары, про несостоявшуюся торжественную встречу, про все на свете. И только я с наслаждением намылился во второй раз, как вода перестала идти. Я стоял, как дурак, и ждал, а она все не шла. И только тут мне впервые бросилось в глаза маленькое объявление возле крана. Там было написано: «ПОЛЬЗОВАНИЕ ДУШЕМ СВЫШЕ ОДНОЙ МИНУТЫ И БОЛЕЕ ДВУХ РАЗ В НЕДЕЛЮ ЗАПРЕЩАЕТСЯ. ЗАЯВКИ НА ДУШ ПОДАЮТСЯ ЗАБЛАГОВРЕМЕН-
НО КОМПЬЮТЕРУ «ЗЕТ». НАРУШЕНИЕ ВЫШЕПРИВЕДЕННЫХ ПРАВИЛ КАРАЕТСЯ ЛИШЕНИЕМ ДУША НА ПОЛГОДА.» К счастью, в ванной висело несколько полотенец, и я смог кое-как стереть с себя мыльную пену. Ощущение было такое, будто я превратился в змею, которая собирается менять кожу. Я схватил телефонную трубку и позвонил в «Стол справок». «Алло, — произнес металлический голос, — это Стол справок. Говорит автомат. Пожалуйста, посмотрите в список телефонов и наберите нужный вам номер». Щелчок. Я пробежал глазами список. «Водоснабжение» — вот что мне нужно! Ответил мужской голос: «Служба водоснабжения. Заявки принимаются с шести до девяти часов утра. Пожалуйста, позвоните в указанное время». Щелчок. Ну, это им так не пройдет! Я отдал десять лет жизни служению своей стране, и по крайней мере на один хороший душ я имею право! Безобразие! Я буду жаловаться в Конгресс, в Штаб-Кварти- ру Космической Службы! Напишу в газеты! Я набрал телефон Управляющего. Холодный женский голос, записанный на пленку, ответил: «Если речь идет не о жизни и смерти, и не об атомном нападении, и не о вашей неплатежеспособности, вас просят воздержаться от обращения к Управляющему. В наших десяти зданиях 13017 комнат, а Управляющий только один. Если каждый квартиросъемщик хотя бы раз в месяц позвонит Управляющему, это составит 650 звонков за один рабочий день, 108 звонков за час, 1,8 звонка в минуту. Если принять во внимание гарантированный законом обеденный перерыв, это составит...» Швырнув трубку, я кое-как напялил одежду и, покачиваясь от слабости, бросился вниз. После долгих блужданий по коридорам мне удалось разыскать главный вестибюль. Там не было ни души — стоял только автоматический регистратор, весь в кнопках и лампочках. Он был утыкан целым созвездием стрелок, показывавших во все стороны. На одной из них было написано: «Управляющий, секция 9». Я постучался в дверь, отделанную под красное дерево. Некоторое время ответа не было — слышались только какие-то щелчки. Потом дверь распахнулась. Небольшой уютный кабинет, устланный пурпурным плюшевым ковром, был освещен мягким рассеянным светом. Посреди комнаты стояла машина, тоже отделанная под красное дерево, с хромированной табличкой: «Управляющий № 9». На мгновение я ощутил жгучее желание раздобыть где-нибудь кувалду. Разобравшись в множестве кнопок, я нашел надпись «Жалобы на обслуживание», напечатал свое прошение и сунул в щель. Последовала серия щелчков, потом выскочила аккуратная карточка с ответом: «ПО ЗАТРОНУТОМУ ВАМИ ВОПРОСУ СЛЕДУЕТ ОБРАТИТЬСЯ К УПОЛНОМОЧЕННОМУ ПО МЫТЬЮ. ПРОЙДИТЕ 50 ШАГОВ НА ЮГ, ПОВЕРНИТЕ НАПРАВО ПО КОРИДОРУ № 6, ПРОЙДИТЕ 40 ШАГОВ, ПОВЕРНИТЕ НАЛЕВО, 3-Я КОМНАТА НАПРАВО. ПОЖАЛУЙСТА, БРОСЬТЕ ЭТУ КАРТОЧКУ В ЯЩИК. БЛАГОДАРЮ ВАС». Уполномоченный по мытью оказался не такой важной персоной: он был отделан всего-навсего под дуб. Но зато вид у него был куда дружелюбнее. Я снова опустил в щель свою жалобу. Машина погрузилась в размышления. Ее ровное гудение то и дело прерывали короткие вздохи и стоны. Потом гудение умолкло. Ответ гласил: «ОЧЕНЬ ЖАЛЬ, ЧТО ВЫ ИСПЫТАЛИ ТАКОЕ НЕУДОБСТВО. ТЕМ НЕ МЕНЕЕ ВСЕ ЖИЛЬЦЫ ЭТОГО ДОМА ПОЛЬЗУЮТСЯ У НАС СОВЕРШЕННО ОДИНАКОВЫМ СЕРВИСОМ И ВНИМАНИЕМ. МЫ ПРОСИМ ВАС, НЕ ПРОЯВЛЯЯ РАЗДРАЖЕНИЯ, ПРИМИРИТЬСЯ С ПРАВИЛАМИ, КОТОРЫЕ ОСНОВЫВАЮТСЯ НА ПРИНЦИПЕ ВСЕОБЩЕГО РАВЕНСТВА И НЕ МОГУТ БЫТЬ ИЗМЕНЕНЫ НИ ПОДКУПОМ, НИ УГРОЗАМИ, НИ В ПОРЯДКЕ ЛИЧНОГО ОДОЛЖЕНИЯ, БЛАГОДАРЮ ВАС». Кровь бросилась мне в голову. Кожа моя, казалось, вот-вот треснет от малейшего движения. Я понял, что в таком виде — заскорузлый, недомытый — никогда не смогу заснуть. Шатаясь, я выскочил из кабинета и забегал по нескончаемой путанице коридоров. Кабинет Главного Управляющего был большим и элегантным. Он был отделан в серебристо-голубых тонах, а посередине, спиной к окнам, стояла великолепная, сверкавшая серебром машина, у ко-
торой поперек лба мерцающими голубыми огоньками было выведено: «Главный Управляющий». Все началось сначала. Теперь я подробнее распространился о своих заслугах, упомянул свои научные степени, опыт работы, космический стаж и мировой рекорд и подписался: «Почетный Космонавт-Наблюдатель в отставке». Я ожидал, что машина будет потрясена. Но она и лампочкой не мигнула. Ответ выскочил тут же — не слышно было даже обычного кряхтения и скрипа. На карточке стояло: «ПО ВАШЕМУ ВОПРОСУ, ОЧЕВИДНО, СЛЕДУЕТ ОБРАТИТЬСЯ К ГЕНЕРАЛЬНОМУ УПРАВЛЯЮЩЕМУ. ПРОЙДИТЕ 50 ШАГОВ К ЮГУ, ПОВЕРНИТЕ НАЛЕВО, ПРОЙДИТЕ 30 ШАГОВ, ПРАВАЯ ДВЕРЬ. БЛАГОДАРЮ ВАС, СЭР». На этот раз дверь за мной уже не захлопнулась, а мягко закрылась. Видимо, мне все-таки удалось произвести впечатление! На массивной ореховой двери Генерального Управляющего висела маленькая позолоченная табличка с надписью «Пожалуйста, снимите шляпу». Я немного растерялся, потому что мне снять было нечего. Когда же дверь в эту святая святых распахнулась, передо мной предстало ослепительное зрелище. В вызолоченном от пола до потолка кабинете стоял Генеральный Управляющий, весь облицованный чистым золотом! Это был самый большой Управляющий, какого я до сих пор видел. На его пульте, как на новогодней елке, перебегали и перемигивались миниатюрные огоньки, тоже золотые. Я робко вошел, жмурясь от яркого света, тщательно отпечатал свою жалобу и почтительно представил ее на рассмотрение этого высшего трибунала. На этот раз на размышления потребовалось еще меньше времени. Ответ, выскочивший из щели, был внезапным, как удар бутылкой по голове. Золотые буквы гласили: «НАМ ОЧЕНЬ ЖАЛЬ, НО ПО ТАКОМУ ВОПРОСУ НЕЦЕЛЕСООБРАЗНО БЕСПОКОИТЬ ГЕНЕРАЛЬНОГО УПРАВЛЯЮЩЕГО. ЕСЛИ РЕЧЬ ИДЕТ НЕ О ЖИЗНИ И СМЕРТИ, И НЕ ОБ АТОМНОМ НАПАДЕНИИ, И НЕ О ВАШЕЙ НЕПЛАТЕЖЕСПОСОБНОСТИ, ВАС ПРОСЯТ ВОЗДЕРЖАТЬСЯ ОТ ОБРАЩЕНИЯ К НЕМУ. В НАШИХ ДЕСЯТИ ЗДАНИЯХ 13017 КОМНАТ, А УПРАВЛЯЮЩИЙ ТОЛЬКО ОДИН. ЕСЛИ КАЖДЫЙ КВАРТИРОСЪЕМЩИК ХОТЯ БЫ РАЗ В МЕСЯЦ ОБРАТИТСЯ К ГЕНЕРАЛЬНОМУ УПРАВЛЯЮЩЕМУ, ЭТО СОСТАВИТ 650 ОБРАЩЕНИЙ В ДЕНЬ, 108 ОБРАЩЕНИЙ...» Я порвал карточку, швырнул ее Генеральному Управляющему в циферблат и шатаясь вышел. Прижимая к груди купленную по дороге в автомате бутылку питьевой воды (цена ее, как я заметил, со времени моего отлета удвоилась), я поплелся по коридору. Через некоторое время я заметил впереди горничную в синей форме с пачкой чистых полотенец подмышкой. Она с любопытством взглянула на меня, и я возмущено выложил ей всю историю. Она захихикала. — Чего ж вы сразу ко мне не подошли? — сказала она. — Уж кого-кого, а вашего водопроводчика я хорошо знаю. Честное слово, десять долларов — не так уж много за хороший трехминутный горячий душ. И вдобавок за пару чистых полотенец. Правда, пришлось дать торжественную клятву молчать об этом до конца своих дней. Через час явился Джо с охапкой журналов и бутербродом. — Как дела? — спросил он таким тоном, каким, по его мнению, следовало говорить у постели больного. Получилось на редкость противно. — У меня, кажется, отекла левая нога,— буркнул я. — Ну ничего, поправишься в два счета,— утешил он меня с самодовольной улыбкой. — На твоем месте я бы не стал особенно расстраиваться. — Я бы тоже не стал, если бы нога отекла у тебя, — огрызнулся я и рассеянно принялся за бутерброд. Он был намазан какой-то незнакомой мне, но вкусной пастой. Джо включил радио. — «...и Космоцентр сообщает, что наш космический корабль, возвращающийся с Марса, сейчас находится на расстоянии всего 37 дней полета и по-прежнему движется по траектории, близкой к расчетной. После одиннадцатимесячного полета все системы корабля работают нормально! Вчерашний метеоритный поток обшивку почти не нарушил. Новых потоков не предвидится. Ученые с нетерпением ожидают прибытия экспедиции. Скоро они смогут познакомиться с таинствен-
ным содержимым запечатанного контейнера, который она доставит с Марса. Существовала ли на Марсе цивилизация? Отчего она погибла? Наконец-то мы получим ответ на вопросы, которые задает себе человечество с незапамятных времен. Прибытие экспедиции намечено на 16 сентября.— на величайший день нашей истории! Это замечательное достижение достойно венчает славные двести лет прогресса, какого не знала ни одна нация в мире!» — Что они там болтают о запечатанном контейнере, куда Клекстон сложил все это барахло, которое собрал на Марсе?— спросил Джо. — Зачем его запечатали? — Чтобы исключить загрязнение, — с чувством собственного превосходства ответил я. — А как же Клекстон — ведь он держал в руках все эти штуки, прежде чем засунуть их в контейнер и запечатать? — Он был одет в простерилизованный скафандр. — А все эти твои ученые шишки в Кос- моцентре — разве они не сунут свой длинный нос в контейнер, как только его вскроют? — Не сомневаюсь, что они примут все меры предосторожности. Джо задумался. Потом в его глазах появилось умоляющее выражение. — Послушай, Фитц, старина, а как бы мне туда попасть? Ведь я же твой гид- опекун, а? Всю ночь меня мучили кошмары. Мне снилось, что какой-то гигант, извергавший звуковые удары, навалил мне на грудь тяжелые бетонные плиты вместо одеяла. Когда утром за мной зашел Джо, я, не дожидаясь завтрака, потребовал, чтобы он повел меня покупать ушные затычки, о которых он, по свойственному ему легкомыслию, забыл. Мы вышли на улицу. Дышать было трудно, так как свой кислородный ранец я решил оставить дома. Вскоре мы оказались в самой гуще громадного торгового центра, выросшего здесь уже в мое отсутствие. Нас окружил целый суматошный город маленьких, нарядных, похожих друг на друга магазинов, которые перемежались с громадными административными зданиями. Среди серого бетона тротуаров там и сям попадались искусственные деревья или фонтаны с бетонными копиями знаменитого брюссельского писающего мальчика, — но им, увы, уже давно было нечего из себя изливать. Бросалось в глаза обилие специализированных магазинов, отличавшихся друг от друга цветом отделки: казалось, здесь есть по отдельному магазину для любого пустяка, любого вида услуг, оборудования, запчастей. В одной лавке продавали исключительно очки с разноцветными стеклами, предохраняющими, как авторитетно гласила вывеска, от «бетонной слепоты». Витрина другой была уставлена запыленными чучелами птиц, на которые пялили глаза любопытные прохожие. Меня так и потянуло туда, но зайти я не решился. Из магазина «Дары планктона» неслись запахи моря; рядом я увидел универмаг «Батарейки и топливные элементы», «Чистку космических костюмов», магазин наручных телевизоров и салон, торговавший транзисторными «слухачами» с гарантией подслушивания любого разговора на расстоянии шести кварталов. Соседняя дверь вела в магазин «Антислухач», где продавали приспособления, гарантировавшие защиту от «слухачей». На каждом шагу нам попадались люди со всевозможными ушными затычками. Некоторые казались просто смехотворными, и я старался на них не смотреть, потому что мне предстояло вскоре выглядеть не лучше. Мы пробирались вперед, пока не заметили вывеску в форме человеческого уха. Джо подтолкнул меня к двери. — Теперь ты поймешь, почему я не купил тебе затычки, — усмехнулся он.— Это все равно, что выбирать жену. Нас вежливо приветствовал продавец— бритоголовый верзила с веселыми глазами и изъеденными флюорозом зубами. На нем были ярко-зеленые, заостренные, как у гнома, уши, — они придавали ему нелепый и какой-то неземной вид. Но встретил он нас совсем по-земному. — Лопоухие, остроухие или невидимки?— быстро спросил он, повернулся на каблуках и схватил с полки несколько коробок. — Электронные? Юмористические? С ручным управлением? Полуавтоматы? Декоративные, как у меня? Цветные? Прозрачные? В какую цену, сэр? Мне осталось только пожать плечами и беспомощно поглядеть на Джо.
— Как насчет Висячих — Собачьих? — продолжал продавец. — Последняя модель! Легко надеваются!.. Он показал на два громадных собачьих уха, которые, как ни странно, очень шли голове-манекену, стоявшему на прилавке. — Чтоб вам провалиться! — сказал я. — Неужели у вас нет таких маленьких круглых затычек — из губчатой резины, что ли... Продавец перерыл множество коробок и в конце концов нашел то, что нужно. Правда, к каждой затычке было для удобства привешено по полуторадюймо- вой цепочке, но я уже не стал возражать. На лучшее надеяться не приходилось. Выйдя из магазина, я взглянул на Джо. Тот по-прежнему молчал. — А где твои затычки? — заорал я, пытаясь перекричать очередной звуковой удар. — Они мне теперь не так уж нужны. Обрати внимание: их носят далеко не все. Только те, кто не утратил остроты слуха. — Но ведь это значит, что ты глохнешь! Джо обиженно кашлянул. — Так говорить у нас не принято. По врачебной номенклатуре это называется «аккомодацией органов чувств». Человеческие уши — атавизм, они хороши только для пещерных людей. Излишняя острота слуха сейчас никому не нужна. — Все ясно: ты читаешь по губам,— безжалостно заявил я. — То-то я вижу, что глаз с меня не сводишь. Словно у меня подбородок в яичнице. — Все читают по губам, — резко возразил Джо. — Теперь этому в школе учат. А кто не выучился в детстве, ходит на вечерние курсы. Ну скажи мне — только честно — зачем нам нужны эти пещерные уши? Притуплённый слух гораздо лучше! Во-первых, он спасает от помешательства. Во-вторых, я могу пойти на вечеринку, где полным-полно народу, и понимать все, что говорит мой собеседник. Держу пари — ты так не можешь! Я подумал, что тут он, пожалуй, прав. — Теперь смотри, куда я поведу тебя завтракать. В самое что ни есть лучшее место в городе! Мы свернули в первый же переулок и через некоторое время оказались перед сводчатой нишей, из которой куда-то вниз вела лестница. Мы спустились по ней и попали в роскошный салон. Вдоль стен стояли небольшие столики, мягко освещенные оранжевыми лампами. Красные бархатные скатерти, покрытые прозрачной клеенкой, напомнили мне о ста- риных уличных кафе в Гааге, где я много лет назад побывал с матерью. Стены кафе были покрыты яркими современными фресками, а пол — толстым зеленым ковром, похожим на дерн. Ни один уличный звук не нарушал здесь благословенной тишины. В зале было человек двадцать, они тихо переговаривались между собой и не спеша ели — по прекрасному старинному обычаю вилками. Мы уселись за столик. Джо поколдовал над панелью с кнопками, раздался негромкий щелчок, и в стене бесшумно отворилась дверца. Там стоял наш завтрак. Конечно, ароматные, шипящие сосиски были только приправлены мясом. Но разве это так уж важно? Этот недостаток с лихвой восполнял глутамат натрия. Яйца — первые яйца, которые я увидел за десять долгих лет, — тоже были ароматизированы, но к этому я привык еще раньше. Еще мой отец говорил, что запах у яиц пропал со времен второй мировой войны — с тех пор, как кур стали выращивать в инкубаторах, — так что деревенских яиц мне отведать не довелось. А теперь передо мной красовалась яичница с зелеными листиками петрушки на желтках — она еще источала жар и была приготовлена из самых натуральных яиц. Просто пища богов! — Не знаю, чего тебе больше захочется — пирога с клубничным вареньем или оладьев. Я заказал и то и другое, — сказал Джо, облизываясь. — Между прочим, я заказывал на твою карточку: она вдвое больше моей. Может быть, хочешь меду, старина? Эрзац, но неплохой. Раньше, на спутнике, я временами начинал побаиваться, не атрофируются ли у меня вкусовые сосочки на языке. Но тут я понял, что мои страхи были напрасны. — А где твой кислородный ранец? — спросил Джо. — А что, я его обязан носить? — Вообще-то нет. Но лучше делать, как все. Я вижу, ты вообще пока не очень приспособился. Уж очень многое
тебе не нравится. Смотри, привыкай поскорее. — Зачем? — зло спросил я. — Как зачем? Иначе тебя поставят на фобоучет. В£е удовольствие от завтрака было испорчено. Мне словно сунули за шиворот сосульку. — А что это за фобоучет? — На эту тему мне с тобой говорить не велено. — Джо опустил глаза. — Но ты уже начал. — Ну, ладно, — со вздохом согласился Джо. — Будем говорить начистоту. Я сам фоб. — Так что же это такое? Что, у тебя припадки бывают? Он обиженно взглянул на меня. — Восемьдесят процентов американцев— точнее, восемьдесят один и две десятых процента. Ничего постыдного в этом нет. Разных фобий сейчас сотни две. Собакофобия, кошкофобия, наукофобия, клаустрофобия, дверефобия, агорафобия... — А можно узнать, какая у тебя? — Погоди, дай кончить. Экскрефобия, планктонофобия, огнефобия, сексофо- бия, амбулафобия, рыбофобия... — Я уже все понял! — Так вот, из-за всех этих фобий пришлось организовать Институт фобофоби- ческой панофобии. Ты идешь туда, тебя обследуют, назначают лечение и ставят на фобоучет. То есть дают испытательный срок. — Ясно. Но скажи на милость, старина, у тебя-то какая фобия? — усмехнулся я. Джо покраснел, но взял себя в руки. — У меня очень хитрая фобия, такая бывает только у интеллигентов. У меня фобофобня. На его лице было написано глубокое страдание. — Большей частью человек начинает с какой-то одной крохотной фобии, а потом понемногу превращается в панофо- ба — всего боится. Это общая . тенденция. А вот фобофобы боятся не чего-нибудь определенного — они выше этого. Самая высшая форма фобии — боязнь боязни, это совершенно абстрактное понятие. Не каждому такое дается. И тут я заметил, что вилка дрожит в его руке. Вид у него был жалкий. Он поднял голову — в глазах у него стояли слезы. Это было так не похоже на Джо... — Давление среды, — пробормотал он. — Люди сигают из окон по десять человек в день. На всех новых зданиях пришлось над первым этажом ставить предохранительные сети для самоубийц. — Да ну? — удивился я. — От рек отказались отчасти и потому, что в них легко утопиться. Ну и, конечно, после Великой Зеленой Чумы 1983 года. — Понятно, — заметил я, радуясь, что он сменил тему. — Ты же знаешь, какая пакость эти реки, — и чем дальше, тем грязнее. Вода в них стала такая густая, что даже не течет. В ней развелась тьма инфекций — больше четырех тысяч видов. Мне опять вспомнилось прошлое — лунные блики на воде, бегущие по реке суда, гудки... — И как же вы разделались с этой грязью? — Это оказалось не так уж сложно, как только всем стало ясно, что нужны решительные меры. В Великую Зеленую Чуму за две недели сожгли пятьдесят тысяч трупов, и сентименты быстро отбросили. Все было сделано очень просто— взяли и отвели воду из притоков. Поверь, это оказалось дешевле опреснения. Но крупные реки, конечно, пересохли. — Здорово придумано, — кивнул я.— А куда деваются стоки? И чем пополняются океаны? — Чем пополняются? Конечно, стоками, как и раньше. Но теперь стоки не разбавляют чистой водой, и их можно отводить по трубам. Такие трубы тянутся через всю страну. А часть стоков сначала используют для удобрения. — Разумно, — сказал я. — В Азии так делали испокон веку. — Ну что ж, пойдем, старина,— вздохнул Джо. Джо опустил мою продовольственную карточку в щель автомата, подождал, пока на ней не будет сделана нужная отметка, и повел меня к выходу. Продолжение следует
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ Что представляет собой спиртовой раствор прополиса и как его применяют в медицинских целях! У. П. ЖАРИКОВА, Рубцовск Прополис — смолистое вещество, которое вырабатывают пчелы-работницы. У него приятный запах и горьковатый вкус. Свежий клей представляет собой сиропообразную массу желтого или красноватого цвета. Со временем масса загустевает и становится буровато- зеленой или красновато-бурой. Химический состав прополиса изучен недостаточно хорошо, однако известно, что наполовину он состоит из растительных смол; кроме того, в нем около 30% воска и 10% эфирных масел, с которыми и связывают лечебное действие этого вещества. В прополисе есть еще цветочная пыльца, секреты слюнных желез пчел и минеральные соли некоторых металлов, например железа, меди, марганца, цинка. Если выйти вечером в сад, го сразу чувствуется нежный запах цветущего табака, но почему цветы не пахнут днем* Н. Н. ТЕРЕЩЕНКО, Петропавловск ПРОПОЛИС — ПЧЕЛИНЫЙ КЛЕЙ Для чего прополис пчелам? Во-первых, для утепления своего жилища — они покрывают им изнутри стенки улья, замазывая трещины и щели. Во- вторых, пчелы замуровывают им попавших в улей мертвых животных или насекомых. Но прополис нужен не только пчелам. Впервые целебные свойства этого вещества обнаружили, народные лекари. Его издавна применяли для излечения ран и некоторых внутренних заболеваний. В последние 15—20 лет к прополису обратилась и официальная медицина. При каких заболеваниях назначают прополис? Прежде всего, при туберкулезе легких. Помогает прополис и при заболевании дыхательных путей — воспалении трахеи, гортани, бронхов. В этом случае его применяют для ингаляций. Назначают пчелиный клей против хронической экземы, гнойничковых поражений кожи. Некоторое время назад на страницах медицинской печати Аромат душистого табака привлекает ночных бабочек. Эти насекомые, и только они, участвуют в опылении его цветов. К такому порядку растение приспособилось в ходе эволюции. Поэтому цветы начинают «вырабатывать» эфирные масла именно с наступлением темноты. Дневные насекомые не нужны душистому табаку, поэтому днем он не только не пахнет, но цветы его «заперты на замок» — плотно сжаты, чтобы на них не попали непрошенные гости, которые могут рассыпать драгоценную пыльцу появилось сообщение о том, что спиртовой раствор прополиса благотворно действует на больных язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. И наконец, уже совсем недавно установлено, что спиртовой экстракт пчелиного клея .обладает еще и противовирусным действием, в частности он подавляет размножение вируса гриппа. Возможно, что со временем пчелиный клей будет применен для лечения вирусных инфекций. Прополис безвреден. Однако это вовсе не означает, что каждый сам может лечиться пчелиным клеем. Как и всякое лекарство, прополис следует применять только по назначению врача и под его контролем. А кроме того, пчелиный клей вводят в состав лаков и политур для мебели и музыкальных инструментов. Эти лаки не портятся, даже если ча поверхность, покрытую ими, попадет кипяток. без пользы. Ночных насекомых привлекает не только аромат цветов, но и их цвет: чаще всего душистый табак цветет белыми цветами, хорошо видными в темноте. Правда, есть и растения с лиловыми цветами, но они выведены искусственно, насекомые ночью на такую окраску не обращают внимания. Опылять эти сорта приходится с помощью кисточки. ПОЧЕМУ ЦВЕТЫ ТАБАКА ПАХНУТ ТОЛЬКО НОЧЬЮ!
НАБОР «ЮНЫЙ ХИМИК»: НАДЕЖДЫ И РАЗОЧАРОВАНИЯ У1) Для первоначального знакомства с химией не обязательно ждать, пока ее начнут преподавать в школе. Если есть небольшой набор реактивов и принадлежностей плюс толково составленное руководство, можно многое узнать о мире, нас окружающем. Очевидно, этой важной воспитательной целью и руководствовались Всесоюзный научно-исследовательский институт реактивов и особо чистых химических веществ (ИРЕА) и Рижский завод химических реактивов и новых аналитических форм «Реагент». Первый из них разработал набор «Юный химик», второй эти наборы выпускает. Об этом «Химия и жизнь» уже информировала своих читателей A969, № 9 и 1971, № 2). Теперь настала пора от простой информации перейти к анализу и оценке *. Напомним, что подобный набор — не новость. У нас он выпускался 15 лет тому назад Московским химическим заводом им. Войкова, но затем был снят с производства. У нынешнего «Юного химика» более изящная пластмассовая упаковка; в остальном он мало отличается от своего предшественника: минимум оборудования и реактивов. Впрочем, это не совсем точно: отличия есть, но они не в * См. также журнал «Химия в школе», 1971, № 6.— Ред. ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ пользу нового набора. Так, отсутствуют: воронка, стеклянная палочка, шпатель, пипетка для отбора проб жидкостей, асбестированная сетка. В «Руководстве», приложенном к набору, авторы предлагают при фильтровании конус из фильтровальной бумаги вкладывать прямо в устье пробирки (!), пробу жидкости отбирать изогнутой год прямым углом газоотводной трубкой. Как наливать жидкости, насыпать сухие вещества — вовсе не объясняется... Но к анализу «Руководства» мы перейдем позже. Сейчас обратимся к перечню реактивов. Их немного, всего пятнадцать. Здесь требовался точный отбор, с учетом того, что некоторые вещества часто используются в быту. Вероятно, можно было бы обойтись без гашеной извести и питьевой соды, а вот двух- трех граммов нашатыря и медного купороса, а тем более редких в быту красной и желтой кровяной соли, лимоннокислого железа явно мало. Поскупились изготовители и на индикаторную бумагу (которую, кстати, изготовляет тот же завод «Реагент»), Дана только лакмусовая какого-то блеклого цвета, для некоторых опытов мало пригодная. Особо нужно сказать о стоимости набора. Двенадцать рублей — не слишком ли дорого для юного химика? Позволим себе напомнить, что более полный набор пятнадцатилетней давности стоил по сегодняшнему масштабу цен 5 рублей (и это тоже было отнюдь не дешево). Теперь обратимся к научной стороне дела. Авторы набора и руководства к нему взялись за разрешение труд-
ной дидактической задачи: разговаривать о химии с подростком, еще не имеющим начатков химических знаний. И прежде всего следовало бы дать понятие о химическом элементе, объяснить состав простых и сложных веществ, иначе опыты низведутся до уровня бездумного манипулирования с веществами. Д. И. Менделеев писал: «Нередко понятие о простом теле смешивается с понятием об элементе; однако эти понятия должно резко различать, чтобы предотвратить путаницу в химических идеях». Именно такую «путаницу» последовательно насаждает «Руководство». Так, на стр. 10 авторы утверждают: «...в белом сахаре содержится черный «уголь» (углерод)». (Описание этого опыта, как и многих других, заимствовано из руководства к давнишнему набору «Юный химик», однако не буквально, а с искажениями смысла. Там все было верно: «...сахар превратился в настоящий уголь». Превратился, а не содержит, причем в настоящий уголь, без кавычек.) Подобное смешение понятий встречается при описании состава воды (стр. 79—30): «Итак, вода — это соединение двух газов, состоящее из двух объемных частей водорода Н и одной объемной части кислорода О: Н20. Поэтому химики записывают формулу воды так: Н20». Чистейшей воды профанация! Не сумев ввести различия между элементами и простыми веществами, авторы руководства и о сложных веществах сообщают сведения самые странные. Так, через всю брошюру проходит идея, будто продукты реакции содержатся в неизменном виде в исходном веществе. В сахаре, например, есть «горящий дым» (это о летучих продуктах разложения). Бельевая сода содержит углекислый газ и натрий... Вообще углекислому газу сильно в «Руководстве» повезло: «углекислый кальций содержит углекислый газ», «мел тоже содержит углекислый газ» (стр. 33). А сам углекислый кальций, вещество нерастворимое, есть, оказывается, и в водопроводной воде (стр. 36), и в родниковой (стр. 38), и даже прозрачная «известковая вода содержит много углекислого кальция» (стр. 36I После этого уже не удивляет и то, что «знакомые нам сахар и древесный уголь — это не что иное, как углерод» (стр. 89)... Начав описание опытов без использования химической символики (что вполне оправданно), авторы затем пытаются повысить, так сказать, теоретический уровень изложения. Появляются такие уравнения: Mg-f-0=MgO (стр. 81); Na -f- CI = NaCl (стр. 83)... А ведь в школьных учебниках с самого начала различаются знак элемента и формула простого вещества (Ог, СЬ). Короче говоря, юный любитель химии получает от «Руководства» такую теоретическую подготовку, что учителю придется долго его переучивать. Не только объяснения, но и сами опыты полны неточностей и даже прямых ошибок. Вряд ли удастся сжечь стальную проволоку по описанию на стр. 26 или вывести из пламени свечи горючие продукты разложения (стр. 44). В технике выполнения этих опытов есть тонкости, их надо знать, прежде чем давать советы начинающему экспериментатору. На стр. 47 юному химику предлагают обнаружить кислотные свойства вещества свечи, а на стр. ЗВ — сварить из свечи мыло. Но при этом забывают предупредить, что повсеместно распространены свечи парафиновые, а не стеариновые. Из парафина же мыла не сварить. И уже совсем безнадежной окажется попытка обнаружить кислород при электролизе воды с медными электродами (стр. 4?): он попросту не образуется. Все это лишь примеры. Когда авторы пишут: «Иногда во время работы, возможно, что-то не получалось и ты был обижен»,— их не обманывает дурное предчувствие: обладателю набора с приложенным «Руководством» есть на что обижаться. Подведем итог. У нас выпускают немало наборов для юных любителей техники, физики. Это очень хорошо, и надо приветствовать инициативу людей, сделавших попытку создать набор по химии. Он нужен, и не один, а несколько разных, для ребят различного возраста, по различным разделам химической науки. Однако подходить к этому делу нужно не по-дилетантски, и тон должны задавать педагоги. Тогда в будущем удастся избежать тех недостатков, которые совершенно обесценивают нынешний набор «Юный химик». Г. Б. ВОЛЬЕРОВ, Челябинск От редакции. Надеемся получить ответ от составителей набора «Юный химик» и от Научно-исследовательского института школьного оборудования и технических средств обучения Академии педагогических иаук СССР, чей ученый совет рекомендовал набор к производству.
92
ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ Если какие-либо растения позволительно назвать комбинатами, то в первую очередь это относится к вечнозеленому дереву кешью, другие имена которого— акажу и анакард. Каждый из нас, знает он это или нет, встречался с продуктами из кешью — с кондитерскими наверное, а может быть, и с химическими. Но само дерево видели немногие — оно растет у нас лишь в нескольких ботанических садах. Его родина — Южиая и Центральная Америка. Хорошо развитая корневая система кешью предотвращает эрозию почвы, и это дало повод португальцам в XVI веке завезти дерево в Индию. Оттуда оно перекочевало иа Цейлон и в Африку, затем — в Индокитай, на Филиппины и Мадагаскар. Еще в начале нашего столетия кешью росло диким, теперь его выращивают в садах. ДВОЙНОЙ ПЛОД Плоды яблонь — яблоки, плоды орехового дерева — орехи. А вот плоды кешью сразу и яблоки, и орехи. Только орехи действительно плоды, а яблоки— плоды ложные: они формируются из плодоножки ореха. В общем, орех растет на конце яблока — это хорошо видно на снимках. Хотя ложный плод и называют яблоком кешью, по форме он больше похож иа грушу. КЕШЬЮ- ВЕЧНОЗЕЛЕНЫЙ Плод кешью — одновременно и яблоко, и орех. На ложном плоде, которое называют яблоком, растет плод истинный — орех КОМБИНАТ Обычный урожай кешью — 200 тонн с гектара, но деревья- рекордсмены в лучшие годы дают каждое по 5—6 тысяч плодов весом около килограмма каждое. Яблоки кешью очень сочны, их едят свежими и заготовляют впрок в виде варенья, сиропа, желе, мармелада и прочих лакомых вещей. Витамина С в соке яблок кешью в шесть раз больше, чем в лимонном. Витамина В2 яблоки содержат в четыре раза больше, чем апельсины. До недавнего времени считалось, что яблоки кешью, как и некоторые другие тропические фрукты, нельзя перевозить на большие расстояния. Однако выяснилось, что, если их обработать сернистым ангидридом и упаковать в полиэтиленовые мешки, сочность и вкус сохраняются более года. К сожалению, наша страна до сих пор яблоки кешью не импортирует. Зато орехи кешью мы ввозим, и в большом количестве. ПОХВАЛА ОРЕХАМ КЕШЬЮ Если бы эта глава была отдельной заметкой, ее надо было бы поместить под рубрикой «Что мы едим». Потому что ядра ореха кешью вводят во многие шоколадные конфеты и драже, в халву и ириски, в вафли и печенье, торты и мороженое, а также иные сладкие изделия. Наконец, их едят
просто в поджаренном виде, посыпанные сахаром или солью. Вкус их отличен, питательность — выше всяких похвал: 50% жира, 20% белковых веществ, сахароза, инверт- иый сахар, крахмал... И еще добрый десяток микроэлементов. Обратимся к рисунку и посмотрим, как выглядит разрезанный орех. У него двухслойная скорлупа, причем внутренний ее слой напоминает соты. Заполнены они совсем несъедобной, но весьма ценной жидкостью, разговор о которой будет в следующей главе. Сейчас иас интересует ядро, которое легко отделяется после обжарки ореха. Эти ядрышки, чтобы они не ломались, увлажняют и кладут в жестяные банки. Воздух из банки выкачивают, вместо него подают углекислый газ и банки запаивают. Только так удается транспортировать ядра. В обычной атмосфере масло, содержащееся в ядре, прогоркнет, да впридачу могут завестись насекомые-вредители. (Если обнаруживают, что банка разгерметизировалась и в ней нет углекислого газа, содержимое обычно выбрасывают.) Вот так, в запаянных банках, и поступают к нам из Индии орехи кешью, чтобы попасть в «Белочку», «Грильяж», «Чародейку» и прочие конфеты. Всего же Индия вывозит ежегодно 60 тысяч тонн ядер кешью. Несколько меньше экспортируют страны Восточной Африки, Сенегал и Бразилия. МАСЛО, КОТОРОЕ ВОВСЕ НЕ МАСЛО Это та самая жидкость, которая заполняет соты в скорлупе ореха. Ее называют маслом акажу, хотя по химической «рироде никакого отношения к растительным маслам она ие 1-ядро 2-ткэнь скорлупы 3-оболочка скорлупы v ^■-оболочка ядра Разрезанный орех кешью. Внутренний слой скорлупы похож на соты, они заполнены ценной жидкостью — маслом акажу имеет. Состоит это ложное масло из двух фенольных соединений: аиакардовой кислоты (90%) и кар дол а. Из скорлупы масло акажу выделяют нагреванием. Иногда — обжаривай в растительном масле, как пончики. Предварительно орехам дают набухнуть в воде; при этом ядра немного портятся, зато выход жидкости из скорлупы увеличивается. И если преднамеренно ухудшают вкус орехов — значит, масло акажу того стоит. Зачем же оно нужно? Обратимся к истории синтетических смол. Первая из них, полученная еще в начале иа- шего века, была изготовлена из фенола и альдегида. И сейчас фенол альдегидные смолы в числе наиболее распространенных. Конечно, за полстолетия они значительно усовершенствовались, а ассортимент смол расширился. В некоторых марках обычный фенол частично или полностью заменен на более активные фенолы, скажем, мета-крезол, резорцин. А теперь взглянем на структурные формулы анакардовой кислоты и кар дол а, из которых состоит масло акажу. Обратите внимание на группу С15Н27: она непредельная, значит, она может сшиваться поперечными связями. А именно это и требуется для отверждения смолы. Активность этих фенолов такова, что они могут поли- меризоваться и давать смолы сами по себе, без катализаторов. Кстати, по структуре кар- дол очень напоминает уруши- ол — то самое вещество, из которого готовят знаменитые японские лаки. Лаки из масла кешью затвердевают без нагрева, хорошо держатся на металле и дереве. Их применяют для отделки кухонной мебели и обеденных столов И естественно, лаки кешью в почете у художников, в том числе у японских. Но гораздо чаще фенолы из скорлупы кешью используют, как и простейший феиол. вкупе с альдегидами для получения смол. Полученной смолой пропитывают и отделывают бумагу, аппретируют ткани, покрывают стеклянное волокно для приготовления прочнейших стеклопластиков. Прессованные детали из пластмасс на основе масла акажу выдерживают нагрев до 260° С. Пропитка электроизоляции лаком кешью делает ее более прочной и теплостойкой. Но самое важное и самое любопытное применение смол из фенолов масла кешью — это производство тормозных колодок. Дело в том, что у пластмасс на основе этих смол очень высокие фрикционные свойства, п поэтому в лучшие тормоза нередко ставят
колодки, которые, с известной оговоркой, можно назвать ореховыми. Крупный экспорт масла акажу начался недавно, года два назад. Пока он увеличивается. Но серьезные исследовательские лаборатории уже пытаются синтезировать кардол и аиа- кардовую кислоту из иефтяиых фенолов. Впрочем, даже если им это удастся, вряд ли придется прекращать извлечение масла из сот, спрятанных в орехе. Сосуществование природного и синтетического разумно. Разве с изобретением синтетических волокон люди перестали разводить овец? ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕХИ КОМБИНАТА Итак, яблоки, орехи и полимеры. Этого уже достаточно, чтобы назвать дерево комбинатом. Однако ценность кешью не ограничивается плодами. Правда, все прочие ценности местного, если можно так сказать, значения. АНАкАРАОвАЯ КИСЛОТА ОН с.5н2, К А РАОЛ Масло акажу состоит из двух веществ — анакардовой кислоты и кардола Кешью — камеденосное дерево. При подсочке из него вытекает липкая камедь, близкая по составу к гуммиарабику. Близкая, по не идентичная. Немного похуже. Оиа находит сбыт, но ценится невысоко. Из молодых листиков кешью готовят салаты. Те же листья,, только высушенные и измельченные, используют для чистки зубов. Кора кещью содержит околъ 10% дубящих веществ. Впрочем, их оттуда не извлекают — есть более пригодные для этой цели деревья. А вот народная медицина многих тропических стран использует измельченную кору при пониженном кровяном давлении, для поднятия тонуса и аппетита, а также вместо хинина при малярии. Вытяжка из коры помогает при укусе некоторых змей. А корень кешью лекари прописывают как слабительное. Кто знает, может быть, и официальная медицина обратится к препаратам из этого универсального дерева. А. Л. КОЗЛОВСКИЙ. О. Н. РАБУЦКОИ, Иваиово-Фраиковская обл.: В состав препарата «декамевит* входят витамины А, Вх, В2, Въ, Bl2, D2, С, Р, фолиевая кислота и аминокислота метионин. П. И. АРПИШКИНУ, гор. Кентау Чимкентской обл.: Углекислый натрий можно получить прокаливанием питьевой соды при 350—400°С в течение трех часов; хранить его лучше в плотно закрытой посуде. В. Г. ЛАНТУШЕН- КО, Севастополь: Рецепты окраски меди и латуни приведены в книге И. В. Одноралова «Декоративная отделка скульптур и художественных изделий из металла», М., 1954 г. С. А. ЛУГАНСКОМУ, Ленинград: Лак с пола можно удалить только механическим путем, проще говоря, циклевкой. Г. М. ПОЛИЩУКУ, Запорожье: Искусственную приманку (мотыля из пластмассы) выпускать перестали, потому что она при хранении ссыхалась и теряла форму. Н. Н., Ленинград: Проще всего найти литературу о А. М. Бутлерове (и о других ученых) так: взять энциклопедию и ознакомиться со списком литературы, помещенным после статьи об ученом. А. АБАНЬКИНУ, Ковров Владимирской обл.: Школ-интернатов с химическим уклоном пока нет, В. М. БЛИНОВУ, Ровен- ская обл.: Высохший силикатный клей с кисти не удалить, купите новую кисть. Л-ВУ, Ленинградская обл.: Мы не печатаем кроссвордов, и криптограмм тоже не печатаем.
ЗАЧЕМ ЖИВОТНЫМ ПОЛОСЫ ВОЗЛЕ ГЛАЗ? Всякий зверь смотрит на мир своими глазами, и всякий видит его по-своему. Если лягушку принести в Третьяковскую галлерею, то ее не заденет за живое ни одна знаменитая картина. И не потому, что с интеллектом у лягушки плоховато, а потому, что ее глаза видят только движущиеся предметы. Заметить «Боярыню Морозову», «Трех богатырей», так же как и копну сена на лугу и камешек на дороге, лягушка может только в прыжке — когда сама движется. А про быка кто-то сложил легенду, что он впадает в ярость от красного цвета. У петуха же этот цвет вызывает другие эмоции. Петух, когда смотрит на курочку, в первую очередь видит ее красный гребешок. Стоит ку- рицин гребень покрасить белилами, как она утратит привлекательность для петуха и своих товарок. Те не заметят ее, не примут за свою. Природа любит играть красками: то она грозную одежду осы отдаст безобидной плодовой мухе, чтобы спасти ее от съедения, то как попугая разоденет ядовитого жука. Попугай, не в пример жуку, своим крикливым видом никого не пугает. Но одеть его скромнее природа не могла. В тропиках, где живут попугаи, почвы и растения нашпигованы алюминием (в золе растений его больше 10%). И организм попугаев невольно насыщается металлом, который могли называть крылатым и до появления самолетов: алюминий входит в состав перьев. Причем в самых ярких перьях его больше всего. Это и навело геохимика М. А. Гла- зовскую на мысль, что алюминий имеет самое прямое отношение к яркой расцветке тропических птиц. Окраска, или, выражаясь по-ученому, пигментация наружных покровов зверей, породила не только алюминиевую гипотезу. Гипотез много. Вот одна из новейших. Р. Фикн и его коллеги из Вис- консинского университета заинтересовались полосами, идущими от глаз к клюву птицы или носу зверя. По их мнению, это не что иное, как прицел для поимки быстро двигающейся добычи. Эта гипотеза стоит не на глиняных ногах. Вот, например, как она объясняет нюансы в расположении пигментных полос. У птиц полоса, которой они как бы прицеливаются в добычу, обычно направлена чуть ниже кончика клюва (как у лазоревки). Если клюв кривой, то полоски устремляются точно к его кончику (длин- ноклювый кроншнеп). Темные, идущие чуть вверх полоски у глаз цапель будто бы вносят поправку на преломление света в воде: птицы целятся в видимое изображение рыбы, а попадают клювом туда, где она плывет на самом деле. А вальдшнепу, устремленные назад полосы возле глаз вроде помогают обнаружить подкрадывающегося сзади хищника. Р. Фикн убежден, что полосы у глаз лягушек, саламандр, рыб и древесных змей тоже выполняют роль прицела. И в самом деле, точность броска змей невероятна, даже когда они вонзают зубы в добычу из неудобной позы на ветке дерева. Как ни хороши полоски, а все-таки без острого глаза не обойтись. И тут гипотез и неясностей хоть отбавляй. Непонятно, например, почему в хрусталиках глаза птиц откладывается свинец, почему у подслеповатых зверей в глазной сетчатке почти нет селена, а у животных с острым зрением его предостаточно. Полагают, что в глазах зверей, как в фотоэлементах, свет преобразуется в электрические импульсы. Если это и так, все же не хочется думать, что корова смотрит на мир не грустными влажными глазами, а фотоэлементом... с. красносельский
У животных питательные вещества разносятся по всему телу током крови, создаваемым сокращающейся мышцей сердца. А у растений? Принято считать, что у них движение клеточных соков происходит в результате чисто физико-химических процессов — например, осмоса. Однако сейчас появились сведения, позволяющие предположить, что и у растений есть своеобразное сердце («New Scientist», 1971, № 767). Сосуды, по которым в растениях переносятся соки, состоят из отдельных звеньев, разделенных пористой перегородкой. Эти перегородки не обращали на себя внимания исследователей до тех пор, пока не был сделан такой простой эксперимент. Живое растение быстро погрузили й инертный растворителе, охлажденный до температуры жидкого азота, затем изготовили срезы тканей и рассмотрели их под электронным микроскопом. И что же? Оказалось, что в некоторых перегородках поры плотно закрыты! Это значит, что перегородки, скорее всего, выполняют роль сердечных клапанов, а роль сердца выполняют, по-видимому, белковые нити, расположенные в стенках сосудов. Поры Нити 5ммк