Text
                    Анатолий Гин Ирина Андржеевская

Необычное в обычном
креативных
решений

МОСКВА 2017


УДК 373.167.1:5+5(075.3) ББК 20.Я 721 Г 49 Школа креативного мышления Рецензенты: к.б.н. Бобровский Максим Викторович к.б.н. Зайцев Александр Иванович к.ф.-м.н. Кавтрев Александр Фёдорович Уважаемые читатели! Книга «150 творческих задач о том, что нас окружает» давно стала бестселлером. По просьбе читателей мы разделили эту книгу на две части: «Необычное в обычном: 50 креативных решений» и «Необычное в обычном: 100 креативных решений». Гин, Анатолий Необычное в обычном: 100 креативных решений / Школа креативного мышления; АнатоГ 49 лий Гин, Ирина Андржеевская. – М.: ВИТА-ПРЕСС, 2017. – 144 с.: ил. ISBN 978-5-7755-3572-8 Книга «Необычное в обычном: 100 креативных решений» предназначена для тренировки креативности, т. е. навыков изобретательского и исследовательского мышления. В неё включены задачи из сферы биологии и экологии, а также элементы теории решения открытых задач. Эта книга – увлекательное чтение для тех, кто готовит себя к творческому труду. Задачи сопровождаются интересными историческими сведениями, редкими фактами из жизни растений и животных. УДК 373.167.1:5+5(075.3) ББК 20.Я 721 Гин Анатолий Александрович Андржеевская Ирина Юрьевна НЕОБЫЧНОЕ В ОБЫЧНОМ: 100 КРЕАТИВНЫХ РЕШЕНИЙ Редактор Т.А. Чамаева. Внешнее оформление А.М. Драговой. Макет, вёрстка Г.М. Драговая. Корректор Л.М. Бахарева Подписано в печать 21.06.16. Формат 84 108 1/16. Гарнитура Humanist. Печать офсетная. Усл. печ. л. 15,12. Уч.-изд. л. 15,12. Тираж 2000 экз. Заказ . Издательство «ВИТА-ПРЕСС». 121087, Москва, ул. Барклая, д. 6, стр. 5, офис 323. Тел.: 8 (499) 709-70-57, 709-70-78. E-mail: info@vita-press.ru www.vita-press.ru © ООО Издательство «ВИТА-ПРЕСС», 2017 © «ТРИЗ-профи», 2017 © Художественное оформление. ООО Издательство «ВИТА-ПРЕСС», 2017 Все права защищены ISBN 978-5-7755-3572-8 I2I
Приглашение к творчеству Творческие, или открытые, задачи были нормой нашей дореволюционной школы. Как вам такая: «Сколько деревьев нужно срубить крестьянину, чтобы дров хватило до самой весны?» Это задача из учебника арифметики первого класса 1913 года выпуска. Попытайтесь дать её сегодняшнему первокласснику … Даже не каждый пятиклассник сообразит, как подступиться к такой задаче. К чему приводит решение таких – свободных – задач? К свободомыслию? К формированию предприимчивости? Случайность ли, что после революции подобные задачи постепенно исчезли из педагогической практики? Я уверен, время открытых задач снова пришло! Они служат психологическими кнопками, включающими исследовательский инстинкт … На смену поколениям, умеющим работать в заданных условиях, должны прийти люди, способные самостоятельно ориентироваться и действовать в условиях, постоянно меняющихся … Книга, которую вы держите в руках, – это очень дружественное, постепенное вхождение в технологию творчества. Удачи вам! I3I Алексей Кушнир, руководитель Лаборатории методологии проектирования содержания и технологий обучения ФИРО, главный редактор журнала «Народное образование»
ЗАЧЕМ НУЖНЫ ОТКРЫТЫЕ ЗАДАЧИ Лирическое введение Попробуйте ответить на вопросы: Почему мох растёт не только на северной стороне деревьев? Зачем муравьи «загорают» весной на куполе муравейника? Как паук передвигается по своей паутине и не приклеивается? Как достать червя из баночки с землёй на рыбалке, не испачкав рук? Откуда берутся рыбы в недавно вырытом пруду? Почему насекомые обычно летят против ветра? Как корова превращает сено в молоко? Почему лошадь, испугавшись, фыркает? Такие и подобные им вопросы дети задают сами себе, родителям, учителям и, конечно, начинают искать интересные книжки о природе. И если повезёт, встречаются с чудом: ах, вот это, оказывается, почему! Как, например, в задаче про ежа и яблоко. • • • • • • • • Ёж в яблоках С детства знакомая картинка: ёж, несущий на своих иголках яблоко. Куда и зачем он его несёт? Зоологи утверждают, что яблоки ежи не едят – они ведь насекомоядные! Тем более что на зиму никакое пропитание им и не требуется – в это время они спят, как медведи или барсуки. И наконец, было замечено, что из множества яблок ежи выбирают дички, то есть наиболее кислые яблоки. Зачем они ежам? Мы называем такие вопросы творческими или открытыми задачами. И стремимся научить такие задачи решать. Зачем? Да просто потому, что жизнь становится всё более динамичной, всё более насыщенной творческими задачами: профессиональными, социальными, бытовыми … Сегодня трудно представить себе успешного человека, который боится принимать решения, не умеет анализировать, избегает творчества в своей деятельности. А как этому научиться? Лучший способ – решать творческие задачи. Кстати, заодно приобретёте много интересных и полезных знаний, концентрация которых в этой книге велика. Все задачи, которые вы найдёте в этой книге, – это настоящие исследовательские и изобретательские задачи. Их сюжеты взяты из жизни учёных и простых людей, животных и растений, найдены в неживой природе. Это – открытые задачи. И пусть удивительный мир открывается для вас вместе с ними! Возможно, некоторые задачи вы решите легко. А некоторые заставят вас помучиться. Не спешите заглядывать в ответ! Чем упорнее будет «сопротивляться» задача, тем ценнее победа. Каждая задача сопровождается дополнительными материалами и вопросами, над которыми интересно поразмышлять. Во многих блоках информации «Кстати» скрываются будущие задачи, которые вы очень скоро научитесь видеть и формулировать. «Точки роста» – это вопросы, ответы на которые пока неизвестны. Может быть, именно вам удастся ответить на них в будущем … I4I
КОДЕКС РЕШАТЕЛЯ 1. Чтобы победить задачу, сначала нужно её полюбить. 2. Достойно проигравший – победил. 3. Если ты всегда побеждаешь – значит, выбираешь слишком простые задачи. ВСЯ ЖИЗНЬ – ОТКРЫТАЯ ЗАДАЧА. И ОТ ТОГО, НАСКОЛЬКО УСПЕШНО ТЫ ЕЁ РЕШАЕШЬ, ЗАВИСИТ ТВОЁ НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ. ПОДСКАЗКА ДЛЯ УМНЫХ: КУРС НА РЕСУРС Теоретическое введение Однажды великий маг и волшебник Гарри Гудини на спор бросился в прорубь в наручниках, с тщательно связанными руками и ногами. Маг, как уже неоднократно было при большом стечении народа, стал быстро освобождаться от пут. И вдруг мощное течение реки затянуло его под лёд … Прошло несколько минут, и никто уже не надеялся увидеть Гарри живым – ведь человек может пробыть под водой не более трёх с половиной минут. А прошло почти восемь, когда ассистенты догадались бросить в прорубь толстую верёвку, за которую схватился Гудини и с её помощью выбрался из проруби. Как ему удалось выжить? Если во время связывания сильно напрячь мышцы, то после расслабления путы немного ослабнут – появится небольшая свобода для движений. Специалисты по решению изобретательских задач говорят так: появился пространственный ресурс. Гудини умел виртуозно прятать в собственном теле различные микроинструменты типа острой шпильки. Он размещал их в ушной раковине (тоже пространственный ресурс) и даже под кожей. Специалисты назвали бы эти инструменты заранее подготовленным ресурсом. А чтобы подготовить их заранее, нужен временно´й ресурс. Говорят, что путём долгих тренировок маг даже научился безболезненно разъединять кости в суставах и вправлять их снова. Это тоже помогало ему выскользнуть из любых верёвок. Такое особое умение специалисты называют функциональным ресурсом. Остаётся ещё одна загадка: как человек (пусть и великий фокусник) продержался подо льдом столько времени без воздуха? Налицо противоречие: воздух должен быть, иначе бы Гарри задохнулся, и воздуха не должно быть, ибо в воде нет воздуха, которым может дышать человек. I5I
Раз уж маг не задохнулся, мы предположим, что воздух для его дыхания всё же нашёлся. Где? Оказывается, между водой и льдом в реке есть тонкая прослойка воздуха! Тренированному человеку вполне достаточно этого небольшого количества воздуха, чтобы добраться до проруби. Гарри использовал необходимый ему ресурс нужного вещества, который был скрыт в окружающей среде. В этом примере задачу (выживание подо льдом) решал человек, но и природа свои задачи решает с помощью тех же ресурсов: • пространственных; • временны´х; • вещественных; • функциональных; • и других. Вот пример. Бобры подо льдом Бобров называют инженерами за их удивительные постройки: хатки, каналы, плотины с запрудами, норы. Хатки возвышаются над водой, а входы в них всегда находятся под водой. Суровыми зимами водоёмы покрываются толстым слоем непробиваемого льда. Однако бобры и зимой ухитряются отплывать далеко от хаток. Как это возможно, если им регулярно нужно вдыхать воздух? Не правда ли, задача чем-то похожа на предыдущую? Однако это не простая аналогия. Ведь бобрам для длительных заплывов недостаточно той тонкой прослойки воздуха, которая сама по себе образуется между водой и льдом … Строго говоря, природа решает задачи не так, как человек. Человек целенаправленно ищет ресурсы, которые помогают ему добиться цели. А живые существа просто используют все возможности, чтобы обеспечить выживание своего вида. Но результаты-то очень похожи – как будто сама природа действительно решает задачи и ищет для этого ресурсы. Поэтому для разгадки тайн живой природы мы можем допустить, будто все живые существа решают задачи, подобно человеку. Став «на их место», мы тоже сможем решить эти задачи, а значит, разгадать их тайны. Всё, что живой организм так или иначе использует для своих нужд, мы будем считать ресурсами. Эти ресурсы живые «решатели» находят в окружающем пространстве, в живых и неживых объектах, внутри самих себя и даже во временны´х изменениях, например используют время прилива или сезонные холода. Часто задача решается сразу, как только вы найдёте соответствующий ресурс … Знание того, какие ресурсы может применять живая природа, – хорошая подсказка решателю. Кстати, для успешного решения задач, в которых вам нужно объяснить особенности строения или поведения живого существа, мы предлагаем ещё одного хороше- I6I
го помощника. Этот помощник – тоже инструмент, но в отличие от инструментов Гарри Гудини чисто интеллектуальный. В приложениях вы найдёте ДОГОВОР – полезная штука, если ею, конечно, пользоваться … ДОГОВОР позволяет «перемолоть» задачу, найти несколько интересных гипотез. А теперь – в путь... Интересных вам находок и удивительных открытий! ХОЧЕШЬ БЫТЬ УМНЫМ – БУДЬ ИМ! I7I
1. ПИЛЮЛЯ ДЛЯ ПЧЁЛ Пасечник может спать спокойно... 001 Одна из проблем, возникающих на пасеках, – роение пчёл. Услышать особое жужжание, которое издают пчёлы перед роением, можно только при осмотре ульев. Если ульев много, то это очень сложно, тем более что часто открывать ульи и тревожить пчёл не рекомендуется. Как пасечнику не упустить рой? ОТ В Е Т Пчёлы должны сами сообщать, что пора принимать меры. Особое жужжание автоматически опознаёт электронное устройство, в состав которого входит микрофон и частотный фильтр. Это устройство и посылает сигнал в домик пасечника. [47, с. 88] С П РА В К А Роение пчёл заключается в том, что часть рабочих пчёл с молодой маткой отделяются от семьи, вылетают на поиск нового улья и образуют новую семью. С роем вылетает приблизительно половина всех пчёл, а иногда и больше. Перед вылетом роевые пчёлы наполняют свои зобики мёдом. В семье, готовящейся к роению, обычная кипучая работа ослабевает. Лётные пчёлы меньше вылетают за взятком. При выходе рой обычно прививается на само´й пасеке или вблизи неё на ветке дерева, I8I
кусте или заборе в виде грозди, сужающейся книзу. Если собрать такой рой, посадить его в другой улей и поставить в любом месте на пасеке, даже рядом с ульем, отпустившим рой, пчёлы быстро обживутся и совершенно забудут место своего прежнего жилья. Если своевременно не собрать привившийся рой, то он, просидев некоторое время в полной неподвижности, стремительно снимается и улетает. Остановить его уже нельзя. [113] Переворот в улье 002 Иногда в пчелином улье необходимо произвести «государственный переворот» – заменить старую матку новой, более сильной. Однако возникает противоречие: чтобы новая матка прижилась, она должна прожить в улье не менее дня, пока к ней привыкнут пчёлы. Но население улья практически сразу пытается умертвить непрошеную гостью. Как быть? ОТ В Е Т Московский пчеловод Е. Пальмов новую матку помещает внутрь цилиндрика из сетки и подвешивает в улье. Сверху цилиндрик закупорен пластмассовой крышечкой, снизу – полиэтиленовой пробкой, в которую налит мёд для питания матки. Пчёлы не могут добраться до новой «королевы», а через день-другой привыкают к ней и начинают кормить нектаром. Тогда можно выпускать её из заточения. [43, с. 59; 91] П ОД У М А Й Т Е Как решают проблему новой матки пчёлы в дикой природе? I9I
КС ТАТ И Погибшая матка лазиусов (Lasius niger) и рабочие муравьи, пытающиеся ей помочь. Фото с сайта www.ants.dp.ua Аналогично ведут себя муравьи. В клубе любителей муравьёв обсуждали проблему подсаживания матки взамен погибшей. Опытные «муравьеводы» предлагали подождать несколько дней, чтобы муравьи осознали, что матки у них нет, затем хорошенько напоить муравьёв сладким сиропом, после чего аккуратно положить в муравейник новую матку в своеобразной «клетке» (пробирке, закрытой пробкой с отверстиями), чтобы муравьи свыклись с новым запахом матки (при этом они не должны иметь возможности проникать к матке). Правда, очень похоже? [87] Защита от пчёл 003 Если у вас в саду пасека, это создаёт определённый риск для соседей. Ведь пчела может ужалить человека, если он встретился ей на пути. И даже если не ужалит, соседи не слишком рады сотням пчёл, которые постоянно летают туда-сюда, пересекая улицу. Как быть? ОТ В Е Т Можно оградить пасеку высоким (два метра и выше) забором. Пчёлы, покидая улей, будут резко взмывать вверх и никого на своём пути уже не встретят. [43, с. 56] КС ТАТ И Оса, вонзая жало в тело жертвы, прикладывает силу всего в 0,0001 Н. Но жало осы, пожалуй, самая острая вещь в живой природе – радиус закругления его острия I 10 I
не превышает 0,00001 мм. Подставив эти данные в формулу для расчёта давления p = F/S = F/ϖr2, получим, что давление кончика осиного жала равно 3,1.1010 Па, то есть это давление в 310 тысяч раз превышает атмосферное. При столь чудовищном давлении оса могла бы проколоть стальную броню, если бы жало обладало достаточной прочностью. [46] Пилюля для пчёл 004 Пчёлы иногда болеют. Разработаны лекарственные вещества, позволяющие их лечить. Но как дать такое лекарство пчеле? А целому рою пчёл? ОТ В Е Т На пасеках в Германии пористые шарики размером с пчелу, пропитанные нужным лекарством, запускают в улей. Пчёлы, обнаружив посторонние предметы, начинают выталкивать их из улья, и при возне с шариками практически вся семья получает необходимую дозу лекарства. [180, с. 58] КС ТАТ И Сотрудники Рязанского медицинского университета предлагают избавлять пчёл от паразитов с помощью устройства на входе в улей, оборудованного подключёнными к источнику питания решётками с гребешками. Когда пчела пролетает между гребешками, они притягивают с поверхности её тела паразитов. [202] КС ТАТ И Пчёл можно использовать для дозированного разброса по лугам и полям микроскопических объектов. Если перед летком в ульях поставить лоток с микроспорами по- I 11 I
лезных грибков, врагов насекомых-вредителей, то на своём брюшке и лапках пчёлы разнесут эти споры по полю. [26, с. 153] Пчёлы гибнут в лабиринтах 005 Живущий на лугах лабиринтовый паук так усердно плетёт свои сети, что порой в них запутывается и погибает много медоносных пчёл. Травить пауков нельзя – погибнет много луговых насекомых. Но пчеловодам дороги пчёлы! Что вы посоветуете сделать пчеловодам? ОТ В Е Т Пчеловоды просят помощи у скотоводов, и те рано утром прогоняют стада овец или другого скота через луга, на которые летают за взятком пчёлы. Овцы разрушают сети пауков, натянутые среди травы и мелкого кустарника, и опасность запутаться в паутине резко падает для пчёл. [61] КС ТАТ И На гектаре обычного луга обитает около пяти миллионов пауков. П ОД У М А Й Т Е Обычно пауки-тарантулы убивают лягушек, но узкоротых лягушек они не только не трогают, но даже защищают от ушастых сов, которые едят этих лягушек. Тарантул создаёт заграждение из колющих волосков – он смахивает эти микроскопические стрелы со своего туловища лапкой, и они попадают в глаза совы. За что же так повезло узкоротым лягушкам? Выскажите свои предположения. I 12 I
I 13 I Какими ещё способами цветы могут привлекать насекомых-опылителей? П ОД У М А Й Т Е У большинства цветковых растений нектарники располагаются в глубине узкой трубочки венчика цветка. Там нектар недоступен воздействию внешней среды. А сборщики добираются туда только узкоспециализированные (насекомые, птицы и даже нектароядные летучие мыши). Трубчатый венчик сохраняет концентрацию нектара неизменной, а сборщики, добираясь в его глубину за нектаром, от крыльев до лапок покрываются пыльцой, что и нужно для перекрёстного опыления. У цветков нередко имеются даже удобные для насекомых посадочные площадки. [62, с. 45] ОТ В Е Т Нектар нужен растениям для того, чтобы привлекать опылителей. В цветках некоторых растений капельки нектара лежат совсем открыто: прямо у основания лепестков. Это непрактично, потому что во время дождя в нектар попадает вода, а в жару он густеет из-за испарения влаги. После этого нектар уже не привлекает опылителей. Большинство же цветков бережно хранят своё сладкое сокровище. Таким образом, нектар должен быть доступным, чтобы опылители могли к нему подобраться, и нектар должен быть закрытым, чтобы его концентрация не менялась. Каким образом цветы «решают» эту задачу? 006 Драгоценный нектар Яйцевые коконы паука часто кишат насекомыми, это неблагоприятно сказывается на развитии паучат, а иногда приводит и к гибели яиц. Эту проблему сняли лягушки – они уничтожают вредителей и не трогают яиц. За это тарантул защищает их от сов. [151] ОТ В Е Т
ОТ В Е Т – Окраской цветка. Однако все насекомые близоруки и различают цвета лишь вблизи. Путь к нектару часто указывается тёмными пятнами, штрихами, точками. По этим дорожкам насекомые легко добираются до лакомства. – Ароматом. Эта приманка служит на дальних расстояниях. Насекомые – большие любители «духов» и чувствуют их даже за сотни метров. – С помощью тепла. Многие растения имеют «тёплые» цветки, которые хорошо привлекают насекомых, особенно мух. КС ТАТ И Ещё в 1777 году Ламарк заметил, что цветки итальянского аройника тёплые на ощупь. Точными опытами установлено, что температура внутри цветков этого растения поднимается до 40–44 градусов при температуре воздуха 15 градусов. Есть и другие растения с собственной температурой «тела»: филодендрон, панданусы, имбирные саговники, пальмы. Температура в цветках этих растений на 5–10 градусов выше температуры окружающей среды. [3, с. 237] КС ТАТ И Некоторые насекомые, в свою очередь, приспособились избегать «принудительного участия в опылении». Так, короткохоботковые шмели, неспособные дотянуться до нектара через длинную трубку венчика, прогрызают её близ нектарников и лакомятся, «не уплатив дани». Собирает и пакует, на цветок с цветка кочует 007 Как пчёлы собирают пыльцу? Пчела садится на цветок, и к её телу, покрытому волосками, прилипает пыльца. Эту пыльцу нужно собрать с поверхности тела и компактно упаковать для транспортировки. Для этого у пчелы на задних I 14 I
лапках есть специальные приспособления: щёточки для сметания пыльцы, гребни для очистки щёточек, шпоры для проталкивания комочков пыльцы в корзиночки, предназначенные для её транспортировки. Очистка тела от пыльцы и упаковка её в корзиночки занимают довольно много времени, а чтобы обеспечить семью кормом, нельзя терять ни секунды. Ведь пчела за один вылет посещает от 7 до 120 цветков! Как пчеле сэкономить время, необходимое для упаковки пыльцы? ОТ В Е Т Чтобы не терять время, все работы по очистке тела от приклеившейся пыльцы и упаковке её в корзиночки пчёлы производят главным образом в полёте, на пути к следующему цветку. [52, с. 68] КС ТАТ И Чтобы сделать килограмм мёда, пчёлы должны облететь два миллиона цветков. С П РА В К А Конечность пчелы. Фото с сайта www.molbiol.ru Пыльца прилипает к многочисленным густым волоскам головы и груди пчелы. Передними ногами пчела счищает пыльцу с тела так, что она скапливается в щёточках (тонких волосках) средних ног. После этого щёточки средних ног зажимаются и протаскиваются между щёточками задних ног, и пыльца со средних ног переходит на задние. Когда в щёточках набирается достаточное количество пыльцы, пчела гребнем (острыми длинными зубцами голени) левой ноги вычёсывает щёточку правой и наоборот. В результате на наружной поверхности каждого гребня скапливается по комочку пыльцы. После этого пчела совершает лапкой маятникообразные движения, и комочек пыльцы сдвигается внутрь корзиночки (углубления на голени задней ноги), где удерживается при помощи бахромы боковых волосков и одного изогнутого волоса. Операция эта повторяется многократно, и, в конце концов, в корзиночке образуется большой комок пыльцы. Прилетев в улей, пчела упирается средней ногой в верхний конец комка и выталкивает его из корзиночки в ячейку для хранения пыльцы. [101] I 15 I
Много мёда, да поскорей 008 Чтобы сделать нектар мёдом, его нужно выпарить, удалив лишнюю влагу. Готовый продукт не должен содержать больше 20 процентов воды. Чтобы ускорить испарение воды, пчёлы разливают нектар небольшими порциями в открытые восковые ячейки. Однако когда сбор нектара идёт интенсивно, этот способ недостаточно эффективен – он не обеспечивает быстрой переработки всего сырья. Как пчёлам ускорить процесс выпаривания? ОТ В Е Т Рабочие пчёлы, обслуживающие улей, прекращают работы «по дому» и начинают готовить мёд. Набрав немного нектара в зобик, а заодно добавив в него новую порцию ферментов и консервантов, пчела отрыгивает маленькую порцию и держит крохотную капельку в челюстях. Из капли испарение идёт более интенсивно. [52, с. 94] П ОД У М А Й Т Е Почему из капли испарение идёт более интенсивно? Личинки пчёл в сотах КС ТАТ И Во время сбора мёда в улье много личинок, и ради них поддерживается высокая температура, достигающая в середине гнезда 36–38 градусов. Такая высокая температура также способствует ускоренному испарению лишней влаги из нектара. [105] I 16 I
Как спасается пчела от излишнего тепла? 009 Английский «Журнал экспериментальной биологии» опубликовал статью о пчёлах. С помощью высокочувствительных приборов выяснили, что в жару летящая пчела вырабатывает больше тепла, чем может отдать её тело в окружающее пространство с помощью теплопередачи. Тем не менее температура тела пчелы остаётся постоянной. Как такое может быть? Возможно, у пчелы есть какой-то дополнительный способ охлаждения. Как вы думаете, какой? Как спасается пчела от теплового удара? ОТ В Е Т Пчела, несущая в зобике нектар или воду, свешивает с хоботка крошечную капельку жидкости, которая, испаряясь, охлаждает её тело. П ОД У М А Й Т Е А как быть тем пчёлам, которые добывают только пыльцу? Ведь внутри их тел нет даже ничтожного количества свободной влаги … ОТ В Е Т При жаре выше 30 градусов они просто прекращают работу. [56, с. 110] КС ТАТ И Если улью грозит перегрев, пчёлы распределяют по сотам капельки воды, подвешивая их на стенки ячеек. Другие пчёлы интенсивно вентилируют улей крыльями. Испаряюща- I 17 I
яся вода охлаждает соты – температура в улье поддерживается на уровне 35 градусов в любую жару. [32, с. 58] КС ТАТ И Пушистый покров шмелей хорошо сохраняет тепло. Это позволяет холоднокровным насекомым собирать пыльцу и нектар даже в Заполярье, где они летают и при слабых заморозках. Покрытое волосками тело шмеля при работе мышц нагревается до 40 градусов. Чем севернее живут шмели, тем они крупнее и тем более густое у них опушение. А вот в тропиках они вообще не живут – там они просто погибли бы от перегрева. [56, с. 116] Стратегия коллективной защиты У пчелы спина полосатая, но тигром её не называют. А зря … 010 Европейские пчёлы, сражаясь с врагами, нападают обычно поодиночке. Этим пользуются гигантские шершни, которые втрое крупнее пчёл и в 20 раз больше их по массе. Шершни легко справляются с целым ульем, убивая пчёл по одной. А вот японские пчёлы научились защищаться от шершней, действуя сообща. Как же японские пчёлы убивают шершней? ОТ В Е Т Пчёлы выработали следующий коллективный способ защиты. Несколько пчёл неожиданно бросаются на шершня и отвлекают его. Остальные пчёлы сразу же покрывают шершня плотным слоем, образуя шар из своих тел. Затем пчёлы начинают вибрировать мышцами, при этом температура внутри шара растёт. Как только она поднимается до 45 градусов, шершень погибает. Сами же пчёлы способны переносить температуру до 48 градусов, и это даёт им преимущество. [152] I 18 I
КС ТАТ И У пчелы жало с зазубринами, поэтому оно очень часто застревает в теле жертвы и отрывается. Сама пчела при этом гибнет. Оторванный жалящий аппарат содержит не только «пузырёк» с ядом, но и последний ганглий брюшной нервной цепочки. Благодаря импульсам ганглия ядовитый аппарат продолжает сокращаться, выделяя яд. [41, с. 106] П ОД У М А Й Т Е Гигантские пчёлы, которые живут в Индонезии, подвешивают свои гнёзда величиной до полутора метров к ветвям деревьев. Эти пчёлы крайне опасны – их укус смертелен для человека. Но мёда они приносят очень много. Каким образом местные жители, несмотря на явную опасность, ухитряются собирать мёд и обходиться без жертв? ОТ В Е Т Местные жители хорошо изучили нрав этих насекомых. Сборщики действуют ночью или на рассвете, когда пчёлы спят. Или в очень влажную погоду, под дождём – пчёлы тогда не летают и поэтому не могут ужалить человека. [165, с. 71] Osmia cornifrons Фото Beatriz Moisset из Википедии Как «взять на работу» диких пчёл? 011 В последние годы медоносные пчёлы во многих европейских странах сильно пострадали от паразитического клеща. В результате снизились урожаи культур, которые опыляются пчёлами. В этом отношении медоносных пчёл могут заменить одиночные дикие пчёлы – осмии. Клещу они не поддаются и, кроме того, более эффективны в опылении. Осмии собирают пыльцу на опушённую нижнюю сторону брюшка, а не I 19 I
утрамбовывают её в специальные корзинки на ногах, как медоносные пчёлы, поэтому повышается вероятность попадания пыльцы на пестик. Что немаловажно, осмии отличаются покладистым нравом и практически никогда не используют своё жало. Весной они начинают летать раньше обычных пчёл, при более низких температурах воздуха. В природе осмии живут в пустотелых стеблях тростника, пустых раковинах улиток, в ходах древоточцев и других трубчатых полостях, за что их называют стеблевыми. Но как привлечь осмий в сады, на опушки у полей и лугов? ОТ В Е Т Чтобы привлечь осмий, нужно «предоставить им жильё». Для этого можно использовать старые стебли подсолнечника, камыша, тростника, подвешивая их под крышами или на чердаках сараев и хозяйственных построек, под навесами. В полостях стеблей заводятся дикие пчёлы осмии. [108] КС ТАТ И В Мичуринском саду Тимирязевской сельхозакадемии в последние годы урожай не только не уменьшился, а даже повысился – за счёт привлечения диких пчёл. КС ТАТ И Английская компания «Оксфорд Би» предлагает привлекать в сады осмий, развешивая домики, показанные на снимке. «Оксфорд Би» наладила выпуск готовых домиков для диких пчёл. Трубочки-гнёзда сделаны из биологически нейтральной пластмассы и выстланы бумагой. Улей можно расширять, докупая отдельные трубочки. [187] I 20 I
2. «САПОГИ» ДЛЯ ГУСЕЙ Цыплята, ко мне! 012 В деревне только вылупились цыплята из яиц, а курочка уже кудахчет: «Ко мне, мои хорошие, скорее, мои маленькие!» А на птицефабриках цыплята выводятся в инкубаторах – и сразу возникает проблема: как их оттуда забрать? Наседки ведь нет. Как решить эту задачу без наседки? ОТ В Е Т Специалисты записали призывные звуки, которые издаёт наседка, чтобы собрать цыплят возле себя, а затем начали транслировать через динамики эти звуки. Вылупившиеся цыплята сами идут в направлении источника звуков. [36, с. 86] КС ТАТ И Птицы начинают «разговаривать» со своей малышнёй ещё до её появления на белый свет, до вылупления птенчиков из яиц. Это ускоряет и улучшает развитие зародышей. Зародыши, пребывая в яйце, тоже «беседуют» друг с другом щёлкающими звуками. И хотя не совсем понятно, как они их издают и как слышат, уже ясно, что такое общение очень полезно для становления птичьей психики. [56, с. 90] I 21 I
КС ТАТ И Молодые петухи очень агрессивны и быстро устанавливают иерархию. Если самому жалкому, забитому петушку из стаи приклеить огромный красный гребень из поролона – символ исключительности, то другие петухи, подбегающие его клюнуть, пасуют. Раз за разом обнаруживая их неуверенность, молодой петушок поднимает голову, выпячивает грудь и таким образом без сопротивления восходит на вершину иерархической лестницы. [21, с. 68] Откуда яйца? (задача-шутка) Хорошая головоломка, подобно добродетели, сама себе служит наградой. Г. Дьюдени 013 В деревне живёт человек, который каждое утро за завтраком съедает по два яйца. Этот человек не покупает, не занимает, не выменивает, не выпрашивает, не ворует и не находит эти яйца. Он не держит кур, и ему не дают эти яйца соседи. Как же он их получает? ОТ В Е Т У человека были утки, и его слуга собирал яйца каждое утро. [23, с. 223] С П РА В К А Как определить качество яиц? Налейте в пол-литровую банку воду и растворите в ней столовую ложку соли, затем опустите яйцо. Свежее яйцо опустится на дно, если же всплывёт, яйцо в пищу не годится. Качество яиц можно проверить I 22 I
также на свет – внутри испорченных яиц видны тёмные пятна. На скорлупе яйца всегда есть микробы, поэтому прежде чем разбить яйцо, обязательно вымойте его. Яйца водоплавающих птиц (уток и гусей) нельзя есть сырыми, так как они часто бывают заражены возбудителями желудочно-кишечных заболеваний. Их варят не менее восьми минут. [122] «Сапоги» для гусей В домашних животных есть нечто человеческое – их тоже продают с потрохами. Валентин Домиль 014 Было время, когда россияне поставляли в Европу гусей. Особенно ценились серые гуси тульской породы. А перемещались птицы на «западный» рынок самым экономным способом – своим ходом. Ни тебе транспортных затрат, ни холодильников... Да и корма вдоль дорог тогда было достаточно. Одно затрудняло движение: нежные лапы гусей повреждались в дороге, и гусей нужно было лечить. Русских поставщиков выручила смекалка. Что же они придумали? Как можно защитить гусиные лапы? Только не предлагайте пошить им ботинки … ОТ В Е Т Перед дальней дорогой гусей прогоняли по луже полужидкой смолы. На лапах нарастали смоляные «галоши» – и в путь. А если «обувка» снашивалась до конца пути, делали новую – не проблема! КС ТАТ И В начале эпохи мореплавания моряки брали с собой живые «консервы» (свиней, коз, овец, домашнюю птицу), и, хотя холодильников на кораблях не было, в длительных путешествиях в жарком климате у экипажа было свежее мясо. [12, с. 155] I 23 I
Чего гусятам не хватало? 015 Австрийский натуралист Конрад Лоренц поставил опыт: он брал гусят, которые только что вылупились из яиц в инкубаторе, и начинал ходить вместе с ними вместо гусыни. И даже плавать в водоёме. Оказалось, что пёрышки гусят, растущих без матери, намокали в воде, в то время как у гусят при маме пёрышки не мокли. Лоренц пробовал смазывать пух гусят жиром из копчиковой железы гусыни, но это мало помогало. Почему намокали пёрышки гусят, оставшихся без гусыни? Предложите опыты, с помощью которых можно проверить ваши гипотезы. ОТ В Е Т Гусята, живущие с гусыней, забираются под крылья матери и трутся об её перья. При этом на их пухе накапливается статическое электричество. Это уменьшает смачиваемость пёрышек. В эксперименте попробовали натирать инкубаторских гусят шёлковой тканью, и сразу проблема исчезла – пёрышки гусят перестали намокать в воде. [1, с. 38; 174] КС ТАТ И Израильский зоопсихолог Г. Гварьягу приступил к выпуску новых устройств для птицеводства – импринтинг-якорей. Они значительно снизят смертность индюшат, что даст существенную экономию фермерам-птицеводам. Принцип действия якорей основан на феномене запечатления, характерном для индюшат и выражающемся в так называемой реакции следования. Индюшата запоминают первый объект, который они видят, появившись из скорлупы, и впоследствии неотступно I 24 I
следуют за ним. Когда на фермах на свет появляются тысячи индюшат, они запоминают друг друга или фермера. Но это очень опасно, потому что, когда тысячи индюшат устремляются за одним объектом, они просто давят друг друга и гибнут. Импринтинг-якоря по форме напоминают лодочные якоря и представляют собой треугольник с круглым отверстием у основания. Якоря подвешивают к потолку клетки на равном расстоянии один от другого. И форма якорей, и их голубой цвет привлекают индюшат. Как только они запомнили эти объекты, фермер, передвигая якоря, может с лёгкостью руководить перемещениями индюшат. Использование одного якоря на каждую сотню индюшат позволяет управлять всей стаей или любой её частью. Якоря также позволяют фермеру держать зимой индюшат ближе к обогревателю. Равномерное распределение якорей по птицеферме облегчает индюшатам доступ к кормушкам. Более слабые индюшата, которые в других условиях не добрались бы до пищи, теперь имеют гораздо больше шансов выжить. Средняя смертность птенцов в первые десять дней жизни обычно составляет 3–10 процентов. Использование импринтинг-якорей снижает смертность в два раза. [167] Чтоб немного охладиться, нужно очень потрудиться … 016 Трепетание горла у птиц – один из способов охлаждения. При вибрации горла с тонкого эластичного дна ротовой полости и верхней части глотки интенсивно испаряется влага. Частота трепетания горла очень высока и может достигать тысячи колебаний в минуту. Ясно, что, совершая работу, мышцы должны выделять тепло. Исследователи долгое время недоумевали: казалось, что количество выделяемой при трепетании теплоты должно сводить на нет охлаждающий эффект от испарения влаги. Но оказалось, что при трепетании горла теплоты выделяется значительно меньше, чем предполагалось по теоретическим расчётам. Попробуйте объяснить этот эффект. I 25 I
I 26 I Птица открывает клюв, чтобы усилить испарение влаги. Влага интенсивно испаряется с внутренней поверхности воздушных мешков, при этом тело птицы охлаждается. ОТ В Е Т Почему в жару птицы часто открывают клюв? П ОД У М А Й Т Е Эластичное дно ротовой полости птицы ведёт себя подобно натянутой струне: у него имеется собственная частота колебаний. Мышцы птицы создают колебания, идущие в собственном ритме вибраций горла. При этом, как говорят физики, возникает резонанс. Для того чтобы поддерживать колебания горла с собственной частотой, не требуется больших затрат энергии, а значит, мышцы птицы выделяют мало тепла. [52, с. 129] ОТ В Е Т
3. КОНТРАБАНДА КОЗ, И НЕ ТОЛЬКО... Как напоить без воды? 017 Нутрии хорошо переносят зиму даже в неотапливаемых клетках. Но эти чистюли любят плескаться в воде, поэтому зимой им воду в клетки ставить нельзя – прежде чем напиться, они обязательно начнут умываться и могут потом обморозиться. Воду нужно давать, чтобы напоить зверьков, и воду нельзя давать, чтобы они не обморозились после умывания. Как же напоить зверьков зимой? ОТ В Е Т Зимой нутриям воду не ставят, а заменяют её сочными корнеплодами, которые эти грызуны очень любят. [24, с. 147] КС ТАТ И Коала вообще не пьёт. Это животное питается эвкалиптовыми листьями и воду получает только из них. КС ТАТ И Единственным источником воды для кенгуровых крыс, живущих в пустынях, служат семена, впитывающие влагу из земли в подземных кладовых крыс. [72, с. 203] I 27 I
КС ТАТ И Никогда не пьющее существо живёт у нас в домах – это гусеница платяной моли. Она добывает воду из шерсти, которой питается. [56, с. 108] Воронья напасть 018 Зверосовхоз «Белорусский» Вилейского района терпел огромный экономический ущерб от постоянных налётов ворон. Вороны поедали корм, предназначенный пушным зверькам, воровали норок и лисят. Содержать пушных зверьков только в клетках невозможно – для нормального развития и размножения им необходима свобода, а содержать их в открытых вольерах стало невыгодно из-за вороньего пиратства. Как решить эту проблему? ОТ В Е Т В зверосовхозе над всеми вольерами натянули сетку. [12, с. 102] П ОД У М А Й Т Е Вороны – очень умные птицы. Если хищник схватит ворону, то вся стая с криками преследует обидчика, не позволяя ему насытиться добычей. Зимой ворон часто можно встретить у открытой воды. При этом птицы предварительно определяют направление ветра и обязательно занимают подветренную сторону. Как вы думаете, почему? I 28 I
ОТ В Е Т Вороны у полыньи греются. В эту сторону сносит чуть подогретый открытой водой воздух. [21, с. 158; 52, с. 119] Детектив «Три поросёнка» Чистоплотность – это чисто масса, делённая на чисто объём. Поросёнок 019 На ферме украли трёх маленьких поросят у одной из свиноматок. Подозрение пало на жителя посёлка, у которого в сарае обнаружили именно трёх поросят. Но он кражу отвергал – купил, мол, на базаре. Как участковому милиционеру доказать, что эти хрюшки краденые? ОТ В Е Т Провели следственный эксперимент: поросят привезли на свиноферму и выпустили. Они безошибочно отыскали свою мать и принялись сосать молоко. [162] КС ТАТ И Брянский фермер Александр Олексейчук столкнулся с загадочным явлением. Пересчитав на ночь всех своих 26 свиней, он спокойно отправился спать. Поутру он обнаружил, что хрюшек стало 32, причём из хлева исчезла вся подстилка. Оказалось, что шесть свиней покинули полуразвалившийся свинарник бывшего колхоза и перебрались в тёплый сарай не скупящегося на корма фермера! За ночь голодные пришельцы съели даже подстилку в сарае. С большим трудом визжащих хрюшек удалось возвратить домой. [175] КС ТАТ И Сельскохозяйственных животных (коров, поросят) клеймят раскалённым железом. Это неоправданно жестоко... Изобретатели предложили металлическое клеймо I 29 I
охлаждать до минус 70°С. В этом случае животное не почувствует боли, клеймение продлится 5–20 секунд. На месте клеймения шерсть будет расти совершенно белой. А детектив Мелвин Левеллин предложил выяснять принадлежность животных по отпечатку носа, рисунок которого, подобно отпечаткам пальцев у людей, всегда уникален. [191] КС ТАТ И На одной из ферм в пригороде Пекина выращивают свиней, на бока которых нанесены татуировки. Эти животные – настоящие произведения искусства и предназначены специально для коллекционеров. Стоит необычная картина несколько тысяч долларов. Основал ферму бельгиец Вим Делвойе. У него незаурядный опыт уникального свиноводства – прежде чем приехать в Китай, Вим открыл несколько таких ферм в Европе и Индонезии. [131] П ОД У М А Й Т Е Перед тем как поставить свиней на откорм, им делают прививки. Представьте себе, сколько бывает хлопот и визга, если ветеринары пользуются шприцами. Казалось бы, почему не давать вакцину с пищей? Но, оказывается, большинство вакцин разрушается в пищеварительном тракте. Предложите другие способы вакцинации животных. – Вы обвиняетесь в краже свиньи и шести поросят. – Насчёт свиньи – верно, виноват. Но насчёт поросят – враньё: они сами побежали за свиньёй! Бодливые коровы Быки и не подозревают, что дозволено Юпитеру... Виктор Шендерович 020 Бодливые коровы и быки на пастбище опасны. Они могут боднуть друг друга или даже человека. Можно затупить им рога, но это трудная процедура. Как, не затупляя и не обрезая рогов, усмирить бодливых животных? I 30 I
ОТ В Е Т Для усмирения животного достаточно нарушить привычное восприятие окружающей действительности. Для этого бодливой корове прикрывают один глаз дощечкой, привязанной к рогу. Такая корова лишается привычной ориентировки и ведёт себя смирно... Другое решение: на венгерских пастбищах пасутся коровы и волы, на концы рогов которых надеты пластиковые шары. [63] КС ТАТ И Бодливые коровы славятся злым нравом и хорошим удоем: они дают больше молока и лучшего качества. [117] КС ТАТ И Фото Tizianozep из Википедии Опасные быки могут быть полезны. Когда американский фермер Джеймс Минот совсем отчаялся справиться с туристами, которые бесцеремонно протаптывали тропинки через его поле от дороги к лесу, он предпринял отчаянный шаг. Каждое утро Джеймс стал выводить на своё многострадальное поле огромного быка и привязывать его к хрупкой(!) стойке. А на стойке повесил обращённый в сторону шоссе транспарант с надписью: «Кто способен пробежать расстояние от дороги до леса за 9,9 секунды, может быть спокоен – быку для этого необходимо ровно 10 секунд!» [164] Математик едет в электричке. За окном пасётся стадо. – 5446 коров, – говорит математик, мельком взглянув на стадо. Пассажиры недоумённо переглянулись. Проезжают ещё одно стадо. – 10 145 коров! – восклицает математик. Пассажиры опять переглянулись. Проезжают ещё одно громадное стадо. – 25 694 коровы, – спокойно говорит математик. Народ не выдержал, сорвали стоп-кран, выскочили, пересчитали – точно! – Послушайте, как вам удаётся так быстро считать? – Да всё очень просто: считаю ноги и делю на четыре! I 31 I
Кто больше съел? (задача-шутка) 021 Представьте двух пасущихся на лугу коров (или лошадей). Они похожи как две капли воды: и по силе, и по росту, и по аппетиту. Только у одной коровы (лошади) хвост в два раза длиннее. Как вы думаете, какая из коров (лошадей) съест больше травы за час? ОТ В Е Т Съест больше та корова (лошадь), у которой хвост больше. Потому что чем больше хвост, тем легче отмахиваться от мух и оводов, которые постоянно надоедают и отвлекают коров (лошадей) от еды. КС ТАТ И Арнольд Г. Ингхем, старейший знаток пастбищ в США, всю жизнь разводит молочный скот. Он почти не даёт зерна своим коровам, но предоставляет им столь просторный выпас, что они не стравливают, то есть не выедают, траву слишком низко. В качестве индикатора он ставит на пастбище стога сена. Если скот начинает интересоваться сеном, Ингхем знает: трава слишком стравлена. [60] I 32 I
Гроза в пластмассовом ведре 022 Две хозяйки возвращались домой после дойки коров. Одна несла молоко в металлическом ведре, другая – в пластмассовом. В поле их застала гроза, которую им пришлось пережидать в зарослях кустарника. Дома хозяйка пластмассового ведра с удивлением обнаружила, что молоко в ведре свернулось. Её удивление ещё больше выросло, когда она узнала, что у её соседки молоко в металлическом ведре было свежим, как обычно. Как это можно объяснить? ОТ В Е Т Молоко – типичный коллоид, и при облучении его электромагнитным полем, что происходит во время грозы, оно сворачивается, распадаясь на составляющие части. В данном случае металлическое ведро экранировало электромагнитное поле, и эффект облучения отсутствовал. [12, с. 144] П ОД У М А Й Т Е Большинство взрослых жителей Азии, аборигены Америки, Австралии, Центральной Африки и Арктической зоны не могут пить цельное молоко – организм не принимает. Новорождённые сосут грудное молоко, но у взрослых молоко приводит к тошноте, коликам, вздутию живота и поносу. Сметану, творог и другие кисломолочные продукты они могут есть, а молоко – нет. Как вы думаете, почему? [136] I 33 I
Не нужна корова дойная, а нужна корова … Выгоднее всего разводить Змеев Горынычей – их поголовье растёт гораздо быстрее, чем поголовье обычных домашних животных... Владимир Семёнов 023 Николай Лесков возвращался в волость, по дороге его подвёз на телеге мужик. Этот мужик вёз волостному начальству взятку: крестьяне собрали что могли и хотели просить, чтобы не присылали в их деревню коров голландской породы. «Что, плохи коровы, мало молока дают?» Оказалось, что дают они по 5000–7000 литров в год против 700–1500 литров от наших коров, к тому же более высокой жирности. Коров этих давали крестьянам бесплатно из царской казны «для улучшения породности российского скота». А крестьяне хотят при помощи взятки добиться, чтобы им этих коров не присылали! Предположите и обоснуйте гипотезы: почему так странно вели себя крестьяне? ОТ В Е Т Голландских коров нужно было кормить клевером, зерном, а зерна крестьянам и самим не всегда хватало. А свои коровки ели любой корм: если надо, то и от болотной осоки не отказывались, и от соломы с крыши. К тому же они давали много навоза, а это было ценнее, чем молоко и мясо, – без навоза не будет хлеба. И в России была своя порода крупного рогатого скота – «навозная». КС ТАТ И В 2004 году в США появилось около десяти животноводческих ферм, которые стали производить электроэнергию из коровьего навоза. Стоимость установки, перерабатывающей навоз в горючий газ метан, составляет 800 тысяч долларов. Экскрементов, ежесуточно производимых стадом из двух тысяч коров, достаточно, чтобы обеспечить потребности фермы и нескольких жилых домов. Аналогичные установки действуют также в Японии и Китае – топливом их снабжают не только коровы, но и свиньи. [125] I 34 I
КС ТАТ И Установка изобретателя Леонида Чумазова, которая работает в Томском свинокомплексе, из тонны свиного навоза производит 90 килограммов горючего газа. Стоимость установки, собранной из подручных материалов, – неделя работы слесаря. [176] КС ТАТ И Кубинский фермер вырастил стадо миниатюрных бурёнок специально для жизни в городских условиях. Путём скрещивания генетик-любитель получил коров ростом один метр и обещает, что скоро уменьшит их до 75 сантиметров. Фермер утверждает, что, несмотря на скромные габариты, мини-бурёнки дают до четырёх литров молока ежедневно. Они добры и неприхотливы. [88] Идёт корова по дачному посёлку: – Молоко, сыр, сметана! Никто не обращает внимания. Корова повторяет снова: – Молоко, сыр, сметана! В конце концов, отчаявшись: – Молоко, сыр, сметана! Говядина, наконец!!! Магия экстрасенса Приходи к нему лечиться И корова, и волчица … Корней Чуковский 024 В 1997 году по телевидению показывали передачу «Тема», посвящённую экстрасенсам. На передачу был приглашён известный целитель и экстрасенс. Вот что он рассказал: «Однажды меня пригласили в колхоз, попросили вылечить коров. У них были какие-то проблемы с выменем. Я взял вазелин, зарядил его своей энергией, и этим вазелином смазывали вымя коровам. Через некоторое время им стало легче. Так я убедился, что мои целительные возможности распространяются и на животных». Прав ли экстрасенс в своей убеждённости? Доказывает ли этот случай целительные способности экстрасенса? Как следовало бы провести эксперимент, чтобы действительно доказать (или опровергнуть) силу экстрасенсорного воздействия на животных? I 35 I
ОТ В Е Т Похоже, известный экстрасенс совсем незнаком с правилами проверки эксперимента. Ведь коровам могло стать через некоторое время легче просто потому, что их иммунитет справился с болезнью, либо потому, что помог вазелин. Уж если экстрасенс действительно хотел проверить свои целительные способности, то одну часть стада нужно было обработать его «заряженным» вазелином, а другую – обычным. Сравнение показало бы, оказывает ли «заряд» экстрасенса целебное воздействие. [156] С П РА В К А По статистике Минздрава, нам готовы помочь 200 тысяч целителей, шаманов, колдунов, знахарей... Главная ассоциация целителей России провела тестирование жаждущих получить лицензию на чудо. Оказалось, что 42 процента людей, называющих себя целителями, отягощены психическими заболеваниями, 30 процентов хотят исключительно денег и славы, 26 процентов хотели бы помочь людям, но не могут из-за отсутствия способностей. И только 2–3 процента вроде бы кому-то помогают. [126] Фото Muhammad Mahdi Karim из Википедии Как избавиться от мух, если их полно вокруг? 025 Мясная муха – бич скотоводства, от её ядовитых укусов погибают коровы, козы и другой молочный скот. Убивать мух по одной несерьёзно. Уничтожать личинок тоже трудно – они развиваются под землёй, а всю землю не обработаешь … Решили упростить задачу и провести эксперимент на одном отдельно взятом острове. Такой эксперимент предложил доктор Ниплинг, и провели его в 1954 году на острове Кюрасао. Как хотя бы на одном острове можно избавиться от мясных мух? I 36 I
ОТ В Е Т Доктор Ниплинг предложил для борьбы с мясной мухой метод стерилизации. Еженедельно на острове выпускали 150 тысяч стерильных самцов, не способных производить потомство. Вероятность встречи самки с нормальным самцом была сведена до минимума. В результате самки откладывали неоплодотворённые яйца. [47, с. 44] П ОД У М А Й Т Е Через три месяца мухи на острове исчезли. Позже этот опыт был повторён во Флориде. Через полтора года мясная муха перестала существовать во Флориде как вид. Как удалось получить для проведения эксперимента такое количество одних только самцов? КС ТАТ И Одним из первых (ещё в середине прошлого века) научился регулировать пол насекомых в ходе их индивидуального развития российский генетик Борис Львович Астауров. С помощью точно подобранных тепловых и других воздействий ему удавалось получать либо одних самок, либо одних самцов тутового шелкопряда. Это открытие нашло применение в производстве шёлка (содержание шёлка в коконах самцов на 20– 30 процентов выше, чем в коконах самок). КС ТАТ И В Бордо (Франция) и Нагойе (Япония) проводились эксперименты по температурному воздействию на насекомых. Так, например, на яйца бабочек-капустниц воздействовали тепловым ударом. В ряде случаев удавалось выводить бабочек одного пола. [188, с. 67] Фото Fritz Geller-Grimm из Википедии Что нужно осам-бембексам? 026 Кровожадных слепней, так сильно изнуряющих летом домашний скот, часто истребляют осы-бембексы, живущие в земляных норах. Но эти осы водятся не везде. I 37 I
К сожалению, их обычно мало именно там, где выпасают скот. А жаль! Если бы удалось решить проблему привлечения и размножения бембексов, появился бы сильный помощник в борьбе со слепнями. Исследователи выяснили, что иногда ос очень много в одной местности и почти нет рядом, в каких-нибудь 20–40 километрах. Выскажите предположения, с чем это может быть связано? ОТ В Е Т Вспомним, что осы обычно селятся в земляных норах. Но оказывается, осы-бембексы – плохие землерои. Им для рытья норок необходима рыхлая почва – песок. Там, где почва песчаная, – масса бембексов и, следовательно, мало слепней. Где нет песков и почва слишком плотная, мало бембексов и много слепней. На пастбищах, где постоянно выпасают скот, почва так утрамбовывается копытами животных, что бембексы, даже если и водились там раньше, больше не могут рыть норки в плотном грунте и вынуждены переселяться на новые земли. А скот страдает от слепней … [41, с. 34] КС ТАТ И Самая современная технология земледелия – no-till, или в переводе на русский язык «без пахоты». На полях, где применяется эта технология, уплотнённые ранее сельскохозяйственными машинами почвы снова разуплотняются до своего природного состояния. А плодородие почвы со временем только увеличивается. В России эта технология внедряется на полях агрохолдинга «ИНТЕКО-Агро», а на Украине – корпорации «Агро-Союз». [65, с. 59] Инициатива наказуема? Эволюция расставила собаку и человека на разные концы поводка. Сергей Сидоров 027 Специально обученные собаки помогали чабанам пасти стада овец. Они выполняли команды, которые чабаны подавали условным свистом. Однако через некоторое время собаки стали вести себя странно: то ни с того ни с сего подбегут к своим хозяе- I 38 I
вам, то начнут без команды собирать пасущихся овец. Причём так стала вести себя не одна собака, а многие! Объясните странное поведение собак. ОТ В Е Т Собаки всё-таки выполняли приказы. Только приказы поступали не от людей, а от … жаворонков. Птицы легко подражают разным звукам, и жаворонки научились копировать команды, которые чабаны отдавали свистом своим собакам. [18, с. 81] КС ТАТ И Однажды в Испании на небольшой станции Сестона поезд вдруг отправился раньше времени. Машинист уверял, что трогался строго по свистку, а начальник железнодорожной станции утверждал, что подал сигнал строго по часам. Выяснилось, что виновником этого нарушения был … попугай владельца пристанционной гостиницы, стоящей в нескольких метрах от платформы. Попугай так научился имитировать свисток начальника станции, дающего сигнал к отправлению поезда, что ввёл в заблуждение машиниста. [197, с. 21] Овца с «воротником» 028 В Ирландии существуют «экологически чувствительные» места, а овцы вытаптывают и «выедают» их настолько, что со склонов исчезает даже почва, остаются голые камни, на которых ничего не растёт. Решили установить контроль над этим процессом, используя для наблюдения за стадами овец спутники. Для проведения эксперимента на нескольких овец надели «спутниковые ошейники». И тут возникли проблемы: овцы с «воротниками» становились в стаде изгоями. Эту проблему удалось решить, и теперь исследователи могут «пасти» овец с орбиты хоть 24 часа в сутки. Каким образом решили эту задачу? I 39 I
ОТ В Е Т Всем остальным овцам повесили ошейники-обманки, похожие на настоящие «спутниковые». [95] КС ТАТ И Чтобы превратить тонкие шерстинки в плотную ткань, прежде всего нужно очистить волокна от колючек и других растительных примесей. Для этого традиционно замачивали шерсть в кислоте – фактически выжигали. А вот знаменитые австралийские скотоводы, поставщики шерсти мериноса, взялись за дело по-другому. Учитывая, что овец трудно заставить ходить по дорожкам и не набираться колючек, они одели их в «кафтаны», предохраняющие ценную шерсть от загрязнений. [210] Контрабанда коз, и не только … 029 Лучшие в мире ангорские козы выращивались не так давно только в Южно-Африканской Республике: эта страна обладала почти полной монополией на экспорт мохера высшего качества. Вывоз ангорских коз был запрещён, все другие вывозимые животные проходили жёсткий таможенный контроль. Но в 1986 году австралийцам удалось развести стадо ангорских коз у себя. Как им это удалось? ОТ В Е Т Австралийцы вывезли из ЮАР не коз, а … их зародыши. Как это было – читайте ниже. [192, с. 44] I 40 I
КС ТАТ И Вот как это было. В 1986 году три австралийца собрали со своих земляков деньги, отправились в ЮАР и закупили стадо коз. Некоторое время они пасли коз, а затем собрали 400 зародышей и в замороженном виде отправили на карантинную станцию (понятно, что определить породу эмбрионов было невозможно). Оттуда этот груз перевезли в Новую Зеландию, где с помощью биотехнологических методов из эмбрионов вырастили коз и начали их размножать, увеличивая стадо. По истечении семилетнего карантинного срока животных доставили австралийским заказчикам. [192, с. 44] П ОД У М А Й Т Е Похожим способом в 20-х годах XX века из Германии была вывезена порода кроликов рекс с ценным плюшевым мехом. Вывоз кроликов этой породы из Германии был запрещён. Но биолог Александр Сергеевич Серебровский, находившийся там в это время в научной командировке, вернувшись домой, начал разводить в СССР этих необыкновенных кроликов. Закона он не нарушал, рексов и даже их зародышей через границу не провозил. Как же ему это удалось? ОТ В Е Т Биолог вывез помеси обычных кроликов с кроликами породы рекс. Признаки породы рекс рецессивные, они не проявляются в первом поколении. Поэтому в помеси проявились лишь доминантные признаки обычных кроликов. А порода рекс проявилась только во втором поколении. [27, с. 257] Испуганная лошадь Об уме лошади лучше всего свидетельствует тот факт, что она боялась машин уже тогда, когда люди только смеялись над ними. Неизвестный автор 030 Почему, испугавшись чего-нибудь, лошадь начинает фыркать? I 41 I
ОТ В Е Т Лошадь имеет очень острое обоняние. Отфыркиваясь, она очищает свой нос и по запаху может быстрее определить, что и с какой стороны ей угрожает. [114] КС ТАТ И С появлением первых автомобилей стали выходить постановления о правилах движения. В 1912 году увидело свет «Обязательное постановление относительно езды на лошадях и автомобилях в Проскуровском уезде» (стиль и язык оригинала сохранены): «Шо´ффер обязан дать протяжный сигнал не менее как за 100 сажень до встречи, чтобы дать возможность встречному принять меры, если его лошади пугливы. Постепенно замедлять ход и дать ещё несколько сигналов, однако на таком расстоянии от лошадей, чтобы не напугать их внезапным звуком сигнала. Если шоффер видит, что лошади пугаются, кучер или пассажиры знаками показывают замедлить ход или остановить машину, то шоффер должен остановить машину и за несколько сажень (не менее 5) выйти из автомобиля, так как лошади пугаются меньше, если перед автомобилем или сбоку стоит человек, а если лошади продолжают пугаться шума, то погасить (остановить) мотор и обсудить с встречным, как и кому раньше проехать – лошадям или автомобилю. Если этот случай имеет место ночью, то шоффер в случае нужды должен погасить или заслонить прожектор, который тоже может пугать лошадей светом». [129] КС ТАТ И Лошади – вегетарианцы. Однако если им не хватает белков, они ловят и едят мышей и сусликов. [115] КС ТАТ И Когда кобыла облизывает жеребёнка, она не только ласкает его, не только делает ему массаж, но ещё и дезинфицирует малыша, так как в слюне лошадей много лизоцима – вещества, губительно действующего на микробы. [116] I 42 I
Лошади и мошки 031 Известно, что лошади отгоняют летающих насекомых своим хвостом. Но до головы хвостом не дотянуться. А представьте себе, сколько крылатых кровопийц слетается к табуну лошадей! Как же лошади от них защищаются? ОТ В Е Т Лошади становятся парами так, чтобы отгонять своим хвостом мошек и комаров и от головы другой лошади. В коневодческой практике такие позы называют «лошадиным флиртом». [16, с. 95] На ветеринарном факультете профессор спрашивает студента: – Как бы вы поступили, если бы лошадь упала и сломала себе ключицу? Студент начинает долго объяснять. Профессор прерывает его. – Сначала вам бы следовало позвонить в Зоологический музей и сообщить, что вы обнаружили единственную в мире лошадь с ключицей... I 43 I
Почему вымирает выхухоль? Русская выхухоль: то ли мышка, то ли мамонт … 032 Выхухоль – редкий пушной зверёк, которого вы не встретите больше нигде на Земле, кроме как в России. Этих животных называют живыми ископаемыми, ровесниками мамонтов. Учёные утверждают, что выхухоль почти не изменилась за последние 40 миллионов лет! Как и миллионы лет назад, это чудо с хоботом живёт в поймах рек и по берегам озёр в Волжско-Окском междуречье, устраивая себе нору на берегу водоёма. Вот только стало их в наши дни гораздо меньше. Численность выхухоли постоянно сокращается. Причинами снижения численности называют преобразование пойменных угодий (вырубка лесов, использование под пастбища). Однако непосредственной причиной сокращения численности выхухоли является то, что её гнездовые камеры расположены почти у самой поверхности почвы. Как вы думаете, почему это может быть причиной того, что выхухоль вымирает? ОТ В Е Т Домашний скот во время водопоя легко повреждает норы зверьков, причём в первую очередь гибнут детёныши выхухоли, живущие в норах. [12, с. 99] П ОД У М А Й Т Е Вход в нору выхухоли всегда находится под водой, чтобы даже при самой низкой воде хищники не могли забраться туда. А как быть при половодье? Ведь при высоком уровне воды нору может полностью залить! Как выхухоль спасает свой дом от наводнения? I 44 I
ОТ В Е Т Выхухоль делает многоярусные норы. Несколько камер находятся на разной глубине. Если вода полностью зальёт нижний ярус, зверёк переберётся на верхние «этажи». На верхних же «этажах» находится и гнездовая камера. [3, с. 55] КС ТАТ И Выхухоль использует бобровые постройки в качестве убежищ и безопасных путей передвижения. Рыбаки избегают ставить сети в районе бобровых поселений, так как попавший в сетку бобр безнадёжно портит снасти. Совместное обитание с бобром спасает и выхухоль от попадания в рыболовные сети. Для бобров выхухоль тоже полезна. Основным кормом выхухоли служат брюхоногие моллюски. Они же являются промежуточными хозяевами трематоды, вызывающей у бобров опасное заболевание – стихорхоз. Поедая моллюсков, выхухоль снижает вероятность заражения бобров этим гельминтом. [135] I 45 I
I 46 I Найдите и другие решения. В чём их преимущества и недостатки по сравнению с контрольным решением? ТО Ч К А Р О С ТА Воздух должен проходить сквозь лёд, так как без него погибнут рыбы, но воздух не может проходить через лёд. Значит, во льду должны быть отверстия, через которые в воду попадёт воздух, но при морозе отверстия исчезают – затягиваются льдом. Можно использовать посредник, через который проходит воздух. Например, в лёд вмораживают пучки обычной соломы – она не смачивается водой, имеет пористую структуру и поэтому не промерзает. Через соломинки по капиллярам между волокнами воздух, а следовательно, и кислород попадают в воду. [157] ОТ В Е Т Зимой пруды в рыбных хозяйствах покрываются толстым слоем льда, и рыба может погибнуть от недостатка кислорода. Как быть? Можно, конечно, делать проруби, но они будут замерзать. Можно придумать установку, которая будет растапливать лёд, но это дорого. Предложите простое и дешёвое решение проблемы. 033 Кислород для рыб 4. ПОЧЕМУ РЫБЫ «ПУСКАЮТ ПУЗЫРИ»
Синезелёная опасность 034 В рыборазводных хозяйствах выращивают рыб в специальных закрытых водоёмах: прудах, каналах или искусственных озёрах. И здесь рыбоводов подстерегают опасности. Главная из них – водоросли. Синезелёные водоросли вызывают так называемое цветение воды, резко уменьшая количество растворённого в воде кислорода. Таким образом они вытесняют из рыборазводных водоёмов другие формы жизни, в том числе и рыб. Как можно бороться с синезелёными водорослями в рыборазводных прудах? ОТ В Е Т Вспомните, что представляют собой синезелёные водоросли. Ботаники-альгологи могут заселить водоёмы другими видами водорослей (ввести конкурентов), а микробиологи – натравить на водоросли-бактерии подходящих бактериофагов. [31] С П РА В К А Синезелёные водоросли встречаются уже в архейских отложениях, возраст которых 3–3,5 миллиарда лет. Эти древние водоросли обладают признаками водорослей и бактерий одновременно. Вместе с бактериями их объединяют в прокариотные организмы, не имеющие ядра в клетке, в отличие от настоящих водорослей, эукариотов, имеющих клеточное ядро. В современных морях и пресноводных водоёмах обитает около 1400 видов синезелёных водорослей. [77] I 47 I
Почему рыбы «пускают пузыри»? 035 Одни рыбы заглатывают атмосферный воздух и затем выпускают пузыри воздуха из жабр. Такое явление можно наблюдать, например, у аквариумной рыбки сомика коридораса (Corydoras). Другие рыбы (с большим ртом) иногда заглатывают воздух вместе с плывущей по поверхности пищей и после этого «выдувают» пузыри воздуха изо рта и жабр. Многие лабиринтовые рыбы строят гнездо из пузырей, в котором хранят свою икру. Все эти случаи сопровождаются редкими и кратковременными пузырями. Но часто можно наблюдать целые потоки пузырьков, поднимающихся к поверхности водоёма – рыбы «пускают пузыри» сериями. Как вы думаете, почему рыбы «пускают пузыри»? ОТ В Е Т Когда рыба погружается на глубину, увеличивается гидростатическое давление на её тело. При этом плавательный пузырь сжимается, и, чтобы сохранить его объём и соответственно плавучесть, рыба «подкачивает» пузырь с помощью газовой железы. Для этой цели она выделяет из крови растворённые в ней азот и кислород. Но вот рыба быстро поднялась к поверхности воды, и гидростатическое давление на её тело резко уменьшилось. При этом газы в пузыре могли бы резко расшириться и просто разорвать рыбу изнутри. Но этого не происходит, потому что рыбы, живущие на небольших глубинах, имеют открытый плавательный пузырь. Он соединяется со ртом воздушным каналом, через этот канал избыток газов выходит наружу, при этом изо рта рыбы к поверхности и устремляется поток пузырьков. [86] Плавательный пузырь окуня (отмечен зелёным цветом) КС ТАТ И Морские рыбы имеют закрытый плавательный пузырь, который не сообщается с внешней средой, и потому пузыри не пускают. А у некоторых видов рыб плавательный I 48 I
пузырь и вовсе отсутствует, например у акул и тунцов. Плавательный пузырь ограничивал бы их скорость перемещения в воде по вертикали и мешал бы охотиться. Плавучесть этим рыбам обеспечивают сильные мышцы. [39] Рыба плещется к дождю... 036 Рыбы иногда выпрыгивают из воды. Для некоторых видов рыб это характерное поведение – таким образом они спасаются от хищников. Ещё рыбы выпрыгивают, чтобы схватить насекомых, сидящих на растениях близко от поверхности воды, а копеллы Арнольда, например, выпрыгивают из воды, чтобы отложить икру. Но перед дождём рыбы настолько часто выпрыгивают, что даже примета появилась: рыба плещется к дождю … Объясните, почему рыбы так часто выпрыгивают из воды перед дождём? ОТ В Е Т Перед дождём резко возрастает влажность воздуха, на крылышках насекомых конденсируется вода. Образовавшиеся капельки воды, словно гири, тянут букашек вниз. А рыбы выпрыгивают, чтобы поживиться потяжелевшими летунами. КС ТАТ И Ласточки и стрижи перед дождём летают низко над землёй, тоже гоняясь за насекомыми, «прижатыми» к земле повышенной влажностью. [56, с. 179] С П РА В К А Нерест копеллы Арнольда (Copella Arnoldi) уникален. Благодаря мощному раздвоенному хвосту с удлинённой верхней частью рыбки способны выпрыгивать из воды на высоту до 20 сантиметров. Они откладывают икру на нависающие над водой на расстоянии 5–8 сантиметров листья, выпрыгивая из воды. Самец подбирает наиболее удобное для нереста место у поверхности воды, и обе рыбки, прижавшись одна к дру- I 49 I
гой, подходят к этому месту. После короткой паузы они синхронно выпрыгивают из воды, так продолжается 2–2,5 часа с интервалами 3–5 минут. За это время самка вымётывает на лист от 30 до 50 икринок. После нереста самец в течение 38 часов до выклева мальков ухаживает за икрой, периодически, через 10–20 минут, орошая кладку брызгами воды, создаваемыми им при помощи резких движений хвостового плавника. Спустя 38 часов (при температуре 28–30 градусов) мальки выклёвываются и вместе с каплями падают в воду. [89] П ОД У М А Й Т Е Какие преимущества даёт рыбкам этот необычный способ размножения? Рыбные пруды в океане? 037 Разведение рыбы – перспективное направление рыбного хозяйства. В настоящее время широко развивается прудовое хозяйство. Рыбоводам хотелось бы научиться выращивать и морских рыб. Но как разводить рыбу в океане? Предложите проект «рыбофермы» в океане. ОТ В Е Т Предлагается огородить прямо в океане огромные территории. Представьте себе плавучие трубы, к которым подвешиваются клетки из обыкновенных сетей. Стабилизацию системы обеспечивают балласт и крупный якорь. Вдоль клеток с рыбой перемещается устройство с лебёдкой и гидравлической системой управления. При сильном волнении или загрязнении воды клетки с рыбой опускаются на глубину. Специально оборудованное судно находится в 300 метрах от морской фермы, причём для его обслуживания достаточно четырёх человек. А в период «сбора урожая» привлекается дополнительная сила. I 50 I
КС ТАТ И В описанной экспериментальной рыбоферме в первый же сезон в трёх клетках размером по 500 кубометров каждая было выращено из мальков 30 тонн рыбы. Это такая же производительность, что и во внутренних бассейнах. КС ТАТ И В Научно-исследовательском институте рыбного хозяйства при университете Кинки в Японии выращивают чёрных тунцов. Резервуар имеет 31 метр в ширину и столько же в длину; в нём 24 взрослые рыбы, длина каждой из которых около метра. КС ТАТ И Фермы по разведению лососей потребляют рыбы больше, чем производят: чтобы получить один килограмм лососины, необходимо израсходовать три килограмма корма из рыбопродуктов. [161] ТО Ч К А Р О С ТА Главная трудность, с которой сталкиваются при разведении рыбы, – поддержание чистоты воды в морских загонах на должном уровне. Загоны чаще располагают в заливах, потому что в них спокойно. Но приливы и отливы в заливах незначительны, и это может привести к накоплению остатков корма и прочих отходов и к загрязнению воды. Над решением этой проблемы работают специалисты. Предложите свои решения. [84] Почему мальки страдают? 038 Ольга Ивановна, учительница природоведения, рассказывая третьеклассникам о вреде разлива нефти, вспомнила замечательный пример, о котором где-то слыхала. I 51 I
– А ещё, дети, – сказала она, – разлившаяся нефть образует на поверхности плёнку, которая мешает дышать малькам рыб, и несчастные умирают от удушья! – Но, Ольга Ивановна, – спросил Андрюша, – ведь рыбы дышат жабрами в воде, при чём тут воздух? И в самом деле, при чём тут воздух? Права ли Ольга Ивановна? Если да, то почему? Если нет, то каким образом нефтяная плёнка может вредить малькам рыб? [82] ОТ В Е Т Мальки рыб, имеющих плавательный пузырь, обязательно должны глотнуть воздуха, чтобы заполнить им свой ещё крохотный плавательный пузырь. Нефтяная плёнка лишает мальков этой возможности, и они погибают раньше всех других морских обитателей. [56, с. 143] КС ТАТ И Только что «вылупившиеся» из икры мальки рыб, имеющие плавательный пузырь, попав под нефтяной колпак, никогда не выживают. Вот один из примеров. «26 апреля 2005 года разлившаяся нефть с танкера, шедшего через Малаккский пролив, проникла более чем в шесть тысяч рассадников мальков на восьмидесяти местных рыболовецких фермах, расположенных вдоль побережья малайзийского штата Джохор, в результате чего вся рыба погибла», – об этом сообщила крупнейшая малайзийская газета «Нью Стрэйтс Таймс». [133] Рыбы в стае 039 Стайные рыбы иногда образуют огромные плотные косяки толщиной до 10 метров и площадью 15–20 квадратных километров – это десятки миллионов рыб. При этом косяк рыб может вести себя как единое целое. Каким образом рыбы в косяке координируют свои движения? I 52 I
ОТ В Е Т При изучении поведения рыб учёные выявили три простых правила, которым следует каждая особь в косяке. – Каждая рыба следит только за ближайшими соседями. Эта связь обеспечивается зрением – слепая на один глаз рыба пристраивается к соседям, которые плывут со стороны её зрячего глаза. – Все особи одинаково сориентированы. Каждая рыба создаёт вокруг своего тела электромагнитное поле. Рыбы, плывущие в стае рядом, чувствуют поля соседей. Стоит лишь одной рыбке в стае резко повернуть, как все остальные мгновенно делают то же самое. – Рыб влечёт друг к другу, но они выдерживают определённую дистанцию. Рыбы в косяке держатся очень близко друг к другу – обычно расстояние между ними равно длине их тела и даже меньше. [152] П ОД У М А Й Т Е Почему косяки рыб каждый вечер распадаются и вновь формируются по утрам? Почему косяки распадаются задолго до наступления густых сумерек под водой? Есть ли у косяка рыб вожак? Что именно влечёт рыб в строго определённом направлении? Всегда ли справедливо утверждение, что косяк даёт каждой рыбе больше шансов уцелеть? Найдите примеры, подтверждающие и опровергающие эту гипотезу. [56, с. 26] КС ТАТ И Птицы в стае ведут себя аналогичным образом. Однако они держатся обычно на расстоянии, равном 3–4 длинам их тела. КС ТАТ И Весной в Дании происходит удивительное явление: более миллиона европейских скворцов (Sturnus vulgaris) слетаются со всех окрестностей, чтобы поучаствовать в невероятных «авиашоу». Собираются они приблизительно за час до заката. Это явление местные жители называют чёрным солнцем, наблюдать его можно в период с марта до середины апреля всюду по болотам Западной Дании. [99] I 53 I
Смерть, дающая жизнь 040 В Байкале на глубине 300 метров и более обитает живородящая рыбка голомянка. Во время нереста голомянка быстро устремляется к поверхности озера. От перепада давления живот рыбки лопается, и детёныши выходят наружу. Сама рыбка при этом погибает. Большая голомянка рождает более двух тысяч личинок, малая голомянка – более тысячи. Такого способа размножения, как у голомянки, неизвестно ни у одного водного организма – другие живородящие рыбы (например, гамбузии из пресноводных, акулы из морских) после рождения потомства остаются живыми и способны к повторному деторождению. Какие причины могли привести к тому, что в процессе эволюции возник такой способ размножения? Какой биологический смысл может иметь этот процесс? ОТ В Е Т Потомство голомянок появляется на свет в приповерхностных слоях воды. Это, вероятно, нужно для того, чтобы мальки могли питаться обитающими здесь планктонными организмами. Возможно также, молодь спасается здесь от своих взрослых собратьев, которые поедают их (каннибализм). [66] С П РА В К А Собственная молодь в рационе голомянок составляет около 20 процентов. П ОД У М А Й Т Е Может ли необычный способ размножения голомянок быть причиной того, что они нигде больше в мире не встречаются и смогли появиться и выжить только в Байкале? I 54 I
КС ТАТ И Исследования последних лет (Ж. А. Черняев) показывают, что голомянки не всегда погибают при рождении потомства. [118] П ОД У М А Й Т Е Оцените, какое усилие возникает при таком способе размножения? В ночные часы у мальков голомянки проявляется незначительный светотаксис. Может быть, это их реакция не на свет, а на концентрацию привлекаемых светом кормовых организмов – эпишуры и мальков макрогектопуса? Соответствующих экспериментальных исследований пока не проводилось. Есть надежда, что эксперимент удастся провести в аквариумах под давлением до 50–100 атмосфер и с температурой в пределах 3,4–3,6 градуса, что соответствует естественным условиям жизни голомянки на глубинах до 500–750 метров. Макрогектопус ТО Ч К А Р О С ТА КС ТАТ И Голомянки – исключительно красивые рыбы. Они бледно-розового цвета с отливающими всеми цветами радуги перламутровыми бликами. Тело голомянки полупрозрачно, глаза имеют ярко-оранжевый ободок, как у альбиносов. Гигантские грудные плавники, закрывающие половину тела, совершенно прозрачны. Рот голомянки довольно больших размеров, открытая пасть раза в полтора превосходит ширину тела. I 55 I
5. ОТКУДА РЫБЫ В ПРУДУ? Черви и... чистые руки 041 Рыбаки часто используют в качестве наживки червей. На рыбалку червей обычно приносят в деревянных ящичках или баночках с землёй. Черви, естественно, зарываются поглубже, и, чтобы достать червяка, приходится разрывать землю, пачкая при этом пальцы. Как бы доставать червей и поменьше пачкать при этом руки землёй? ОТ В Е Т Одно из возможных решений – специальная ёмкость. Ящик (банка) имеет две крышки с противоположных сторон. После того как черви в очередной раз зароются в землю, ящик переворачивают, и черви оказываются сверху, откуда их можно взять, не испачкав рук землёй. [64, с. 147] КС ТАТ И В рыболовные магазины Питера в больших количествах стали завозить червей вида дендробена. Их специально выкапывают в Германии и доставляют к нам. Интересно, за какие такие достоинства? – Они необычайно мускулисты, – пояснил продавец-консультант одного из магазинов, – могут до двух часов жить на крючке в отличие от наших вялых питерских доходяг, которые слишком быстро отходят в лучший мир. Ещё эти черви способны от 4 до 6 недель не дохнуть в холодильнике … Есть, однако, момент, на который торговцы не обращают внимания. Возможно, появление чужаков вызовет экологическую катастрофу. Вдруг немецкие черви расползутся из банок по невским берегам? Из-за размеров и повышенной живучести они запросто могут вытеснить из почв наших родных червей. Решающее слово в этом вопросе должны сказать экологи. Скажут ли? [137] I 56 I
П ОД У М А Й Т Е Во время рыбалки для привлечения рыб, ведущих донный образ жизни, прикормку опускают на дно в специальных кормушках. В этом случае успех рыбалки зависит от того, насколько правильно подобрана прикормка, но даже опытные рыбаки испытывают затруднения в выборе. Идеальной можно считать прикормку, которая абсолютно точно понравится рыбе и для которой не нужно специальных кормушек. В идеале прикормка должна появляться сама в нужном месте. Помогите рыбакам решить задачу прикормки как можно идеальнее. ОТ В Е Т Универсальной прикормкой является рыхление дна реки железными граблями. При этом обнажаются различные донные личинки. Рыба, естественно, соберётся в этом месте, что и нужно рыбаку. [64] КС ТАТ И Хороший клёв бывает перед дождём: рыбы поднимаются к самой поверхности воды и даже выпрыгивают из неё. [56, с. 179] – Знаешь, почему рыбы немые? – Не знаю. – А ты сунь голову в воду и попробуй что-нибудь сказать! Откуда рыбы в пруду? 042 В большом городе в центре жилого микрорайона был котлован, где брали песок для строительных работ. После окончания застройки котлован заполнили водой – пусть будет искусственный водоём, место отдыха горожан. К изумлению жителей, на следующий год у водоёма появились рыбаки – мальчишки и взрослые приносили домой плотву, карасей, ёршиков. Многие решили, что это рыболовы-любители выпусти- I 57 I
ли в водоём мальков или рыбью икру. Но оказывается, в глухих, изолированных водоёмах, где не бывает людей, тоже водится рыба. Как рыба заселяет закрытые пруды и водоёмы? ОТ В Е Т Рыбы достаточно быстро заселяют все подходящие водоёмы. Они откладывают икру на траву и другую растительность на мелководье. Плавающие и ныряющие птицы задевают лапками или другими частями тела за траву, и икринки прилипают к ним. Птицы летят на другие водоёмы, и там происходит всё наоборот – икра, смоченная водой, снимается при касании за растительность или другие твёрдые подводные предметы. [106] КС ТАТ И Многие интересные вопросы рыбаки обсуждают на специальном форуме в сети Интернет по адресу: www.fishing.ru/forum/ Ротан П ОД У М А Й Т Е Есть мнение, что распространение ротана – целиком дело рук человека. Если бы ротан распространялся благодаря клейкой икре, то он бы много миллионов лет назад распространился по всему миру, но живёт он только в бассейне реки Амур и в реках Восточной Европы (после искусственного заселения), в других местах его нет. Противоречит ли этот факт ответу к задаче? Зимняя рыбалка 043 По перволедью рыбы часто выходят на мелкие места, где около водорослей больше корма, чем на глубине. Но тонкий лёд прозрачен, рыба хорошо видит рыболова I 58 I
I 59 I Спасатель должен оказывать на тонкий лёд как можно меньшее давление. Этого можно добиться, если увеличить площадь опоры. Для этого нужно лечь на лёд и двигаться ползком. Для этой же цели можно взять с собой длинный шест или широкую тонкую доску – как и при переходе через болото. А ещё для уменьшения силы давления на лёд желательно, чтобы спасатель был как можно более лёгким: лучше даже сбросить верхнюю одежду... [30, с. 192] ОТ В Е Т Зимняя рыбалка опасна: тонкий лёд может не выдержать и человек окажется в воде. Подходить к человеку, который провалился под лёд, нельзя, можно только подползать. Почему? П ОД У М А Й Т Е Для того чтобы пойманная зимой рыба не промёрзла, рыбаки делают своеобразный садок: полиэтиленовый пакет наполняют водой и ставят в снег. Вскоре на стенках пакета образуется тонкий слой льда. В таком садке пойманная рыба долго сохраняется живой. [64] КС ТАТ И Перед началом рыбалки рыболову нужно разбрызгать воду вокруг своей лунки. Для этого можно использовать веник из камыша или сухих веток. Брызги воды быстро замёрзнут, и лёд станет матовым, как рифлёное стекло, через которое свет проходит, но ничего не видно. [64] ОТ В Е Т и уходит на глубину. Из-за этого можно весь день просидеть над лункой без единой поклёвки. Как рыболову спрятаться от рыбы?
Спасение замороженных 044 В суровые зимние морозы люди иногда замерзают и погибают. Это случается и с любителями зимнего подлёдного лова. Причём при сильном переохлаждении существует стадия, когда человек ещё жив, а спасти его уже очень трудно. Чтобы спасти замёрзшего человека, его тело нужно нагреть. В то же время любая попытка согреть, например растирая части тела или подавая горячее питьё или алкоголь, приводит к тому, что кровь активно приливает к согреваемой части тела, а переохлаждённое сердце в это время может остановиться. Как же спасти переохлаждённого человека? ОТ В Е Т Нужно как можно скорее подать тепло к сердцу, мозгу и другим жизненно важным органам. Для этого можно использовать в качестве ресурса, переносящего тепло к сердцу, саму кровь. Необходимо положить горячие грелки на места выхода к поверхности кожи крупных артерий в подмышках. Эти грелки согреют кровь, идущую к сердцу, а затем кровь уже сама будет разносить по телу живительное тепло. КС ТАТ И Этот простой метод предложил использовать доктор Татти во время семинара по ТРИЗ в городе Петрозаводске. Он позволил спасти немало людей, а также послужил основой конструкции комбинезонов с подогревом для полярников и пилотов. КС ТАТ И Изобретатели предложили использовать нагрев тела с помощью волн СВЧ, подобно тому как согревают продукты I 60 I
в микроволновой печи. Однако о реализации этой идеи авторам пока не известно. П ОД У М А Й Т Е А как охладить рабочего в горячем цехе или пожарного, работающего вблизи очага пожара? ОТ В Е Т Решение, понятно, противоположное. На рабочую куртку в местах, которые расположены вблизи выхода артерий (особенно сонных артерий, несущих кровь к мозгу), нашивают кармашки, в которые закладывают лёд. Это обеспечивает эффективное охлаждение организма. [26, с. 126] С П РА В К А ТРИЗ – теория решения изобретательских задач – наука, которая изучает законы развития технических систем и использует их для решения изобретательских задач. Вообще вся жизнь – это сплошное изобретение, это много-много задач, которые нужно решить, чтобы быть в ней успешным. Природа тоже решает задачи – у неё есть чему поучиться. Зачем? А затем, чтобы каждый успешно сделал своё самое главное изобретение – изобретение себя. I 61 I
6. ГЛУХОЙ ОХОТНИК Нужен ли уткам дед Мазай? 045 Многие птицы семейства утиных устраивают гнездовья в камышовых зарослях по берегам лесных озёр. Но весной уровень воды в озёрах может резко меняться. Когда он поднимается, некоторые птичьи гнёзда оказываются под водой... Зоологи и охотоведы Пермской области вот уже несколько лет помогают птицам избегать затопления гнёзд. Как можно спасти гнездовья птиц от затопления? ОТ В Е Т Охотоведы сооружают для уток искусственные плавучие гнёзда. Из разного подручного материала они делают плотики размером примерно квадратный метр и привязывают их к прибрежным кустам длинной верёвкой. В середине плотика устраивается гнездо, в котором утки и другие птицы охотно селятся. Теперь гнёздам с кладкой яиц не страшны колебания уровня воды – они поднимаются и опускаются вместе с плотиком. [69, с. 385] П ОД У М А Й Т Е Предложите свои способы решения этой проблемы. В ресторане посетитель спрашивает официанта: – Скажите, у вас есть в меню дикая утка? – Нет, но для вас мы можем разозлить домашнюю... I 62 I
Глухой охотник 046 Опытный охотник-эвенк Карарбах оглох. А лучше него не было охотника в роду, никто не знал тайгу так, как он. Раньше уходил Карарбах в тайгу, ходил одному ему известными тропами и всегда возвращался с богатой добычей. А как охотиться теперь? Ведь он не слышит лая собаки, загоняющей добычу. Можно брать с собой помощника, но Карарбах всегда охотился один и не хотел изменять своего обычая. Как быть? Охотник смог найти выход из этого положения... ОТ В Е Т Он приторочил к своему ремню поводок другой собаки, и она, заслышав лай первой, безошибочно выводила охотника к тому месту, где находился загнанный зверь. [4, с. 127; 59] КС ТАТ И То, что есть собаки-поводыри для слепых людей, уже привычно. Теперь кинологи (специалисты, изучающие поведение и породы собак, разрабатывающие методики правильного разведения, содержания и тренинга этих животных) готовят четвероногих помощников и для тех, кто плохо слышит. Дрессированные собаки обращают внимание хозяина на звонок телефона, стук в дверь, сигнал микроволновой печи и прочие звуки, недоступные уху глухого. [169, с. 15] I 63 I
7. ИШАК ПРОТИВ ПОГОНЩИКА Лягушка в молоке 047 С незапамятных времён люди заметили, что если опустить лягушку в сосуд с молоком, то оно дольше не киснет. Хозяйки так и делали: в летнюю жару в кринки с молоком опускали лягушек. Объяснение было простое: холодная лягушка охлаждает молоко. Но когда провели эксперимент и измерили температуру молока с лягушкой и без неё, то никаких различий не обнаружили. Почему же тогда молоко с лягушкой долго остаётся свежим и не киснет? ОТ В Е Т Оказалось, что выделения лягушачьей кожи обладают уникальными бактерицидными свойствами. КС ТАТ И Недавно учёные обнаружили в коже лягушек церулин – вещество, благотворно влияющее на работу поражённого кишечника человека. Это обезболивающее и регулирующее перистальтику средство. Особенно много церулина в коже древесных лягушек. [179] – Мама, мама! В молоко упала мышка! – Ты её вытащил? – Нет, я бросил туда кошку... I 64 I
Загадка петухов 048 В некоторых деревнях российской глубинки в середине прошлого века петухи стали кукарекать ровно в шесть часов утра. Как петухи определяли точное время? ОТ В Е Т Оказалось, что петухи приспособились к благам цивилизации – они ждали первых сигналов радио, а уж потом – «ку-ка-ре-ку»! [11, с. 124] КС ТАТ И Пернатые, обитающие летом за полярным кругом, имеют чёткий суточный режим. Несмотря на то что день там длится круглые сутки, у птиц есть ночной сон. [36, с. 119] П ОД У М А Й Т Е В зоопарке Дублина живут 36 индийских гусей, которые так приспособились к жизни в городе, что научились распознавать дни недели. Зимой гуси с понедельника по субботу находятся в Гербертском городском саду или в Сан-Стефанском саду, где в это время многолюдно и птицы получают много пищи. Однако в воскресные дни гуси всегда возвращаются в зоопарк, где в этот день бывает больше людей, чем в садах. Каким образом гуси узнают, что наступило воскресенье? ОТ В Е Т Вполне возможно, что по звону церковных колоколов. I 65 I
Детская месть 049 Наш финский коллега Рейно Пендикайнен вспоминает историю из своего детства: «Была осень, мы воровали яблоки у соседей (там вкуснее!). Я попался, последовало наказание – мне напихали полные штаны крапивы. Пожаловался матери – получил ремня. Решил отомстить …» Месть была страшна: маленький Рейно … Попробуйте сами догадаться, что он сделал. Подсказка: орудием мести были коты. ОТ В Е Т «Купил чернильницу-непроливайку, налил в неё валерьянку и закинул обидчику под пол в вентиляционную отдушину. Действие: валерьянка пахнет и привлекает котов. Собрались коты со всей округи, устроили оргию. Так как чернильница одна, а каждому хотелось быть ближе к ней, возникла конкуренция, начались драки. Заправки хватило на трое суток. Пока не выяснилась причина скопища котов, бессонница моим обидчикам была обеспечена». КС ТАТ И У кошек во время «гулянья» выделяются феромоны, в состав которых входит валерьяновая кислота. Коты к этому запаху неравнодушны. Этот «валерьяново-кошачий» биоэффект известен давно, но опыт применения его в качестве «биологического оружия» детской мести нам встретился впервые … С П РА В К А Феромоны – это ароматические летучие вещества, выделяемые в малых количествах практически всеми представителями животного мира. Феромоны определяют поведение особей од- I 66 I
ного вида в период ухаживания и спаривания и иногда могут влиять на рост и развитие особей. К феромонам относятся половые аттрактанты, вещества тревоги, сбора. Эти вещества, попадая в воздух, воспринимаются чувствительными рецепторами органов обоняния, которые передают возбуждающий сигнал в головной мозг. В настоящее время учёные научились синтезировать феромоны в лабораторных условиях. [90] Предложение, от которого нельзя отказаться Вы не можете решить проблему, пока не признаете, что она у вас есть. Харви Маккей 050 Одному фермеру не давали покоя соседские ребятишки. Они облюбовали лужайку перед его домом для своих шумных игр. Постоянная беготня и крики выводили фермера из себя. Первое, что он сделал, – накричал на мальчишек. Результат оказался нулевым, «бесчинства» продолжались. Тогда фермер сменил тактику. Он о чём-то поговорил с мальчишками раз, другой... Через несколько дней на ферме воцарился покой. Что предложил фермер ребятам? ОТ В Е Т Фермер задушевно сказал: «Я так рад, что вы тут играете. Я уже старый, и мне приятно смотреть на вас. Пожалуйста, приходите каждый день к моему дому и играйте. За это я буду платить каждому по 20 центов». Мальчишки с радостью согласились. На следующий день фермер сказал детям: «Дела мои идут плохо, поэтому я буду вам платить по 10 центов». Мальчишки, поворчав, отработали жалованье, но уже без прежнего энтузиазма. Потом фермер сообщил мальчикам: «С деньгами у меня туговато, так что придётся снизить вам жалованье до 5 центов». – Ну уж нет, старик! За такие гроши сам бегай по своей лужайке! С того дня на ферме воцарился покой. [196] I 67 I
Кот-лекарь 051 Кот может безошибочно определить, где у хозяина больное место. Он ложится прямо на больной сустав и начинает его «лечить». И ведь действительно помогает! Объясните, что за странное «чутьё» и «лекарские» способности у котов? ОТ В Е Т Больное место обычно воспалено – организм борется с болезнью местным повышением температуры. Коты же очень любят тепло и легко находят больное место. Нормальная кошачья температура превышает 40 градусов по Цельсию. Причём она, в отличие от грелки, постоянная. Нагревая больное место, кот ещё больше активизирует защитные биохимические реакции в больном органе, и человек выздоравливает. [124] КС ТАТ И «Лекарские» способности приписывают и другим животным: собакам, птицам, аквариумным рыбкам. В лечебных целях с давних пор используют пиявок, змеиный яд, пчелиные и муравьиные укусы. [56, с. 155] У Ньютона было две кошки – большая и маленькая. Чтобы они не мешали спать по утрам, Ньютон пропилил в двери два отверстия – большое и маленькое. Увидев это, сосед Ньютона заметил, что можно было бы сделать лишь одно отверстие – большое. – А ведь верно! – воскликнул Ньютон. – Эта замечательная идея не пришла мне в голову! I 68 I
Заслон от комаров 052 Водоёмы – рассадники комаров. Эти кровопийцы тучами летят к посёлкам и селениям, расположенным неподалёку. Как задержать комаров? Как не пустить их в населённые пункты? ОТ В Е Т Жители белорусского Полесья и Приозёрья, где комариных водоёмов особенно много, ставят между селением и водоёмом конюшню или хлев. Комары летят на запах сероводорода и метана – этот запах сопровождает теплокровных животных. Подавляющая часть комаров задерживается именно там и не летит дальше в посёлок. [56, с. 14] КС ТАТ И Комариные тучи порой единственный биологический транспорт для некоторых микроэлементов, например для молибдена, в зоне тайги. Вылетая из луж и болот, мириады комаров уносят тонны химических элементов. А без необходимых микроэлементов и травинки, и большие деревья не могут набрать полную силу. [56, с. 15] КС ТАТ И Самка комара р. Aedes на Чтобы отложить яйца, комарихам нужно напиться крокоже человека. Фото с сайта www.molbiol.ru ви – для продолжения рода им необходимы белки. Иногда в непроходимых болотах, где не ступала не только нога человека, но и лапы животных, они не могут найти теплокровного «донора». Тогда комарихи некоторых видов, чтобы дать жизнь своим детям, как бы едят сами себя – «переваривают» летательные мышцы груди. I 69 I
П ОД У М А Й Т Е В США был поставлен следующий эксперимент: 838 добровольцев отдали на съедение … комарам. Из 838 человек комарихи не тронули лишь одного. Как вы думаете, почему? ОТ В Е Т У этого добровольца была совсем сухая кожа, которая ничем не пахла. Обычно кожа пахнет молочной кислотой, выделяемой кожными железами. И этот запах привлекает комарих. [56, с. 15] Ишак против погонщика 053 Однажды ишак, перевозивший мешки с солью, случайно упал в воду. В воде часть соли растворилась, и поклажа стала легче. С тех пор хитрое животное на переправе всегда норовило лечь в воду. Тогда не менее хитрый погонщик стал грузить на осла другой товар. И случилось чудо – ишак быстро отучился от вредной привычки. Что придумал погонщик? ОТ В Е Т Лучше всего, чтобы ишак сам утратил эту привычку – «расхотел» падать в воду. Нужно нагрузить его таким грузом, который от воды станет тяжелее. Так погонщик и сделал – он навьючил на ишака мешки с тряпками. I 70 I
Бежит заяц по лесу. Навстречу медведь: – Ты куда, косой? – Приказ в лесу вывесили. У кого пять лап, пятую отрезают, чтоб не мешала. – У тебя что, пять лап? – удивился медведь. – Нет, но приказ осёл исполняет. А он сперва режет, потом считает … I 71 I
8. ИСТОРИЯ ДАЛЁКАЯ И НЕ ОЧЕНЬ Как сохранить племя? 054 Большое племя – сильное племя. Поэтому древние охотники-собиратели (да и современные тоже) старались держаться большими группами. Однако бывают периоды, когда территория не может прокормить много людей, и тогда им приходится расходиться небольшими группами на значительные расстояния. Но распад племени сильно его ослабляет. Как быть? ОТ В Е Т Племя распадалось, но временно. Например, в конце зимы, когда пересыхали водоёмы, общины распадались на маленькие группы, кочующие с места на место. Летом, когда воды и пищи было в изобилии, общины собирались, образуя крупные объединения (до 150 человек и более), и жили на одном месте несколько месяцев. [29, с. 59] П ОД У М А Й Т Е Когда все доступные территории были заселены, такой свободный переход оказался затруднительным. Но задача опять была решена. Как? I 72 I
I 73 I Как правило, наши далёкие предки съедали собранную или добытую пищу в течение не более двух суток (это подтверждается и поведением современных бушменов в Африке). Не каждый день был одинаково успешным для древних собирателей и охотников. Поэтому возникла проблема сохранения пищи на более длительный срок. Как вы думаете, с каких продуктов начинались человеческие запасы? Флорис Ван Шутен. Кухонный натюрморт. XVI век 055 Забота о пище Задачу решили переходом к «обмену» территориями в зависимости от типа доступного питания в данный сезон. Между землями соседних общин не было чётких границ, и аборигены не нуждались в формальном разрешении, чтобы посетить территорию соседней общины. Это позволяло им успешно осваивать всю территорию племени с её разнообразными естественными ресурсами, ориентируясь в разное время года на добывание то одних видов продовольствия, то других. Общины как бы попеременно обменивались продовольственными ресурсами. Не будь этой формы распределённого во времени взаимообмена ресурсами общинных земель, одни общины голодали бы, в то время как на землях других был бы избыток продовольствия. При этом свойственное аборигенам представление о связи определённых территорий с определёнными общинами неизменно сохранялось (так до сих пор ведут себя тасманийцы, некоторые австралийские племена). [29, с. 59] ОТ В Е Т
ОТ В Е Т Сохранять пищу начали с тех продуктов, которые без дополнительной обработки не портились продолжительное время, например с орехов и семян. КС ТАТ И Умение хранить продукты привело к серьёзным изменениям в мышлении людей, поскольку позволяло прогнозировать жизнь племени на сроки, гораздо превосходящие один-два дня. [29, с. 59] Земледелие славян. Фото макета-диорамы из Центрального музея почвоведения им. В. В. Докучаева (Санкт-Петербург) Земледелие: история проблемы 056 Зимой славяне работали – деревья рубили, расчищали новые участки для посева. В марте древесину сжигали, перемешивали золу с почвой. Потом в почву с помощью бороны заделывали семена. Это давало неплохой урожай. Урожай сам-десят (один к десяти) считался для первого года подсеки обычным и даже небольшим. Но от подсечно-огневой системы земледелия наши предки почему-то отказались... Как вы думаете, почему? ОТ В Е Т Подсечно-огневая система быстро истощала почву. В подсечном земледелии плодородие почвы восстанавливалось при естественном развитии леса и «отдыхе» почвы – в течение 1–5 лет почву использовали, 80 лет и более она восстанавливалась. Однако численность населения увеличилась, и резко возрос дефицит земли. Леса были расчищены под пашни, подсека стала невозможной. [193] I 74 I
КС ТАТ И И в XX веке крестьяне считали подсеку выгоднее обычной пашни и при возможности подсекали отдалённые участки леса. КС ТАТ И Во многих странах Африки земля обрабатывается, как и в древности, способом переложного земледелия: выжигают траву и кустарник, выкорчёвывают коряги и корни – и поле готово. Сельскохозяйственные культуры на нём высаживают в определённой последовательности. Например, на севере Бенина в первый год обычно сажают кукурузу, на второй – арахис, на третий год – маниок, который может принести сносный урожай на землях, бедных для других культур. После трёх лет использования земля уже ничего не родит, и такое поле на 10–15 лет оставляют под паром, то есть ничего не сажают. А крестьяне выжигают новый участок. [8] КС ТАТ И Не всегда при выжигании соблюдалась осторожность, и тогда огонь распространялся далеко за пределы предполагаемого поля. Некоторые учёные считают, что именно системе переложного земледелия человечество обязано возникновением степей и саванны. Цивилизация: эскимосы получают тёплые квартиры и должны работать, чтобы купить холодильник (Габриэль Лауб). Земледелие и скотоводство. Фото макета-диорамы из Центрального музея почвоведения им. В. В. Докучаева (Санкт-Петербург) Почему скотоводы – кочевники? 057 Первобытный человек был охотником, но многие десятилетия жил на одном и том же месте, о чём свидетельствуют данные археологических раскопок. Затем люди I 75 I
научились приручать животных и стали … кочевниками. Логика как будто противоречит этому. Если появился домашний скот, значит, появились резервы питания. Племя перестало голодать в периоды неудачной охоты, и явных причин покидать обжитые места вроде бы и не было. Почему же многие племена стали кочевать? ОТ В Е Т Скот быстро уничтожает растительность, и для его прокорма нужны новые пастбища. Стадо, состоящее из одного-двух видов животных, приводит пастбище в упадок гораздо быстрее, чем бо´льшее количество травоядных, но многих видов. [12, с. 154] КС ТАТ И Неумеренный выпас скота и выжигание саванны превратили сначала Аравию, а затем и Северную Африку в пустыни. Из некогда многочисленных её обитателей почти никого не осталось. [21, с. 20] «Каменные» рыболовы 058 Сети и удочки человечество изобрело не так давно. И до их изобретения люди, естественно, не забрасывали в море ни сети, ни удочки, ни неводы. Конечно, можно было загарпунить рыбу копьём, но много рыбы так не наловишь, а нужно прокормить всё племя … Как же люди каменного века без рыболовных снастей ловили рыбу в прибрежной полосе моря? I 76 I
ОТ В Е Т Рыба ловилась сама. Вдоль прибрежной полосы люди строили большие лабиринты из камней. Во время прилива вода покрывала такой лабиринт, принося с собой много рыбы. В отлив вода уходила, а любопытные рыбы оставались, блуждая по лабиринту. Искать выход им приходилось долго: общая длина от входа до выхода в десятки раз превышала диаметр лабиринта. В это время рыба и становилась лёгкой добычей человека. [142] КС ТАТ И В Южной Бразилии в лагуне люди и дельфины вместе ловят рыбу. Дельфины прыжками подают людям знак, что пора бросать сети, и гонят косяки к берегу, к людям. За многие годы люди и дельфины научились понимать друг друга. И рыбаки, и дельфины передают правила игры потомкам. О совместной охоте с дельфинами писали ещё историки древности. Упоминали они и о кличке, которую дали этим животным в приморских странах, – рыбаки везде дружили с «курносыми». [153] – А правда, что рыба полезна для мозга? – Да, особенно рыбная ловля – для развития воображения. О войске Македонского … 059 Существует легенда о том, что во время военного похода в Индию Александр Македонский смог разместить своё пятитысячное войско под одним деревом. Оцените, какая площадь нужна для размещения такого войска. Существуют ли такие деревья? I 77 I
ОТ В Е Т Для того чтобы расположиться на отдых, воину достаточно около одного квадратного метра. Значит, всему пятитысячному войску нужно 5000 квадратных метров, то есть площадка размером примерно 70 70 метров. Такую площадку под своей кроной способен обеспечить баньян. КС ТАТ И Баньян – огромное дерево из рода фикусов. Его семена обычно разносят птицы. Баньян начинает своё развитие как эпифит, то есть прикрепившись к ветвям какого-нибудь другого дерева. Его тонкий ствол образует многочисленные воздушные корни, которые быстро растут вниз, достигают почвы и врастают в неё. Впоследствии воздушные корни утолщаются и превращаются в столбы толщиной до двух метров. Сильно разрастается и крона дерева, от новых ветвей продолжают расти новые воздушные корни. Таким образом, из одного семени образуется как бы целая роща. В ботаническом саду в Калькутте баньян в возрасте 150 лет имел более 300 столбообразных корней и крону диаметром почти 50 метров. [3, с. 237] Деревня на высоком берегу 060 Раньше российские крестьяне обычно строили селения недалеко от большой реки. Однако крутые берега легко размывались при таянии снега, затяжных дождях, а это могло разрушить строения. Как защитить деревню, стоящую на высоком берегу реки? I 78 I
ОТ В Е Т Чтобы укрепить высокие берега, крестьяне рубили подпорные стенки, на них стлали мостки, и уже на эти деревянные набережные ставили дома, амбары, бани. [110] С П РА В К А Амбарный городок, Пинежский район, XIX век. Крестьянские поселения на Пинеге ставились «лицом» к солнцу, «в порядок». Здесь, в отличие от других регионов Русского Севера, амбары не входили в усадьбу, а располагались за деревней, образуя своеобразные амбарные улицы или городки. В амбарах хранили самое ценное – зерно, праздничную, зимнюю одежду. Над передней стенкой амбара нависал козырьком фронтон-залобник, служивший навесом от дождя и снега. Будучи значительно меньше и в то же время походя на дома, амбары вносили ощущение масштаба в силуэт деревенской улицы, делали его более живым и свободным. Грызуны не пройдут 061 Урожай мало собрать, его надо ещё и сохранить. Людям приходилось защищать свой урожай от грызунов и в те времена, когда ещё не было ядохимикатов. Если не поставить надёжный заслон на пути грызунов с поля в амбары, то никакие кошки и ловушки не помогут. Крестьяне научились преграждать путь грызунам. Как? I 79 I
ОТ В Е Т Амбары ставили на высокие столбики, на вершинах которых устанавливали препятствие, по форме похожее на шляпку гриба. Грызуны не могли попасть внутрь помещения. [110] КС ТАТ И Странные фанерные круги на причальных канатах – это тоже борьба с грызунами, «шлагбаумы» против крыс. Крысы мастерски лазают вверх по верёвке, поднимаются по отвесной кирпичной стене, не разбиваются, прыгнув с пятого этажа. Крысы – великолепные пловцы, трое суток могут продержаться на воде. [172] Мышь в мышеловке: – Главное, и есть-то совсем не хотелось!.. Почему лось сохатый? 062 Происхождение многих слов вызывает у наших современников удивление. Оказывается, слова «атом», «том», «анатомия» и «томография» однокоренные, а слово «негодяй» имело совсем не то значение, в котором его употребляют сегодня. Вы и сами можете привести много подобных интересных слов и выражений. А почему лося называют сохатым? ОТ В Е Т Потому, что лосиные рога с давних пор использовали в качестве сохи для распашки земли. [205] I 80 I
КС ТАТ И Вот что писал о лосях Юлий Цезарь: «В Герценийском лесу живут лоси. Эти животные не ложатся на землю, когда отдыхают, и не могут подняться, если упадут. На время сна лось прислоняется к дереву. Охотники подкапывают или подрубают такое дерево, в результате оно падает вместе с прислонившимся к нему лосем». [10, с. 481] В хозяйстве всё сгодится 063 В давние времена крестьяне отыскивали в лесу гнёзда ремезов и приносили их домой. Причём одни почему-то искали совсем крошечные гнёзда, другие выбирали гнёзда побольше. Как вы думаете, для чего крестьяне могли использовать птичьи гнёзда? ОТ В Е Т Гнёзда ремеза сделаны из ивового пуха, пуха семян тростника или рогоза, смоченного слюной. Крестьянские дети носили их вместо обуви. [205] КС ТАТ И Гнёзда ещё и едят. Это съедобные так называемые ласточкины гнёзда – гнёзда птиц рода саланган, внешне несколько сходных с ласточками. Они живут в пещерах на побережье Юго-Восточной Азии и лепят свои гнёзда к отвесным скалам на высоте не меньше 45 метров от земли. Каждая птичка весит не больше 10 граммов и строит своё гнездо весом также около 10 граммов почти полностью из слюны. Традиция лакомиться ласточкиными гнёздами восходит к начальному периоду правления династии Мин – XIV–XVII векам. Этот деликатес популярен и теперь. Птичьи гнёзда – одно из самых экстравагантных и дорогостоящих блюд. Их используют исключительно для приготовления супа, в который добавляют курятину. [130] I 81 I
Чтобы жизнь мёдом не казалась … 064 В старину пчеловоды развешивали ульи на деревьях в лесу или рядом с лесом. Но медведи мёд по запаху чуют за версту. И аппетит у них будь здоров... Как пчеловодам защитить ульи от медведей, которые хорошо умеют лазить по деревьям? ОТ В Е Т Медведи взбираются по стволу с той стороны, где нет веток. С этой же стороны дерева ниже улья на верёвке подвешивали тяжёлую чурку. Добравшись до неё, медведь отталкивал «препятствие». Бревно тут же возвращалось и ударяло медведя. В конце концов обессиленный медведь сваливался на землю. [14, с. 51] П ОД У М А Й Т Е Птица медоуказчик знает все гнёзда пчёл на площади 250 квадратных километров. Эта птица помогает животным, которые не прочь поесть мёду, найти гнездо пчёл. Медоуказчик порхает вокруг любителя мёда: медведя, павиана или даже человека, с криком пролетает вперёд, возвращается и ведёт себя так убедительно, что тот идёт за ней, пока не достигнет гнезда пчёл. Как вы думаете, зачем медоуказчик приводит к гнезду пчёл животных и людей? ОТ В Е Т Любители мёда разорят гнездо, достанут мёд, а птице достанутся личинки пчёл. [151] I 82 I
Кровавый хлеб 065 В 1819 году в доме итальянского крестьянина Питарелло в Леньяро, близ Падуи, на пищевых продуктах появилась «кровь». Обнаружив такое «чудо», испуганный крестьянин обратился за помощью к местному священнику. Служитель церкви понимал в этом не больше тёмного крестьянина и ограничился тем, что отслужил молебен. «Кровавые» пятна от этого не исчезли, а вскоре появились и в других домах. Среди населения поднялась паника, и неизвестно, чем бы всё это закончилось, если бы врач Сетте не раскрыл тайну этого «магического» явления. Врач догадался, что окрашивание продуктов связано с развитием микробов. Сетте понимал, что объяснять это малограмотным крестьянам совершенно бесполезно. Уничтожить «кровавых» микробов во всех домах врач тоже не мог. Как Сетте сумел остановить панику среди крестьян? ОТ В Е Т Сетте намеренно заразил микробами продукты в доме священника. На них, конечно, тоже появились «кровавые» пятна. В понимании крестьян такой «благочестивый» дом никак не мог иметь связей с чёрной магией. Значит, это связано с чем-то земным, и крестьяне быстро успокоились. КС ТАТ И В 1329 году в Нюрнберге, Вюрцбурге, Франкфурте и других городах Германии фанатики и изуверы сожгли на кострах 10 тысяч человек из-за того, что на их просфорах появились «кровавые» пятна. Суеверные люди истолковывали это как указание свыше на тайные преступления. В 1848 году виновник подобных явлений, «кровавая» бактерия, которая развивается на крахмалистой пище и выделяет красный пигмент, была изучена Христианом Эренбергом и получила название «бактериум продигиозум». [62, с. 77] I 83 I
КС ТАТ И Sphaerococcus coronopifolius. Фото Gronk из Википедии «Кровавые» берега залива в национальном парке Yellowstone, США. Красный цвет придаёт почве каротиноид, вырабатываемый бактериями В 1818 году корабль проплывал мимо пустынных берегов Гренландии. Матросы были не на шутку напуганы странным зрелищем: на большой площади снег был кроваво-красным. Но когда нашлись смельчаки и осмотрели этот снег, то никакой крови там не оказалось. Позднее учёные выяснили, что окраску снегу могут придавать микроскопические водоросли красного цвета. [62, с. 75] КС ТАТ И Во время войны в Челябинской области погибли 50 тысяч человек. Вымирали целые деревни. Думали – диверсия. Сталин сформировал специальную комиссию, которая выяснила: виновата плесень, живущая на хлебе и выделяющая смертельно опасный токсин. От заплесневелого хлеба количество лейкоцитов в крови подскакивало до 300 тысяч вместо 6–8 тысяч в норме. Смерть была мучительной. [160] Представление ряженых в русской деревне. Лубок. 1866 г. Косолапые танцоры 066 В белорусском местечке Сморгонь в позапрошлом веке существовала «медвежья академия», где косолапых артистов учили разным уморительным штучкам. В природе медведи иногда становятся на задние лапы, если в этом I 84 I
есть необходимость, так что закрепить это умение у «учёного медведя» не составляло труда. Но как научить медведя не только становиться на задние лапы, но ещё и пританцовывать? ОТ В Е Т Была оборудована специальная хата с каменным полом, под которым находилась печь. В хату впускали молодого ручного медведя и нагревали пол. Животное, которому жгло лапы, чтобы меньше страдать, становилось на задние лапы. Пол нагревали сильнее, и медведь начинал припрыгивать. Эти рефлексы закрепляли с помощью звукового сигнала и лакомства. [56, с. 119] П ОД У М А Й Т Е Дрессировка животных часто сопровождается жестокостью. А можно ли дрессировать животных без жестокости? Что общего в дрессировке животных и обучении людей? КС ТАТ И На эти и многие другие интересные вопросы вы найдёте ответы в книге Карен Прайор «Не рычите на собаку» (о дрессировке животных и людей). Человеческая блоха Pulex irritans. Фото с сайта www.microimaging.са Как избавиться от блох? 067 Древний человек стал перебираться из Африки в более северные районы, и там климатические условия заставили его обзавестись одеждой. Именно тогда на Земле появилась платяная вошь – специфическая разновидность эктопаразитных насекомых, откладывающая яйца в одежде. И вши, и блохи доставляли много хлопот и неприятностей людям, не говоря уже о том, что они переносили возбудителей страшных болез- I 85 I
ней: чумы, тифа. Бороться с ними в условиях большой скученности и антисанитарии было практически невозможно – ведь ещё не было химических средств борьбы с насекомыми. И всё же в деревнях с блохами и платяными вшами успешно боролись. Как в деревнях в старые времена избавлялись от вшей и блох? ОТ В Е Т Люди использовали охотничьи способности муравьёв. Они клали одежду на всю ночь в муравейник. К утру муравьи уничтожали всех насекомых, которые были на одежде. [88] КС ТАТ И Этот же способ использовали партизаны во время Великой Отечественной войны. Командир партизанских соединений Сидор Ковпак вспоминал: «Как только завхоз отряда Алексей Ильич видел, что люди начинают почёсываться, он объявлял приказ по землянкам: «Снять бельё и сунуть его на ночь в муравейник». К утру вся «живность», которая завелась в белье, – вши и блохи – была отловлена муравьями». [171] П ОД У М А Й Т Е Как избавляется от блох лисица? ОТ В Е Т Она вырывает из своего хвоста клочок шерсти и, держа его в зубах, постепенно заходит в воду, хвостом вперёд. Когда над поверхностью воды остаётся лишь лисий нос и клочок шерсти, полный блох, она отпускает последний в плавание. [57, с. 26] П ОД У М А Й Т Е Голова человеческой блохи. Фото с сайта www.bankreceptov.ru Жизненный цикл блох, паразитирующих на кроликах, согласован с жизненным циклом хозяев. Блоха откладывает яйца. За время беременности крольчихи блохи проходят все стадии развития, свойственные насекомым с полным превращением (яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое). Молодые блошки появляются на свет как раз к моменту рождения крольчат, – новые блохи для новых хозяев. Но как блохи узнают, что пора откладывать яйца? ОТ В Е Т У блох есть ресурс: кровь самки кролика. В начале беременности в крови крольчихи появляются гормоны, которые и являются сигналом к размножению блох. [72, с. 193] I 86 I
Невъездная лошадь 068 Во время Гражданской войны сибиряки нашли способ, как избавиться от наездов конных карателей. Их лошади упрямились и никак не хотели въезжать во двор через открытые ворота. Почему лошади боялись въезжать в ворота? ОТ В Е Т Ворота натирали медвежьим салом. Лошади боятся запаха медведя, поэтому они упрямились, храпели и не шли в ворота. [25, с. 212] КС ТАТ И В сибирской деревне XIX – начала XX века колдуны и знахари «отвораживали порчу» от жениха и невесты. По дороге в церковь деревенский колдун «отдельно садится в сани и едет тихо вперёд, осматривая всё подозрительное» – будь то «щепочка» или «камышек». Подобные меры предосторожности принимались особенно в тех случаях, когда лошади свадебного поезда «нейдут на двор к невесте». Авторы публикаций о деревенских колдунах стремились дать «научное объяснение» их В. Максимов Приход колдуна на крестьянскую свадьбу. 1875 способностям и вывести «плутов и пакостников» на чистую воду. «Проделки, здесь скрывающиеся, – писал, к примеру, В. Паршин, – объяснить нетрудно, потому как репейником или свежим медвежьим салом легко взбесить лошадей». [40] I 87 I
Зачем забор главной улице Берлина? Остановиться можно при подъёме, но не при падении. Наполеон Бонапарт 069 Во времена Наполеона за знаменитыми Бранденбургскими воротами Берлина начиналась главная улица столицы Унтер-ден-Линден – «Улица под липами». Улица получила название не просто так – вдоль неё были высажены молодые липы. Когда Наполеон въехал в Берлин, его поразило, что проезжая часть улицы отделена от тротуаров крепким и надёжным забором. Такого во французских городах не было. Зачем немцы ставили заборы на главной улице столицы? ОТ В Е Т В Берлине в то время по улицам разгуливали свиньи, и, чтобы защитить от них молодые высаженные липы, был сооружён забор. [50, с. 178] КС ТАТ И Во Франции запрещено называть свинью Наполеоном, а также целоваться на железнодорожных путях. В Австралии каждый таксист обязан постоянно возить в багажнике охапку сена, а владельцы баров обязаны заботиться о лошадях посетителей. В городе Торонто запрещается таскать по улицам дохлых лошадей. Запрет действует только в воскресенье. В Канаде считается преступлением отдирать с тела пластыри на публике, а в Китае закон разрешает поступать в университет только «умственно развитым людям». [148] I 88 I
Микробы и рахит? 070 Могут ли научные открытия бить по здоровью людей? Оказывается – да! Узнав о существовании микробов, образованные люди стали принимать слишком суровые меры по их уничтожению. Вот цитата из книги Конрада Лоренца: «Моя мать принадлежала к поколению, которое только что открыло для себя микробов. Тогда в зажиточных семьях большинство детей болело рахитом, потому что …» Почему дети из богатых семей гораздо чаще, чем дети бедняков, болели рахитом? ОТ В Е Т «…Потому что молоко для детей кипятилось (чтобы убить микробов) до тех пор, пока все витамины не разрушались полностью». До бедных людей «просвещение» ещё не дошло, и в их семьях дети по-прежнему пили сырое молоко, богатое витаминами. [38, с. 322] С П РА В К А Рахит – детская болезнь, при которой происходит нарушение развития костей изза недостаточного поступления в организм необходимых витаминов, в первую очередь витамина D. П ОД У М А Й Т Е Молоко нужно кипятить, чтобы оно было безопасным, и молоко нельзя кипятить, потому что все витамины в нём разрушаются и дети, которые его пьют, болеют рахитом. Как быть? Однажды Эмир решил заставить всех жителей Бухары говорить только правду. Для этого перед городскими воротами поставили виселицу. Всех входящих опрашивал начальник стражи. Если человек, по его мнению, говорил правду, то его пропускали. В противном случае – вешали. I 89 I
Перед воротами собралась большая толпа. Никто не решался даже подойти близко. Насреддин же смело направился к начальнику стражи. – Зачем ты идёшь в город? – строго спросили его. – Я иду, чтобы меня повесили на этой виселице, – ответил Насреддин. – Ты лжёшь!– воскликнул начальник стражи. – Тогда повесьте меня. – Но если мы повесим тебя, то твои слова станут правдой. – То-то и оно, – улыбнулся Ходжа, – всё зависит от точки зрения … I 90 I
9. «ГНЕЗДО МОЛНИЙ» Как поймать микроба? 071 Ладзаро Спалланцани решил доказать, что микробы размножаются делением, а не ударом друг о друга, как утверждал его современник, учёный Эллис. Для этого ему нужно было отделить одного микроба от остальных, чтобы он ни с кем не мог столкнуться, а затем только наблюдать в микроскоп, разделится микроб надвое или нет. Но как выловить одно из этих крошечных созданий среди других, столь же малых? Его ведь не возьмёшь за хвост, как рыбку, и не вытащишь … Как одного живого микроба отделить от остальных? ОТ В Е Т Эту тонкую и поразительную по терпению работу искусно выполнил Спалланцани. Капельку отвара, кишащего микробами, он посадил на стекло. Затем аккуратно посадил рядом каплю чистой дистиллированной воды, в которой не было ни одного микроба. Чистой тонкой иглой он провёл маленький канал от капли отвара к водяной капле. Через линзу он сразу же увидел, как маленькие извивающиеся создания начали гуськом двигаться по этому жидкому мостику-каналу. Как только один-единственный микроб добрался до водяной капли, Спалланцани резко смахнул щёточкой из верблюжьей шерсти узенькую перемычку, лишив других микробов возможности перебраться в каплю. КС ТАТ И Спалланцани первым поймал одного микроба. И этот микроб был застрахован от удара в бок – других микробов не было. Под микроскопом Спалланцани наблю- I 91 I
дал деление этого микроба на два, а через несколько минут – на четыре. Он проделал этот остроумный эксперимент десятки раз, прежде чем обрушиться на теорию Эллиса и разгромить её в пух и прах. [35, с. 64] П ОД У М А Й Т Е Как перегнать амёбу (или микроба) из одной капли в другую (капли соединены водным мостиком), не касаясь её? [206] С П РА В К А Ладзаро Спалланцани (1729 – 1799), итальянский натуралист, священнослужитель и профессор нескольких университетов. Молодой профессор на лекциях по естествознанию рассказывал студентам о чудесных «анималкулах», микроскопически малых существах, впервые обнаруженных за девяносто лет до того голландским купцом из города Дельфт Левенгуком. Спалланцани говорил о необыкновенной быстроте размножения этих мельчайших созданий, живущих в капле воды. Среди учёных его лекции вызывали бурю негодования: в то время повсеместно господствовало мнение о самозарождении жизни в грязи, которое поддерживали как Королевское общество в Лондоне, так и Парижская академия. Спалланцани совершал поступки, нарушающие все нормы поведения священнослужителя. Например, он впервые осуществил искусственное оплодотворение у собак, доказал экспериментом, что ящерица может восстанавливать потерянный хвост … [92] Ошибка исследователя 072 Ван Хельмонт проводил опыты с растениями: он выращивал деревья в оранжерее на почве, которую предварительно взвешивал. После завершения опыта он взвесил выросшее дерево (иву) и снова взвесил почву. При этом получилось, что за пять лет, в те- I 92 I
чение которых ван Хельмонт только поливал почву, дерево приобрело 74 килограмма, а почва потеряла всего 60 граммов. Из этого он сделал вывод, что дерево строит своё тело не из материала почвы, а из воды. Найдите в выводах ван Хельмонта рациональное зерно и ошибки. Какие факторы не учёл исследователь при подведении итогов своего опыта? ОТ В Е Т Ван Хельмонт сделал правильный вывод из своего опыта, что почва не является источником материала для построения растущего дерева. Он доказал, что материал, называемый нами биомассой, поступает не из почвы, а из другого источника. Но он неверно определил этот источник: он утверждал, что дополнительный вес растения получают из воды. Ван Хельмонт не принял в расчёт воздух. [94] КС ТАТ И По иронии судьбы ван Хельмонт был первым, кто начал изучать газы. Он даже придумал само слово «газ» и открыл особый газ, который он назвал «дух дерева». Как выяснилось позже, это был углекислый газ. Именно диоксид углерода, содержащийся в воздухе, и есть главный строительный материал для растений. [2, с. 44] С П РА В К А Ян Баптист ван Хельмонт (1579 – 1644), фламандский врач и химик. Родился в Брюсселе в аристократической семье. Изучал медицину и химию в Католическом университете Лувейна, но не стал получать учёную степень, а занялся собственными исследованиями. Во времена ван Хельмонта химия была молодой наукой, в которой ещё сильно ощущалось влияние алхимии. Хотя Хельмонт и не питал безмерного почтения к считавшимся неприкосновенными древним учениям, он всё же верил в философский камень. Однако его опыт с растущей ивой показывает, что ван Хельмонт уже понимал ценность эксперимента. А однажды он даже вступил в конфликт с церковью, подвергнув сомнению распространённое поверье о том, что рану можно вылечить, врачуя нанёсшее её оружие. [79] I 93 I
Секрет Луи Упорство в научном исследовании приводит к тому, что я люблю называть инстинктом истины. Луи Пастер 073 Болезнетворные микробы, которые могут находиться в молоке, погибают при нагревании молока до 70 градусов. Но некоторые особи при этой температуре успевают покрыться оболочкой и превратиться в споры. Как только молоко остывает, эти споры быстро восстанавливают свою жизнедеятельность и начинают размножаться. Убить споры можно, но для этого надо долго кипятить молоко, при этом разрушаются витамины и ухудшается вкус молока. Итак, налицо противоречие: молоко нужно кипятить, чтобы оно было безопасным, и молоко нельзя кипятить, так как ухудшается его качество. Как быть? Эту задачу решил Луи Пастер. Он предложил способ обработки, который устраняет бактериальную опасность молока и других пищевых продуктов. Позднее этот способ был назван пастеризацией. В чём секрет пастеризации? Как сделать, чтобы молоко было безопасным? ОТ В Е Т Молоко нагревают до температуры 60–70 градусов и быстро охлаждают. И так повторяют 2–3 раза. При остывании молока споры бактерий опять переходят в вегетативную форму и погибают при последующем нагревании. [53, с. 9] С П РА В К А Луи Пастер (1822 – 1895), французский химик и естествоиспытатель, основатель учения об инфекционных болезнях. В 1856 году его пригласили для консультации знаменитые виноделы страны: миллионы франков они теряли из-за того, что с возрастом вино и пиво делались кислыми. Как решить эту проблему? В маленькой лаборатории Пастер сделал открытие: брожение – это биологическое явление, всякое брожение является результатом жизнедеятельности микроскопических организмов – дрожжевых грибков. I 94 I
Пастер предложил повторно нагревать вино – этот процесс получил название «пастеризация». Позже с целью избавления от микробов стали пастеризовать пиво и молоко. [74] Пастер находился в своей лаборатории, когда к нему явился посланец вельможи, которому показалось, что учёный чем-то оскорбил его. Посланец передал Пастеру вызов на дуэль. По праву вызванного Пастер мог выбирать оружие. И он предложил передать вельможе: – Вот две колбы. В одной из них – бактерии оспы, в другой – чистая вода. Пусть вельможа выпьет одну из них на выбор. Я выпью вторую. Дуэль не состоялась: вельможа взял вызов обратно. Чернозём Наука служит только для того, чтобы показать, как ничтожны человеческие знания. Масанобу Фокуоки 074 В XIX веке учёные спорили о том, каким образом образуется чернозём. Их мнения сходились в том, что степные травы, перегнивая из года в год в течение тысячелетий, постепенно изменяли химически и физически те горные породы, на которых росли, и так появлялся пласт чернозёма. Но образуют ли чернозём леса? Здесь мнения расходились. Одни учёные считали, что не образуют, – ведь обширные муромские или ещё более величественные кавказские и крымские леса чернозёма не образовали. Другие возражали – может быть, эти леса ещё слишком молоды и просто не успели образовать чернозём? Ведь встречаются леса, растущие и на чернозёме! Предложите способ, позволяющий решить этот спор. ОТ В Е Т Решение нашёл известный русский учёный Василий Докучаев. Он нашёл местности, где среди типичного сплошного чернозёма встречаются участки векового леса, причём на почвах, почти ничем не отличающихся от лесных северных нечернозёмных почв. Это означало, что леса практически не формируют чернозём. [20, с. 12] I 95 I
С П РА В К А Василий Васильевич Докучаев (1846 – 1903), русский учёный естествоиспытатель, основатель современного научного почвоведения и комплексного исследования природы. Дал первую в мире научную классификацию почв, заложил основы учения о почве. Основоположник нового научного направления в естествознании – экологии в современном понимании. Он говорил о трагическом конфликте человека с природой: «...наша экономическая отсталость, наше незнание истощили почву, а не истощение почвы породило наше незнание, нашу отсталость». [5] Безопасное «хранилище» Почва – это особое царство природы, столь же самобытное, как и остальные – минералы, растения, животные. В.В. Докучаев 075 Почва принимает в себя сотни и тысячи трупов естественно умерших животных со всеми заболеваниями, в том числе и инфекционными, – и всё же, как правило, не становится резервуаром инфекции. Как вы думаете, почему? ОТ В Е Т В почве находится огромное количество почвенных бактерий, которые выделяют антибиотики, губительно действующие на болезнетворные бактерии. [2, с. 181] КС ТАТ И Почва – основа биоразнообразия планеты. Разнообразие живых организмов во многом обусловлено структурной сложностью почвы как среды обитания. Её уникаль- I 96 I
ный состав и структура определяют биогенетическую роль почвы как четвёртого царства природы. С П РА В К А 22 мая во всём мире отмечают День биоразнообразия – день всех животных, растений и микробов, обитающих на Земле. Первоначально это было 29 декабря – день, когда в Рио-де-Жанейро (Бразилия) многие государства подписали в 1992 году Конвенцию о биологическом разнообразии, но потом решением Генеральной Ассамблеи ООН его перенесли на май. Конвенция – официальное соглашение, заключённое рядом государств, согласно которому каждое государство принимает на себя определённые обязательства. [119] Радиация на почвах Каждая решённая проблема порождает новую неразрешимую проблему. Закон Министерства труда США 076 После чернобыльской аварии огромные территории оказались загрязнёнными. Остро встала проблема очистки почвы от радионуклидов. Предложите способы очистки почвы от радиоактивных веществ. ОТ В Е Т Многие растения избирательно поглощают и концентрированно накапливают некоторые вещества, в том числе и радиоактивные. На загрязнённых почвах высаживают эти растения, а затем их собирают и утилизируют, как радиоактивные отходы. КС ТАТ И Эффективно накапливают радионуклиды ряска обыкновенная, амарант, все злаковые культуры. Французские учёные из Института ядерной защиты и безопасности I 97 I
Рожь Пырей ползучий Амарант Ряска обыкновенная установили, что пырей ползучий также активно поглощает радиоизотопы из почвы. Эти растения можно использовать для очистки верхних слоёв почвы и водоёмов (ряска) от радиоактивного загрязнения. КС ТАТ И В районе Чернобыля сняли почвенный покров толщиной пять сантиметров. Это позволило снизить радиоактивность более чем на 95 процентов. [185, с. 25] П ОД У М А Й Т Е А что делать с радиоактивным дёрном, ведь это огромные объёмы?! ОТ В Е Т Снятый дёрн сжигают в специальных закрытых печах, а радиоактивную золу захоранивают, как и отходы ядерной промышленности. Это, конечно, не идеальное решение, но пока наиболее доступное. С П РА В К А Чернобыль – самая страшная катастрофа в ядерной энергетике. 26 апреля 1986 года взорвавшийся реактор выбросил в атмосферу миллионы кубометров радиоактивных газов. Сильные ветры разнесли радиацию по всей Европе. Никто не разъяснил жителям Украины, Белоруссии и России, какое страшное бедствие на них обрушилось. Эвакуировали только людей из зоны радиусом в тридцать километров. I 98 I
Уже через некоторое время люди начали умирать от кровоизлияний и апоплексических ударов. Тысячи людей в загрязнённых районах умерли от злокачественных опухолей и разрушения кроветворной системы. Стали появляться деформированные мутанты. Загадки радиации Нельзя бороться с тем, чего не знаешь; никакие лекарства не помогут, если болезнь не определена. В. В. Докучаев 077 Учёные проводили исследования в районах вокруг Чернобыльской АЭС, подвергшихся сравнительно небольшому радиоактивному загрязнению. Оказалось, что уровень мутаций пшеницы необычайно высок (превышение в шесть раз по сравнению с контрольным, незаражённым участком). Такого не должно было быть на почвах, которые получили лишь малые дозы радиации. Чем можно объяснить высокую степень мутаций? ОТ В Е Т Учёный Юрий Дуброва предполагает, что, возможно, в растениях повреждения ДНК при малых дозах радиации оказались столь незначительны, что система их обнаружения и ликвидации на клеточном уровне не срабатывает, что и приводит впоследствии к множественным мутациям. [170, с. 28] На базаре торговка кричит: – Картошка из Чернобыля! Картошка из Чернобыля! К ней подходит выпускник школы бизнеса: – Разве так надо делать современный маркет? Кто ж возьмёт такой товар? – Ещё как берут, милый! Кто для тёщи, кто для соседей, кто для начальника... I 99 I
Спасение стерхов 078 За последние 100 лет популяция белого журавля, или стерха, гнездящегося в северо-восточной Якутии и на севере Западной Сибири, катастрофически сократилась. Дело в том, что в кладке у стерхов бывает только два яйца, причём один из вылупившихся птенцов всегда погибает. Птенцы в гнезде упорно дерутся, пока сильный не задушит слабого. Интересно, что родители-журавли с полным спокойствием смотрят на это братоубийство и никогда не вмешиваются. Учёные, обеспокоенные вымиранием белых журавлей, решили разводить их в неволе. Но оказалось, что в зоопарках мира эти птицы живут очень редко, причём не размножаются. Значит, в неволе их разводить нельзя. Как же увеличить численность стерхов? ОТ В Е Т Орнитологи под руководством профессора В. Е. Флинта проводят уникальный эксперимент. Они отыскивают в тундре гнёзда стерхов и забирают из кладки одно яйцо – один из птенцов ведь всё равно погибнет. Орнитологи помещают собранные яйца в инкубатор. Затем благополучно вылупившихся птенцов доращивают в питомнике и выпускают молодых стерхов на волю. Так учёные разделили цикл размножения в пространстве: яйца птицы откладывают в естественных условиях, затем птенцы подрастают в неволе, а повзрослевшие птицы снова оказываются на свободе. [3, с. 84] КС ТАТ И Цапли, как и стерхи, отложив первое яйцо, тут же садятся его насиживать. Именно поэтому птенец, который появляется на свет первым, всегда более сильный. I 100 I
П ОД У М А Й Т Е Какую эволюционную проблему решают драки птенцов и гибель одного из них? Не ходите, дети, на Север зимовать … 079 В Швеции на грани исчезновения оказался один из видов птиц – малые казарки. Они зимуют на севере в очень суровых и опасных условиях, а потому часто гибнут. В более благоприятных местах, например на Лофотенских островах, Шпицбергене и в восточной части Гренландии, благополучно зимует близкий вид белощёких казарок, и потому они довольно многочисленны. Чтобы спасти исчезающий вид, нельзя «пускать» малых казарок на зимовку в столь суровые места, но их нужно «отпустить», так как мы не можем изменить путь миграции взрослых птиц. Перед учёными встала задача: как спасти малых казарок и восстановить их численность? ОТ В Е Т Хорошо бы сделать так, чтобы малые казарки сами летели в более благоприятные для зимовки места. Для этого нужно, чтобы кто-то показал им эти места. Эту роль вполне могут сыграть … «приёмные родители». Часть яиц малых казарок поместили в гнёзда белощёких казарок. Птенцы малых казарок вылупились, подросли и вслед за «родителями» полетели на зимовку в новые места. Когда они выросли, то сами стали летать в эти более благоприятные места и сами направили туда своих птенцов. Так шведские учёные изменили путь миграции малых казарок. Это изобретение позволило спасти исчезающий вид. [48, с. 49; 71] I 101 I
Опасные фаэтоны 080 Белохвостый фаэтон Бермудский буревестник. Фото JGHowes из Википедии Бермудские буревестники – кахоу – исчезающий вид, сохранившийся только на уединённом скалистом островке Касл-Харбор. Этот остров был объявлен заповедником, чтобы уберечь кахоу от людей и домашних животных. Но вот беда: на острове остались злейшие враги кахоу – крупные морские птицы белохвостые фаэтоны. Они забирались в гнёзда кахоу, вытаскивали и пожирали почти всех птенцов. Но один изобретательный человек из охранной службы острова придумал, как уберечь птенцов птицы кахоу от фаэтонов. А что предложили бы вы для защиты птенцов кахоу? ОТ В Е Т На гнёзда кахоу стали надевать прочную крышку с отверстием. Размер отверстия таков, что в него свободно могли пролезть родители, кормящие птенцов, а более крупные фаэтоны протиснуться не могли. Численность колонии кахоу сразу увеличилась вдвое. [3, с. 206] I 102 I
«Гнездо молний» 081 Народная молва утверждает, что есть такие места, куда молнии бьют с завидным постоянством. Существует даже народный термин «гнездо молний». Как ни странно, внешне такие места ничем особым не отличаются – ровная, без возвышенностей почва, высоких одиночных деревьев нет, водоёмов поблизости тоже нет. Исследователи заинтересовались: что может быть причиной существования «гнёзд молний»? Возможно ли такое явление вообще, не является ли это мифом? Не противоречит ли оно законам физики? Попробуйте разобраться в этом явлении и найти его причины. ОТ В Е Т Молнии бьют в те места, где электрическое сопротивление понижено. Это возможно, если в земле скрыт водный источник или залежи металла. Законам физики это явление не противоречит – электрическое сопротивление таких мест действительно пониженное. [109] П ОД У М А Й Т Е Почему нижний конец молниеотвода рекомендуют закапывать поглубже? ОТ В Е Т Вода является лучшим проводником, чем земля. Присутствие влаги в земле уменьшает электросопротивление и облегчает прохождение разряда молнии в землю. Именно поэтому нижний конец молниеотвода нужно закапывать поглубже, где всегда влажно. [80] I 103 I
КС ТАТ И Существует также поверье, что молния может находить зарытые под землёй клады. Если в кладе есть металлические предметы, то их электросопротивление будет значительно меньше сопротивления земли, и естественно, что молния с большой вероятностью ударит именно в то место, где зарыт клад. ТО Ч К А Р О С ТА На нашей планете непрерывно идут грозы – по сто молний вонзается в землю каждую секунду. Величина тока в молнии достигает порой 200 тысяч ампер, а энергия приличной грозы может быть в пять раз больше, чем у атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Температура в канале молнии может превышать температуру на поверхности Солнца. При ударах молнии в песчаную почву образуются неправильной формы куски плавленого кварца (песка) – температура достигает 30 тысяч градусов. Вот бы научиться использовать эту энергию! [80] Молоко для млекопитающих «Пейте, дети, молоко – будете здоровы!» Из детской песни 082 Молочное вскармливание детёнышей обеспечило классу млекопитающих гигантские эволюционные преимущества. Но, с другой стороны, слишком долгое кормление грудью уменьшало шансы матери на рождение следующего детёныша. Природа решила это противоречие, найдя способ, заставляющий подрастающего детёныша отказаться от материнского молока. Попробуйте «вычислить» этот способ. ОТ В Е Т В организме взрослеющей особи постепенно перестаёт вырабатываться фермент лактаза, который расщепляет лактозу – один из сахаров, входящих в состав молока. Подросший детёныш просто перестаёт усваивать молоко и сам отказывается от молочного вскармливания. [136] I 104 I
П ОД У М А Й Т Е Учёные установили, что генетические мутации, которые приводят к тому, что выработка лактазы не прекращается и у взрослых, распространились в человеческих популяциях Европы и Восточной Африки не более 3–7 тысяч лет назад. Но вот что было непонятно: появились ли эти мутации в группах, которые уже занимались скотоводством, либо предки современных людей приручили животных уже после того, как приобрели способность усваивать молоко? Как можно решить эту проблему? ОТ В Е Т Нужно провести генный анализ материалов из древних захоронений и попытаться найти ген, ответственный за расщепление лактозы. С П РА В К А Сотрудники германского Университета Майнца и Университетского колледжа Лондона провели генетическое расследование истории формирования молочной «зависимости» европейцев. Они исследовали образцы ДНК, извлечённые из костной ткани и зубов из захоронений древних европейцев, обнаруженных на территории Германии, Венгрии, Польши и Литвы. Возраст захоронений составлял от 3,8 до 6 тысяч лет. Ни в одном из образцов не было найдено следов мутаций, облегчающих усвоение молока и молочных продуктов (так называемый ген аллеля LAC*P). По мнению одного из авторов исследования, профессора Иоахима Бюргера, полученные данные говорят о том, что древние европейцы были не способны употреблять в пищу молочные продукты до самого недавнего времени и соответствующие мутации появились и быстро распространились среди людей уже после приручения крупного рогатого скота. Напомним, что, по современным данным, овца была одомашнена примерно в 8900 году до нашей эры на территории современного Ирака; не ранее 6000 года до нашей эры в Малой Азии или на Балканах был приручён и одомашнен тур – дикий бык. Так что сначала европейцы одомашнили будущих производителей молока, а уж потом, спустя ещё как минимум пару тысяч лет, у них в геноме появилась и закрепилась мутация, позволяющая наслаждаться этим продуктом в полной мере. Фермент лактаза без преувеличения изменил весь ход развития человеческой цивилизации. Носители мутантного гена LAC*P обладали значительным преимуществом по сравнению с остальными людьми: они имели в своём распоряжении постоянный источник животных белков и жиров – молоко. [136] I 105 I
10. КТО ОЛЕНЮ ДРУГ? Фото Максима Бобровского Давление зубров 083 Зубры – огромные животные, и, естественно, они оказывают сильное экологическое давление на окружающую среду. Они съедают молодые деревца, во время линьки чешутся о стволы взрослых деревьев, повреждая их. Ещё до начала аграрной истории Земли именно крупные стадные копытные, в том числе и зубры, прореживали лес, создавая многочисленные лесные опушки. В естественных условиях кормовой участок семьи зубров занимает площадь в несколько квадратных километров. А в Беловежской Пуще зубров содержат в пределах сравнительно небольших участков леса, которые они быстро превращают в лишённое растительности пространство. У специалистов Беловежской Пущи возникла задача: как в условиях искусственного содержания можно уменьшить давление зубров на природу, не уменьшая их количества? ОТ В Е Т Чтобы уменьшить повреждение леса, зубров постоянно подкармливают. А в местах подкормки сооружают специальные решётки, о которые они трутся боками. [205; 209] С П РА В К А В конце XIX – начале ХХ века стада зубров отмечались только в двух изолированных очагах обитания – в Беловежской Пуще и на западе Кавказа, но к концу 20-х годов и в этих местах они были истреблены. Особенно губительными для зубра оказались Первая мировая и Гражданская войны. На Кавказе исчезновению зубра «помогли» I 106 I
вспышки эпидемий ящура и сибирской язвы, занесённых в горы скотом. К моменту исчезновения зубров в дикой природе в неволе осталось 12 особей. Благодаря им получили две ныне существующие группы зубров – беловежских и кавказско-беловежских. Кавказский подвид зубра в чистом виде был утерян. Причём беловежская линия происходит от 7 зубров-основателей из 12, а беловежско-кавказская – от всех 12 особей. Таким образом, беловежские зубры имеют почти в два раза меньшее исходное генетическое разнообразие, чем кавказско-беловежские. [78] Волки, ау! 084 Перед учёными-экологами стояла задача: определить численность волков, живущих на определённой территории. Но как это сделать? Регистрировать животных по их следам – традиционным способом – слишком долго и дорого. Предложите другой, более современный способ решения этой задачи. ОТ В Е Т Учёные использовали высокочувствительную аппаратуру, способную регистрировать голоса волков. На вой, означающий на языке волков нечто вроде «Не появляйся здесь, эта территория наша!», волки отозвались ответным воем, который был записан и проанализирован. Это позволило с большой точностью определить их численность на данной территории. [166, с. 35] КС ТАТ И Говорят, что волки воют на луну. В действительности же волки воют в любое время суток, но чаще всего – в вечерние часы, в период своей наивысшей активности. И воют I 107 I
они, когда им нужно обозначить свои владения, или собрать членов своей стаи на охоту, или чтобы найти потерявшегося собрата, – независимо от того, светит луна или нет. [93] Почему косули погибают в вольерах? 085 В Беловежской Пуще зверей содержат в просторных загонах – практически в естественных условиях. Любопытные зубры, лоси, олени часто подходят к границам загона, поэтому за ними могут наблюдать посетители. Но многие звери прячутся. Поэтому некоторых животных (волков, лис) разместили в клетках или небольших вольерах, чтобы за ними было проще наблюдать. Косуль тоже разместили в небольшом вольере. Через некоторое время одна из косуль умерла. Вслед за ней погибла другая. Научные сотрудники установили причину гибели косуль и выпустили остальных на волю – в леса Беловежской Пущи. От чего умирали косули? ОТ В Е Т Косули – очень пугливые животные. Они всегда держатся подальше от человека. А тут – сплошной поток посетителей, шумные группы детей-школьников. Спрятаться косулям было негде, убежать тоже нельзя… Вот и умирали косули от разрыва сердца. [205] I 108 I
Кто оленю друг? Причины малы, а последствия велики. Достаточно одного щелчка, чтобы нарушить равновесие в природе. Р. Гейм. Путешествие натуралиста вокруг света 086 В одном из канадских заповедников уничтожили всех волков, чтобы добиться увеличения стада оленей. Как вы думаете: удалось ли таким образом достичь цели? ОТ В Е Т Уничтожение волков привело к увеличению числа слабых и больных особей в стаде, а также к появлению и распространению болезней и в результате – к массовой гибели и вымиранию оленей. [47, с. 6] Многие экологические беды происходят по ошибке человека. Следующие факты это иллюстрируют. КС ТАТ И В одном из рыбных хозяйств были выпущены в пруды хищные рыбы-змееголовы, привезённые с Дальнего Востока для очистки прудов от сорной рыбы, мешающей разведению карпа. Сорную рыбу змееголовы быстро съели и быстро размножились. А когда стали голодать, принялись за … мальков карпа. Попробовали уничтожить змееголовов, спустив воду из прудов. Но оказалось, что змееголовы способны зарываться в ил и впадать в спячку на несколько месяцев, переживая длительную засуху. [12, с. 29] КС ТАТ И Воробьи – зерноядные, и в 1958 году в Китае их объявили вредными и решили уничтожить. Вот как описывают некоторые источники историю истребления воробьёв. I 109 I
«Сделать это было нетрудно: воробей не в состоянии летать более 40 минут, и, если заставить его находиться в воздухе 40–45 минут, он умирает. Всё китайское население в назначенный час начало операцию «Воробей» – свистело, стучало и махало тряпками до тех пор, пока воробьи не попадали замертво». Из других источников известно, что для истребления воробьёв использовали яды. Кроме того, воробьёв традиционно употребляют в Китае в пищу, поэтому немалую долю птиц просто съели. Но суть в том, что уже на следующий год урожай зерновых пострадал от насекомых значительно больше, чем до этого от воробьёв. Пришлось срочно закупать этих птиц на Кубе и самолётами доставлять в Китай. [12, с. 103] КС ТАТ И Во Франции врагом номер один объявили сомов, живущих в озёрах Булонского леса. Сомы благодаря обилию пищи достигают более чем метровой длины и, естественно, ущемляют право на жизнь всех остальных обитателей водоёмов. Любопытна история о том, как сомы очутились в этих водах. В Париже как-то появилась мода на домашних черепах. Но черепашки стали плодиться в неимоверных количествах, и парижане избавлялись от них, сотнями выпуская в озёра. В результате черепашки нарушили биологическое равновесие, и необходимо было как-то их обуздать, что и удалось сделать с помощью сомов. И вот тогда возникла необходимость найти управу и на этих огромных хищных рыб. [168, с. 42] КС ТАТ И В Германии в конце XVIII века учёные и лесники решили трансформировать «древнехаотическое лесное скопище» в лес нового типа, который должен был состоять из геометрически точных рядов нормализованных деревьев и обеспечивать постоянную высокую доходность от продажи древесины. Почти весь XIX век немцы пунктуально (по составленным таблицам) вычищали свой лес. Немецкая научная школа лесоводства служила эталоном для западных последователей – от Норвегии до Северной Америки. В России лесоводство также развивалось по немецкому образцу, однако гораздо менее успешно (мешали амбиции и непомерные рубки). Первые поколения деревьев регулярного германского леса демонстрировали наивысшую древесную стать и прочность, из которых извлекалась внушительная прибыль. А через поколение рост леса и соответственно прибыли резко пошёл на спад: продуктивность уменьшилась в результате истощения почвы и подверженности монокультур массовым вспышкам заболеваний. [169, с. 68] I 110 I
КС ТАТ И Более 100 лет назад в Австралию завезли кроликов, которые стали там подлинным бичом, уничтожив всю растительность. Для создания живых колючих изгородей акклиматизировали кактус опунцию, однако она превратилась в злостный сорняк, отняв 60 миллионов акров земли. Мощная техника (бульдозеры, огнемёты) с кактусами не справилась. Эту экологическую ошибку помогла исправить маленькая бабочка – кактусовая моль. А с кроликами удалось справиться с помощью вируса болезни миксоматоза, завезённого из Бразилии. [12, с. 161] ТО Ч К А Р О С ТА Земляные черви из Европы представляют угрозу для Северной Америки. Особой опасности подвергается Средний Запад США, где своих земляных червей не было из-за оледенения, завершившегося 10 тысяч лет назад. В этих краях европейские виды червей появились лишь в прошлом веке. Одни из них оказались невольными переселенцами, прибыв на кораблях, которые швартовались в портах на Великих озёрах. Другие были специально завезены в качестве наживки для рыболовов. Земляные черви здесь не столько обогащают почву кислородом и азотом, сколько наносят ущерб тонкому слою перегноя, в котором обитает взаимосвязанное сообщество насекомых и микроорганизмов. Черви перерабатывают лесную подстилку столь быстро, что ставят под угрозу существование других организмов, которые стоят в начале пищевой цепочки, что, в свою очередь, наносит ущерб более высокоорганизованным существам, для которых они служат пищей. Присутствие земляных червей в почве Национального парка Чиппева привело к сокращению популяций местных видов насекомых, небольших насекомоядных млекопитающих (мышь-полёвка, землеройка), некоторых видов птиц, гнездящихся на земле (печник), и, в конце концов, к сокращению площадей, занятых сахарным клёном (местная лесообразующая порода). Как быть в такой ситуации? Как избавить почвы Среднего Запада США от европейских земляных червей, не нанеся урона местной биоте? И как вообще не допускать подобного «случайного» переселения животных? [128] Козы в Бельгии съели капусту, Воробьи – рис в Китае с полей, А в Австралии злые мангусты Истребили полезнейших змей. В. Высоцкий I 111 I
11. КТО «НАСЛЕДИЛ» В ОКЕАНЕ? Осторожно! На дороге лягушки! 087 В графстве Бекингэмшир в Великобритании проложили шоссе, которое рассекло пополам лягушачьи владения между двух больших озёр. Лягушки целыми колоннами переходили из одного озера в другое, пересекая шоссе, и тысячами гибли под колёсами машин. Масса погибших за год животных составила около 20 тонн! Как быть? ОТ В Е Т Обычно в местах массовых переходов животных строят навесную дорогу. А для мелких животных в дорожную насыпь вставляют трубы. Правда, нужно ещё добиться, чтобы эти животно-трубопроводы пользовались популярностью … [143] П ОД У М А Й Т Е В болотах азербайджанских субтропиков живёт маленькая лягушка – обыкновенная квакша, которая «путешествует» вместе с утками. В сказке «Лягушка-путешественница» два гуся несли в клювах прутик, за который держалась лягушка. А как на самом деле «путешествуют» квакши? И зачем? I 112 I
ТО Ч К А Р О С ТА В эксперименте подопытных лягушек уносили от родного пруда не по прямой, а петляя и всё время вращая вёдра, в которых они находились. И тем не менее каждый раз, очутившись на свободе, лягушки немедленно начинали двигаться в сторону родного пруда, без колебаний и почти мгновенно выбирая точное направление. Как лягушки определяют нужное направление? Учёные не могут пока однозначно ответить на этот вопрос. Предложите свои гипотезы. КС ТАТ И Японское правительство приняло решение выделить средства на постройку моста для обезьян. Стоимость проекта – 247 тысяч долларов. Мост длиной 137 метров соединит две скалы поперёк дамбы в местечке Унадзуки. Пять лет назад стадо обезьян перебралось по скалам поближе к плантациям зерновых культур. В том же году одна из скал была взорвана при постройке дамбы, и обезьяны не смогли вернуться на постоянное место жительства, продолжая разорять поля. Чтобы прекратить набеги обезьян на поля фермеров, учитель местной средней школы Хисайки Акадзу разработал проект моста для обезьян, нашедший полную поддержку в Министерстве земель, инфраструктуры и транспорта. [163] Осушаем мы болото – гибнет лес из-за чего-то … Осторожно, нас окружает среда! Григорий Яблонский 088 Из-за осушения болот страдают леса, и не только близлежащие, но и удалённые от болот на десятки километров. Вот что, например, нам рассказали в Беловежской Пуще: «Партия в 50-х годах ХХ века бросила клич: мелиорировать Полесье. Сказано – сделано: прорыли каналы, осушили заболоченные земли. Но после проведения мелиоративных I 113 I
работ начала сильно болеть ель в Пуще – огромные участки леса поражались короедомтипографом. С тех пор прошло 50 лет, а Пуща до сих пор не оправилась – болеет». Почему страдают леса, хотя мелиоративные работы проводят на болотах? ОТ В Е Т Уровень подземных грунтовых вод в лесу опускается и становится таким же, как уровень вод на осушаемых участках, – действует закон сообщающихся сосудов. Это ведёт к осушению леса. Деревья слабеют, начинают болеть, лес может даже погибнуть. [205] КС ТАТ И В Белоруссии около 2,5 миллиона гектаров неосушенных болот (12 процентов территории) и 450 тысяч гектаров песков. Эти 450 тысяч гектаров образовались в основном по двум причинам. Во-первых, из-за осушения болот, а во-вторых, из-за слишком интенсивной эксплуатации осушенных торфяников. В отличие от чернозёмов и суглинков, торфяники чрезвычайно легко подвергаются ветровой эрозии. Обработка таких почв требует особой, нетрадиционной технологии, однако это стало ясно уже после того, как значительная территория бывших болот была загублена. Затраты на осушение болот не оправданы ни экономически, ни экологически. Болота – регуляторы климата, кладовые пресной воды. Кроме того, при их осушении гибнут плантации клюквы. [12, с. 34] Спасение Каракумского канала 089 Каракумский канал протяжённостью более 1000 километров был построен для орошения хлопковых полей. Но уже в первый год эксплуатации, в 1955 году, он оказался в катастрофическом положении – зарос водорослями и водными растениями. Упала скорость течения воды. Сотни тысяч гектаров не получили влаги, и хлопчатник на них засох. Положение казалось безвыходным. I 114 I
Как очистить канал от растительности на огромной протяжённости, причём в относительно сжатые сроки? Предложите свои идеи. ОТ В Е Т Спасителями канала оказались рыбы, уроженцы Дальнего Востока – белый амур и толстолобик. Белый амур «специализируется» на высших растениях (тростник и травы), а толстолобик – на низших (фитопланктон). В короткий срок рыбы очистили канал. [12, с. 29] КС ТАТ И В 1968 году этот опыт был использован в Мексике: перед Олимпийскими играми рыбы очистили от зарослей гребной канал в Сочимилко. КС ТАТ И В карпоразводных хозяйствах Белоруссии в пруды выпускают рыб-вегетарианцев, чтобы они очищали пруды от растительности. А рыбка гамбузия, которую тоже специально запускают в озёра и пруды, уничтожает личинки малярийного комара анофелеса, переносчика малярии. Взрослая рыба может за день съесть около 600 личинок комара. [24] Взял поиграл – положи на место 090 На Украине при добыче марганца всё чаще применяют открытый способ. Он значительно дешевле шахтного – снижается себестоимость руды, уменьшается число несчастных случаев. Но, с другой стороны, есть и отрицательные экологические последствия: при разработке карьеров огромные площади занимают отвалы, шламоотстойники, сотни гектаров дорог. При этом изменяется окружающий ландшафт, теряются полезные земельные площади … Как быть? I 115 I
ОТ В Е Т Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат при разработке новых карьеров проводит поэтапную рекультивацию старых. Проще говоря: одни карьеры копают – другие закапывают. Земля восстанавливается, и в настоящее время под Никополем, в местах, где раньше были отвалы марганцевых карьеров, зеленеют сады. [12, с. 210] КС ТАТ И Человечество уже утратило около двух миллиардов гектаров некогда плодородных земель, превратив их в пустыни и непригодные для земледелия пространства. Это больше, чем вся площадь современного мирового земледелия, равная примерно 1,5 миллиарда гектаров. Потеря плодородных почв продолжается. Ежегодно из сельскохозяйственного использования выбывает около 15 миллионов гектаров почв: восемь миллионов гектаров – из-за строительства городов и промышленности и семь миллионов – в результате деградации почв. [19; 33] Кто «наследил» в океане? 091 Капитаны танкеров иногда совершают экологическое преступление – после разгрузки и промывания трюмов сбрасывают в море остатки нефти. Нефть растекается по воде тонкой плёнкой и губит всё живое вокруг … Бороться с плёнкой сложно и очень затратно. Кто это должен оплачивать? Конечно, владельцы танкеров, получающие прибыль от перевозки нефти. Только как найти тех, кто именно сбросил в воду нефть? I 116 I
ОТ В Е Т Нефтяное пятно в океане Нефтяное пятно. Вид из космоса Нефтяной танкер Загрузка нефти в танкер Шведские учёные предложили простой и надёжный способ. После загрузки нефти в танки судна добавляется пудра, которая состоит из порошков металлических сплавов, смешанных в разных пропорциях. При этом делаются пометка в паспорте товара и запись в журнале порта о коде метки. На тонну нефти требуется всего 15 граммов пудры, причём в будущем эту цифру надеются снизить до 5 граммов. В случае нарушения контрольная лаборатория соберёт образцы плавающей на поверхности воды нефти и установит, какой танкер её сбросил. [12, с. 189] КС ТАТ И Международный закон о чёрных ящиках можно применить на танкерах. Метить надо не нефть, а танкер. Танкер, у которого в море осадка уменьшилась, и есть браконьер. Контролирующий прибор, естественно, недоступен для команды, как чёрный ящик в самолёте. При входе в порт этот прибор подаёт один из двух сигналов по радиотелефону (сотовой связи): «Я танкер такой-то, браконьерство не зафиксировано» либо: «Я танкер такой-то, зафиксировано браконьерство» – и координаты. Сигнал принимается в порту и немедленно передаётся санэпидслужбе и другим контролирующим организациям. [140] П ОД У М А Й Т Е С перевозкой нефти связана и более сложная задача: как оперативно узнать, что нефть сброшена в открытом море, если капитан это скрывает? I 117 I
I 118 I Нефть в огромных количествах попадает в воду при авариях танкеров или неполадках на нефтедобывающих морских платформах. Это несёт гибель морским рыбам, птицам, планктону. Предложите способы, как собрать разлившуюся нефть и очистить воду от нефтяной плёнки? 092 Нефтяная плёнка – как с ней бороться? Оказывается, воду заливают в танки не для промывки, а для того, чтобы при порожнем ходе танкера сохранить его устойчивость. В порту, где загружают нефть, эту воду надо предварительно слить в очистные сооружения. Вот вам и очередное административное решение: любой танкер в любом порту загрузки должен сначала выгрузить воду и оплатить её очистку. Если же воды в трюмах нет, отчитайся, почему и куда её дел?.. [12, с. 189] ОТ В Е Т Ещё один вопрос: зачем нужно промывать танки, если в них опять будет загружена нефть? П ОД У М А Й Т Е Сегодня над планетой летают тысячи спутников и любое происшествие на море можно «засечь» с их помощью. [141] ОТ В Е Т
I 119 I Адсорбенты – искусственные и природные тела, которые хорошо поглощают (адсорбируют) вещества из газов и растворов. [112] С П РА В К А – Собрать нефть можно чисто механически с помощью адсорбирующих средств. Например, обычная солома поглощает нефти в 8–30 раз больше собственной массы, перья и пух птиц адсорбируют такое количество нефти, которое в 14 раз превышает их собственный вес. Исследователи из технического колледжа города Трэли (Ирландия) предложили следующую технологию. Перья укладывают в широкую «перину» толщиной пять сантиметров и длиной до шести метров, «перину» упаковывают в нейлоновую сеть и кладут на нефтяное пятно, затем поднимают на борт судна и прокатывают через специальные ролики, отжимая нефть. «Перины» можно использовать до трёх раз. Перьевой материал для них дёшев – обычно на птицефабриках его просто уничтожают. [173] – Используют ленты из полипропилена, полиуретановой пены или плавающие пористые гранулы, не смачиваемые водой, но хорошо впитывающие нефть. Чтобы потом быстро собрать эти гранулы, в них вводят маленькие магнитики и собирают их большим электромагнитом судна-нефтеловушки. [27, с. 271] – Чтобы «поймать» пролитую нефть, не дать ей растечься по поверхности воды, используют специальную ловушку из надутых камер. Она может охватывать большую территорию, легко и быстро устанавливается. Благодаря гибкости ловушка повторяет профиль волн и не даёт нефти растекаться. [9] – Нефть горюча, её можно сжечь. Но если упустить момент и дать ей разлиться, то устроить костёр на поверхности моря практически невозможно – при толщине слоя меньше трёх миллиметров нефть не горит. Но если вспенить верхний слой жидкости, нефть отделится от воды и её можно поджечь. [203; 68, с. 126] – Можно собрать нефть при помощи погружённых акустических излучателей. Звуковой луч, направленный снизу, отдаёт энергию на границе «вода – нефть», поднимая последнюю в воздух, где её собирают в контейнеры или сжигают. Тот же акустический генератор может перемещать пятно разлива в горизонтальном направлении, а также создавать барьеры на пути пятна. Нефтяное пятно можно буксировать, предварительно обработав нефть отвердителем. ОТ В Е Т
КС ТАТ И В прибрежных черноморских водах (до глубины 100 метров) бактерии ежегодно истребляют около двух тысяч тонн нефти. К сожалению, поступает её в море намного больше. Поедая нефть, бактерии быстро размножаются и покрывают нефтяную плёнку сплошным слоем. Бактериальный слой становится всё толще и толще, причём только внутри него можно встретить живые микроорганизмы: ближе к поверхности скапливаются их мёртвые тела – бактериальный детрит. Детритная шуба изолирует микробы от морской воды, лишая притока биогенных элементов и кислорода. В результате жизнедеятельность бактерий в нефти замедляется и может совсем замереть. Но на помощь приходят другие морские микроорганизмы – инфузории. Они поселяются на детритной плёнке и поедают её, облегчая жизнь нефтеокисляющим бактериям. В свою очередь, инфузориями-детритофагами питаются представители следующего уровня пищевой пирамиды океана. Зная всё это, можно так подобрать организмы – звенья пищевой цепочки, что в совокупности они составят биологический реактор, перерабатывающий попавшую в море нефть. Правда, есть сложность: не все организмы выживают при нефтяном загрязнении … [195, с. 37] ТО Ч К А Р О С ТА Пока нет хорошего решения этой задачи. Все способы дороги и недостаточно эффективны. Изобретатели продолжают поиски … Кожаное пальто? Никогда! 093 Известный английский фотограф Дэвид Бейсон выпустил серию плакатов в защиту исчезающих животных, чьи кожи используются для изготовления одежды. Плакаты были снабжены оригинальными надписями, после прочтения которых у многих модниц пропало желание носить кожаные пальто. Предложите варианты таких надписей. I 120 I
ОТ В Е Т На одном из самых известных плакатов была следующая надпись: «Для изготовления одного кожаного пальто требуется убить 40 животных, а носит его – только одно». [189, с. 55] П ОД У М А Й Т Е Предложите свои варианты плакатов и подписей к ним. Каким ещё способом можно привлечь внимание общественности к этой проблеме? Почему экологи против? Любая форма жизни является уникальной, какой бы ни была её полезность для человека. Всемирная хартия природы. Пункт 1 094 Многие города переполнены бродячими животными. В Москве, например, по улицам бродят более 30 тысяч бездомных собак. Они являются источниками и переносчиками различных заболеваний, в том числе инфекционных. Санэпиднадзор предложил отловить всех бродячих животных, чтобы решить эту проблему раз и навсегда. Но экологи высказались против такого решения. Почему? ОТ В Е Т Если отловить всех бродячих животных, то исчезнет биологический барьер, и в город хлынут новые животные из области, ещё в бо´льшем количестве, со своими болезнями. Эти животные начнут борьбу за территорию, за выживание в новых условиях, и ситуация может даже ухудшиться. [85] I 121 I
КС ТАТ И В советские времена существовал план по отлову-усыплению бездомных собак – 20 тысяч ежегодно, но их количество не уменьшалось. К Олимпиаде-80 в столице не осталось ни одного бездомного животного, а в 1981 году Москву атаковали полчища крыс. Нечто подобное случилось в столице в 2000 году, когда, борясь с терроризмом, замуровали большинство подвалов и зимой погибли практически все кошки. Благополучная Европа благодаря жесточайшей санитарной политике, огромным штрафам и строгому контролю над сортировкой отходов якобы успешно решила проблему бездомных животных. В Лондоне нет даже ворон, не то что собак. Однако Европа в настоящее время страдает от нашествия других зверей. Англия – от лис и барсуков, Германия и Австрия – от енотов-полоскунов и хорьков. Эти животные заняли места бесхозных собак и кошек, так как способны зубами разрывать прочные пакеты с мусором. Но жители их не видят, поскольку «пасутся» звери на помойках только ночью. [102] П ОД У М А Й Т Е Как можно решить проблему бродячих животных в городах? ОТ В Е Т С конца 2001 года бездомных животных в Москве отлавливают, стерилизуют, прививают против бешенства и отпускают на волю. [88] Парадоксы биомассы 095 Если измерить биомассу одновременно живущих существ, то обнаружится парадокс. В наземных сообществах (лес, степь, тундра) биомасса растений значительно превышает биомассу растительноядных животных, которая, в свою очередь, больше биомассы хищников (так называемая пирамида биомассы). А вот в водной среде всё I 122 I
наоборот: биомасса растительных организмов (главным образом это одноклеточные водоросли – фитопланктон) нередко меньше биомассы животных, питающихся за счёт этих водорослей. Как это возможно? ОТ В Е Т Такой парадокс возможен благодаря тому, что фитопланктон очень быстро поедается животными. Но он так же быстро восстанавливается. Высокая скорость прироста обеспечивается тем, что фотосинтез и обмен веществ у одноклеточных водорослей происходят очень интенсивно. П ОД У М А Й Т Е Чем можно объяснить высокую интенсивность фотосинтеза и обмена веществ у одноклеточных водорослей? КС ТАТ И Годовая продукция фитопланктона в наиболее продуктивных водах не уступает годовой продукции лесов. Хотя существующая в конкретный момент биомасса лесов, приходящаяся на единицу площади, в тысячи раз больше. КС ТАТ И Популяции мелких млекопитающих, обладающих большой скоростью роста и размножения, при равной биомассе дают более высокую продукцию, чем крупные млекопитающие. Зелёные растения 99,2% 1341,3 млрд тонн Животные и микроорганизмы 0,8% 10,9 млрд тонн Зелёные растения 6,3% 0,7 млрд тонн Животные и микроорганизмы 93,7% 7,1 млрд тонн I 123 I
12. КОРЕНЬ В КУБЕ Береги природу … 096 Слой олова предохраняет консервные банки от коррозии. И валяются выброшенные туристами банки десятки лет, уродуя природу. Правда, на Севере это не столь острая проблема – при низких температурах олово рассыпается в порошок и лишённое защиты железо быстро ржавеет и тоже рассыпается. Как защитить природу от засорения консервными банками? Решения могут быть техническими и социальными. А может, вы придумаете, как получать прибыль от утилизации банок? I 124 I
I 125 I Как защитить природу от бытового мусора? ТО Ч К А Р О С ТА Утилизация отходов стала одной из самых актуальных задач по охране природы. В последние годы в этом направлении сделано много изобретений. – Американские химики разработали простой и недорогой способ переработки пластиковых бутылок и пластмассового мусора в ценный полимерный материал – полиэстер. [200] – Одна из фирм, производящая около 100 миллионов пар спортивной обуви ежегодно, наладила в США сбор изношенных кроссовок и за каждую сданную пару даёт скидку при покупке новой. Старые кроссовки моют и разбирают на части, после чего резина из подошв используется в покрытии беговых дорожек и теннисных кортов, а синтетика идёт на изоляцию проводов и набивку матрацев. Крупнейший конкурент этой фирмы ответил выпуском новой модели кроссовок, на 60 процентов состоящих из переработанного вторичного сырья. [186] – Немецкие специалисты создали материал, основу которого составляет лигнин – побочный продукт целлюлозной промышленности. Во всём мире ежегодно скапливается до 50 миллионов тонн лигнина. У арбоформа – так называется созданный материал – широкое применение: мебель, корпуса для часов, телевизоров, компьютеров, мобильных телефонов. [169, с. 30] КС ТАТ И – Консервные банки можно делать из двух слоёв металла, вступающих друг с другом в электрохимическую реакцию в присутствии влаги. Между слоями – впитывающая влагу соль. Во вскрытой банке в разрез попадает влага, начинается активная коррозия, и через несколько недель от банки не остаётся и следа. [26, с. 145] – Другое решение этой проблемы нашли шведы. Они решали задачу не как сделать, чтобы металл банок разрушался, а как этот металл … сохранить. Теперь большинство шведов накапливают банки, а затем в супермаркетах сдают их в автоматы за деньги. В результате, как свидетельствует газета «Дагенс нюхетер», шведы стали «чемпионами мира» по сдаче легкометаллической тары: в 1984 году было сдано 63 процента всех использованных банок, спустя пять лет – 82, а через 10 лет – 91,5 процента! Это действительно мировой рекорд. На втором месте Швейцария – 80 процентов, на третьем с 50 процентами – Австрия. В итоге шведы убивают даже не двух, а трёх зайцев. Потребитель получает деньги назад; не наносится ущерб окружающей среде; промышленности поставляется вторичное сырьё, которое идёт на переплавку и изготовление новых банок. [199] – А в Лионе (Франция) мусорную урну для банок совместили с игровым автоматом. Как только пустая банка попадает в круглое отверстие, за стеклом начинают вертеться три барабана с рисунками. Если все три барабана остановились на одинаковых картинках, автомат выдаёт выигрыш. Это может быть леденец, брелок для ключей, жвачка или ручка. Выигрыш приносит в среднем каждая четвёртая банка. Каждый автомат собирает примерно 500 банок в неделю. Автоматы появились в студгородках, на стадионах, в парках и культурных центрах Лиона. 60 процентов опрошенных молодых лионцев признались, что до появления этих устройств всегда бросали пустые банки куда попало. [187] ОТ В Е Т
Не нужны нам гады, но нужны их яды 097 Яд гадюки обыкновенной необходим для фармацевтической промышленности, так как он входит в состав многих противоревматических, антиастматических и спазмолитических препаратов. Но получение яда связано с немалыми трудностями: отлов гадюк очень опасен и к тому же гадюки плохо переносят неволю. Как получить достаточное количество яда, не подвергаясь опасности? ОТ В Е Т Яд – продукт всего лишь одной группы клеток ядовитой железы. Гадюка не нужна – нужна культура клеток. А остальное – дело техники и биотехнологии. КС ТАТ И В Институте биофизики Российской академии наук создан метод культивирования клеток ядовитой железы гадюки. [170, с. 26] I 126 I
Одна змея спрашивает у другой: – Мы сильно ядовитые? – Сильно! – Ну, тогда прощайся со мной, я себе язык прикусила! Корень в кубе 098 Различные отрасли народного хозяйства и медицина ежегодно нуждаются не менее чем в 200 тоннах женьшеня. Но это очень редкое растение. В Китае и Корее заросли женьшеня почти уничтожены, в Уссурийской тайге одно растение встречается примерно на 1000 гектаров леса. Ни сбор этого уникального растения в природе (около 150 килограммов в год), ни культурные плантации не могут удовлетворить потребности в женьшене. Как быть? ОТ В Е Т Разработана технология выращивания культуры ткани женьшеня в искусственной питательной среде. Исследователи научились получать практически неограниченное количество биомассы женьшеня. Из этой биомассы и получают экстракт «корня жизни». [44, с. 177] ТО Ч К А Р О С ТА Качество искусственного продукта, к сожалению, пока не соответствует качеству естественного. Как улучшить качество искусственного женьшеня – над этой задачей сейчас работают исследователи. I 127 I
Кожа с волосами и без Берегитесь, овцы! У волков снова в моде овечьи шкуры... Михаил Генин 099 Удаление волосяного покрова со шкур производится едкими химикатами и считается одной из самых трудоёмких и вредных операций на кожевенных заводах. Кроме того, после такой обработки шкура часто теряет прочность. Налицо противоречие: шерсть нужно удалять для производства кожи и вместе с тем её вредно удалять. Как удалить шерсть, не оказывая вредного воздействия на шкуру? ОТ В Е Т Украинские микробиологи вывели специальную бактериальную культуру, которая быстро удаляет, а точнее, съедает шерсть, совершенно не «интересуясь» самой шкурой. [12, с. 70] С П РА В К А Техника безопасности при выделке шкур: « …хорошо освещать места обработки шкурок, чтобы предохранить работающего от травм острыми инструментами; немедленно обезвреживать и удалять рассыпанные или пролитые кислоты, щёлочи и другие вредные вещества; пользоваться респираторами, резиновыми перчатками и защищать глаза очками при работе с кислотами и щелочами. Меховое производство является экологически вредным. Отработанные растворы ни в коем случае нельзя выливать в водоёмы, реки и ручьи, под деревья и другие растения, так как они являются вредными и для животных, и для растений …» [49] I 128 I
Дырки в сыре 100 Всем известно, что сыр бывает дырявый. Дырок, или глазков, больше всего в швейцарском сыре, в нём они составляют до 20 процентов объёма. Как образуются дырки в сыре? ОТ В Е Т В процессе созревания сыра происходит брожение молочной кислоты. При этом выделяется углекислый газ. Газ собирается в пузырьки – это и есть будущие глазки. КС ТАТ И При производстве швейцарского Propionibacterium. [183, с. 98] сыра используются бактерии рода П ОД У М А Й Т Е В США производителям сыров рекомендовано ограничить размеры дырок в сыре от 1/3 до 3/4 дюйма. При переводе в метрическую систему это соответствует примерно 0,95 и 2,06 сантиметра. Новые правила применимы только к сырам, производимым на территории Америки, поэтому швейцарским сыроделам рано объявлять войну в защиту горячо любимого и наиболее почитаемого их изобретения – сыра эмменталь. А вот понять, чем вызвано это решение американцев, хорошо бы. Предложите свои варианты гипотез, по какой причине производителям сыров в США рекомендовали ограничить размер дырок в сыре. ОТ В Е Т Принятие новых правил о размере дырок в сыре, скорее всего, вызвано тем, что высокоскоростные автоматы для нарезки сыра работают лучше, если дырки в сыре невелики. [98] I 129 I
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ К ЗАДАЧАМ ЛИТЕРАТУРА 1. Авдуевский, В. С. Работает невесомость / В. С. Авдуевский, Л. В. Лесков. – М.: Молодая гвардия, 1988. 2. Азимов, А. Краткая история биологии: От алхимии до генетики / А. Азимов. – М.: Центрполиграф, 2002. 3. Акимушкин, И. И. Причуды природы / И. И. Акимушкин. – М.: Мысль, 1981. 4. Альтов, Г. С. И тут появился изобретатель / Г. С. Альтов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Детская литература, 2000. 5. Апарин, Б. Ф. Докучаевская парадигма естествознания / Б. Ф. Апарин. – М.: ТРИЗ-профи, 2006. 6. Аттенборо, Д. Частная жизнь растений (David Attenborough. Private life of plants) / Subscribe.Ru. Рассылка «Тайны и открытия». Вып. № 30. 2005. 25.04. 7. Бабакова, Т. А. 500 экологических задач / Т. А. Бабакова, А. П. Момотова. – Петрозаводск: Карелия, 1991. 8. Баратов, Н. А. Загадка арамейского кувшина / Н. А. Баратов. – М.: Мысль, 1982. 9. Богданов, В. В. Удивительный мир резины / В. В. Богданов. – М.: Знание, 1989. 10. Брем, А. Жизнь животных / А. Брем. – М.: Эксмо, 2003. 11. Вагин, И. О. Умейте мыслить гениально / И. О. Вагин. – СПб.: Питер, 2001. 12. Владиславский, В. З. Человек среди природы / В. З. Владиславский. – Минск: Вышэйшая школа, 1975. 13. Воронцова, З. В. Удивительные растения: Набор открыток / З. В. Воронцова. – М., 1989. 14. Галактионов, С. Г. Биологически активные / С. Г. Галактионов. – М.: Молодая гвардия, 1988. 15. Гарибова, Л. В. В царстве грибов / Л. В. Гарибова. – М.: Изд. дом «Прибой», 1998. 16. Гершун, В. И. Домашние животные / В. И. Гершун. – М.: Педагогика, 1991. 17. Горский, Н. Н. Тайны океана / Н. Н. Горский. – М.: Наука, 1968. 18. Дмитриев, Ю. Д. Если посмотреть вокруг / Ю. Д. Дмитриев. – М.: Детская литература, 1976. 19. Добровольский, Г. В. Задачи почвоведения в решении современных экологических проблем / Г. В. Добровольский // Сохраним планету Земля. – СПб.: ИП МГУ-РАН, 2004. 20. Докучаев, В. В. Русский чернозём: Отчёт Императорскому Вольному экономическому обществу / В. В. Докучаев. – М.: Сельхозгиз, 1952. 21. Дольник, В. Р. Непослушное дитя биосферы: Беседы о человеке в компании птиц и зверей / В. Р. Дольник. – М.: Педагогика-пресс, 1994. 22. Доскин, В. А. Ритмы жизни / В. А. Доскин, H. А. Лаврентьева. – М.: Медицина, 1991. 23. Дьюдени, Г. Э. 200 знаменитых головоломок мира / Г. Э. Дьюдени. – М.: АСТ, 2000. 24. Жукова, Т. И. Часы занимательной зоологии / Т. И. Жукова. – М.: Просвещение, 1973. 25. Заянчковский, И. В. Животные, приметы и предрассудки / И. В. Заянчковский. – М.: Знание, 1991. 26. Злотин, Б. Л. Изобретатель пришёл на урок / Б. Л. Злотин, А. В. Зусман. – Кишинёв: Лумина, 1989. 27. Злотин, Б. Л. Месяц под звёздами фантазии: Школа развития творческого воображения / Б. Л. Злотин, А. В. Зусман. – Кишинёв: Лумина, 1988. 28. Иванов, Г. И. ...И начинайте изобретать! / Г. И. Иванов. – Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1987. 29. Кабо, В. Р. У истоков производящей экономики // Ранние земледельцы. Этнографические очерки / В. Р. Кабо. – Л.: Наука, 1980. 30. Камин, А. Л. Физика. Развивающее обучение: Книга для учителей. 7-й класс / А. Л. Камин. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. 31. Карнаухов, В. Н. Спектральный анализ в клеточном мониторинге состояния окружающей среды / В. Н. Карнаухов. – М.: Наука, 2001. 32. Кипятков, В. Е. Поведение общественных насекомых. Серия Биология / В. Е. Кипятков. – М.: Знание, 1991. № 2. 33. Ковда, В. А. Биогеохимия почвенного покрова / В. А. Ковда. – М.: Наука, 1985. 34. Копанева, Л. М. Жизнь саранчовых / Л. М. Копанева, И. В. Стебаев. – М.: Агропромиздат, 1985. 35. Крюи, П. Охотники за микробами / Поль Генри де Крюи. – СПб.: Амфора, 2006. 36. Курсков, А. Н. В этом удивительном мире животных / А. Н. Курсков. – Минск: Ураджай, 1988. 37. Лихачёва, Л. Б. Энциклопедия заблуждений: Изобретения, находки, открытия / Л. Б. Лихачёва, А. В. Соловей, М. А .Соловей. – М.: ЭКСМО; Донецк: СКИФ, 2006. 38. Лоренц, К. Человек находит друга / Конрад Лоренц. – М.: Мир, 1982. 39. Лори, А. Живой океан / Алек Лори. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 40. Любимова, Г. В. Категории «знающих» людей в сибирской деревне / Г. В. Любимова // Сибирский этнографический вестник. – 2002. – № 6(7). 41. Мариковский, П. И. Насекомые защищаются / П. И. Мариковский. – М.: Наука, 1978. 42. Минскин, Е. М. От игры к знаниям / Е. М. Минскин. – М.: Просвещение, 1987. 43. Мишин, А. А. Для сада и огорода: Поделки и советы / А. А. Мишин. – М.: Московская правда, 1990. 44. Мурох, В. И. Целебные кладовые природы / В. И. Мурох, Л. И. Стекольников. – Минск: Ураджай, 1990. 45. Мухин, Ю. И. Наука управлять людьми: Изложение для каждого / Ю. И. Мухин. – М.: Фолиум, 1995. 46. Перельман, Я. И. Занимательная физика и математика / Я. И. Перельман. – М.: Бизнессофт, 2005. 47. Прокофьев, О. Н. Удивительное рядом: Пособие для учащихся / О. Н. Прокофьев. – М.: Просвещение, 1973. I 130 I
48. Протасевич, Р. Т. Генетика и окружающая среда / Р. Т. Протасевич, А. Н. Палилова. – Минск: Навука i тэхнiка, 1989. 49. Пыльцина, М. Краткая энциклопедия скорняка / М. Пыльцина. – Ростов-на-Дону: Проф-Пресс, 1985. 50. Радзинский, Э. С. Наполеон. Жизнь после смерти / Э. С. Радзинский. – М.: Вагриус, 2004. 51. Реннеберг, Р. От пекарни до биофабрики / Р. Реннеберг, И. Реннеберг. – М.: Мир, 1991. 52. Сергеев, Б. Ф. Жизнь лесных дебрей / Б. Ф. Сергеев. – М.: Молодая гвардия, 1988. 53. Складнев, Д. А. Что может биотехнология. Серия Знак вопроса / Д. А. Складнев. – М.: Знание, 1990. № 12. 54. Смирнов, А. В. Мир растений: Рассказы о культурных растениях / А. В. Смирнов. – М.: Молодая гвардия, 1988. 55. Сотула, Г. Коровы в нагрузку / ТРИЗадачник. www.trizland.ru/task.php?id=1668. 56. Старикович, С. Ф. Зачем барану рога, а воробью розовые очки? / С. Ф. Старикович. – М.: Детская литература, 1991. 57. Фаер, С. А. Приемы стратегии и тактики предвыборной борьбы / С. А. Фаер. – СПб.: Стольный град, 1998. 58. Фаер С. А. Стратагемы идеального земледелия / С. А. Фаер, П. И. Чуксин // ТРИЗ-профи: эффективные решения в сельском хозяйстве. – М.: Кушнир, 2006. 59. Федосеев, Г. А. Злой дух Ямбуя / Г. А. Федосеев // Роман-газета. – 1966. – № 18(366). 60. Фолкнер, Э. Безумие пахаря. Кн. 1 / Эдвард Фолкнер. – М.: Знание, 1961. 61. Фройде, М. Животные строят / Матиас Фройде. – М.: Мир, 1986. 62. Шариков, К. Е. Необыкновенные явления в растительном и животном мире / К. Е. Шариков. – Минск: Ураджай, 1978. 63. Бертино, А. 336 и даже больше рассказов о животных / Андре Бертино, Фредо Валла. – М.: Радуга, 1993. 64. 500, 500, 500... Полезные советы рыболову, домашнему мастеру, огороднику, кулинару / Сост. А. Б. Русецкий, З. В. Русецкая. – Минск: Полымя, 1993. 65. No-till – шаг к идеальному земледелию: Сберегающее земледелие для России. – М.: Народное образование, 2006. 66. Большая советская энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1987. 67. Большая книга «Почему»: Вопросы и ответы, любопытная и полезная информация, викторины и занимательные опыты / под ред. А. Веселовой; пер. с итал. О. А. Живаго. – М.: Росмэн, 2005. 68. Дерзкие формулы творчества: Сборник / сост. А. Б. Селюцкий. – Петрозаводск: Карелия, 1987. 69. На суше и на море: Повести, рассказы, очерки, статьи / под ред. С. И. Ларина. – М.: Мысль, 1981. 70. Пособие по биологии для поступающих в вузы / под ред. А. В. Ганжина. – Минск: Вышэйшая школа, 1978. 71. Птицы Советского Союза. В 6-ти т. Т. 4. / под ред. Г. П. Дементьева и Н. А. Гладкова. – М.: Сов. наука, 1952. 72. Секреты природы: Удивительный мир животных и растений. – М.: ЗАО «Изд. дом Ридерз дай-джест», 1999. 73. Советский энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1987. 74. Энциклопедия «Кругосвет-2006». – М.: Media World, 2001. 75. Энциклопедия «Хочешь знать почему?». – М.: Махаон, 2005. 76. Энциклопедия для детей. Т. 2. Биология. – М.: Аванта+, 1995. МАТЕРИАЛЫ САЙТОВ 77. www.aquacity.bip.ru/alga/alga_1.htm 78. www.biodata.ecoinfo.ru/doc/gef/GEF_A/A11/AC24_218.html 79. www.elementy.ru/trefil/21227 80. www.fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200600106 81. www.news.battery.ru/theme/science/?from_m=d_in_n&from_n=99801&newsId=99727 82. www.olympiads.mccme.ru/sbo/20042005/sbo2005.htm 83. www.subscribe.ru/archive/science.news.nauka/200303/07103006.html 84. www.web-japan.org/nipponia/nipponia21/ru/feature/feature11.html 85. www.akad.ru/document_print.asp?document_id=170760&page_id=149778 86. www.akvarium.niklegaloff.com/article_418.html 87. www.ants.dp.ua/node/298 88. www.apus.ru/site.xp/049052056055124055056048051124.html 89. www.aquadesigner.ru/fish4.htm 90. www.astravs.com/educ/ingredients-F.php 91. www.beeland.ru/articlessovet/index.php 92. www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/105/079.htm 93. www.canislupus.ru/nauka/02.php 94. www.chemistry.narod.ru/razdeli/photo/a.htm 95. www.chtonovogo.ru/newsarticle.php?id=568 96. www.cnews.ru/newtop/index.shtml?2004/01/29/154365 97. www.compulenta.ru/41224/ 98. www.compulenta.ru/9283/ 99. www.cripo.com.ua/?sect_id=14&aid=19570 100. www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/007/054/54704.htm 101. www.detgazeta.ru/interesnoe/zveri/ZVERI504.HTML 102. www.doggy.kiev.ua/article.php?id=100&m=1 I 131 I
103. www.eao.fio.ru/potok/konkurs/school1/kopilka/kiryaeva/pt2.htm 104. www.ecosib.narod.ru/fullpages/issl/2pages/fiton.html 105. www.fadr.msu.ru/rin/livest/476honey.html 106. www.fishing.ru/Writings/32/199/560/ 107. www.floranimal.ru/pages/animal/sh/4807.html 108. www.floraparad21.narod.ru/announcement_62.html 109. www.free-time.ru/razdels/enciklop/12/3.html 110. www.germes.atknet.ru/0504.htm 111. www.herbalogya.vold.ru/Arhiv/2/78/reports.html 112. www.himtrade.ru/reference_46.htm 113. www.honey.ru/pchel/06.html 114. www.horse.ru/oloshadi/structure.php?cur=4633&printmode=1&nofolder=1 115. www.horsecity.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=32 116. www.horsesport.info/articles.php?lng=ru&pg=386 117. www.hrono.ru/proza/proz_g/klar.html 118. www.icc.ru/gal/b21.htm 119. www.inauka.ru/fact/article47092/print.html 120. www.kzfspb.ru/material212.html 121. www.ldacha.ru/news/a770/ 122. www.mediaport.info/gazeta/pages.php?gazeta_id=30&material_id=27&page=17 123. www.membrana.ru/lenta/?727 124. www.nn.ru/community/user/cats/?do=read&thread=316358&topic_id=5886389 125. www.n-t.ru/nv/2004/1119.htm 126. www.ogoniok.com/archive/1998/4554/19-16-23/ 127. www.old.goldfaq.ru/modules/news/print.php?storyid=719 128. www.pda.lenta.ru/world/2004/03/29/worms/ 129. www.podil.com/history/history40.htm 130. www.povodok.ru/encyclopedia/cell/art50.html 131. www.profile.ru/items/?item=88 132. www.rgo.ru/geo.php?k=slovar/fizgeo&f=al%60bed1 133. www.rossibneft.ru/news/1300.html 134. www.russianamerica.com/archive/j-article.php?id=25097 135. www.seu.ru/vesti/2001-04/55.htm 136. www.slim.ru/main/5_1230 137. www.smena.ru/news/2004/09/21/3868/ 138. www.sunnygarden.ru/pets/petsb11.html 139. www.tambov.fio.ru/vjpusk/vjp059/rabot/03/new_page_4.htm 140. www.trizland.com/forum/read.php?f=6&i=46&t=5 141. www.trizland.com/task.php?id=1672&nav=1 142. www.trizland.ru/task.php?id=1636&nav=1 143. www.trizland.ru/task.php?id=1699 144. www.tropical.ru/cat/?id=2 145. www.utro.ru/ 25.01.2007 146. www.vokrugsveta.ru/publishing/vs/archives/?item_id=48 147. www.vorkuta.ru/city/geogr.php 148. www.voyaki.ru/life6.html 149. www.xumuk.ru/encyklopedia/1764.html 150. www.zoo.rin.ru/cgi-bin/index.pl?idr=1010&art=2595 ВИДЕОФИЛЬМЫ 151. Живая природа. Эти загадочные животные. Документальный сериал. ВВС. 152. Идеальные убийцы. Документальный сериал. ВВС. 153. Разум животных. Документальный сериал. ВВС. ТЕЛЕВИДЕНИЕ 154. Телеканал НТВ. Передача «Десять чудес природы». 2004. 27.05. 155. Телеканал РТР. Передача «Путешествия натуралиста». 2005. 31.01. 156. Телеканал ОРТ. Передача «Тема». 1997. 10.06. РАДИОПЕРЕДАЧИ 157. Лесная радиогазета. 1-я программа Всесоюзного радио. 1987. 20.12. I 132 I
ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗДАНИЯ 158. 7 дней. – 1997. – № 39. 159. Азия и Африка сегодня. – 1991. – № 4. 160. Аргументы и факты. – 2004. – № 16. 161. В мире науки. – 2003. – № 10. 162. Гомельская правда. – 1999. – 31.07. 163. Деньги. – 2005. – № 21. 164. Знание – сила. – 1988. – № 8. 165. Знание – сила. – 1992. – № 3. 166. Знание – сила. – 1992. – № 9. 167. Знание – сила. – 1994. – № 4. 168. Знание – сила. – 1998. – № 7. 169. Знание – сила. – 2000. – № 11. 170. Знание – сила. – 2000. – № 12. 171. Комсомольская правда. – 1995. 20.10. 172. Комсомольская правда. – 1995. 29.12. 173. Комсомольская правда. – 1997. 21.05. Приложение «Бизнес-уик. Деловой вторник». 174. Комсомольская правда. – 2003. 06.02. 175. Комсомольская правда. – 2003. 10.01. 176. Комсомольская правда. – 2004. 28.05. 177. Ломоносов. – 2002. – № 4. 178. Ломоносов. – 2002. – № 9/3. 179. Наблюдатель. – 2001. – № 48 (05.12). 180. Наука и жизнь. – 1988. – № 7. 181. Наука и жизнь. – 1989. – № 3. 182. Наука и жизнь. – 1989. – № 9. 183. Наука и жизнь. – 1992. – № 11. 184. Наука и жизнь. – 1993. – № 2. 185. Наука и жизнь. – 1993. – № 4. 186. Наука и жизнь. – 1994. – № 9. 187. Наука и жизнь. – 2003. – № 7. 188. Природа и человек. – 1984. – № 1. 189. Природа и человек. – 1987. – № 1. 190. Сельская молодёжь. – 1991. – № 1. 191. Социалистическая индустрия. – 1988. – 11.10. 192. Техника – молодёжи. – 1990. – № 5. 193. Учительская газета. – 1995. – 24.10. 194. Химия и жизнь. – 1984. – № 2. 195. Химия и жизнь. – 1992. – № 3. 196. Школьный психолог. – 1998. – № 47. 197. Экспресс. – 2006. – № 1. 198. Энергия. – 1993. – № 8. 199. Эхо планеты. – 1994. – № 21. 200. Юный техник. – 1994. – № 9. ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ 201. Авторское свидетельство № 1058538. 202. Авторское свидетельство № 1250229. 203. Авторское свидетельство № 707894. 204. Авторское свидетельство № 843808. 205. Информация научного сотрудника Беловежской Пущи. 206. Конкурс по биологии турнира им. Ломоносова, 1984. 207. Конкурс по биологии турнира им. Ломоносова, 1986. 208. Конкурс по биологии турнира им. Ломоносова, 1987. 209. Личные наблюдения авторов. 210. Личные наблюдения В. И. Тимохова. 211. Народное решение, подсмотренное авторами в белорусской деревне Климовка. 212. Устный рассказ ректора Санкт-Петербургского государственного аграрного университета В. А. Ефимова. I 133 I
Приложение 1 ДОГОВОР: ПОМОЩНИК ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПО БИОЛОГИИ Однажды Эйнштейна спросили, в чём он видит основное различие между собственным интеллектом и интеллектом других людей. Он ненадолго задумался, а затем ответил: «Если люди ищут иголку в стоге сена, то большинство из них останавливаются, как только найдут её. Но я продолжаю поиски, обнаруживая вторую, третью и, возможно,если мне очень повезёт, даже четвёртую и пятую иголки». Решение задач по ДОГОВОРу отличается как раз тем, что позволяет не просто найти яркую идею и на этом успокоиться, а найти несколько гипотез, каждая из которых может оказаться ключом к истине. ДОГОВОР – это инструмент для решения исследовательских задач по биологии. Любой организм живёт в окружающей среде. И чтобы жить, ему необходимо осуществлять все жизненно важные процессы. Эти процессы, направленные на сохранение жизни, можно зашифровать одним словом – ДОГОВОР (Дыхание, Обмен веществ, Гомеостаз, Обмен энергии, Выживание, Обмен информацией, Размножение). Образно говоря, организм как бы заключает ДОГОВОР с окружающей его природой об условиях своего существования и выживания в природе. Задачи, которые «решает» живое существо, как правило, возникают именно в связи с «выполнением» этого ДОГОВОРа. То есть особенности морфологического строения, существования, поведения живых существ, как правило, определяются именно выполнением перечисленных процессов. Хотите найти причину особенностей строения или поведения растения или животного? Значит, подумайте, как эта особенность помогает выполнить ту или иную функцию ДОГОВОРа. Решая задачу из сборника, постарайтесь выдвинуть побольше правдоподобных гипотез. А потом уже выберите ту (или те) из них, которые покажутся вам наиболее вероятными. Желаем вам удачи! В следующем приложении – примеры работы с ДОГОВОРом. I 134 I
Д ЫХАНИЕ Все живые существа дышат. При дыхании из окружающей среды поступает окислитель, необходимый для протекания окислительно-восстановительных реакций в организме, и выделяются газообразные продукты обмена. О БМЕН ВЕЩЕСТВ (питание и выделение отходов) Живой организм нуждается в «строительном материале» для клеток (питание и питьё). Организм получает пищу пассивно (фильтрация) или активно добывает (поиск, поглощение пищи, различные способы охоты – привлечение, преследование, подкарауливание), питательные вещества доставляются кровеносной системой к клеткам, отходы удаляются (выделение). Г ОМЕОСТАЗ Способность к сохранению постоянной внутренней среды (температуры, давления, pH среды …) при неблагоприятных абиотических факторах в изменчивой внешней среде. О БМЕН ЭНЕРГИИ (теплообмен) Для жизнедеятельности необходима энергия. Откуда её берут живые существа? Из окружающей среды (энергия Солнца, термальных источников), из преобразованной (запасённой) энергии органических веществ – это питательные вещества, которые расщепляются с выделением энергии. Избыток тепла удаляется из организма при испарении влаги, при дыхании, при теплообмене с окружающей средой. В ЫЖИВАНИЕ (поведенческие реакции организма) Стремление к безопасному существованию, способность избегать опасностей при взаимодействии с биотическими факторами внешней среды; способность выживать среди других существ (хищников, паразитов). Это активное движение и преднамеренная неподвижность (маскировка, затаивание, укрытие, отпугивание, бегство); защита от паразитов; конкурентная борьба; поиск благоприятных жизненных условий, в том числе жилища. О БМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ На всех уровнях организации живой материи происходит обмен информацией. Одни животные предупреждают других об опасности, наличии или отсутствии пищи, о готовности к продолжению рода и т. д. Передают друг другу сигналы растения и даже простейшие организмы. Информация передаётся с помощью звуковых и оптических сигналов, тактильных ощущений, химических веществ … Р АЗМНОЖЕНИЕ Стремление и способность к продолжению рода (в том числе поиск и привлечение партнёра). Забота о потомстве. I 135 I
Приложение 2 ДОГОВОР: ПРИМЕРЫ ВЫДВИЖЕНИЯ ГИПОТЕЗ Ёж в яблоках Задача 2-1 С детства знакомая картинка: ёж, несущий на своих иголках яблоко. Куда и зачем он его несёт? Зоологи утверждают, что яблоки ежи не едят – они ведь насекомоядные! Тем более что на зиму никакое пропитание им и не требуется – в это время они спят, как медведи или барсуки. И наконец, было замечено, что из множества яблок ежи выбирают дички, то есть наиболее кислые яблоки. Зачем они ежам? Гипотез нет ДЫХАНИЕ Все живые существа дышат. При дыхании из окружающей среды поступает окислитель, необходимый для протекания окислительно-восстановительных реакций в организме, и выделяются газообразные продукты обмена. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (питание и выделение отходов) Живой организм нуждается в «строительном материале» для клеток (питание и питьё). Организм получает пищу пассивно (фильтрация) или активно добывает (поиск, поглощение пищи, различные способы охоты – привлечение, преследование, подкарауливание), питательные вещества доставляются кровеносной системой к клеткам, отходы удаляются (выделение). I 136 I Гипотеза 1 Ежи не едят яблоки, они едят насекомых. Но, может быть, яблоки служат хорошим кормом для насекомых, которые на яблоках размножаются? Ежи, таким образом, запасают еду для насекомых, которыми потом питаются.
ГОМЕОСТАЗ Способность к сохранению постоянной внутренней среды (температуры, давления, pH среды …) при неблагоприятных абиотических факторах в изменчивой внешней среде. ОБМЕН ЭНЕРГИИ (теплообмен) Для жизнедеятельности необходима энергия. Откуда её берут живые существа? Из окружающей среды (энергия Солнца, термальных источников), из преобразованной (запасённой) энергии органических веществ – это питательные вещества, которые расщепляются с выделением энергии. Избыток тепла удаляется из организма при испарении влаги, при дыхании, при теплообмене с окружающей средой. ВЫЖИВАНИЕ (поведенческие реакции организма) Стремление к безопасному существованию, способность избегать опасностей при взаимодействии с биотическими факторами внешней среды; способность выживать среди других существ (хищников, паразитов). Это активное движение и преднамеренная неподвижность (маскировка, затаивание, укрытие, отпугивание, бегство); защита от паразитов; конкурентная борьба; поиск благоприятных жизненных условий, в том числе жилища. ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ На всех уровнях организации живой материи происходит обмен информацией. Одни животные предупреждают других об опасности, наличии или отсутствии пищи, о готовности к продолжению рода и т. д. Передают друг другу сигналы растения и даже простейшие организмы. Информация передаётся с помощью звуковых и оптических сигналов, тактильных ощущений, химических веществ … РАЗМНОЖЕНИЕ Стремление и способность к продолжению рода (в том числе поиск и привлечение партнёра). Забота о потомстве. Гипотеза 2 Ежи выбирают кислые яблоки. Может быть, ежам нужна кислота для нейтрализации щелочей, которые, возможно, выделяются через колючки? Гипотеза 3 Яблоки гниют, при этом выделяется теплота. Возможно, ежи используют гниение яблок, чтобы во время спячки, когда температура тела животных понижается, в норке зимой поддерживалась плюсовая температура. Гипотеза 4 С помощью кислот, которые есть в кислых яблоках, ежи борются с паразитами, которые могут находиться на их иголках. Гипотеза 5 Так ежи маскируются. Гипотеза 6 Ежи яблоками сигнализируют другим ежам, что пора впадать в спячку. Гипотеза 7 Ежи используют яблоки как предмет подношения своему партнёру. Гипотеза 8 Ежи с помощью яблок привлекают партнёра. Подобно тому, как это делают петухи с помощью гребня или павлины с помощью хвоста. Гипотеза 9 Может быть, яблоки едят маленькие ежата. I 137 I
ОТ В Е Т Ежи натыкают на иглы кислые и едкие продукты, чтобы продезинфицировать иглы. [3, c. 25] С приближеньем темноты я – любитель высоты Задача 2-2 С приближением ночи саранча, кузнечики и другие луговые насекомые, которые днём обычно предпочитают находиться на поверхности земли, заползают на верхушки травинок или луговых кустиков. Почему? Объясните поведение этих насекомых. Гипотез нет ДЫХАНИЕ Все живые существа дышат. При дыхании из окружающей среды поступает окислитель, необходимый для протекания окислительно-восстановительных реакций в организме, и выделяются газообразные продукты обмена. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (питание и выделение отходов) Живой организм нуждается в «строительном материале» для клеток (питание и питьё). Организм получает пищу пассивно (фильтрация) или активно добывает (поиск, поглощение пищи, различные способы охоты – привлечение, преследование, подкарауливание), питательные вещества доставляются кровеносной системой к клеткам, отходы удаляются (выделение). Гипотеза 1 Травоядные насекомые, ведущие ночной образ жизни, питаются травинками, их верхушки более сочные и нежные, более полезные, здесь больше питательных веществ. Гипотеза 2 Насекомые, ведущие ночной образ жизни, питаются нектаром полевых цветов, поэтому они забираются повыше, чтобы добраться до цветков. Гипотеза 3 Поиск воды. На верхушках травы ночью раньше начинается конденсация влаги. I 138 I
ГОМЕОСТАЗ Способность к сохранению постоянной внутренней среды (температуры, давления, pH среды …) при неблагоприятных абиотических факторах в изменчивой внешней среде. ОБМЕН ЭНЕРГИИ (теплообмен) Для жизнедеятельности необходима энергия. Откуда её берут живые существа? Из окружающей среды (энергия Солнца, термальных источников), из преобразованной (запасённой) энергии органических веществ – это питательные вещества, которые расщепляются с выделением энергии. Избыток тепла удаляется из организма при испарении влаги, при дыхании, при теплообмене с окружающей средой. ВЫЖИВАНИЕ (поведенческие реакции организма) Стремление к безопасному существованию, способность избегать опасностей при взаимодействии с биотическими факторами внешней среды; способность выживать среди других существ (хищников, паразитов). Это активное движение и преднамеренная неподвижность (маскировка, затаивание, укрытие, отпугивание, бегство); защита от паразитов; конкурентная борьба; поиск благоприятных жизненных условий, в том числе жилища. Гипотеза 4 Все насекомые – холоднокровные животные. Температура их тела, а также активность зависят от температуры окружающей среды. Насекомые поднимаются повыше от прохладной почвы и греются в тёплом вечернем воздухе. И утром температура воздуха значительно быстрее поднимается повыше от почвы, на вершинах травинок, что помогает насекомым скорее начать активный образ жизни. Гипотеза 5 Все насекомые стремятся к свету вслед за уходящим солнцем, а уровни освещённости на земле и на верхушках травинок уже существенно различаются. Гипотеза 6 Защита от врагов: ночью на охоту выходят ночные наземные хищники, и дневные насекомые стремятся убраться от них подальше и повыше, поэтому и забираются на высокие травы и кустарники. Гипотеза 7 Ночью из-за понижения температуры на травах выпадает роса. Насекомые забираются повыше, чтобы утром солнце быстрее подсушило им крылышки и ножки, иначе они просто не могут двигаться. Гипотеза 8 Насекомые любят покачаться на травинках, как на качельках. Может быть, к вечеру стихает ветер и насекомые забираются на травинки, которые теперь не так сильно раскачиваются и не сбросят их. ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ На всех уровнях организации живой материи происходит обмен информацией. Одни животные предупреждают других об опасности, наличии или отсутствии пищи, о готовности к продолжению рода и т. д. Передают друг другу I 139 I Гипотеза 9 Кузнечики вечером и ночью стрекочут, и чем выше они находятся, тем, может быть, дальше слышен звук. Возможно, они обозначают звуком, что эта территория занята.
сигналы растения и даже простейшие организмы. Информация передаётся с помощью звуковых и оптических сигналов, тактильных ощущений, химических веществ … РАЗМНОЖЕНИЕ Стремление и способность к продолжению рода (в том числе поиск и привлечение партнёра). Забота о потомстве. Гипотеза 10 Чем выше заберутся кузнечики, тем больше вероятность того, что самки и самцы услышат звук и быстрее найдут друг друга. Гипотеза 11 Многие насекомые подают световые сигналы особям противоположного пола – они более заметны, если насекомые заберутся повыше. ОТБОР ГИПОТЕЗ Любая из выдвинутых гипотез может оказаться ответом к задаче! И тем не менее многие гипотезы приходится отбрасывать. При отборе нужно оценить правдоподобность выдвинутых гипотез – при необходимости найти справочную информацию, провести наблюдения или эксперимент, а в некоторых случаях и расчёт. Как правило, остаются одна или две-три гипотезы как кандидаты на правильный ответ. Расположите их в порядке убывания правдоподобности: сначала самую правдоподобную, на ваш взгляд, гипотезу, потом менее правдоподобную … Сравните свои гипотезы с контрольным ответом. Если вам не удалось правильно решить задачу – порассуждайте почему, какие ошибки в своих рассуждениях вы допустили, чего не учли … Посмотрите, например, какие гипотезы выделяли наши читатели как наиболее правдоподобные в задаче 2-2. Гипотеза 1 То, что верхушки травинок более сочные, можно проверить экспериментально. То, что трава обычно объедена больше на верхушках, хорошо видно на фотографии. Однако эта гипотеза может быть правдоподобна только для насекомых, ведущих ночной образ жизни. Гипотеза 3 На верхушках травы действительно конденсируется влага. I 140 I
Гипотеза 4 Насекомые греются в тёплом вечернем воздухе – скорее всего, этот фактор имеет очень кратковременное значение, так же как и фактор стремления насекомых к свету, – температуры на земле и в нескольких сантиметрах от неё существенно не различаются. Но утром температура воздуха и освещение на верхушках травинок действительно значительно выше, чем на почве. Это тоже можно проверить экспериментально. Гипотеза 6 Защита от врагов – эта гипотеза правдоподобна для дневных насекомых, которые ночью спят. ОТ В Е Т Ночью на охоту выходят многочисленные ночные хищники – ежи, степные гадюки, щитомордники. Они истребляют насекомых, которые находятся на поверхности земли. Вот насекомые и забираются на верхушки растений – подальше от земли. [41, с. 184] Уважаемые читатели! Не все задачи данного сборника были сочинены его авторами. Одни задачи взяты из литературы по теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), другие были присланы нашими друзьями и коллегами, третьи – постоянными посетителями нашего сайта www.trizway.com. Мы благодарны всем, кто внёс свою лепту в содержание сборника. Каждая задача – маленькое литературное произведение, и у этого произведения есть свой автор. Ниже мы приводим таблицу авторства задач, если задача не была сочинена нами. Все заимствованные задачи нами редактировались, уточнялись, дополнялись. Автор Номера задач Генрих Альтшуллер 46 Виктор Батурин 23 Сергей Голиков 41, 43 Александра Ермакова 21, 27 Борис Злотин 96 Александр Кавтрев 48, 93 Игорь Кайков 33 Анатолий Лимаренко 87 Ирина Милейко 50 Александр Новожилов 76 Владимир Огородов 56 Владимир Остапенко 2, 3 Рейно Пендикайнен 49, 51 Ирина Самаль 45 Александр Селюцкий 44 Виктор Тимохов 4, 15, 20, 28, 29, 31, 64, 68, 84, 92, 100 Кястутис Усявичюс 5, 8, 58 При оформлении книги авторы использовали много собственных фотографий. Некоторые фотографии взяты с сайтов, где не указаны их авторы, в таких случаях, к сожалению, мы не смогли указать авторов. I 141 I
СОДЕРЖАНИЕ ЗАЧЕМ НУЖНЫ ОТКРЫТЫЕ ЗАДАЧИ ................................................................................4 ПОДСКАЗКА ДЛЯ УМНЫХ: КУРС НА РЕСУРС ................................................................5 1. ПИЛЮЛЯ ДЛЯ ПЧЁЛ 001. Пасечник может спать спокойно ... .......................................................................8 002. Переворот в улье ..................................................................................................9 003. Защита от пчёл ....................................................................................................10 004. Пилюля для пчёл .................................................................................................11 005. Пчёлы гибнут в лабиринтах ............................................................................... 12 006. Драгоценный нектар ...........................................................................................13 007. Собирает и пакует, на цветок с цветка кочует ....................................................14 008. Много мёда, да поскорей ...................................................................................16 009. Как спасается пчела от излишнего тепла? ..........................................................17 010. Стратегия коллективной защиты ........................................................................18 011. Как «взять на работу» диких пчёл?.....................................................................19 2. «САПОГИ» ДЛЯ ГУСЕЙ ........................................................................................................ 012. Цыплята, ко мне! ................................................................................................21 013. Откуда яйца? (задача-шутка) .............................................................................22 014. «Сапоги» для гусей .............................................................................................23 015. Чего гусятам не хватало? ....................................................................................24 016. Чтоб немного охладиться, нужно очень потрудиться … .....................................25 3. КОНТРАБАНДА КОЗ, И НЕ ТОЛЬКО ... 017. Как напоить без воды? ........................................................................................27 018. Воронья напасть ..................................................................................................28 019. Детектив «Три поросёнка» .................................................................................29 020. Бодливые коровы ................................................................................................30 021. Кто больше съел? (задача-шутка) .......................................................................32 022. Гроза в пластмассовом ведре .............................................................................33 023. Не нужна корова дойная, а нужна корова … ......................................................34 024. Магия экстрасенса ..............................................................................................35 025. Как избавиться от мух, если их полно вокруг? ...................................................36 026. Что нужно осам-бембексам? ..............................................................................37 027. Инициатива наказуема? ......................................................................................38 028. Овца с «воротником» .........................................................................................39 029. Контрабанда коз, и не только … .........................................................................40 030. Испуганная лошадь.............................................................................................41 031. Лошади и мошки .................................................................................................43 032. Почему вымирает выхухоль? ..............................................................................44 4. ПОЧЕМУ РЫБЫ «ПУСКАЮТ ПУЗЫРИ» 033. Кислород для рыб ...............................................................................................46 034. Синезелёная опасность .......................................................................................47 035. Почему рыбы «пускают пузыри»? .......................................................................48 I 142 I
036. Рыба плещется к дождю ... ..................................................................................49 037. Рыбные пруды в океане? .....................................................................................50 038. Почему мальки страдают? ..................................................................................51 039. Рыбы в стае..........................................................................................................52 040. Смерть, дающая жизнь .......................................................................................54 5. ОТКУДА РЫБЫ В ПРУДУ? ..................................................................................................... 041. Черви и ... чистые руки .........................................................................................56 042. Откуда рыбы в пруду? ........................................................................................57 043. Зимняя рыбалка ..................................................................................................58 044. Спасение замороженных ....................................................................................60 6. ГЛУХОЙ ОХОТНИК .............................................................................................................. 045. Нужен ли уткам дед Мазай? ...............................................................................62 046. Глухой охотник ....................................................................................................63 7. ИШАК ПРОТИВ ПОГОНЩИКА 047. Лягушка в молоке ...............................................................................................64 048. Загадка петухов ..................................................................................................65 049. Детская месть......................................................................................................66 050. Предложение, от которого нельзя отказаться ....................................................67 051. Кот-лекарь...........................................................................................................68 052. Заслон от комаров ..............................................................................................69 053. Ишак против погонщика .....................................................................................70 8. ИСТОРИЯ ДАЛЁКАЯ И НЕ ОЧЕНЬ 054. Как сохранить племя? .........................................................................................72 055. Забота о пище .....................................................................................................73 056. Земледелие: история проблемы .........................................................................74 057. Почему скотоводы – кочевники? ........................................................................75 058. «Каменные» рыболовы .......................................................................................76 059. О войске Македонского …..................................................................................77 060. Деревня на высоком берегу................................................................................78 061. Грызуны не пройдут ............................................................................................79 062. Почему лось сохатый? ........................................................................................80 063. В хозяйстве всё сгодится .....................................................................................81 064. Чтобы жизнь мёдом не казалась … .....................................................................82 065. Кровавый хлеб ....................................................................................................83 066. Косолапые танцоры.............................................................................................84 067. Как избавиться от блох? .....................................................................................85 068. Невъездная лошадь ...........................................................................................87 069. Зачем забор главной улице Берлина? .................................................................88 070. Микробы и рахит? ..............................................................................................89 9. «ГНЕЗДО МОЛНИЙ» 071. Как поймать микроба? ........................................................................................91 072. Ошибка исследователя .......................................................................................92 073. Секрет Луи ..........................................................................................................94 I 143 I
074. Чернозём .............................................................................................................95 075. Безопасное «хранилище» ...................................................................................96 076. Радиация на почвах.............................................................................................97 077. Загадки радиации ...............................................................................................99 078. Спасение стерхов ..............................................................................................100 079. Не ходите, дети, на Север зимовать … .............................................................101 080. Опасные фаэтоны .............................................................................................102 081. «Гнездо молний»...............................................................................................103 082. Молоко для млекопитающих ...........................................................................104 10. КТО ОЛЕНЮ ДРУГ? ............................................................................................................ 083. Давление зубров ...............................................................................................106 084. Волки, ау! ..........................................................................................................107 085. Почему косули погибают в вольерах? ..............................................................108 086. Кто оленю друг? ................................................................................................109 11. КТО «НАСЛЕДИЛ» В ОКЕАНЕ? ......................................................................................... 087. Осторожно! На дороге лягушки! ......................................................................112 088. Осушаем мы болото – гибнет лес из-за чего-то … ...........................................113 089. Спасение Каракумского канала ........................................................................114 090. Взял поиграл – положи на место.......................................................................115 091. Кто «наследил» в океане? .................................................................................116 092. Нефтяная плёнка – как с ней бороться? ...........................................................118 093. Кожаное пальто? Никогда! ................................................................................120 094. Почему экологи против?...................................................................................121 095. Парадоксы биомассы ........................................................................................122 12. КОРЕНЬ В КУБЕ................................................................................................................... 096. Береги природу … .............................................................................................124 097. Не нужны нам гады, но нужны их яды ..............................................................126 098. Корень в кубе ....................................................................................................127 099. Кожа с волосами и без ......................................................................................128 100. Дырки в сыре .....................................................................................................129 ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ К ЗАДАЧАМ......................................................................130 ДОГОВОР: ПОМОЩНИК ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПО БИОЛОГИИ .................................134 ДОГОВОР: ПРИМЕРЫ ВЫДВИЖЕНИЯ ГИПОТЕЗ ..............................................................136 I 144 I