Text
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР


I «to v^« yr;
Издается с 1965 года ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Редакционная коллегия: И. В. Пстряпов-Соколои (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков» Л. Л. Костапдои, Н. К. Кочетков. Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), Л\. П. Рохлин (зам. главного редактора). II. Н. Семенов, Б. II. Степанов, A. С. Хохлов, Л\. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуремнч, В. II. Жвнрблпс, A. Д. Иорданский, О. II. Коломийцеиа, О. М. Лпбкпп, B. С. Люба ров (главный художник), Д. Н. Осокппа, B. В. Сташю. C. Ф. Старпкович, Т. А. Су л ас на (зав. редакцией), В. К. Черникова Номер оформили художники: Б. А. Вал вт, Ю. А. Ващеико, М Л\. Златковскпн, С. А. Шаров «Икра это... реклама, что ли... Важно было доказать, что химия вкупе с биохимией L способны дать и столь экзотический продукт». (А. Н. Несмеянов: «Никакого прокрустова ложа нет...», стр. 14) ■ Жители многих стран Азии, Южной Америки, Африки не переносят молока; точнее говоря, они не усваивают молочный сахар («Молоко и человек», стр. 24) ■ С поверхности, покрытой жиром, влага стекает, как с гуся вода. А почему? Поиски ответа приводят нас в мир гидрофобных взаимодействий — важных явлений, далеко выходящих за рамки птичьих проблем («Как с гуся вода», стр. 29) ■ Шестиугольники на обложке — вовсе не структурная формула некоего гетероциклического соединения, а копия наскального рисунка, найденного на Урале . («По эскизам инопланетян?», стр. 80) ■ i Чтобы золотые вещи — и такие, например, как изображенные на второй странице обложки часы из Оружейной палаты, и просто кольцо — сохраняли свою красоту как можно дольше, за ними нужно тщательно ухаживать («Как обращаться с ювелирными изделиями», стр. 123) ■
„ i Ф' {\ b* У \\ v Г jgr
Размышления 3 Личность, творчество, коллектив... Кандидат химических наук С. Г. КАРА-МУРЗА Творческий потенциал исследователей — один из важнейших ресурсов современного общества. Но в наше время между исследователем и обществом складываются своеобразные отношения. Время ученых-одиночек безвозвратно миновало, теперь исследователь работает в коллективе, и его положение в этом коллективе определяется более или менее сложной системой служебных взаимоотношений. И это, разумеется, не может не оказывать определенного влияния на его деятельность. Одна из важнейших проблем, возникающих в связи с коллективизацией научного труда, заключается в выборе наиболее эффективной системы руководства творческими коллективами. Этой проблеме посвящено немало специальных исследований. И хотя их результаты носят пока главным образом лишь качественный характер, они представляют несомненный интерес, поскольку все же позволяют оценить некоторые общие организационные принципы, благоприятствующие научному творчеству (или ему препятствующие). СВОБОДА ТВОРЧЕСТВА ИЛИ КОНТРОЛЬ? Многие считают, что самый лучший способ организовать творческую работу — это собрать вместе хороших ученых и оставить их в покое. То есть считается, что любое вмешательство извне сковывает творческую активность исследователя. Однако обратимся к фактам. Одна из исследовательских групп министерства обороны США специально изучала историю создания различных систем вооружения и организацию работы тех ученых и инженеров, которые сделали наиболее крупные открытия и изобретения в этой области. Один из важнейших выводов этой группы заключается в том, что почти всегда крупное открытие или изобретение делалось как раз в таких условиях, когда автор ощущал острую необходимость выдвинуть новую идею для решения практически важной задачи. По выражению авторов отчета, необходимым условием эффективности творческой деятельности служит поставленный перед ученым или изобретателем «ультиматум», который вынуждает его или предложить принципиально, новую идею, или же показать свою творческую несостоятельность. Интересно, что это касается, по-видимому, не только прикладных, по и фундаментальных исследований: вспомним Норберта Винера, создавшего математическую теорию корреляции в ходе разработки системы управления огнем зенитной артиллерии. Результаты других аналогичных исследований не менее противоречат доводам сторонников «свободы творчества»: оказывается, творчеству не только не мешает, но и способствует жесткий контроль за целями исследований. Например, были сопостав- 1
Размышления лены результаты 245 исследовательских работ в области медицины в госпиталях, медицинских школах и университетах. Эти учреждения были расположены по степени увеличения свободы исследований (или уменьшения жесткости контроля), а затем эксперты оценили результаты всех работ по десятибалльной шкале. И оказалось, что хотя степень свободы творчества возрастает й ряду госпитали — медицинские школы — университеты, процент исследований, получивших оценки 9—10 баллов, составляет соответственно 32, 30 и 8! То есть оказалось, что именно в университетах, где существуют наилучшие условия для рождения новых идеи, создано наименьшее число новаторских работ... Разумеется, сказанное выше не имеет ничего общего со стремлением некоторых научных администраторов установить за деятельностью исследователей жесткий, но мелочный контроль. Ведь контроль за целями никак не связан со вмешательством в вопросы, целиком относящиеся к компетенции ученого. Когда же строгое выполнение организационных регламентов и соблюдение дисциплины возводится в самоцель, подавляется не только творческая активность — понижается продуктивность любого вида деятельности. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ Верно поставить проблему, вынуждающую ученого или изобретателя предельно форсировать свои творческие возможности,— весьма сложное искусство. Очень распространенная ошибка органов управления наукой заключается в том, что ученому описывается не вся проблема в целом, а лишь ее часть. Делается это, как правило, из самых благих побуждений — считается, что давая исследователю лишь необходимую информацию, удается экономить его время и силы. Но в действительности подобное «усечение» проблемы, сделанное обычно в рамках традиционного мышления, ставит в те же рамки и творческого работника, задача которого как раз и заключается в том, чтобы эти рамки преодолеть. Вот характерный пример: группе конструкторов было дано задание спроектировать вагонное окно, которое можно было бы легко и бесшумно открывать и закрывать. Было предложено множество решений, но ни одно из них не могло удовлетворить всему комплексу требований. Однако когда в группу был включен специалист по исследованию операций, он сумел показать, что в действительности проблема должна формулироваться по- иному — ведь задача заключалась не в том, чтобы пассажиры имели возможность легко и бесшумно открывать и закрывать окна, а в том, чтобы в вагоне было по возможности тихо, а воздух все время оставался свежим. Оказалось, что при ^акой постановке проблемы простейшее решение сводилось к созданию системы кондиционирования воздуха, а сами окна можно было сделать закрытыми наглухо. Кстати, такое решение проблемы оказалось и более экономичным. В организациях, построенных по иерархическому принципу, усечение проблемы происходит автоматически. Спускаясь с уровня на уровень, проблема неизбежно дробится и доходит до отдельных исполнителей в виде частных, не связанных друг с другом заданий, и это резко отрицательно сказывается на творческой активности всех сотрудников. Сейчас признано, что целесообразно пойти на некоторые дополнительные затраты средств и времени, но доводить проблемы во всем объеме до всех сотрудников, вне зависимости от их служебного положения. В частности, в некоторых фирмах США каждый год в виде брошюры
Личность, творчество, коллектив 5 издаются списки проблем, которые могли бы стать предметом исследовании, и такая брошюра вручается каждому работнику лаборатории. Поощряются также личные контакты исследователей с потребителями будущих результатов работы - это позволяет не только лучше \ видеть всю нроблем\ в целом, но и избавиться от возможных искажений информации, неизбежных при передаче по многоступенчатой цепи различных административных уровней. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ КЛИМАТ Психологический климат в коллективе создается множеством факторов. Мы коснемся только одного из них, а именно такой обстановки, которая бы культивировала у творческой личности уверенность в себе, доходящую порой до самоуверенности. На создание такой обстановки может решиться лишь мудрый руководитель. Ведь в призыве к воспитанию самоуверенности можно узреть посягательство па святую святых коллективизма, требующего скромности. Но скромность хороша лишь к ме- ст\. «С врагами не застенчивый», это уже похвала. Точно так же п познание научной истины требует от исследователя порой отчаянной смелости, о чем прекрасно сказал Маркс: «Если скромность составляет характерную особенность исследования, то это скорее признак боязни истины, чем боязни лжи. Скромность — это средство, сковывающее каждый мой шаг вперед. Она есть предписанный свыше исследованию страх перед выводами, опа — предохранительное средство против истины». К сожалению, как часто мы осуждаем творческую самоуверенность, приравниваем ее к неуважению к коллективу! Бездумное применение критериев отношений между людьми к отношениям между человеком и научной идеей приводит к тому, что не так уж редко ученые стыдливо отрицают свой приоритет, занимаются «плагиатом наоборот», приписывая своп мысли и идеи коллегам (разве пе для этого, в частности, служит обязательный набор ссылок и цитат?). Л написать в статье «я» считается вообще дурным тоном... Неуверенность в своих творческих силах вовсе не присуща исследователям - она умышленно пли неумышленно воспитывается действием различных организационных факторов, прежде всего поведением руководителей и коллег. Вот что пишет но этому поводу вице-и резидент но исследованиям компании «Стандарт Ойл»: «Мы должны признать, что в каждой научной п профессиональной ассоциации существует молчаливый гнет традиционного мышления... Боязнь критики со стороны членов гильдии — очень действенный ограничитель творчества. Научные догмы могут стать даже более тираническим п. чем в свое время были религиозные догмы». К сожалению, склонность критиковать чужие идеи,— видимо, врожденное человеческое свойство. Образно говоря, новая идея (чужая, разумеется) действует на человека так же, как введенный в организм чужеродный белок — вызывает Иммунную реакцию. То есть точно t«ik же, как все защитные силы организма объединяются, чтобы уничтожить инородное тело, так и интеллектуальные силы (в лучшем случае только интеллектуальные) напрягаются в борьбе с новыми идеями. Встретившись с целым сонмом критиков, обладающих подчас гораздо большей эрудицией и авторитетом, чем сам автор, идея может погибнуть, что называется, па корню. Вот тут-то па сцепу и должен выйти руководитель. Его прямая обязанность (и это, пожалуй, следо-
6 Размышления вало бы записать в должностные инструкции) — защитить творческую личность or неумеренной критики коллег. Эта функция руководителя настолько важна, что многие исследователи научного творчества склонны считать ее решающей. Во всяком случае этот фактор играет более важную роль, чем все прочие. Конечно, положение руководителя, взявшего под защиту автора новой идеи, может оказаться достаточно щекотливым, ведь идея может оказаться ошибочной, и это даст возможность бывшим критикам злорадно ухмыляться. Поэтому руководитель должен с самого начала предупредить своих сотрудников, что он имеет право па ошибку, поскольку творчества без ошибок не бывает. Не ошибается только тот, кто не производит ничего принципиально нового, а довольствуется нетворческой работой. Не лишне напомнить, что по подсчетам некоторых авторов па каждый внедренный в производство результат приходится 8 патентов, 98 технически осуществимых решений п 540 идей! Изучение деятельности наиболее творчески одаренных исследователей показывает, что право делать ошибки окупается: у них ошибка (или даже несколько ошибок) служит лишь ступенькой к большому успеху. Ошибка заставляет глубже вдуматься в проблему, заставляет искать принципиально новые подходы. В этом смысле ошибка равноценна своеобразному ультиматуму, мобилизующему творческие силы. Разумеется, чтобы ошибка сыграла положительную роль, исследователь должен обладать известной смелостью, уверенностью в своих силах. ОЦЕНКА ИДЕЙ Значение личных отношений между руководителем и творческим работником особенно резко проявляется в процессе оценки идей. Творец нуждается в сочувственном ухе, причем это «ухо» должно иметь положение и авторитет. Это ухо руководителя. Исключительно важно быстро оценивать идеи и предложения работника, иначе контакт между ним и руководителем может утеряться. Автор идеи, отдав ее на суд, с нетерпением ждет результата, хотя обычно старается этого не показать. Если руководитель молчит, затягивает ответ или тем более вообще забывает о предложении, это больно ранит подчиненного, отбивает у него охоту к дальнейшему творчеству. Организация процесса оценки идей и выбора проектов и тем исследований — одна из самых важных проблем организации науки. Причем первая ступень этого процесса заключается в постановке учета поступающих идей. Человеческая память — хранилище ненадежное: многие исследователи жалуются, что уже спустя год им бывает трудно вспомнить не только детали той или иной идеи, но порой даже самую ее суть. Значит, не записанная идея — это почти наверняка потерянная идея. Организовать учет и хранение идей — задача руководителя (независимо от того, записывает ли свои идеи сам автор). В задачу руководителя входит также выбор правильного момента для использования той или иной идеи из запаса. Было бы, видимо, полезно изучить уже накопленный опыт по учету, храпению и использованию идей. Например, существует такая система. Все поступающие идеи в стандартном изложении вводятся в память ЭВМ под определенным номером; иод этим же номером в памяти машины хранится и прочая информация, связанная с каждой идеей. В результате оказывается возможным в минимальные сроки найти все имеющиеся идеи (и их авторов) по любой возникшей проблеме.
Личность, творчество, коллектив 7 Интересно, что описание разнообразных идей по единому плану, необходимое для последующего ввода в ЭВМ, значительно облегчает их оценку. Стандартизация языка облегчает понимание сути дела, упрощает обсуждение проекта, позволяет его быстрее доработать. Кстати, перевод своего предложения па формальный язык вынуждает и самого автора находить точные выражения, добиваться ясности мысли. Конечно, формализованное описание не заменяет личных контактов; наоборот, оно делает их более эффективными. Получив и изучив подобное описание, руководитель получает возможность сразу же вести конструктивный разговор (кстати, это же ускоряет оценку — порой руководителю просто неохота разбираться в путанных рассуждениях,' даже если в них и кроется рациональное зерно). Следует заметить, что формализация описаний идей вызывает соблазн сделать следующий шаг — формализовать заодно и оценку идей. Некоторое время на этот счет существовали весьма оптимистические надежды. Но когда попробовали оценить идеи, приведшие в прошлом к крупным открытиям, с помощью систем, разработанных науковедами, то оказалось, что все эти идеи надо было бы отвергнуть... После того как идея в целом принята, следует ее обсуждение более или менее широким кругом лиц. На результатах этого обсуждения сказывается множество факторов — п способ самого обсуждения, и степень участия автора, п число обсуждений. Надо лишь заметить, что па основании практического опыта науковеды сделали два любопытиыу вывода: 1. Многократные обсуждения и дискуссии, как метод отделения плохих идей от хороших, приводят к отсеву всех идей. 2. Чем больше людей участвует в обсуждениях и дискуссиях, тем меньше шансов выжить идее. Видимо, в оценке научных идей, которые в силу новизны еще не поддаются логическому анализу, субъективный фактор долго еще будет играть решающую роль, и требование «демократизации» оценки вряд ли можно считать рациональным. Демократия предполагает равную власть при равной компетентности. В науке же один человек может быть более компетентным и дальновидным, чем сто. Наилучший способ обеспечить максимальную вероятность положительной оценки плодотворной идеи — это иметь в должности «главного оценщика» наиболее дальновидного работника. Голосование здесь неприемлемо. КОГДА ИДЕИ В ИЗБЫТКЕ Пожалуй, главное несчастье идей заключается во всеобщей уверенности, что это ресурс даровой. Уже достаточно много говорилось о том, как сказывается такая уверенность на отношении -к даровым ресурсам вообще (в частности, к природным — воде, воздуху, полезным ископаемым и т. д.), когда используется лишь то, что нужно в данный момент в дан- пом месте, а все остальное бросается на произвол судьбы. В нашей стране, где нет конкуренции и барьеров, создаваемых частной собственностью, такое хищническое отношение к одному из ценнейших ресурсов науки — идеям — совершенно педопус тпмо. Но ведь творческая деятельность исследователей в принципе не должна вмещаться в узкие рамки отдельного направления, она непрерывно создает запас 1Гдей, который не может быть весь использован в данном месте в данный момент. И задача руководства научного учреждения заключается еще и в том, чтобы обеспечить проникновение таких избы-
8 Размышления точных идей в те научные коллективы, где они могут принести пользу (кстати описанная выше машинная система учета идей как раз и способствует решению этой проблемы). Разумеется, процесс распространения избыточных идей трудоемок и полой противоречий. Во-первых, пока что не разработаны достаточно эффективные меры для формальной защиты авторских прав. Во-вторых, вне того коллектива, где идея родилась, она встречает еще более мощное сопротивление. В научном фольклоре это явление описывается как синдром «не мы придумали» (Noti Invented Here) и даже стало обозначаться сокращением NIH. Поэтому, строго говоря, распространение новых идей нельзя сравнивать с самопроизвольной диффузией — это процесс, требующий большой затраты энергии. Последняя проблема служит предметом многих пауковедческих исследований. В одном из таких исследований была тщательно изучена история десяти важнейших открытий последнего времени — от зарождения идеи до внедрения в практику. Один из главных выводов этого исследования заключается в том, что в каждом случае, например при создании системы цветного телевидения, удавалось выделить одного-двух человек, принимавших в осуществлении идеи своеобразную роль. По-английски такого человека называют «idea champion» — это можно перевести как «защитник идеи» (более точный перевод - «борец за идею», но у пас это выражение имеет другой смысл). Именно эти защитники и были той реальной силой, которая позволила идеям преодолеть всеобщее сопротивление. Мы коснулись лишь некоторых, наиболее важных особенностей управления творческой деятельностью. Однако и этого вполне достаточно для того, чтобы почувствовать, насколько сложна и разнообразна работа руководителя научного коллектива. Эта работа сама по себе оказывается и творческой, и исследовательской, поскольку пока еще науковедение не может дать точных рецептов па каждый случай жизни. Иначе говоря, ученый-организатор — это особая научная профессия, начавшая формироваться с развитием исследовательских коллективов и теперь ставшая жизненно необходимой. Работа научного руководителя требует призвания, таланта, равно как и множества специальных знаний. Настала пора понять это, а поняв, принять как руководство к действию. ®2б *Ъ^ о i Статистика Еще людях науки Недавно в «Химии и жизни» A974, № 5] были напечатаны сведения о количестве ученых в СССР и за рубежом, о распределении научных кадров по отраслям науки, по отраслевым и республиканским академиям. В этом номере (на стр. 9— 10] мы предлагаем вниманию читателей новую подборку статистических и социологических данных о людях науки. Ее подготовил кандидат экономических наук Ф. Г. ГУРВИЧ.
Статистика Я Сегодня в мировой науке на четырех химиков приходится один физик. У нас в стране — примерно одинаковое число ученых, занимающихся фундаментальными исследованиями в химии и физике, всего же химиков вдвое больше, чем физиков. В США каждый четвертый ученый-естественник — химик. За последнее двадцатилетие число химиков в СССР возросло в 3,4 раза, в США — в 2,5 раза. По расчетам известного американского науковеда Д. Прайса, увеличение стоимости научного исследования пропорционально квадрату числа ученых, которыз принимают в нем участие. А эффективность исследования пропорциональна корню четвертой степени из этого числа. Иными словами, результаты научной деятельности ста сотрудников обходятся государству в 10 000 раз дороже, чем работа одного ученого, занятого таким же исследованием. В то же время сто исследователей выдают научной продукции всего лишь в 3,3 раза больше, чем один. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, наиболее эффективная научная группа для проведения фундаментальных исследований — 2—3 человека (со вспомогательным персоналом — 5—9 человек), для прикладных исследований — 3—5 A0—15), для технологических разработок — 7—10 A5—30). Рост числа научных работников в СССР по отраслям знаний A950—1970 гг.), °„ Отрасли шин и и Научные работники без учеион степени Кандидаты наук Доктора наук Экономика Техника Физика н математика Геология и минералогия Биология Право Философия Педагогика Химия Филология Архитектура История Искусствоведение География Фармакология Сельское хозяйство Медицина Ветеринария 1150 942 874 542 422 422 413 343 340 339 318 293 289 269 263 257 221 191 743 452 809 469 446 510 901 395 391 467 427 423 363 343 379 324 310 280 608 282 400 278 308 334 1119 163 238 353 75 458 90 384 160 234 173 161 В среднем 543,6 451,0 264,0 Распределение научных работников АН СССР по должностям, °о от общей численности Должности Руководители учреждении Их заместители Ученые секретари Заведующие отделами, лабораториями, секторами Старшие научные сотрудники Младшие научные сотрудники Прочие научные работники 1ЯГН! Г 2,1 1,8 2,0 8,1 26,8 54,6 4,6 Н>о0 г 0,8 1,0 1.1 5,5 16,3 64,6 10,7 1070 г. 0,5 1,0 0,9 7,9 20,0 57,6 12,1
10 Статистика Удельный вес индивидуальных работ в журнальных публикациях уменьшился с 53 A950 г.) до ЗВС A972 г.), в изобретениях — с 84 до 46"-. По данным социологических исследований, проведенных несколько лет назад в Новосибирске, младшие научные сотрудники посещают зрелищные мероприятия 4,07 раза в месяц (кино — 3,26; театр — 0,34; концерты — 0,47), старшие научные сотрудники — 3,05 B,42; 0,45; 0,1 В), заведующие отделами, лабораториями и секторами — 2,76 B,03; 0,52; 0,21), заместители директоров институтов — 1,75 A,25; 0,25; 0,25). Бюджет времени научного работника в рабочие дни, час—мин Затраты времени Доктора и кандидаты наук мужчины женщины Младшие научные сотрудники без степени мужчины женщины Научная работа 8—33 7—41 8—31 7—33 8—OS в том числе научно- организационная и административно-хозяйственная работа 1-14 1-34 0—23 0-12 0-51 Общественная работа Передвижение на работу и домон Домашний труд Отдых Питание (включая обеденный перерыв) Сон Прочие 0—16 1-14 1-23 3—10 1-26 7—17 0—31 0—24 0—49 3—20 2—36 1—29 6—59 0—42 0—15 I —15 2—24 2—32 1-34 7-00 0—29 0-13 1-12 4—14 I-4I 1-25 6-49 0-53 0-17 1-05 2—50 2-30 1—29 7—01 0—39 имение Яф!!Ен^е * свой 'практическ Onfrr ' Советы: ^родителей* Бюджет времени научного работника в выходные дни, час—мнн Затраты иремеин 2 oj о — я 3 Х 2 = ч 5. >»& PJ flj О ^ i:= аз х RJ = Е( н э- >, и >,& С? 1 а* 4 О ^ • • = о а Е СО. со О о О СО ^ н Н 4) а R *: m s & AJ о СО н Научная работа (включая работу со специальной литера- турой) Спорт Чтение художественной литературы и газет, посещение кино, театров, концертов Научная работа, % к активному отдыху 2—12 3-54 2—36 34,0 3—00 1—42 2—30 70,0 3—18 1—36 2-24 95,0 6-18 1—00 2—00 210,0
Гипотезы 11 Снова об опускании веревки в черную дыру В январском номере «Химии и жизни» была опубликована иебольшвя статья «К опусианию веревки в черную дыру». Онв вызвала неожиданно много откликов читателей. Мы попросили автора статьи кандидата физико-математических наук Г. С. Воронова прокомментировать некоторые из этих откликов. Читателей смутило упоминание о черных дырах малой массы, поскольку они привыкли представлять дыру как явление космических масштабов. Действительно, гравитационный коллапс (катастрофическое сжатие вещества под действием сил тяготения) и результат этого коллапса — состояние черной дыры — были открыты при изучении устойчивости массивных звезд. Этот путь вещества к состоянию черной дыры сейчас наиболее изучен (правда, лишь теоретически). Поэтому состояние черной дыры ассоциируется у многих именно с эволюцией звезд. Но ведь в одно и то же состояние вещество может переходить разными путями. Вполне возможно, что в природе существуют и иные варианты перехода в состояние черной дыры. Насколько сейчас известно, само по себе состояние черной дыры никаких ограничений на массу вещества не накладывает. Только для коллапси- рующей звезды существует критическая масса, равная примерно двум солнечным. Гипотеза о существовании черных дыр с малой массой и оценка их распространенности во Вселенной принадлежат профессору К. П, Станюковичу. Подробное изложение гипотезы можно найти в популярной книге «Сила, что движет мирами», написанной им в соавторстве с М. В. Васильевым. Многие читатели задают вопрос: «Если бы черные дыры встречались на Земле, то вещество Земли должно было бы проваливаться в черную дыру. Как же этот процесс остался незамеченным?» Принципиально эти читатели совершенно правы. Однако возможность обнаружить «проваливайне» земного вещества зависит от интенсивности этого процесса, а интенсивность, в свою очередь, зависит от массы черной дыры. Согласно гм- потезе Станюковича, наиболее распространены должны быть как раз самые маленькие дыры, достигающие, возможно, массы элементарных частиц. Аналогичную мысль высказал академик М. А. Марков: по его мнению, кварки — таинственные элементарные частицы, о которых так много говорят в последние годы, есть не что иное, как маленькие черные дыры. Гравитационное поле таких черных дыр будет проявляться на весьма малых расстояниях, сравнимых с размерами атомного ядра, а может быть, и еще значительно меньших. Вероятность сближения частиц вещества до столь малых расстояний очень невелика. Поэтому скорость поглощения земного вещества крошечными черными дырами ничтожна, и обнаружить такое явление довольно трудно. Правда, одному читателю «Химии и жизни»», кажется, повезло. Вот что сообщил в редакцию П. И. Фролов (г. Курган): «Я нашел черную дыру, ну и, конечно, не растерялся — стал опускать в нее веревку, вернее, ниточку с пушинкой на конце. Как и следовало ожидать, пушинка с ниткой провалилась в дыру, и ниточка получила натяжение. А эта дыра была обнаружена в ванне. В тот момент, когда из нее уходит вода, образуется воронка, которая втягивает в себя воздух и любые предметы, которые к ней близко подносят...». Одни корреспонденты шутят, другие относятся к делу очень серьезно. А. С. Тикушин из Дальнегорска решил пойти еще дальше Г. Гибсона и Дж. Шэлтона в инженерной разработке использования энергии черной дыры. Он предложил ввести в расчеты еще и вес веревки, поскольку в расчетах Гибсона и Шэлтона веревка считалась невесомой. Следует заметить, что в современной физике имеется уже несколько важных теоретических предсказаний, которые занимают все умы и которые упорно не подтверждаются пока в экспериментах. Это кварки, монополь Дирака, черные дыры. Поиски всех этих явлений идут во всеоружии самой совершенной техники, но пока безуспешно. Как знать, не предвещает ли эта ситуация кризиса современной физической теории, который разрешится со временем новыми фундаментальными открытиями?
12 П< ■;• "ч.н. иззет^ 1 Поиски гравитационных волн Эг "е^н"Лмтм ъ,аед< Г^«" - .^КНХ »JX nof р ^вом I ф"зи втмч а ; ■ bph ,, пока ,Г < г- Н 1В**СТИЫХ OiikHiu Дж. Веберо В последние годы несколько раз появлялись сообщения американского физика Дж. Вебера о том, что ему удалось зарегистрировать гравитационные волны. (См. «Химию и жизнь», 1972, № 11.) Вебер Сумел довести чувствительность датчиков в своих приборах до фантастической величины — они откликаются на деформацию поверхности алюминиевого цилиндра под действием гравитационной волны на 10 м см (что меньше поперечника атомного ядра). Сообщения Вебера были встречены с большим недоверием. Дело в том, что интенсивность гравитационных волн в его опытах A07 эрг/см2-сек) можно объяснить, лишь предположив, что в центре нашей Галактики ежегодно превращаются в гравитационные волны около 10 000 солнечных масс вещества. Но это значит, что уже за промежуток времени в сто тысяч лет от нашей Галактики не осталось бы и следа. А между тем считается, что оиа существует уже около 10 миллиардов лет. Значит, или опыты Вебера неверны, или наши представления о природе гравитационных волн неправильны. Для проверки опытов Вебера во многих странах начали строить приемники гравитационных волн. В нашей стране тоже были построены такие установки — в Институте космических исследований и МГУ. Некоторые усовершенствования в системе измерений и в способах обработки результатов наблюдений сделали советские приборы примерно в три раза чувствительнее, чем установка Вебера (они в состоянии регистрировать сигнал интенсивностью 3 10f) зрг/см- сек). Как сообщает «Журнал экспериментальной и теоретической физики» A974, т. 66, № 3), опыты проводились одновременно на обеих установках, расположенных на расстоянии 20 км друг от друга. Так же как в опытах Вебера, во внимание принимались только импульсы, одновременно уловленные на обеих установках. За десять суток было зарегистрировано довольно много совпадений. Они распределились так: 26 совпавших сигналов превышали уровень посторонних шумов в полтора раза, 14 сигналов превышали его в два раза и 3 сигнала оказались сильнее шумов в три раза. Тщательный анализ показал, что все совпадения сигналов носят случайный характер (теория вероятности предсказала для этого опыта наиболее вероятные числа случайных совпадений: 25, 11 и 2). Чтобы совпадения сигналов можно было признать не случайными, они должны были бы соответственно превышать значения: 34, 1В и 4. Этого не случилось, и таким образом московский эксперимент не подтверждает пока результатов Дж. Вебера. Конечно, из эксперимента не следует, что гравитационных волн вообще нет в природе. Он говорит лишь о том, что если они и есть, то в нашей части Вселенной их интенсивность меньше 3 • 10б эрг/см2 • сек. Чтобы обнаружить гравитационные волны, необходимо еще больше повысить
П' лс ни ;■ "и ~ня 13 чувствительность приемников. Пути для этого есть: вместо алюминиевых цилиндров можно использовать кристаллы сапфира и охлаждать приемники почти до абсолютного нуля. По оценкам советских ученых, таким способом можно повысить чувствительность в несколько тысяч раз. Кандидат физико-математических наук Г. ВОРОНОВ Гены и кванты предложен новый фкии .е- скмм метод картирования гр нов в ДНК вирусов. Одна из первых задач генной инженерии — построение генетических карт, или выяснение того, какие гены и в каком порядке расположены вдоль молекулы ДНК. Эта задача в общих чертах решается методами классической генетики. Но установить точные размеры генов и границы между ними удается лишь с помощью новейших молекулярных и физических методов. Очень простой способ картирования генов предложен недавно исследовательской группой У. Зауэрбира (Колорадский университет, США). Известно, что считывание генов происходит последовательно, в том порядке, как они расположены друг зэ другом в ДНК. Идея Зауэрбира состоит в том, что при бомбардировке молекулы ДНК ультрафиолетовыми квантами труднее всего приходится самым последним генам. Ведь они будут нормально считаны только при условии, что все гены, расположенные до них, не будут повреждены. А чем больше предшествующий отрезок ДНК, тем с большей вероятностью он повреждается. Облучая ультрафиолетовым светом фаг Т7 и заражая им бактерию Е. coli, Зауэрбир установил, что количество каждого синтезированного в клетке вирусного белка, то есть выживаемость соответствующих им генов, находится в строгой зависимости от координат этих генов. Например, было уже известно, что в бактериофаге Т7 конец гена полинуклеотид-лигазы отстоит от начала молекулы ДНК на 7650 пар нуклеотидов, а конец гена РНК- полимеразы — нэ расстоянии 5700 пар. Опыты Зауэрбира показали, что после облучения синтезируется в 1,34 раза меньше лигазы, чем РНК-полимеразы. Эта цифра точно выражает отношение 7650 : 5700. Именно таким методом можно определять теперь координаты каждого вновь обнаруженного гена — измеряя его выживаемость при облучении ультрафиолетовым светом и сравнивая ее с выживаемостью какого-нибудь ггиа, координаты которого уже известны. В более сложных организмах, например в бактериях, синтез белков подчинен многоступенчатой системе регуляции. В этом случае предложенный метод картирования генов, вероятно, непригоден. Но для вирусов метод Зауэрбира, доступный даже очень скромно оборудованной лаборатории, найдет скорое и широкое применение. Кандидат физико-математических наук Э. ТРИФОНОВ
14 Диалог Академик А. Н. Несмеянов: «Никакого прокрустова ложа нет...» Александр Николаевич Несмеянов сейчас возглавляет Отделение общей и технической химии АН СССР и Институт элементооргаиических соединений (ИНЭОС|. Александр Николаевич — единственный из химиков — возглавлял Академию наук СССР, был ее президентом с 1951 по 1961 год. Но не только поэтому его имя уже вошло в историю науки: реакцией Несмеянова называют синтез металлоорганических соединений, в котором |в присутствии металлических порошков) реагируют га- логениды металлов и органические соединения — апкил- диазонийгапогениды. Более пятидесяти пет посвятил академик А. Н. Несмеянов становлению и развитию «третьей химии» — химии элементооргаиических соединений. Кроме того, он был инициатором развития в СССР исследований, связанных с получением искусственной пищи. 9 сентября Александру Николаевичу исполняется 75 лет. Редакция «Химии и жизни» поздравляет основателя отечественной элементоорганики, выдающегося ученого и организатора науки. В беседе Александра Николаевича с корреспондентом «Химии и жизни» В. В. Станцо разговор идет о третьей химик, о искусственной пище, о долголетии в науке.
«Никакого прокрустова ложа нет...» 15 Александр Нииолаевич, первый вопрос к вам, естественно, об элемеитооргани- ческой химии — ее прошлом, настоящем и будущем... Про это в двух словах не скажешь. Элементоорганическая химия началась, собственно, с металлоорганики, следовательно, с 1849 года, с получения первых цинкоорганиче- ских соединений... Потом этими соединениями много занимались Александр Михайлович Бутлеров и его школа. Так что элементоорганическая химия плотно смыкалась с органикой еще в прошлом веке. С неорганикой, впрочем, тоже... Затем Гриньяр, его блестящие исследования, его реактивы, позволившие получить многие тысячи новых органических соединений... Это тоже металлоорганика. Ну, а еще позже, уже в нашем двадцатом веке, синтез и исследования новых металлоорганических, кремнийорганических, фосфорорганических и других подобных соединений, создание специфических для элементоорганики методов исследования и синтеза... Все это и позволило говорить о появлении третьей химии — элементоорганической. Почему же тогда ваш институт называется Институтом элементоорганических соединений, а не элементоорганической химии! А я и сейчас жалею, что он не был назван Институтом элементоорганической химии, и может быть, мы когда- нибудь его переименуем. Тут только одно препятствие — сокращения. ^НЭОС звучит почти по-гречески. ИНЭОХ гораздо хуже. Мрачнее. Вздыхательнее. Александр Николаевич, вот вы работаете в химической науке больше 50 лет и практически все это время — в прокрустовом ложе элементоорганики... Никакого прокрустова ложа мет. А если считать, что вез-таки есть, то должен сказать, что з.то ложе достаточно широко и удобно. Не для того, чтобы спать, а для того, чтобы жить, действовать. Мы-то считаем, что почти у любого элемента есть своя органическая химия, даже у благородных газов и благородных металлов. А с другой стороны, следовало бы отнести к числу элементоорганических некоторые соединения элементов, входящих в обычные органические соединения. Каких же элементов! Галоидов, кислорода даже. А органике оставить одни углеводороды... Зачем же так. Когда вы работаете со старыми, хорошо изученными соединениями, ну хоть хлорзамещенными углеводородов, это классическая органика. А скажем, дифенил- хлорониевые и дифенилбромониевые соли — это типичные элементоорганические соединения1 Подобные же оксочий- органические соединения есть и у кислорода. Иными словами, на тебе, боже, что нам не гоже; то есть все старье — органике, а новое, это уж увольте, это элементоорганические соединения! Вовсе нет. Это лишь примеры к вашему тезису о прокрустовом ложе и частные ответы на ваш первый вопрос о настоящем элементоорганической химии.
16 Диалог А у каних элементов сегодняшняя элемеитоорганиче- ская химия особенно интересна! Прежде всего у бора и кремния. Очень интересны и своеобразны элементоорганические соединения бора карб о раны. И их полимеры поликарбораны... А наиболее ярко польза элементоорганики проявилась на примере соединений кремния. Это дело известное, давнее. Но и тут есть новое: в последнее время кремнекислородные остовы таких молекул удалось дополнить атомами металлов, в частности алюминия, и тем самым получить элементоорганические аналоги неорганических алюмосиликатов, чрезвычайно характерных для мира минералов... Александр Николаевич, связаны ли как-либо ваша давняя и постоянная привязанность — элемеитоорганиче- ская химия и стойкое увлечение последних 10— 15 лет — искусственная пища! Почему первым искусственным пищевым продуктом, сделанным в вашем институте, стала черная икра! Прямой связи тут нет. Икра это... реклама, что ли. Не так уж важно, есть икра или нет икры, много едят икры или мало. Важно было доказать, что химия вкупе с биохимией способны дать и столь экзотический продукт. Сейчас это для нас уже прошлое: есть заводские установки, икрометные машины... Насколько я помню, лет десять назад, когда ваша искусственная икра была сенсацией дня, запах ей придавали все же естественными добавками. Удалось ли решить и эту проблему! Какие, если не секрет! Да, сделать нужный запах сравнительно просто. Например, добавка следовых количеств окиси триметиламина создает запах морской рыбы, L-аминовалериановый альдегид позволяет имитировать запах пресноводной вареной рыбы. Так что сегодня этой проблемы нет — есть другие. Сейчас наше внимание привлекают более простые продукты. Например, получен жареный картофель. Искусственный. По вкусу он не отличается от обычного жареного в масле картофеля, а отличие его в том, что по содержанию белка этот картофель превосходит мясо. Или—такого же типа (в смысле белкового содержания) макароны. А по вкусу они обычные макароны. Так вот, эти работы в большей мере, чем икра, поставили проблему вкусовых качеств, интенсификации вкуса. Некоторые вкусовые интенсификато- ры подобрать и получить труднее, чем запах. И потом, очень важны эмульгирующие вещества, помогающие придать продукту нужную форму. Природный набор их не особенно велик. Мы коснулись прошлого и настоящего элементоорга- нической химии и Института элементоорганических соединений (поскольку, очевидно, искусственная пища, не связанная с элементоор- Мне кажется, одна из самых интересных вещей — это применение металлоорганических соединений переходных металлов в катализе. Каталитическая фиксация азота, о которой многие ваши читатели определенно знают, — один из аспектов этой проблемы. Превращение азота воздуха в аммиак, или гидразин, или непосредственно в ароматические
«Никакого прокрустова ложа нет...» 17 гаи и чес кой химией, с институтом связана). Но в первом моем вопросе, к которому неизбежно возвращается наш разговор, присутствовало и будущее. Что представляется вам наиболее интересным, наиболее важным в завтрашней элемен- тоорганике! Или — в сегодняшней, но для завтра. амины. А сейчас с помощью подобных катализаторов научились вводить в ароматическое ядро (или другие органические конструкции) молекулы СО^. В перспективе это позволит перестраивать углеродный скелет очень многих органических соединений. И я не знаю, какие еще процессы с участием подобных элементоорганических катализаторов будут открыты в близком будущем. Здесь может быть найдено нечто совсем иное, чем в обычном гетерогенном катализе, которым пользуется сейчас вся промышленность. А ваши личные ппаны ближайшее будущее! Вопрос, на который сегодня ответить трудно. Знаете, мне приходится задумываться о том, как... заканчивать. Я, когда был юным, думал, что мне моей специальности хватит до самой смерти. Думать я смогу, читать я смогу, а что касается экспериментов, то и тогда, когда я был молодым, мне помогали в экспериментах мои товарищи. Сейчас же возникает все больше и больше трудностей, и я не знаю, до каких пор сумею активным быть. Словом, я начинаю думать, как балерина, которой исполнилось, скажем, пятьдесят, не пора ли ей прекратить танцевать... Но вы не сможете, Александр Николаевич, «прекратить танцевать». Я бы с удовольствием не смог — это было бы счастье. И последнее: о каких из последних работ института следовало бы рассказать на страницах «Химии и жизни» подробнее! О карборанах стоило бы рассказать, о работах М. Е. Воль- пина, причем не только по азоту; ну и про пищу — у В. М. Беликова есть интересные вещи, про которые я умолчал. Не до конца умолчали.. Коротко суть вот в чем. Он энзиматически гидролизует белки, отделяет полученные аминокислоты от всего прочего и сумму этих аминокислот, доведя ее до рационального состава, собирается использовать для получения пищи. Пока этот набор аминокислот помогает продлить жизнь тяжелобольным. Например, в случае полной атрофии пищеварительного аппарата этот аминокислотный раствор впрыскивают в вены, и он служит единственным питанием, поддерживающим организм... И можно рассматривать эту сумму аминокислот как основу для многих видов искусственной пищи будущего. От редакции: следующая статья номера посвящена именно *тон работе...
Проблемы и методы современной науки 19 Эти незаменимые аминокислоты... Доктор химических наук В. М. БЕЛИКОВ, кандидат химических наук Ю. Н. БЕЛОКОНЬ В наше время приходится слышать жалобы на то, что продукты, которые мы употребляем в пищу, становятся все менее и менее натуральными. Действительно, вместо сливочного масла нам рекомендуют пользоваться маргарином; вместо витаминов, содержащихся в овощах и фруктах, нам прописывают синтетические таблетки; вместо винного уксуса в магазинах продают разбавленный раствор уксусной кислоты... Плохо ли, хорошо ли, что натуральные продукты, необходимые нам для утоления голода, сохранения здоровья и утешения вкуса, заменяются искусственно приготовленными? Это и не плохо и не хорошо — постепенная замена природной пищи синтетической неизбежна. Да' и вообще истинно с<на- туральными» следует считать лишь сырое мясо и сырые овощи, поскольку уже в ходе их кулинарной обработки происходит множество химических и физико-химических превращений. МОЖЕТ ЛИ СЫТЫЙ БЫТЬ ГОЛОДНЫМ? Все вещества, составляющие основу нашей пищи, можно разделить на две группы. В одну группу войдут соединения, которые в принципе могут синтезироваться в нашем организме; другую группу составят вещества, которые мы синтезировать не в состоянии и поэтому должны получать их в готовом виде, подобно витаминам и минеральным солям. Среди аминокислот таких веществ всего восемь; наряду с остальными четырнадцатью вполне заменимыми аминокислотами они входят в состав растительных и животных белков. Жиры, углеводы и белки, не содержащие незаменимых аминокислот, могут служить человеку источником энергии и вполне способны друг друга заменять в качестве строительного материала, поскольку превращаются друг в друга в нашем организме Но если не получать ежедневно 1 грамма триптофана, 2—4 граммов лейцина, 3—4 граммов изолейци- на, 4 граммов валина, 2—3 граммов треонина, 3—5 граммов лизина, 2—4 граммов метионина и 2—4 граммов фенилаланина (в сумме всего от 21 до 31 грамма вещества!), то равновесие между процессами распада и синтеза нарушится, и человек будет голодать, не испытывая чувства голода... Разные виды пищи имеют различный аминокислотный состав и содержат разное количество белка. Больше всего белка содержат творог, мясо, икра, рыба и бобовые (соя, горох, фасоль); из них в мясо-молочных продуктах больше всего незаменимых аминокислот, примем в наиболее благоприятном для человека соотношении. Любопытно, что хотя в разных странах люди пользуются разными продуктами, содержащими незаменимые аминокислоты в неодинаковых количествах и пропорциях, все национальные кухни приводят содержание и соотношение незаменимых компонентов к оптимальному уровню. Однако в наше время, когда численность населения интенсивно растет и вместе с тем наблюдается тенденция к изничтожению национальных кухонь (право же, они стали теперь скорее уделом гурманов), проблема аминокислотного состава пищи по количеству и соотношению незаменимых компонентов приняла глобальные масштабы. Простым увеличением производства мяса и молока тут не отделаешься: в этой ситуации необ-
20 Проблемы и методы современной науки ходимо, чтобы каждый используемый в пищу продукт мог заменить собою и мясо, и молоко. Этого можно добиться, если добавлять те или иные незаменимые аминокислоты туда, где их не хватает. Например, если к пшеничной муке добавить менее 1 % лизина, а к гороху и сое — триптофана, то эти растительные продукты сравняются по пищевой ценности с животными белками. Кстати, о самих животных. Их пища тоже должна быть полноценной по аминокислотному составу. В частности, добавка 0,2— 0,5% лизина в рацион поросят и цыплят позволяет снизить расход кормового белка на 25% и повысить продуктивность животных на 10—13%. Предприятие, производящее 20 000 тонн лизина в год, позволяет дополнительно получить за то же время 1,2 миллиона тонн мяса и сэкономить 3,6 миллиона тонн кормового белка... И разумеется, чем дешевле будет производство незаменимых аминокислот, тем большим окажется экономический эффект от их применения в производстве пищи. МЕТАН—НЕ ТОЛЬКО ТОПЛИВО Сейчас во всем мире ежегодно производится несколько сотен тысяч тонн аминокислот, причем это производство имеет тенденцию расти на 10% в год. Пока что большая часть аминокислот производится микробиологическим путем; однако возрастает и доля аминокислот, получаемых с помощью чисто химического синтеза. Надо сказать, что мы имеем дело с весьма странной ситуацией. Даже в прошлом веке любой мало-мальски квалифицированный химик-органик мог синтезировать любую из аминокислот, затратив определенное количество труда и реактивов. Но до сих пор еще не разработан универсальный промышленный метод их синтеза, подобный, скажем, синтезу аммиака из водорода и азота. Дело в том, что аминокислоты содержат две группировки атомов, аминогруппу NH и карбоксильную группу СООН, которые очень трудно одновременно ввести в молекулу, и поэтому получение аминокислот включает обычно много деликатных этапов и нуждается в экзотическом сырье — различном в каждом отдельном случае. Вместе с тем промышленное производство может себя оправдать лишь тогда, когда сырье доступно, методы просты для аппаратурного воплощения, а выход полезной продукции достаточно высок. Пока что большинству этих требований наилучшим образом удовлетворяет метод, недавно разработанный под руководством академика А. Н. Несмеянова в Институте элементоорганических соединений АН СССР при участии Ленинградского педагогического института им. А. И. Герцена и Государственного института прикладной химии. В этом методе в качестве ключевого соединения используется весьма доступное сырье — нитрометан, CH3NO2, который можно получить из природного газа. Для химика-органика нитрометан интересен тем, что водородные атомы его метильной группы весьма активны, в результате чего из этого вещества без особых усилий можно получить нитроуксусный эфир OoNCH->COOR. Заметим, что это вещество содержит группировки атомов, позволяющие получать аминокислоты в минимальное число стадий (см. схему на с. 21). Доступность сырья и простота делает эти схемы пригодными для технологического воплощения; в настоящее время уже ведутся работы по созданию промышленных установок, позволяющих получать незаменимые аминокислоты без участия растений, животных или микроорганизмов. НЕ КОНКУРИРОВАТЬ, А ПОДРАЖАТЬ Недостаток синтеза незаменимых аминокислот 'из нитрометана заключается в том, что получаемые соединения представляют собой смеси изомеров — равного числа молекул с одинаковой химической структурой, но различающихся между «собой как предмет и его отражение в зеркале (эти изомеры обозначают, например, буквами D и L). Только один из таких зеркальных изомеров обладает пищевой ценностью, другой же представляет собой балласт. В принципе такие изомеры можно разделять; однако гораздо привлекательнее бы-
Эти незаменимые аминокислоты... 21 +(сн3Jсн сно OHN09 I I (сн3Jснснсоосн5 -н2о N02 (сн3Jсн=ссоосн3 +н2 (сн3Jсн2снсоон Ю&— ЛЕЙЦИН 02NCH2COOCH3 НИТРОУКСУСНЫЙ ЭФИР + сн3сно OHNOo 1 I сн3снснсоосн3 1 + н2 0HNH9 I I сн3снснсоон S)£— ТРЕОНИН + сн (ОС2н5K N02 I с2н5осн = ссоосн3 | + индол 1 N02 -СН=ССООСНз + н2 NH2 I -сн2снсоон ЮХ—ТРИПТОФАН От нитроуксусного эфира можно коротким путем перейти ко многим незаменимым аминокислотам. Этот метод может служить основой многотоннажного промышленного производства; однако в результате реакций образуются смеси равных количеств D- и L-иэомеров ло бы получать сразу же только один нужный изомер. Почему синтез аминокислот в организмах растений и животных приводит только к одному зеркальному изомеру? Потому, что эти превращения происходят при участии ферментов — катализаторов белковой природы, молекулы которых сами по себе представляют собой лишь один из зеркальных 'изомеров. Поэтому в ходе катализа вступающие во взаимодействие реагенты определенным образом ориентируются в пространстве, в результате чего образуются молекулы аминокислот только одного сорта, аналогично тому как большинство людей, надевая шляпу, сдвигают ее на правый бок, потому что правая и левая руки у них неравноценны. Использовать сами ферменты для синтеза аминокислот достаточно затруднительно; однако можно идти не по пути копирования природных процессов, а по пути их моделирования. Например, в живой природе распространен так называемый пиридоксалевый катализ. Он заключается в том, что простейшая аминокислота, глицин KbNChbCOOH, взаимодействуя своей аминогруппой с активным центром фермента, включается в него, в результате чего группировка СНо приобретает повышенную реакционную способность и глицин оказывается способным превращаться в различные аминокислоты, в том числе и незаменимые. Но помимо того, что катализ и сам по себе протекает весьма эффективно, он всегда приводит к образованию практически одного из двух возможных зеркальных изомеров. Не будем говорить о трудностях, лежащих на пути использования в промышленном производстве самих природных ферментов; достаточно сказать, что решением этой проблемы занимается специальная
22 Проблемы и методы современной науки область химической науки. Можно (надеяться, что наиболее перспективным окажется синтез чистых зеркальных изомеров незаменимых аминокислот «с ломощью моделирования природных процессов. Мы воспользовались способностью салицилового альдегида давать, с одной стороны, комплексное соединение с трехвалентным кобальтом, которое можно разделить на зеркальные изомеры, а с другой сторо- форм, сравнительно простои искусственный комплекс давал тот же результат. А после того как реакция прошла, и глицин превратился -в одну из незаменимых аминокислот, которую уже в меньшей мере надо было очищать от примеси другого зеркального изомера (в наших опытах образовывалось до 75 и даже до 91 % нужного продукта — меньше, чем в присутствии фермента, но все же достаточно мно- Иомплексное соединение салицилового альдегида с кобальтом может существовать в виде двух форм, относящихся друг к другу как предмет и его отражение в зеркале; этим свойством обладает и продукт реакции этого соединения с простейшей аминокислотой — глицином. Поэтому после превращения остатка глицина в остаток той или иной незаменимой аминокислоты, последняя тоже состоит преимущественно из молекул одного зеркального изомера ны, вступать в химическое взаимодействие с глицином подобно активному центру пи- ридоксалевого фермента (см. рисунок выше). И подобно тому как глицин, включенный в состав пиридоксалевого фермента, дает избыток одной из зеркальных го), салициловый альдегид и связанный с ним ион металла отщепляют и используют вновь. Лет десять назад мало кто верил, что в считанные годы удастся разработать методы синтеза незаменимых аминокислот, пригодные для технологического применения. А сейчас уже функционирует промышленная установка, в которой чисто химическим путем синтезируется один из зеркальных изомеров 3,4-диоксифенилаланин — аминокислота, используемая, в частности, как лекарство против болезни Паркинсона. Можно не сомневаться, что число таких производств и объем производимой аминокислотной продукции будут непрерывно возрастать.
Что мы едим 23 Деликатес в колючках На прилавках специализированных рыбных магазинов Москвы, Ленинграда и других городов нашей страны изредка появляются баночки с консервированной икрой морских ежей. Она вкусна, ароматна — настоящий деликатес. ...Морской еж в отличие от своих наземных тезок всегда в круговой обороне — что называется, со всеми своими иголками наперевес. В минуту опасности это единственная его защита. Правда, у ежа много ног — пять двойных рядов, но они плохо приспособлены для быстрого движения. Вот и сидит эта колючка, как репей на кусте: в бой' не рвется, но за себя постоять готова. С врагами еж дерется до последней иглы, и только потеряв эту защиту, попадает в плен к победителю. Некоторые разновидности морских ежей пропитывают свое оружие ядом и при первой возможности пускают его в ход. Встреча с такой ядовитой колючкой человеку не сулит ничего хорошего, особенно в тропических водах. Занозы из хрупких тонких иголок глубоко проникают в кожу и, обламываясь, остаются в ней. Страдание усугубляет яд: он вызывает нестерпимую боль и долго не дает ране зажить. И все же с древнейших времен и до наших дней люди сами ищут встречи с морскими ежами. Привлекают их, конечно, не иголки и даже не тельце животного, сплошь упакованное в броню из известковых пластин, а горсточка ярко-желтых икринок. В поход за морскими ежами отправляются с сачком, если ловить собираются на мелководье. А для глубоководной охоты мастерят «швабру»: к металлическим прутам прикрепляют пучки пакли или растрепанный конец каната. Затем приспособление опускают в море и волокут его по дну. Запутавшиеся в швабре ежи попадают в плен. Вытащенный из родной стихии еж тут же перестает подавать признаки жизни, а с поникшими иглами он уже никому не страшен. Под легкими ударами ножа панцирь животного раскалывается надвое. Специальной лопаточкой осторожно вынимают икру или молоки, после чего их помещают в солевой раствор. Через некоторое время икру и молоки тщательно промывают и только тогда солят или консервируют. Икра морских ежей — нежная, тающая во рту закуска. Кроме того, это питательный продукт: в нем довольно много ценного жира — около 35%, а также примерно 20% не менее ценного белка. У жителей Дальнего Востока икра морских ежей издавна считается лакомством. Тем же, кто живет вдали от моря, деликатес удается отведать весьма редко. Дело в том, что из маленького, величиной с мандарин, морского ежа извлекают всего несколько граммов икры или молоки. Наладить промышленную добычу этого продукта было довольно трудно. И тем не менее еж на рыбокомбинаты попадал, когда становился случайно жертвой донного лова рыбы и моллюсков. Однако ежей на дне морском очень много, поэтому все чаще и чаще будут появляться на прилавках магазинов баночки с консервированной икрой морских ежей. И даже в ресторане можно будет заказать экзотическое блюдо — крутое яйцо, в которое вместо желтка кладут немного ежиной икры. Оно придется по вкусу самому придирчивому гурману. В. САМОРОДНОВА
1
Что мы пьем 25 Молоко и человек Кандидат химических наук Е. Е. БРАУДО Способен ли организм взрослого человека усваивать все основные компоненты молока? На первый взгляд такой вопрос может показаться даже странным: о молоке всегда говорят как об одном из самых легко усвояемых продуктов. И тем <не менее проведенные недавно исследования показали, что различные люди «по-разному переваривают молоко. И более того, способность усваивать его не одинакова у людей, которые принадлежат к разным этническим группам, даже если они живут рядом. КАК ЧЕЛОВЕК УСВАИВАЕТ МОЛОКО Хорошо известно, что в молоке содержатся почти все необходимые человеку компоненты пищи, в том числе белки, жиры и углеводы. Для того чтобы организм усвоил эти вещества, они должны предварительно подвергнуться гидролизу в желудочно-кишечном тракте. При этом «белки почти полностью распадаются на аминокислоты; оли- го- и полисахариды превращаются в моносахариды, а жиры — в основном в жирные кислоты и глицерин. Реакции гидролиза протекают под действием ферментов, вырабатываемых преимущественно поджелудочной железой и кишечной тканью. Полное расщепление всех компонентов пищи — результат согласованной деятельности большого числа ферментов, каждый из которых участвует в гидролизе только определенного класса веществ. Состав пищеварительных соков соответствует составу пищи: меняется л ища — меняется и соотношение между ферментами. В индивидуальном развитии любого млекопитающего можно выделить два момента, когда характер питания (изменяется существенно: переход от внутриутробного питания к материнскому молоку, а затем к так называемой дефинитивной пище. Не будем рассматривать всю картину <в целом, заметим лишь, что переход к дефинитивной пище -не требует изменения специфичности действия ферментов, расщепляющих белки и жиры, потому что между структурой белков и жиров материнского молока и тех же компонентов обычной пищи серьезных различий нет. По-другому обстоит дело с углеводной фракцией молока, то есть с молочным сахаром, или лактозой. ЛАКТОЗА И ЛАКТАЗА Лактоза — единственный углеводный макро- компонент молока почти всех млекопитающих. В 100 мл коровьего молока содержится в среднем 4,5 г лактозы. Самое же высокое содержание молочного сахара G,5 г/100 мл) в женском молоке. Но зато в нем сравнительно мало жира. И во-обще, как правило, чем больше в молоке жира, тем меньше лактозы, а в очень жирном D0—50%) молоке некоторых ластоногих — тюленей, морских львов и тихоокеанских моржей — лактозы нет вовсэ. Основная питательная функция лактозы, как и молочного жира, — обеспечить энергетические потребности организма. Кроме того, предполагают, что лактоза выполняет и некоторые специфические функции, в частности служит регулятором осмотического давления в молочной железе, способствует развитию в кишечнике полезных для орга- м h Лактоза — дисахарид, состоящий из остатков галактозы (слева) и глюкозы
26 Что мы льем % ниэма молочнокислых бактерий и, наконец, биосинтез лактозы в молочной железе рассматривают как эффективный способ вывода глюкозы из материнского организма. Особенность лактозы как пищевого вещества заключается в том, что она содержится только s молоке и для ее гидролиза необходим специальный фермент — лакта- за. Лактазу вырабатывают клетки, расположенные на внутренней поверхности средней части тонкой кишки — здесь происходит расщепление лактозы и всасывание продуктов ее .гидролиза: галактозы и глюкозы. Количество лактазы, вырабатываемой в кишечнике, не остается постоянным на протяжении жизни индивидуума. Появление лактазной активности обнаруживают на заключительной стадии внутриутробного развития, а максимума она достигает в первые дни после рождения. Затем, по мере развития организма, лактазная активность падает, становясь со временем более или менее постоянной и очень низкой то сравнению с периодом грудного литания. У человека снижение лактазной активности заканчивается к 1,5—3 годам. Подобную картину наблюдают у всех млекопитающих, за исключением, конечно, ластоногих, в молоке которых молочного сахара нет. Эти животные ие вырабатывают так таз у, а потому не способны его усваивать. Известен случай, когда моряки пытались выкормить коровьим молоком подобранного в океане моржонка: в результате бедняга чуть не погиб от расстройства пищеварения. Бывает, что и некоторые грудные дети не могут усваивать лактозу; такой недостаток именуют лактозной интолерантностью. Она может быть наследственной или же возникнуть из-за некоторых заболеваний, недоедания, хирургического вмешательства. Непереваренная лактоза частично всасывается в кровь и потом выводится из организма с мочой; но часть лактозы попадает в толстую кишку, "что вызывает серьезное расстройство работы пищеварительного аппарата. В некоторых случаях это может привести даже к смертельному исходу. Поэтому понятен интерес, который проявляют к проблеме лактозной интолерантности леди атры. А взрослые люди? До -недавних пор их способность усваивать лактозу ни у кого не вызывала сомнений. Наблюдения же последних лет заставили эту точку зрения пересмотреть. КАК ОБСТОИТ ДЕЛО СО ВЗРОСЛЫМИ В 1965 г. Педро Куатрокасас, Теодор Бейлес и Нортон Роэенцвейг (Медицинская школа им. Дж. Гопкинса, США) провели сравнительное исследование способности усваивать лактозу у белых и черных жителей США. Неожиданно оказалось, что распространенность лактозной интолерантности у них совершенно различная. Среди белых число людей, не способных усваивать лактозу, не превышало 15%, а среди негров составляло около 70%. Эта работа вызвала целый лоток исследований в самых различных странах. Было установлено, что способность усваивать молочный сахар у взрослых людей скорее исключение, чем 'Правило. Преобладание лактозной интолерантности обнаружили у жителей многих стран Азии, в том числе у японцев и китайцев, а также у эскимосов, южноамериканских индейцев, евреев, живущих в Израиле и США, и у представителей многих африканских народностей. Причем в некоторых случаях число людей с лактозной интолерантностью приближалось к 100%. А у большинства жителей Северной и Центральной Европы и их потомков, живущих в США, лактозной интолерантности нет. Вероятно, мнение о том, что способность усваивать лактозу — норма для всех взрослых людей, и сложилось потому, что первыми в свое время исследовали именно европейцев. ПРОДОЛЖАЙТЕ СПОКОЙНО ПИТЬ МОЛОКО Оговоримся сразу: ие следует пугаться : приведенных здесь сведений. Большинство людей пьет молоко в сравнительно небольших количествах—пол-литра, литр т день. Такая норма даже у людей с лактозной интолерантностью не может вызвать каких-ли- бо серьезных последствий. В этом смысле
Молоко и человек 27 40Г % т 30;' 20' tor СОДЕРЖАНИЕ ЛАКТОЗЫ.% Концентрация лактозы и жира в молоке разных животных Распространенность лактозной интолерантности у разных народов общепринятое мнение о молоке как о чрезвычайно полезном продукте сомнению не подвергается. Только в тех случаях, когда ежедневная норма молока составляет несколько литров, можно ожидать тяжелых симптомов. Кроме того, толерантность к молоку повышается в результате тренировки и, наконец, отрицательных последствий можно избежать .совсем, если питаться кисломолочными продуктами, в которых лактозы намного меньше, чем в молоке: в кефире ее 1,2—2,2%, а «в простокваше и сме- ■НВОнв ■ Й0РУБА1 ■КИТАЙ11Ы1 1ФУЛАНИ ■ШВЕДЫ ■■ТУССИ I ФИННЫ | ■ БЕЛЫЕ ГРАЖДАНЕ США ШВЕЙЦАРЦЫ ' 'ГАНДА I ХАУСА (АМЕРИКАНСКИЕ НЕГРЫ 25 50 75 100 ЛАНТОЗНАЯ ИНТ0ЛЕРАНТН0СТЬ,%
28 Что мы пьем тане всего 0,8%. Это обстоятельство было подмечено давно. Например, люди нигерийской народности фулани способны усваивать "лактозу, а их соседи — нет. Поэтому сами фулани пьют свежее молоко, на рынок'же вывозят только «ноно» — местный сорт йогурта, практически не содержащий (молочного сахара. И все-таки, почему же многие взрослые люди лактозу не усваивают? Мы часто вспоминаем слова И. П. Павлова о том, что молоко—изумительная пища, приготовленная самой природой. Но не следует забывать, что пища эта создана только для грудных младенцев. (Напомним: лактазная активность уже в первые годы жизни резко падает.) Взрослых дядей и тетей никто в расчет не принимал. Природа просто не позаботилась о том, чтобы наделить их способностью усваивать молоко. Поэтому достойно удивления другое — что некоторые, люди все же этой способностью обладают. СКОТОВОДЫ, ЗЕМЛЕДЕЛЬЦЫ И ОХОТНИКИ Ученые пытаются понять, почему взрослые люди «се же усваивают лактозу; и природа этой способности служит предметом дискуссий. Высказываются две точки зрения; впрочем, онм не противоречат друг другу. Прежде всего, было установлено, что систематическое употребление молока повышает толерантность человека или животного к лактозе. Поэтому некоторые ученые рассматривают способность усваивать ее только как результат индивидуальной адаптации. Но опыты на животных показали, что у особей, которые со 'временем начинали лучше усваивать лактозу, это не было связано с увеличением количества фермента в организме. Скорее всего фермент под влиянием вещества, распад которого он катализирует (то есть лактозы), становится просто устойчивее. Такого рода эффекты хорошо известны энэимологам. Измененный характер реакции организма на молочный сахар, как и всякий приобретенный признак, не может наследоваться. А между тем, как показали исследования, способность человека усваивать лактозу в большей степени определяется не его индивидуальным опытом, а происхождением; наследственность здесь играет куда более важную роль. Поэтому вторая, и преобладающая, точка зрения сводится к тому, что способность усваивать лактозу — наследственный признак, выработанный в ходе биологической эволюции «человека. Более того, оказалось, что эта способность присуща лишь народам, предки которых на протяжении долгого времени занимались скотоводством, тогда как для земледельческих и охотничьих народов типична лактозная интолерантность. Эта закономерность особенно четко проявляется у народностей Африки, где легче проследить за этнической чистотой людей. Было установлено, например, что в Уганде среди скотоводческого племени тусси лактозу усваивает 80% взрослых, а среди земледельцев ганда — только 20%. Точно так же в Нигерии скотоводы-фулани резко отличаются от своих соседей-земледельцев ибо, йору- ба и хауса. Можно предположить, что способность усваивать лактозу, случайно возникшая в результате мутаций, у скотоводов в ходе естественного отбора закрепилась, будучи полезным признаком. А для людей, не занимавшихся животноводством, эта способность не имела особого значения и потому утрачивалась. Итак, теперь понятно, почему некоторые люди не могут пить молоко. Ясно и другое — для большинства взрослых людей молочный сахар (лактоза) не может служить источником энергии. Особенно важно учитывать это при осуществлении программ продовольственной помощи развивающимся странам. В нее входят и большие поставки сухого молока. Оказывается, такая помощь хороша не для всех...
Проблемы и методы современной науки 29 Как с гуся вода I ИДРОФОБНЬП ВХАИМиДеигтвиа Доктор химических наук В. А. ПЧЕЛИН Водоплавающие птицы, как известно, всегда выходят из воды сухими. Тривиальное объяснение: тонкий слой жира па оперении как бы отталкивает воду. Л собственно почему отталкивает? Поиски ответа приведут нас в мир гидрофобных взаимодействий — очень интересных и важных явлений, далеко выходящих за рамки птичьих проблем. ВОДОБОЯЗНЬ В ПРИРОДЕ Вещества, которые подобно гусиному жиру практически не взаимодействуют с водой, получили название гидрофобных, то есть, если передать термин русским словом, водобояз- непных. Главная черта таких веществ: у них очень устойчивая атом- но-электронная структура, в которой нет электрически заряженных атомных группировок (иначе говоря, их молекулы неполярны). Жир пеполя- реп; другие примеры: сера, графит, парафин, нафталин, воскн, битумы, полиэтилен и т. д. и т. п. Гидрофобные вещества очень слабо растворяются в воде или не растворяются вовсе. Их поверхность даже не смачивается водой. Однако часто бывает так, что основная масса вещества имеет сродство к воде и лишь поверхность оказывается гидрофобной. Пример такого вещества — кератин, из которого состоят перья и волосы. Жир хорошо удерживается па такой поверхности и долго не смывается с нее водой, и это в конечном итоге позволяет выжить водоплавающим птицам. Поверхность нашей кожи также гпдрофобпа. Поэтому кожа не пропускает воду из окружающей среды внутрь организма (а избыток воды удаляется через поры). В гидрофоб- ностн кожи каждый мог убедиться, м не раз: после хорошего мытья вода стекает с нее каплями, не оставляя следа, — почти как с гуся... В растительном мире картина схожа. Поверхность листьев, лепестки цветов, трава плохо пли совсем не смачиваются водой. Вода либо скатывается с них, либо ее капельки принимают сферическую форму, и мы называем их росой. Есть защитная гидрофобная оболочка и у хлопковых волокон, она предотвращает их слипание. В противном случае их было бы невозможно превратить в пряжу. СТРЕМЛЕНИЕ К ВОДЕ Если бы все вещества были гидрофобными, нас не было бы на свете. В конце концов, в воде зародилась жизнь, мы сами наполовину состоим из воды... Итак, немного о тех веществах, которые в противоположность гидрофобным имеют сродство к воде. То есть о веществах гидрофильных, водолюбивых. Они могут взаимодействовать с водой двояко. Иногда их приводят в контакт с водой принудительно, например, когда готовят суспензию или пропитывают ткань. Второй род взаимодействия — это самопроизвольное поглощение воды из атмосферы, гигроскопичность. Гидрофильные вещества могут растворяться в воде, а могут и не рас-
30 Проблемы и методы современной науки ГИДРОФИЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ cosG<0 cos e>o cos0=O Мера гидрофобности — краевой угол смачивания 0. Его легко измерить, получив увеличенное изображение капли воды на поверхности твердого тела творяться, но все они одинаково смачиваются водой: капля на их поверхности растекается, а не собирается в сферу. Кирпичики, из которых сложены гидрофильные вещества, — это неорганические катионы или анионы и полярные группы в органических соединениях (СООН, NH2, ОН, N02, SO3H и т. д.). У них в отличие от молекул гидрофобных веществ есть свободные электрические заряды, взаимодействующие с зарядами молекул воды. А теперь о самом важном. И гидрофильные и гидрофобные вещества интересны сами по себе. Но поистине замечательно, что в процессе эволюции органического мира эти два противоположных на- чалаобъедннилнсь. Не будем утверждать, что это был решающий фактор возникновения жизни на Земле; однако важность его не подлежит сомнению. Достаточно сказать, что в структуре почти всех жизненно важных веществ, в том числе белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, содержатся одновременно полярные группы и неполярные радикалы. Следовательно, они не гидрофобны и не гидрофильны, они дифильны. Такие органические соединения хорошо известны. Вот их общая формула: Rn—Хш+(_). R — немолярные гидрофобные радикалы, а Х+<~> — полярные гидрофильные группы. Ди- фильные соединения часто содержат одновременно и положительные и отрицательные полярные группы; тогда они называются амфотернылш. Важнейшие представители дифиль- иых, амфотерных веществ — аминокислоты и белки, а простейшие — СН3ОН (метиловый спирт), СНзСООН (уксусная кислота), СН3(СН2) 1бСООН (стеариновая кислота), С6Н5ОН (фенол), C6H5NH2 (анилин). Но, конечно, самый интересный пример сосуществования гидрофобности и гндрофильности дает молекула белка. Ее можно изобразить так: х<-> 2R< х\ ХН> Молекула белка как бы конгломерат элементарных дифильмых кирпичиков, остатков аминокислот. Поверхность гидрофильного белка кератина обогащена гидрофобными радикалами R, поэтому она хорошо смачивается жиром и плохо — водой
Как с гуся вода ПОЧЕМУ ЖИР «ОТТАЛКИВАЕТ» ВОДУ Однако вернемся к нашим гусям, точнее, к жиру, которым покрыты их перья. Напишем общую формул\ природных жиров: СН2—О —СО —R I I СН — О —СО —R' СН2 — О — СО — R" I В этой формуле R, R', R" — неполярные радикалы жирных кислот (например, стеариновой CH3(CH2)i6 и др.)- Мы видим, что молекула жнрр как бы окружена неполяр- нымн радикалами. Они-то и придают ей гидрофобные свойства. Если в присутствии воды расщепить молекулу жира по пунктирной линии, то получится глицерин С3Н5(ОН)з и жирные кислоты (R—СООН)з — типичные дифиль- ные молекулы. Причем у глицерина маленький неполярный радикал и три сильных полярных группы ОН, поэтому он практически гидрофилен, растворим в воде и гигроскопичен. А у жирных кислот, особенно у высших, большие неполярные радикалы с одной полярной группой, и поэтому у них преобладают гидрофобные свойства. Когда жирные кислоты соединяются с глицерином, активность полярных групп падает и молекула жира оказывается более гидрофобной, чем ее отдельные компоненты. Однако если бы мы, говоря о гид- рофобностп жира, свалили всю вину на неполярные радикалы, то наше объяснение (несомненно правильное), отражало бы научные взгляды пятидесятилетней давности. Разумеется, за это время многое изменилось, хотя, честно говоря, гидрофоб- ность в отличие от гидрофильности еще мало изучена. И тем не менее уже сейчас ясно, что это весьма и 31 Так происходит структурирование воды около гидрофобной частицы или молекулы; точками показаны водородные связи весьма распространенное свойство вещества. Разговор о современных воззрениях начнем с того, что и неполярные радикалы и сложные гидрофобные вещества активно взаимодействуют с водой. Парадокс? НЕТ, НЕ ПАРАДОКС! Вода действительно взаимодействует с неполярными радикалами и гидрофобными веществами, и это можно доказать теоретически и экспериментально. Начнем с теории, разумеется, достаточно простой. Представим себе стакан с чистой водой, поверхность воды равна SCt- Введем в воду пузырек воздуха (поверхность S,j). Значит, общая поверхность воды на границе с воздухом составит SDoflbi = ScT+Sn. У любой поверхности, разделяющей две фазы, есть некоторый запас свободной энергии, и после введения пузырька эта энергия увеличилась. Но всякая система стремится самопроизвольно уменьшить свою свободную энергию, и в нашем случае произойдет следующее: пузырек воздуха
32 Проблемы и методы современной науки примет сферическую форму, чтобы поверхность стала минимальной. Если и дальше вдувать воздух в пузырек, то придется раздвигать молекулы воды, производя при этом работу против межмолекулярных сил и водородных связей. В общем, наш пузырек нарушает структуру воды, и вода, естественно, реагирует па это вмешательство. Эта реакция проявляется в том, что вблизи поверхности пузырька образуются новые водородные связи. Словом, вода взаимодействует с неполярной средой \(в нашем случае с воздухом); она стремится избавиться от пузырька. Убедиться в этом можно на опыте. Если вдувать воздух через трубку, а затем трубку открыть, то пузырек мгновенно сожмется и исчезнет — так же, как это происходит с мыльным пузырем. (Если вы решите провести этот опыт, то трубку открывайте, когда пузырек почти примет форму полусферы, иначе он сорвется.) Реакцию воды можно наблюдать и в том случае, если вместо пузырька воздуха взять каплю неполярной жидкости (бензола, вазелинового масла и т. п.) или маленький кусочек твердого гидрофобного вещества (например, воска или графита). Но самое важное для нас заключается в том, что, несмотря па все «усилия» со стороны воды, система в целом оказывается энергетически неравновесной, так как из-за дополнительного структурирования воды степень беспорядка, то есть энтропия, уменьшается. Еще один простой опыт. Если гидрофобный порошок смешать с водой, то в момент смешивания температура смеси поднимется. Выделение тепла говорит о том, что в системе произведена работа. Это также доказывает активное взаимодействие воды с гидрофобным веществом. Этот комплекс эффектов, возникающих при контакте воды с неполяр- Гидрофобные частицы в воде (рыхлый осадок] и в бензоле (плотный осадок] ной фазой, и получил название гидрофобных взаимодействий. ВОДА УПРАВЛЯЕТ ПОВЕДЕНИЕМ МОЛЕКУЛ Для простоты мы говорили о взаимодействии воды с одной гидрофобной частицей. А что если таких частиц много? В результате гидрофобного взаимодействия вода будет выталкивать частицы на поверхность, где они и окажутся, если их размер невелик, порядка молекулярного. А если молекулы дифильны? Они тоже окажутся на поверхности, и притом адсорбируются на ней: неполярные радикалы разместятся в поверхностном слое, полярные группы — в воде. Словом, типичная для поверхностно-активных веществ картина. И чем больше размер радикала, тем энергичнее он будет выталкиваться па поверхность, увлекая за собой полярную группу. Если повышать концентрацию такого раствора, то расстояние между молекулами будет уменьшаться. Наконец, когда молекулы сблизятся настолько, что станет возможным ваи-
Как с гуся вода 33 дер-ваальсово притяжение, произойдет замечательное явление: по всему объему раствора одновременно молекулы объединятся в агрегаты-мицеллы. В состав каждой мицеллы входит по нескольку сот отдельных молекул. И этот процесс вызван гидрофобным взаимодействием: молекулы объединяются благодаря тому, что неполярные радикалы как бы слипаются. Они образуют гидрофобное ядро мицеллы, изолируются от воды. В этом случае также достигается наиболее выгодное энергетическое состояние: контакты между водой и неполярными радикалами сводятся к минимуму, уменьшается и число водородных связей. Упорядоченность в структуре воды нарушается, энтропия растет. КАК УВИДЕТЬ ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Законы молекул ярно-кинетпческой теории справедливы и для молекул и для видимых частиц. Поэтому многие молекулярные процессы можно изучать на простых моделях, в которых вместо молекул взяты коллоидные или более крупные частицы, а иногда и макроповерхностн — плас- Последствия гидрофобных взаимодействий: а — адсорбционный слой; б — сферическая мицелла; в — пластинчатая мицелла тинки. На таких моделях можно не только наблюдать проявление гидрофобных взаимодействий, но также измерять их. Любителям эксперимента предлагаем несложный опыт. Моделью будет служить водная суспензия гидрофобных частиц — тефлона или графита. На ее поверхности хорошо видна пленка — она образовалась в результате «выталкивания» гидрофобных частиц водой. Правда, наши частицы слишком велики, чтобы молекулярное тепловое движение разрушило пленку. Поэтому прибегнем к механическому перемешиванию. Снимем пленку с поверхности кусочком фильтровальной бумаги и взболтаем суспензию. После отстаивания мы вновь увидим пленку на поверхности. Итак, мы моделируем процесс адсорбции. Теперь возьмем каплю суспензии и рассмотрим ее в микроскоп. Почти все частицы объединены в агрегаты различной величины — мицеллы. Если же приготовить суспензию тефлона не на воде, а на спирте, ацетоне или бензине, то все частицы будут обособлены. Можно обойтись и без микроскопа. Для этого приготовим две суспензии одинаковой концентрации: одну на воде, другую на органическом растворителе. Поместим по 15 мл этих I ВОЗДУХ [ПАР] х ОТЗОСОГООШШ07 -РАС1Е0Г~ _Г _ QOQQQOOOO OOOOU666C 2 Химия и Жизнь Л" 3
34 Проблемы и методы современной науки суспензий в одинаковые пробирки, одновременно перемешаем содержимое и оставим в покое до полного оседания частиц. Даже не прибегая к измерению, мы увидим, что высота осадка в водной суспензии заметно больше. Это объясняется тем, что под влиянием гидрофобного взаимодействия образовались агрегаты- хлопья и осадок стал рыхлым. Частицы же в органическом растворителе оседают каждая в отдельности и располагаются в осадке плотно. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Казалось 66i, гидрофобные взаимодействия — очень специфическая разновидность молекулярных процессов. И тем не менее их значение велико. Приведем лишь один пример из области биологии. До недавнего времени считалось, что сложная белковая молекула сохраняет свою специфическую форму благодаря внутримолекулярным связям, главным образом ковалентным и водородным. Теперь к этим связям мы должны прибавить гидрофобные взаимодействия, то есть силы притяжения между неполярными радикалами, которые в большом количестве входят в белковую структуру. И самое замечательное то, что гидрофобные взаимодействия возникают Фрагмент белковой структуры: полярные группы и неполярные радикалы чередуются в сложной последовательности только в присутствии воды. Значит, одна из важнейших биологических функций воды — это сохранение заданной природой структуры белковых веществ, а вместе с ними и структуры тканей живого организма. По сравнению с этим вода, которая стекает с гуся, сущие пустяки... Технологи, внимание! ЯБЛОНИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ Химическая война с вредными насекомыми — работа небезопасная. И после этой работы часами и неделями воздух в садах и над полями остается загрязненным. А сколько ядов из воздуха попадает в почву и уносится в реки1 Чтобы ядохимикаты попадали только в цель — на листья растений, а не рассеивались в воздухе, в Гонконге предложен новый способ опрыскивания растений. Суть его в том, что аэрозоли ядохимикатов переносятся к листьям электрическим полем. Капельки жидкости или частицы порошка получают определенный электрический заряд. Между распылителем и растением (например, яблоней) также создается электростатическое поле. Аэрозоли в этом поле ускоряются Почти в десять раз и точно ложатся в цель. Воздух в саду не загрязняется так сильно, как при обычном опрыскивании. Уменьшается расход ядохимикатов. На листьях откладывается равномерный слой вещества, который долгое время не смывается дождем, не сдувается ветром. «Elet es Tudomany» (Венгрия), 1973, № 15
Технологи, внимание! 35 СЛИВЫ ПОД ПЕРЕМЕННЫМ ДАВЛЕНИЕМ В Краснодарском научно- исследовательском институте пищевой промышленности разработан способ длительного хранения фруктов и овощей. При температуре О—2° С в хранилище до пятнадцати раз в месяц немного изменяют атмосферное давление — на 20—40 мм ртутного столба. Частота колебаний давления зависит от сроков хранения, сорта и степени зрелости плодов. Авторы нового способа считают, что перепады давления ускоряют выделение газообразных продуктов обмена, которые служат для нежных фруктов и овощей защитной средой. Таким образом удалось удвоить срок хранения слив. Авторское свидетельство СССР № 337094 КАК ВИРУСЫ ОДОЛЕЛИ МОЛЬ Микробиологам удалось выделить вирусы, которые поражают моль различных видов — миндальную, картофельную, мебельную. Пораженное молью миндальное дерево опыляли препаратом, содержащим эти вирусы. После опыления гибло до 98% личинок вредного насекомого. «International Pest Control» (Англия), 1973, № 2 СВЕРХПРОЧНАЯ БУМАГА Англо-канадская фирма «Pulp-Paper» разработала новое проклеивающее вещество, которое примерно впятеро увеличивает прочность бумаги. Полиме- тиленполифенилизоц и а н а т или, короче. ПФИ (так называется это вещество) получают из метилендипарафе- ниленизоцианата (МДИ). Применяют его в виде водной эмульсии с добавками гидрофильных поверхностно-активных веществ. Эмульсию наносят на сухое или мокрое бумажное по1- лотно прямо в бумагоделательной машине. ПФИ реагирует с целлюлозным волокном, сшивает полимерные цепи, что и определяет прочность такой бумаги. Новый препарат дороже смол, обычно применяемых для проклейки. Поэтому его пока целесообразно применять лишь для изготовления обоев и прочной картонной упаковки. «Canadian Chemical Processing» (Канада), 1973, № 4 БУМАГА ПО-ШВЕДСКИ В Шведском институте лесоматериалов разработан новый способ изготовления бумаги — формование из концентрированных волокнистых суспензий. В таких суспензиях воды в десять раз меньше обычного, значит, при последующих операциях приходится удалять на 90% меньше влаги. Это позволяет сильно упростить всю технологическую цепочку. Улучшается и качество бумаги: повышается ее плотность и прочность. «Industrial Research» (США), 1973, № 5 РОБОТЫ- МНОГОСТАНОЧНИКИ На заводе американской фирмы «Plastics Mfg» три робота управляют шестью машинами, на которых прессуют крупные изделия из меламиновой смолы. Другая фирма, «Owens-Corning Fiberglass» использует роботов с магнитной памятью для изготовления пластмассовых баков под топлива и масла емкостью до 45 тысяч литров. Руки роботов — хваты набирают точно отмеренные порции смолы, катализатора, стеклянных нитей и вводят все это в форму. После появления в цехе роботов расход материалов значительно сократился. "^Plastics World» (США), 1973, № 5 ОКРАСКА НА МОРОЗЕ Американская фирма «Капе Industries» запатентовала непрерывный способ крашения тканей в растворах, где в качестве растворителя используется безводный жидкий аммиак с температурой —40° С. Ткань, пряжу или очесы пропускают через ванну с красителем, а затем через запарочную камеру, где растворитель мгновенно испаряется. «American Dyestuff Reporter» (США), 1973, № 5 СВОЯ СМАЗКА Машиностроители получили в свое распоряжение новую группу термопластов с низким коэффициентом трения. Эти пластики представляют собой композиции из смолы (например, найлона), политетрафторэтилена и силиконовой смазки. Смазка непрерывно мигрирует на поверхность пластика. Коэффициенты трения и истирания у самосмазывающихся термопластов на 30—50% ниже обычного. «Product Engineering» (США), 1973, № 4 2*
Проблемы и методы современной иауки 37 Какое равновесие существует в живой природе? Доктор биологических наук Артур МАУРИНЬ Эту интересную статью, рассказывающую о том, что понятие равновесия в общепринятом смысле слова неприменимо к процессам живой природы, мы перепечатываем из научно-популярного журнала «Наука и техника», выходящего в Риге на латышском и русском языках. Что науке известно о так называемом равновесии? В энциклопедиях и словарях определения этого понятия нет. Зато в них описаны различные виды равновесия, из которых чаще всего упоминаются механические, термодинамические и химические виды равновесия. Понятие «механическое равновесие» тесно связано с первым законом динамики Ньютона, согласно которому равновесие наступает, если силы, действующие на тело, компенсируют друг друга (тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения). Понятие «термодинамическое равновесие» относят к такому состоянию системы, когда уравнивается температура между элементами системы, между системой и средой, прекращаются процессы диффузии, химические реакции, переход вещества из одного состояния в другое и т. п. Понятие «химическое равновесие» относится к такой системе, в которой каждая химическая реакция протекает одновременно в двух противоположных направлениях с одинаковой скоростью и при этом состояние системы не изменяется. Упомянутые три вида равновесия имеют общие черты. В каждом из трех случаев можно говорить не о равновесии всех элементов и связей, а лишь о равновесии компонентов определенного ш уровня. Чтобы в системе наступило состояние равновесия, должны исчезнуть существенные различия между ними. Не может быть и речи о равновесии, если среди компонентов появляются качественно новые образования. Если мы попытаемся представить живой организм, химические реакции в котором не создают ничего нового, или теплокровное животное,, температура тела которого в зимнее время уравнивается с температурой внешней среды, то заметим, что,наступление любого из упомянутых видов равновесия для живых существ означает смерть. Но, быть может, в состоянии равновесия пребывают сообщества живых организмов (биоценозы)? В этом случае приостановилось бы прогрессивное развитие в биоценозах, и мы наблюдали бы лишь колебания в составе видов соответственно ритму изменения внешних условий. Чтобы убедиться, что дело обстоит иначе, достаточно сравнить наши леса с теми, что покрывали Землю ISO—200 миллионов лет тому назад, в юрский период мезозоя и в каменноугольный период палеозоя. В юрский период в беннетитовых и саговниковых рощах бродили гигантские ящеры, крупнейшие из которых были раз в десять тяжелее современных слонов. В воздухе в то время господствовали птеродактили и рамфо- ринии. Изредка среди них встречались странные птицы с зубастой пастью. Все эти животные юрского периода либо вымерли, либо претерпели существенные изменения. В каменноугольный период леса состояли из чешуйчатых лепидодендронов, древовидных плаунов, папоротников и хвощей. На берегах рек и озер встречались предки наших лягушек — земноводные, длина которых достигала 4—5 метров. В лесах оби-
38 Проблемы и методы современной науки % тали батрахозавры — переходная группа между земноводными и пресмыкающимися. В воздухе парили огромные насекомые с размахом крыльев до 70 см. От всех этих животных и растений сохранились лишь окаменелости. Отсюда очевидно, что в живой природе происходит непрерывное обновление, для которого состояние равновесия чуждо. Новое направление в осмыслении живой природы наметил известный ученый Эрвин Бауэр. Наиболее полно его идеи изложены в книге «Теоретическая биология», вышедшей в 1935 году. «Действие живой системы в любой внешней среде,— писал Э. Бауэр,— направлено против равновесия, которое наступило бы в данных условиях при первоначальном состоянии соответствующей системы». Он сформулировал принцип устойчивого неравновесия биологических систем. Этот принцип им рассматривался как всеобщий биологический закон: «Живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях». По мнению Э. Бауэра, эволюционный прогресс в живой природе связан с повышением степени неуравновешенности; при прочих равных условиях преимущества получают организмы с такой структурой, которая обеспечивает выполнение большей работы. Э. Бауэр считал, что принципу устойчивого неравновесия подчиняются только живые организмы. Однако этот принцип можно отнести и к сообществу организмов — биоценозам. Механизмы регуляции в биоценозах выяснены еще недостаточно. До сих пор исследовались главным образом их генетические и трофические связи. Различают биоценозы со сложившимся механизмом регуляции и биоценозы, система регуляции в которых продолжает изменяться (стадия сукцессии). Биоценозы со сложными структурой и иерархией более продуктивны. В них энергия, связанная в ходе фотосинтеза, проходит через несколько звеньев питательной цепи, прежде чем она попадает к редуцентам (микроорганизмам), которые расщепляют органическую массу до минеральных веществ, газов и воды. При упрощении структуры экосистемы питательные цепи сокращаются и в использовании связанной энергии больший удельный вес приобретают редуценты, ослабевает механизм регуляции, начинается деградация биоценоза. Начало опасных перемен всегда следует искать в нарушениях механизма регуляции биоценоза. Так, до 1845 года колорадского жука знал только узкий круг специалистов. Жук этот питался жесткими листьями диких растений семейства пасленовых и встречался весьма редко. Положение изменилось, когда на родине этого жука начали культивировать картофель. Сочные листья картофеля пришлись по вкусу жуку, и он начал стремительно размножаться. Так началось победное шествие колорадского жука по континентам сперва в Новом, затем в Старом свете. Его не могли задержать ни просторы океана, ни строгости карантина. Казалось, существует единственное радикальное средство — уничтожить посадки картофеля вместе с жуком. Но выяснилось, что и у колорадского жука есть свои естественные враги, которых с успехом можно использовать в борьбе с этим опасным вредителем. Саморегуляцию живой природы нарушают и попытки человека получить одностороннюю выгоду. В литературе подобные явления объясняют неспособностью определенного круга людей мыслить экологически. Еще недавно эта слабость была весьма широко распространена даже в среде ведущих ученых мира, правда, не экологов. В 1948 году, когда Паулю Мюллеру за выяснение инсектицидности ДДТ присудили Нобелевскую премию, экологами были высказаны первые предостережения. Но несмотря на это, вскоре производство ДДТ увеличилось и сфера его применения расширилась. Первоначальные результаты казались прекрасными: всюду, где применялся препарат,— в лесах и на полях, вредители гибли в массовом порядке, удалось уничтожить квартирных мух и комаров вокруг населенных мест. Но вскоре после-
Какое равновесие существует в живой природе? 39 довал и ответ природы. Уже в 1947 году (за год до присуждения Нобелевской премии П. Мюллеру!) было замечено, что появились комары, мухи и вредители сельскохозяйственных растений, не восприимчивые к ДДТ. Они вынесли и повышенную норму препарата и к тому же проявили пониженную чувствительность к другим ядохимикатам. Более эффективно эти яды действовали на паразитов вредителей и на полезных насекомых. Оказавшись без врагов, многие вредители (тли, клещи, капустницы и др.) стали быстро размножаться. Было бы нелепо отрицать роль химизации в повышении жизненного уровня людей. Однако вводить в кругооборот живой природы биологически активные химические соединения, не считаясь с экологическими закономерностями, очень опасно. Недостаточно выяснить влияние пестицидов на те или другие группы живых организмов. Перед тем как применять их в массовом порядке, следует составить ясное представление, как соответствующий инсектицид, гербицид, фунгицид или зооцид влияет на регуляцию живой природы. В оДной из ранних работ Карл Маркс высказал мысль, что природа — это неорганическое тело человека. Человеческое общество не может развиваться вне природы. Нельзя продолжительное время вредить своему «телу». В области охраны природы и рационального использования ее ресурсов перед нами стоит важнейшая задача — исключение факторов, которые приводят к деградации биоценозов, разрушают регуляционные связи между живой природой и ее компонентами. Следует остановить обратный ход эволюции биоценозов! Однако не следует думать, что возможно восстановление ее первоначального состояния. Механизмы саморегуляции живой природы непрерывно развиваются и. без вмешательства человека. Это развитие необратимо, пройденные этапы не повторяются. Но человек может сознательно управлять природными процессами, конструировать биологически более продуктивные и устойчивые биоценозы. Селекционным путем уже создаются биологически продуктивные сорта отдельных культур. Однако создавать более продуктивные устойчивые саморегулирующиеся биоценозы человек еще не умеет. На хорошо обработанных участках (на полях и в садах) существуют биоценозы культурных растений, но о них нельзя сказать, что они обладают способностью саморегуляции и достаточно устойчивы. Чтобы поддерживать в этих агроценозах высокопродуктивное неравновесие, необходимо вложить много труда, а также использовать энергию и вещества, накопленные другими экосистемами. Земледельцы знают, что продолжительное выращивание одной культуры на одном месте приводит к деградации соответствующей экосистемы: истощается почва, начинается ее эрозия, беднеют микрофлора и фауна почвы, размножаются различные возбудители болезней и вредители, приспособившиеся к культивируемым растениям. Сходную картину наблюдают и лесоводы, культивирующие посадки одного вида. Такие искусственно созданные посадки в большей степени страдают от вредителей, эпидемий, ветровалов и лесных пожаров. Изучая интродуцированные в Латвии древесные породы, я неоднократно замечал, какое большое значение для произрастания соответствующего вида имеет удачный подбор ближайщего соседа. Между видами деревьев существуют определенные «симпатии», «антипатии», так же как «равнодушие», т. е. отношения, имеющие синерги- ческий, антагонистический или индифферентный характер. Как свидетельствуют исследования доктора сельскохозяйственных наук С. Муравьева, даже среди особей одного вида существуют весьма сложные це- нотические связи. Исследования механизмов саморегуляции в сложившихся системах живой природы, развиваются вширь и вглубь. Полученные в ходе исследований сведения позволят уже в ближайшем будущем значительно повысить продуктивность отдельных биоценозов, не разрушая остальных биоценозов, или, другими словами, увеличить продуктивность всей биосферы.
40 Гипотезы « Онкоген, который передается по наследству Кандидат медицинских наук И. 3. ЗАРЕЦКИЙ Проблема рака занимает одно из первых и в то же время особых мест в современной биологии и медицине. Сегодняшняя онкология накопила огромное количество фактов и наблюдений. Часть их служит основой для тех или иных теорий происхождения рака, а другая часть в эти теории не укладывается. Как писал известный английский биолог Дж. Геке л и, основное достижение исследований за последние 70—80 лет состоит в том, что была доказана несостоятельность множества теорий возникновения и природы рака. Сейчас мы знаем, что рак и другие новообразования — это не паразитические организмы; что причиной рака нельзя считать бактериальную инфекцию или нарушение цикла деления клетки; что рак не возникает из «эмбриональных» зачатков; что это не следствие де- дифференцировки клеток; что рак не связан исключительно с пожилым возрастом и не является порождением цивилизации; наконец, что рак поражает не только человека... Этот внушительный перечень отвергнутых предположений о причинах рака еще далеко не полон. И все-таки мы пока не можем дать однозначного ответа на вопрос — что же главное в цепи процессов, приводящих к развитию рака? Из множества предположительных виновников рака наибольшее подозрение сейчас вызывают вирусы. Факты говорят о том, что вирусы действительно вызывают многие виды опухолей животных и птиц. Но в чем именно заключается роль вирусов? ЗАГАДОЧНЫЕ ОНКОРНАВИРУСЫ Еще в 1945 г. выдающийся советский ученый Л. А. Зильбер высказал основные положения оригинальной гипотезы происхождения опухолей, которая получила название виру- со-генетической. Согласно этой гипотезе, опухоли вызываются вирусами: проникнув в здоровую клетку, вирусы изменяют ее наследственную информацию — в результате клетка и сама перерождается в раковую, и передает это свойство своему потомству. Суть такого изменения наследственной информации клетки, по Зильберу, состоит в том, что генетический материал вируса — его нуклеиновая кислота — включается в состав генетического материала клетки — ее ДНК. Гены вируса и изменяют характер ее роста и развития*. Гипотеза Зильбера на четверть века опередила экспериментальную онкологию; она объяснила многие явления, не укладывавшиеся в рамки старых представлений. Правда, распространить такую простую и изящную схему на все виды вирусов и опухолей оказалось не так легко и удалось не сразу. Дело в том, что есть две группы он- когенных вирусов: у одних носителем наследственной информации служит молекула ДНК, а у других — РНК. С первыми все как будто бы ясно и просто: их ДНК легко может интегрироваться с ДНК клетки, то есть встроиться в нее. Но РНК интегрироваться с ДНК не может — это разные химические соединения. Как же быть с теми онкоген- ными вирусами, которые содержат РНК — их принято называть онкбрнавирусами (от английского сокращения onco-RNA-virus)? * Подробнее о вирусо-генетической гипотезе Л. А. Зильбера было рассказано в статье И. Б. Обух «Вирусы и рак» («Химия и жизнь», 1968, № 11).
Онкоген, который передается по наследству 41 Ответ на этот вопрос дала провирусная гипотеза канцерогенеза, которую выдвинул в 1964 году американский ученый Говард Темин. Согласно этой гипотезе, в клетке, зараженной онкорнавирусом, синтезируется ДНК, по содержащейся в ней информации идентичная вирусной РНК. Эта ДНК, которую Темин назвал провирусом, и встраивается в геном клетки. Гипотеза Темина удачно преодолевала «барьер несовместимости» РНК и ДНК. Но она сама создала новую сложность, так как требовала существования фермента, который обеспечивал бы переписывание информации с РНК на ДНК. В 1964 году не только не было никаких данных о существовании в природе такого фермента, но даже сама идея о возможности обратной передачи информации с РНК на ДНК казалась большинству ученых абсурдной. Однако в 1970 г. Темин со своим сотрудником Сатоши Мизутани и независимо от них — 32-летний биохимик из Массачусет- ского технологического института Дэвид Балтимор обнаружили в составе онкорнави- русов такой фермент — РНК-зависимую ДНК-полимеразу (другие его названия — обратная транскриптаза и ревертаза)*. Этот фермент действительно обладал уникальным свойством: с его помощью на матрице вирусной РНК происходил синтез ДНК, которая по закодированной в ней информации соответствует исходной РНК вируса. Благодаря ревертазе геном онкорнавиру- са, то есть совокупность его наследственной информации, может точно так же интегрироваться с геномом пораженной клетки, как и геном ДНК-содержащего вируса; вся разница в том, что он делает это не сам, а в лице своей ДНК-копии, которая и получила название провируса. Это означает, что предложенный Л. А Зильбером механизм взаимодействия онкогенных вирусов с клеткой все-таки оказался универсальным. Однако вскоре онкорнавирусы задали ученым еще одну нелегкую задачу. Из гипотезы Зильбера, как и из дополнив- * Об открытии обратной транскриптазы (ре- вертазы) было рассказано в № 1 и 7 «Химии и жизни» за 1971 г. шей ее провирусной гипотезы Темина, следовало, что злокачественный процесс начинается лишь после того, как клетка будет заражена извне онкогенным вирусом. Но если так, то нормальная клетка, не имевшая контакта с такими вирусами, не должна содержать ни вирусных частиц, ни их составных частей (вирусных белков, антигенов, вирусной нуклеиновой кислоты и т. д.). А на самом деле к началу 70-х годов стало ясно, что это вовсе не так. Не только в опухолевых, но и в нормальных, здоровых клетках различных животных и птиц были найдены либо сами онкорнавирусные частицы, либо их компоненты. С другой стороны, было обнаружено, что если нормальные клетки культивировать в искусственных условиях (in vitro) с соблюдением строгой стерильности, исключающей заражение вирусом извне, то со временем в такой культуре все равно появляются необычные клетки, обладающие свойствами опухолевых. И если пересадить их в организм животного, то они вызывают образование обычной опухоли. Более того, из таких клеток удается выделить онкорнавирусные частицы или их' компоненты. Откуда же они там берутся? Характерные вирусные частицы были найдены и в опухолях, вызванных действием на клетки различных физических или химических канцерогенов, даже в тех случаях, когда исходные, нормальные клетки раньше не содержали ни вирусных частиц, ни их составных частей. А откуда вирус появился здесь? В рамках существовавших гипотез объяснить эти несомненные факты было невозможно. И тогда появилась еще одна гипотеза. Авторами ее были американские ученые, сотрудники Национального института рака в Бетезде Роберт Хюбнер и Джордж Тодаро. ОНКОГЕН ВНУТРИ НАС? Хюбнер и Тодаро предположили, что генетическую информацию, необходимую для синтеза онкорнавирусов, содержат... все до единой клетки позвоночных. Откуда взялась в них эта информация? Точного ответа Хюбнер и Тодаро не дают;
42 Гипотезы вероятно, многие миллионы лет назад каждая клетка-предок нынешних была так или иначе заражена вирусом. Но дело не в этом. Главное то, что в сос- ставе генома — наследственной информации любой клетки — есть «чужая», вирусная наследственная информация. Ее носитель — молекула ДНК, входящая в состав ДНК клетки. Этот участок клеточной ДНК (вироген) в свою очередь состоит из нескольких генов — каждый из них кодирует синтез какой-нибудь из составных частей вируса. Не все эти гены являются непосредственными виновниками рака: работа некоторых из них еще не вызывает злокачественного перерождения клетки. Но среди них обязательно должен быть ген или несколько генов, в которых закодирован синтез какого-то «трансформирующего» белка — того самого, что непосредственно вызывает нарушения внутриклеточных процессов, приводящие к ее перерождению. Этот ген (или эти гены, если их несколько) Хюбнер и Тодаро назвали онкогеном. Согласно гипотезе Хюбнера и Тодаро, в здоровой клетке все вирусные гены, в том числе и онкоген, выключены — находятся в репрессированном, нерабочем состоянии. Однако их могут активировать различные внешние факторы: физические и химические канцерогены, мутагены, вирусные инфекции, старение и т. д. Если начнут функционировать все вирусные гены сразу, то в клетке синтезируются частицы онкорна- вируса «в полном составе»; если окажется активированным только онкоген, а все остальные вирусные гены останутся заблокированными, то клетка превратится в злокачественную, хотя вирусные частицы в ней так и не появятся. Если же останется репрессированным только онкоген, то вирусные частицы или их компоненты появятся в нормальной клетке, не проявляющей никаких признаков опухолевого перерождения. Мы видим, что гипотеза Хюбнера — Тодаро продолжает мысль Зильбера и Темина о том, что генетическая информация, вызывающая развитие злокачественного процесса, должна быть включена в клеточную ДНК и передается от клетки к клетке по наследству. Однако по Зильберу и Темину нормальная клетка, не зараженная вирусом, не содержит в себе такой информации и может превратиться в раковую только после заражения ее вирусом извне. А по Хюбне- ру — Тодаро всякая нормальная клетка изначально содержит в себе онкоген, готовый в любой момент нанести клетке удар изнутри — трансформировать ее в раковую. Как и всякая гипотеза, гипотеза Хюбнера — Тодаро была построена на определенных экспериментальных фактах. Но когда создается гипотеза, ее авторы обычно не имеют исчерпывающих данных — иначе это была бы уже не гипотеза, а теория. Приходится делать те или иные допущения — постулаты, надеясь на то, что в ходе будущих исследований они подтвердятся. С момента опубликования гипотезы Хюбнера— Тодаро — с 1969 г.— прошло вполне достаточно времени, чтобы экспериментально проверить если не все, то по крайней мере часть ее постулатов. ОХОТА ЗА ВИРУСОМ Первое допущение, сделанное Хюбнером и Тодаро и составляющее суть их гипотезы, состоит в том, что все нормальные клетки животного данного вида должны содержать информацию, необходимую для синтеза он- корнавируса, поражающего этот вид. Например, в ДНК клеток здоровой кошки должна быть заключена полная ДНК-копия РНК кошачьего вируса, в ДНК клетки хомячка — копия РНК хомячкового вируса и т. д. Поэтому если бы в нормальных клетках животных и птиц удалось обнаружить онкорна- вирусные частицы, это можно было бы считать одним из доказательств гипотезы. Поиски вирусных частиц в нормальных клетках ведут многие исследователи на самых разных объектах. Однако найти их удается далеко не всегда. И это неудивительно: в нормальных клетках вирусные гены обычно находятся в репрессированном состоянии и вирусные частицы не синтезируются. Сильным аргументом в пользу гипотезы Хюбнера — Тодаро стали эксперименты американского ученого В. Роу. Он попытался активировать вироген, действуя на клетку химическими агентами, нарушающими генетическую регуляцию. Оказалось, что после
Онкоген, который передается по наследству 43 РЕПРЕССОРНАЯ СИСТЕМА РНН РНК i i ТРАНС- ВИРУСНЫЕ БЕЛНИ ФЕРМЕНТЫ ФОРМИРУЮЩИЙ АНТИГЕНЫ 0Б0Л0ЧНИ ВИРУСА БЕЛОН ВИРУСА (в т.ч.ревертаза) СИНТЕЗ ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ Схема реализации вирусной наследственной информации, включенной в клеточный геном этого клетки действительно начинают синтезировать онкорнавирусные частицы. Аналогичные результаты дали опыты американца Р. Вейса с «безлейкозными» цыплятами. Известно, что во многих хозяйствах, выращивающих цыплят, немалая часть цыплячьего поголовья бывает поражена лейкозом. Чтобы получать незараженных цыплят (такие цыплята необходимы, в частности, для научных исследований), существуют специальные «безлейкозные» хозяйства —считается, что там созданы условия, исключающие заражение вирусом лейкоза. Но после того как клетки таких «беэлейкоэных» цыплят подвергли действию радиации, химических канцерогенов и мутагенов, они начали синтезировать онкорнавирусные частицы. Тот же Вейс обнаружил, что вирусная информация присутствует даже в клетках диких кур, живущих в джунглях Малайзии,— прародителей наших домашних кур... Онкорнавирусы или их компоненты были найдены в нормальных клетках хомячков, морских свинок, собак, коров., свиней, кошек, крыс, змей, амфибий, обезьян. А недавно к этому списку прибавился и человек: онкорнавирусные частицы обнаружили в нормальных человеческих клетках несколько групп ученых из СССР и США. По-видимому, человек столь же уязвим для онкор- навирусов, как и другие представители животного мира. И ВСЕ-ТАКИ ОН В ДНК! Но хотя 'данные о появлении вируса в здоровых клетках и несомненны, они еще не могут служить прямым доказательством гипотезы Хюбнера — Тодаро. Во всех этих случаях оставалось неизвестно, включена ли в
44 самом деле вирусная наследственная информация в состав наследственной информации клетки. Ведь вирус может, например, находиться не в геноме клеткиг а в цитоплазме — просто в одних условиях он там размножается, а в других нет. Однако присутствие копии вирусного генома в ДНК нормальной клетки все же было доказано. Такое доказательство было получено методом молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот, который разработали в 19SB г. американский ученый С. Спи- гелмен и его коллеги М. Номура и Б. Холл. Метод основан на том, что между двумя комплементарными нуклеотидами, расположенными один против другого в разных цепях двухнитевой молекулы нуклеиновой кислоты, образуются водородные связи. Если в растворе присутствуют одиночные, но комплементарные друг другу нити ДНК (или ДНК и РНК), то при определенных условиях, оказавшись достаточно близко друг к другу, эти нити соединятся такими водородными связями и образуют двухнитевую молекулу. Получится или молекула ДНК:ДНК, или (если была взята смесь ДНК и РНК) гибридная молекула ДНК:РНК. Факт образования двухнитевых молекул (обнаружить их не так сложно) доказывает, что исходные одиночные цепи были полностью или частично комплементарны друг другу. Используя этот метод, удалось показать, что участки, соответствующие геному онкор- навируса птиц, есть в ДНК нормальных клеток куриных эмбрионов и Цыплят. Как показали дальнейшие эксперименты, в ДНК нормальной цыплячьей клетки всегда присутствуют 1—2 копии онкогенного вирусного генома. Вирусная информация была обнаружена в геноме нормальных клеток и у других животных. А сам Спигелмен нашел вирусную информацию и в нормальных клетках человека. Правда, это оказался не полный вирусный геном, а лишь часть его; неизвестно, объясняется ли это какой-то особенностью человеческих клеток или просто погрешностью метода. Но так или иначе, мы видим, что в составе ДНК нормальных клеток позвоночных во многих случаях присутствует геном онкорнавирусов. Гипотезы ОНКОГЕН ОСТАВЛЯЕТ СЛЕДЫ Функция всякого гена клетки состоит в том, что на нем синтезируется матричная РНК — обязательный посредник в дальнейшей передаче и реализации наследственной информации. Из гипотезы Хюбнера — Тодаро следует, что всякая раковая клетка должна содержать такую матричную РНК, которой не бывает в нормальных клетках: она должна синтезироваться на онкогене, который в здоровых клетках репрессирован. Сегодня это положение гипотезы можно считать вполне доказанным. Например, в трансформированных вирусом мышиной саркомы клетках мышей была найдена особая фракция РНК — она оказалась комплементарной ДНК-копии вирусной РНК. Соответствие между некоторыми РНК раковых клеток человека и ДНК-копиями онкорнавирусов животных доказали Спигелмен и американский исследователь Р. Галло. В составе таких РНК, по-видимому, есть копия онкогена, его след. Поэтому сейчас «онкогенные» РНК с огромным вниманием изучают во многих лабораториях. Ведь можно надеяться, что, используя эту «онкоген- ную» РНК, ученым удастся перекинуть мост от онкогена к трансформирующему белку — непосредственному исполнителю воли онкогена, который изменяет свойства нормальной клетки и заставляет ее жить по законам раковой. Существование такого белка не вызывает сомнения: всякая генетическая информация воплощается в реальные клеточные процессы только через посредство белков. Мы уже знаем, что вирусный геном действительно входит в состав генома трансформированной клетки; мы знаем, что при определенных условиях он активируется и заставляет клетку синтезировать присущие вирусу информационные РНК. Значит, в опухолевой клетке обязательно должен происходить и следующий шаг — синтез каких-то специфических белков, выполняющих задания вирусных генов. Правда, ощутимых успехов исследователи здесь еще не добились: обнаружить загадочный белок до сих пор не удалось...
Онкоген, который передается по наследству 45 БЛИЖНЕЕ И ДАЛЬНЕЕ РОДСТВО ВИРУСОВ Гипотеза Хюбнера — Тодаро утверждает, что «чужая» ДНК, попавшая в состав клеточного генома многие миллионы лет назад и передававшаяся вместе с ним от поколения к поколению, должна была при этом испытывать на себе действие всех законов эволюции. Например, у эволюционно близких, родственных видов животных должны быть близкими и свойственные им онкорна- вирусы. А у видов далеких, давно разошедшихся в ходе эволюции, они должны иметь между собой мало общего. Эта закономерность должна относиться и к составу кодируемых вирусными генами белков-антигенов, входящих в состав вирусной частицы. Этот постулат также получил в последнее время довольно убедительное подтверждение. Были найдены, например, антигены, общие для вирусов различных линий мышей; найдены и межвидовые антигены, отражающие более отдаленное родство вирусов, например есть антиген, присутствующий во всех онкорнавирусах млекопитающих, но отсутствующий в вирусах птиц. Близкое и дальнее родство обнаружено и между геномами вирусов, которые поражают разные виды животных. Уже упоминавшийся в этой статье Р. Галло недавно установил, что РНК, выделенная из лей ко з- нЫх клеток человека, родственна геномам различных онкорнавирусов животных. И степень родства зависит от того, насколько эволюционно близок человеку тот или иной вид. Например, с геномом вируса саркомы обезьян у этой РНК оказалось 50% общего состава; с геномом вируса лейкоза мышей— уже 15%, с вирусом саркомы еще более дальних родственников — кошек меньше 5%, а с вирусом миелобластоза совсем уже далеких от человека птиц у этой РНК совсем не оказалось ничего общего. ВЕРНА ЛИ ВСЕ-ТАКИ ГИПОТЕЗА? За время, прошедшее с появления гипотезы Хюбнера — Тодаро, она, как мы видим, получила довольно основательные экспериментальные доказательства. Однако считать ее*полностью подтвержденной пока нельзя. Во-первых, еще не доказаны некоторые ее постулаты, о которых мы здесь не у помина-, ли. Во-вторых, мы не знаем, действительно ли могут вызывать рак онкорнавирусы, выделенные из нормальных клеток человека и животных. В-третьих, эта гипотеза не учитывает возможности развития опухолей под действием ДНК-содержащих вирусов, а между тем известно, что некоторые опухоли связаны с вирусами этой группы. Правда, появились сообщения о выделении и из таких опухолей онкорнавирусов, однако их роль здесь и их связь с ДНК-содержащими вирусами пока не выяснены. Кроме того, сейчас уже доказано, что способностью включаться в геном клетки обладают не только онкорнавирусы, но и ДНК- со держащие вирусы — как онкогенные, так и неонкогенные. На этом основании советские ученые И. С. Ирлин, А. Ф. Быковский и В. М. Жданов предложили новую гипотезу — по их мнению, злокачественное перерождение клетки может быть результатом включения в ее ДНК геномов самых разных вирусов. А Г. Темин недавно выдвинул еще одну новую гипотезу: он полагает, что главную роль в канцерогенезе может играть совсем другой механизм: если матричные РНК в клетке синтезируются с ошибками, то с помощью фермента ревертазы, о котором мы уже говорили, могут синтезироваться их ДНК-копии с теми же ошибками, и если потом такие «неправильные» участки ДНК будут включаться в геном, это приведет к искажению наследственной информации клетки... В какой степени та или иная из этих гипотез отражает истинное положение вещей — сказать пока трудно. Ясно одно: каким бы путем ни попадала «онкогенная» информация в геном клетки, ее реализация возможна только в том случае, если нарушена нормальная клеточная регуляция. А это значит, что путь к управлению процессами злокачественного роста так или иначе лежит через овладение механизмами генетической регуляции клетки. С этой точки зрения может показаться, что гипотеза Хюбнера — Тодаро носит несколько пессимистический характер: что уж говорить об управлении процессом, если в
46 Болезни и лекарства каждой клетке каждого из нас сидит готовый к своему злокозненному действию онкоген... Однако, по мнению авторов гипотезы, она, наоборот, дает основание для оптимизма. Ведь она предполагает существование некоего единого механизма злокачественного перерождения клеток, познание которого позволит избавить человечество не просто от той или иной формы рака, а от всевозможных опухолевых заболеваний. А если посмотреть на эту проблему шире, то нужно сказать, что для самой клетки перерождение в раковую вовсе не трагедия. Напротив, трансформация делает клетку бессмертной! Известно, что нормальные клетки способны расти и размножаться в искусственных условиях в течение всего лишь нескольких поколений, а затем они стареют и погибают. Злокачественная же клетка может существовать в культуре ткани неограниченно долго. Может быть, онкоген и есть тот необходимый элемент, который делает клетку бессмертной, и поэтому можно надеяться, что познание процессов, им вызываемых, и овладение законами генетической регуляции когда-нибудь превратит онкоген в инструмент омолаживания клеток и продления жизни организма? Лечат нуклеазы Против вирусных инфекций химиотерапия пока еще, за редкими исключениями, бессильна. Смертоносные для бактерий антибиотики и хи- мнотерапевтические препараты не действуют на вирусы— при вирусных заболеваниях их назначают лишь для того, чтобы предотвратить осложнения. Способы направленного воздействия на развитие вирусов в организме были найдены только в последнее годы благодаря успехам молекулярной биологин и генетики. В частности, исследования, выполненные в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения АН СССР иод руководством доктора биологических наук Р. И. Салганика, показали, что можно затормозить синтез вирусных нуклеиновых кислот, а значит, и размножение вируса в пораженных им клетках. Для этого нужно ввести в клетки ферменты нуклеазы, которые разрушают молекулы нуклеиновых кислот. Идея, которая лежала в основе этого метода, была относительно проста. Уже в середине 50-х годов стало известно, что вне клетки любой вирус представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты — РНК или ДНК, одетую в защитную белковую оболочку. Когда вирус встречается с клеткой, он или сразу впрыскивает в нее свою нуклеиновую кислоту, или же сначала проникает в клетку, а потом, уже внутри, сбрасывает защитную белковую оболочку. И в том и в другом случае обнаженные молекулы вирусных нуклеиновых кислот начинают самокопироваться, программировать синтез вирусных белков, и вскоре в клетке воссоздаются сотни новых вирусных частиц. Клетка поражается или гибнет, а вирусы выходят наружу н атакуют сотни новых клеток. В этом состоит существо большинства острых вирусных заболеваний человека, животных, растений и даже бактерий (которые тоже страдают от вирусов). Когда вирус находится вне клетки, его нуклеиновая кислота прочно защищена от многих внешних воздействий, в том числе и от ферментов, которые способны их расщеплять. Но когда вирус проникает в клетку и сбрасывает -белковую оболочку, его нуклеиновые кислоты должны стать чувствительны к действию нуклеаз. Именно такую идею Р. И. Салганик и его сотрудники подвергли проверке в многочисленных сложных экспериментах. Опыты показали, что и в культуре ткани, и в организме животных нуклеазы действительно тормозят синтез нуклеиновых кислот вирусов
Лечат нуклеазы 47 и задерживают их размножение. Прн этом собственные нуклеиновые кислоты клетки не страдают. Дело в том, что все чужеродные белки клетка захватывает и изолирует мембранами в особые внутриклеточные гранулы. В этих гранулах оказываются и нуклеазы, и вирусы. Там-то фермент и действует иа нуклеиновую кислоту вируса, не затрагивая нуклеиновых кислот клетки. Только когда была надежно доказана безопасность нуклеаз, открылся путь к клиническим испытаниям этих ферментов. Первым был подвергнут клиническим испытан ням фермент дезоксирибонуклеа- за (ДНКаза), специальность которого — разрушать молекулы ДНК. Его применили для лечения заболеваний, вызываемых ДНК-содержа- щими вирусами: аденовирусных конъюнктивитов, воспаления роговицы, связанного с поражением вирусом герпеса, а также опоясывающего лишая. Препарат оказался эффективным и был взят на вооружение врачами. Это было несколько лет назад. Но Р. И. Салганик и его сотрудники продолжили свои исследования. Они поставили перед собой задачу использовать в практике фермент рнбонуклеазу, разрушающий молекулы РНК, которая входит в состав многих опасных вирусов. В качестве одной из экспериментальных моделей они выбрали клещевой энцефалит. Это вирусное заболевание, переносчиком которого ■служат клещи, нередко протекает очень тяжело, дает высокий процент смертности, перенесшие его больные часто остаются калеками в результате параличей мышц. Единственным радикальным средством против этого заболевания был про- ти'воэнцеф элитный гамма-глобулин. Однако его лечебный эффект ограничен: препарат обезвреживает только те вирусные частицы, которые находятся в крови, и ие может проникнуть туда, где вирус оказывает свое главное повреждающее действие,— в нервные клетки мозга. Возбудитель клещевого энцефалита относится к РНК-содержащнм вирусам. Было естественно предположить, что РНКаза окажется в данном случае столь же эффективной, как и ДНКаза против вируса герпеса. Эксперименты подтвердили, что РНКаза действительно нарушает синтез вирусной РНК и размножение вируса в культуре ткани. К тому же выяснилось, что фермент может проникать не только в кровь, но и в клетки мозга, минуя барьер, непроходимый для гамма-глобулина. В 1967 г. по предложению Р. И. Салгаиика были начаты широкие испытания лечебного действия РНКазы при клещевом энцефалите. Под наблюдением находились более 500 больных. Половину из них лечили РНКазой, а остальным (контрольной группе) вводили протнвоэнцефалнтный гамма-глобулин. Сравнив полученные результаты, ученые убедились, что РНКаза обладает существенными преимуществами перед гамма-глобулином. При лечении этим ферментом почти в два раза сокращается продолжительность лихорадочного периода, быстро улучшается общее состоя н ие бол ьи ых. Но, пожалуй, самое ценное то, что число смертельных исходов при этом уменьшается более чем вдвое, а число осложнений (параличей и парезов) — в четыре с лишним раза. Важно и то, что ни у одного из больных, которых лечили новым препаратом, не было отмечено никаких аллергических реакции, в то время как проти- воэнцёфалитный гамма-глобулин нередко вызывал осложнение- — сывороточную болезнь. Приняв во внимание эти результаты, фармакологический комитет Министерства здравоохранения СССР разрешил применение РНКазы для лечения клещевого энцефалита в широкой врачебной практике. С того времени прошло немногим больше двух лет. И вот не так давно появились новые сообщения об успешном применении РНКазы — теперь уже для лечения вирусных менингитов, эпидемического паротита (свинки) и других болезней. Можно надеяться, что клеточные ферменты, предложенные сибирскими биологами, станут противовирусными средствами широкого спектра действия. С. МАРТЫНОВ
48 Проблемы и методы современной иауки ДНК размером с хромосому Одним из главных направлений молекулярной биологии стало сейчас исследование структуры хромосом. Здесь неизвестно многое: как упакована ДНК в хромосомах высших организмов, как ДНК взаимодействует с хромосомными белками, как меняется молекулярная организация хромосомы в процессе клеточного деления... Или вот еще очень важный вопрос: состоит ли ДНК хромосомы из многих отдельных фрагментов или это одна огромная молекула? Этот вопрос возник впервые в пятидесятых годах, когда стало ясно, что генетическим материалом клетки служит ДНК. Тогда казалось, что ДНК в хромосоме представляет собой набор многих фрагментов с молекулярным весом около 10 миллионов. Это представление сложилось потому, что никак не удавалось выделить более крупные молекулы ДНК. Старались выделять ДНК особенно осторожно, и все-таки выяснилось, что даже самое бережное обращение не гарантирует целостности этой молекулы: ничтожные количества ферментов, расщепляющих ДНК, гидродинамические напряжения при центрифугировании и даже механические силы, возникающие при набирании раствора пипеткой,— все это может привести и приводит к дроблению ДНК. Только совсем недавно, в 1973 году, был предложен новый физический метод определения длины ДНК в хромосоме. Этот метод свободен от тех, казалось бы, неустранимых недостатков, о которых шла речь выше. Его авторы, сотрудники Калифорнийского университета (США) Руфь Кэйвеноф и Бруно Зимм, получили почти несомненные доказательства существования молекул ДНК «размером с хромосому». Схематическое изображение опыта, ■ котором была определена длина ДНК. Вверху: внутренний цилиндр равномерно вращается — молекулы ДНК вытягиваются. Внизу: цилиндр остановился — ДНК приняли форму перепутанных клубков По новой методике, как ни парадоксально это звучит, не надо выделять ДНК. Представьте себе небольшой стакан, в который погружен цилиндр так, что между ним и стенками стакана остается небольшой зазор. Цилиндр свободно подвешен и может вращаться с постоянной скоростью, задаваемой вращением магнитного поля. Когда выключают магнитное поле, он продолжает крутиться по инерции. Если зазор наполнен раствором полимерных молекул, например ДНК, то инерционное вращение будет довольно быстро затухать, так как вытянувшиеся при движении цилиндра полимерные молекулы будут стремиться сокращаться, тем самым тормозя вращение. Время перехода молекул из вытянутого в равновесное клубкообраэное состояние зависит от их молекулярного, веса (длины): чем длиннее молекулы, тем дольше время затухания. Для первых экспериментов были выбраны клетки плодовой мушки дрозофилы, которая исследована генетиками «вдоль и поперек». Суспензию клеток наливали в неподвижный стакан и добавляли детергент, заставляющий клет-
ДНК размером с хромосому 49 САМЕЦ Самец и самка плодовой мушки дрозофилы и их хромосомные наборы. Цветом помечены хромосомы, для которых определена длина ДНК ки лопаться. Чтобы ферменты ДНКаэы не разрушали ДНК, эксперимент вели при температуре 50° С в присутствии вер- сена — вещества, прочно связывающего ионы магния. Известно, что без ионов магния, да вдобавок при такой температуре ДНКазы неактивны. Наконец, добавляли смесь ферментов, переваривающих клеточные белки, осторожно опускали в стакан цилиндр, приводили его во вращение и после выключения магнитного поля определяли время торможения цилиндра. Вы видите, что ни на одной из стадий опыта ДНК извлекать не приходится. Правда, молекулы ее находятся в среде, содержащей обломки клеточных оболочек, многочисленные белки и низкомолекулярные вещества. Но все эти компоненты имеют намного меньший молекулярный вес по сравнению с ДНК. А как было сказано, самое долгое время затухания определяется самыми длинными молекулами, то есть ДНК. Поэтому присутствие многочисленных посторонних веществ и даже разорванных молекул ДНК на окончательном результате никак не сказывается. Метод специфически приспособлен для измерения самых длинных из присутствующих в растворе молекул. Так что же показал эксперимент? Когда были взяты клетки дрозофилы дикого типа, то наибольшее время затухания оказалось равным одному часу. По расчетам, такое время требуется, чтобы сократились до первоначального размера молекулы ДНК с молекулярным весом около 40 миллиардов. Поскольку общий молекулярный вес ДНК в каждой хромосоме дрозофилы хорошо известен, нетрудно было сопоставить полученное значение с содержанием ДНК в двух самых длинных хромосомах. Сопоставление сразу же показало, что каждая из этих хромосом содержит не более двух, а скорее всего одну молекулу ДНК. Более того, когда были взяты клетки другого штамма дрозофилы, в которых имеется вдвое более длинная хромосома, то были обнаружены молекулы ДНК вдвое более длинные — с молекулярным весом 79 миллиардов. Таким образом, если исключить не очень вероятное предположение, что ДНК в хромосоме все-таки фрагменти- рована, но фрагменты связаны с помощью белка, устойчивого к действию добавленных экспериментаторами ферментов, то остается лишь один вывод: каждая хромосома содержит всего одну гигантскую молекулу ДНК, идущую без перерывов вдоль хромосомы, по всей ее длине. Этот результат покажется еще более интересным и удивительным, если учесть, что ДНК с молекулярным весом 40 миллиардов, будучи вытянутой, имеет длину около трех сантиметров! Кандидат физико-математических наук В. ИВАНОВ
50 Элемент №... [151] Калифорний В. И. КУЗНЕЦОВ В древних китайских летописях сохранилась запись о чудесной, необычайно яркой звезде, неожиданно возникшей на небосводе, которая затем постепенно угасла, и через два года от нее не осталось следа... Современные астрономы считают, что их давним предшественникам посчастливилось наблюдать редчайшее событие—рождение сверхновой звезды (supernovae, как ее нынче именуют в звездных каталогах). В нашей Галактике сверхновая вспыхивает примерно раз в несколько столетий. Астрономов двадцатого века выручают мощные телескопы — с нх помощью ученые наблюдают рождение ярких звезд на расстоянии в сотни световых лет, в отдаленных мирах. Из анализа летописей и современных наблюдений получалось, что сравнительно медленное убывание блеска сверхновой можно объяснить энергией какого-то радиоактивного изотопа с периодом полураспада, близким к постоянной времени ее затухания. ИЗОТОП ДЛЯ СВЕРХНОВОЙ? Долгое время ие находили подходящего изотопа. Наконец, в 1952 году среди новых ядер, извлеченных из продуктов термоядерного взрыва «Майк», был обнаружен удивительный изотоп — калифориий-254. Удивительный потому, что главным видом его распада оказалось спонтанное деление. Прежде подобные ядра в таблицах изотопов не числились. У спонтанно делящихся предшественников калифорния самопроизвольное деление составляло мизерную долю от полного числа актов распада. Так, на несколько миллионов альфа-распадов ура- на-238 приходится только один спонтанный распад. Да и у изотопов более тяжелых элементов, таких как плутоний и кюрий, споитаииое деление — событие необыкновенно редкое по сравнению с другими видами ядерных превращений. Удивительной оказалась и энергетика этого изотопа. Удельную мощность калнфор- ииевого источника трудно назвать иначе, как гигантской—10 000 квт/кг! Вполне подходящим для объяснения затухания сверхновой оказался и 66-дневный период полураспада калифориия-254... Возникла любопытная гипотеза: рождение сверхновой объяснялось космическим термоядерным взрывом, в котором из стабильных ядер, наглотавшихся нейтронов, образовывалось значительное количество калифорния-254; длительное послесвечение звездной материи объяснялось энергией распада калифорния. ПЕРВЫЕ АТОМЫ Элемент № 98 стал известен за два года до открытия «звездного» изотопа. В 1954 году американские ученые Стэнли Томпсон, Генри Стрит, Альберт Гиорсо н Глени Сиборг решили получить элемент № 98 и с этой целью поместили в поток быстрых гелиевых ядер микрограммовую мишень из кюрия-242, пожалуй, самого неподходящего для этой цели изотопа элемента № 96. У кюрия-242 очень высока удельная активность, и работать даже с микрограммовыми количествами подобного вещества весьма неприятно. Да и выход девяносто восьмого элемента в реакции кюрий + альфа-частица ожидался мизерным — слишком мало нейтронов в ядре 242Ст, а это, как хорошо известно физикам-ядерщикам, ведет к уменьшению к.п.д. реакции: при недостатке ядерных нейтронов шансы на образование новых элементов заметно уменьшаются. -Но другого пути не было. В 1950 году увеличить атомный номер облучаемого элемента-больше чем на две единицы еще не могли — са-
Калифорний 51 MdFm Es Cf Bk Cm Am 75 СЕК LuYbTuEr Ho DV Tb Gd Eu 50 СЕК На этих диаграммах — кривые вымывания лантаноидов и актиноидов на хроматографической колонке. Нетрудно убедитьсв, что последовательность выхода элементов в обоих случаях одинакова и что калифорний ведет себв здесь так же, как его аналог среди лантаноидов — диспрозий мыми тяжелыми ускоренными ядерными снарядами тогда были ядра гелия, альфа- частицы. Поэтому мишенью мог быть только кюрий, а других изотопов кюрия, кроме 242-го? еще не получили. Новый элемент родился в ядерной реакции ^2Cm + jHe-^24598 4-An. Получилн всего несколько тысяч атомов. Их нужно было отделить от кюрия-242, активность которого достигала 10й распадов в минуту — столько же альфа-частиц рождается в куске урана весом в несколько десятков килограммов. По предварительным оценкам (основанным на систематике свойств изотопов трансурановых элементов) ожидали, что период полураспада нового изотопа будет не более одного часа. Так что надо было спешить. Кюриевую мишеиь быстро растворили, раствор пустили в хроматографическую колонку с катионообмениой смолой «дау- экс-50» и стали промывать смолу элюен- том — сс-оксиизобутиратом аммония. Адсорбированные смолой атомы переходили в элюеит и вместе с ним просачивались сквозь смолу. Капли элюеита падали на платиновые пластинки, расположенные иа краю круглого вращающегося столика. Ожидаемый порядок выхода \'актиноидов определили заранее —в опытах с ^лантаноидами. Элемент № 98—аналог диспрозия — вышел из колонки вовремя. Его исследовали: период полураспада 24598 оказался равным 44 минутам. Новый элемент был назван калифорнием — в честь университета и штата, где были добыты его первые атомы. Авторы писали1: «Известно, что название диспрозий происходит от греческого слова «труднодоступный». Назвав открытый элемент калифорнием, мы хотели отметить, что первооткрывателям элемента пришлось столь же трудно, как в прошлом веке пионерам Америки трудно было достигнуть Калифорнии». ИЗОТОП В ТУПИКЕ Получить весовые количества калифорния в ядерных реакциях с заряженными частицами -г задача практически невыполнимая: слишком мал выход этого элемента при слиянии двух атомных ядер. Так, ядра кюрия, бомбардируемые альфа-частицами, как правило, делятся ими на ядра-осколки — девяносто восьмой появляется только в исключительных случаях. Поэтому весовые количества калифорния сегодня получают, облучая тяжелые изотопы плутония и кюрия в нейтронных потоках мощных ядерных реакторов, построенных специально для производства траисуранов. Иначе, в обычном реакторе, накопление калифорния будет протекать слишком медленно. Потре-
52 * Элемент №... буются десятки лет, чтобы плутоний или кюрий превратились в элемент № 98. На пути плутоний — калифорний в осколки превращаются 9999 ядер из 10 000. В конечном итоге на грамм калифорния затрачиваются 10 килограммов плутония-239. И все же потери в реакторе в тысячи раз меньше потерь при синтезе калифорния в пучке ускоренных ядер. Изотоп 252Cf, по существу, замыкает цепочку плутоний — калифорний. Это ядро слабо взаимодействует с нейтронами, его очень трудно превратить в еще более тяжелые изотопы. Калифорний-252 становится как бы естественным «тупиком» в реакторной цепи превращений плутония. В этом тупике и скапливаются ядра 252Cf. А более легкие изотопы — 249Cf, 230Cf, 25lCf —получаются в гораздо меньших количествах, хотя и стоят в предыдущих звеньях цепи превращений. Первые микрограммовые количества кали- фориия-249 были накоплены в 1958 году иа американском реакторе для испытания материалов. Тогда же синтезированы и первые чистые соединения калифорния: окись Cf203 и оксихлорид СЮС1. Для элемента № 98 характерна валентность 3+. Нитрат, сульфат, галогениды и перхлорат трехвалентного калифорния растворимы в воде. В другие валентные состояния калифорний переводится очень трудно. Лишь недавно радиохимикам Института физической химии АН СССР во главе с академиком В. И. Спициным и доктором химических наук Н. Б. Михеевым удалось получить двухвалентный калифорний, а американским радиохимикам — четырехвалентный (в виде твердого тетрафто- рида). КАЛИФОРНИЕВЫЕ ОСКОЛКИ Калифориий-252 оказался незаменимо полезен для многих физических исследований. Хотя основной вид распада калифор- иия-252 — альфа-распад, интенсивность протекающего параллельно спонтанного деления достаточно велика. Микрограмм калифорння-252 в единицу времени без воздействия извне дает столько же ядер-осколков, сколько микрограмм урана — при интенсивном облучении нейтронами в ядерном реакторе. Нет надобности объяснять, насколько проще изучать ядра-осколки, когда препарат находится «в руках» исследователя, а не запрятан за многометровую бетонную защиту атомного котла. Среди осколков калифорния были обнаружены уникальные ядра тяжелых изотопов гелия —6Не и *Не. Несколько микрограммов калифорния помещали в поток обычного гелия, который н увлекал за собой все ядра-осколки летучих элементов и, конечно, 6Не и 8Не. Гелий пропускали через змеевик, охлаждаемый жидким водородом. Атомы всех газов, кроме гелия, вымораживались и оседали на стенках. Только гелиевые атомы (и среди них радиоактивные изотопы элемента № 2) проходили змеевик без задержки и достигали детекторов ядерных излучений, где и регистрировался распад гелия-6 и гелия-8. Калифорниевые препараты дали возможность с высокой точностью измерить число вторичных нейтронов (число т|), возникающих при спонтанном делении. Оно оказалось очень большим: в среднем иа акт спонтанного деления 252Cf приходится 3,82 нейтрона. В цепной реакции деления урана или плутония это число заметно меньше. КАЛИФОРНИЕВАЯ ПУЛЯ Известно, что даже незначительная прибавка к величине г) сильно влияет на критическую массу делящегося материала, уменьшает ее. Поэтому после изучения ядерных свойств калифорния считалось, что можно изготовить калифорниевую мииибом- бу весом всего в несколько десятков граммов. В американских журналах печатались статьи с описанием храбрых снайперов, которые выстрелами из виитовок, заряженных калифорииевыми патронами, преграждают путь целым армиям. Но, судя по научным публикациям, дальше сенсации дело не пошло: пока атомную взрывчатку выгоднее делать из плутония. Выше приводился расчет, что иа десяток граммов калифорния необходимо израсходовать сотню килограммов плутония. А сто килограммов плутония — это много...
Калифорний 53 НЕЙТРОННЫЕ КОНСЕРВЫ Главное применение калифорния — изготовление мощных п чрезвычайно компактных источников нейтронов. Грамм калифорния-252 испускает около 3-Ю12 нейтронов в секунду. В острие самой тонкой иглы свободно размещается микроскопическая крупника калифорния весом в одни микро- грамм. А эта крупинка порождает миллион нейтронов в секунду и вместе с иглой ее можно ввести, скажем, в злокачественную опухоль. Нейтроны будут разрушать область опухоли, прилегающую к острию иглы, а вокруг острия (поскольку пробег их мал) здоровые ткани останутся невредимы. Нейтронный источник микроскопических размеров полезен и для изучения внутреннего строения мягких тканей. Рентгеновские лучи хорошо выявляют структуру скелета и чужеродные тела, по изменения мыши с помощью рентгеновского аппарата выявить сложно. Нейтроны в отличие от рентгеновских квантов сильно рассеиваются ядрами легких элементов, и по характеру рассеяния нейтронного потока можно судить о строении мягких тканей или любого вещества, состоящего в основном из легких элементов. Калпфорнневые нейтроны подходят и для разведки нефтяных пластов — нейтронного каротажа. Нефть состоит из водородосодер- жащнх молекул, хорошо замедляющих нейтроны. Кроме того, нефть, как правило, не загрязнена примесями, поглощающими нейтроны. Благодаря ьтим обстоятельствам нефтяной пласт —великолепный нейтронный отражатель. Поэтому, когда счетчик и связанный с ним калнфорнневый источник достигают нефтяного пласта, индикатор отмечает усиление нейтронного потока. Многие исследователи прочат большое будущее калифорнию-252 как перспективному изотопу для нейтронного актнвационного анализа. КАЛИФОРНИЕВАЯ ПРОГРАММА Значение калифорния подчеркивается уже тем, что программа накопления трансурановых элементов в современных ядерных реакторах ориентирована в основном на получение калнфорння-252. В США, например, ежегодно предусматривается производство грамма калифор- пня-252. Для работы с этим изотопом создаются специальные химические лаборатории. В реакторах накапливают и другие изотопы калифорния, с массовыми числами 249, 250, 251. Нечетные изотопы делятся тепловыми нейтронами и по своим ядерным характеристикам намного превосходят ураи-235 н плутоний-239. В цепи реакторных превращений нечетные изотопы калифорния не образуются в больших количествах именно благодаря их отличным ядерным характеристикам: такие изотопы сильно поглощают нейтроны и в конечном счете превращаются в изотоп калифорннн-252. Время работает на транс\ раковые элементы. В я черных реакторах так или иначе накапливаются тяжелые изотопы плутония и кюрия. Пройдут десятилетня, и этих веществ накопится достаточно много, чтобы развить производство относительно дешевого калифорния, снабдить им ученых, геологов, инженеров... II тогда его преимущества — как источника нейтронов, а может быть, и как источника энергии — окажут существенное влияние на человеческое бытие. ПОПРАВКА В части тиража прошлого номера журнала формула на стр. 25 (правая колонка вверху) по ошибке была напечатана в зеркальном изображении.
Вещи и вещества Еще раз о синтетических v_ полах О проблемах пола, по которому мы ходим, наш журнал уже однажды писал, в № 11 за 1966 г. В этой первой публикации говорилось, в частности, и о том, как химические материалы преображают полы наших домов, о том, что благодаря этим материалам полы ^ наших квартир становятся красивее, дешевле и, главное, проще по устройству. С тех пор прошло семь лет. За эти годы отечественная промышленность освоила производство синтетических полов или, говоря техническим языком, синтетических напольных покрытий. Предвижу закономерный вопрос: «А как же лино- ^ леум — синтетический материал, известный много лет?» Конечно, покрытие из линолеума можно считать i синтетическим, но обычный линолеумный пол синтетический отчасти. Дело в том, что напольное покрытие состоит, как минимум, из двух частей: верхней — гладкой, т
Еще раз о синтетических полах 55 износостойкой и нижней — тепло- и звукоизоляционной. Последнюю обычно делают из льняных очесов, пеньки и других природных волокнистых материалов, которым присущи все недостатки природных соединений, и в частности способность к гниению. Вдобавок, изготовление такой подстилки достаточно трудоемко. Чтобы сделать подстилку не подверженной действию грибков и микроорганизмов, нужно было приготовить синтетический волокнистый материал, удовлетворяющий основным требованиям строителей. В принципе по теплоизоляционным и звукоизоляционным свойствам этим требованиям отоечает холст из любого синтетического волокна. Но, во- первых, он не должен выделять летучие вещества и, во-вторых, необходимо превратить обычное волокно в рулонный материал необходимой ширины. Подбором материала и разработкой технологии занялись специалисты Калининского комбината строительных материалов № 1 и Всесоюзного научно-исследовательского института синтетических волокон. Еще несколько лет назад во ВНИИСВе были разработаны способы получения нескольких видов синтетического войлока или, как говорят специалисты, синтетического нетканого материала. Вначале этот материал использовали главным образом как фильтровальный: из него сделаны, например, воздушные фильтры на автомобилях «Жигули». И хотя сам нетканый материал и исходные материалы для его получения (полипропилен и полиэтилен в виде крошки) далеко не новинка, способ производства, разработанный в Калинине, достаточно оригинален — на него выдано несколько авторских свидетельств. Главное здесь в том, что при производстве нетканого материала исключены все традиционные текстильные и швейные операции: вытяжка, гофрировка, шитье и т. п. Me- чтод основан на так называемом аэродинамическом формировании. Полимерную крошку плавят в эк- струдере, а расплав продавливают через фильеры; полученные бесконечные нити подхватываются воздушной струей и переносятся на ленточный транспортер или вращающийся барабан. В полете волокна еще вытягиваются, слегка остывают и, осаждаясь на холодный барабан или ленту транспортера, слипаются, образуя холст. Очевидно, толщину такого холста легко регулировать, меняя расход полимера или скорость транспортера (число оборотов приемного барабана). Первые партии синтетического пола комбинат выпустил осенью 1972 года. А сейчас его производство идет уже полным ходом. Вот объявление из «Калининской правды» (№ 40, 17.11.1974): «Калининский комбинат стройматериалов № 1 принимает заказы от организаций н промышленных предприятий на изготовление лп- нолеумного покрытия для пола по размерам, указанным заказчиком. При изготовлении покрытий проводится противоусадочная термостабилпзация линолеума. Настил готового покрытия может проводиться без применения клеющих мастик». Обратите внимание на последнюю фразу: без мастик! Нетканый холст не нужно склеивать с линолеумом: два материала достаточно хорошо сцепляются силой трения — нетканый холст имеет очень шероховатую поверхность. Поэтому «ковер» из такого холста накрывают таким же по размеру ковром из линолеума и закрепляют по периметру комнаты плинтусами. Вот и все. Этот же нетканый материал строители попробовали использовать для звукоизоляции стен и потолков, для подстилки под паркет. Результаты неизменно оказывались хорошими. Теперь этот материал начинают использовать и в производстве холодильников, и в автомобилестроении. Какие еще отрасли промышленности заинтересуются нетканым холстом, можно трлько гадать. Но заинтересуются определенно. И. В. ЛУКИН
56 Информация СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Совещание ло органической кристаллохимии. Ноябрь. Рига. Институт органического синтеза АН Латвийской ССР (Рига, 6, ул. Айз- крауклес, 21). Совещание по химии нитро- соединений. Ноябрь. Москва. Институт органической химии АН СССР A17334 Москва В-334, Ленинский проспект, 47). 4-е совещание «Высокотемпературная химия силикатов и окислов (гетерогенные равновесия в окисных системах, кинетика твердофа- зовых процессов, условия синтеза и свойства силикатных и окисных материалов)». Ноябрь. Ленинград. Институт химии силикатов АН СССР A99164 Ленинград В-164, наб. Макарова, 2). Всесоюзное научно-техническое совещание ло газонаполненным полимерам и их применению в народном хозяйстве. Октябрь. Владимир. Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол F00006 Владимир 6, ул. Фрунзе, 77). 5-е совещание по дозиметрии интенсивных потоков ионизирующих излучений. Ноябрь. Москва. Научный совет по химии высоких энергий. A17334 Москва. В-334, Воробьевское ш., 2-6). Конференция «Побочное действие лекарственных веществ (гормональные препараты)». Октябрь. Москва. Управление по внедрению новых лекарственных средств МЗ СССР A03051 Москва К-51, Рахмановский пер., 3). МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Конференция ло магнетизму и магнитным материалам. Декабрь. США, Сан- Франциско. Симпозиум по использованию ионизирующей радиации для стерилизации биомедицинских материалов и биологических тканей. Декабрь. Индия, Бомбей. 19-й международный молочный конгресс. Декабрь. Индия, Нью-Дели. КНИГИ В ближайшее время выходят в издательстве «Н а у - к а»: Аналитическая химия малых концентраций элементов. Сб. статей. 2 р. 50 к. Т. П. Жузе. Сжатые газы как растворктели. ВО к. Ал. А. Петров. Химия алка- нов. 1 р. 40 к. М. А. Порай-Кошиц, Л. О. Атовмян. Кристаллохимия и стереохимия координационных соединений молибдена. 1 р. 75 к. С. Б. Саввин, Э. А. Кузин. Электронные спектры и структура органических реагентов. 1 р. 45 к. Теория и практика жидко- фазного окисления. Сб. статей. 2 р. 50 к. С. П. Яценко. Галлий и его взаимодействие с металлами. 2 р. 35 к. ВЫСТАВКИ Народная республика Болгария — 30 лет по пути социализма. 16 октября — 15 ноября. Москва, ВДНХ СССР. Выставка ФРГ. 1В—31 октября. Москва, парк «Сокольники». «Специальные машины для выпуска упаковочных материалов для химической и фармацевтической промышленности». Устроитель — фирма «Коциммер», Италия. 1В—25 сентября. Москва, Центральный стадион им. В. И. Ленина, павильон «Солнечный». ВДНХ СССР . В октябре и ноябре в павильоне «Химическая промышленность» будут работать выставки: «АСУ - технология - 74» (с участием стран СЭВ); Использование вторичных энергетических ресурсов; Особо чистое стекло из кварца в промышленности. В октябре в том же павильоне будут проведены: семинар «Расширение ассортимента и повышение качества товаров бытовой химии с применением крем- нийорганических соединений»; встречи «Производственные объединения — прогрессивная форма управления промышленностью», «Пути улучшения качества минеральных удобрений и серной кислоты». НАЗНАЧЕНИЯ Член-корреспондент АН СССР М. С. ГИЛЯРОВ назначен председателем Советского национального комитета по Международной биологической программе (МБП). Член-корреспондент АН СССР А. В. ЖИРМУНСКИЙ утвержден председателем Объединенного ученого совета по биологическим наукам Дальневосточного научного центра АН СССР. ОБЪЯВЛЕНИЕ Центральный институт научной информации по строительству и архитектуре Госстроя СССР в ближайшее время выпускает обзор «Глубокая очистка и повторное использование сточных вод». 4 уч.-иэд. л., 40 коп. Обзор высылается после предварительной оплаты или наложенным платежом. Заказы направлять по адресу: 125047 Москва 47f ул. Горького 38, ЦИНИС.
Информация 57 НОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ Эти лекарственные средства серийно выпускает отечественная медицинская промышленность. Применять их следует только ло назначению врача. При отсутствии препаратов в продаже обращайтесь в аптекоуправления. РАСТВОР АДИПИНАТА ПИПЕРАЗИНА Новая форма широко известного противоглистного препарата, содержащая кроме действующего вещества (пипераэина) также лимонную кислоту, сахарный сироп, бенэоат натрия. Препарат обладает приятным кисло-сладким вкусом и поэтому особенно хорош для детской практики. Противопоказан при органических заболеваниях центральной нервной системы. Литература: М. Д. Машковский. Лекарственные средства. М., 1972, т. 2, с. 420. ХЛОРОФТАЛЬМ По химическому строению— 0,0-демитил-A-окси-2, 2, 2- трихлорэтил)ч}>осфонат; применяется как средство, суживающее зрачок, для понижения внутриглазного давления при глаукоме. Механизм действия препарата связан с блокированием фермента холинэстеразы. Водные растворы хлоро- фтальма, начиная с 1 %-ной концентрации, обладают бактерицидными свойствами. Литература: Г. П. Воробьева, 3. А. Филатова. «Офтальмологический журнал», 1969, № 2, с. 94. ГИДРОХЛОРИД ЛИКОРИНА Ликорин — алкалоид, содержащийся в растениях семейств амариллисовых и лилейных. В малых дозах усиливает секрецию слюнных и бронхиальных желез. Препарат отличается от существующих отхаркивающих средств более сильным действием; кроме того, он уменьшает или снимает спазмы бронхиальной мускулатуры. Применяется в виде таблеток как отхаркивающее средство при воспалительных процессах в легких и бронхах, сопровождающихся усиленным образованием мокроты, а также при брон- хоэктатической болезни и бронхиальной астме. Большие дозы препарата могут вызвать тошноту, рвоту; в этом случае прием препарата следует прекратить. Как и другие отхаркивающие и рвотные средства, противопоказан при открытых формах туберкулеза легких и других заболеваниях со склонностью к легочным кровотечениям, при органических заболеваниях нервной и сердечно-сосудистой системы, при язве желудка и двенадцатиперстной кишки. Литература: М. Д. Машковский. Лекарственные средства. М., 1972, т. 1, с. 284. ДИТЕТРАЦИКЛИНОВАЯ МАЗЬ Действующее начало мази — Ы,1\1'-(дибензилэтилен- диамино) -диметилтетрацик- лин, или дитетрациклин, отличающийся от тетрациклина только более длительным действием. Применяется для лечения инфекционных заболеваний глаз (эпидемические конъ- юктивиты V( пр.). Противопоказаний к применению мази нет. Единственное ограничение — повышенная индивидуальная чувствительность к препарату. Литература: А. Б. Черномордик. Рациональное применение антибиотиков, Киев, 1973, с. 206. S Открыта подписка на новые научные журналы, кото- < s рые издательство «Наука» будет выпускать с января. | s 1975 г. Представляем два из них, посвященные тео- s S ретическим проблемам химии. < | «БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ» 5 > Главный редактор — академик Ю. А. ОВЧИННИКОВ. < ? Журнал будет печатать статьи об экспериментальных s > работах по химии органических веществ, участвую- s S щих в важнейших процессах жизнедеятельности s § (биополимеры, биорегуляторы и др.) и изучаемых в s § связи с их биологической функцией. Будут публико- < > ваться также краткие сообщения в виде писем редак- < 5 тору. < > Адрес редакции: 117312 Москва В-312, ул. Вавилова, < 5 34. | г «координационная химия» | 5 Главный редактор — член-корреспондент АН СССР 5 5 Ю. А. БУСЛАЕВ. , | > В журнале будут публиковаться статьи по теоретиче- s > ской координационной химии и экспериментальные s > материалы по комплексообразованию и комплексным s ? соединениям, гомогенному катализу, кристаллохимии, | > спектрохимии координационных соединений, бионе- s > органической координационной химии. s > Адрес редакции: 117071 Москва В-71, Ленинский § | проспект, 31. 3 ? Оба журнала будут выходить ежемесячно. Стоимость s ? годовой подписки на каждый журнал — 21 р. 60 к. |
58 Страницы истории Воспоминания о Павле Павловиче Кобеко Н. М. РЕЙНОВ БЛОКАДА Когда враг приблизился к Ленинграду, институт решили эвакуировать в тыл. Что говорить, многие люди мечтали выбраться из осажденного города. На станции Кушелевка стоял готовый к отходу поезд, перед вагонами теснилась толпа. А где-то далеко уже слышалась канонада. В этой толпе на перроне находился и Кобеко. Но только он был не среди отъезжающих, а среди провожавших. Павел Павлович остался в городе, хорошо представляя себе, какие бедствия ему угрожают. Остались и Софья Владимировна, и мать Павла Павловича — тоже: что бы ни случилось, быть всем вместе. Всего в институте осталось 17 научных сотрудников и человек пятьдесят технического персонала — те, кто был связан с работой для нужд Ленинградского фронта. Они составили Ленинградский филиал Физтеха. Странно было слышать это название, но ведь институт-то был эвакуирован. Руководителем филиала вначале оказался человек, мало подходящий для этой миссии. Угля на обогрев здания не хватало, и новый директор начал с того, что распорядился спустить воду из отопительной системы. Как будут работать люди в неотапливаемом здании — об этом он не думал. Вмешался Кобеко. Он настоял на том, чтобы отапливали хотя бы одно крыло здания. Всех, кто жил далеко от Физтеха, Павел Павлович переселил в институт. И перетащил в институт нескольких «посторонних» ученых, оставшихся в городе, чтобы они не погибли в одиночестве. Было очень важно, чтобы все находились вместе: так легче было бороться с голодом и холодом, и только так можно было работать. С гордостью могу сказать, что в Физтехе смертность была ниже, чем где-либо в городе. И дальше Кобеко явочным порядком взял в свои руки все управление филиалом. Директор с удовольствием устранился, а вскоре и вовсе отбыл — «по-английски» — не прощаясь. Физтех оказался в сравнительно тихом районе. Вражеская артиллерия стреляла из района Дудергофа, и снаряды до Физтеха не доставали. Доставали самолеты. Одна бомба угодила в березу под окнами библиотеки. Вздрогнуло все здание, но никто из людей не пострадал. Другая разворотила решетку Политехнического института, как раз перед входом в квартиру А. Ф. Иоффе.. Были убиты два человека. Рассказывать о нашем быте в первую блокадную зиму? Это кажется мне невозможным. О судьбе осажденного Ленинграда написано много, но все сказанное до сего времени — это только надводная часть айсберга. О подводной его части, наиболее трудной стороне жизни, по-моему, вряд ли кто сумеет написать, а надо бы. Жили в институте, спали в лабораториях. Сражались с крысами — это была изнурительная позиционная война, со своими маленькими успехами и позорными пора- Литературная обработка Г. Шингарева. Продолжение. Начало в № 8.
Воспоминания о Павле Павловиче Кобеко 59 жениями, со своей тактикой и стратегией, атаками и оборонительными боями. Жадные звери наглели с каждым днем. А нас становилось все меньше... Вот один будничный день 42-го года. Утро. Перечень вопросов, которые предстоит решить новому руководителю филиала П. П. Кобеко. Кого сегодня отправить за водой на озеро — ее привозили в бочке на санках, упряжка состояла из 4—5 истощенных сотрудников. Кого послать в управление военно-восстановительных работ за обещанными двумя парами башмаков — это на площади Островского, двадцать пять километров в оба конца. Задача нелегкая для обессилевшего человека. Как распределить олифу... Тут требуется одно небольшое разъяснение. В этих воспоминаниях пойдет речь о научных открытиях и изобретениях, сделанных Павлом Павловичем во время войны; многие из них принесли громадную пользу осажденному городу. Но пусть молодой читатель не пожимает плечами, если я сейчас назову в числе этих изобретений идею извлекать из красок олифу, на которой они были приготовлены в лучшие времена. Ведь олифа — это растительное масло. Тут понадобилась особая технология: нужно было удалить из олифы свинцовые соли. «Установкой» для очистки служила плита в квартире А. П. Александрова (нынешнего директора Института атомной энергии). Путем ряда операций масляная краска не то чтобы превращалась в деликатес, — сказать это значило бы несколько приукрасить действительность, — но скажем так: переводилась в относительно съедобное состояние. Одним словом, на олифе жарили хлеб — те самые ежедневные 125 грамм, а с весны — котлеты из ботвы турнепса. Изобретение Павла Павловича распространилось по городу. Нас осаждали просители, звонили из всевозможных учреждений, требуя технической консультации о том, как добывать из красок олифу. Институт даже брал подряды на очистку олифы для других организаций и за это получал долю продукции для своих сотрудников. Вообще ленинградцы ухитрялись добывать пищу из самых невероятных источников. Отдирали обои, которые в хорошие времена приклеивались мукой или крахмалом. Из остатков этого клея пекли лепешки. Та же участь постигла библиотеки, в которых удавалось разыскать книги, переплетенные с помощью мучного клея. Но тут человеческая изобретательность столкнулась с серьезным конкурентом: за книгами охотились крысы. МОРОЗ Угля хватило до весны 1942 года. На следующую зиму топлива не было. А ветер с Финского залива дул свирепый, и холод;) завернули до 35 градусов ниже нуля. В двух шагах от Физтеха находился великолепный парк Политехнического института, где по сей день зеленеют старые березы. Я уж не говорю о том, что вокруг нашего собственного института стояло много рослых красавцев. Вот бы спилить одно деревце! Но Ленсовет строго запретил рубить деревья в городских парках,.несмотря на топливный кризис. Это решение неукоснительно выполнялось: дисциплина среди ленинградского населения была не ниже, чем в воинских частях — ведь город был тот же фронт. Кобеко добился, чтобы нам разрешили разобрать на дрова стоявший неподалеку деревянный дом. (Сейчас, точно в память об этом доме, там стоит котельная, обогревающая институт.) Все ходили вокруг этого заброшенного дома, как кот вокруг клетки с птичкой, но разобрать целый дом для кучки еле переставлявших ноги людей было непосильным делом. Уже пошли в ход стулья, старые стеллажи... Уже кто-то с вожделением поглядывал на нашу прекрасную библиотеку. И все-таки удалось не только сохранить наши книги, но и библиотеку Института химической физики — сотрудники, обессилевшие, истощенные, перевезли ее на саночках в Физтех, потому что обезлюдевшее здание института Химфизики не охранялось. Наконец, выход был найден. Павел Павлович нанес визит командиру бронетанкового полка, стоявшего рядом с нами. Приехал огромный танк, и солидный двухэтажный
60 Страницы истории особняк ко всеобщей радости рухнул, превратившись в груду великолепных сухих бревен. Начали разбирать эту гору... У Павла Павловича был оригинальный метод руководства тяжелыми работами: он первым приступал к делу. Так было всегда, чем бы ни приходилось заниматься: скалыванием льда, очисткой территории или кладкой печей. Итак, он взобрался на развалины дома и принялся сбрасывать бревна. Он был голоден и истощен, как все, но твердил, что работа спасает: сложишь лапки — конец. Прошло больше тридцати лет с той первой военной зимы, многое поблекло в памяти, но эти мелочи, навсегда дорогие, никогда не забудутся. Теперь я могу сказать, не стесняясь, что мы все в Физтехе были тогда буквально влюблены в Павла Павловича. Все товарищи были одинаково дороги для нашего руководителя. Он заботился о каждом и, должно быть, придавал большое значение тому, чтобы никого не выделять: даже для жены своей, работавшей в качестве рядового сотрудника института, он не делал исключения. Бывало и так, что он отдавал часть собственного пайка кому-нибудь, чье состояние становилось угрожающим. Он помнил обо всех. Профессору С. К Давиденкову, генетику» когда ему уже стало не под силу приходить в институт, он регулярно посылал долю из пайков, получаемых за размагничивание кораблей на Неве. (Об этом размагничивании я расскажу немного ниже.) А вот еще факт, о котором теперь мало кто помнит. Для самых тяжелых дистрофиков в городе были организованы особые стационары: один из них находился в Доме ученых на Лесном. В стационаре человека обмывали, переодевали в чистое белье, подкармливали. Павел Павлович успевал позаботиться и о том, чтобы вовремя поместить в стационар ослабевших от голода научных работников. Одного из них, С. Я. Никитина, он сам привез в Дом ученых и на руках внес на второй этаж. Никитин выжил. Сколько людей, буквально стоявших на краю могилы, было спасено и здравствует по сей день благодаря хлопотам Павла Павловича Кобеко! ИСТОРИЯ ЭСКАПОНА Вряд ли мне удастся описать все, что было сделано Павлом Павловичем в осажденном Ленинграде. Ограничусь несколькими, наиболее интересными примерами. У зенитной батареи, установленной на Марсовом поле, перестали действовать автоматические наводящие системы. Выяснилось, что используемый в этих системах изоляционный материал состарился и утратил свои изолирующие средства. Материалом этим служил полиэтилен, закупленный леред войной в Англии. В €<Комиссии по реализации оборонных изобретений» — существовала такая комиссия при горкоме партии, и Кобеко был ее членом — доложили, что зенитчики вынуждены перейти на стрельбу обычным методом, без автоматики, что, естественно, снизило частоту попаданий. Тогда Павел Павлович предложил испробовать вместо полиэтилена один из полимеров, созданных в Физтехе. Я уже говорил о том, что в тридцатых годах в лаборатории Кобеко велись поиски высокочастотных диэлектриков; оказалось, что наиболее перспективны в этом смысле полимеры. Развитие радиотехники, радиолокации и высокочастотной кабельной промышленности потребовало совершенных изоляционных материалов, которые не меняли бы своих свойств под влиянием высоких частот. Чтобы ясно было, о чем идет речь, достаточно сказать, что без такого материала не может работать радарная установка, невозможна качественная передача звука и изображения по радио и телевидению, неосуществима избирательность при передаче нескольких разговоров по одному проводу и т. д. В предвоенные годы над созданием такого диэлектрического материала трудились многие лаборатории в разных странах мира. Первыми добились успеха англичане: они создали полиэтилен. Во время войны применение полиэтилена позволило создать следящие системы для обнаружения самолетов и стрельбы по ним. В Германии для этой же цели бып использован стирофлекс.
Воспоминания о Павле Павловиче Кобеко 61 Так вот, когда понадобилось заменить импортный полиэтилен, Павел Павлович предложил свой полимер. Технологию его изготовления разработал под руководством Кобеко аспирант Л. Т. Пономарев, Сырьем служил натрий-дивиниловый каучук, вещь сравнительно недорогая, получаемая у нас в стране в большом количестве. Павел Павлович придумал для нового материала название «эскапон». Расшифровывается так: СК — синтетический каучук и ПОН — начало фамилии аспиранта. По всем основным характеристикам эскапон не уступал полиэтилену. Сейчас, конечно, промышленность использует более совершенные изоляторы, но тогда, во время Отечественной войны, у нас еще не было ничего подобного и открытие П. П. Кобеко пришлось как нельзя кстати. А главное, оправдались его прогнозы, еще довоенные. Однако главная трудность, как известно, состоит не в том, чтобы родить гениальную идею, а в том, чтобы ее «внедрить». Тем более во время войны. В блокированном городе не нашлось предприятий, куда можно было бы передать отработанную технологию изготовления эскапона. Павел Павлович решил наладить производство продукта в институте. Дело это было непростое: институт — не завод. Самой ответственной операцией была полимеризация каучука в горячих прессах, откуда изделия выходили в виде плит. Из этих плит потом изготовлялись нужные детали. Как это ни покажется удивительным, но Физтех довольно скоро начал выдавать эскапон, и притом в довольно большом количестве. По ходу дела производство было рационализировано, изготовили прессформы, в которых получали уже готовые детали. Павел Павлович распределил сотрудников по сменам, и работа шла круглосуточно. Но в конце концов наш кустарный цех уже не в силах был удовлетворить растущий спрос. Эскапон как заменитель полиэтилена в следящих системах стал настолько популярен в военных кругах, что его начали отправлять самолетами из Ленинграда на другие участки фронта. Мы предложили всем, кто нуждался в нашей продукции — каждому предприятию, — организовать производство у себя. Эскапон стали выпускать на нескольких заводах, сначала в Ленинграде, а потом и в других городах. Примерно в это же время Павел Павлович предложил использовать эскапон для изоляции в высокочастотных кабелях. Кое-кто пожимал в ответ на это плечами. Какие, дескать, кабели: до того ли нам сейчас. Но Павел Павлович настаивал, говорил, что диэлектрические свойства эскапона помогут решить насущные задачи многоканальной связи, локации, а там и телевидения. Он умел смотреть далеко вперед. Павел Павлович сам «пробил» свое предложение в горкоме. Заручившись там поддержкой, он отправился на окраину Васильевского острова, на завод «Севкабель». В те дни завод, что называется, еле шевелился. Но все-таки работал. Нужно сказать, что перед войной кабельная промышленность шла в гору. Все же самая главная проблема — изоляция провода — так и не была по-настоящему решена. Применяли полиэтилен, керамику, полистирол. Несколько позже на «Севкабеле» начали осваивать два типа высокочастотных кабелей с диэлектриком из стирофлексовых шайб. Но и стирофлекс тоже не был идеальным материалом. Главное — производство его у нас не было налажено, и его приходилось покупать за границей. И вот теперь мы под руководством Кобеко изготовили несколько тысяч колпачков из эскапона — они должны были служить опытным образцом. На заводе были испытаны два отрезка высокочастотного кабеля с изоляцией из этих колпачков. В городе не было чистого, хорошо промытого каучука. Пришлось использовать недоброкачественное сырье. Короче говоря, тысячи трудностей, как всегда, навалились со всех сторон. То того нет, то другого. И все-таки дело увенчалось успехом. На завод «Севкабель» был доставлен трофейный кабель с подбитой немецкой подводной лодки. Кабель был на стирофлексной изоляции. Сравнили с нашим эскапоном. Оказалось, что наша изоляция не хуже, проще в изготовлении и дешевле.
62 Страницы истории После войны вышли в свет «Очерки истории Ленинграда». Пятый том посвящен блокаде. В этой книге есть фотография Кобеко, он изображен в окружении рабочих и инженеров завода «Севкабель». Смотрю на эту фотографию и вспоминаю те дни: как раз в то время на заводе был изготовлен первый кабель на эскапонной изоляции. КОГДА ГРЕМЯТ ПУШКИ Принято считать, что «когда гремят пушки, умолкают музы», но это неверно. Во всяком случае не умолкла та муза, которая знакома мне ближе, чем другие, — муза физики. Зимними вечерами, когда вдалеке отчетливо слышался гул канонады, мы все, физ- теховцы, собирались вокруг Павла Павловича Кобеко и обсуждали наши проблемы. Наука была как свет огня, сближавшего и обогревавшего всех нас. Нечего и говорить о том, что все помыслы участников этих ночных ученых советов были'сосредоточены на обороне нашего города. Крохотный наш филиал ощущал себя частью фронта. Был такой случай. В трескучий мороз невдалеке от Черной речки, в зоне расположения Комендантского аэродрома, среди бела дня патруль задержал подозрительную личность: некто в штатском, с рюкзаком за плечами катил на велосипеде к аэродрому. А велосипед тогда в городе был едва ли не самым быстроходным транспортом. В рюкзаке оказались неизвестного назначения приборы, похоже военные. Началась долгая процедура проверки личности задержанного, зазвонили телефоны, словом, прошел не час и не два, прежде чем убедились, что человек, ехавший с рюкзаком, действительно тот, за кого он себя выдавал. Человек этот был профессор, член-корреспондент Академии наук СССР П. П. Кобеко. Он направлялся на аэродром для испытания кислородных аппаратов новой конструкции... Много можно было бы рассказать о проблемах, над которыми тогда трудился наш институт. Расскажу кратко о том, как удалось решить задачу, от которой буквально зависела жизнь и смерть окруженного города. Речь пойдет о Дороге жизни — знамени- v той автотрассе, проложенной по ладожскому льду. ОЗЕРО Позвольте мне в качестве очевидца сказать несколько слов о том, что представляла собой эта дорога. Когда в последних числах августа сорок первого года Ленинград был осажден гитлеровскими войсками, единственной транспортной коммуникацией, которая еще связывала город с внешним миром, оказался ладожский водный путь. До войны озеру не придавали должного значения. Теперь его пришлось, можно сказать, осваивать заново. Осенью, под ураганным обстрелом, были построены пристани, оборудованы пункты погрузки и выгрузки. Завоз грузов в блокированный с суши город осуществлялся поначалу через Тихвин с перегрузкой в Новой Ладоге на суда Ладожской флотилии. В ноябре на озере бушевали штормы. Вражеская авиация топила суда. Затем навигация прекратилась, и до тех пор, пока на озере не окреп лед, огромный город мог получать лишь ограниченную помощь по воздуху — самолетами. Как спасения ждали морозов, а погода, как назло, все никак не могла установиться. От местных рыбаков было известно, 'что Ладожское озеро неспокойно в течение всей зимы. Здесь нередки бураны, иногда лед трескается, разводья доходят до нескольких метров. И даже когда озеро окончательно замерзло и по трассе пошли машины, путь все еще был ненадежен: то там, то здесь лед надламывался. Трассу приходилось менять. Наконец, дорога наладилась. Вдоль всего пути были устроены пункты питания и обогрева, расставлены дорожные знаки. Дорога жизни функционировала круглые сутки. «
Воспоминания о Павле Павловиче Кобе ко 63 Новым ударом для нас была потеря Тихвина: немцам удалось перерезать железную дорогу между Тихвином и Волховом. Пришлось строить автомобильную дорогу в обход Тихвина. Путь по ней до Ленинграда увеличился до 300 километров. Прокладка обходного пути была тяжелой задачей: местность кругом совсем глухая, чащобы, а тут еще зверский мороз, бураны и снегопады. Можно представить себе, как велика была радость ленинградцев, когда спустя полтора месяца Тихвин был отвоеван вновь. После восстановления разрушенных мостов через реки открылось сквозное движение через Тихвин до станции Войбокало, а позднее была построена железнодорожная ветка от Войбокало до самого восточного берега Ладожского озера. Ннтн ледовых дорог, проложенных по замерзшему Ладожскому озеру, связали Ленинград с «Бопьшой землей» Ледовая трасса дала возможность эвакуировать из города больных, раненых и обессилевших от голода людей — было необходимо самым срочным образом вывезти из города все нетрудоспособное население, круглым счетом 500 тыс. человек. В Ваганове, на западном берегу, был разбит палаточный городок на 2000 мест. Здесь дожидались посадки в машины. Естественно, транспорта не хватало. Многие отправлялись пешком, толкая перед собой свой скарб. В тридцатиградусную стужу им предстояло прошагать по льду добрых тридцать километров. Шли больные, шли женщины, дети, обвязанные платками, белые от инея, — не шли, а ползли. РЕЗОНАНС Из-за опасности воздушных атак ночью машины шли с замаскированными фарами. В пургу на дороге начались аварии. Командование было вынуждено отменить светомаскировку. Разумеется, прорезанная лучами фар Дорога жизни представляла отличную цель для врага. Но оказалось, что потери от бомбежек меньше, чем потери от аварий и провалов машин под лед. Выяснилось одно обстоятельство, на первый взгляд совершенно необъяснимое. Когда грузовики шли в Ленинград, максимально нагруженные, катастрофы были сравнительно редки. А вот на обратном пути, с голодными и больными людьми, с женщинами, со стариками — словом, со значительно меньшим грузом — машины неожиданно проваливались. Что за чертовщина!
64 Страницы истории Членов Комиссии по реализации оборонных изобретений вызвали к секретарю обкома А. А. Жданову. Предстояло обсудить положение на ледовой трассе. Жданов сообщил, что продовольствие, завезенное через Ладогу, позволило не только увеличить дневную выдачу на каждого ленинградца, но даже создать в городе некоторый неприкосновенный запас. В город доставляется топливо. Удалось переправить по ладожскому льду большое количество боеприпасов, воинские части, артиллерию, даже танки. Одним словом, Дорога жизни оправдала свое название. Но что делать с авариями? Жданов сказал, что ученые обязаны найти выход — выяснить причину. На этом совещании, где в качестве члена Комиссии присутствовал и я, выступил Павел Павлович Кобеко. Он попросил поручить ему изучение этого вопроса. У него уже были кое-какие соображения на этот счет. На другой день после совещания Павел Павлович сделал сообщение в институте о колебаниях льда, которые могут быть вызваны движением автомобиля. Он напомнил известный пример с солдатами на мосту. Когда отряд шагает в ногу, колебания опор, вызванные мерными движениями сотен ног, совпадают с собственными колебаниями моста — имеет место явление резонанса. От сложения колебаний амплитуда их резко увеличивается, и мост проваливается, хотя его грузоподъемность намного превышает вес всего шагающего войска. Подобное явление нетрудно воспроизвести в лаборатории; оно используется для исследования упругости материалов. В этом случае исследуемое вещество аналогично мосту на опорах, а роль солдат выполняет кварцевый стержень, соединенный с образцом. Приложенное к стержню высокочастотное поле раскачивает образец. Павел Павлович задался целью разработать в Физтехе методику регистрации колебаний льда в разных условиях, а потом с ее помощью прямо на месте выяснить причину аварий. Главное, надо было создать никогда еще не существовавшую аппаратуру — изобрести приборы, которые могли бы записать, что происходит со льдом в разную погоду под влиянием различных статически* и динамических нагрузок. Установка для работы на открытом льду должна быть неприхотливой, не очень тяжелой, компактной, чтобы с ней легко было управляться. И конечно, все это в максимально короткий срок. Вообще-то говоря, поведение льда под нагрузкой изучалось и раньше; в частности, измерялись колебания льда водоемов при помощи аппаратов, устанавливаемых на самом льду. В свое время публиковались кое-какие работы на эту тему. Но нам всем было ясно, что в таких, мягко говоря, невыгодных условиях для научной работы, какие предстояли на Ладожском озере, в темноте, под обстрелом, на зверском ветру, а главное, для той цели, которая была перед нами поставлена, все сделанное прежде ни к черту не годилось. История не знала чего-либо подобного ладожскому ледяному шоссе. Нужны были быстрые, оперативные, а главное, непрерывно продолжающиеся измерения и нужна была автоматическая регистрация результатов: не станут же немцы сложа руки наблюдать, как мы будем ковыряться возле наших установок. Павел Павлович буквально заболел этой проблемой. Мобилизовал всех работников Физтеха, кто еще был в состоянии шевелиться. Подбадривал людей, применяя методы поощрения, которые нынешнему читателю будет трудно оценить; например, можно было услышать, как Павел Павлович говорил в коридоре некоему кандидату физико-математических наук, тонкому и звонкому от вечного недоедания, но в данный момент выполняющему ответственные обязанности токаря по металлу: «Товарищ Марей, если вы сегодня закончите изготовление барабана для установки — постараюсь выкроить для вас еще 20 граммов олифы...» А установка уже была придумана, она существовала, но существовала главным образом в голове у Кобеко. Снова возник всегдашний вопрос: где взять материалы для изготовления деталей прибора? Попробовали было заказать их какому-нибудь заводу, но ничего не вышло.
Воспоминания о Павле Павловиче Кобеко 65 В блокированном городе каждая промышленная точка, если она действовала, была до- отказа загружена собственными заданиями. Надо было выкручиваться самим. «ПРОГИБОГРАФ» Мы с Кобеко и еще двумя сотрудниками шли через парк Политехнического института. Видим: ограда газонов укреплена на подставках из превосходного чугуна. А нас в то время одолевала неотступная мысль: из чего отлить станину для установки. Обратиться за разрешением разобрать ограду? Но куда и к кому?.. Недолго думая, выкапываем из-под снега подставку и, оглядываясь, точно грабители, взваливаем ее на санки. Подставка весила килограммов тридцать. Четыре голодных физтеховца, ввалившиеся в институт со своей добычей, были встречены всеобщим ликованием. Кто-то подхватил нашу молоденькую машинистку и сделал тур вальса. В общем, это был день удачи. Садовая подставка, обработанная на станке, послужила идеальным основанием для нашей установки, и вскоре мы приступили к монтажу. Аппаратуру для регистрации колебаний льда было решено смастерить из деталей старых телеграфных аппаратов. Для переговоров на Главный почтамт отправился на велосипеде сам Павел Павлович. (Всю блокаду он ездил по городу на велосипеде, даже зимой.) Телеграфное начальство, узнав, для чего нам понадобился этот антиквариат, охотно нам его подарило. От Физтеха до почтамта в оба конца добрых два десятка километров. Захватив дневной паек, институт в полном составе выступил в поход за деталями. К вечеру вернулись, таща полные рюкзаки. Идея Павла Павловича оказалась правильной. Из старых вращающихся систем был смонтирован первый регистрационный прибор. Мы окрестили его прогибографом. Самым сведущим в токарном и механическом ремесле человеком, — моим, можно сказать, конкурентом, — оказался Марей, тот самый кандидат физико-математических наук, который был удостоен премии в 20 граммов олифы за досрочное изготовление барабана. Он обучал профанов искусству обработки деталей и сам работал на нескольких станках. Спустя немного времени была изготовлена первая партия прогибо- графов, все аппараты были отрегулированы и оснащены приспособлениями для работы на открытом льду. На очередном заседании Комиссии по реализации оборонных предложений Кобеко доложил, что мы готовы. Командовение фронта выделило нам для переброски аппаратуры машину-полуторку, каждому едущему выдали роскошное обмундирование — ватник и полушубок. Ехали четверо: Кобеко, Марей, Левензон и Рейнов. Павел Павлович сел с шофером, мы трое устроились в кузове, прижавшись друг к другу. По дороге машину несколько раз останавливали — проверка документов. Наконец приехали на станцию Ржев к а, вдребезги разбомбленную. На путях стоял состав — три вагона. Мы перетащили туда свое имущество. Поезд двинулся в район Осиновца. Подъехали к берегу. Впереди в морозной дымке расстилалось до самого края земли громадное Ладожское озеро. НЕЧТО О ТЕОРИИ ВОЛН Солдаты, обслуживавшие ладожскую дорогу, помогли нам сделать проруби, на кромке льда были установлены прогибографы. Исследования начались. Для начала мы применили три серии приборов; установки были размещены вдоль всей дороги. Уезжая на Ладогу, Кобеко распорядился продолжать изготовление прогибографов. И хорошо сделал: неприятель заметил наши работы на льду и с успехом выводил из строя установки, а заодно и самих исследователей. Необходимо было иметь запас приборов. Начиналась вторая блокадная зима. По мере того как мы втягивались в работу 3 Химия и жизнь № 9
66 Страницы истории на Ладоге, аппарат был усовершенствован. Модель, которой мы дали название «ЛФТИ-3», автоматически регистрировала состояние льда, записывая показания прогиба в натуральную величину от 1 до 20 сантиметров. Прибор был устроен так: на станине из чугуна крепилось направляющее приспособление, по которому перемещался шток. Шток был соединен с проволокой, уходящей в прорубь; на конце проволоки находился груз, этот груз лежал на дне озера. Карандашные стрелки-писчики вычерчивали на ленте вращающегося барабана колебания ледяного покрова. Вода в прорубях замерзала. То и дело приходилось вылезать из укрытия и очищать прорубь от шуги — мелкого рыхлого льда. Выход нашла Софья Владимировна Кобе- ко: она предложила вмораживать в лед трубу, через которую в прорубь время от времени подливали трансформаторное масло. Благодаря маслу прорубь не замерзала в самую лютую стужу. Бывало и так, что из-за обстрела невозможно было заменить вышедшие из строя установки. Тогда колебания льда определялись упрощенным способом. Ночью пробивали две проруби на расстоянии примерно сорока метров друг от друга, у каждой проруби стоял человек с секундомером. Колебания льда сопровождаются заметными на глаз колебаниями уровня воды в прорубях. Это давало возможность определить время распространения волны между прорубями; зная расстояние между ними, легко было вычислить ее скорость и длину. Но, конечно, основные данные были получены с помощью прогибографов. Кривые записи колебаний ледяного покрова показывали, что лед находится в непрерывном движении, работает, как говорят в технике, «на усталость». Нужно сказать, что наши установки с многочасовой автоматической регистрацией колебаний, впервые использованные для динамических исследований поведения льда под нагрузкой, позволили обнаружить некоторые закономерности, которые прежде были вообще неизвестны. Степень деформации льда зависит от скорости движения транспорта. Это был самый главный вывод. Когда скорость транспорта была меньше скорости распространения колебательной волны, стрелка прибора начинала регистрировать колебания льда до приближения автомашины*— так, как рельсы начинают дрожать еще до того, как вдали покажется поезд. При высоких же скоростях движения машин колебания льда появлялись уже после прохода автомобиля. Критической оказалась скорость, близкая к 35 км/час. При этой скорости взмахи стрелки достигали максимума в момент, когда машина проходила мимо прибора. Не стану подробно описывать все результаты наших наблюдений, скажу лишь, что большое значение имеет интерференция волн сотрясения льда, которая возникает при встрече двух машин или когда одна машина обгоняет другую. От каждой машины идет своя волна, эти волны накладываются друг на друга. Сложение амплитуд грозит разрушить лед. Что и происходило на Ладожском озере на наших глазах. Особенно же опасной — как и предполагал Павел Павлович — ситуация становится, когда транспорт идет со скоростью, близкой к скорости распространения ледовой волны. В этом случае даже одна машина может вызвать гибельный резонанс, хотя бы раньше здесь проходило много машин с гораздо большими грузами. Соображения Павла Павловича относительно механизма возникновения волнообразных колебаний льда сводились к следующему. Это отнюдь не акустические волны, так как скорость распространения звука* в толще льда раз в сто превышает скорость волн, зарегистрированных нами. Последняя ближе к скорости распространения колебаний в воде. Для случая, когда длина волны во много раз превосходит ее глубину (высоту), скорость распространения волны в свободной воде определяется известным уравнением Лагранжа. В наших наблюдениях, при глубине озера 5 метров, эта скорость оказалась близкой к уже приведенной мною цифре: 25—35 км/час. На очередном заседании Комиссии по реализации оборонных предложений Кобеко
Воспоминания о Павле Павловиче Кобеко 67 кратко изложил результаты исследований. Он составил таблицы и формулы для расчета движения по ладожской трассе с любыми грузами. Предложения Павла Павловича были вот какими: 1. Избегать движения со скоростью, близкой к скорости распространения колебательной волны. Ехать со скоростью либо ниже 25 км, либо выше 40 км в час. 2. Не обгонять впереди идущий транспорт. 3. При параллельном движении расстояние между двумя машинами должно быть не менее 150—200 метров. 4. Соблюдать сугубую осторожность вблизи берега. Здесь недопустимо встречное или параллельное движение из-за отражения волн от берега и опасности интерференции волн. Именно этим объясняются частые провалы вблизи берегов. Таблицы-инструкции П. П. Кобеко были размножены и использованы на всем фронте. Аварии прекратились. ТАНКИ НА ЛЬДУ Наш вывод о том, что характер деформации ледяного покрова определяется не столько тяжестью груза, сколько скоростью его передвижения, пригодился для решения тактических задач, связанных с переправой по льду. Павел Павлович встречался с военными специалистами, нередко сам выезжал на передовые позиции. Когда началась подготовка к прорыву блокады, репетиции по форсированию замерзшей Невы проходили при его участии. И наступил день, когда танкисты повели машины по льду, с ходу на большой скорости форсировали крутой берег и ворвались в расположение врага, захватив его врасплох. Кто мог подумать, что танковые подразделения отважатся форсировать лед! Советы Павла Павловича были использованы и при испытаниях безопасности прохода железнодорожных составов по временному деревянному мосту у Шлиссельбурга, построенному после прорыва блокады. А зимой 1943—1944 г. инструкция о передвижении войск по льду, составленная Кобеко, помогла окончательно изгнать врага из Ленинградской области. Предстояло перебросить из Ленинграда в район Ораниенбаума ударные части наступающей армии. Побережье Финского залива было в руках противника, уверенного, что лед — достаточная преграда для наших войск. Надо полагать, для немецкого командования было полной неожиданностью, когда десятки тысяч людей вместе с боевой техникой в считанные часы и без единой аварии переправились через залив и ударили в тыл оккупантам. Исследования деформации льда были продолжены в более спокойной обстановке на Суздальском озере, расположенном отнюдь не возле города Суздаль, а под Ленинградом, сравнительно недалеко от Физико-технического института. В конечном счете выводы П. П. Кобеко получили общенаучное значение, они составили немаловажный вклад в учение о физическом состоянии и поведении льда и в качестве оригинального раздела физики твердого тела сохранили это значение по сей день. «НОВОЕ ОРУЖИЕ» ФИЗТЕХА От Физтеха до Смольного, где собиралась Комиссия по реализации оборонных предложений, добрых десять километров. Не помню случая, чтобы Кобеко отсутствовал на каком-нибудь заседании. На велосипеде или пешком, но непременно добирался. Обо всем не расскажешь... Хочу хотя бы кратко упомянуть еще о двух-трех нововведениях Павла Павловича. Артиллерийский снаряд снабжен медным пояском. Меди в городе не хватало. Когда комиссия занялась этим вопросом, Павел Павлович предложил заново рассчитать баллистические характеристики снарядов. Дело в том, что артиллерийские снаряды изготовлялись на ленинградских заводах по 3*
68 Страницы истории нормативам мирного времени, с поясками, имевшими запас «на срабатываемость». В условиях, когда враг был под носом, не грех был пренебречь старыми баллистическими нормами. Предложение Павла Павловича было одобрено, и в результате на каждый поясок стало уходить почти вдвое меньше дефицитной меди. Весной, кажется, сорок второго года произошла следующая история. В районе Си- нявина наши части захватили населенный пункт, где оказался склад немецкого военного снаряжения и боеприпасов. На складе, среди аккуратно разложенного имущества, были обнаружены металлические сосуды с узким горлом, вроде тех, какие применяются для транспортировки сжиженных газов. Сосудов было очень много — сотни, а может быть, и тысячи. По мнению членов Комиссии по оборонным изобретениям, это могли быть снаряды для начинки газами. Возникла мысль использовать сосуды в качестве зажигательных снарядов. Эту идею подал П. П. Кобеко. Кто-то из военных предложил использовать простое зажигательное приспособление. Состав воспламеняющейся смеси был подобран из сырья, которого в городе было вдоволь: древесные опилки и трансформаторное масло. Было изготовлено несколько та- v ких снарядов — так сказать, опытная партия, — и эту партию привезли на полигон, находившийся возле станции Ржевка. Поглядеть на наше изобретение приехали А. А. Жданов и командующий фронтом Л. А. Говоров. Мнение Говорова было для нас особенно важным, так как он артиллерист и лучше, чем кто-либо, мог оценить сувенир, который мы собирались презентовать фашистам. Выстрелили раз-другой — снаряды образцово рвались, на месте взрыва полыхало пламя. После этого была изготовлена большая партия. Снаряды делали вручную сотрудники Физтеха и рабочие Охтенского завода под руководством Кобеко. В один прекрасный день наше оружие обрушилось на неприятеля. Эффект превзошел все ожидания. Блиндажи, склады, дома, где засели гитлеровцы, — все так и запылало. Думаю, что кроме материального ущерба это «новое оружие» нанесло врагу и ^ определенный моральный урон. Ведь фашистская пропаганда твердила, что население ч Ленинграда уничтожено, погибло под бомбами и от голода; дескать, еще усилие, и доблестные войска рейха войдут без боя в пустой город. И вдруг такой удар. МИНЫ В феврале 1942 г. в Ленинград по Ладожской трассе приехал А. П. Александров, один из ведущих ученых Физико-технического института, работавший еще в 30-х годах над проблемой защиты кораблей от магнитных мин. Анатолий Петрович упал как снег на голову, привез приветы от друзей, которых встречал на флоте, и несколько посылок от военных для их родных. Мы встретили его с восторгом, а он, пораженный нашим видом, с ужасом смотрел на нас. Городской транспорт не действовал, и ему пришлось пешком разносить по адресам посылки, которые взялся доставить. Уже таял снег; полумертвый город как бы силился сбросить с себя зимний саван. На почерневших цоколях домов, выщерб- * ленных осколками снарядов, стояли надписи: «Во время артобстрела эта сторона улицы наиболее опасна», — к которым ленинградцы с мрачным юмором кое-где дописали: «Но и противоположная небезопасна». Вернувшись в Физтех, Александров рассказывал, как, разыскав один адрес, он долго стучался, наконец услышал в коридоре шарканье ног. Выглянула фигура — трудно было сказать, мужчина это или женщина. Прошелестел еле слышный голос: €*3ачем вы стучите? Дверь всегда открыта». Александров спросил: здесь ли живут такие-то? И показал посылку с продуктами. Женщина — это была все-таки женщина — ответила — да, такие-то действительно живут, вернее, жили, так как несколько дней назад вся семья умерла с голоду. €<Впрочем, можете сами убедиться, они еще здесь».
Воспоминания о Павле Павловиче Кобе ко 69 Вс время войны Александров руководил размагничиванием кораблей на действующих флотилиях. Он бывал и в Мурманске, и на Черном море, в осажденном Севастополе. С этой же целью — наладить работу по ограждению судов Балтийского флота от магнитных мин противника — он был откомандирован в блокированный Ленинград. Проинструктировав директора филиала Физтеха Кобеко, Александров улетел на другие моря. Дело было не из легких. Финский залив и устье Невы буквально кишели этими минами. Флот оказался заперт — суда стояли по всей Неве. Во время вражеских налетов корабли открывали огонь. Они поддерживали и операции сухопутных войск. Напротив Адмиралтейства стоял знаменитый крейсер «Киров». Когда начинали говорить его пушки, в домах на набережной дрожали стекла (там, где они уцелели) и сыпалась штукатурка. Чтобы дать кораблям выйти в залив, их нужно было размагнитить. Во главе с Павлом Павловичем физтеховцы приступили к выполнению нового задания. Несколько магнитных мин, выловленных в Финском заливе, были доставлены в институт, разгадать принцип их действия не составляло особого труда. И довольно скоро была разработана программа защитных мероприятий. Еще летом 1941 года А. П. Александров вел работу по размагничиванию кораблей в Ленинграде, в Кронштадте и Прибалтике, затем ее продолжали В. М. Тучкевич, С. Я. Никитин и Борис Докукин. Но зимой работы по размагничиванию не велись, и В. М. Тучкевича, а затем С. Я. Никитина, совершенно обессилевших, из Ленинграда вывезли. Теперь же Александров проинструктировал оставшихся, и с весны 1942 года на дебаркадере, стоявшем у Литейного моста, снова стала работать станция размагничивания. Сотрудники Физтеха оснастили ее приборами, и вскоре к этой пристани стали причаливать одно за другим суда, большие и маленькие, чтобы пройти противомагнит- ную обработку. Очень много сил отдала этому делу В. А. Иоффе. Физтеховцам пришлось иметь дело и с другими минами. Когда гитлеровцы начали отступать, они оставили в земле вокруг Ленинграда около 12 миллионов противопехотных мин — обширные заминированные поля. Мины были какой-то новой конструкции, отыскивать их существовавшими тогда методами было трудновато. Только-только начала налаживаться мирная жизнь, а тут опять взрывы и жертвы. Особенно много гибло саперов. На заседании Комиссии по реализации оборонных предложений было доложено, что на тысячу обезвреженных мин подрывается один человек. И это не считая раненых. Я не буду все это расписывать подробно. Расскажу только один факт. На одном из ближайших заседаний Кобеко предложил простой и оригинальный способ обезвреживания любых снарядов, скрытых в земле. По его просьбе военное командование предоставило в наше распоряжение старый танк. (В осуществлении этого замысла Павла Павловича участвовал и я.) Вместо башни был установлен компрессор, создававший постоянное давление воздуха порядка 10—12 атмосфер в специальной емкости — рессивере. Танк шел вперед, выставив перед собой вместо пушки резиновый шланг, перемещавшийся в горизонтальной плоскости. Мощная воздушная струя, вырываясь из шланга, вспахивала землю перед танком, мины взрывались, а танк оставался невредимым. Грустно, что о Павле Павловиче Кобеко, ученом необычайного дарования, замечательном организаторе, сейчас почти никто не вспоминает. Это был подлинный патриот, делавший свое дело неустанно и скромно, без показухи, без напыщенных фраз и актерских жестов. Можно удивляться тому, что в Ленинграде нет ни памятника Кобеко, ни даже улицы, названной его именем. Но обо всем, что он совершил, не расскажешь в беглых заметках. Так же, как не расскажешь обо всем пережитом в блокаду. Для этого понадобилась бы целая книга- Окон чание следует
70 Новости отовсюду НА ВЕНЕРЕ — ТИХО И НЕ ПЫЛЬНО Обработка данных, полученных во время полета автоматической межпланетной станции «Венера-8», позволила сотрудникам Института прикладной математики АН СССР сделать предварительную оценку скорости ветра в венерианской атмосфере. Оказалось, что у поверхности планеты в момент снижения спускаемого аппарата станции погода стояла тихая — скорость ветра была около 0,5 м/сек; по земной шкале Бофорта это «тихий ветер» в 1 балл. С высотой скорость ветра росла и в 50 км от поверхности достигала 140 м/сек. На основании тех же данных можно сделать вывод и о том, что нижняя атмосфера Веиеры практически свободна от пыли: если на поверхности и есть мелкие частицы твердого вещества, то поднять их в воздух такой слабый ветерок не может. ИНКУБАЦИЯ В НЕВЕСОМОСТИ Один из экспериментов проведенных на «Скайлэ- бе», как будто бы доказал, что в условиях невесомости сроки инкубации сокращаются. На борт орбитальной станции были доставлены контейнеры с яйцами непарного шелкопряда, отложенными в августе 1973 года. В обычных земных условиях насекомые из этих яиц стали бы появляться в феврале — марте 1974 года. А в условиях невесомости первые непарные шелкопряды вылупились уже i декабре 1973 года. Уж не значит ли это, что одной из крупнейших отраслей промышленности в космосе ста нет когда-нибудь строительство инкубаторов, причем не для гусениц, а, скажем, для кур? САМИ СЕБЕ ТЕРМОСТАТ Для выращивания культур микроорганизмов нужна определенная температура; термостат — необходимая принадлежность любой микробиологической лаборатории. Однако исследования, проведенные в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, свидетельствуют о том, что микробы могут и сами поддерживать, нужную им температуру, выделяя тепло, образующееся в ходе окислительных процессов жизнедеятельности. При этом температура долгое время остается на строго постоянном, оптимальном для данных микроорганизмов уровне и не зависит от колебаний температуры внешней среды. БАКТЕРИИ ДЛЯ ЮПИТЕРА В щелочном источнике, расположенном в северной части Калифорнии, недавно были обнаружены бактерии, прекрасно переносящие высокие концентрации едкого натра. Они спокойно росли и размножались даже тогда, когда содержание едкого натра в растворе в десять раз превышало максимально допустимое для живых организмов. По сообщению английского журнала «Spaceflight» A974, № 2), исследователи, проводившие эти эксперименты, считают, что «каустикостойкие» организмы вполне могли бы существовать на Юпитере: атмосфера там щелочная, а наличие собственного источника тепла обуславливает, возможно, и наличие обширных областей с вполне приемлемой для жизни температурой. СВЕЧА ИЗ ПЛАЗМЫ Автолюбителям хорошо известно, сколько неприятностей могут доставить не-
Новости отовсюду 71 1 исправные искровые свечи I зажигания. Недавно, как сообщает газета «Financial Ti- Imes» A3 февраля 1974 г.), I создано более надежное I устройство — реактивная ■плазменная свеча зажигания.: I Турбулентная плазменная Iструя с высокой скоростью I инжектируется в камеру Iсгорания, образуя расширяющийся факел пламени. По' I теоретическим подсчетам ■ английских инженеров, та- |кой факел сможет обеспе- |чить идеальное сгорание ■ обедненной топливной сме- |си, что в свою очередь поз-1 I волит экономить горючее и [уменьшить загрязнение воз-1 |духа выхлопными газами. I ЭЛЕКТРОФОРЕЗ |В ОМАГНИЧЕННОМ ГЕЛЕ IУ «магнитной» воды обнаруживаются все новые и но- I вые необыкновенные свой-1 |ства. Вот и еще одно. Как! |сообщает журнал «Доклады! АН СССР» A974, т. 215, |№ 4), в полиакриламидном I I геле, приготовленном на I |омагниченной воде, гораздо! |лучше идет электрофорети-1 |ческое разделение белков I кыворотки крови: фракции ] Iпроходят в нем расстояния, I [на 8—10% большие, чем в I I обычном. I ЛАЗЕРОМ ПО СТЕКЛУ |Разработан новый способ из-| I готовления оптических во-1 [локон для передачи свето-| |вых сигналов, телефонных I сообщений и другой инфор-| мации. Для сплавления стек-] ла и формования световодов] длиной свыше полутора ки-1 лометров используют луч I мощного газового лазера на| двуокиси углерода. Оптиче-1 ское волокно, весьма чув-| |ствительное к малейшим за- I грязнениям, получается I сверхчистым. I У КОГО РЕФЛЕКСЫ ЛУЧШЕ! Способность животных к| обучению — образованию I I определенных условных I рефлексов — определяется I многими факторами. А ис- I следования, проведенные I физиологами в последнее I время, показывают, что ус- I пехи в обучении зависят... I и от пола. У молодых крыс- I самцов рефлексы выраба- | тывались скорее, чем у их I ровесниц-самок. А в старо- I сти, наоборот, большие спо- I собности проявляют самки. I Подобные различия, по-ви- I димому, связаны с возраст- I ными изменениями соотно- I шения в организме мужских j I и женских половых гормонов которые оказывают большое влияние на обучение и память. КУКУРУЗА КУКУРУЗЕ РОЗНЬ Кукуруза — прекрасный корм для сельскохозяйст-1 венных животных. Но в ка-1 ком виде кукуруза наибо-| лее полезна? Исследования, I предпринятые недавно в I США, показали, что лучшие I результаты дает скармлива-1 ние крупному рогатому ско-1 ту свежих початков воско-1 вой спелости. Несколько! худший результат дает спе-1 лая жареная кукуруза. I И третье, последнее место I занимает спелая кукуруза, I не подвергшаяся никакой I обработке. А самые лучшие! результаты получили, скарм-| ливая крупному рогатому! 1 скоту новый гибридный I сорт кукурузы с повышен-! ным содержанием лизина. I ЦЕМЕНТ ДЛЯ ХИРУРГИИ I Чехословацкий журнал «Ве-| да а живот» сообщает, что! скоро специальный вид це-| мента будут использовать! при хирургических операци-1 ях. В ортопедической хирур-| гии этот материал уже оправ-1 дал себя — он служит для! соединения кости с искус-1 ственным суставом. I Цемент для хирургии за-| стывает в течение трех-че-|
72 Новости отовсюду I тырех минут, и затвердева- I ет навсегда. Он прошел I проверку в клиниках США и I Англии и дал положитель- I ные результаты. СВЕТ И МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ Сравнительно недавно было! установлено, что все живые! клетки в темноте светятся! очень слабым, незаметным! для глаза светом, который! можно зарегистрировать! только с помощью чувстви-1 тельных фотоумножителей.! Клетки растений, например,! испускают зелено-оранже-1 вое свечение. Оно резко! усиливается при поврежде-1 нии их каким-нибудь физи-1 ческим или химическим фак-1 тором и таким образом сви-1 детельствует о степени по-1 вреждения клеток: чем! I сильнее они светятся, тем! больше повреждены. I Это свойство клеток ис-1 пользовано учеными из! Всесоюзного института! риса для определения мо-| i розоустойчивости растений.I ! Их замораживают в течение! 5—20 минут, а потом поме-1 щают в воду. Оттаивая,! растения дают вспышку све-| чения, по величине которой! можно судить о морозо-1 устойчивости: чем слабее! свет, тем устойчивее расте-1 ние. I ПРОТИВОЯДИЕ ИЗ МОРЯ Химик, профессор Юкио| Танака из Монреальского! университета и токсиколог! Джерри Ф. Стара из США! открыли вещество, которое! может служить эффектив-1 ным противоядием при ле-1 чении отравлений, вызван-1 ных металлами, особенно! свинцом и кадмием. Это! вещество — макромолеку-1 лярное соединение, содер-1 жащееся в определенных! водных растениях, живущих! в море, и в цитрусовых! плодах. Оно хорошо соеди-1 няется с ядовитыми метал-1 лами; образующиеся сое-1 I динения не ассимилируются! организмом и легко выде-1 ляются. По утверждению! исследователей, это вещест-1 во не утрачивает эффектив-1 ности даже в случаях, I когда опасные металлы по-| падают в организм при ды-| хании. Это важное свойство,! особенно для металлурги-1 ческих производств, где вI окружающую среду выде-1 ляются ядовитые газы, со-1 держащие свинец и кадмий. I ЭКОНОМИЧНЫЙ ВОДОПРОВОДНЫЙ КРАН ' Когда мы намыливаем руки, I вода из крана льется впус-1 тую. В крупных водопровод-! ных системах таким обра-! зом ежедневно теряются ты-1 сячи кубометров воды, на! очистку которой уходят! большие средства. Одним! словом, в условиях голод-1 ного водяного пайка — это! сейчас удел многих горо-1 дов мира — обычные краны! нельзя не признать расто-1 чительными. I Исключительно зкономич-1 ный водопроводный кран! изобретен и запатентован в| Венгрии. Работает он так.1 Когда к крану подносишь! руки, от движения воздуха] начинает вибрировать осо-1 бый чувствительный элемент,| он включает магнитный вен-i тиль, который и открывает! кран. Стоит отвести вымы-1 тые руки, как чувствитель-1 ный элемент перестает виб-1 рировать и вода не льется. I О новом кране сообщил! венгерский журнал « Elet es I Tudomany». I ПИСТОЛЕТ МАРКИ I «ФУМОВАП» I В отличие от кольтов, брау-1 нингов и смит-вессонов! пистолет марки «фумовап»! заряжается не свинцовыми! пулями, а бумажными пат-1 ронами, которые пропитаны! пестицидами. Когда стрелок! нажимает на спусковой крю-| чок, включается батарейный! электронагреватель, пести-1 цид испаряется и вылетает!
Новости отовсюду 73 в виде туманного облачка из ствола. Пистолет сконструирован в Англии для фумигации теплиц и складов. ГРИБЫ ВМЕСТО ТЕЛЯТ Говорят, что грибы по питательности не уступают мясу; но сейчас речь пойдет не о полноценной вегетарианской диете. Телята пользуются особым уважением сыроделов: из желудка молочных телят готовят сычужный фермент, створаживающий молоко, причем так, что сгусток получается ровным и плотным. Однако сычуг можно в принципе заменить ферментами, выделенными из некоторых высших грибов (ссМикология и фитопатология», 1974, № 1). Сотрудники Ботанического сада АН JCCCP установили, что 46 из 179 исследованных ими гри- (бов содержат ферменты, ]створаживающие молоко. Юсовый интерес представляют виды Antrodia mollis и Flammulina velutipcs, с |помощью которых сгусток образуется всего за 30—50 1м и нут. [ПРОТИВОПОКАЗАНА ЛИ ВАМ КЛУБНИКА? В университете города Упсала (Швеция) разработан новый метод диагностики аллергии. Основан он на открытии иммуноглобулина Е — особого вещества крови, содержащегося в ней в очень небольших количествах. Оно обладает свойством специфически реагировать на субстанции, вызывающие аллергию. У пациента берут кровь на анализ и через 24 часа сообщают, вызвана ли аллергия у него съеденной накануне клубникой или каким-нибудь Другим аллергеном. Новый метод не требует впрыскивания пациенту определенной дозы аллергена, как это делали раньше. !1В I ВИРУС ПРОНИК В КЛЕТКУ А куда именно? Направился ли он прямо в ядро, или остался в цитоплазме, или присоединился к митохондрии? Это не праздные вопросы: от ответа на них зависит выбор стратегии в борьбе с вирусными инфекциями. Как сообщил журнал «Доклады АН СССР» A974, т. 214, № 6), сотрудники Всесоюзного института гриппа изучили поведение гриппозного вируса в первые 15 минут после заражения. Оказалось, что примерно 10% введенного вируса [связывается непосредственно с ядерными структурами клетки. В составе лизо- сом было найдено всего 10—20% вирусных частиц — это ставит под сомнение прежние представления о том, что основная масса вирусов уничтожается именно здесь. Зато неожиданно большая часть вирусов — около 30% — оказалась связанной с митохондриями. Вероятно, эти клеточные структуры играют важную роль в репродукции вируса. НЕ ВСЯКАЯ ГРУППА КРОВИ ХОРОША Долгое время считалось, что группа крови никак не сказывается иа функционировании организма. Однако исследования сотрудников Института медицинской генетики АМН СССР, о которых сообщается в журнале ссГенетика» A974, № 1), заставляют в этом усомниться. Изучив несколько сотен случаев смерти детей с врожденными аномалиями развития, ученые обнаружили, что 0 (I) группа крови у таких детей встречается реже, чем у здоровых, а В (III) — заметно чаще. Почему врожденные пороки чаще встречаются у людей с кровью именно III группы, пока неизвестно.
*V*"- ■■■■ у y''; - - /'^ */«• V ^S Г'- -/ ^ - *z L- . С:1'-Г
Гипотезы Направленная панспермия Фрэнсис КРИК, Лесли ОРГЕЛ Редакция получила несколько писем с просьбой рассказать подробнее о гипотезе внеземного происхождения жизни (о ней упомянуто в заметке «Откуда мы!» в Не 1 за этот год), выдвинутом двумя известными биологами — лауреатом Нобелевской премии Ф. Криком (Англия) и профессором Л. Оргелом (США| Происхождение жизни на Земле — проблема чрезвычайной естественно-научной и* философской важности; она занимает человечество уже много веков. Наибольшей известностью м признанием ученых пользуется теория академика А. И. Опарина, выдвинутая нм бопее 50 net назад, согласно которой жизнь нв Земле появилась как результат закономерной эволюции материи. В последние годы стали возможны уже экспериментальные подтверждения основ этой теории — модельные опыты по абиогенному синтезу простейших органических соединений. Гипотеза Крика и Оргела, с которой вы познакомитесь, выглядит на этом фоне, может быть, несколько фантастической. Ее пока нельзя ни подтвердить, ни экспериментально опровергнуть. И все же знакомство с ней небесполезно, ибо в ней отражается своеобразный путь мысли, ищущей ответы на самые сложные вопросы нашего существования. ВВЕДЕНИЕ В середине XIX века Пастер и Тин даль окончательно доказали, что в наше время жизнь на Земле самопроизвольно не зарождается. Дарвин и другие биологи пришли к выводу, что жизнь на нашей планете возникла очень давно, когда для этого были более подходящие условия. Однако некоторые исследователи рассудили иначе. Они предположили, что если сейчас живое не возникает из неживого, то этого не было и в прошлом. Следовательно, жизнь появилась на Земле в результате «заражения». Обсуждалась возможность занесения спор жизни на Землю с метеоритом или под давлением света, излучаемого центральной звездой какой-то планетной системы. Ни то, ни другое нельзя считать абсурдом, но обе идеи могут быть подвергнуты серьезной критике. Например, было показано, что споры получили бы за время путешествия к Земле огромную дозу облучения и вряд ли сохранили бы жизнеспособность. ссИнфекционные» теории происхождения жизни на Земле отвергались многими под тем предлогом, что эти теории всего-навсего переносят проблему зарождения жизни на другую планету. Эта точка зрения ошибочна: история распространения жизни важна сама по себе. Не исключено, что существуют планеты, где возникновение жизни намного более вероятно, чем на Земле. Например, такие планеты могут изобиловать играющим важную каталитическую роль веществом, которого на Земле мало. СОВРЕМЕННЫЕ ЗНАНИЯ О ГАЛАКТИКЕ Считается, что возраст нашей Галактики — около 13-109 лет. И вполне вероятно, что еще за 6,5*109 лет до образования Солнечной системы в Галактике уже существовали планеты, похожие на Землю. Мы знаем, что между появлением жизни на Земле (каково бы ни было ее происхождение) и развитием нашей технологической цивилизации прошло немногим больше 4-Ю9 лет. Значит, возможно, что на других планетах Галактики технологические цивилизации сформировались еще до образова-
76 Гипотезы ния Земли. Поэтому мы должны рассмотреть новый вариант «инфекционной» теории — он заключается в том, что некая примитивная форма жизни была сознательно занесена на Землю другой цивилизацией. Много ли существует планет, которые могли бы быть подвергнуты такому «заражению» с надеждой на успех? Полагают, что в Галактике немало планет имеют подходящие условия для жизни, основанной на химии углерода и жидкой воде. На таких планетах в больших количествах накапливается богатый добиотический бульон. К сожалению, мы почти ничего не знаем о том, с какой вероятностью в этом бульоне зарождается жизнь. Если такая вероятность невелика, то мы скорее всего одни в Галактике (Вселенной). Если же она велика, то возможно, что Галактика кишит жизнью в различных ее формах. В настоящее время мы лишены возможности выяснить, какая из этих альтернативных ситуаций соответствует действительности. Поэтому ничто не мешает принять постулат, согласно которому в Галактике было (и все еще есть) множество мест, где жизнь могла бы существовать, но не существует, так как химические системы не достигли там такого уровня развития, при котором возможны воспроизводство и естественный отбор. Такие планеты, если только они существуют, представляли бы собой прекрасный питомник для занесенных извне микроорганизмов. Заметим, что поскольку многие, если не все, такие планеты должны иметь восстановительную атмосферу, они окажутся не слишком гостеприимными по отношению к более высоким формам жизни. НАШЕ ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ Вероятность возникновения земной жизни как результат действий внеземной цивилизации не раз рассматривалась не только в научной фантастике, но и — в более или менее юмористическом тоне — в многочисленных научных исследованиях. Например, было высказано предположение, что нашими предками явились микроорганизмы, по неосмотрительности оставленные пришельцами с другой планеты (например, вместе с мусором и отбросами). В настоящей статье мы хотим рассмотреть совершенно особое явление — направленную панспермию. Мы воспользуемся принципом космической обратимости: если люди способны занести жизнь на пока еще безжизненную вне- солнечную планету, то другая технологическая цивилизация, имея достаточно времени, вполне могла бы с помощью специального космического корабля сознательно занести жизнь на нашу планету, когда та была еще безжизненной. ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ На борту космического корабля должны были бы находиться микроорганизмы многих видов с разнообразными, но простыми потребностями в питании, например сине-зеле- иые водоросли, которые при «солнечном» свете могут расти на СО? и воде. Полезный груз в тысячу килограммов мог бы состоять из десяти образцов, содержащих каждый по 1015 микроорганизмов, или из ста образцов по 1015 микроорганизмов. Необходимости разгонять корабль до очень высоких скоростей не возникает, поскольку время его прибытия не имеет значения. Радиус нашей Галактики — примерно И0~> световых лет, так что космический корабль, движущийся со скоростью 0,001 световой, помог бы нам занести жизнь почти на все планеты Галактики. «Засеивание» среды в межзвездных масштабах нам пока еще недоступно. Тем не менее не исключено, что совершенствование астрономических методов позволит в ближа.йшие десятилетия обнаружить внесол- нечные планеты. Точно так же появление практичных ядерных двигателей сделает возможным полет космических кораблей к зведам на небольших по сравнению со световой скоростях. И это тоже, по-видимому, вопрос ближайших десятилетий. Наибольшие трудности связаны с продолжительностью полета: сейчас невозможно предсказать, когда мы научимся строить корабли, способные в условиях космоса служить тысячи или миллионы лет. Вопрос о том, как долго микроорганизмы, в частности споры бактерий, могут прожить
Направленная панспермия 77 Приблизительная шкала времени для событий, рассматриваемых в этой статье. Возраст Галактики принят равным 13 109 лет в космическом корабле, предварительно уже рассмотрен. Снит пришел к выводу, что «при достаточной радиационной защите и при температуре хранения, близкой к абсолютному нулю, жизнь может сохраняться на протяжении более чем миллиона лет». Таким образом, мы могли бы, если бы захотели, в предвидимом будущем занести жизнь на другую планету. А значит, не исключено, что жизнь точно так же занесена и на нашу собственную. Мы можем пойти и дальше. Возможно, в будущем мы сможем посылать на другие планеты даже мышей или людей. Но если единственной нашей целью будет распространение жизни, то ракета, несущая микроорганизмы, будет заслуживать предпочтения. Это справедливо по нескольким причинам. Условия на многих планетах более благоприятны для микроорганизмов, чем для высших организмов. Корабль может нести огромное количество микроорганизмов из- за крайне малых их размеров. Еще одно серьезное преимущество — способность микроорганизмов выдерживать длительное хранение при низких температурах и резкий переход снова к комнатной. Каким бы ни было расстояние, на которое в принципе можно занести другие организмы, микробы почти наверняка могут быть посланы дальше. Следует отметить, что почти все обнаруженные до сих пор на Земле древние окаменелости близки к нашим бактериям или
78 Гипотезы сине-зеленым водорослям. Они имеют возраст до 3-109 лет. Это делает маловероятным предположение, что Земля была изначально заселена высшими организмами. МОТИВЫ Теперь мы должны поставить вопрос: какие мотивы могут побудить нас занести жизнь на другие планеты? Поскольку никаких прямых выгод от этого мы не получаем, проект может быть принят или ради демонстрации наших технических возможностей, или из миссионерских побуждений. Вряд ли мы сознательно пошлем земные организмы на планету, о которой известно, что она обитаема. Однако если мы будем убеждены в своем одиночестве в Галактике (Вселенной), то, вероятно, будем стремиться заселить другие планеты. Возможно, предполагаемые отправители спор жизни с другой планеты сумели доказать, что они — единственные обитатели Галактики и ими останутся; возможно также, что оии пришли к такому выводу в результате ошибки. Если их психология близка к нашей, то они в том и в другом случае должны были испытывать сильное желание засеять Галактику. Психология внеземной цивилизации понятна нам не более психологии земного человека. Не исключено, что внеземные цивилизации заселяют планеты из совершенно иных побуждений. С другой стороны, возможно, что стремление к распространению жизни выражено у них слабее, чем у нас, даже если они признают себя единственными обитателями Галактики. Все приведенные выше доводы в сочетании с принципом космической обратимости свидетельствуют лишь о том, что Земля могла быть заселена извне, но никак не позволяют нам оценить вероятность такого события. ВОЗМОЖНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА Идея внеземного происхождения жизни на Земле могла бы восприниматься более серьезно, если бы она позволяла объяснить какие-нибудь факты, которые трудно объяснить иначе. Никаких основательных доводов такого рода мы не имеем, но есть два обстоятельства, о которых стоит упомянуть. Химический состав живых организмов в какой-то степени отражает состав среды, в которой он развивался. Поэтому присутствие в земных организмах элементов, на нашей планете крайне редких, может означать, что жизнь имеет внеземное происхождение. Важную роль во многих ферментативных процессах имеет молибден, в то время как хром и никель принимают сравнительно небольшое участие в биохимических реакциях. Содержание хрома, никеля и молибдена на Земле составляет соответственно 0,20; 3,16 и 0,02 процента. Из одного этого примера нельзя сделать никаких определенных выводов, потому что молибден может быть незаменим для. какой-нибудь важной реакции, например для фиксации азота. Однако если бы удалось показать, что элементарный состав земных организмов хорошо соответствует составу того или иного типа звезд — например, молибденовых звезд, — то мы могли бы с большим доверием отнестись к теориям внеземного происхождения жизни. Другой пример — генетический код. Имеется несколько объяснений универсальности генетического кода. Но ни одно из них не признано безупречным. Однако из теории внеземного происхождения жизни универсальность кода вытекает естественно. В этом случае жизнь на Земле представляет собой потомство одного-единственного внеземного организма. И если там, где первоначально возникла жизнь, существовало много кодов, в организмах, заселивших Землю, мог быть использован только один. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Подытоживая сказанное, можно утверждать, что идею направленной панспермии пока нельзя отвергнуть на основании какого-нибудь простого аргумента. Она принципиально отличается от представления о самостоятельном зарождении жизни на Земле. Таким образом, мы имеем два противоположных суждения о происхождении земной жизни. Можно ли сделать между ними выбор? Экспериментальных данных пока недостаточно для такого выбора. В любом решении трудно избежать субъективного мнения, а оно не может быть научным доводом. По-
Направленная панспермия 79 этому очень важно разрабатывать и то и другое направления. Теория, согласно которой жизнь зародилась на Земле, развивается во многих лабораториях. Что же касается направленной панспермии, то можно предложить несколько путей ее исследования. Доводы, которые мы привели, по необходимости носят общий характер. Например, заслуживает более тщательного изучения вопрос о возможности постройки космического корабля дальнего радиуса действия. Очевидно, такой корабль должен быть нацелен на определенную звезду, так как аппарат, запущенный с достаточной скоростью в случайном направлении, почти наверняка пройдет через Галактику насквозь. Приближаясь к намеченной звезде, кораблю, вероятно, придется снизить скорость, чтобы груз был доставлен невредимым. Контейнеры с микроорганизмами должны сначала выдержать спуск в атмосферу с высокой скоростью, а потом раствориться в океане. Изучение возможности решения этих и многих других технических проблем принесло бы большую пользу... Что касается биологической стороны дела, то нам не хватает точной информации о многом. Например, насколько серьезными могут оказаться радиационные повреждения при той или иной системе защиты? Сколько разных организмов следует посылать и какие именно? Должны ли они в совокупности обладать способностью к фиксации азота, окислительному фосфорилированию и фотосинтезу?.. Следует провести тщательные поиски каких бы то ни было следов внеземного происхождения у современных организмов. Мы уже говорили об универсальности генетического кода и об аномальном изобилии молибдена. Эти факты сами по себе мало что значат, но, как уже сказано, могут быть обнаружены и другие, до сих пор неизвестные признаки, которые, вместе взятые, могли бы указать на тот или иной определенный тип планеты как на родину наших предков. Эти исследования нетривиальны, поскольку в случае успеха они могут повлечь за собой другие, гораздо более для нас важные. Живы ли еще те, кто более четырех миллиардов лет назад послал к нам жизнь? Может быть, их звезда неуклонно разогревалась и в конце концов сожгла их? Или они смогли колонизировать другую солнечную систему, воспользовавшись кораблями небольшого радиуса действия? А может быть, они истребили сами себя? Вряд ли мы их единственные потомки. Вероятно, они должны были предпринять много попыток заселить Галактику. И если их ракеты имели малый радиус действия, то на не столь удаленных от нас планетах могут оказаться наши двоюродные братья и сестры. Возможно, Галактика в целом безжизненна и в ней существует лишь одно небольшое поселение, к которому принадлежим и мы. Следует подчеркнуть еще одно обстоятельство. Мы твердо убеждены, что пока еще ни при каких условиях нельзя идти на риск занесения жизни на другие планеты. Прежде чем позволить земным организмам выйти за пределы Солнечной системы, было бы разумнее подождать, пока станет гораздо больше известно о том, какова вероятность существования жизни на внесолнечных планетах. Сокращенный перевод с английского Д. АЛЕКСЕЕВА
80 По эскизам инопланетян? Кандидат геолого-минералогических наук В. АВИНСКИЙ Еще в лето 1699 года подьячий Верхотур- ской приказной палаты Яков Лосев получил указ Петра I «...ехати им с Верхотурья Верхотурского уезда... в деревню Писанец. А приехав и взяв тое деревин жителей крестьян старых людей и им велеть указать гору, на которой каменях написаны слова и иные какие письмена. А приехав к той горе... написать на чертеже тое гору и подписать слово в слово ничем не разно и вовсём бы сходно». Их мною, древних «чюдских неведомых писем» — они встречаются по берегам Тагила, Нейвы, Режа, Юрюзаип и прочих рек Урала. Двести лет назад об уральских писаницах говорили, что изображения эти сделаны красной краской неумело и грубо, скорее всего пальцем, потому что линии равны ему по толщине. Эти рисунки принимали и за неизвестную письменность, и за клейма, передающие смысл разных вещей. Более поздние исследователи доказали, i что рисунки сделаны охрой, которая, воз- i можно, замешивалась на крови. Цвет на- ) скальных изображений варьирует от светлой охры (иногда с киноварным оттенком) г. до темных красно-фиолетовых и бурых т тонов. Толщина линий 1С—20 мм. Возраст q рисунков, по определению специалистов, >н немалый—III — II тысячелетне до нашей ]€ эры. А почему бы и нет? Хорошо проехать по живописным уральским рекам и увидеть в натуре картинную галерею вогулов-манси. Не упускайте такого случая, если он вам представится. А пока откройте книгу В. Н. Чернецова «Наскальные изображения Урала* — академическое издание в двух частях (часть 1 — 1964 г., часть 2— 1971 г.). В этом своде археологических источников собраны и классифицированы все известные сегодня уральские писаницы. По установившимся в науке правилам, с\мысл наскальных изображений можно расшифровать, сопоставив их с материалами археологических раскопок и сведениями о быте древних и современных пародов. Изучая жизнь и обычаи обских угров и манси, В. И. Чернецов пришел к выводу, что «многообразие этих рисунков, по всей вероятности, соответствует реально существовавшим тинам охотничьих приспособлений и сооружений». Итак, наскальные зигзагообразные линии или решетки олицетворяют охотничьи изгороди — загоны... Фигура человека и животного, загнанного в кольцеобразное сооружение, с писаницы Змнева Камня на Тагиле и аналогичные рисунки на лопарских бубнах как нельзя лучше подтверждают правильность такой трактовки. Но все ли рисунки изображают лишь атрибуты загонной охоты? Такой уверенности нет. Более того, четкие геометрические фигуры часто нарисованы отдельно, как бы не связаны с животными, хотя мы их видим на тех же скалах. О необъяснимо высоких познаниях древних людей в математике, астрономии и медицине писали много. Когда происхождение этих знаний неясно, их появление историки объясняют гениальными догадками или относят на счет фантазии человека. Ну а можно ли сфантазировать так, чтобы плод воображения верно отображал строение химических соединений? Задаю этот вопрос потому, что, на мой взгляд, некоторые уральские писаницы имеют самое прямое отношение к структурной химии. Откуда такая фантазия могла появиться
По эскизам инопланетян? 81 Древние уральские писаницы у человека архаических времен? Точнее, у многих люден, ибо наскальные рисунки — это результат коллективного труда. В каменном плн бронзовом веках человек не мог заглянуть в микроструктуру вещества. Да у него н не было никакой нужды делать это. II все же наскальные рисунки Урала настойчиво ассоциируются у меня с современной химической символикой: среди писаниц можно найти обрывки углеводородных цепочек, вытянутые шестиугольники бензольных колец... Но хватит рассуждении — обратимся к конкретным наскальным изображениям п сравним их этнографическую трактовку В. Н. Чериецовым с возможной структурно- химической интерпретацией.
82 А почему бы и нет? ПОЛИЭТИЛЕН *A4V- ссо АНТРАЦЕН ФЛУОРОЦИКЛЕН 0>гс = Ч v-k^J ХРИЗЕН S^ ^ ^-NH^-^ АНТИБИОТИК ГРАМИЦИДИН С сн2 ^ ^ v^r*'
По эскизам инопланетян? 83 Фигура 1 (Камень Двуглазый на реке Нейве) и фигура 2 (скалы на реке Тагиле). Зигзагообразные линии с отростками... Полагают, что так в писаницах изображали засекн и другие сооружения для загонной охоты на зверя. Однако изображения самого зверя (оленя, лося или косули) рядом с рисунками такого типа нет. Фигура 3 (Писаный Камень на реке Тагиле, Камень Двуглазый на Нейве, Бородинские скалы по реке Реж). Возможно, что это изображение сетей. Но по словам самого Чернецова, «прямых доказательств связи этих фигур именно с рыболовством... нет, тем более, что изображений pbf6 в писаницах не встречено ии разу». Предполагали также, что это не что иное, как пчелиные соты. Но опять же рядом нигде нет изображений пчел или ос, да и на соты эти рисунки мало похожи. Ведь ячейки сот — это правильные шестиугольники, а не вытянутые, как на писаницах. Фигура 4 (Балабанский утес на реке Реж). Мне не удалось найти археологического толкования смысла этого рисунка. Подобные чертежи разбросаны по многим скалам, они фигурируют сами по себе, вне того или иного сюжета. Я думаю, что это немаловажное обстоятельство дает определенную свободу, позволяет рассуждать о них отдельно, вне обязательной связи с другими элементами писаниц. Эти рисунки я продемонстрировал группе 'студентов-археологов н попросил их высказать свое личное мнение о том, что означают изображения. 20% опрошенных не могли найти объяснения, не дали ответа; 40% считали, что это письмена, символы или орнамент, а остальные решили, что тут зарисована структура клеток, водорослей или других растений под микроскопом. А вот что ответили во время аналогичного опроса научные сотрудники — физики C0 человек). 20% ие дали ответа, 25% сказали, что это орнамент, алфавит, снежинки, остатки сот. Как н студенты, 25% физиков приняли замысловатые древние рисунки за изображения клеток под микроскопом или зарисовки простейших организмов. Зато 30% физи- Подобныа чертежи A—4 на стр. 82) разбросаны по многим скалам... ков в линиях писаницы увидели валентные связи, химические формулы или структуру кристаллической решетки. Рискну и я высказать некоторые аналогии. Фигуры 1 и 2 обладают такой же зигзагообразной структурой, теми же графическими элементами, как и формулы молекул полимеров, металлоорганических соединений (цепи из атомов алюминия, бора) или предельных углеводородов нефти. Плотно упакованные вытянутые шестиугольники (фигура 3) легко идентифицируются как гетероциклическое соединение со свободными связями. Вместе с тем так же можно изобразить и строение графита, обладающего чешуйчатой матрицей. А фигура 4 очень похожа на структурную формулу антибиотика грамицидина С. Обратите внимание на периферийные цепочки метильных групп (СН3), образующие V-образные отростки па «спицах». Небезынтересно сходство этого рисунка и со структурой барена — элементо- органического соединения на основе бора, и со строением мускона из класса циклических кетонов. Но может быть, только я один думаю так? Вовсе нет. Химики-органики, которым я показал рисунки, согласились с тем, что они очень схожи со структурными формулами химических соединений. И в заключение мне хочется высказать совсем уж рискованное предположение. Если схожесть «каменных формул» со структурой химических соединений окажется не просто причудливым совпадением, если выяснится, что некоторые уральские рисунки соответствуют структурным формулам веществ, еще не синтезированных в лабораториях, то нельзя ли будет считать писаницу своеобразным отголоском древних космических контактов, страницей из летописи достижений виеземиой цивилизации, часть научного багажа которой каким- то образом оказалась предметом культа древних жителей Земли? От редакции. Напоминаем читателям, что за достоверность выводов в материалах, публикуемых в разделе «А почему бы и нет?», ручается только автор.
84 Сельское хозяйство ^ IK & 1 -т « • — ^ г п Шш ^1г\ t Тайная жизнь корней яблони Яблоню, как и другие плодовые деревья, природа снабдила двумя видами корней — первичными (активные, всасывающие корни) и вторичными (проводящие корни). Проводящие корни транспортируют соки к яблокам и заодно поддерживают ствол и ветви с обильным урожаем. Обязанности вторичных корней сложнее — им нужно добывать из земли минеральные вещества и воду. Физиологию и биохимию высокоактивных вторичных корней изучали довольно тщательно, а вот такая простая вещь, как жизнь этих корней в разные времена года, еще недавно никого не интересовала. А между тем на протяжении года с ними происходят любопытные перемены. Самое интересное — это то, что с корнями яблони природа поступает весьма расточительным образом: дерезо сбрасывает всасывающие корни чаще, чем листву. Судите сами — всасывающие корни, перезимовав и обеспечив весеннее сокодвижение, отмирают. На смену им приходят так называемые весенние корни. Срок их жизни совсем короткий: одна-две недели. И только корешки, выросшие под землей летом и осенью, останутся в живых до следующей весны. Они-то и подкормят дерево после
Тайная жизнь корней яблони 85 зимней спячки. В слишком суровую зиму отмирает большинство активных корней, и весной листочки на дереве будут хилые, бледные. В норме же длина этих корней должна быть от трети до половины длины всей корневой системы яблони. Недавно, после лютой зимы 1968—1969 года, рост активных корней задержался на месяц, и поэтому яблони не успели заложить плодовые почки под урожай следующего года. Если наступающая зима будет суровой и в июне 1975 года на яблонях начнут желтеть то один, то другой лист, разрыхлите почву, чтобы неокрепшим активным корням было чем дышать, и хорошенько поливайте дерево — заботу о себе оно вернет сторицей. Что же нужно, чтобы процветали белые всасывающие корешки? Многое нужно. Например, подходящая температура: расти эти корни начинают весной при 4—7\ но лучше всего они себя чувствуют при 15— 20°. Если становится жарче, то, как показали опыты доктора биологических наук И. А. Муромцева, сначала корни растут бешеным темпом — чуть ли не в 20 раз быстрее, но потом как бы наталкиваются на преграду — рост останавливается. Отдохнув, корни снова пойдут в рост, и скорость роста опять будет зависеть от температуры: новый темп роста даст новая температура. Так что на капризы погоды яблоня реагирует весьма чутко. Но температурой сыт, конечно, не будешь — всасывающие корни плохо переносят даже очень малый недостаток кислорода в почве, ведь они окутаны пленкой воды, так сказать, дышат через воду. Когда содержание кислорода в почве падает ниже 7,5 мл на литр почвы, развитие корневых волосков прекращается. Рост остановится и тогда, когда кислорода будет сколько угодно, но воздух станет сухим, если его относительная влажность упадет до 50— 60' Когда воздушная засуха длительна, то как ни поливай яблоню, все равно корневые волоски чувствуют себя плохо. Более того, они начнут расти только через десять дней после первого полива. Выходит, что под невозмутимым стволом яблони идет кипучая жизнь — активные корни реагируют на малейшие изменения внешней среды. Самая же благоприятная пора для активных корней яблони в Подмосковье — это первая половина августа, когда они вырастают на 60% общей длины. Садоводы, часто сами того не зная, издавна регулировали жизнедеятельность активных корней. Ведь и навоз, и новейшие химические удобрения влияют на яблоню сходным образом — сглаживают рывки в жизни белых корней. Если почва под яблоней хорошо удобрена, корни меньше замечают перемены погоды и растут равномернее. И вообще в хорошо удобренной почве количество всасывающих корней, приходящихся на метр проводящих, всегда больше. В первой половине жизни дерева удобрения нужно вносить главным образом по периферии кроны яблони. Ведь все эти годы рост корней опережает рост кроны, корни быстрее захватывают территорию, чем разрастаются ветви. Во второй половине жизни дерева (после 30 лет) появляются новые корни, берущие начало от так называемой корневой шейки. Значит, удобрения под взрослые и старые деревья следует вносить не только по периферии кроны, но и поближе к стволу. Когда яблоня стареет, когда ей стукнет 30 лет, у нее с каждым годом вырастает все меньше и меньше всасывающих корней. И за деревом нужен неустанный уход, чтобы урожаи были солидными. Максимальная же плодовитость у 25—30-летних яблонь. Удержать хороший сбор яблок садоводам могут помочь простые вещи. Так, специалисты советуют осенью отказаться от зяблевой вспашки садов, заменив эту процедуру рыхлением почвы на глубину 8—10 см, потому что неглубокое рыхление повреждает в пять раз меньше корней диаметром до 1 мм, чем обычная вспашка. Если это рыхление делать ранней осенью, когда еще тепло и листва не опала, то поврежденные корни быстро регенерируют и до промерзания почвы восстановят свои силы. И весну эта яблоня встретит во всеоружии. Т. СЕРЕГИНА
86 Из писем в редакцию Мои опыты с «магнитной» водой Я занимаюсь опытами с омагниченной водой и хочу поделиться некоторыми результатами своей работы. Скорость пересекающей магнитное поле жидкости играет важную роль. Однако из научной литературы известно, что оптимальная скорость лежит в пределах 100—500 см/сек — в зависимости от ионного состава воды, ее температуры, напряженности и градиента поля. В несложном устройстве для омагничивания воды, которое я сделал сам, такую скорость нетрудно Устройство для омагничивания воды, сконструированное автором заметки. Поле создается с помощью кольцевого магнитв 1 (от старого динамика). Магнитопровод состоит из двух шайб 2 и 3 и центрального цилиндрического керна 4. Водопроводная вода проходит через штуцер 5 и через радиальные отверстия в керне попадает во внутреннюю полость прибора, пересекает силовые линии магнитного поля и вытекает через кольцевой зазор между нижней шайбой и кериом получить, если присоединить штуцер к водопроводному крану и этим краном регулировать расход воды. Перейдем к опытам. ОПЫТ 1. ПОЛИВКА ОГУРЦОВ Семена, предварительно проращенные во влажной марле, были высажены в открытый грунт. Одну грядку я поливал обычной водой, другую — омагниченной. Результаты — в таблице: Период роста Время с момента посадки, дни простая пода омагии- ченная вода Всходы М Цветение 4 43 2 37 На 26-й день опыта я измерил растения. На «магнитной» грядке они были на ЩвВ|^<ругш^^_чем на коет|ЯЯНИЯрЦфстсай с магнитнои^т^эт?дки оказался на 14% выше. Для желающих повторить этот опыт может пред* вить интерес режим ом ничивания поливочной воды: скорость—около 100 см/сек; индукция магнитного поля — 7000 гс, градиент поля около 140 000 гс/см, температура воды — 16—25° С. ОПЫТ 2. ЧИСТКА ЗУБОВ Успешное применение омагниченной воды для снятия накипи в паровых котлах натолкнуло меня на мысль избавиться таким же способом от зубного камня,. Я исключил из обихода всякие зубные порошки и пасты и стал ежедневно чистить зубы щеткой, набирая в рот омагниченную воду. Ею же я полоскал рот после еды. Спустя полтора месяца после начала процедур зубной камень начал крошиться и отпадать. Еще через две недели зубы полностью очистились от камня, на пораженных участках зубов восстановилась эмаль. Индукция магнитного поля и его градиент такие же, как в опыте 1. Скорость воды через омагничиваю- щее устройство — около 300 см/сек. Температура воды — 25—30° С. Яр В. А. МИХАЙЛОВ
Земля и ее обитатели 87 Что умеет муравей? ...Мозг муравья есть один из самых удивительных комплексов вещественных атомов, может быть, удивительнее, чем мозг человека. Чарлз ДАРВИН Нервные узлы (мозг) муравьев совсем крошечные — гораздо меньше булавочной головки. И все же муравьев издавна считают мудрецами. В старые времена в Киргизии человек, задумавший доброе дело, шел ночевать* к муравейнику — это сулило удачу. И если киргиз хотел сделать много добра, он мог приходить к одному и тому же муравейнику 20 лет кряду — таков обычный срок жизни самки, вокруг которой хлопочет весь муравьиный народец. А муравьиные постройки, где молодые самки сменяют старых, стоят на одном и том же месте более ста лет. Скромный рабочий муравьишка тоже старец среди насекомых — он трудится не покладая ног около семи лет. А за этот срок можно научиться не только разводить грибы, доить тлей или нянчить куколок. Конечно, слово «учиться» к муравью не очень подходит. Ведь его поведение в основном запрограммировано генетически, управляется наследуемыми рефлексами. И все же муравья можно кое- чему научить.. Муравьишка, только что появившийся на свет, вернее, на тьму (поскольку в муравейнике все же довольно темно), первые сорок дней не преступает порога родного дома. Он как бы пребывает в начальной школе: шлифует врожденные инстинкты, оттачивает чувства, совершенствует психику, Однако его трудовая биография начинается много раньше —едва ему стукнет от роду один день. Сначала он чистит самку, потом ему доверяют работу посложнее: уход за яйцами, личинками и куколками. Через сорок дней (эксперименты ставили с Formica polyctena) наступают так называемые возрастные изменения максиллярных желез и яичников, и муравьи выходят из гнезда — становятся фуражирами или специализируются по строительной части. Можно стать солдатом или нянькой, можно устроиться и на работу, которая мне лично очень нравится,— загорать на солнышке. Только и тут муравьи устраивают суматоху: понежившись на солнце минут десять, бегут внутрь муравейника и там остывают. Благодаря солнечным процедурам в прохладное время в муравейнике на 5—10° теплее, чем на улице. Так что и загорают .муравьи на благо общества. Температуру же они меряют усами, которые чувствуют перепад всего в четверть градуса. И как здесь не вспомнить Маяковского: «Намотай себе на ус — все работы хороши, выбирай на вкус». Тем более, что муравьев распределяют по должностям именно по вкусу: если первые л ять дней после выхода из яйца личинку пичкают твердой пищей, из нее появится солдат, а если личинку кормят жиденькой едой, вылупится рабочий муравей. Муравьи то и дело облизывают и кормят друг друга. Бесконечный поток органики, текущий из рта одного муравья в рот другого, сравнивают с током крови в теле высокоорганизованного животного. Это не такое уж преувеличение. Ведь при взаимных кормлениях среди муравьиного народца перераспределяются не только питательные вещества, но и ферменты, и гормоны. Даже муравьиные яйца не погибают лишь тогда, когда их любовно облизывают муравьи-няньки, слюна которых с помощью осмоса попадает внутрь яйца. Свой пай в общий котел вносят и личинки. Они возвращают часть еды, выделяют какое-то вещество, которое жадно слизывают взрослые муравьи. Судя, по всему, муравьи неплохо разбираются в химическом составе еды. Иначе
88 Земля и ее обитатели Перед тем, как обменяться кормом, муравьи нежно гпадят друг друга антеннами. Потом муравей-проситепь (он справа) быстро выпивает прозрачную питательную капельку, появившуюся между жвалами муравья-кормильца и не скажешь, потому что белковая и углеводная пища распределяется у них по- разному. Углеводное горючее потребляют только рабочие особи, причем в первую очередь снабжаются муравьи, занятые вне гнезда. Протеины в меню тружеников попадают редко. Зато личинки и плодущие самки сидят целиком на белковой диете. Но мы немного отвлеклись, покинули нашего сорокадневного муравьишку, который в первый раз хочет выйти на улицу. Уходить из дома, вероятно, страшновато, и не потому ли молодежь перед этим ответственным моментом собирается гурьбой, топчется около выхода. Лишь набравшись духу, муравьишки все разом выбегают на поверхность. А. А. Захаров — автор интереснейшей книги «Внутривидовые отношения у муравьев» («Наука», 1972) пишет, что такая психологическая заминка свойственна не только муравьиной молодежи, впервые выходящей из подземелья. Вот еще одна любопытная психологическая деталь: муравей, нечаянно попавший к чужим, изо всех сил старается поделиться содержимым своего зобика с чужаками — мол, я пришеп с миром... Муравей не может жить один. И страдает он не только от голода... Даже вдвоем веселее. Ненасытные хищники—рыжие лесные муравьи вдвоем протянут гораздо дольше, чем в одиночку. Но чтобы жить по- настоящему, необходимо не менее десяти товарищей. Работается в одиночку тоже плохо — изолированные муравьи роют песок вяло, кое- как, а в группе копошатся с вдохновением и высочайшей производительностью. Кто не видел, как несколько муравьев, уцепившись за одну соломинку, тянут ее словно лебедь, рак да щука? Но эта нескладная ситуация встречается лишь тогда, когда ноша легкая. Если же нужно тащить что-то тяжелое, му-
Что умеет муравей? 89 равьи быстро согласовывают свои действия и не мешают друг другу. Специальные измерения подтверждают это. Так, при переноске тяжелого насекомого мощность одного муравья была 24,2 эрг/сек, а двух — 61,2 эрг/сек. Присутствие друга как бы прибавило силы. Однако не следует думать, будто муравьи без роздыху хлопочут с утра до ночи. Отнюдь нет, четверть рабочего времени они тратят на уход за собственной персоной: то и дело чистятся, устраивают, так сказать, гигиенические перекуры. Не прочь они и побаловаться, поиграть. Вот соответствующие наблюдения А. А. Захарова. «Обычно события развиваются при этом следующим образом. Один из муравьев прибегает в камеру, где находятся несколько других рабочих. Остановившись посредине камеры, муравей поднимается возможно выше на всех шести ногах (как бы становясь на цыпочки) и начинает мелко дрожать. После этого один-два муравья приближаются к нему с раздвинутыми мандибулами и делают несколько угрожающих движений. Далее в игре остаются, как правило, двое. Они начинают бегать друг за другом (инициатор чаще убегает), иногда устраивают короткие схватки. Муравьи старательно возятся, после чего отпускают друг друга и погоня продолжается. После окончания игры партнеры долго чистятся рядом. Во всех наблюдаемых у F. sanguinea играх инициаторами выступали муравьи, занятые ане гнезда. Иногда один и тот же муравей-инициатор поочередно играл с несколькими муравьями. Был отмечен случай, когда все попытки муравья-инициатора увлечь кого- либо из обитателей садка не увенчались успехом, хотя этот муравей выступал около 5 минут». К сожалению, не все развлечения невинны— муравьи иногда пьянствуют до потери сознания. Чтобы понять, как они напиваются, нужно небольшое отступление. В муравейниках проживает множество насекомых, которых обычно подкармливают сами муравьи. В качестве платы за стол эти Строение тела рабочей особи рыжего лесного муравья. Железы внешней секреции рабочей особи: 1 — резервуар мандибулярной железы; 2 — нижнегубная железа; 3 — метаплевральная железа; 4 — резервуар метаплеаральной железы; 5 — анальная железа; 6 — резервуар анальной железы; 7 — ядовитая железа; 8 — железа Павана; 9 — железа Дюфура СТЕБЕЛЕК АНТЕННЫ L^ таь СТЕБЕЛЕК С ШИПОМ 7 89
90 Земля и ее обитатели * насекомые вносят разнообразие в муравьиное меню. А жук ломехуза своими эфи- роподобными выделениями просто спаивает их. И пьяная братия, у которой падает чувствительность усиков, бросает работу, холит и лелеет жука-отравителя, пожирающего их куколок и личинок. Подумать только, шестиногие алкоголики (или, может быть, правильнее наркоманы) отдают на растерзание своих детей! Пораженный ло- мехузоманией муравейник, конечно же, быстро вымирает. Если хорошенько разобраться, у муравьев можно насчитать не один порок. Есть же среди них виды, которые всю жизнь профессионально занимаются воровством. И есть уж совсем нехорошие с социальной точки зрения муравьи — рабовладельцы. Но не будем бичевать эти язвы муравьиного общества. Лучше поговорим о другом. Поговорим о муравьиной изворотливости. • Если муравьиная самка забралась в сырую низину и основала там муравейник, его обитатели, чтобы не шлепать по лужам, строят шоссе из хвои. Подобные автострады в Подмосковье возвышаются над землей всего на 2—4 сантиметра, однако по ним можно ходить не замочив ног. А это весьма важно, ибо, гласит старинная пословица, для муравья и капля — озеро. Но это еще что,— в научной литературе дано описание совсем уж невероятного случая самозащиты. Одному из исследователей пришло в голову три года подряд облучать муравьиную дорогу гамма-лучами. Муравьи (а они ощущают радиоактивные и другие излучения) не ушли с насиженного места. Они поступили проще. Чтобы гамма- лучи меньше портили им настроение и здоровье, они построили над дорогой крышу длиной в 12,5 метра. Однажды двух рабочих муравьев перенесли на платформочку, где лежала кучка личинок. Один муравей растерялся в незнакомой ситуации и ушел. Другой оказался более смышленым — принялся таскать личинки. Тогда опыт усложнили—личинок спрятали за непроходимым барьером, через который время от времени перекидывали мостик. И что же? Муравей оказался на редкость толковым субъектом — терпеливо ждал, пока перекинут мостик! Выходит, что под одинаковыми хитиновыми мундирами скрыты разные психические возможности. Специалисты полагают, что совершеннейшая система передачи информации (контакты усиками и т. д), отлаженная миллионами лет эволюции, быстро делает достижения одного муравья достоянием всей семьи. Так что про муравьев с полным правом можно сказать: голова — хорошо, а тысяча — лучше. Вот еще одно тому подтверждение. Рядом с муравейником поставили аппарат, в котором было две нитки. Дергая за них, муравьи открывали шторки. Дернув за одну нитку, они получали доступ к сахарному сиропу, а за второй шторкой ничего вкусного не было. Стоило одному мудрецу добраться до сиропа, как за нитку наловчились тянуть и другие. Правда, бестолковые особи, видя, что коллеги надрываются в перетягивании каната, начинали усердно тянуть «бессиропную» нитку. Надо сказать, что таких горе-помощников было немного — за «бессиропную» нитку дергали в три раза реже. Тогда, чтобы сбить муравьев с толку, начали переставлять сироп с места на место. Это сильно поубавило муравьиный энтузиазм — нитки подолгу висели без пользы. Когда же сироп вернули на первоначальное место, наступило всеобщее оживление, работа закипела. И еще один факт. Недавно выяснилось, что муравьи быстрее всех насекомых, быстрее рыб и лягушек обучаются находить правильную дорогу в лабиринте. Правда, тут муравьям может помогать муравьиная кислота, которая идет в дело не только как оборонительное и наступательное оружие, но и как метка для следов. Муравьи столбят дорогу и остро пахнущими кетонами, вернее, их летучими компонентами с короткой углеродной цепочкой. Весьма любопытно, что химическое строение секретов анальных желез муравьев одного и того же вида, но проживающих в разных муравейниках, немного отличается по составу. Так что, вероятно, у каждого муравейника свой аромат. Химическое изучение муравьев еще толь-
Что умеет муравей? 91 ко начинается. Но уже сделаны немаловажные открытия. Так, оказалось, что некоторые виды муравьев, опрыскав врага муравьиной кислотой, поливают его смесью цитронеллаля и цитраля (в отношении 9:1). Эти вещества не только ядовиты сами по себе, они еще способствуют проникновению муравьиной кислоты сквозь наружные покровы врага. Из муравьев выделен ири- домиримицин, который убивает возбудителей холеры, тифа и туберкулеза и совсем безвреден для человека. К сожалению, в желтоватеньком полупрозрачном тельце крошечного фараонова муравья (его габариты не превышают 2,5 мм) бактерицидных веществ, вероятно, нет. А между тем именно в их тощих фигурках находили страшные гнилостные бактерии и кишечные палочки. И самое плохое то, что человек невольно распространил это шестиногое бедствие по миру вместе с перевозимыми товарами. Ныне этих опасных нахлебников горожане обнаруживают в чистом белье и в банке с вареньем. Фараоновых муравьев в европейских клиниках видели даже среди хирургических инструментов, вынутых из стерилизатора. Избавиться от «человеколюбивых» фа- раончиков невероятно трудно, в особенности в новых зданиях с пустотелыми перекрытиями. Ведь их фуражиры могут добывать пропитание не только в той квартире, где им объявили войну. Даже потерпев сильный урон, фараоновы муравьи быстро восстанавливают свое поголовье: десяток * рабочих особей уцелеет при самой свирепой фумигации. Гнезда же эти теплолюбивые твари имеют обыкновение устраивать в толще фундамента или под теплой котельной, откуда их не выкуришь и парами синильной кислоты. И все-таки как прогнать муравьев? С фараоновыми, вероятно, можно справиться лишь сильными ядами. А вообще пишут, что муравьи терпеть не могут безобидного для нас запаха листика петрушки, что их отпугивают нафталин и керосин, что они не любят густой мех, кусочек которого, засунутый в щель волосами внутрь, делает квартиру недоступной. Но еще лучше просто заделать все щели. Говорят — в семье не без урода... К сожалению, в муравьиной семье, насчитывающей 6000 видов, с нашей точки зрения уродов немало. Однако без этой семьи биосфере не поздоровилось бы. Например, в Южной Америке проклинают муравьев-листорезов. А между тем муравьи на этом континенте взяли на свои плечи почвообразующую роль дождевых червей, которые здесь не проживают. А сколько похвал расточают газеты и журналы нашему рыжему лесному муравью — Formica rufa. В их конусообразном доме ежедневно исчезает килограмм насекомых, многие из которых вредоносны для леса. И совсем не зря знаменитый эколог Реми Шовен предлагает одомашнить рыжего лесного муравья, использовать его неуемный аппетит в сельском хозяйстве. Этого муравья можно выдрессировать так, чтобы он охотился за определенными видами насекомых, подобно тому, как дрессируют пчел брать взяток с какого-либо одного цветка. Иными словами, рыжий муравей имеет шансы статф живым инсектицидом избирательного действия. А чтобы рыжие муравьи не увлекались разведением тлей, их можно подкармливать сахарным сиропом. Статистика свидетельствует, что на каждого человека планеты приходится по 250 000 000 насекомых. Сколько из них муравьев, я не знаю, во всяком случае немало. А куда деваются муравьи, как умирают? Великое их множество гибнет в желудках птиц или во время междоусобных сражений. Про такой конец говорят, что смерть на миру красна. Некоторые муравьи, помирающие от болезней или старости, кончают свой век в уединении. Специалисты пишут, что муравей, зараженный грибком или близкий к гибели по какой другой причине, вечером тихонько уходит из гнезда. Он как бы не хочет огорчать товарищей. Обреченный муравьишка влезает на травинку, словно прощается с заходящим солнцем. Так, покачиваясь на ветру, он проводит последние день-два в своей жизни. С. СТАРИКОВИЧ
92 Фотоинформация Когда человеку говорят, что у него слишком длинный нос, то он понимает, что его упрекают за излишнее любопытство — качество, которое к носу не имеет никакого отношения. А что если нос действительно слишком длинный — а буквальном смысле, как у этой серой цапли! И настолько длинный, что он даже мешает ей смотреть! Остается одно: чтобы убрать клюв из поля зрения, цапле приходится задирать голову, а это люди тоже осуждают... Фото А. Аверьянова
Фотоинформация 93 Говорят, что дельфины наделены разумом. Если это так на самом деле, то они, как и прочие разумные существа, склонны позировать перед объективом, и их обычные портреты не очень естественны. А ученым, которые стремятся проникнуть в самые сокровенные дельфиньи тайны, нужны абсолютно объективные данные. Короче, здесь не обойтись без скрытой камеры. В Институте океанологии имени П. П. Ширшова АН СССР сконструирована и испытана автоматическая система для подводной фоторегистрации движений дельфина. Система состоит из направляющего кольца, через которое должно проплыть животное (сквозь такие кольца в цирке прыгают дрессированные собачки, тигры и львы), осветителя, фотоэлемента и двух фотоаппаратов в специальных герметичных контейнерах. Разумеется, есть еще блок питания и довольно сложная автоматика. Когда дельфин, блуждая по своим депам под водой, случайно или из любопытства пересекает плоскость кольца, он своим телом закрывает пучок света, направленный на фотодиод. Сигнал с фотодиода попадает в электронный блок, который и включает фотокамеры. Сразу же после фотографирования камеры перезаряжаются и вновь готовы к работе. Очень важно, что фоторегистрирующая система не отпугивает животных: ее шум и по силе, и по частоте не отличается от естественных шумов моря. Одновременно получаются два снимка — в вертикальной и горизонтальной плоскостях, которые позволяют судить об ориентации головы дельфина во время плавания. Мы печатаем здесь один из таких снимков — портрет дельфина- белобочки по кличке Тольва. Фото из «Журнала научной и прикладной фотографии и кинематографии»A974, № 1)
94 Клуб Юный химик Точка зрения
Клуб Юный химик 95 Узнаёте, что на этом снимке? Если нет, подскажем: здание * Московского университета на Ленинских горах. То самое здание, которое все вы не раз видели — если не в натуре, то в журналах и альбомах, на открытках и почтовых марках. Только фотокорреспондент Н. Рахманов снял его не так, как всегда — снизу, с набережной Москвы-реки, а наоборот, с самого верха, почти со шпиля. ...Можно проштудировать десятки книг, выучить наизусть учебник, решать не задумываясь уравнения и лри этом лишь повторять в который раз то, что уже сделали до вас другие. Словом, опять и опять снимать университет с набережной. Среди писем, приходящих в Клуб Юный химик, встречаются и такие, в которых предлагаются толковые задачи, как две капли воды схожие с теми, что есть в школьном задачнике, интересные опыты, аккуратно переписанные из книг и журналов, любопытные наблюдения, сделанные другими людьми. Нет лишь одного: собственной точки зрения. Конечно, сказать свое куда сложнее, чем повторить чужое. Однако мы не требуем невозможного и вовсе не ждем, что в ответ на наш призыв вы опровергнете теорию строения или придумаете новый закон термодинамики. Но может быть, «то-то из вас заметил нечто необычное или по-новому поставил опыт? А кому-то кажется, что он нашел объяснение необъясненному или же по-иному объяснил известное? Для тех, кто имеет свою точку зрения и хочет высказать ее, а Клубе Юный химик откроется а скором времени новая рубрика. Она так и будет называться: «ТОЧКА ЗРЕНИЯ». Печататься в ней будут только юные химики. У английского писателя Дж. К. Джерома есть герой, который, будь его воля, заставил бы людей ходить вниз головой, а деревья — расти вверх корнями и говорил бы при этом, какой оригинальный мир он создал. Не надо идти по его стопам и делать все наоборот, лишь бы прослыть оригинальным. Но если вы совершенно уверены, что снизу всего не разглядеть, то, может быть, и в самом деле стоит взобраться повыше? Итак, мы ждем писем. Не забудьте сделать на конверте пометку: Клуб Юный химик, «Точка зрения». А в заключение еще раз вернемся к снимку. Здание Московского университета не просто украшение столицы, оно еще символ науки и учебы; недаром его так часто изображают на всевозможных эмблемах и значках. В тот же нас, когда звенит первый звонок в МГУ, вы впервые после летних каникул рассаживаетесь по партам. Поздравляем «ас с началом учебного года! Щ еще: корпус слева — не учебный «и не лабораторный; "это общежитие. Тем, кто мечтает стать студентом химфака, желаем поселиться когда-нибудь за одним из этих окон. Ловкость рук... Универсальные весы в действии _ IV. ВЗВЕСИМ МОЛЕКУЛУ! Наверное, вы уже сделали себе ч\гвствительные весы — Гак, как описано в третьем номере журнала за этот год. На них мы и будем взвешивать молекулу (конечно, годятся и настоящие аналитические весы). Но сначала немного теории. Что случится, если сосуд с жидкостью оставить открытым? Жидкость исчезнет, испарится. Из-за теплового движения некоторые молекулы покинут жидкую фазу и рассеются в окружающей среде. Лишь те молекулы, у которых запас кинетической энергии невелик, снова вернутся в жидкость. Так идет испарение в вакууме. На воздухе же количество молекул, окончательно порвавших с жидкой фазой, будет меньше: испаряющиеся молекулы сталкиваются с молекулами воздуха и теряют энергию. Нас, разумеется, интересует испарение на воздухе. В этом случае над жидкостью образуется очень тонкий слой ее насыщенного пара. Из него благодаря диффузии молекулы уходят в окружающую среду, а некоторая часть их возвращается обратно. Очевидно, чем больше молекул в слое на-
96 Клуб Юный химик сыщеппого пара, то есть чем больше его упругость (давление), тем быстрее испаряется жидкость. Коротко: скорость испарения жидкости пропорциональна упругости ее насыщенного пара. Это установил Дж. Дальтон сию в 1803 году. Он предложил такую нехитрую формулу: V = K-S-(P0-Pn). V — это скорость испарения (сколько жидкости улетучивается в единицу времени); S — величина испаряющей поверхности; Р„ — давление (упругость) насыщенного пара жидкости; Pi,—парциальное давление пара испаряющейся жидкости в окружающем пространстве; наконец, К — коэффициент пропорциональности. Числовое значение К до сих пор остается загадкой. Установлено, что К зависит от многих факторов, например от формы сосуда. А что случится, если ввести в какую-либо жидкость посторонние молекулы (скажем, в воду — поваренную соль)? Посторонние молекулы (или ионы) равномерно распределятся в объеме жидкости и. конечно, в ее поверхностном слое. Значит, на поверхности раствора будет меньше молекул растворителя, и упругость пара понизится. Естественно, что молекулы-гости замедлят испарение растворителя, и это для нас особенно важно, так как наш способ «взвешивания» молекул основан как раз на измерении скорости испарения. А теперь — от слов к делу. Кроме чувствительных весов нам понадобится совершенно одинаковые плоские чашечки. Если они действительно будут одинаковыми, то мы в некоторой мере избавимся от влияния фактора К в формуле Дальтона. Про- те всего взять коробочки из- под вазелина. Купите в аптеке три штуки, переложите вазелин в другую посуду (он еще пригодится), а металлические коробочки вымойте горячен подои с мылом, сполосните дистиллированной водой и высушите. Для первых двух опытов возьмите нижние ноловнпкн-чашечки с плоским дном. Заготовьте два раствора — поваренной соли и гипосульфита, оба 30% -пой концентрации. Когда будете рассчитывать навеску, помните о кристаллизационной воде: формула гипосульфита Na2S203-5 H20. ОПЫТ I Пипеткой нальем в чашечки равные объемы дистиллированной воды и раствора NaCl (жидкость должна полностью закрыть дно). Поместим чашечки на весы и уравновесим их. Закроем весы и будем наблюдать за стрелкой. Буквально через несколько минут весы выйдут из равновесия — чашка с чистой водой начнет подниматься, а с раствором — опускаться. Это доказывает, что вода из раствора соли испаряется медленнее. Значит, после растворения солн упругость пара воды понизилась. ОПЫТ 2 Теперь определим, как молекулярный вес растворенного Естества влияет на скорость испарения. Вновь поместим па весы две чашечки: одну с раствором соли, другую — с раствором гипосульфита. Наблюдая за весами, убедимся, что из раствора поваренной солн вода испаряется быстрее. Значит, чем меньше .молекулярный вес. тем сильнее снижается упругость пара. Пользуясь раствором NaCl как эталоном (М = 58,44), можно сравнить с ним любые другие вещества. Прежде чем перейти к последнему, главному опыту, еще немного теории. Нам надо вывести формулу, свя- з ы в а ющу ю м ол е к у л я рп ы й вес растворенного вещества со скоростью испарения растворители.
Клуб Юный химик 97 Обозначим разность между скоростью испарения воды и раствора через AV. Чем меньше молекулярный вес растворенного вещества, тем эта разность больше. Примем за эталон раствор NaCI и составим пгюпорцию: AV NaCI Mv AVX .М NaCI откуда MY = MNaC]"^VNaCl AVX Скорости испарения чистого растворителя — воды, растворов NaCI и вещества х можно заменить количествами испарившейся воды в граммах за определенный промежуток времени. Обозначим это количество через G; помня о том, что Mn.iсi = 58,44, получим расчетную формулу: 58,44- AGNaC, м* ш;— Значит, нам надо измерить три величины — Gn,o, GNaCI, Gx, ВЫЧИСЛИТЬ AGn«CI = Gh О—GNaCI И AGx = Gii.iO — Gx,a затем по формуле найти молекулярным вес. опытз Возьмем тот же раствор гипосульфита. Теперь нам понадобятся уже не две, а три баночки из-под вазелина и крышки к ним. Хорошо бы к верхней части крышек приклеить маленькие кусочки листовой жести, дюраля, проволоки, чтобы крышки можно было легко снимать. Донышки баночек нужно очистить от краски иажчач- 11 он б у м а го и — это будет способствовать увеличению теплопроводности и выравниванию температуры во время испарения. Сделайте на баночках отличительные пометки. Нам понадобится еще простое приспособление, которое мы назовем испарителем. Это — круглая или прямоугольная коробка (желательно не металлическая), на дне котором расположена пластинка из дюраля, меди или латуни толщиной 2— 4 мм; коробка закрывается сверху куском марли. Испаритель нужно расположить вдалеке от источников тепла и света, лучше в каком- нибудь шкафу. Начнем опыт с того, что в каждую чашечку внесем пипеткой одинаковые объемы воды, растворов NaCI и гипосульфита; закрыв чашки, взвесим их на весах. Точность взвешивания I мг, но лучше отсчитать па глаз п десятые доли. Конечно, если вы работаете на аналитических весах, то взвешивать нужно с точностью ±0,1 mi . После взвешивания закрытые баночки поместим в испаритель и прикроем его марлей. В испарителе растворы приобретают строго одинаковую температуру (чему способствует метал лнческая пластинка). Мере i 15 MiitijT осторожно, но быстро откроем баночки, испаритель снова прикроем марлей, а крышки оставим снаружи; заметим время по часам. Началось свободное испарение воды, одновременно из всех трех чашек, при строго одинаковых условиях. Такой прием сводит к минимуму неопределенность фактора К в формуле Дальтона. Через час чашки закроем и вновь взвесим. Затем вновь поместим их в испаритель для повторного измерения. Разность весов до и после испарения — это Gk0o, Gxao и Gx. Для всех трех жидкостей найдем AG и подставим в формулу. При тщательной работе ошибка измерении составляет около 10%. Итак, мы узнали, сколько весит молекула гипосульфита. Теперь ничто не лхшает вам поставить такие же опыты с другими веществами и с другими растворителями. В. П. 4 Химия II ж и яи. \v '»
98 Клуб Юный химик Хотите подготовиться к экзаменам получше.-1 В растворе — смесь солей Вы, манерное, не одни раз решали задачи на электролиз солеи. В таких задачах обычно приходится иметь дело с раствором или расплавом одного вещества. .Мы же предлагаем более сложные задачи - со смесью солей. Первая задача — качественная, тора я — количественная. ЗАДАЧА I Что происходит нрп электролизе йодного раствора смеси хлоридов кллытя. натрия и алюминия? Как меняется концентрации ионов металлов? ЗАДАЧА 2 В 150 мл воды растворили 12 г хлористой меди и 15 г хлористого калия и затем в течение двух часов пропускали через раствор гок сплои 5 А. Определите состав ра/твора и i-ro копнен трацшо после электролиза. Решения :нк)ач — на пр. 100 Домашним лаборатории Расти кристалл большим... Клуб Юный химик не раз уже помешал заметки о выращивании кристаллов. Однако это такое интересное дело, что стоит пм заняться еще раз. К тому же вариантов, как говорится, несть числа... Проще всего работать так: приготовить сначала Пересы щен пый раствор, а затем охладить его - излишки растворенного твердого вещества выделятся и виде кристаллов. Если надо полечить мелкие кристаллы, охлаждайте быстро: чтобы вырастить крупные кристаллы пли один-единственны и большой кристалл, охлаждайте очень медленно и осторожно. ОПЫТ 1 Возьмите 20 г нитрата калия и всыпьте его небольшими порциями п колбочку с 2о мл воды. Добавив оче- релпую норшпо. хорошенько взболтайте сосуд, чтобы соль растворилась, и лишь потом насыпайте следующую порцию. Когда соль перестанет растворяться, немного нагрейте колбу, всыпьте cine порцию, взболтайте, снопа нагрейте. Наконец, вся взятая соль растворилась. Быстро охладите колбу под краном или опустите ее в кастрюлю с холодной водоп. Выделится много Мелких кристалликов. А если вновь растворить соль, нагревая и взбалтывая. И дать раствору медленно остыть, то получатся кр>liable кристаллы. ОПЫТ 2 Слейте вместе одинаковые об темы (допустим, но 2 или по ") мл) 10%-пых растворов ни грата свинца п подпда калия. Выпадет осадок поди да свинца. Данте ему осесть в слейте жидкость. Отдельно вскипятите воду п каком-либо прозрачном сосуде, подкислите ее уксусом п внесите в кипящую воду полученный осадок полила евнпца. предварительно взболтав его. Если жидкость будет остывать медленно, в пен вырастут прекрасные золотистые кристаллы. (Опыт можно видоизменить. Слейте в пробирке растворы нитрата свинца и нодпда калия, искипятите содержимое "имеете с осадком. чтобы он растворился, а затем быстро остудите, хотя бы под крапом. В этом случае образуются мельчайшие золотые кристаллики, взвешенные в жидкости.)
Клуб Юный химик 99 ОПЫТ 3 Следующим опыт (он называется опытом Пслпго) можно показывать зрителям. Но для этого, конечно, надо сначала все приготовить н отмерить. Большой цилиндр, высотой 2."—30 см. вымойте изнутри горячен водой н через воронк\ по стенке налейте п него горячи!! раствор гппо- схльфнта. чтобы он заполнил цилиндр на 7з. Этот раствор готоинтея так: 450 г гнно- схльфпта растворяют при нагревании п 4Г> мл воды. Теперь приготовьте горячий раствор ацетата натрия (ЮО г нл 4о мл воды). II его тоже и горячем виде I»лепте через т\ же воронку eme па '/з цилиндра; он не должен смешиваться с налитым ранее раствором гипосульфита. Наконец, верхнюю треть цилиндра заполните горячен подои. В сосуде образовались 1рп слоя: верхний — вода, средни и — пересыщенный раствор ацетата натрия и нижний — пересыщенный раствор гипосульфита. Накройте цилиндр стеклом и дайте остыть до комнатной температуры. Теперь сам опыт. К концу стеклянной палочки прикрепите кусочком воска маленький кристаллик гипосульфита (воск слегка расплавьте. i.arpcB его над пламенем). Па глазах \ зрителей on-line палочку в нижний слои. Тотчас нокр\г кристаллика нагромоздится множество погых кристаллов, ооразуи подобие цветка. (Л в среднем слое < чужое» вещество вокр\г "кристаллика iiina- сульфнта кристаллп юинться не б\ 1ет.) Опустите так\н) Же палочку с носком и малс пьким кристаллом ацетата натрия и сречипй слой — здесь тоже вырастет цветок, по сон- сем другой! Вы можете ны- м\ть оба цветка m раствора цилиндр, если обращаться с ним осторожно, можно использовать несколько раз ОПЫТ 4 Если вас прельщают большие и хороню oi раненные кристаллы, то начать опыты л\чше всего с алюмокалие- 1Ш\ квасцов. Растворите при нагревании 20 г квасцов в 200" мл коды, профнльтрхпт ' горячий насыщенный раствор, закроите сосуд л таите раствору о< рыть Отдельно при нагревании растворите 20 г квасцов в ">() мл водьг В лот тресы- щеппын раствор ешхетнте на полсантиметра тонкую нитку, ирнвязанпх ю к лучинке. Закройте все фильтровальной бумагой и дайте остыть. Коп г1 на нитке образуется несколько мелких кристаллов, оставьте один. самый луинпн. и опустите нитку с кристаллом в чайный стакан, паиоловнпх *а полненный полученным ранее раствором. Прикроите стакан фильтровальной бумагой. Теперь остается ждать, п немало — несколько педель. Время от времени осторожно чдптиптс с нитки все лишние кристаллы и подливайте насыщенный раствор маленькими порциями Так \дается вырастить довольно большой, кркпвоп формм кристалл. К. И. СЕВАСТЬЯНОВА V
100 Клуб Юный химик Домашняя лаборатория «Чернила» для чеканки Древнее ремесло чеканки стало очень популярным в наши дни. Наверное, и среди юных химиков есть немало любителей чеканки. Чеканное изображение обычно чернят. И нередко возникает вопрос: где можно достать необходимые вещества? Я предлагаю метод, который дает устойчивую чернь и в котором используются только доступные вещества: столовый уксус и гипосульфит натрия (он продается в фотомагазинах). Для приготовлении чернящей смеси надо растворить 5 г гипосульфита в 10—20 мл воды и добавить \'Л мл 9%-иого уксуса. В растворе появляется светло-желтая муть вследствие образования серы. Чернить можно двояко: либо окуная чеканку в вап- Ну с чернящей смесью (температура 7С—100° С), либо смазывая этой смесью чеканку на паровой бане. Банен может служить обычная кастрюля с кипящей водой, на которую вместо крышки положена чеканка; пар нагревает металл, и чернение идет весьма быстро. Приведенное выше количество смеси рассчитано па чернение чеканки па пару. Для того чтобы заполнить панночку, смеси, разумеется, надо взять больше. В зависимости от концентрации, времени н температуры получается окраска от светло-коричневой до черной с голубоватым отливом. Это результат реакции Cii + S-+-CuS. Для получения светлой окраски лучше пользоваться ванночкой. Перед чернением металл надо обезжирить раствором какого-либо моющего средства. Чтобы осветлить выпуклые части изображения, пх 'надо протереть влажным лоскутом ткани с порошком для чистки к\хошюн посуды. Полировать чеканку нужно дважды: после чернения и после осветления Н. КОСТЫРЯ, выпускник Киевского медицинского института, член Клуба Юный химик 1969 года Решения задач (Си up ЧН) ЗАДАЧА 1 В растворе находятся ионы Na4, Са2+, А13+, С1 , а также (благодаря диссоциации воды) Н+ и ОН~. Запишем реакции, идущие
Клуб Юный хнмик 101 ia а ноле и катоде: Л( ) CI- —с-->С1и С1° ' CI°-*CL К( ) н+ ни с~- Ни- На катоде восстанавливаются и па аноде окисляются именно эти ионы, так как потении а л восстановления водорода и потенциал окисления хлора ниже, чем у других попов (Н ■ принимает электрон легче, чем Na1, Са2+, Л13+; О отдает электрон легче, чем ОН ). В рез\льтате электролиза п растворе накапливаются попы гпдроксила ОН , и. наконец, в осадок выпадает гптроокись алюминия (возможно, вместе с основными солями алюминия). Гидроокись калышя частично растворима в воде, в осааок она начинает выпадать только при больших значениях рП Итак, вывод: концентрация ионов Na+ в растворе остается постоянной, а концентрация Са2+ п А13+ уменьшается, причем попов кальция в меньшей степени, а ионов алюминия — в полыней. ЗАДАЧА 2 Электролиз будет идти так: CI-—е- А( ) К(-) С1° е--►<;:!" С1°->С1.. Сц--+ 2с -►Си0 На катоде выделяется медь. поскольку попы медн легче, чем попы водорода н калия, принимают электроны: в ряду напряжения медь стоит правее. Определим, сколько мечи (т) выделится на электроде за время опыта (t) при данной силе тока A). По втором} закону Фарадея: I " — -(» "Г "IT-И' где А — атомный вес, I —число Фара чей AN500 кулои/г), п — валентность, q — количество электричества. in 1,03710- 63,54 -•5-7200 1,98 г. Рассчитаем массу попои Си-' *■ в исходном растворе (масса грамм-молекулы СиС12 рап- па .45,5-2 + 63,5 =134,5 г). 134,5 г СиС12 — 63,5 г попов меди 12 г СиС12 — х г попов медн 12-63,5 134,5 ■--5,7 г. Таким образом, в результате электролиза вся медь восстановилась на катоде. Чтобы окончательно установить состав раствора после электролиза, посмотрим, сколько ионов хлора могло окислиться за 2 часа: 1_ _А^ : ' и гл It 35 5 1.03710-5 --р-5-7200- 13.5 г. До опыта в растворе были ноны хлора, образовавшиеся из метпой и калиевой соли (масса грамм-молекулы КС! 74,6 г). 134,5 г СиСЬ — 71 г ионов хлора 12 г СиС12— х г попов хлора х-6,35 г. 74,6 г КС1 — 35,5 г попов хлора 15 г КО— х г ионов хлора х-7,14 г. Всего в растворе 6,35 + 7,14 13,49 г попов хлора. Следовательно, за два часа практически все попы хлора окислились. Таким образом, после электролиза в растворе останутся ионы К+ и ОН Попов калия останется 15—7.14 = 7,86 г. Количество попов.гпдроксила надо рассчитать. 39 г ионов Kf — 17 г попов ОН 7,86 г ионов К+ — х г попов OII х 3,43 г. Итак, в 150 мл раствора содержится 7,86 + 3,43-11,29 г щелочи. Чтобы найти ее концентрацию, надо узнать, сколько щелочи содержится в 100 мл раствора (будем считать, что плотность его равна 1). 150 мл раствора— 11,29 г щелочи 100 мл раствора — х г щелочи х = 7,53%. А. Я. ЮФФА, Московский государственный университет
102 Сказка В тот день я задержался на работе. Вышел на улицу и почувствовал, что вот сейчас просто умру от голода. Согласитесь: что для здоровенного двадцатипятилетнего оболтуса выпитый в полдень стакан чая и пара бутербродов! И когда, наконец, в нашем КБ организуют столовую? Сколько лет твердим об этом на каждом профсоюзном собрании, а воз, как говорится, и ныне там... У ворот Иоанновского равелина стояли на скамейке прикрытые клеенкой дымящиеся корзины, и две женщины бойко торговали пирожками. Я споткнулся о кабель, который тянулся из ленфильмовского автобуса к «юпитерам» в проеме ворот, — опять в крепости снимали какой-то фильм. Сглотнув слюну, сунул руку в карман, на ощупь вытащил два двугривенных и протянул продавщице. — Три с мясом, пожалуйста! Она дала мне пирожки и сдачу: трехкопеечную монету и два семишника. Это — на телефон. Я сунул их в задний карман и, дожевывая последний пирожок, вспомнил вдруг, что так и не позвонил Володьке. Пришлось забраться в телефонную будку. Там была истинная душегубка: кажется, это называется парниковым эффектом. Хорошо бы
А. Балабуха • Две копейки 103 оставить дверь приоткрытой, но трамваи так грохочут на повороте, что разговаривать невозможно. Чувствуя, что медленно превращаюсь в бульон на собственных костях, я достал из кермана оба семишника, опустил один из них в щель автомата и набрал номер. Раздались длинные гудки. От нечего делать я стал крутить второй в пальцах. Монетка была новенькая, блестящая, словно не бывавшая еще в употреблении. Люблю такие. Сам понимаю, что это смешно, но люблю. Трубку все не снимали (опять его нет дома!). Жаль. Продолжая разглядывать монетку, я повесил трубку. И тут... Однажды, еще в школьные годы, мне повезло: в троллейбусе вместо гривенника мне дали со сдачей десятипфенниговую монетку. Как и большинство сверстников, я собирал монеты, и это было мне только наруку. Но такого! Я еще раз внимательно осмотрел семишник. На аверсе — герб и надпись «СССР»; на реверсе — в ободке из колосьев крупная, словно взятая из школьной прописи двойка и написанное строгим бруском слово «копейки». Две копейки. И ниже — год. «1996»! Да нет же! Бывает так, перепутываются в голове цифры. Однако это был не 1969, а именно 1996 год. Я вышел х из будки в состоянии некоторого обалдения. Первым порывом было вернуться к тем продавщицам, но тут же я понял, что это бессмысленно. А что делать? Я вырвал из записной книжки листок, завернул монетку и убрал в бумажник, — чтобы не потерять, не спутать случайно с другой. И поехал к друзьям, которые, я надеялся, помогут разобраться в этом темном деле. Конечно, мы заболтались, и я вспомнил про монету только в самом конце, когда надо было уже уходить, если я хочу успеть на трамвай. — Фальшивая, — изрек Жора. — Но сделано здорово, ей-ей! — Брось ты свои детективные замашки, — откликнулся Виктор. — Обычный заводской брак, — он закурил и добавил, — чудеса! Брак на «Монетном дворе»).. Рассказали бы — не поверил. — Ее потерял Путешественник по Времени, — подал из спальни голос Жорин сын, десятилетний Герка. — Ты почему это не спишь? — поинтересовался отец. — Уснешь тут, как же! И то правда: современные квартиры не для бурных дебатов. К единому мнению мы так и не пришли. Идея у меня родилась уже дома: надо позвонить Пуху. Уж он-то разберется. С этой мыслью я и уснул. На следующий день перед обедом я позвонил ему. — Федор Феоктистович, вы не смогли бы выглянуть на полчасика? Консультация нужна. Давайте пообедаем вместе. — С удовольствием, — сказал Пух. — Где? — Ну хоть на проспекте Добролюбова... — Ладно. Ждите у Ботного домика. Пух работал старшим технологом на «Монетном дворе». Мы с ним познакомились в крепостном буфете, куда он попал по какой-то случайности. С тех пор мы несколько раз встречались, болтали на самые разные темы, чему нимало не препятствовала разница в возрасте, — был Пух без малого вдвое старше меня, — хотя в дружбу наши отношения пока еще не переросли. — Давайте сюда, — сказал Пух, выслушав мой рассказ. — Попробую что-нибудь сделать. Выясню — позвоню.
104 Сказка — Спасибо, Федор Феоктистович! Очень вы меня обяжете: терпеть не могу, надо признаться, всяких таинственных историй... Он позвонил мне через три дня, в пятницу. И мы снова встретились на том же месте. ■— Вот, — сказал Пух, протянув мне монету, — все, что можно было проверить, мы проверили. Монета настоящая. Даже присадка радиоактивного изотопа в норме. Представить себе возможность изготовления такой фальшивки в кустарных условиях практически невозможно. Да и не стали бы тогда размениваться на двухкопеечные. Представить же подпольный завод еще сложнее, согласитесь. Не знаю уж, что еще сказать вам, Андрей. — А брака такого не могло быть, чтобы вместо 1969 отчеканили 1996? Пух молча пожал плечами, но потом все же снизошел до объяснения: — Наша продукция идет большими сериями. Брак на одной монете невозможен: только на всей серии. А такого ОТК не прозевает. И, простите великодушно, мне лично сама эта мысль представляется более чем нелепой! Я согласился с ним. — И вообще, — сказал на прощание Пух, — не напоминайте мне о ней больше, прошу вас! Голову на этом сломать можно. Если хотите доброго совета, — выкиньте. В Неву. Или позвоните кому-нибудь по телефону. Впрочем, добрые советы даются лишь для очистки совести, прислушиваться к ним вовсе не обязательно... И в этом Пух опять-таки был прав. Вечером я поехал к Севе Воробьеву, моему однокласснику, с которым мы когда-то вместе увлекались нумизматикой. Но я довольно быстро охладел к этому делу, а он так и остался ярым собирателем. Его коллекции неоднократно выставлялись, он даже писал какие-то статьи, выступал с докладами,.. Уж он-то поможет, решил я. Хотя бы ниточку даст. Но Сева только пожимал плечами. — Откуда мне знать? Ведь ты говоришь, что ее подлинность проверяли... Эксперты там, конечно, квалифицированные. Так чего ты хочешь от меня? Если избавиться от нее, как тебе советовали, — отдай мне. В моей коллекции она будет на месте. Или — продай. — Иди к черту! — огрызнулся я. — Стану я тебе продавать, торгаш несчастный! А отдать... Подумаю. Может быть, потом. Но не сейчас. Извини. С тем мы и разошлись. Прошло две недели, но история эта не идет у меня из головы. Может быть, ты в самом деле есть, Путешественник по Времени? Бродишь сейчас где-то по Ленинграду и по ошибке употребил монету твоего родного (или — не родного?) 1996 года? Или — ты еще только будешь? Быть может, Машина Времени уже сконструирована в каком-нибудь КБ или НИИ, и скоро ты отправишься на ней в будущее — первый в истории времяпроходец? Экипируя тебя для путешествия, отчеканили монеты года, в который ты отправляешься, и одна из них случайно попала мне в руки? Или... Я не знаю, что думать. И потому решил написать этот рассказ. Если его напечатают, может быть, ты найдешь меня и заберешь свой семишник? Я сижу за столом и пишу. Рядом, тепло поблескивая в свете настольной лампы, лежит новенький двухкопеечник. Временами я смотрю на него — лишний раз удостовериться, что все это не сон человека, начитавшегося фантастики. Сейчас я выправлю текст и завтра отнесу его в редакцию. И захвачу с собой монету — как вещественное доказательство. Конечно, хорошо бы еще приложить справку от психиатра, но я оптимист и надеюсь, что как-нибудь обойдется. Если ты есть, Путешественник по Времени, — отзовись!
Учитесь переводить 105 АНГЛИЙСКИЙ — ДЛЯ ХИМИКОВ В0ДА помогает движению нефти WATER KEEPS THE OIL MOVING For all its efficacy as a lubricant '. oil itself sometimes needs lubricating. The only way to move highly viscous oils along a pipeline is to heat them so thai their viscosity falls and to insujate the pipe to keep the viscosih low2. Shell International's research laboratory in Amsterdam has been investigating thin layers of water as a lubricant to keep oil moving at normal temperatures. For the technique to work ', Shell ч knew that the water would have to form a thin film all round the core of oil — if all the water sank to the bottom of pipe under gravity, drag reduction would be negligible. Moreover, the two liquids must not mix because the oil core would then break into droplets. From a theoretical study of the problem Shell3 has shown that ripples in the oil/water interface cause some of the water to flow perpendicularly to the axis of the tube, counteracting any settling due to gravity. Shell3 claims that the flow resistance of the oil in its water jacket is a few orders of magnitude smaller than that of oil alone New Scientist, 18 Ma> 1973 Несмотря на то что нефть обладает свойствами смазочного вещества, она сама иногда нуждается в смазке. Единственный способ заставить высоковязкие нефти течь но трубопроводу—нагреть их так. чтобы вязкость лменыиплась. и для поддержания п\ж иого уровня вязкости использовать трубы с теплоизоляцией. Исследовательская лаборатория фирмы «Шелл Пптериеишпл» в Амстердаме изучает возможность использовании топких слоев воды в качестве смазки, которая поможет движению нефти при обыч 11 ы х тем нерат\ ра х. Чтобы метод оказался действенным, вода, как было известно исследователям, должна образовать тонкхю ндспк\ вокруг ядра потока нефти; если бы вся вода опустилась ил дно трубы иод действием силы тяжести, торможение уменьшилось бы очень незначительно. Кроме того, обе жидкости пс должны смешиваться, так как в этом случае ядро потока распалось бы па отдельные кайл и. После теоретических исследовании проблемы сиен на л исты фирмы «Шелл» то- казали, что завихрения потока па поверхности раздела нефти п воты заставляют часть воды твпгаться перпендикулярно осп трубы, противодействуя тем самым осаждению вследствие силы тяжести. Исследователи >т- верждают, что гидравлическое сопротивление нефти в такой водяной рубашке на несколько порядков ниже, чем сопротивление одной только нефти. КОММЕНТАРИЙ К ПЕРЕВОДУ 1. For all Us efficacy... For the technique to a'ork... В обоих случаях слово for стоит в начале предложения. Однако значение его в этих примерах различно. В первом слхчае for — часть сложного союза for all (that) — «несмотря па все это», «вопреки всему». Во втором же предложении for вводит инфинитивный оборот, в который входит также существительное. При переводе таких оборотов for нередко опускается. Несколько примеров распространенных в научно- технической литературе сочетании со словом for: for once — «на этот раз», «в виде исключения», for the rest — «в остальном»; for ivant nf — «из-за отсутствия, недостатка»: for the time being — «пока», «временно». 2. Затруднения могут вызвать иногда и простые формы инфинитива. Второе предложение п пашем тексте (сразу с тремя инфинитивами в разных функциях) как нельзя лучше иллюстрирует это. a) ..the way to move oils... - нпфнпптнв в роли определения к существительному ^ау. В такой функции инфинитив \потребляется в английском языке гораздо чаше, чем в русском; он стоит всегда после определяемого слова. Переводить ппфпнптпвом не обязательно, можно использовать придаточное предложение или причастный оборот. б) . to heat them... and to insulate the pipe... — именная часть составного сказуемого. Связка — глагол to be. в) ...to keep the viscosity /осе — инфппптпв в роли обстоятельства, для вы pa же |'ия цели пли следствия. Переводится либо при таточным предложением с союзом «чтобы», либо существительным с предлогом («для поддержания...»). .*. Иногда при переводе приходится вводить поясняющее слово или целую группу слов. Так, в заметке несколько раз \ потребляется название компании «Шелл». В р я д ли б у дет г ра м от носка- зать по-русски: «Шелл знала» пли «Шелл доказала». 11оэтому приходится каждый раз прибавлять слова «пс ел слова тел п >. < с и е ин а л и с т ы >.
Орбитальный двигатель Зарича — не что иное как двигатель внутреннего сгорания оригинальной конструкции. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса |1| имеет форму семигранника. Внутри корпуса находится поршень |2| — семигранный барабан. На нем укреплены пластины |3|, разделяющие внутренний объем двигателя на семь отсеков— цилиндров. С помощью эксцентрикового устройства поршень совершает внутри корпуса орбитальное движение, последовательно сжимая горючую смесь в каждом цилиндре. Криволинейное движение поршня преобразуется во вращательное. В каждом отсеке есть свеча зажигания |4|г впускной |5| и выпускной |6| клапаны |7 — паз, 8 — кривошип, 9 — полость для пластины] Скользящее крепление пластины и поршня. Нетрудно заметить, что это самое уязвимое место конструкции. Чрезвычайно сложно сделать подвижное герметичное уплотнение так, чтобы пластина свободно скользила в поршне и в то же время надежно отделяла отсеки друг от друга ВСАСЫВАНИЕ СЖАТИЕ РАБОЧИЙ ХОД ВЫПУСК Рабочий цикл четырехтактного двигателя Зарича. I такт — всасывание. Поршень удаляется от корпуса, всасывающий клапан открыт. В камеру сгорания, ограниченную корпусом, пластинами и поршнем, засасывается рабочая смесь, И такт — сжатие. Поршень приближается к корпусу, клапаны закрыты. Когда поршень достигнет крайнего положения, верхней мертвой точки, его грани поделят камеру сгорания на три части. III такт — рабочий ход. Искра воспламеняет рабочую смесь. Происходит двухступенчатое сгорание. При поджигании смеси горение начинается возле свечи, а затем распространяется и на периферию. Можно предположить, что в боковых отсеках камеры все токсичные продукты догорят до конца. Под давлением газов поршень уходит от корпуса, вращая коленчатый вал. IV такт — выпуск. Через открытый выпускной клапан поршень сыталкивает отработавшие газы из камеры сгорания
Технология и природа 107 Австралийский двигатель — шансы 50:50 Два года назад австралийские автомобильные фирмы сделали сенсационное заявление: скоро поступят в продажу двигатели, которые не загрязняют воздух, которые легче, экономичнее, проще, дешевле обычных двигателей внутреннего сгорания. Стали известны и некоторые технико- экономические данные нового мотора, и эти данные вызвали всеобщее удивление и восторг. Сообщалось, в частности, что рекламируемый двигатель мощностью 200 л. с. в семь раз легче обычного, а опытный образец неслыханно дешев, стоит всего 100 долларов. Человечество помешано на автомобилях. Надо ли удивляться, что газеты разнесли сенсационную весть по всему миру, а потом попытались добыть новые подробности? Однако их не было. Стало известно только, что двигатель называется орбитальным и что изобрел его инженер Ральф Зарич. Долгое время автомобилисты томились неизвестностью. И вот, наконец, о двигателе Зарича стали писать не только газеты, но и технические журналы. Новый двигатель предназначается не для спутника Земли или межпланетной станции. Космическое же название отражает его конструктивную особенность: поршень совершает круговое, орбитальное движение внутри корпуса. Вообще же двигатель Зарича не что иное, как двигатель внутреннего сгорания. И рабочий процесс в нем самый обычный — четырехтактный: всасывание, сжатие, рабочий ход, выпуск. Разумеется, австралийские фирмы, успешно рекламирующие двигатель Зарича, не спешат предоставить конкурентам детальные чертежи. Но и обнародованные принципиальные схемы заставляют усомниться в неслыханных достоинствах нового мотора. На самом деле двигатель не так прост. У него сложнейший механизм привода клапанов, а необычная геометрия поршня и цилиндров создает чрезвычайные трудности с уплотнениями. Теперь — о малой токсичности. На поверхности поршня двигателя Зарича есть грани. При сжатии они делят камеру сгорания на три отсека. Сначала топливная смесь сгорает в центральном отсеке, а затем воспламеняется топливо по периферии камеры сгорания. Поэтому конструктор и ожидает, что двигатель будет малотоксичен: на второй стадии продукты неполного сгорания могут догореть до конца. Но, увы, пока что это лишь теоретические предположения. Как явствует из австралийской печати, настоящие испытания на токсичность — на стендах с беговыми барабанами, на разных режимах работы двигателя, с точным газовым анализом — еще не проводились. На создание и доводку новой модели даже самого обычного поршневого двигателя уходит несколько лет. Опытный образец орбитального двигателя ис- пытывается всего лишь год. Так что какие-нибудь выводы делать преждевременно. Сам же Ральф Зарич расценивает шансы своего детища довольно скромно — 50:50. Инженер Г. Б. ЛИБЕФОРТ
108 Короткие заметки Как стареет организм? Человеческий организм стареет неравномерно. Порой морщины или седые волосы огорчают вполне здоровых людей далеко не преклонного возраста. Иногда за сорок лет сердце может износиться так, будто тРУДилось все шестьдесят, а состояние мозга у тридцатипятилетнего человека может соответствовать столетнему возрасту. В университете штата Майами (США) разработан метод, позволяющий определять с большой точностью условный возраст отдельных органов. Многообразные сведения о всех болезнях и недомоганиях, перенесенных пациентом, заносятся на лерфокар- ты и обрабатываются на ЭВМ по специальной программе. Кроме того, делаются многочисленные анализы. Например, по скорости выделения меченых атомов азота из крови определяют «возраст» легких и дыхательной системы; этот прием основан на том, что азот тем дольше задерживается в крови, чем больше возраст человека. Организму пятнадцатилетнего юноши требуется всего несколько минут, чтобы удалить половину поглощенного азота, а в преклонном возрасте на это уходят четыре-пять часов. Поддается определению и возраст кровеносных сосудов — по времени прохождения радиоактивной метки от места инъекции до сердца. (У двадцатилетнего юноши это время должно быть равно 20 секундам, в сорокалетнем возрасте оно увеличивается до сорока секунд.) С помощью радиоактивных изотопов теперь удается определять даже возраст отдельных клеток. В. НИКИТИНА Гриб не хлеб, и все же... Гриб, согласно русской пословице, — не хлеб. Однако специалисты давно уже не говорят о грибах столь пренебрежительно. Питательная ценность грибов сейчас не вызывает сомнений, но ведь сколько их, и все разные... Какой гриб лучше других? Белый. Почему? Вкуснее. Еще почему? Потому что по сравнению, скажем, с подосиновиком в нем примерно вдвое больше свободных аминокислот. Недавние исследования («Прикладная биохимия и микробиология», 1974, № 2) показали, что в белых грибах есть 20 аминокислот, в том числе все незаменимые. В подосиновике 19 аминокислот (нет триптофана), и почти все они найдены в меньшем количестве, например аргинина меньше вдвое, лизина — в тридцать раз. Словом, царственность белого гриба подтверждена биохимическим анализом. А что вы делаете с собранными грибами? Если сушите, то имейте в виду: около трети аминокислот безвозвратно теряется. Однако их можно сохранить, если сушить грибы не в печке и не на солнце* а в сублимационной камере. Напомним суть этого способа: продукт не нагревают, а, напротив, замораживают и испаряют влагу в глубоком вакууме, поднимая температуру до комнатной. При такой сушке теряется лишь 6% свободных аминокислот. Будем надеяться, что со временем появятся в магазинах пакетики с пахучим порошком, на которых будет написано нечто вроде «Белые грибы сублимационной сушки»; если такое случится, отдайте им предпочтение: они будут и вкуснее, и полезнее обычных, на ниточке. Но пока такого порошка нет. И поэтому не теряйте попусту выходные дни, отправляйтесь в лес, ищите и белые, и подосиновики, и все прочие, ешьте вволю и сушите впрок: конечно, тридцать процентов теряется, но семьдесят все же остается... О. ЛЕОНИДОВ
Короткие заметки 109 Кыш, комариха! На конкурс «Туристские новинки», объявленный в «Неделе», поступил среди прочих новинок ультразвуковой прибор на батарейках, умещающийся на ладони t под многозначительным названием «Кыш, комарик». Во Франции выпущен аппарат сходного назначения, который действует по принципу подобное — подобным, клин — клином. Это звук довольно высокой частоты (однако еще в диапазоне слухового восприятия человека). Частота его в источнике нашей информации («Bild der Wissenschaft», 1974, № 2) не названа; тем не менее научное определение может быть дано совершенно точное: писк. Писк, как оказалось, лишает комарих желания пить нашу, бычью, оленью или иную кровь, необходимую комарихам, чтобы отложить свои 100 000 яиц и продолжить таким образом комариный род. (Напоминание: комары мужского пола крови не пьют и не кусаются; поэтому браним мы всех комаров подряд, строго говоря, не вполне правомерно.) Размером французский прибор для производства писка со спичечный коробок; питается он от батарейки 9 вольт и рассчитан на 100 часов работы. Предназначен только для индивидуального пользования — расстояние, на котором он держит комарих (а, возможно, и комаров), достаточно только для того, кто несет коробок в кармане или на шнурке А ХАРЧЕНКО Сила —в арифметике! Если вы чем-то сильно взволнованы, то, чтобы не совершить какого-нибудь опрометчивого поступка, нужно сначала сосчитать про себя до десяти, а потом уже действовать. Очень толковый совет, хоть и не всегда мы ему следуем. Но считать про себя, оказывается, полезно не только в минуты сильных переживаний. Об этом свидетельствуют эксперименты, которые провели сотрудники МГУ, Государственного центрального института физкультуры и Института гигиены труда и профзаболеваний. Испытуемым, выполнявшим механическую работу, предлагали одновременно решать нехитрые арифметические примеры — вычитать двухзначные числа из четырехзначных. И выяснилось, что от этого у них... повышалась мышечная работоспособность! Особенно заметно это было тогда, когда задачу испытуемых усложняли: отвлекали их разговорами, просили вспомнить какой-нибудь волнующий случай из жизни или нарочно выводили из себя (каким именно способом — об этом в научной публикации, к сожалению, не говорится). Такое неожиданное влияние умственной работы на физическое состояние организма исследователи объясняют эмоциональным напряжением, которое неизменно сопутствует всякой целенаправленной деятельности человека. О том, что под действием сильных эмоций людям иногда оказываются по плечу такие подвиги, о которых в спокойном состоянии они и не мечтают, известно давно: еще у Дарвина описан случай с мальчишкой, который, спасаясь от разъяренного быка, перемахнул через забор, перелезть который смог только когда вырос, много лет спустя. А теперь выясняется, что не нужен и бык — достаточно простой арифметики... А. ИОРДАНСКИЙ
по Короткие заметки Путешествие колоссов Три с половиной тысячи лет назад фараон Аменхотеп III воздвиг в Фивах два гигантских каменных изваяния высотой по 14 м — они и сейчас поражают воображение. Особенно прославились они в античное время — после того, как в 27 г. до н. э. одна из статуй была повреждена землетрясением и начала каждое утро, на восходе солнца, издавать таинственные звуки, похожие на звук лопнувшей струны. Древние греки решили, что так статуя приветствует утреннюю зарю Эос, и назвали оба изваяния по имени сына Эос, мифического эфиопского царя, Колоссами Мемнона. Археологов давно интересовала история сооружения статуй. Долго шли споры о том, откуда взялись кварцитовые монолиты, из которых они были вырублены, и как были доставлены в Фивы эти 720-тонные гиганты. Конец дискуссиям положили недавние исследования группы американских ученых, изучивших новейшим методом нейтронно-активационного анализа материал статуй. Оказалось, что его микроэлементный состав совпадает с составом пород лишь одной древней каменоломни, расположенной в 676 км от Фив. Вырубленные там монолиты древние строители на катках подтащили к берегу Нила, погрузили на баржи и на веслах отбуксировали (между прочим, против течения) в Фивы. Самой трудной была первая, сухопутная часть этой операции: для нее потребовались усилия 3,5 тысяч человек, по одним подсчетам, и 15 тысяч — по другим. Буксировать гигантов по реке было легче — для этого, вероятно, должно было хватить и тысячи гребцов. А. ДМИТРИЕВ Пишут, что. ...нропхскпаи способное i ь бетонированном дороги достигнет максимума при скорости движении автомобилей 25 километров в час (<Tech- nische Rundschau.-. 1971. jVj 11. с I) моя здоровых людей со держит и 2 раза больше цинка, чем мол хронических алкоголиком и шизофреников («.Medical News», т. 6, JMv S. с 9)... ...обнаружены тахионы члегнцы. движхшиеся быстрее света (Агентство Рейтер. 10 марта 1074 г ) ...TeiL.o. выделяемое ЭВМ при работе, может служить для обогрева здания, в котором она расположена (< Svcnska dagbladet; . 4 марта 1974 г.)... .. дпмстпламнпоэт и л о в ы и *фир п-хлорфепокенукехс- кой кислоты увеличивает продолжительность жизни мышей («Medical Tribune and Medical News», т. 14. ■V- 12. с 9).. ii Швеции удостоверения личности метятся индивидуальными наборами радиоактивных изотопов («Dagens nyliefcr», 20 марта 1974 г.. с. >-)■ зола, полученная при сжигании рисовой шелухи. в смеси с известью дает цемент отличного качества («Chemical Engineering», т. 80. N» 28. с. 67).. ..внутри гигантских звезл могут возникать черные дыры («New Scientist», т. Ы. С. 450)...
Короткие заметки 111 Магниты Пишут, что. ...состав слюны женщины изменяется перед овуляцией (Агентство ЮПИ, 8 апреля 1974 г.)... ...для получения чистых полупроводников применяются кварцевые сосуды, покрытые топким слоем нитрида алюминия («Журнал приклад- поп химии», т. XLVII. с. 564)... ...создана сыворотка, обезвреживающая некоторые наркотики («The University of Chicago Report», т. 22, ЛЬ 3, с. I)... ...аспирин предотвращает сердечные приступы (Агентство Рейтер, 8 марта 1974 г.)... ...1 дм3 соединения LaNi5 при 20°С и 4 ат обратимо поглощает более 400 л водорода («Technische Rundschau», 1973, Л» 51, с. 15)... ...безопасная шахтерская лампа, наполненная радиоактивным криптоном, дает яркий свет на протяжении нескольких десятков лет (ТАСС, 8 апреля 1974 г.)... ...с помощью молекулярных сил можно отделять кислород от азота (ТАСС, 15 апреля 1974 г.)... ...создана ловушка, позволяющая изучать одиночные электроны («New Scientist», т. 61, с. 389)... ...получены нитевидные кристаллы карбида кремния длиной 20 мм («Физика и химия обработки материалов», 1974, ЛЬ 1, с. 117)... для закрывания глаз Паралич лицевого нерва, к несчастью, не столь уж редкое заболевание. Поскольку этот нерв приводит в движение лицевую мускулатуру, у больных нарушается мимика одной стороны лица, опускается угол рта, плохо работают веки. Иногда глаз на больной стороне вообще не закрывается; такое состояние называется логофталь- мом — «заячьим оком». Любопытный способ исправления этого недуга изобретен в Мюнхене д-ром В. Мюль- бауэром; о нем сообщил журнал «Bild der Wissenschaf*» A974, № 2). Дело в том, что лицевой нерв управляет только смыканием век; мышцы же, поднимающие веки при открывании глаз, «включаются» другими нервами. Поэтому, как только крохотный мускул, ведающий подниманием века, произвольно или рефлекторно расслабится, веко немного опустится. При этом расстояние между верхним и нижним веками уменьшится. Этого достаточно, чтобы миниатюрные магниты — пластинки длиной 1—2 см, вживленные под кожу век, притянулись друг к другу. Глаз закрывается. (Конечно, сила магнитов не настолько велика, чтобы мускул, поднимающий веко, не мог открыть глаз.) Магниты подбирают индивидуально; сначала, разумеется, их аккуратно приклеивают. Остается добавить, что глазные магниты изготовлены из биологически инертных сплавов (например, платина — кобальт или самарий — кобальт), не раздражающих ткани. М. КИРИЛЛОВ
112 Статистика Итоги заочной читательской конференции Вопросы Удовлетворило ли вас содержание «Химии и жизни»? Понравилось ли вам художественное оформление? Удовлетворило ли вас качество печати? Опросный лист был помещен в апрельском номере журнала. К 1 июня редакция располагала мнениями 3413 читателей; они и послужили основой для подведения итогов конференции. Мы публикуем основные результаты, полученные по данным ответов. Мнения участников конференции о содержании журнала, его художественном оформлении и качестве печати отражены в таблице!; жирным шрифтом в ней и в других таблицах выделены величины, заметно отклоняющиеся от средних, приведенных в последнем столбце. В целом мнения всех читателей, принявших участие в конференции, всех нынешних подписчиков и всех постоянных подписчиков (то есть тех, кто получал «Химию и жизнь» и в 1973 году) практически совпадают. Однако постоянные подписчики по-разному оценивают журнал 1973 и 1974 года. Прежде всего, среди постоянных подписчиков немного возросла доля читателей, вполне удовлетворенных содержанием журнала (от 58,2 до 59,2%) и уменьшилась доля читателей, которых содержание удовлетворяет лишь отчасти C7,2 и 33,4%). Но одновременно Таблица I Мнения 3413 участников заочной конференции о журнале (ответ на каждый вопрос, в °„) участников заочной конференции о журнале (ответ на каждый вопрос, в °„) Варианты отпетой Читатели, получавшие жур нал по гюдпне ко в 1973 и [974 годах •B140 участником 3 =г- !£ = « . >.q ь : - ~ £ 5 « ^ — = ~ ХП* ** 2 = пол 4 г. НО I част • Г— A >-. SSiS- <u nN «- = =о Все чита чающие мию и ж писке C поди ж у pi он) - - *~ з: * tJ ,_ w га Чит паю (ЗОЙ = сх га ГГ н я ^ о = i о — О/ U Н ~ -о ° е- « • X У к - >, ател 1 И С Ы C4 Чит ПОД! пал _ Is ч н ~ С> о i, н х г га з- ^ 5«S Вес C4 1 о ж Ла 58,2 59,2 58,9 9.1 51,6 47,1 58,3 Отчасти Не знаю 37,2 2,8 33,4 2,5 36,8 1,9 34,1 29,6 2,4 12,3 35,3 11,7 33.7 3,4 Пет 1.8 4.9 2,4 4,4 &,5 5,9 4.6 Да Отчасти Не знаю 43,0 36,3 4,3 58,4 26,4 2,9 63,4 28,8 2,7 59,5 26,9 2,8 54,2 22,4 8,8 38,3 29,4 8,8 58,8 26,5 3,4 Нет 16,4 12,3 5,1 10,8 14,6 23,5 11,3 Да Не знаю Нет 76,8 86,2 89,9 86,9 76,9 50,0 85,6 13,7 7,7 7,1 ,7,6 15,6 32,4 8,6 9,5 6,1 3,0 5,5 7,5 17,6 5,8
Итоги конференции 113 возросло и число читателей, недовольных содержанием (с 1,8 до 4,9%). Что же касается художественного оформления и качества печати, то бесстрастные цифры свидетельствуют: постоянным подписчикам, мнение которых можно считать достаточно представительным, новый облик журнала нравится больше, чем старый. Что может означать рост числа недовольных содержанием «Химии и жизни» среди постоянных читателей журнала? Обратим внимание на мнения людей, начавших выписывать «Химию выкшие к прежнему облику журнала, не очень одобряют новшество, скорее всего, в силу привычки и заодно непроизвольно несколько ниже оценивают его содержание. Оценки участников конференции, вообще не выписывающих журнал, а также переставших его выписывать — ниже средних: этих читателей не так уж мало A0%), но их мнение не оказывает существенного влияния на общую картину: в целом содержание ссХимии и жизни» читателей удовлетворяет. И все же критика — полезна, и она будет учтена при рассмотрении писем, ными спорами, материалами для самообразования и уж потом — фантастикой и литературой. Значит, читатели «Химии и жизни» ждут от журнала, главным образом, новой научной информации и практически полезных сведений. Этот же порядок распределения интересов справедлив и для постоянных подписчиков, и для всех подписчиков вообще, и для читателей, особо интересующихся химией, и для всех читателей. А вот начавшие выписывать «Химию и жизнь» лишь с 1974 года, все, кто не подписывается, а также все, кто особо химией Таблица 2 Интересы 3413 участников заочной конференции (доля читателей, интересующихся каждым из разделов журнала, Разделы журнала <и Э 0J X ш * то юлуча подпис 74 год пиков) ел н - °- * ?са£ 5 ^~ * га а г-© Н С.О"<Г Ьк 1 со. <uCt* к _ „_ э О "** И OS 2 ^-~ « Я и * 2 к w к s Са К Читатели, лучать жу писке лиш F31 участ 88» I в * ■ _г ш "_ I К О ° ¥~ 2 о ■=; а га о >>* = *° £то = я s s н as к и ш *л то _, то н « а: " s s ° ^ о Сь- JZ О то X Хс*} и** <»-. « га га * t~ X X 2S~ a X m а о ° w *. и « П Т а о Н ТО га у £ >• о2 Новости науки и техники Полезные советы Научные споры Материалы для самообразования Фантастика, литература 90,4 79,2 67,7 54,5 48,1 87,4 84,3 62,4 54,3 59,7 89,8 80,3 66,6 54,4 50,5 74,6 76,6 52,9 37,6 53,5 76,4 79,4 61,7 50,0 70,5 89,8 80,2 67,0 61,1 46,8 87,1 79,7 63,9 46,0 54,5 88,3 79,9 65,3 52,9 51,0 и жизнь» в 1974 году — то есть уже после того, как облик журнала изменился. Новый внешний вид журнала понравился им больше, чем постоянным подписчикам, но содержание они оценили практически так же, как его оценивали постоянные подписчики в 1973 году. Из этого можно сделать правдоподобный вывод: постоянные подписчики, при- приложенных к опросным листам. Любопытные результаты дал анализ читательских интересов; они приведены в таблице 2. Все участники конференции в целом интересуются, прежде всего, новостями науки и техники; затем — полезными советами, науч- не интересуется, предпочитают фантастику материалам для самообразования (причем читатели, не подписывающиеся на журнал, более всего заинтересованы в полезных советах). Собранные в таблице 2 сведения об интересах различных групп читателей по отношению к тем или иным
114 Статистика Таблица 3 Мнения 2322 участников конференции, разделенных на группы по комбинациям интересов Число участников конференции, входящих п состап каждой группы Новости науки и техники Варианты расста- ' новкн знаков «-)-» Научные споры в опросных лис- 1 тах разными фантастика ли- группами участ- ™"™ ч инков У тература Материалы для самообразования Полезные советы Да Удовлетворило ли Отчасти члриов группы содержание «Хи- не знаю мии и жизни» в 1974 г ? Нет 492 70,0 1 25,0 1 3,0 | 2,0 482 _[_ 61,2 33,0 | 1.8 4,0 355 Т 61,7 32,4 2,8 | 3,1 337 - - -U -! 63,2 29,7 | 1,8 1 5,3 251 | -.- 59,4 34,3 | 2,4 1 3,9 233 + 49,8 43,8 1 2И 1 4'3 172 1 -"- 62,8 32,6 1,1 1 3,5 Все 23 2 2 участники 100,0% «- » 71.8% «- » 51,7% « » 60,1% « : » 100,0°,, « » 62,3 31,8 2,3 1 3,6 разделам журнала имеют существенный недостаток; они дают лишь усредненную картину, ие позволяющую каждому из участников конференции узнать представительность своего конкретного суждения. Исправить этот недостаток призвана таблица 3, в которой отражены мнения читателей, сгруппированных по комбинациям интересов: участники конференции, расставившие знаки « + » в опросном листе так, как это изображено в каждом из семи столбцов верхней части таблицы, могут узнать общее мнение о содержании «Химии и жизни» остальных читателей с такими же интересами в соответствующих столбцах нижней части таблицы. Заметим, что эти данные основаны на ответах 68% всех участников конференции, то есть еэ абсолютного большинства — свыше 2/з* Это большинство распадается лишь на 7 групп по комбинациям интересов — в сред- днем по 332 человека в каждой, — в то время как оставшаяся [/з распадается на 24 группы, в каждую из которых входит в среднем по 45 человек (всего возможна 31 комбинация расстановки от одного до пяти знаков «+»). Как видим, оценки, данные содержанию журнала этими группами участников конференции, в целом выше усредненных оценок, данных всеми ее участниками. Таблицу замыкает столбец, в котором приведены средние данные для всех семи основных групп читателей вместе взятых: их интересы распределяются так же, как и интересы всех читателей, участвовавших в конференции (прежде всего, интерес к новостям науки и техники, а также полезным советам, затем — к научным спорам, материалам для самообразования и, наконец, к фантастике и литературе). Конкретные предложения участников заочной конференции будут проанализированы и использованы редакцией. Редакция благодарит всех читателей, принявших участие в обсуждении «Химии и жизни».
Книги 115 Предаваться ли самоанализу? Несмотря на то что вторая половина слова «самоанализ» имеет вполне положительную репутацию, ибо происходит явно из научного обихода, сам предмет поначалу кажется нам — признаемся честно! — сомнительным. Есть в нем все же что-то такое пемужествсп- ное, неподходящее... Книжка журналиста Виктора Пекелиса «Твои возможности, человек!» (восклицательный знак, поясняет автор, подчеркивает, что никогда не поздно обратить на себя самое пристальное внимание)* посвящена в общем и в основном именно самоанализу. Тем не менее я рискну представить ее читателю и начну с утверждении, разбираемых в ней. Прежде всего, никогда человек не обнаруживает в себе столько недостатков, как при самоанализе, а это — при разумном подходе— прибавляет ему сил Затем, надо хорошо знать себя; с этого, собственно говоря, и начинается самовоспитание, саморазвитие, самосовершенствование. Если понимаешь, что хочешь чего-то или делаешь что-то, мягко говоря, не лучшим образом— ломай себя! Ломай «с помощью простого приема: раз это плохо, надо * Изд. «Знание», 1973. Тираж 100 000. Цепа 32 к.- действовать по принципу «буду делать наоборот!» ..В трудном деле самосовершенствования придется следить, всегда ли нам удается сохранять гармонию между своими убеждениями, взглядами, суждениями, с одной стороны, и поступками, повседневными действиями— с другой. Между прочим, еше Паскаль говорил, что о нравственных качествах человека нужно судить не но отдельным его усилиям, а по его повседневной жизни. ...Нынче модно всюду применять кибернетические методы, в частности моделирование. Попробуйте научиться детально «моделировать» свое поведение на предстоящий день. Утром представьте себе события, которые могут произойти с вами; даже если вам предстоит что-то неприятное, не увиливайте, не играйте в прятки с самим собой, а постарайтесь найти наиболее достойные пути решения, выбрать благородную линию поведения. Конечно, реальность не всегда совпадает с планом. Но если так подготовить себя к предстоящей жизненной ситуации — не окажешься застигнутым врасплох, а сможешь решить довольно сложные проблемы разумно, руководствуясь не только выпущенными на волю эмоциями,— онн подают часто не лучшие советы... Дальше, многие выдающиеся люди в течение долгих лет ведут подробнейший дневник. Вероятно, это не праздное занятие — фиксируя свое отношение к жизненным ситуациям, можно приобрести огромную власть над собой... Если эти вещи вас заинтересуют, то вот еще несколько вопросов, о которых книжка дает первоначальные сведения (а во многих случаях — также руководство к действию): полезно ли честолюбие; как стать хорошим оратором; феноменальная память (и как улучшить не феноменальную память); как научиться властвовать собой; рефлекс цели (тот. кто хочет, делает больше, чем тот, кто может); нужен ли этот самый самоанализ; как научиться читать гораздо быстрее, чем читает большинство люден; атака на бессонницу, стратегия и тактика жизни, а также еше много непростых вещей. Мне даже показалось — слишком много. На последней, 207-й странице В. Пеке- лне уверяет, что книжка его — не инструкция на тот случай, если читатель захочет улучшить свой характер или развить свои способности. И что главную свою задачу автор видел в том только, чтобы пробудить интерес к человеку как к творческой личности. Полагаю, что это ему удалось, по крайней мере в тех случаях, когда читатель впервые знакомился с проблемами, о которых идет речь. Но мне хотелось, чтобы в такой книжке было больше, что ли, нерешенных вопросов. Чтобы в ней были сомнения и споры — с оппонентом ли, с самим ли собой. Ну, к примеру, хотя бы о том же мнении Паскаля — в чем истинно проявляется человек? В экстремальных ситуациях (звездный час, героическое мгновение) или в повседневной жизни? При всем уважении к Паскалю полагаю, что многие захотят с ним поспорить. Короче говоря, утверждений и сведений в книжке этой столько, что места хватило по большей части лишь для беглого их изложения. Анализа же и размышлений недостает. А побудить человека поразмыслить о себе самом лучше было бы, кажется мне, именно размышляя и сопоставляя. М. ЧЕРНЕНКО
w&a jUfcJ^*
Спорт 117 Дело было в Хельсинки 20 апреля 1974 г. в ледовом дворце Хельсинки «Яаахалле» закончилось первенство мира по хоккею с шайбой. Мировые чемпионаты проводятся каждый год. Но миллионам любителей слорта это зрелище ие может приесться. Вот почему каждый вечер в течение двух недель спешили они к телевизорам, чтобы еще раз увидеть виртуозный дриблинг нападающих, восхититься стойкостью защитников, непостижимой непробиваемостью вратарей. Как всегда, у чемпионата был интригующий сюжет, как всегда, были спортивные сенсации, как всегда, лучшие команды мира заняли в конце концов лривычные места. Первой стала (в тринадцатый раз!) советская команда, второй — чехословацкая, третьей — шведская. Но ие только высокими спортивными результатами и отличным хоккеем будет памятен нынешний чемпионат. Наверное, он останется в истории слорта как лервое крупное международное соревнование, в исход которого самым решительным образом вмешалась химия, а точнее, фармакохимия. Дважды врачи уличали хоккеистов в приеме допинга — эфедрина, дважды организаторы чемпионата скрепя сердце приговаривали игроков и целые команды к высшей мере спортивного наказания — дисквалификации. О том, что случилось в Хельсинки, рассказывает спортивный обозреватель ТАСС Всеволод КУКУШКИН. ХРОНИКА ЭФЕДРИНОВОЙ ЛИХОРАДКИ 5 апреля. Торжественное открытие чемпионата. Чехословакия — Польша, 8:0. СССР —ГДР, 5:0. 6 апреля. Финляндия — ГДР, 7:3. Швеция — Польша, 4:1. 7 апреля. СССР — Финляндия, 7:1. Швеция — Чехословакия, 2:3. 8 апреля. СССР — Польша, 8:3. Чехословакия — ГДР, 8:0. Во время последнего матча в пресс-центре появляется сообщение: в допинговой пробе шведского нападающего Ульфа Нильссона обнаружен запрещенный эфедрин. Директорат чемпионата дисквалифицирует Нильссона, счет матча Швеция — Польша объявляется 0:5. Все агентства передают это сообщение с пометкой «молния». 9 апреля. Финляндия — Польша, 2:2. Швеция— ГДР, 10:1. Президент Международной лиги хоккея на льду (ЛИХГ) Джон Ахерн делает заявление: я против столь сурового наказания! Руководители шведской команды считают, что результат анализа — чистое недоразумение. Однако контрольный анализ подтверждает, что Нильссон принимал эфедрин. В пресс-центре ходят слухи, что шведы покидают чемпионат. Вечером представитель «Тре Крунур» эти слухи опровергает: «За ошибки надо платить. Мы будем продолжать борьбу — все еще впереди. Ульф останется с нами, хотя и не выйдет больше на лед...». В полночь журналисты узнают некоторые подробности. Незадолго до чемпионата Нильссон перенес ангину. Хотя врач «Тре Крунур» был осведомлен о запрете на эфедрин, он давал больному таблетки, в которых запрещенный препарат присутствовал. Врач утверждает, что принятая игроком доза не могла служить стимулятором. 10 апреля. СССР — Чехословакия, 2:7. Швеция — Финляндия, 3:3. Газета «Илта-Сано- мат» сообщает, что в «Яаахалле» найден патрон от шведской боевой винтовки. В пресс-центре ходят самые невероятные слухи. 11 апреля. ГДР — Польша, 5:3. 12 апреля. Финляндия — Чехословакия, 5:2. СССР —Швеция, 3:1.
118 Спорт 13 апреля. Польша — Чехословакия, 3:12. СССР — ГДР, 10:3. Официально объявлены результаты допингового анализа после матча Финляндия — Чехословакия. У финского вратаря Стига Ветцеля в моче обнаружен эфедрин в концентрации 12 мг/л. Ветцель дисквалифицирован до конца чемпионата, счет 5:2 в матче Финляндия — Чехословакия аннулирован, финнам засчитано поражение со счетом 0:5. 14 апреля. Финляндия — ГДР, 7:1. Швеция — Польша, 3:1. Руководитель сборной Финляндии Тейво Пелтола сообщил на пресс-конференции, что анализы Стига Ветцеля — основной и контрольный — противоречивы. Тем не менее директорат чемпионата подтвердил решение о дисквалификации. Журналисты вносят окончательные поправки в турнирную таблицу. В виде исключения финнам разрешили ввести в команду еще одного вратаря вместо дисквалифицированного Ветцеля. В просьбе шведов заменить Нильссона отказано. 15 апреля. Швеция — Чехословакия, 3:0. СССР — Финляндия, 6:1. Финские журналисты убеждены, что кто-то свел счеты с их командой, подмешав в еду игрокам эфедрин. В барах Лахти (родной город пострадавшего вратаря) появился коктейль «Ветцель»: виски, лед, содовая, три капли эфедрина. Вечером его пьют уже в Хельсинки. «Илта-Саномат»: «Брошена тень на весь чемпионат, нарушена логика спорта. Врачи боятся давать игрокам даже витамины. Повара перерывают кулинарные справочники: может быть, эфедрин есть в бифштексах?» Агентство Рейтер: эфедрин содержится в бананах! Врачи приходят к единодушному выводу: единственное безопасное средство против простуды и насморка — сауна, финская баня. 16 апреля. СССР — Польша, 17:0. Чехословакия— Швеция, 0:3. Четыре часа длилось чрезвычайное заседание конгресса ЛИХГ — самое долгое заседание за всю историю чемпионатов мира. Сославшись на пасхальные торжества, не явился на конгресс Джон Ахерн. По случаю пасхи в Хельсинки перезвон колоколов. «По ком звонят колокола?» — спрашивают журналисты. Шведы предложили ликвидировать антидопинговую комиссию. Это предложение отклонено. Создана новая комиссия в составе представителей СССР, Швеции, Австрии, Швейцарии и Венгрии. Заседание конгресса заканчивается тайным голосованием. За утверждение дисквалификации подано 29 голосов, против — 19, двое воздержались. Прежние решения утверждены. Стиг Ветцель выступил по телевидению и поклялся перед всей Финляндией в том, что не принимал эфедрин. 17апреля. Финляндия — Польша, 6:2. Швеция — ГДР, 9:3. Директорат чемпионата решил, что проверку на допинг после каждого матча отныне будут проходить не два игрока от каждой команды, а пять. 18 апреля. СССР — Чехословакия, 3:1. Швеция — Финляндия, 6:2. Советская команда обеспечила себе золотые медали. Впрочем, надо подождать результатов анализа. 19 апреля. ГДР — Польша, 3:3. Команда Польши остается в высшей лиге, хоккеисты ГДР, заняв последнее место, уходят. И это несмотря на то, что баланс встреч ГДР — Польша в пользу немецких спортсменов, Польская команда вышла вперед, получив два дополнительных очка после дисквалификации шведов. 20 апреля. СССР — Швеция, 3:1. Финляндия — Чехословакия, 5:4. Джон Ахерн вручает команде СССР кубки за первенство мира и Европы. Его заключительную речь никто не слушает — в «Яаахалле» шумно, как после забитого гола. В вечерних финских газетах—не очень остроумные карикатуры. Жена упреками встречает пьяного мужа. Он робко оправдывается — эфедрин... 21 апреля. Иэ химической лаборатории пришло сообщение: анализы (по пять от каждой команды) показали, что никто в последних матчах запрещенных препаратов не принимал. Вот теперь-то чемпионат можно считать законченным! СВИДЕТЕЛЬСТВО ОЧЕВИДЦЕВ Вратарь сборной СССР, заслуженный мастер спорта СССР Владислав ТРЕТЬЯК: Странно все это... Ну зачем Нильссону понадобился допинг? Ведь шведская коман-
Дело было в Хельсинки 119 Одной из самых популярных фигур на чемпионате мира в Хельсинки стап второй вратарь финской команды Стиг Ветцель. Дисквалифицированный за прием допинга, он оказался в центре эфедринового скандала. Надо думать, что такая попупврность не рвдоввла хоккеиста. Во всяком случае на пресс-конференции сражение пица Ветцепя было довольно грустным да пока значительно сильнее польской — и так бы выиграли. А Ветцель! Как он мог принять эфедрин после дисквалификации шведа? Зачем ему было идти на такой риск, ума не приложу. ...Мы играли третий период с командой ГДР. К Валерию Харламову подъехал нападающий Рюдигер Ноак и говорит: — Финлянд — допинг! — С Чехословакией? — спрашивает Валерий. Ноак кивнул. Когда Харламов сменился и сел на скамью, он сразу сообщил эту новость ребятам. Я хорошо видел, какое это произвело на них впечатление: все были просто поражены. Между прочим, в тот момент и наше турнирное положение зависело, если помните, от результата игры Чехословакия — Финляндия. Мне тоже пришлось сдавать анализ на допинг. И я изрядно нервничал, хотя никаких лекарств не принимал. Но кто знает? Ветцель тоже клялся, что в глаза не видел эфедрина. В самой середине чемпионата я крепко простудился, чихал, кашлял. После дисквалификации Стига Ветцеля я встретил его в коридоре «Яаахалле». Я поприветствовал его и тут же громко чихнул. Стиг сделал вид, что лезет в карман и грустно пошутил: не желаешь ли, мол, таблеточку? Я отмахнулся, как черт от ладана. Вообще же нам было не до шуток. Шел чемпионат, а турнирную таблицу все время исправляли. Это мешало сосредоточиться на игре, заставляло отказываться вообще от всякого лечения, даже от восстановительных препаратов после матчей. Все финские газеты печатали наравне со спортивными отчетами высказывания врачей. Они не были едины в оценках действия эфедрина. А хоккеисты поговаривали даже, что чашечка крепкого кофе куда более сильный стимулятор.
120 Спорт И хотя вся эта нервотрепка не помешала нам выиграть трудный турнир, очень хочется узнать, что же за лекарство таинственный эфедрин. Ответственный секретарь федерации хоккея СССР, член исполкома ЛИХГ А. В. СТАРОВОЙТОВА Ох уж этот эфедрин! Мы столкнулись с ним еще на зимней олимпиаде в Саппоро. Тогда в допинговой лробе, взятой у игрока команды ФРГ, было обнаружено недозволенное лекарство. ЛИХГ дисквалифицировал хоккеиста, а команду решили помиловать. Подробное описание инцидента в Саппоро хранится в анналах лиги. Всем хоккейным федерациям было сделано серьезнейшее письменное предупреждение, к которому (в который уже раз!) приложили список запрещенных препаратов. Конечно, врачи обязаны быть в курсе дела. Но накануне чемпионата, когда от забот голова идет кругом, они могут упустить из виду, что применять дозволено далеко не все лекарства, порою следует воздержаться даже от самых безобидных. Может быть, этим объясняется случившееся в Хельсинки? Дисквалификация Нильссона была принята в тяжелых муках. У каждого, кто решал судьбу этого игрока и его команды, в душе боролись противоречия между буквой правил и духом игры. Ведь шведам допинг был совсем ни к чему! Хорошо еще, что шведы не поддались обиде и не покинули чемпионат. Еще труднее было решать проблему Ветцеля: ведь он-то был запасным вратарем, основной голкипер получил травму в первой игре. В общем, спорили мы до хрипоты... Честно говоря, я до сих пор не знаю, умеют ли химики отличать фармакологические дозы эфедрина от допинговых. Правда, говорят, что доза роли не играет. Но справедливо ли это? ИТОГОВАЯ ТАБЛИЦА Главный итог каждого спортивного турнира— таблица, учитывающая занятые участниками места, набранные и потерянные очки, забитые и пропущенные шайбы. Есть такая официальная таблица и для чемпионата в Хельсинки. А есть еще и неофициальная, так называемая «таблица прессы». Ее составили журналисты, отбросив изменения, внесенные допинговым скандалом. Мы позволим себе свести обе таблицы вместе: Что и говорить, очень серьезные коррективы внес эфедрин в результаты последнего первенства мира! Фото В. УН ДА-СИНА и В. БУДАНА Лекарство как лекарство, допинг как допинг Статью «Дело было в Хельсинки» комментирует заведующий лабораторией антидопингового контроля Всесоюзного научно-исследовательского института физкультуры кандидат биологических наук А. И. ШАЕВ. Эфедрин и его аналоги занимают одно из самых видных мест в списке допингов, утвержденном Международным олимпийском комитетом. Дисквалификация за прием этого препарата отнюдь не первая в спортивно-
Лекарство как лекарство, допинг как допинг 121 Артериальное давление спортсмена, принявшего однократно высшую суточную дозу эфедрина @,15 г): 1 — верхнее (систолическое) давление в норме; 2 — верхнее давление после приема допинга; 3 — нижнее (диастолическое) давление в норме; 4 — нижнее давление после приема допинга медицинской практике. Об этом было много сообщений в печати *. Однако недоуменные вопросы по поводу допингов вообще и эфедрина в частности не прекращаются. Их задают даже такие знатоки хоккея, как Владислав Третьяк н А. В. Старовонтов. Постараемся внести ясность: что же такое эфедрин? Самый короткий ответ может быть таким: лекарство как лекарство, допинг как допинг. А теперь подробнее. Эфедрин — алкалоид, содержащийся в некоторых дикорастущих растениях,— относят к группе адреномимети- ческих лекарственных веществ. Другое название группы — симпатикомн- метическне амины. Это название связано с биологическим воздействием: эфедрин и его аналоги вызывают специфическую реакцию — возбуждение или торможение — адренорецепторов симпатических нервных окончании. Реакция различных рецепторов па разные симпатнко- мпметпческие амины может привести к глубоким изменениям в организме. ■ Типичный представитель снмпатикомиметических аминов эфедрин (его применяют в медицинской практике в виде гндрохлорида) сужает сосуды и расширяет бронхи, повышает артериальное давление и тормозит перистальтику кишечника, расширяет зрачки и повышает содер- * «Химия и жизнь» рассказывала о допингах в № 8 за 1973 г. и Х« 1 за 1974 г.— Ред. жапие сахара в крови. Эфедрин прописывают при бронхиальной астме, крапивнице, се пион лихорадке и других аллергических заболеваниях. Поскольку эфедрин сужает сосуды, он помогает при кровотечениях, различных воспалительных процессах, гипотонической болезни. Список этот можно продолжить. Но самые известные случаи, когда хорошо помогает эфедрин, это насморк , простуда. После всесторонних клинических испытании были установлены терапевтические дозы эфедрина: взрослым назначают 0,025—0,05 г по 2—3 раза в день. Определены также предельно допустимые дозы при лечении эфедрином: 0,05 г — высшая разовая доза, 0,15 г-—высшая суточная доза. Превышение этих доз может привести к интоксикации. Таковы основные сведения об эфедрине-лекарстве. Добавим лишь, что в разных странах его выпускают под разными названиями: эфа- лоп, эфедрозап, неофедрин, сапедрип. Все это — эфедрин. Для эфедрина-допинга характерно действие на центральную нервную систему. Существует гипотеза, которая этот эффект объясняет. Лдрепомнметические вещества, содержащие метильную группу в а-положении (фенамин, первитнн, эфедрин и другие), связывают фермент аминоксидазу и тем самым предохраняют от разложения адреналин, который выдели-
122 Спорт етея на окончаниях симпатических нервов при их возбуждении. Таким образом они (спмпатпкомнметпческпе амины) как бы усиливают действие внешних раздражителен на нервную систему. При лечении терапевтическими дозами больные хорошо переносят эфедрин, возбуждающее действие лекарства проявляется довольно слабо. Допинговый эффект— усиление и учащение дыхания, повышение работоспособности, снижение утомляемости, уменьшение потребности во сне, улучшение настроения — обычно возникает при приеме доз выше терапевтических. Однако О он снэ м о <Г^>-*с-1-ы / I I \ он сн3 НМРЭ*ЦРНН н н н н сн3 н П п ^п но-^ V—с —с—ь он « н с АДРЕНАЛИН Симпатикомиметические амины занимают одно из самых видных мест в списке допингов, утвержденных Международным олимпийским комитетом вскоре возбуждение сменяется апатией, работоспособность н настроение падают, начинается бессоннца. Теперь, чтобы сохранить достигнутый с помощью стимулятора подъем, человек вынужден увеличить дозу эфедрина. Это приводит к истощению нервных клеток, к хроническом интоксикации организма. Человек становится раздражительным, быстро устает, сильно потеет, передки головные боли, тошнота, шум в ушах, колющие боли в области сердца Ухудшение работы организма можно зафиксировать н по объективным показателям: электрокардиограмме, артериальному давлению, диурезу. На ЭКГ отмечается увеличение нагрузки па левый желудочек, повышение частоты сердечного ритма, тахикардия. Артериальное давление достигает 160/ПО. Так приходится расплачиваться за допинг. Методика допингового анализа па эфедрин достаточно хорошо разработана; о пен «Химия н жизнь» уже рассказывала. Аналитические методы позволяют безошибочно и точно определить содержание эфедрина п его аналогов в моче. Проблема заключается в ином. Спмиатпкомпметпче с к и е амины выводятся из организма в течение двух-трех. а то п четырех суток. По динамика выведения не позволяет достаточно достоверно судить о принятой дозе. Поэтому мы не беремся утверждать, что спортсмен X принял эфедрин для лечения, а спортсмен Y — для искусственного повышения спортивного результата. В этой ситуации единственное разумное решение — абсолютный запрет на эфедрин и другие стимуляторы во время соревновании. Это решение и принял МОК. А как быть с легкой простудой? Не выводить же из команды перед важным матчем ключевого игрока только из-за насморка! Квалифицированный врач команды всегда найдет замену запрещенным препаратам. Например, при легкой простуде са- порпп или галазолин не менее эффективны, чем эфедрин. И конечно же, спортивный врач должен решительно бороться с самолечением в своей команде. Напомню, что, по данным Европейской ассоциации борьбы с ядами, значительная часть отравлении лекарственными препаратами падает именно на самолечение. Впервые па чемпионатах мира по хоккею допинг-контроль был организован в прошлом году в Москве. Тогда мы провели большую разъяснительную работу с руководителями команд, врачами, тренерами, игроками. Поэтому их сегодняшние не доумепиые вопросы^вызывают у специалистов естественное недоумение. Нельзя не посочувствовать Ннльссону, Ветцелю и их товарищам. Допускаю, что они могли чего-то не знать, о чем-то забыть. Но ведь незнание законов никогда не считается смягчающим вину обстоятельством.
Полезные советы 123 Как обращаться с ювелирными изделиями Я живу на Арбате. В течение многих лет рядом с моим домом постоянно толпится народ: люди занимают куда-то очередь, составляют длиннейшие списки, подобно тому как это делается у кассы театра им. Вахтангова перед его лучшими спектаклями. Однажды я поинтересовался, куда же стремится публика. Оказалось, в помещение с вывеской «Ремонт ювелирных изделий»! Меня это не удивило. Судите сами, купив, скажем, в хозяйственном магазине обычную авоську стоимостью 50 коп., мы находим в ней памятку, в которой указано, как следует с этой вещью обращаться; то же при покупке детской игрушки за 70 коп. А человек, приобретший дорогие и, надо сказать, капризные ювелирные изделия, никакой инструкцией не снабжается и вынужден поступать с ними по собственному усмотрению. Результат — очередь на ремонт. Золото, как серебро и платина, относится к группе благородных металлов. Помимо красивого цвета оно отличается и большой химической стойкостью — не разрушается кислородом, серной, соляной, азотной и органическими кислотами; не растворяют золото и расплавленные щелочи. Однако прочность его не беспредельна — такие химически активные вещества, как хлор, бром и йод, на золото действуют даже на холоду, и, наконец, благородный металл,4 как известно, растворяется в царской водке (одна часть азотной кислоты и три части соляной). И все же многие люди почему-то полагают, что ювелирные изделия совершенно неуязвимы. Это еще могло бы быть верным, если бы все украшения делали из чистого золота. Но, как известно, ювелирные изделия состоят не из чистого золота, а из его сплавов с медью или серебром. Чистое золото слишком мягкое, и кроме того, оно легко истирается. Обычно к золоту добавляют от 4 до 60% меди, которая придает сплаву необходимую твердость при сохранении требуемой пластичности. Но чем больше меди, тем, естественно, менее «благороден» сплав — тем легче на него воздействует внешняя среда, тем проще его разрушить. В нашей стране для изготовления ювелирных изделий применяют сейчас пять сплавов, приводим здесь их состав. 6 « «S2 о£я Д5 = U4u Содержание золота. % Содержание меди. и* 375 £00 583 750 958 37,5 50,0 58,3 75,0 95.8 62,5 80,0 41,7 25,0 4.2 Но прочность украшений зависит не только от состава сплава, большое значение имеет и технология его обработки. Для получения обычного обручального кольца золотой слиток подвергают прокатке и волочению, в результате чего он превращается в длинную и толстую полоску, которую затем разрезают на мелкие заготовки — шинки. На специальном станке шинки сгибают по форме кольца, после чего соединяют с помощью пайки. У кольца с камнем конструкци я сложнее; оно состоит из нескольких деталей: ободка (шинки), оправы для камня (каста), ренты под оправу, накладки и, наконец, камня. Накладку и ренту не припаивают, а клепают. Чаще всего дефекты образуются при паяльных работах, потому что при изготовлении припоев применяют различные неблагородные металлы — кадмий, свинец, алюминий, цинк, олово, хром, никель. В месте пайки количество их немалое, а эти металлы легко окисляются и растворяются. Дефекты могут возникнуть и при механической обработке металлов: сплав получает так называемый наклеп — остаточную де-
124 Полезные советы формацию, которая повышает хрупкость материала. Если наклеп велик, то при низкой температуре изделие ломается. Чтобы снять наклеп, металл нагревают до 750° С, а затем охлаждают до комнатной температуры. Однако ювелирное изделие подвергают столь многим мелким операциям, что трудно исключить все возможности появления дефектов. Следует также помнить, что основная ювелирная продукция пока изготовляется у нас из сплавов с пробами 375 и 500, которые больше всего и подвержены внешним воздействиям. Поэтому такие ювелирные изделия требуют к себе особого внимания и осторожности в обращении и хранении. Вот несколько самых элементарных правил. При выполнении домашних дел — мытье полов, приготовлении пищи, мытье посу- - ды, а также во время тяжелой физической работы следует снимать с руки кольца; их во время работы можно поцарапать или сломать. Изделия 375, 500 и 583 проб могут потемнеть в тех местах, где они соприкасаются с кожей, от пота. При применении косметических средств ювелирные изделия тоже необходимо снимать, так как некоторые кремы и мази приготовлены на основе ртути и ее соединений. Такие вещества могут оставить на золотой вещи белые пятна, которые со временем станут местом разрушения изделия. Снять с себя браслеты и кольца необходимо и тогда, когда приходится работать с сернистыми соединениями и другими веществами. При обработке ран медикаментами тоже лучше не носить колец: растворы йода, например, оставляют на золотых кольцах темные пятна. Их, правда, нетрудно удалить, протерев такое пятно ваткой, смоченной гипосульфитом A чайная ложка на стакан воды). После этого кольцо промывают теплой водой и насухо протирают куском фланели. Для удаления появившихся пятен другого происхождения изделие лучше всего промыть мыльной водой, после чего протереть мягкой влажной тряпкой с зубным порошком. Затем изделие еще раз промывают — теплой водой и, наконец, вытирают. Этим же способом можно удалить пятна с изделий из белых металлов. Нужно помнить также, что и драгоценные камни, особенно бриллианты, теряют блеск и игру, когда они загрязнены. Даже ничтожный слой грязи на нижних гранях камня нарушает условия отражения и преломления света, и сверкающий драгоценный камень становится тусклым. Камни следует осторожно промывать с помощью мягкой щеточки с мылом, так, чтобы их нижние грани стали совершенно чистыми. Тщательно ополоснуть и сразу же просушить фильтровальной бумагой или чистой тканью. Вероятно, организациям Ювелирторга следовало бы прилагать к продаваемым ими товарам небольшие памятки, в которых приводились бы основные правила ухода за ювелирными изделиями. Кандидат технических наук Я СЛОБОДСКОЙ ОБОДОК (ШИНКА) * НАКЛАДКА
Консультации 125 ЧТО ТАКОЕ ПАЧУЛИ! В книгах прошлого века часто упоминается запах пачулей. Что такое пачули! Используют пи их сейчас! В. Кузнецова, Москва Пачули — полукустарниковое растение из семейства губоцветных, родина его — южная Азия. Зубчатые листья пачулей содержат до 20% эфирного масла, и поэтому на Востоке их издавна применяют для отдушки белья и тканей. Но гораздо чаще используют не сами листья, а полученное из них эфирное масло, содержащее целый набор органических веществ (пачу- лиевый спирт, пачулей, эвгенол, сесквитерпены и пр.). Это довольно густое желтоватое масло, оно хорошо растворяется в спирте (что очень важно для парфюмеров) и, самое главное, сильно пахнет. Как именно — словами описать трудно, специалисты относят этот запах к древесным, так же как запахи санталового и ве- тиверового масел. Пачулиевое масло парфюмеры широко применяют и по сей день. Оно входит, например, в состав духов «Каменный цветок», «Красный мак», «Ярославна», одеколона «Кремль», отдушек для мыла и кремов. Во Всесоюзном научно- исследовательском институте синтетических и натуральных душистых веществ разработано искусственное пачулиевое масло, которое отнюдь не повторяет по составу натуральное: синтез всех компонентов оказался бы слишком сложным и дорогим делом. Поэтому исследователи подбирали состав масла, ориентируясь не столько на химическое строение, сколько на запах (такие композиции и принято называть искусственными маслами). Это масло, значительно более дешевое, чем натуральное, и почти не отличающееся от него по запаху, уже выпускается промышленностью. Однако наряду с ним парфюмеры по-прежнему пользуются и натуральным пачулиевым маслом. китовый или ТРЕСКОВЫЙ! Расскажите, пожалуйста, немного подробнее о рыбьем жире. Говорят, что сейчас в аптеках продается тресковый и китовый жир, какой из них лучше! Л. Воробьева, Подольск О благотворном действии рыбьего жира на организм человека известно довольно давно. Сначала его применяли в Англии, Голландии, Германии — как народное средство против рахита. Врачи же этому методу лечения долгое время не придавали значения. Все изменил случай. В 1827 году известному тогда французскому врачу Бретно пришлось лечить одного ребенка, страдавшего тяжелой формой рахита. Каких только препаратов ни назначал больному врач, и все понапрасну. Так продолжалось пять месяцев. Потерявший голову отец ребенка решил признаться врачу, что еще раньше по совету какого-то лекаря он вылечил своего стершего сына тресковым жиром; может, стоит попробовать еще раз? К счастью, врач согласился. Результат настолько поразил Бретно, что он стал назначать рыбий жир и другим больным детям. А вслед за ним этот препарат стали применять и другие врачи. Сейчас в медицине в основном используют два вида жира — тресковый и китовый. Тресковый вытапливают из печени тресковых рыб: трески, пикши, сайды. В печени их содержится 55—60% жира, то есть в 10—15 раз больше, чем в других жировых тканях. Китовый жир вытапливают из сала-сырца, вырезанного из туши животных. В жире морских животных и рыб обычно много высоконенасыщенных жирных кислот, в молекуле которых не менее четырех-пя- ти двойных связей. (Кстати, одной из этих кислот — клу- панодоновой, а также продуктам ее окисления и приписывают тот характерный запах, которым отличается вся морская живность.) Тресковый жир также богат жирорастворимыми витаминами А и D. Они-то и придают продукту особую лечебную ценность. В китовом жире есть те же витамины, но их там меньше. Поэтому в китовый жир перед отправкой в аптеки добавляют витаминные концентраты. Так что оба препарата почти равноценны. Кроме витаминов в жире есть еще различные минеральные соединения, из которых особенно важны соли йода @,03—0,04%). КАК УНИЧТОЖИТЬ ЖУКОВ-ТОЧИЛЬЩИКОВ! Какими средствами можно уничтожить жуков-точильщиков и их личинки! П. С. Дмитриев, Ярославль Против жуков-точильщиков наиболее эффективны ядохимикаты, которые легко испаряются. Жуки проделывают в дереве глубокие ходы и чаще всего сидят в са-
126 Консультации мой глубине их, там же находятся и личинки. Поэтому шансов на то, что жидкие препараты попадут на вредителей, мало; в ходы могут проникнуть только газообразные ядохимикаты. Для обработки древесины обычно составляют смесь из 3 весовых частей растворителя и 1 части дегтя, любой смолы сухой перегонки или черной карболки; туда же можно добавить немного нафталина. Из растворителей лучше всего взять скипидар, керосин или минеральные масла. Если отверстий, проделанных древоточцами, мало, то ядовитую смесь в них впрыскивают шприцом, пипеткой или с помощью масленки. Изделия, сильно источенные жуками, как следует смазывают препаратом два-три раза, с интервалом в 20—30 дней. И еще: обработку необходимо проводить в теплое время года; в холодные дни жидкость испаряться не будет, и работа не достигнет цели. КАК ПРИКЛЕИТЬ СТАЛЬ К ТЕКСТОЛИТУ Посоветуйте, пожалуйста, как приклеить пластину из нержавеющей стали (нихрома! к текстолиту. Склеенная конструкция должна работать в воде, подогретой до 100° С. А. Волошко, Астрахань Для склеивания текстолита с металлом нужен клей, который образует прослойку, обладающую достаточной упругостью, иначе при резких перепадах температуры металл от текстолита отстанет из-за различия в коэффициентах расширения материалов. А то, что деталь должна находиться в горячей воде, исключает применение термопластичных клеев. Здесь пригодны только клеи, переходящие при нагревании в неплавкое и нерастворимое состояние. Промышленность выпускает довольно много таких клеев, например бутварфенольные (в первую очередь БФ-2), полиуретановые (марки ПУ- 2), фенольно-каучуковые и некоторые виды эпоксидных. Клей БФ-2 и эпоксидные есть в продаже. Перед склеиванием пластинки необходимо очистить бензином. Затем склеиваемые поверхности промазывают тонким слоем клея БФ-2. Некоторое время пластинки держат на воздухе, чтобы из клея испарился растворитель, затем их соединяют, после чего зажимают струбцинами. Скрепленные пластинки начинают постепенно нагревать и доводят температуру до 100° С. При этой температуре пластинки держат 10 минут; затем следует нагрев до 150° С (выдержка — 40 минут), постепенное охлаждение — и пластинки готовы к работе. ЧЕМ СКЛЕИТЬ КАПРОНОВЫЕ ЛОСКУТКИ Посоветуйте, пожалуйста, как можно склеить Друг с другом капроновые лоскутки. Н. П. Шитов, Саратов Лоскутки из капроновой ткани и вообще все изделия из капрона можно склеить друг с другом с помощью раствора, который готовится из того же капрона. Ткань сначала растворяют в феноле. Полученную вязкую массу разбавляют этиловым спиртом. На одну весовую часть фенола обычно берут 2—3 весовые части спирта. Капроновые лоскуты можно соединить, прогладив их горячим утюгом. Чтобы ткань не приклеилась к утюгу, ее смгзывают силиконовой жидкостью. СВИНЦОВЫЙ ИЛИ ЖЕЛЕЗНЫЙ СУРИК! Я собираюсь красить крышу, для чего приобрел свинцовый сурик, которым, как пишут, красят сейчас дннща пароходов. Но некоторые утверждают, что железный сурик надежнее для крышн. Помогите разобраться. Г. Рек уха. Сумская обл. Свинцовый и железный сурик применяют в разных случаях; общее у этих пигментов лишь название — «сурик», которое, кстати, происходит от греческого слова, означающего «Сирия», «сирийский». Свинцовый сурик входит в состав грунтовочного покрытия, которое надежно защищает металл от коррозии. Но под действием солнечных лучей сурик разрушается: из красного превращается в серый и теряет свои защитные свойства. Поэтому поверх него обязательно следует наносить покровную краску. Красить им железную крышу не следует. А вот железный сурик не боится ни ультрафиолетовых лучей, ни влаги, и, кроме того, слой краски, содержащей железный сурик, другой краской покрывать не нужно. Железный сурик надежно защитит крышу от коррозии. ВНИМАНИЕ: РАК КАРТОФЕЛЯ! Чем вызывается рак картофеля! Можно ли употреблять в пищу картофель, собранный с зараженного участка! Как вести борьбу с этой болезнью! Е. И. Козлова, Витебская обл. Рак картофеля — карантинное заболевание. Если установлено, что в том или ином месте картофель заражен этой болезнью, нужно немедленно сообщать об этом в Госинспекцию по карантину растений.
Консультации 127 Рак картофеля вызывает rpH6Synchyfrium endobiof- ricum (Schilb.) Perc; болезнь поражает почти все органы растения: клубни, подземную и прикорневую части стебля, листья и даже цветы. Нв растении образуются наросты, по форме напоминающие цветную капусту или губку. Они бывают разной величины — от булавочной головки до крупного образования, даже большего, чем клубень. Цвет наростов вначале светлый, затем они буреют и, наконец, чернеют, превращаясь во влажных условиях в слизистую гниющую массу. Из загнивших наростов возбудитель рака попадает в почву, где он может сохраняться в активном состоянии около 20 лет. В новые места возбудитель может попасть с клубнями картофеля, с почвой на других корнеплодах, с навозом, а также может быть внесен орудиями для обработки почвы. Разносят инфекцию талые воды и дождевые потоки. Легче всего обнаружить заболевание, когда картофель выкапывают. Место, где обнаружен рак, следует отметить вешками. Лопаты, ведра, корзины, мешки, ящики и выкопанный картофель надо оставить нетронутыми до приезда карантинного инспектора. Ликвидация очага проводится по его указаниям. Обычно всю ботву, а также наросты, клубни от зараженных растений и кусты, росшие близко к ним, собирают в кучу; затем обливают керосином и сжигают. Химическое обеззараживание, как правило, проводят на изолированных очагах — площадью не более 0,02 га. На 1 м2 площади должно быть израсходовано не менее 20 литров рабочего раствора, содержащего 400—440 г нитрафена. Картофель без наростов, собранный с зараженного участка, употреблять в пищу или скармливать скоту можно, но только в хорошо проваренном виде. Воду, в которой картофель мыли, следует сливать в специально вырытую яму, которую время от времени необходимо обеззараживать формалином или хлорной известью. Картофель, выращенный на зараженном участке, запрещается использовать на семена. В дальнейшем на этом участке следует возделывать непоражаемые раком культуры: капусту, огурцы, кукурузу или бобовые. Можно там также сажать районированные рако- устойчивые сорта картофеля: Агрономический, Барановский, Берлихинген, Весе- ловский, Зазерский, Имандра, Карнеа, Столовый и другие. УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ, в этом году в нашем журнале многое изменилось. Объем каждого номера увеличился в среднем на два печатных листа B0%). Журнал стал многоцветным, издается на лучшей бумаге. Все это, естественно, увеличило расходы на издание журнала. Поэтому цена на него повышается — с января 1975 г. номер «Химии и жизни» будет стоить не 30, а 40 коп. (Стоимость годовой подписки — 4 руб. 80 коп.) Напоминаем: индекс журнала в каталоге Союзпечати 71050; в розничную продажу журнал почти не поступает; подписка принимается без ограничений до 25 ноября. Редакция ^/^\ЛЛЛЛЛУ\ЛЛЛЛЛЛЛГ 1 П. К-о, Киев: Венской из- I вестью стены не белят; этот очень мягкий белый порошок, содержащий окиси Кальция и магния, применяют для полировки металлов. Н. В. ГВИЛЬДИСУ, Моек- ва: Стены комнаты, ранее покрытые водоэмульсионной ' краской, можно красить масляной краской, К. Т. ПРАВ- ДИНУ, Мурманск: Цветоводы-любители утверждают, ■ что отпугивает моль комнатное растение «мольное дере- ' во», или плектрантус; подробнее о нем см. журнал «Цветоводство», 1968, № 5. | В. А. КОЗЛОВОЙ, Ленинград: Свинец в виде микро- | элемента содержится во ' многих продуктах — молоке, грибах; больше всего его в меде @,001%), однако любителям меда отравление свинцом явно не грозит. К. ТРОИЦКОМУ, Киевская обл.: Пенопласт ваши куры ели не от хорошей жизни; источником минеральных веществ он служить не может и слишком мягок, чтобы помогать птицам перетирать пищу в желудке; скорее всего курам именно для этого не хватало мелкого гравия. А. Р-о, Краснодар: Вообще- то о хрустале журнал уже рассказывал — см., например, N° 3 за 1973 г.; если же мы попытались бы сообщить о хрустале «все-все» (как вы просите в одном из девяти ваших писем, полученных редакцией за один день), то на это не хватило бы и двенадцати номеров журнала...
С. Г. Кара-Мурза А. Н. Несмеянов B. ДА. Беликов, Ю. Н. Белоконь В. Самороднова Е. Е. Браудо B. А. Пчелин A. Мауринь И. 3. Зарецкий C. Мартынов В. Иванов В. И. Кузнецов И. В. Лукин Н. М. Рейнов Ф. Крик, Л. Оргел В. Авинский Т. Серегина C. Старикович B. Балабуха Г. Б. Либефорт В. Кукушкин А. И. Шаев Я. Слободской В номере: 2 ЛИЧНОСТЬ, ТВОРЧЕСТВО, КОЛЛЕКТИВ... 11 СНОВА ОБ ОПУСКАНИИ ВЕРЕВКИ В ЧЕРНУЮ ДЫРУ 14 «НИКАКОГО ПРОКРУСТОВА ЛОЖА НЕТ-..» 18 ЭТИ НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ.... 23 ДЕЛИКАТЕС В КОЛЮЧКАХ 24 МОЛОКО И ЧЕЛОВЕК 29 КАК С ГУСЯ ВОДА 36 КАКОЕ РАВНОВЕСИЕ СУЩЕСТВУЕТ В Ж И ВОЙ ПРИРОДЕ! 40 ОНКОГЕН, КОТОРЫЙ ПЕРЕДАЕТСЯ ПО НАСЛЕДСТВУ 46 ЛЕЧАТ НУКЛЕАЗЫ 48 ДНК РАЗМЕРОМ С ХРОМОСОМУ 50 КАЛИФОРНИЙ 54' ЕЩЕ РАЗ О СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛАХ 58 ВОСПОМИНАНИЯ [продолжение] 74 НАПРАВЛЕННАЯ ПАНСПЕРМИЯ О ПАВЛЕ ПАВЛОВИЧЕ КОБЕКО 80 ПО ЭСКИЗАМ ИНОПЛАНЕТЯН! 84 ТАЙНАЯ ЖИЗНЬ КОРНЕЙ ЯБЛОНИ 87 ЧТО УМЕЕТ МУРАВЕЙ! 102 ДВЕ КОПЕЙКИ 106 АВСТРАЛИЙСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ — ШАНСЫ 50 : 50 112 ИТОГИ ЗАОЧНОЙ ЧИТАТЕЛЬСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 116 ДЕЛО БЫЛО В ХЕЛЬСИНКИ 120 ЛЕКАРСТВО КАК ЛЕКАРСТВО, ДОПИНГ КАК ДОПИНГ 123 КАК ОБРАЩАТЬСЯ С ЮВЕЛИРНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ 8 Статистика 12 Последние известия 34 Технологи, внимание! 56 Информация 70 Новости отовсюду 86 Из писем в редакцию 92 Фотоинформация 94 Клуб Юный химик 105 Учитесь переводить 108 Короткие заметки 110 Пишут, что... 115 Книги 125 Консультации 127 Переписка АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333, Москва В-333. Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20 и 135-5 2-29 (§) издательство «Наукам, «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ». 1974 г. Технический редактор Э. И. Михпин Корректоры Т. Д. Ммрлис, Е. И. Сорокина Т 12247. Сдано в набор 12 VI 1974 г. Подписано к печати 26,Vll I974 г. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 10,4- Уч.-изд. л. 12.0. Бумага 70^< 100' , Тираж 220 000 экз. Цена 30 коп. Заказ 122В. Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов, Московской области
Хвост белки — это элегантный руль, помогающий прыгнуть с одного дерева на ветку другого. Сведущие люди уверяют, будто в дождливую погоду шустрые зверьки иногда пользуются хвостом как зонтиком, а в холода — как одеялом. Кто знает, может, Кара- бас Барабас тоже спасался от дождя или утеплялся с помощью своей непомерной бородищи? Однако не в этом дело — у бороды и хвоста есть важное общее свойство: они наполняют мир электромагнитными полями. Это не сказка: самый банальный беличий хвост работает как чувствительный электростатический микрофон. Эксперименты с беличьим хвостом, проведенные в лаборатории профессора П. И. Гуляева, показали, что xbocV излучает переменные электрические поля с частотой падающего на него звука. Иными словами, хвост может воспроизвести любой звук: ругань Карабаса Барабаса, фортепианный концерт Чайковского и предсмертный крик зайца, попавшего в волчьи зубы. Справедливости ради надо сказать, что на такое способен не только хвост, а вся беличья шкурка. Да и не только беличья. Куцый хвост зайца и шикарные перья павлина тоже выступают в роли микрофонов. Не отстает от них и наш волосяной покров. Например, ладоиь при дуновении ветра молчит — на ней нет волос, а тыльная сторона руки генерирует переменные электрические поля, слышимые через усилитель. И хотя эти сигналы могут быть лишь сверхслабыми раздражителями, все же бородатые мужчины и длинноволосые женщины как-то иначе ощущают мир, чем их стриженые и бритые собратья... Итак, окладистая борода и пушистый беличий хвост сходным образом реагируют на некоторые изменения внешней среды. Но зачем это понадобилось природе — по-прежнему неизвестно.
Хоть затягивайтесь СЛабО- СТ» Курить вредно. Устрашающие таблицы, которые время от времени появляются в газетах и журналах, сулят легкие невзгоды каждому, кто выкуривает всего полпачки в День, серьезные неприятности тем, кто справляется с целой пачкой, и крупные беды безумцам, которым и пачки мало. Однако такая оценка — сколько сигарет (папирос, сигар, трубок) вы выкуриваете за день? — очень приблизительна. И табак бывает разным, и курильщики тоже. Что одному пустяк, то другому верная болезнь... Надо бы измерить количество никотина и прочих малополезных веществ, которые поступают в кровь, однако надежного и простого анализа до недавнего времени не было. Лишь в прошлом году сотрудники одного из американ- • ских университетов такой анализ разра- i ботали. И вскоре они выяснили очень важные вещи. Прежде всего, у тех, кто сильно затягивается, никотина в кровь поступает намного больше. Курить ли пачку в день, затягиваясь неглубоко, или полпачки, но затягиваясь от души, примерно одно и то же. Далее, естественно, очень важно, какой у вас табак; если легкий, то это полбеды. В общем же тот, кто выкуривает пять сигарет, но крепких, и затягивается как следует, травится больше, чем его собрат по курению, который уничтожает ' пачку слабых сигарет и затягивается .кое-как. Предполагается, что новый анализ будет использован при разработке сигаретных фильтров и безопасных Табаков. А пока таких Табаков нет (равно как и фильтров со стопроцентной гарантией), и вы все еще не решились бросить курить, примите к сведению эту заметку и хоть затягивайтесь ие так глубоко... лсл Издательство у77\\ «Наука» Цена 30 коп. Индекс 7105С