природаЕжемесячныйпопулярныйестественнонаучныйжурналАкадемии наук СССРеОснован в 1912 годуРЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯГлавный редакторакадемикH. Г. БАСОВДоктор физико-математических наукЕ. В. АРТЮШКОВДоктор биологических наукА. Г. БАННИКОВАкадемикД. К. БЕЛЯЕВАкадемикА. И. БЕРГАкадемикЮ. В. БРОМЛЕЙДоктор биологических наукA.	Л. БЫЗОВЗаместитель главного редактора
член-корреспондент АН СССРB.	М. ГАЛИЦКИЙ
Член-корреспондент АН СССР
Б. Н. ДЕЛОНЕДоктор физико-математических наукC.	П. КАПИЦА
АкадемикБ. М. КЕДРОВДоктор физико-математических наук
И. Ю. КОБЗАРЕВ
Член-корреспондент АН СССР
Н. К. КОЧЕТКОВ
Член-корреспондент АН СССР
В. Л. КРЕТОВИЧДоктор физико-математических наукБ. В. КУКАРКИНДоктор философских наукГ. А. КУРСАНОВАкадемикК. К. МАРКОВДоктор философских наукН. Ф. ОВЧИННИКОВЗаместитель главного редактораВ. М. ПОЛЫНИНЗаместитель главного редакторачлен-корреспондент АН СССРЮ. М. ПУЩАРОВСКИЙЗаместитель главного редакторадоктор биологкнеских наукА.	К. СКВОРЦОВДоктор геолого-минералогических наук
М. А. ФАВОРСКАЯЗаместитель главного редактора
кандидат технических наукA.	С. ФЕДОРОВ
Член-корреспондент АН СССРB.	Е. ХАИНЧлен-корреспондент АН СССР
Р. Б. ХЕСИН
Академик
Н. В. ЦИЦИНДоктор географических наук
Л. А. ЧУБУКОВ
И. Б. ШИШКИН
АкадемикВ.	А. ЭНГЕЛЬГАРДТ
Доктор биологических наук
А. В. ЯБЛОКОВНа первой странице обложки. Красно¬
лицый баклан (Phalacrocorax urile).
См. статью С. С. Харкевича, П. С. Вят-
кина «Остров Верхотурова в Беринго¬
вом море».Фото В. Е. ГиппенрейтераНа четвертой странице обложки. Умер¬
шие с цветками лотоса, символизирую¬
щими воскресение к вечной жизни.
Фрагмент росписи эпохи Нового цар¬
ства (XIII в. до н. э.). См. статью
Н. А. Померанцевой «Лотос в Древнем
Египте: миф и действительность».Редакция рукописей не возвращает.©Издательство «Наука»,«Природа», 1977 г.
4(740)Апрель 1977 годаВ НОМЕРЕК 60-ЛЕТИЮ
ВЕЛИКОГО ОКТЯБРЯВ. И. МасленниковЛенинские принципы организации и управления
наукойБ. М. СмирновВлияние человека на атмосферу Земли
И. И. ВольноеАнтропогенное загрязнение атмосферы фреонами
и его возможные последствияB.	С. КафтановНейтринная физика не ускорителяхА.	С. ШевелевВозможная роль вирусов в онтогенезе высших
организмовИнтервью с В. Л. ГинзбургомСверхпроводимость и сверхтекучесть
(вчера, сегодня, завтра)Б. С. ГрязневО	взаимоотношении проблем и теорийО. П. ДобродеевРесурсы свободного кислорода биосферыA.	А. ЯкубовПриродные скважины нефти и газаC.	С. Харкевич, П. С. ВяткинОстров Верхотурова в Беринговом мореB.	П. АрхиповаFG Стрелы — уникальная переменная звездаПисьма Н. И. Вавилова Г. С. ЗайцевуС.	Е. РезникКорреспондент и адресатН.	И. Вавилов — Г. С. ЗайцевуД. Д. БрежневВсесоюзный институт растениеводства3101925405260657082939696102116
НОВОСТИ НАУКИРЕЦЕНЗИИНОВЫЕ КНИГИВ КОНЦЕ НОМЕРАЗапуски космических аппаратов в СССР	128(ноябрь — декабрь 1976 г.) (128) — «Прогноз-5»(129) — Эксперимент «САМБО-76» (129) —Наблю¬
дения Скорпиона X-1 с «Салюта-4» (130) — Луна
в потоке метеоритов (132) — Столкновения звезд
(132)-С нимки Ганимеда (133) — Воздухоплава¬
ние в лазерных и СВЧ-лучах (133) — Международ¬
ное совещание по технологии систем инерциально-
го удержания (134) — Фундаментальная длина и
черные дыры (135) — Короткопериодические
пульсации атмосферных гамма-квантов (136) —Когда погаснет Солнце... (136) — В составе по¬
лисом обнаружена протеиназа (136) — Ан-
тираковые вещества в организме человека (137) —
Хлорофилл обнаруживает гербициды (137| —Еще раз о природе нитратредуктазы (138) —
Лягушачий яд — в медицину (138) — Когда и поче¬
му мы начинаем полнеть? (139) — Измерение
чувств (140) — Подводная зимовка морских чере¬
пах (140) — Терморегуляция у стегозавров (141)—47-й рейс «Гломара Челленджера» (141) —
Гватемальское землетрясение: причины и послед¬
ствия (142) — Возрождение популяции сокола-
сапсана (144) —Сколько было майя? (144).Р. РасулиСовременная иммунология в науке и в жизниA.	Е. ЛевинПространство — глаз — изображениеB.	И. МеркинСолнце и проблемы энергииЕ. Е. Ковалев. Радиационный риск на Земле и в 153
космосе (153) — Э. В. Соботович. Косметическое
вещество в земной коре (153) -А. Бэттен. Двой¬
ные и кратные звезды (154) —Управление, инфор¬
мация, интеллект (154) — И. Б. Литинецкий. Био¬
ника (154) — А. Лори. Живой океан (154) —В.	П. Гаврилов. Путешествие в прошлое земли(154)	— Дж. А. Джоплин, Дж. Р. Ричардс и
К. А. Джоплин. Определение возраста пород(155)	— Е. Г. Кушнарев. В поисках пролива (155)—
Первобытное искусство (155) — И. И. Канаев.
Жорж Кювье (155) — К. Манолов. Великие хи¬
мики (156) — В. Е. Прудников. Пафнутий Льво¬
вич Чебышев (156) — Материалистическая диа¬
лектика и частные науки (156) — Н. А. Лицис.
Философское и научное значение идей Н. И. Ло¬
бачевского (156).Н.	А. ПомеранцеваЛотос в Древнем Египте: миф и
и действительность145147151
«Природа», 1977, № 4Организация наукизЛенинские принципы организации
и управления наукойВ.	И. МасленниковКандидат экономических наукИнститут истории естествознания и техникиАН СССРМоскваХарактерными чертами развития науки в доре¬
волюционной России были отсутствие государственного
планирования, разобщенность исследований в немно¬
гочисленных научных учреждениях, скудность фи¬
нансирования, отсутствие систематических и тесных связей
между наукой и производством. Наука была отчуждена от
народа, ее достижения часто использовались как средст¬
ва и методы эксплуатации «трудящихся.После победы Великого Октября партийно-госу¬
дарственное руководство молодой Советской республики
приступило к созданию новой системы планомерной
и централизованной организации научных исследова¬
ний, к развитию единой государственной сети научных
учреждений, плановому финансированию, координи¬
рованию работы, к увязке и соединению программ
развития науки, техники и производства. Даже в
труднейшие годы империалистической интервенции и
блокады Советское правительство во главе с В. И. Ле¬
ниным де’лало все возможное для создания наи¬
более благоприятных .условий для работы ученых
и изобретателей, начало осуществлять на широкой
социальной базе подготовку специалистов, налажи¬
вать научно-информационное дело и международные
научно-технические связи. В первые шесть лет Со¬
ветской власти было открыто 55 новых научных инсти¬
тутов. Многие из них быстро превратились в крупные
центры научных исследований (ЦАГИ, ГОИ, Нижегород¬
ская радиолаборатория им. В. И. Ленина и др.)Лениным были заложены теоретические и
практические основы организации и управления
социалистическим обществом в целом и научной
деятельностью в частности. Уже в апреле 1918 г.
Ленин составил известный «Набросок плана на¬
учно-технических работ», в котором были сформули¬
рованы главные задачи и пути развития науки.В.	И. Ленин выдвинул принципы перспек¬
тивного долгосрочного и комплексного планирования
научно-технического прогресса — на десять и более
лет вперед. Первым конкретным примером та¬
кого планирования явился разработанный под ру¬
ководством Ленина и с участием более 200 видных
научных и технических специалистов Государст¬
венный план электрификации России (ГОЭЛРО), ко¬
торый наметил пути развития производительных
сил на базе электроэнергетики, использования
на научных основах природных богатств, внедрения
4в.и.Ма с ленни ко впередовой техники и методов организации произ-
водства. «Нельзя работать,— писал Ленин,— не имея
плана, рассчитанного на длительный период и на се¬
рьезный успех»1.В условиях империализма, в силу самой его
природы, как показал глубокий ленинский анализ,
«быстрый рост техники несет с собой все больше элемен¬
тов несоответствия между различными сторонами на¬
родного хозяйства, хаотичности, кризисов»2. Этот вывод
подтвердился новейшей историей развития всех стран ка¬
питала. Непременным спутником капитализма является
широкая гамма взаимопересекающихся кризисов и дис¬
пропорций социального, экономического и экологическо¬
го характера. Лишь социализм способен создать наибо¬
лее благоприятные условия для развития науки и исполь¬
зования ее достижений в интересах всего общества.Ленин неоднократно подчеркивал необходимость
сближения науки и практики, их единения, без чего нау¬
ка не могла бы участвовать в переустройстве социальной
жизни и преобразовании окружающей материальной
среды сообразно общественным интересам. Научные зна¬
ния, овеществляемые в технике, технологии и организа¬
ционно-управленческих структурах, являются основой
дальнейшего развития материально-производственной
базы общества.Марксизм-ленинизм родился и развивался как об¬
щественная наука об условиях освобождения трудящих¬
ся и путях строительства коммунизма — общества, ос¬
нованного на научных началах, с использованием всех
общественных, естественных и технических знаний. По
Ленину, социализм — именно тот общественный строй,
который превращает науку в общенародное достояние,
в средство социального, экономического и культурного
прогресса, а союз науки и труда — это та могуществен¬
ная сила, перед которой ничто не может устоять. Извест¬
но ленинское требование, «чтобы наука у нас не остава¬
лась мертвой буквой или модной фразой (а это, нечего
греха таить, у нас особенно часто бывает), чтобы наука
действительно входила в плоть и кровь, превращалась в
составной элемент быта вполне и настоящим образом».3Ленин впервые высказал мысль, что сфера научно-
технического и экономического прогресса превращает¬
ся в поприще борьбы социализма и капитализма в меж¬
дународном масштабе и что «берет верх тот, у кого ве¬
личайшая техника, организованность, дисциплина и луч¬
шие машины...»4За годы Советской власти наша страна добилась не¬
виданного расцвета во всех областях общественной жиз¬
ни, продемонстрировала высокий динамизм в развитии
экономики, науки и культуры. По состоянию на 1975 г.
советский научный потенциал характеризуется следую¬
щими параметрами: расходы на науку — 17,4 млрд руб.,'Ленин В. И. Полн. собр. соч.
Т. 42, с. 153—154.2	Там же, т. 21, с. 324.3	Там же, т. 45, с. 391.4	Там же, т. 36, с. 116.
Ленинские принципы организации и управления наукой5что эквивалентно 4,8% произведенного национального
дохода; численность научных работников (включая на-
учно-педагогические кадры высшей школы) — 1223,4 тыс.
чел; число лиц, занятых в сфере науки и научного об¬
служивания — 4046 тыс. чел., или около 4% всех рабочих
и служащих1. Кроме того, во всех отраслях народного
хозяйства трудятся сотни тысяч изобретателей и рацио¬
нализаторов. Ежегодно в СССР регистрируется 30—40 тыс.
изобретений создается около 4 тыс. наименований новых
образцов машин, оборудования, аппаратов и приборов,
комплексно механизируются и автоматизируются ты¬
сячи участков, цехов, производств. Эффективность на¬
учно-технического прогресса выражается в том, что не
менее 3/4 прироста производительности труда обеспечи¬
вается за счет повышения технического уровня производ¬
ства. За период с 1951 по 1975 г. из 6,7% среднегодово¬
го прироста производительности общественного труда
более 5% приходилось на долю важнейшего фактора —
растущего технического уровня производства6. Если
иметь в виду, что в 1976—1980 гг. за счет повышения
производительности труда должно быть обеспечено 85—
90% прироста национального дохода страны, то, как по¬
казывает расчет, вклад технического прогресса в темпы
экономического роста достигает 65—67%.В речи Л. И. Брежнева на Пленуме ЦК КПСС 25 ок¬
тября 1976 г. отмечалось, что «широкое применение на¬
учно-технических достижений позволит значительно сни¬
зить себестоимость продукции и в расчете на 1980 год
получить дополнительную экономию на сумму 20 мил¬
лиардов рублей»7.Благодаря уже проведенным мероприятиям партии
и государства, самоотверженному труду научного и
производственного персонала ряд отраслей науки, тех¬
ники и промышленности страны вышел на передовые на-
учно-технические рубежи. Многие виды оборудования,
машин, технологических процессов отвечают лучшим ми¬
ровым достижениям.В условиях развитого социалистического общества
принципы организации и управления наукой, выдвинутые
Лениным, являются тем фундаментом, на котором Ком¬
мунистическая партия строит свою научно-техническую
политику. XXV съезд КПСС подчеркнул, что на современ¬
ном этапе развития нашей экономики первоочередной
задачей остается ускорение научно-технического про¬
гресса, что только на основе ускоренного развития науки
и техники может быть решена конечная задача нашей со¬
циальной революции — построено коммунистическое
общество. В связи с этим ныне особенно остро встает
проблема укрепления связей науки с жизнью, с практи¬
кой коммунистического строительства. Съезд указал, что
практическое внедрение новых научных идей сегодня не5	Расчет сделан по данным мн.: На¬
родное хозяйство СССР е 1975 г. М.,
1976; СССР в цифрах в 1975 г. М., 1976.6	К у ш л и н В. И. Ускорение внедре¬
ния научных достижений в производство.
М., 1976.7	«Правда», 25 октября 1976 г.
6В. И. Масленниковменее важная задача, чем их разработка. Поэтому, наря¬
ду с поощрением развития фундаментальной науки, выд¬
вигается как самая актуальная и ответственная задача ин¬
теграции науки и производства, которая должна быть
обеспечена совместными усилиями ученых и производст¬
венников. «Революция в науке и технике,— сказано в от¬
четном докладе Л. И. Брежнева XXV съезду партии,—
требует кардинальных изменений в стиле и методах хо¬
зяйственной деятельности, решительной борьбы с кос¬
ностью и рутинерством, подлинного уважения к науке,
умения и желания советоваться, считаться с ней. Она
требует совершенствования планирования и экономиче¬
ского стимулирования, с тем чтобы создать условия, ко¬
торые в полной мере способствовали бы скорейшему
прохождению новых идей по всей цепи — от изобре¬
тения до массового производства, ставили надежный
экономический заслон выпуску устаревшей продук¬
ции»8.В принятых XXV съездом КПСС «Основных направ¬
лениях развития народного хозяйства СССР на 1976—
1980 годы» специальный раздел посвящен задачам, стоя¬
щим перед советской наукой. В этом разделе определены
важнейшие направления развития научных исследований
в областях общественных, естественных и технических
наук и концентрируется внимание ученых на узловых
проблемах организации и управления научно-исследова¬
тельскими работами, от решения которых зависит даль¬
нейшее повышение качества и эффективности научного
труда. Остановимся на некоторых актуальных задачах и
проводимых мероприятиях в области управления совет¬
ской наукой.В сфере организации и управления научными ис¬
следованиями резко возрастает значение разработки и
осуществления крупных комплексных - программ, роль
программно-целевого планирования, которое позволяет
лучше концентрировать силы и средства на решающих
направлениях работ. В ходе подготовки народнохозяй¬
ственного плана на 1976—1980 гг. было впервые состав¬
лено свыше 200 конкретных программ по решению важ¬
нейших научно-технических проблем. Для их реализации
предусмотрен комплекс необходимых работ, включая
обеспечение ресурсами, увязку с планами капитального
строительства, производства и снабжения. Развертывая
стратегию научного, поиска, главный штаб и координатор
работы ученых страны Академия наук СССР составила
план фундаментальных научных исследований на 1976—
1980 гг. Он предусматривает осуществление и координа¬
цию исследований более чем по 500 крупным проблемам,
сгруппированным в 84 научные направления9. Каждая
такая программа должна углубить наши научные позна¬
ния и вместе с тем завершиться дальнейшим исполь- -
зованием полученных знаний в развитии новых научных8	Материалы XXV съезда КПСС. М., 1976,
с. 48—49.9	Федосеев П. Н. Фундаментальные
и прикладные исследования в десятой
пятилетке.— «Природа», 1976, № 12, с. 7.
Ленинские принципы организации и управления наукой7направлений, в социальном прогрессе, в экономическом
и культурном строительстве. Так, например, комплекс¬
ные исследования космоса позволят лучше узнать зако¬
ны развития Вселенной, механизмы воздействий Солнца
на атмосферу Земли и в то же время расширить приме¬
нение космической техники для нужд народного хозяйст¬
ва: изучения природных ресурсов, развития связи и т. п.По поручению ЦК КПСС и Советского правитель¬
ства академические институты совместно с министерства¬
ми и ведомствами подготовили и продолжают уточнять
проект Комплексной программы научно-технического
прогресса и его социально-экономических последствий на
1976—1990 гг. Эта программа — органическая составная
часть текущего руководства экономикой. Она предусмат¬
ривает не только организацию и проведение научных
исследований, но и доведение их до стадии практического
внедрения.В Комплексной программе разрабатываются раз¬
личные варианты возможных качественных сдвигов на
важнейших направлениях развития техники и технологии,
модели предприятий, производств и машин будущего,
им дается социально-экономическая оценка, в основу ко¬
торой кладутся научно обоснованные критерии качест¬
ва и эффективности. К числу важнейших таких критериев
относятся сбережение трудовых ресурсов и улучшение
условий труда, усиление творческого характера' и при¬
влекательности трудовых операций. В число критериев
оценки прогнозируемой и планируемой техники входит
также учет ее воздействия на окружающую природную
среду. Охрана и улучшение природной среды, бережное
отношение к используемым ресурсам — одна из важ¬
нейших научно-технических и социальных проблем.В процессе планирования большое внимание уде¬
ляется определению оптимального соотношения между
такими долгосрочными программами, которые дадут
ощутимые полезные результаты лишь в сравнительно
отдаленной перспективе, и краткосрочными программа¬
ми, вложения в которые должны быстро окупиться. Это
непростая проблема. Научиться правильно ее решать
необходимо для сбалансированного развития фундамен¬
тальных и прикладных исследовательских работ.Еще одна существенная проблема — рациональ¬
ное сочетание исследовательской и преподавательской
работы в высших учебных заведениях, где сконцентри¬
рованы большие научно-педагогические силы разного
профиля. Сейчас в нашей стране более 850 вузов, в ко¬
торых работает почти половина всех лиц с учеными сте¬
пенями. Эти высококвалифицированные кадры пока еще
недостаточно участвуют в научных исследованиях, осо¬
бенно фундаментального характера. За годы девятой
пятилетки (1971 —1975) объем всех научных исследова¬
ний, выполненный вузами, составил 4,2 млрд руб., что
равно 5,4% всех средств, израсходованных на советскую
науку. Исследовательская и учебная функции должны
гармонично сочетаться в труде преподавателей и сту¬
дентов. Это важно и для расширения фронта науки, и
для повышения качества подготовки специалистов.
В 1976—1980 гг. советская высшая и средняя специаль¬
ная школа должна подготовить 9,6 млн специалистов с
высшим и средним специальным образованием, которым
8в. и.Масленниковочень важно привить навыки исследовательской работы,
творческого мышления.Важнейшей задачей является более широкое раз¬
витие разнообразных и действенных форм взаимосвязи
исследовательских учреждений и промышленных пред¬
приятий. Примерами прогрессивных форм их интеграции
служат производственные и научно-производственные
объединения, которых сегодня около 3 тыс. Главное в
них — более тесное смыкание фундаментальных иссле¬
дований, прикладных научных работ, опытных разработок
и производства.С точки зрения перспектив научно-технического
прогресса, наибольшее значение имеют научно-произ-
водственные объединения. В них ведущим звеном яв¬
ляются научно-исследовательские и проектно-конструк¬
торские организации, результаты работ которых вопло¬
щаются в серийных образцах техники, создаваемой на
заводах и фабриках, также входящих в объединение.
Во многих научно-производственных объединениях стои¬
мостный объем научных исследований и разработок по
отношению к стоимости продукции составляет 25—50%,
примерно такова же доля работников сферы науки в
общей численности рабочих и служащих объединения.
Основная цель научно-производственного объедине¬
ния —t создание новейших, высокопроизводительных
видов техники, передача их в полностью законченном ви¬
де другим предприятиям или производственным объеди¬
нениям, помощь в освоении серийного производства
этих видов. Об эффективности управления реализацией
научных достижений в научно-производственных объеди¬
нениях наглядно свидетельствует тот факт, что длитель¬
ность процесса «исследование — производство» (от раз¬
работки технического задания до производственного
освоения) в результате создания этих объединений сокра¬
щается в 1,5—2 раза: в большинстве случаев с 3—4 лет1,5—2 лет. В начале 1976 г. на долю производственных и
научно-производственных объединений приходилось уже
24% всей промышленной продукции.В последние годы возникли и другие действенные
формы творческого взаимодействия науки и практики,
такие как договора о научно-техническом содружестве.
Только в Москве более 800 научно-исследовательских
институтов и конструкторских бюро на основе таких до¬
говоров с промышленными предприятиями проводят
различные разработки по совершенствованию производ¬
ства, управления, по улучшению качества продукции.
Эта форма упрочения связей между научным и произ¬
водственным потенциалами, которая может базироваться
как на общественных, так и на хоздоговорных началах,
является весьма гибкой и при ее умелом использовании
хорошо учитывает взаимные потребности и раскрывает
обоюдные возможности ученых и производственников.Развитие организационных форм связи науки и
производства должно повысить долю внедряемых в
производство результатов исследований и разработок,
которая ныне не превышает 50%. Как известно, про¬
мышленность заинтересован^ в выпуске уже освоенной
продукции, рентабельность производства давно и хо¬
рошо освоенных изделий в 1,5 раза выше по сравнению с
новыми изделиями. Улучшение планирования, тесная
Ленинские принципы организации и управления наукой9увязка отраслевых годовых и пятилетних.планов с Комп¬
лексной программой научно-технического прогресса и
его социально-экономических последствий на 1976—
1990 гг., улучшение ценообразования, повышение
экономической обоснованности научно-технических
проектов и экономической заинтересованности работни¬
ков науки и производства в выпуске новых видов техники
призваны способствовать дальнейшему и ускоренному
росту технического уровня и эффективности всего об¬
щественного производства.Одновременно съезд подчеркнул важность обеспе¬
чения более тесной-координации и объединения усилий
СССР с другими государствами, особенно странами-
членами СЭВа в решении задач научно-технического
прогресса. Как отмечалось на съезде, многие направления
науки развиваются ныне коллективными усилиями стран
социалистического содружества. Дальнейшее углубление
многостороннего сотрудничества братских государств
будет способствовать решению жизненно важных внут¬
ренних проблем стран-членов СЭВа. Советские ученые
встречают 60-летие Великого Октября активным участи¬
ем в выполнении задач, поставленных XXV съездом
КПСС, концентрируя свои усилия на решающих направ¬
лениях исследований.УДК 001, 82
F10 Физика«Природа», 1977, № 4Влияние человека на атмосферу ЗемлиПроблема изменения физико-химических свойств ат¬
мосферы привлекает внимание все большего круга специа¬
листов. Сейчас уже нет сомнений, что в значительной степени
эти изменения являются прямым или косвенным следствием
производственной деятельности человека. Влияние человека
на сложившийся состав атмосферы особенно заметно сказы¬
вается в увеличении содержания углекислого газа и в загряз¬
нении воздуха примесями, разрушающими озонный слой Зем¬
ли. Вот почему чрезвычайно важно представлять, к каким
последствиям может привести дальнейшее развитие данных
процессов.Именно этим проблемам посвящены статьи Б. М. Смир¬
нова «Влияние человека на атмосферу Земли» и И. И. Воль-
нова «Антропогенное загрязнение атмосферы фреонами и его
возможные последствия».Б. М. СмирновБорис Михайлович Смирнов, доктор физико-математически к на¬
ук, заведующий лабораторией Института атомной энергии
им. И. В. Курчатова. Специалист в области элементарны* процес¬
сов в плазме, газе и атмосфере. Автор монографий: Атомные
столкновения и элементарные процессы в плазме. М., 1968;
Физика слабо ио ни зо ванно го газа. М., 1972; Введение в физику
плазмы. М., 1975, и др. В «Природе» опубликовал статью (в со¬
авторстве с А. А. Ивановым, В. А. Легасовым) «Химия плазмы»
(1975, № 4).[ столетии —
непрерывный рост масштабов влияния
человека на окружающую среду, выхо¬
дящий за рамки отдельных местностей и
приобретающий глобальный характер.
В такой ситуации необходимо научно
осознать последствия взаимодействия че¬
ловека и окружающей среды по отдель¬
ным параметрам. Это позволит определить
изменения в природе при дальнейшемразвитии человеческого общества и меры,
которые, должны быть своевременно при¬
няты, чтобы избавить окружающую среду
от нежелательного влияния человека.Мы остановимся только на одном из
элементов окружающей среды — атмосфе¬
ре Земли. В условиях жизни человека она
играет, во-первых, определенную роль в
тепловом балансе Земли, и совокупность
энергетических процессов в атмосфере
Влияние человека-на атмосферу Земли	fмы воспринимаем как погоду. Во-вторых,
физико-химические свойства атмосферы
влияют на обеспечение жизни человека.Локальное воздействие производства
на атмосферу уже давно стало заметным.
Наиболее ярким подтверждением этого
служит атмосфера большого города. Теп¬
ловой баланс и баланс водяного пара здесь
существенно отличаются от соответствую¬
щих характеристик для окружающей мест¬
ности. Температура воздуха большого го¬
рода в среднем на 1,2—2° выше (в ясные
зимние ночи эта разница доходит до 10°),
влажность больше, а скорость и частота
появления ветров ниже, чем в окружающей
местности.По физико-химическим свойствам
атмосфера города также имеет свои от¬
личия. Она содержит значительно большие
количества пыли (на порядок больше, чем
над сельской местностью, и на два порядка
выше, чем над океаном) и большее коли¬
чество аэрозолей. Поэтому интенсивность
солнечного излучения у поверхности Зем¬
ли в городе на 10—20% ниже, а интенсив¬
ность ультрафиолетового излучения в
несколько раз меньше, чем для окружаю¬
щей местности. Кроме того, имеется целый
ряд примесей, образующихся в атмосфе¬
ре при работе промышленных предприя¬
тий и транспорта1.Характерное проявление взаимодей¬
ствия солнечного излучения с городской
атмосферой — фотохимический смог. Его
появление вызвано протеканием химиче¬
ских процессов, идущих Ьри участии уль¬
трафиолетового излучения, озона, окислов
азота, а также органических соединений —
выбросов промышленных предприятий и
транспорта. При благоприятных для смо¬
га условиях эти‘процессы приводят к . об¬
разованию канцерогенных органических
веществ, пагубно действующих на живые
организмы даже при малой концентра¬
ции 2.Таким образом, локальное воздейст¬
вие человека на атмосферу значительно.
Поскольку масштабы производства растут,
на определенном этапе развития станет
существенным и глобальное влияние че¬
ловека на атмосферу, которое должно бу¬
дет проявиться по всему земному шару в
целом. Наша задача состоит в выяснении
возможных способов влияния человека наA I m q v i s t Ebbe. — «Ambio», 1974,
v. Ill, № 5, p. 161.1 Aerosols and Atmospheric Chemistry.
N. Y— L„ 1972.атмосферу Земли и последствий, к кото¬
рым это может привести.Оценим, при каких масштабах про¬
изводства влияние человека на тепловой
баланс Земли станет заметным. В соот¬
ветствии с обычными предположениями
будем считать, что такое влияние окажется
заметным, если действие созданных чело¬
веком источников энергии вызовет повы¬
шение температуры поверхности Земли на1	°. В этом случае ощутимо изменится
скорость процессов развития растений, жи¬
вотных и микроорганизмов.При оценке предельной мощности
выделения энергии примем во внимание,
что Земля излучает почти как абсолютно
черное тело. Средняя мощность инфра¬
красного излучения у поверхности Земли
составляет 1,97* 1014 кВт, что соответствует
температуре поверхности Земли Т = 2Й8 К
Согласно закону Стефана — Больцмана,
изменение мощности излучения с поверх¬
ности Земли на величину Ду и изменение
температуры поверхности ДТ связаны со¬
отношением:Из приведенного соотношения сле¬
дует, что влияние человека на тепловой
баланс Земли станет существенным, когда
мощность потребляемой энергии дости¬
гает величины З'Ю12 кВт. В настоящее вре¬
мя этот показатель (он зависит главным
образом от количества сжигаемых угля,
нефти, газа) составляет 1010 кВт. Если
сохранится наблюдаемый в предыдущие
25 лет рост энергопотребления (4% в
год), то полученная цифра будет достиг¬
нута примерно через 150 лет. Заметим, что
найденный результат позволяет ответить
только на вопрос, при каких масштабах
производства его влияние на тепловой ба¬
ланс Земли станет заметным. При этом мы
не можем сказать, является ли такое влия¬
ние благоприятным или неблагоприятным.
Это требует более подробного исследо¬
вания.Кроме того, следует учесть, что
конкретный характер производства может
привести к изменению теплового баланса
Земли и на более скромном уровне энер¬
гопотребления. Для учета этого обстоя¬
тельства необходимо выделить наибйлее
важные связи между производственной
деятельностью человека и естественными
процессами. Сравнивая количественные
характеристики (средние потоки энергии
на поверхности Земли) производственных
42Смирнови естественных процессов, можно понять
значение конкретного вида челове¬
ческой деятельности в его влиянии на при-
роду. Сравнение показывает, что искусст¬
венные процессы, как правило, значительно
слабее естественных, хотя локально мо¬
гут оказаться довольно интенсивными. По¬
этому в настоящее время заметное влия¬
ние человека на процессы в атмосфере мо¬
жет проявляться лишь в ограниченных об¬
ластях пространства.Однако имеется косвенный способ
воздействия человека на атмосферу Зем¬
ли. Тепловой баланс Земли зависит от
оптических свойств атмосферы. Ими оп¬
ределяется поглощение и рассеяние
коротковолнового излучения Солнца, а
также поглощение и испускание инфра¬
красного излучения. Основные компоненты
атмосферы — молекулярный азот и кис¬
лород, а также аргон — оптически про¬
зрачны. Поглощательная и излучательная
способность атмосферы Земли обусловле¬
на газами, содержащимися в атмосфере в
малом количестве (водяной пар, углекис¬
лый газ, озон и т. д.). Например, атмос¬
ферный озон поглощает 2—3% проходя¬
щего через атмосферу солнечного излу¬
чения, хотя его масса примерно в 2*106
раз меньше массы атмосферы.Поскольку производственная дея¬
тельность человека сопровождается за¬
грязнением атмосферы различными хими¬
ческими веществами, некоторые из них,
влияя на оптические свойства атмосферы,
могут вызвать изменение теплового ба-.
ланса Земли. Выясним, чем ограничено та¬
кое воздействие человека на атмосферу
Земли. Допустим, мы добавили целый на¬
бор различных молекулярных компонентов
в атмосферу, сделав ее оптически не¬
прозрачной. В этом случае все инфракрас¬
ное излучение поверхности Земли погло¬
тится атмосферой. Определим, к какому
изменению средней температуры поверх¬
ности Земли это приведет.Из условия теплового равновесия
Земли и атмосферы следует, что их пол¬
ная мощность излучения в окружающее
пространство должна быть равна мощно¬
сти солнечного излучения, попадающего в
атмосферу. Тогда «загрязненная» атмос¬
фера должна дополнительно излучать1,0*1013 кВт инфракрасного излучения,
которые ранее испускались поверхностью
Земли и не поглощались атмосферой. Бу¬
дем считать, что при «загрязненной» ат¬
мосфере сохранятся существовавшие ра¬
нее пропорции между потоками инфра¬
красного излучения атмосферы в сторону.Потоки энергии на поверхности Земли
и в атмосфере—естественные и искусственныеИсточникПотокэнергии,кВт/км*Средний лоток солнечного излучения 4-105
Испарение, конвекция	4-106Генерация энергии в циклоне	2-104Потребление энергии в развитом про¬
мышленном районе (Рур, ФРГ)	2-10*
Фотораспад озона Ю1
Уровень искусственного энерговыде¬
ления, при котором температура по¬
верхности Земли повысится на 1 5 10:|
Энергия ветра, перерабатываемая в
атмосфере 2 103
Потребление энергии в стране с раз¬
витой промышленностью (Япония) 2103
Уровень энерговыделения, при кото¬
ром может начаться фотохимический
смог Ю3
Фотораспад молекулярного кислорода
в атмосфере и образование озона 200
Фотосинтез 200
Поток тепла из недр Земли 60
Среднее потребление энергии искус¬
ственного происхождения 20
Землетрясения 0,3
Извержение вулканов (в среднем) 0,3
Образование связанного азота* в при¬
роде 0,08
Производство связанного азота в ре¬
зультате человеческой деятельности 0,08
Поддержание естественного количест¬
ва N0 в стратосфере** 0,002
Электрический ток в атмосфере 0,001*	Энергетика рассчитывается по процессу:2N! + 6H!0^4NHs + 30j.** Энергетические затраты такие же, как в высоко¬
температурной установке.Земли и космоса, между потоками энер¬
гии с поверхности Земли, отдаваемыми ею
в результате теплового излучения, испа¬
рения и конвекции. Кроме того, примем,
что при новых условиях характер взаимо¬
действия коротковолнового излучения с
поверхностью Земли и атмосферой не из¬
менится. Тогда новые параметры теплово¬
го баланса приводят к увеличению темпе¬
ратуры поверхности Земли менее чем на
5°.Отметим, что любое загрязнение ат¬
мосферы молекулярными компонентами
вызывает одновременно образование в
ней аэрозоля, который частично отражает
солнечное излучение и тем самым способ¬
ствует понижению температуры Земли.
Поэтому полученная нами граничная циф¬
ра, отвечающая повышению средней тем¬
пературы поверхности Земли при загряз-
Влияние человек* на атмосферу Землипнении атмосферы молекулярными компо¬
нентами, явно завышена. Но даже и в этом
случае изменения различны* потоков энер¬
гии в тепловом балансе Земли при услови¬
ях проведенного нами мысленного экспе¬
римента невелики по сравнению с и* зна¬
чениями в реальной атмосфере.В настоящее время вклад производ¬
ственной деятельности человека в заг¬
рязнение атмосферы невелик по сравне¬
нию с ее естественным загрязнением.
(Исключение составляет производство
фреонов, не образующихся естественнымлать и из анализа других свойств атмосфе¬
ры, связанных с наличием в ней пыли и
аэрозоля. И возникает следующий воп¬
рос — как данное конкретное воздействие
человека на атмосферу Земли будет изме¬
няться с дальнейшим развитием производ¬
ства и к каким последствиям это приведет.Далее мы рассмотрим эти проблемы
применительно к накоплению углекислого
газа, поскольку наиболее интенсивная сто¬
рона деятельности человека связана со
сжиганием горючих ископаемых, сопро¬
вождающимся значительным выбросом уг-инфранрасное (ИН)
^излучениеотражается атмосфе
рой и облакамиизлучениеСолнцапоглощаетсяатмосферойИН испускается
атмосферойИН испускается \
^ поверхностью '
\ Земли\ 19 7(21.0)поверхность ЗемлиИН поглощается
ЗемлейпоглощаетсяЗемлейТепловой баланс Земли и атмосферы. Мощность
энергии, перерабатываемая повериностыо Земли
и атмосферой, выражена ■ 10’1 кВт. В скобка!
указаны новые параметры теплоаого баланса
Земли, отвечающие гипотетическому изменению
оптических саойста атмосферы. Цветом показано
поглощенное излучение.образом.) Следовательно, влияние произ¬
водственной деятельности человека на
тепловой баланс Земли в результате из¬
менения оптических свойств атмосферы
пока мало, хотя локальное воздействие
такого типа может быть весьма существен¬
ным.Проведенный анализ показывает,
что на современном этапе развития произ¬
водства его влияние на тепловой баланс
Земли мало. Такой же вывод можно сде-лекислого газа в атмосферу. По этому во¬
просу имеется надежная информация, что
позволяет сделать определенные выводы
относительно будущего.В атмосфере средняя концентрация
углекислого газа3 составляет в настоящее
время 3,25-10-4. Общее количество угле¬
рода в составе атмосферного углекислого
газа немногим менее 700 млрд т. Ежегод¬
но при фотосинтезе на суше и в океане, а
также при растворении углекислого газа
в океане из атмосферы поглощается около
150 млрд т углерода и примерно такое3	Концентрация углекислого газа —отно¬
шение числа молекул углекислого газа к
полному числу молекул воздуха.
Б М. Смирнов\Молекулярные компоненты в атмосфере (по Е, Алмквнсту)КомпонентКонцентрация. 10 вЭмиссия, млн т в годВремя нахожде¬
нии в атмосфере
у поверхности
Землибольшой городсельская мест¬
ностьестествен- 1
наяi результате де¬
ятельности че¬
ловекаУглекислый газ3283255 10s2 10J5 летОкись углерода50,110'3000,1—3 годаВодяной пар(0,3—6) 10'(0,3—6) 1014 - 10s—10 днейДвуокись серы0,20,0324 101100- 5 днейСероводород0,0240,03210032 дняОзон0,30,02ю5—10 днейОкись азота0,20,0015001005 днейДвуокись азота0,10,001Закись азота0,50,3600—4 годаАммиак0,010,006—0,026 10:|42—5 днейУглеводороды2,00,00120040.—Метан31,514001003 годаФреоны(1—2) 10-4(0,5—1) 10“0,850—70 летже его количество выделяется в процессах
гниения и дыхания. Человек заметно влия¬
ет на баланс углекислого газа, находящего¬
ся в атмосфере Земли. Ежегодная добы¬
ча угля, нефти и газа на уровне 1976 г.
превышает 6 млрд т. Эти горючие ископае¬
мые после сжигания переходят в атмосфе¬
ру в виде углекислого газа, * составе ко¬
торого содержится немногим менее
5 млрд т углерода. Это уже заметное влия¬
ние. Проследим, к каким изменениям оно
приводит.Точное измерение концентрации уг¬
лекислого газа в атмосфере — проблема
серьезная. Одновременное выделение и
поглощение углекислого газа на Земле
приводит к тому, что его концентрация в
выбранной точке земного шара может зна¬
чительно меняться в зависимости от вре¬
мени суток, сезона и характера окружаю¬
щей местности.Для определения устойчивых тенден¬
ций в изменении глобальной концентрации
углекислого газа необходимо иметь
большое количество замеров в местах,
удаленных от источников и поглотителей
углекислого газа (городов, океанов и
местностей, покрытых растительностью),
например проведение измерений на боль¬
ших высотах. Что касается наземных наблю¬
дений, то для подобной цели уникальным
местом является обсерватория Мауна-Лоа
(Гавайские о-ва), где начиная с 1958 г. про¬
водятся тщательные измерения концентра¬
ции углекислого газа. Благодаря характеру
ветров и высоте (около 3800 м над ур. м.),
на которой расположена обсерватория, а
также большому удалению ближайших ис¬
точников загрязнения атмосферы, которыенаходятся от обсерватории на расстоянии
нескольких тысяч километров, это место
сделалось центром наиболее достоверной
информации по данному параметру.Экстраполируя данные, полученные
при замерах концентрации углекислого
газа в атмосфере на протяжении 1958—
1972 гг., получим, что с 1958 по 1976 г. его
концентрация увеличилась примерно на
4%1 Таким образом, наблюдается тенден¬
ция к росту количества углекислого газа в
атмосфере, что связано с производствен¬
ной деятельностью человека. При этом,
если бы весь углекислый газ, образовав¬
шийся при сжигании горючих ископаемых,
оставался в атмосфере, его увеличение за
рассматриваемый промежуток времени
оказалось бы около 10%. Следовательно,
основная часть индустриального углекис¬
лого газа поглощается из атмосферы дру¬
гими сферами обращения.Такое поглощение может быть, на¬
пример, связано с растворением углекис¬
лого газа в океане. Однако в верхних сло¬
ях океана, эффективно обменивающихся
углекислым газом с атмосферой, его со¬
держание не превышает атмосферного.
Поэтому, если считать, что за рассматри¬
ваемые годы параметры верхних слоев
океана не меняются, уход индустриального
углекислого газа из атмосферы в океан
исключается. Остается предположить, что
этот эффект ухода должен -быть связан с
усилением фотосинтеза в результате дея¬
тельности человека.Известно, что при фотосинтезе энер¬4	«Nature», 1975, v. 255, p. 137.
Влияние человека на атмосферу ЗемлимРаспределение концентрации углекислого газа
|в 10 | по высоте в лесу в течение суток по¬
казывает сильную зависимость этой величины от
времени суток и высоты, на которой велись за¬
меры. |Из «Scientific American», 1970, v. 3, № 3.|гия солнечного излучения частично превра¬
щается в химическую путем переработки
атмосферного углекислого газа в органи¬
ческое вещество растений. Оптимальные
условия для фотосинтеза достигаются при
концентрации углекислого газа в атмосфе¬
ре в несколько процентов. Поскольку сей¬
час этот показатель далек от оптимума и
составляет лишь сотые доли процента,
растения испытывают «недостаток» в уг¬
лекислом газе и всякое изменение содер¬жания углекислого газа при прочих благо¬
приятных условиях должно вызывать про¬
порциональное изменение эффективности
фотосинтеза. За прошедшие 18 лет содер¬
жание углекислого газа в атмосфере воз¬
росло на 4%, поэтому при прочих благо¬
приятных условиях на 4% увеличилась ско¬
рость фотосинтеза5.Трудно оценить влияние сельскохо¬
зяйственной деятельности человека на
процесс фотосинтеза. Масштабы этой дея¬
тельности велики. Ежегодный мировой
урожай (полное количество органических5	Ничипорович А. А.— Фотосинтез и
«сумма жизни» на Эеллле.— В кн.: Буду*;
щее науки, М., 1974, с. 164.
16Ь’. ' М. Смирноввеществ, собираемых с обрабатываемых
земель) содержит 2—3 млрд углерода.
Энергия, запасенная в нем, лишь вдвое
меньше ежегодно потребляемой энергии
при сжигании горючих ископаемых. Для
получения этого урожая человек исполь¬
зует 10% суши. Поэтому в дальнейшем мы
будем учитывать влияние сельскохозяйст¬
венной деятельности человека на круго¬
оборот углерода во всей природе.Доля разлагающегося органического
вещества при различных процессах жизне¬
деятельности растений и животных про-Среднегодовые значения концентрации углекис¬
лого газа (по М. Е. Берлянду, 1975). I — само¬
летные измерения над Скандинавией, II— само¬
летные измерения в районе Южного полюса,
III—данные обсерватории Мауиа-Лоа.порциональна его количеству, если про¬
чие условия, протекания этих процессов не
изменяются. То же относится и к скорости
процесса выделения углекислого газа из
океана. Учитывая это, мы можем предста¬
вить себе картину баланса углерода в при¬
роде с учетом деятельности человека сле¬
дующим образом. Между атмосферой и
биосферой происходит быстрый обмен уг¬
леродом (в течение нескольких лет).
По мере увеличения количества углекисло¬
го газа в указанных сферах обращения из-
за сжигания горючих ископаемых отно¬
сительное содержание углерода в каждой
из них не изменяется, поскольку одновре¬
менно между ними происходит увеличе¬
ние потоков углерода, пропорциональныхего полному количеству. При этом в дан¬
ной схеме речь идет о средних по времени
характеристиках и не учитываются мед¬
ленные процессы, связанные с переходом
углерода в глубокие недра Земли или с
его естественным выходом оттуда.Таким образом, человек включается
в протекающие на Земле процессы обмена
углеродом между приповерхностными
слоями Земли и атмосферой и увеличивает
количество углерода, находящегося в
обращении. Необходимо понять, к каким
изменениям это приведет в дальнейшем иСреднемесячные и среднегодовые (плавная кри¬
вая) значения концентрации углекислого газа
вблизи обсерватории Мауиа-Лоа. Осцилляцион-
ная структура среднемесячной кривой объясня¬
ется тем, что основное поглощение углекислого
газа в результате фотосинтеза относится к се¬
редине года, поскольку происжодит в Северном
полушарии (Из «Mature», 1975, v. 255, p. 137.)как эти изменения отразятся на условиях
жизни человека.Считая, что рост добычи и использо¬
вания горючих ископаемых будет происхо¬
дить теми же темпами, как и в предыду¬
щие 25 лет, и составит 4% в год6, полу¬
чим, что в 2000 г. в результате сжигания6	К этой цифре следует относиться как
к верхнему пределу, ибо к 2000 г. важ¬
ное место в производстве энергии
займет атомная энергетика, получит, ви¬
димо, практическое использование энер¬
гия термоядерного синтеза. Кроме того,
более остро встанет вопрос ограничен¬
ности запасов горючих ископаемых. Все
это приведет к снижению темпов роста
добычи горючих ископаемых.
Влияние человека на атмосферу Земли17Сферы обращения и баланс углерода |а млрд т).горючих ископаемых в атмосферу попа¬
дет примерно 13 млрд т углерода. Всего
за эти 25 лет в атмосферу будет выпущено
200 млрд т углерода. С учетом обмена
углекислым газом с поверхностью Земли
это приведет к повышению концентрации
углекислого газа в атмосфере за 25 лет
на 12%. При рассматриваемых условиях
концентрация углекислого газа в атмосфе¬
ре в 2000 г. составит 3,64-10-1. Полученное
изменение состава атмосферы не должно
отразиться на здоровье человека. Пример¬
но такое изменение концентрации угле¬
кислого газа происходит в течение 5 мин
за счет дыхания одного человека в ком¬
нате объемом 35 м3 при закрытых окнах.
Подобное накопление углекислого газаможет дать положительные результаты,
связанные с усилением фотосинтеза. При
прочих благоприятных условиях это мо¬
жет привести к росту урожая в 2000 г. в1,1 раза за счет увеличения количества
углекислого газа.Оценим влияние накопления угле¬
кислого газа в атмосфере на тепловой
баланс Земли. Расчеты показывают, что
удвоение количества углекислого газа в
атмосфере приведет к увеличению тем¬
пературы поверхности Земли на 1,5—
2°. Эти расчеты и механическое использо¬
вание их результатов в реальной ситуа¬
ции приводят к неправильным выводам от-
нрсительно влияния накопления углекис¬
лого газа атмосферы на тепловой баланс
планеты. Поскольку такая ошибка распро¬
странена в популярной литературе, оста¬
новимся подробнее на данном вопросе.Результаты типичного расчета, от¬
носящегося к влиянию углекислого газа
атмосферы на температуру Земли, сво¬
дятся к следующему. Тепловое излучение
18Б. М. СмирновИзменение температуры поверхности Земли после добавления углекислого газа в прозрачную
атмосферу, не Содержащую углекислого газаX5Колебательный переходсм-1аосновные переходы ^ла зерныепереходыX617 667все переходыиg7179611064Xа.добавление количествааеБуглекислого газа, содер¬
жащегося в атмосфере в11,650,450,2512,35анастоящее время-евдобавление количестваZVуглекислого газа» вдвое
превышающего современ¬12,800,680,3813,964>XXное значениеXVZп. чразность1.250,230,131,61молекул углекислого газа связано с неко¬
торыми колебательно-вращательными пе¬
реходами, занимающими определенную
часть инфракрасного спектра. Если атмо¬
сфера абсолютно прозрачна в этой области
спектра, то добавление в нее углекислого
газа приводит к дополнительному потоку
инфракрасного излучения из атмосферы
на поверхность Земли, за счет которого
повышается температура поверхности.
Эта часть спектра становится насыщенной.,
так что дальнейшее увеличение содер¬
жания углекислого газа не отразится на
излучательной способности атмосферы в
данной части спектра, а приведет к появ¬
лению излучения в новой области за счет
перехода молекул, находящихся в сильно
возбужденных_ колебательных и враща¬
тельных состояниях. Но поскольку доля
таких молекул мала, рассматриваемый эф¬
фект будет незначителен и добавление
имеющегося количества углекислого га¬
за приведет к значительно меньшему из¬
менению теплового режима атмосферы по
сравнению со случаем его удаления из
атмосферы.Еще более слабый эффект добавле¬
ния углекислого газа наблюдается в том
случае, когда в атмосфере имеются другие
компоненты, спектры поглощения (и излу¬
чения) которых перекрываются со спект¬
ром поглощения углекислого газа. А таких
компонентов в атмосфере достаточно. По¬
верхность Земли излучает в среднем1,97 10'4 кВт энергии в виде инфракрас¬
ного излучения, и только малая часть это¬
го излучения мощностью 1,1 ■ 1013 кВт непоглощается атмосферой. Следовательно,
атмосфера поглощает (а значит, и излуча¬
ет) почти во всем спектре теплового излу¬
чения Земли.Если все же считать, что область
спектра, в которой испускает углекислый
газ, не перекрывается спектром испуска¬
ния других компонентов атмосферы, то
увеличение его содержания на 10% при¬
ведет к повышению температуры Земли
на 0,2°. Использование спектральных ха¬
рактеристик реальной атмосферы со сред¬
ним содержанием водяного пара (давле¬
ние 8 мбар) дает повышение температуры
на 0,04°, причем только около половины
этого изменения определяют основные пе¬
реходы. Отсюда следует вывод, что тепло¬
вой эффект от наблюдаемого накопления
углекислого газа в атмосфере незначите¬
лен и им можно пренебречь. Распростра¬
ненное же в популярной литературе мне¬
ние о важности накопления углекислого
газа для теплового режима нашей плане¬
ты оказывается неверным, ибо при этом не
учитываются реальные свойства атмо¬
сферы.Подводя итоги, отметим, что увели¬
чение количества углекислого газа в атмо¬
сфере вызвано производственной деятель¬
ностью человека — сжиганием горючих ис¬
копаемых и если темпы роста добычи го¬
рючих ископаемых сохранятся в дальней¬
шем, то на рубеже XXI в. содержание
углекислого газа в атмосфере увеличится
на 12% по сравнению с современным зна¬
чением. Практически это отразится только
на эффективности фотосинтеза и приведет
Влияние человека на атмосферу Земли19к некоторому росту урожая на Земле.
Следовательно, накопление углекислого
газа в атмосфере оказывается благоприят¬
ным для человека.Этот вывод требует пересмотра об¬
щего отношения к проблеме взаимодей¬
ствия человека и окружающей среды.
Обычно считается, что любое незаплани¬
рованное взаимодействие человека с ок¬
ружающей средой, вызывающее в ней из¬
менения большого масштаба, опасно и егоследует избегать. Действительно, всякое
нарушение сбалансированных связей в при¬
роде, сложившихся за миллионы лет, вы¬
зывает опасения, ибо оно может привести
к непоправимым последствиям. Однако
рассмотренный пример показывает, что
такие выводы не всегда правильны и преж¬
де, чем их делать, необходимо надежно
проанализировать последствия производи¬
мых изменений.УДК 550,75; 551.510; 551.St0.04Антропогенное загрязнение атмосферы
фреонами и его возможные последствияИ. И. ВольноеИлья Иванович Вольное, доктор химических наук, старший науч¬
ный сотрудник Института общей и неорганической химии
им. Н. С. Курнакова АН СССР. Основные научные интересы свя¬
заны с синтезом и изучением физико-химических свойств неор¬
ганических перекисных соединений и озонидов. Автор моно¬
графии: Перекиси, надперекиси и оэониды щелочных и щелоч¬
ноземельных металлов. М., 1964.Озон составляет одну миллионную
часть атмосферы и сосредоточен в основ¬
ном в 'стратосфере, т. е. в пределах
15,2—60 км от поверхности Земли. В уль¬
трафиолетовой области спектра озон име¬
ет чрезвычайно большое поглощение. При
длине волны 0,25 мкм он поглощает силь¬
нее, чем любой металл в видимой части
спектра. Поэтому слой атмосферного озо¬
на полностью защищает органическуюприроду от смертоносного действия уль¬
трафиолетовой части солнечного излуче¬
ния с длиной волны меньше 0,2 мкм. С дру¬
гой стороны, поглощение озона в инфра¬
красной части спектра в полосе 9,5 мкм,
лежащей вблизи максимума излучения
Земли, приводит к тому, что около 20%
земного излучения не пропускается озо¬
ном, что препятствует охлаждению Земли.
Отсюда становится ясной роль озона в
20И. И\ Вольноеэнергетическом балансе земной атмосфе¬
ры. Содержание и перемещение озона в
атмосфере влияет также на метеорологи¬
ческую обстановку. Вот почему проблема
изучения влияния человека на озоновый
слой Земли становится важной частью гло¬
бальной проблемы охраны окружающей
среды.Наличие озона в атмосфере объяс¬
няется в основном тем, что в ее верхних
слоях (примерно на высоте 50 км) моле¬
кулы кислорода расщепляются излучени-Расчетный (сплошная линия) и эксперименталь¬
ный (пуннтир) вертикальный профиль концентра¬
ции озона в атмосфере (12° с. ш., 158° э. д.|.
По оси ординат — высота (км), по оси абс¬
цисс— концентрация озона (10' 2 моль-см— з|.
По П. Круцену, 1975.ем короче 2000 А на атомы по уравнению
реакции:О., + hv-*-20.Атомы и молекулы кислорода при
участии какой-либо третьей частицы М об¬
разуют озон в результате тройного столк¬
новения:О + 02 + М-о03 + М.(Частица М поглощает избыток энергии,
выделяющейся при соединении первых
двух частиц.) Однако наряду с процессом
образования озона идет процесс его раз¬
рушения. В основном такой распад объяс¬
няется действием радиации в ультрафио¬
летовой области с максимумом поглоще-Ония при 2550 А. Это излучение разлагает
молекулы озона, и вновь образуются мо¬
лекулы и атомы кислорода:О, + hv-*0, -f О.Атомы кислорода, в свою очередь, также
разлагают озон по схеме:О + О,->-20».За счет одновременного образования и
разложения озона в атмосфере устанав¬
ливается стационарная (зависящая от тем¬
пературы и давления) концентрация озона.
Поскольку радиация с максимумом погло¬
щения при 2550 А не проникает ниже вы¬
сот около 20 км, наиболее благоприятны¬
ми для существования стационарного слоя
озона оказываются высоты 20—30 км.Одним из факторов, которые могли
бы нарушить равновесие озонового слоя,
является накопление в атмосфере фрео-
нов (хлорфторметанов).Хлорфтормеганы (CFXCIX), особен¬
но CF2CIj	(фреон-12) и	CFClj
(фреон-ll) имеют низкие температуры
кипения (—30° и +24° соответственно), не
ядовиты и химически инертны. Поэтому
они находят все большее применение:
фреон-12 — как хладоноситель в холодиль¬
ных машинах, оба фреона — в пенных ог¬
нетушителях как сырье для получения
фторолефинов, в качестве анестезирующих
веществ и в очень большом масштабе,
особенно за рубежом, в качестве пропел-
лентов в аэрозольных упаковках.В 1974—1975 гг. сотрудники Кали¬
форнийского университета М. Молина и
Ф. Роуленд опубликовали результаты тео¬
ретических исследований, полученные -с
помощью одномерной, линейной модели
на ЭВМ. (Под термином «одномерная мо¬
дель» подразумевается, что все расчеты
проведены при допущении движения по¬
тока хлорфторметанов от поверхности
Земли только в вертикальном направле¬
нии.) На основании этих исследований они
предсказали, что наблюдаемое за послед¬
ние годы накопление хлорфторметанов в
атмосфере может быть причиной разруше¬
ния озонового щита Земли и тем самым
вызвать в ближайшем будущем целый ряд
проблем, ставящих под угрозу население
земного шара, кЭти сообщения встревожили общест¬
венное мнение США, поскольку там вало¬
вое производство фреона-11 и -12 дости¬
гало в 1974 г. 2,3 млн т и увеличилось,
по сравнению с 1972 г., на 54%, а выпуск
аэрозольных упаковок составил в 1975 г.тропопауза
Антропогенное загрязнение атмосферы фреонами и его возможные последствия212	млрд 350 млн штук при мировом произ¬
водстве 6 млрд штук. Из этого огромного
количества фреонов 50% используется в
аэрозольных упаковках, 28% в холодиль¬
ных машинах, остальные — для других це¬
лей. В ноябре 1974 г. Конгрессу США было
предложено рассмотреть вопрос о запре¬
щении производства хлорфторметанов, а в
июне 1975 г. было внесено предложение
о запрещении продажи аэрозольных упа¬
ковок, бытовых инсектицитов, лаков для
мебели и волос, дезодорантов и пр., в ко¬
торых в качестве пропеллентов использо¬
ваны фреоны. Законопроекты по этому
вопросу еще не утверждены по всей стра¬
не, а только в штате Орегон. В настоящее
время идут дебаты между представителя¬
ми академических учреждений, проводя¬
щих дополнительные исследования для
обоснования этого запрета, и представи¬
телями фирм, выпускающих хлорфторме-
таны и аэрозольные упаковки. Фирмы про¬
водят дополнительные исследования для
доказательства относительной безвредно¬
сти накопления хлорфторметанов в атмо¬
сфере по сравнению с другими потенци¬
альными источниками частиц, способных
к разрушению атмосферного озона. Уста¬
новлено, что из-за возрастающего приме¬
нения фреонов их концентрация в атмо¬
сфере из года в год увеличивается на
10%, и это увеличение пропорционально
росту использования фреонов в аэрозоль¬
ных упаковках. В 1975 г. средняя концен¬
трация фреона-12 в тропосфере составля¬
ла 130 частей на триллион, а фреона-11 —
100 частей на триллион и столько же для
четыреххлористого углерода и трихлор-
этана. Образно выражаясь, это четыре кап¬
ли в 380 л, но в абсолютных единицах это
не такие уж малые величины, если учесть,
что в 1974 г. из 2,3 млн т произведенных
фреонов в тропосферу выбрасывалось
0,5 млн т. Но из-за весьма малой раство¬
римости в воде хлорфторметаны не уда¬
ляются из тропосферы дождем, кроме то¬
го, они настолько инертны по отношению
к воздуху и кислороду, что их наличие в
тропосфере может служить индикатором
перемещения атмосферных масс. Более
того (мы сами в этом неоднократно убеж¬
дались), хлорфторметаны инертны к газо¬
образному, жидкому и твердому озону.Тогда в чем состоит угроза накопле¬
ния фреонов в атмосфере для озонового
слоя?Предполагается, что, -диффундируя
в стратосферу, молекульГ фреона подвер¬
гаются фотолитическому действию солнеч¬
ного излучения (в основном в ультрафио¬летовой области 1840—2250 А, которая не
поглощается молекулами кислорода и озо¬
на), вследствие чего они станут источни¬
ками атомов хлора:С1-'С1,+ liv—CFCL + Cl;CF.,C1., + In— CF,C1 + Cl.Эта фотолитическая диссоциация не имеет
места в тропосфере, и максимальное зна¬
чение ее коэффициента, по оценочным
данным, должно наблюдаться как раз на
той высоте атмосферы, где концентрация
озона максимальна.Поток хлорфторметанов в страто¬
сферу пропорционален их концентрации
в тропосфере. Если производство хлор¬
фторметанов будет расти теми же темпа¬
ми, что и в настоящее время, то концент¬
рация фреонов в тропосфере, равная
сейчас 10_| 0, будет увеличиваться каждые
три года на такую же величину и через
определенное время достигнет состояния
равновесия, увеличивая долю атомов хло¬
ра в стратосфере. Опасность накопления
атомов хлора заключается в том, что они
катализируют распад озона по схеме:С1-|- О,—СЮ + 0„,СЮ -I-О-»-С1 -1-0;.03Н- 0-0, -|-О..Расчеты показывают, в настоящее время
разложение озона в стратосфере вследст¬
вие этого катализа не должно быть велико
(меньше одного процента), но, поскольку
концентрация фреонов в атмосфере уве¬
личивается на 10% в год, то в период меж¬
ду 1975 и 1990 г. скорость разложения
озона атомами хлора будет уже заметной.
Если выброс фреонов в атмосферу пре¬
кратится в 1978 г., то концентрация озона
в озоновом слое понизится до 1990 г.
только на 3%, что не очень повлияет на
земную жизнь. Но если поступление фрео¬
нов в атмосферу прекратить лишь в 1995 г.,
то в 2000 г. концентрация озона понизится
на 10% и долго будет держаться на этом
уровне, причиняя значительный вред все¬
му живому. Если выброс фреонов не бу¬
дет прекращен, то в 2000 г. концентрация
озона в озоновом слое, окружающем
Землю, понизься на 20%'. Эти цифры1	Cucerone R. I., Stolarsky R- S.,
Wa Iters S.— «Science», 1974, v. 185,
№ 4125, p. 1165; 1975, v. 188, № 4186,
p. 378.
22И. И. Вольноеприобретают особую выразительность,
если учесть, что уменьшение содержания
озона в озоновом щите на 16% может
вызвать во всем мире увеличение числа
случаев заболевания раком кожи2.Следует заметить, что оценка
влияния атомов хлора при фотодиссоциа¬
ции фреонов на распад атмосферного озо¬
на проведена с учетом отщепления только
первого атома хлора от каждого из при¬
нятых во внимание хлорфторметанов.
В самом деле должны отщепляться все
четыре атома галогенов (два атома фто¬
ра и два атома хлора в случае фреона-12
и один атом фтора и три атома хлора в
случае фреона-11). Но даже при неучастии
атомов фтора в процессе каталитического
распада озона прогнозируемое влияние
фреонов на озоновый слой Земли, по-ви-
димому, занижено, поскольку в расчетах
не учитываются атомы хлора, которые мо¬
гут попасть в стратосферу из других источ¬
ников.Таким образом, опасность для озо¬
нового слоя стратосферы представляют
не фреоны сами по себе, а атомы хлора.Тогда возникают следующие вопро¬
сы: являются ли фреоны главными потен¬
циальными источниками атомов хлора в
стратосфере? Не присутствуют ли в стра¬
тосфере другие молекулы или радикалы,
более конкурентноспособные при реакци¬
ях с атомами хлора, нежели озон? Не при¬
сутствуют ли в стратосфере другие моле¬
кулы или радикалы, более реакционноспо¬
собные по отношению к озону и атомам
кислорода, чем хлор и его окислы?По первому вопросу следует отме¬
тить, что возможными источниками за¬
грязнения стратосферы атомами хлора,
кроме фреонов, могли бы быть HCI вулка¬
нического происхождения и ряд хлорме-
танов и хлорэтанов, продуктов хозяйст¬
венной деятельности человека — четырех¬
хлористый углерод, хлороформ, хлористый
метил, дихлорэтан, тетрахлорэтан и др.,
а также хлор, образующийся при разло¬
жении ракетного топлива NH4CIO4.HCI может образовывать хлор по
реакциям:HCI+ hv—Н + С1(Х<24 им),HCI -(- 0-+-0Н -f- CI;HCI -l-OH-^H.O-)- ClНо поскольку HCI — это хорошо раство¬
римое соединение и весьма реакционно¬
способное, то только 4% его достигаютстратосферы и, следовательно, мало влия¬
ют на озоновый баланс по сравнению с
хлором, происходящим от фреонов. То же
самое можно сказать и об антропогенных
хлорметанах и хлорэтанах, из которых
представить опасность для озона страто¬
сферы мог бы лишь четыреххлористый
углерод. Остальные вымываются дождем
или, более чем фреоны, подвержены раз¬
ложению благодаря двойной связи С=С.
Правда, по мнению Дж. Ловелока (Вели¬
кобритания), накопление четыреххлори¬
стого углерода в стратосфере представля¬
ет такую же потенциальную опасность для
озонового слоя, что и накопление фрео¬
нов. Как и последние, он способен долго
сохраняться в атмосфере (34—40 лет), а
скорость его фотодиссоциации выше, чем
у фреона-11. Но поскольку большая часть
производимого четыреххлористого угле¬
рода идет на получение фреонов, то глав¬
ная опасность заключается все-таки в
чрезмерном росте производства фреонов
по сравнению с другими галогензамещен-
ными углеводородами. Отношение накоп¬
ленных в настоящее время в тропосфере
фреонов к остальным хлорпроизводным
углеводородов уже больше единицы.Реакции атомов хлора с некоторыми
водородными и азотными соединениями,
присутствующими в стратосфересн4+ CI	HCI+ СН,н,+ CI	>.HCI+ Нно,+ CI—►HCI+ 0..он'+ CI	►HCI| 0Н.,0,+ CI	сHCI+ но.,HN0,+ CI	>-HCI+ N0,N„0+ CI—сю+ N,N0+ CI	►N0CIN0,+ CI—>-сю+ N0Для ответа на второй вопрос, нет ли
в стратосфере других молекул или ради¬
калов, более реакционноспособных по от¬
ношению к атомам хлора, нежели озон,
следует рассмотреть продукты реакций
этих радикалов и молекул с атомами хло¬
ра. Наиболее распространенные соедине¬
ния, присутствующие в стратосфере, ре¬
агируя с хлором, дают HCI, которая под
действием излучений или атомов кислоро¬
да и радикалов ОН, в свою очередь, ре¬2	С г и t z е n Р.— «Ambio», 1975, v. 3 (6),
p. 201; ((Science», 1975, v. 189, p. 457;
Мерсов a H. A.— «Химическая промыш¬
ленность за рубежом», 1975, № 11,
с 72—76
Антропогенное загрязнение атмосферы фреонами и его возможные последствия23генерирует хлор или радикалы СЮ.
Последние, образующиеся и при действии
хлора на закись и двуокись азота (также
присутствующие в стратосфере), не только
участвуют в цик/ie распада озона, но и мо¬
гут вступать в реакцию с окисью азота и
двуокисью азота с образованием атомов
хлора и нитрата хлора соответственно:СЮ-j- N0-UT.1 ;• N0.,;СЮ 4- NO..-*CINO,.Рассмотренные реакции не препят-разрушению озона по циклу СI — СЮ
могла бы препятствовать лишь реакция:СЮ-i- NO,^CINOa.Образование нитрата хлора могло бы сни¬
зить на 50% ранее приведенные оценоч¬
ные данные по разрушению озонового
слоя.На вопрос о том, нет ли в стратосфе¬
ре на высоте, где концентрация озона мак¬
симальна, других молекул или радикалов,
более реакционноспособных по отноше-J,=3,6-]Cr725 кмJ, =2,1-10 '820 км^э-ю-1015 кмJ,=0Оценочные значения (с _ 1 | иозффициентоа фо-
тодиссоциацин 1( —для фреона-11 и (j—для
фреона-11. По Р. Чичероне, Р. Столярски,С.	Уолтерсу, 1975. Максимально значение коэф¬
фициентов фотодиссоциации |а значит, и мак-рируемых фреонами) ожидается на той высоте
атмосферы, где сосредоточен озоноеый слой
Земли.ствуют каталитическому циклу CI — СЮ,
так как их скорости в условиях стратосфе¬
ры меньше скорости реакции хлора с озо¬
ном.Как заявил в одном из своих выступ¬
лений в мае 1976 г. Ф. Роулэнд (США),Jj=4 10 8J2 =2,2 ■ 10 9J 2 =2,7-10'"J 2 =0нию к озону и атомам кислорода, чем
хлор и его окислы, можно пока ответить
отрицательно.Следует, однако, еще раз подчерк¬
нуть, что выдвинутые модели разрушения
озонового щита, окружающего Землю,
хлором и его окислами, вероятны и дейст¬
вительно могут вызвать беспокойство об¬
щественного мнения, но не надо забывать,
что они на сегодняшний день не подтверж¬
дены непосредственными наблюдениями я
самой стратосфере.Поэтому в 1975 г. а США, Велико¬
британии и Канаде были начаты интенсив¬
ные исследования. Их цель — системати¬
ческое определение концентрации соеди¬
нений хлора, фтора, атомов хлора и ради¬
калов СЮ в атмосфере, изучение взаимо¬
24И. И. Вольноедействия атомов хлора и озона, разработка
методик для непосредственного опреде¬
ления радикалов СЮ и атомов хлора в
атмосфере.Кроме того, комитету из четырех че¬
ловек — Ловелок (Великобритания), Питтс,
Тэйлор (США) и Сэндорфи (Канада) — по¬
ручено разработать программу исследо¬
ваний на ближайшие три года. Основное
внимание при разработке программы бы¬
ло уделено процессам, протекающим в
стратосфере. Программа состоит из сле¬
дующих пунктов: определение концент¬
раций и сроков существования различных
хлор- и хлорфторуглеродов в нижних
слоях атмосферы для уточнения, какие
именно Из этих соединений и в каком ко¬
личестве способны мигрировать в страто¬
сферу; оценка возможных природных
механизмов, способствующих удалению
хлорсодержащих соединений вблизи зем¬
ной поверхности; определение возможных
реакций хлорфторуглеродов и свободного
хлора с другими реакционноспособными
соединениями в атмосфере; изучение воз¬
можно большего числа стабильных хлор¬
содержащих соединений и их реакций;
разработка аналитического метода для
количественного определения концентра¬
ции радикала СЮ в стратосфере.Некоторые из этих экспериментов
уже проводятся, по другим разрабатыва¬
ются и согласовываются методики. Ак^
тивными участниками данных исследова¬
ний являются Национальное управление по
аэронавтике и космическому пространству
(НАСА) и Национальное управление по
океану и атмосфере. Эти организации
предполагают провести обширную про¬
грамму исследований в стратосфере .с
использованием самой новейшей измери¬
тельной аппаратуры, установленной на са¬
молетах, зондах, воздушных шарах, искус¬
ственных спутниках Земли. Например, для
проверки наличия атомов хлора в страто¬
сфере на высотах до 80,5 км НАСА исполь¬
зует спутник «ОАО-3» типа Коперник, за¬
пущенный в 1975 г. Он будет проводить
измерения каждые шесть месяцев в те¬
чение нескольких лет. Для спектроскопи¬
ческого определения концентрации озона
в том же году запущены спутники «Ним-
бус-6» и «Эксплорер-Е». Непосредственные
измерения в стратосфере, выполненные с
помощью воздушных шаров в 1975 г. На¬
циональным управлением по океану и ат¬
мосфере и Национальным центром по ис¬
следованию атмосферы США, подтверди¬
ли, что на высоте 19—22 км концентрация
фреона-11 и -12 соответствует теоретиче¬ски рассчитанной. Кроме того, установлено,
что фреон-11 и -12 диффундируют в стра¬
тосферу, не претерпевая больших потерь в
нижних слоях атмосферы. Определения
проводились методом газовой хроматогра¬
фии.Таким образом, убедительно дока¬
зано, что атомы хлора и его окислы вы¬
зывают каталитическое разложение озона.
Достоверен факт накопления фреонов в
тропосфере с последующей миграцией их
в стратосферу без изменений в составе и
концентрации.Участие фреонов в генерации атомов
хлора и радикала СЮ в условиях страто¬
сферы — на сегодняшний день только ги¬
потеза, так как их фотодиссоциация уста¬
новлена пока лишь при комнатной темпера¬
туре. Но даже если эта гипотеза будет
экспериментально подтверждена, нельзя
рассматривать реакции атомов хлора и
радикала СЮ с озоном изолированно от
целого комплекса других возможных хи¬
мических и фотохимических реакций, про¬
текающих в стратосфере. А последние мо¬
гут быть настолько сложны, что окажутся
неразрешимыми для какой-либо одно¬
мерной линейной модели. Если гипотеза
верна, то разложение озонового слоя
Земли фреоном-11 и -12 составляет при¬
мерно 1 % и не представляет опасности
для людей. Если же гипотеза нё будет
опровергнута в ближайшие два года, не¬
обходимо заключить международное со¬
глашение, предусматривающее ограниче¬
ние применения или даже прекращение
производства этих хлорфторуглеродов,
так как иначе в ближайшее десятилетие
положение значительно ухудшится.УДК 551.510.04; 551.510.534
Ши зи ка«Природа», 1977, № 4 25Нейтринная физика на ускорителяхВ.	С. КафтановВиталий Сергеевич Кафтанов, доктор физико-математических
наук, заведующий лабораторией нейтринной физики Институтатеоретической и экспериментальной физики,
риментальной физикой элементарных частиц.Занимается эксЪе-История опытов, в которых изучалось
бы прямое взаимодействие нейтрино с ма¬
терией, насчитывает около 20 лет. Самый
первый эксперимент, в котором наблюда¬
лось взаимодействие нейтрино (а точнее,
антинейтрино) с веществом, был выполнен
Ф. Райнесом и К. Коуэном (США) на реак¬
торе в 1958 г., а первый опыт с нейтрино
высоких энергий — на ускорителе в 1962 г.
Но прежде чем сказать несколько слов о
ранних исследованиях взаимодействия ней¬
трино высоких энергий, ответим на вопрос,
зачем нужны эти опыты.Нейтрино — это нейтральная частица,
которую как гипотетическую частицу ввелВ.	Паули в 1931 г., чтобы объяснить кажу¬
щееся нарушение законов сохранения
энергии и импульса в ^-распадах ядер.
Масса нейтрино либо строго равна нулю,
либо ничтожно мала. Нейтрино принадле¬
жит к классу лептонов, в который помимо
нейтрино входят электрон ё , ц--мезон и
их античастицы; антинейтрино, позитрон
е+-и ц + -мезон. Не имея электрического
заряда, нейтрино, в отличие от остальных
лептонов, не участвует в электромагнитных
взаимодействиях. Единственный вид взаи¬
модействия, которым оно обладает,— сла¬
бое взаимодействие. Поэтому нейтрино
является идеальной частицей для изучения
слабого взаимодействия.До проведения опытов в нейтринныхпучках слабое взаимодействие можно бы¬
ло изучать лишь в распадах ядер и элемен¬
тарных частиц, т.е. в процессах, где выде¬
ление энергии не превышало 100 МэВ.Теория, которая была развита к кон¬
цу 50-х годов, довольно хорошо описывала
известные слабые процессы. Основы этой
теории заложил Э. Ферми в 1934 г., кото¬
рый описал процесс p-распада ядер по ана¬
логии с электродинамикой. Нужно сказать,
что и в последующие годы теория слабых
взаимодействий использовала представле¬
ния и математический аппарат квантовой
электродинамики.В квантовой электродинамике про¬
цесс, скажем, рассеяния электрона на элек¬
троне мржно описать в двух представле¬
ниях. Первое представление состоит в том,
что один из электронов испускает фотон,
который поглощается другим электроном,
т. е. процесс рассеяния заключается в об¬
мене фотоном, который в данном случае
служит переносчиком электромагнитных
сил.Во втором представлении движение
электрического заряда эквивалентно элек¬
трическому току, и взаимодействие двух
движущихся частиц представляет собой
взаимодействие двух токов В такой карти¬
не возникающие силы притяжения или от¬
талкивания суть силы между двумя токами.
26В. С. КафтановОба рассмотрения приводят к эквивалент¬
ным результатам.Аналогичные подходы развивались и
в теории слабых взаимодействий. Уже дав¬
но ставился вопрос о существовании части¬
цы, которая была бы «носителем» слабого
взаимодействия. Такую частицу назвали
промежуточным мезоном, и ее обычно
обозначают символом W. Если эта частица
существует, рассеяние нейтрино на элек¬
троне можно представить как обмен W-ме¬
зоном. На этом языке все известные про¬
цессы слабых взаимодействий можно былое~	е~	V	е~бы описать, если предположить, что токи,
с которыми W-мезон взаимодействует, яв¬
ляются заряженными. Соответственно в
электродинамике, где фотон не переносит
заряда, говорят о нейтральных токах. Ана¬
логично и во втором представлении, где
слабое взаимодействие рассматривается,
как взаимодействие двух токов, говорят,
что все известные (до нейтринных опытов)
факты можно описать взаимодействием
двух заряженных токов.Но, как мы уже заметили выше, все
известные опыты проводились при выделе-е~	V	VДиаграммы рассеяния лептонов (вверху),
а — процесс рассеяния электрона на алентроне
а электродинамике. В процессе рассеяния про¬
исходит обмен фотоном.б — рассеяние нейтрино на электроне в теории
слабого взаимодействия с промежуточным W-ме¬
эоном. В процессе рассеяния происходит обмен
W-меэоном. До 1973 г. всю совокупность экспе¬
риментальных данных можно было описать об¬
меном только заряженных W-мезонов, при этом,
как видно из диаграммы, происходит превраще¬
ние v в е- и е- BV. На жаргоне физиков такое
взаимодействие означает перенос «заряженны¬
ми токами».в — тот же процесс без W-мезона. Этот подход
называется фермионным точечным взаимодей¬
ствием.г — процесс рассеяния нейтрино на электроне в
теории с «нейтральными токами», где взаимодей¬
ствие переносится нейтральным W-меэоном. Та¬
ной процесс был обнаружен после 1973 г. в
ЦЕРНе на камере «Гаргамель».Диаграммы рождения заряженных W-мезонов в
нейтринных пучках на кулоновом поле ядер
(внизу). Налетающее нейтрино (V | превраща¬
ется в пару|г~ , Wt Сохранение энергии и им¬
пульса достигается тем, что одна из частиц
обменивается фотоном |у| с ядром мишени (Z|.нии энергии всего до •— 100 МэВ, где оба
подхода давали совпадающие результаты.
Ответ на вопрос, как устроено слабое вза¬
имодействие, какова его структура, сущест¬
вует или нет W-мезон, можно получить,
лишь переходя к высоким энергиям, где
нейтринные опыты представляют уникаль¬
ную возможность.Если промежуточный мезон сущест¬
вует, он может непосредственно рождать¬
Нейтринная физика на ускорителя*27ся в кулоновом поле ядра в нейтринных
пучках, например по реакциям:V +	W+ -1-ЧТ0 угодно, (1)? +Z,^fi+ + w- + что угодно. (2)По имеющимся представлениям, W-
мезон должен обладать большой массой и
очень коротким временем жизни ~ )0~ 17 с.
Распадаться он может по реакциям:\\'*-М| " +v(v),\\г±—с* -I- v (v)
и W =-»-ид-мс'зонон-|-тК-мсэонов и т. д.Одной из задач первых нейтринных
опытов был поиск этой гипотетической ча¬
стицы, причем для этих опытов особенно
важна максимально возможная энергия
нейтринного пучка, поскольку чем выше
энергия, тем более тяжелую массу W-ме-
зона можно генерировать во взаимодейст¬
виях нейтрино.Первые расчеты возможности выпол-устройство	туннельСхема нейтринного пучка на ускорителях. Пучок
протонов р, выведенных из ускорителя, направ¬
ляется на мишень, вторичные частицы из мише¬
ни проюдят фокусирующее устройство и распа¬
даются в распадном туннепе. Все частицы, кро¬
ме нейтрино, поглощаются в защите перед де¬
тектором.Спектры нейтрино на ускорителях в ЦЕРНе, Сер¬
пухове и в Батавии. По оси абсцисс — энергия
нейтрино в ГэВ, по оси ординат — в логариф¬
мическом масштабе интенсивность нейтринного
потока на интервал энергии в 1 ГэВ в одина¬
ковых условиях (на мишени один ускоренным
протон; детектор площадью в 1 , м• I
28В. С. Кафтановнения нейтринных опытов на протонных
ускорителях были выполнены в конце 50-х
годов разными физиками, в том числе в
Советском Союзе М. А. Марковым и
Б. Понтекорво, а на западе М. Шварцем
(США).В 1959 г. Понтекорво первым решил¬
ся выступить с предложением нейтринно¬
го опыта на международной конференции
в Киеве, а несколько позднее Шварц опуб¬
ликовал свое предложение в печати. Каза¬
лось, пройдут десятилетия, прежде чем
эти опыты кто-нибудь осуществит: ведь
речь шла о регистрации процессов с ожи¬
даемым сечением 10“зв—10”39 см2, т. е.
в 10' 2 раз меньше, чем, скажем, взаимо¬
действие i-мезонов с нуклонами. Эту раз¬
ницу в сечениях' можно иллюстрировать
традиционным примером. Если пучок т-
мезонов и нейтрино с энергией, скажем,
в 1 ГэВ бросить на мишень из железа, то
’-мезоны будут взаимодействовать в сред¬
нем один раз на ~10 см железа, для ней¬
трино же придется уложить железо на
длине пути от Земли до Солнца, т. е. на
150 млн км, и только тогда каждая частица
в среднем один раз провэаимодействует.
Интерес к нейтринным опытам был на¬
столько велик, что жизнь ускорила собы¬
тия, и, несмотря на чрезвычайно большие
технические сложности, высокую стои¬
мость аппаратуры пучков и детекторов,
первые опыты были выполнены в 1962 г.
в Брукхейвене (США), а в 1963 г. в ЦЕРНе
(Швейцария). В настоящее время нейтрин¬
ные опыты ведутся на шести крупнейших
протонных ускорителях мира.Главным обстоятельством, которое
помогло так быстро осуществить нейтрин¬
ные опыты, явился запуск протонных уско¬
рителей на энергию 28 ГэВ в ЦЕРНе (1959)
и на 30 ГэВ в Брукхейвене (1960). Оба
ускорителя имели чрезвычайно высокую
по тем временам интенсивность протонно¬
го пучка — более 1012 протонов на цикл
ускорителя.Второй фактор, который помог осу¬
ществлению этих опытов,— быстрое разви¬
тие техники детекторов элементарных ча¬
стиц, а именно: строительство крупных
пузырьковых камер и изобретение нового
прибора для регистрации элементарных
частиц — искровой камеры, позволившей
создать детектор для нейтрино с весом
мишени в десятки тонн.НЕИТРИННЫЕ ПУЧКИ И ДЕТЕКТОРЫ
Как же ставятся сегодня нейтринныеопыты на ускорителях? Как выглядят ней¬
тринные пучки?Принципиально схема создания ней¬
тринного пучка одинакова во всех опытах.
Пучок протонов выводится из ускорителя
на мишень, в которой в большом количест¬
ве рождаются л- и К-мезоны разной энер¬
гии. Нейтрино появляются из распада на
лету этих вторичных частиц в туннеле, рас¬
положенном сразу за мишенью. В конце
туннеля размещается защита, в которой
поглощаются все частицы, кроме нейтрино,
а за защитой — регистрирующая аппарату¬
ра. Чтобы увеличить интенсивность ней¬
тринного потока через детекторы, специ¬
альные линзы с очень большим импуль¬
сным магнитным полем фокусируют либо
положительные, либо отрицательные вто¬
ричные частицы из мишени вдоль оси пуч¬
ка. При этом, во-первых, увеличивается
приблизительно в 10 раз интенсивность
нейтринного потока через детектор, и, во-
вторых, что также очень важно, пучок ста¬
новится по составу либо нейтринным, либо
антинейтринным. Действительно, основные
распады т- и К-мезонов, которые имеют
значение для рождения нейтрино, выгля¬
дят следующим образом:л+-^(,++vt,,	(3)K+-mi++v(1, К--М1-+v(l .	(4)Поэтому, отбирая положительные
или отрицательные частицы, мы создаем
пучок преимущественно либо нейтринный,
либо антинейтринный с небольшой
(~1%) примесью частиц другого сорта.Во всех этих реакциях (3,4) нейтрино
рождаются в паре с мюонами, и одной из
первых задач нейтринных опытов было
выяснение вопроса: одинаковы ли нейтри¬
но, появляющиеся при рождении мюона
(мюонные нейтрино), и нейтрино, появля¬
ющиеся* при рождении электрона (элект¬
ронные нейтрино). В нейтриннных пучках
примесь энергичных электронных нейтрино
возникает в основном из распадов:К+-*-е+ + ve + л°,	+ ve -f л° иК?-н:++ ve (ve ) + л^. -Эта примесь невелика и составляет
обычно не более 1 %. Поэтому в нейтрин¬
ных опытах на ускорителях пучок состоит
на 99% из мюонных нейтрино (или анти¬
нейтрино), причем, как правило, энергети¬
ческие спектры получаются весьма широ¬
кими с максимумом распределения намно¬
го меньше, чем энергия протонов. Описан¬
Нейтринная физика на ускорителях29Протонный ускоритель на 500 ГэВ в Батавии
дает представление о масштабе нейтринного
опыта. Сам ускоритель и пучки находятся в тун¬
неле под землей. Диаметр кольца ускорителя
2 км. Протонный пучок выводится из ускорите¬
ля в точке 1 на мишень, расположенную в точ¬
ке 2. За мишенью находится распадный туннель
и защита общей длиной около 1,3 км. Детек¬
торы расположены в точке 3.ный принцип создания нейтринного пучка
не изменился от самых первых опытов в
Брукхейвене и ЦЕРНе до наших дней.Какие детекторы используются длярегистрации взаимодействий нейтрино? Это
крупные установки с искровыми и пропор¬
циональными камерами и сцинтилляцион-
ными счетчиками и большие пузырьковые
камеры.Прекрасным инструментом для ней¬
тринных опытов являются большие пузырь¬
ковые камеры с магнитным полем, в ко¬
торых можно регистрировать детальную
картину события и проследить за каждой
отдельной частицей. Их недостаток — от¬
носительно небольшой вес мишени (по
сравнению с желаемым) и невысокая до¬
стоверность выделения (г-мезонов, рож¬
даемых в нейтринных взаимодействиях.Установки с электроникой сегодня
имеют вес мишени, в десятки раз превы¬
шающей вес пузырьковых камер и надеж¬
30В. С. Кафтановное выделение мюонов, что позволяет
изучать на большой статистике процессы
неупругого взаимодействия нейтрино и
продвинуться в изучении реакций с малы¬
ми сечениями (экзотических реакций).НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬ¬
ТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ В ПЕРВЫЕ10	ЛЕТ (1962—1972 ГГ.)Уже в самых первых нейтринных опы¬
тах 1962—1963 гг. было обнаружено, что
мюонные нейтрино, т. е. нейтрино, рож¬
денные в распадах л- и К-мезонов в паре
с мюоном, «не хотят» рождать электронов.
Реакция v	-|-что угодно	(5)(где N — нуклон в ядре) наблюдается, а
реакция+ N^*-e -)- что угодно(0)наблюдается всего в 1 % случаев от реак¬
ции (5), что соответствует ожидаемому
уровню фона от примеси в пучке элект¬
ронных нейтрино. Этот факт — первый шаг
в разгадке различий fi-мезона и электро¬
на, которые имеют (за исключением раз¬
личной массы) одинаковые свойства. Ока¬
залось, что и (j-мезон, и электрон имеют
свои собственные нейтрино, которые «пом¬
нят», как они были рождены.Следующим фактом было установ¬
ление правила, по которому в нейтринных
взаимодействиях рождаются |^_-мезоны
(как написано в реакции (5), а в антиней-
тринном пучке |г+-мезоны, т. е. идет ре¬
акция:■vji + N-mc*- -j- что угодно	(7)
и не идут реакции:-(- К—*-[i+ что угодно.	(g)-I-что угодно.	(9)Экспериментальные ограничения, скажем,
на сечение реакции (8), выглядят как:^полное ( vn.—)<3,8X10-=*(10)Поскольку физики формулируют различ¬
ные запреты на реакции, как законы сохра¬
нения, оба изложенных факта можно объ¬
яснить, если ввести два квантовых числа:
п„ —мюонное квантовое число и п(.—
электронное квантовое число, которые со¬
храняются в реакциях. Всю совокупностьэкспериментальных данных можно объяс¬
нить, если приписать:пе = 1 для е-, ve; пе = - — 1 для е+,ve; пе -= 0 для всех других частиц ипд= 1 Д.ля	V п(1= — 1 для fl+- vn;nii =0 для всех других частиц, а наблюдае¬
мые ограничения на реакции можно выра¬
зить, как сохранение в каждой реакции от¬
дельно суммы электронных и мюонных чи¬
сел:£ пе начальное = 2 пе конечное2	п начальное = 2 конечное.Данная схема сегодня наиболее употреби¬
тельна, хотя и не единственная. Если пер¬
вые два описанных результата лежали «на
поверхности», то для получения ответов
на многие другие вопросы потребовалось
время.Изучение зависимости полного сече¬
ния взаимодействия нейтрино (и антиней¬
трино) с нуклонами от энергии в реакциях
(5) и (7) показало, что в интервале энергии
(vii) от 1 Д° Ю ГэВ полные сечения
растут линейно и этот рост можно выразить
в виде:avN полное — (0,7G-(-0,02)х
X 10-=*® Ev (ГэВ)см-,<jvN полное — (0,28 + 0,03)х
ХЮ-1в Е^(ГэВ)см-,
что совпадало с предсказаниями теории.В этих же опытах проводился и поиск
промежуточного векторного W-мезона.
Если промежуточный мезон существует, он
должен рождаться в кулоновом поле ядер
вещества по реакции:v 4- 2-*-11 - -)- W+ что угодно.(П)По имеющимся представлениям, леп-
тонные распады должны иметь заметную
вероятность ~10%. Если W+ распадается,
скажем, на jt+ -мезон и нейтрино, то все
событие выглядит, как рождение пары
fAf- и ^1~-мезонов:vM + Z-Z*+ W+fi-►М++ v-(12)Характерные импульсы и углы вылета дол¬
жны иметь |А'■-мезоны, поскольку появля¬
ются они из распада на лету довольно тя¬
желой массы. Грубо говоря, энергия ц +
должна быть в среднем больше энергии
Неитрин-ная физика -на ускорителях31Монтаж электронной установки Института тео¬
ретической и экспериментальной физики на
ускорителе а Серпухове. Мишенная часть ее
состоит из 24 стальных плит с искровыми ка¬
мерами между ними общим весом в 100 т. За
мишенью видны три элемента намагниченной
стали для измерения импульса ц -мезона и его
знака. Всего такик элементов в опыте было
шесть.в Батавии (США) с энергией протонов
400 ГэВ.В Серпухове ведутся нейтринные
опыты с электронной установкой Института
теоретической и экспериментальной физи¬
ки и с пропанфреоновой пузырьковой ка¬
мерой Института физики высоких энергий.
В Батавии в нейтринном пучке имеются
три установки: жидководородная пузырь
ковая камера объемом 30 м3, электронный
детектор группы институтов — Гарвард —
Пенсельвания — Висконсия (ГПВ) и элект¬
ронный детектор Калифорнийского техно¬
логического института (КТИ).и вылетать зачастую они должны под
большим углом к направлению нейтринно¬
го пучка. В первых проведенных опытах
промежуточного мезона не нашли. Основ¬
ной вывод этих опытов можно было бы
сформулировать следующим образом:
если W-мезон и существует, то его масса
должна быть больше 3 ГэВ/сг.НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВПОСЛЕ 1972 Г.В последующие годы к уже действу¬
ющим нейтринным пучкам в ЦЕРНе и
Брукхейвене прибавились новые нейтрин¬
ные пучки на ускорителе в Серпухове с
энергией протонов 10 ГэВ и на ускорителеНо все же, несмотря на создание
новых ускорителей, первое чрезвычайно
интересное открытие в эти годы было сде¬
лано в ЦЕРНе на «старом» ускорителе с
энергией протонов 28 ГэВ с помощью боль¬
шой фреоновой пузырьковой камеры
«Гаргамель» объемом 10 м3. В 1973 г. на
этой камере были открыты реакции взаи¬
модействия нейтрино, которые можно объ¬
яснить теоретически лишь существованием
нейтральных токов, о которых мы уже го¬
ворили.Вспомним, что всю совокупность из¬
вестных экспериментальных фактов можно
было объяснить в рамках теории, где су¬
ществуют лишь заряженные токи. Это оз¬
начает, что в нейтринных реакциях проис¬
32В. С. Кафтановходит изменение заряда лептона, напри¬
мер vu превращается в , и т.д.Исторически нейтральные токи нача¬
ли искать в распадах странных частиц и,
несмотря на чрезвычайно высокую чувст¬
вительность опытов, таких процессов не
нашли. Например, распад ^о_,.с+ -|_е-который описывается нейтральными то¬
ками с изменением странности, не най¬
ден в опыте, где чувствительность была
достаточной, чтобы зарегистрировать один
такой распад на 109 обычных распадов/(® - мезона.В нейтринных же опытах в ЦЕРНе на
камере «Гаргамель» были открыты реак¬
ции с нейтральными токами без изменения
странности, а именно были открыты реак¬
ции, которые можно записать какчто угодно (для нейтрино), (13)\’ц 4- N->-Vn +-(- что угодно (для антинейтрино). (14)Сечения этих процессов ниже будут обоз¬
начаться:«Ч'-ц-Гм) и а (vn"*vM)-
Аналогичный смысл будут иметь:°( Vn-H-) » «» (v„-H+)
для заряженных токов. Оказалось, что от¬
носительная вероятность возникновения та-
ких процессов совсем не мала и составля¬
ет:о ( v -*v )= _LJi	Ц. =о,24±0,04и R- = а	= о,50+0,09а (vn-*-u)(15)(Ю)Пузырьковая камера на ускорителе • Батавии,
на которой зарегистрированы тысячи взаимо*
действий нейтрино. Объем камеры — 30 м3,
наполнение — водород, дейтерий, смеси неона
с водородом. Напряженность магнитного поля
39 кГс. (Из «CERN Courier», 1975, № 12. v. 15.)Схема установки Гарвард — Пенсильвания —
Висконсин на ускорителе в Батавии. Мишенная
часть — секционированный калориметр из жид¬
костных сциитилляционныж счетчиков общим
весом около 60 т. За мишенной частью 4 слоя
намагниченной стали общей толщиной 5 м для
выделения ^ -мезона и измерения его знака и
импульса. А, В, С, О — сцинтилляционные счет¬
чики. SC1-8 — оптические искровые камеры.Вслед за опытом на камере «Гарга-
мель» эти же реакции были обнаружены в
Батавии, на установке ГПВ. Несмотря на то
что в этом опыте энергия нейтрино была в
^10 раз выше, чем в ЦЕРНе, значения
Я у и относительной вероятности ре-
акции (13) и (14), весьма близки к резуль¬
татам ЦЕРНа, а именно:Rv =0,29+0,04,	(17)R- = 0,39 + 0.10.	(18)Позднее в реакциях (13, 14) были ис¬
следованы отдельные процессы и обнару¬
жено рассеяние vu на электроне. Все эти
результаты невозможно описать, не допу-
НАЛОРИМЕТР	МЮОННЫЙ СПЕНТРОМЕТР10,5SC5 SC6 SC?seeфильтры из намагниченной
стали3 м2 «Природа» № 4
34P J +• p +• 7? 7Г f- 77фотография нейтринного события в камере
«Гаргамель», в котором отсутствует У- -меэон
(кандидат в события, вызванные «нейтральными
токами»}. (Из «CERN Courier», 1973, Н? 10, v. 13-JФотография в пузырьковой камере «Гаргамель»,
на которой запечатлен кандидат в реакцию уп¬
ругого рассеяния мионного нейтрино на элек¬
троне. В точке 1 возник одиночный электрон с
энергией 385 МэВ, который вызвал характерную
электронно-фотонную лавину. Всего в данном
опыте было зарегистрировано три таких собы¬
тия. |Из «CERN Courier», 1973, v. 13, № 7—8.)В. С. Кафтановстив существования взаимодействий с ней¬
тральными токами. Особенно важно на¬
блюдение процесса упругого рассеяния:Это процесс, в котором участвуют
только лептоны. К сожалению, число на¬
блюденных актов взаимодействия невели¬
ко, и уточнение этих фундаментальных
результатов требует новых опытов.В целом, общий вывод, который
можно сделать на основании всех этих
опытов, заключается в том, что в природе
существуют процессы без изменения
странности, описываемые нейтральными
токами, и сечение этих процессов ненамно¬
го меньше сечения аналогичных процессов
с заряженными токами. Этот вывод имеет
чрезвычайно большое значение по двум
причинам. Во-первых, в рамках обычных
представлений сопоставление этого ре¬
зультата с очень сильным подавлением
нейтральных токов в процессах с измене¬
нием странности приводит к необходимо¬
сти ввести еще одну степень свободы в
систематику элементарных частиц, напри¬
мер четвертый «очарованный» кварк1.Во-вторых, ко времени этого откры¬
тия существовал целый класс теорий сла¬
бого взаимодействия, среди которых боль¬
шой привлекательностью обладала теория
Вайнберга — Салама. В этой теории сла¬
бое взаимодействие объединяется с элек¬
тромагнитным, что уже заманчиво, по¬
скольку объяснило бы многие сходные сто¬
роны слабых и электромагнитных процес¬
сов и позволило бы уменьшить число
фундаментальных, независимых взаимо¬
действий до трех. Но теория Вайнберга—
Салама предсказывает существование ней¬
тральных токов и очень тяжелых нейтраль¬
ных и заряженных промежуточных мезо¬
нов (с массой более 40 ГэВ). То, что ней¬
тральных токов долго не находили,—
серьезный аргумент против этой теории,
а открытие нейтральных токов явилось
долгожданной поддержкой. На сегодня
наблюдаемый уровень вероятности для
различных процессов с нейтральными то¬
ками не противоречит теории Вайнберга —
Салама, хотя дальнейшее уточнение экспе¬
риментов, в особенности рассеяния на
электроне, может и разрушить согласие.Весьма важной проверкой теории
Вайнберга — Салама могло бы быть обна-Окунь Л. В Новый MV* !ОНЫ 	 ‘(При-рода», 1976, N9 8.
Нейтринная физика на ускорителях35Пузырьковая камера СКАТ, установленная в Ин¬
ституте физики высоких энергий (Серпухов].
Камера работает на тяжелых жидкостях, ее объ¬
ем 7 м3, напряженность магнитного поля 27 кГс.ружение тяжелых промежуточных мезонов
с массой,в десятки ГЭВ. Но этот вопрос
может быть решен либо в нейтринных пуч¬
ках будущих ускорителей на 10’2+
+ 1013 эВ, либо на будущих встречных пуч¬
ках заряженных частиц с энергией
~102 ГэВ. Продвижение к энергии прото¬
нов в 400 ГэВ в Батавии дало лишь новую
нижнюю границу на массу W-мезона в11	ГэВ. Наиболее чувствительный опыт, в
котором искали рождение W-мезонов, былпроведен в Батавии на детекторе ГПВ.
В этом опыте, как и прежде, W-мезон ис¬
кали по реакции (12), т. е. искали акты
взаимодействия нейтрино с рождением
двух (I -мезонов. Однако оказалось, что в
данном опыте мюонные пары были найде¬
ны, но совсем другого типа, чем ожида¬
лось от W-мезона. В предыдущем разделе
мы уже говорили, что если в нейтринном
взаимодействии рождается W+-MesoH, то
и,*' -мезон из его распада в среднем дол¬
жен быть более энергичным, чем |х~ , и
вылетать под большим углом к направле¬
нию пучка. К этому надо добавить, что и
энергия, переданная ядру, должна быть
относительно невелика. В эксперименте
ГПВ были обнаружены пары мюонов сов¬
сем другого типа, а именно: энергия ц+-2*
36вс.КафтановРезультаты некоторых опытов по исследованию процессов с нейтральными токамиРеакция с нейтральными токамиРезультатИ о неПтр.
а заряж.ПриборЧисло событий\ + Р^\ -г Р0,17±0,05Электронныйвендетектор,Брукхей-\ + Р^\-гР-г^° \
\ + ''-’Л + П “Г Л° J
V + P-*Vp + Р -i- л° 1
Гц -Г + п 4- Л® J0,27±0,040,50±0,08«Гаргамель», ЦЕРН
«Гаргамель», ЦЕРН-Г+ е~—\ +«Гаргамель»Электронный«Гаргамель»детектор,ЦЕРН125при фоне 12
3при фоне 0,5мезона была в среднем в 8 раз меньше,
чем энергия |Х~ мезона, и, как правило,
большая доля энергии нейтрино передава¬
лась нуклону из ядра мишени с образова¬
нием вторичных адронов. Всего сегодня
зарегистрировано в данном опыте 84 собы¬
тия с двумя (г-мезонами как во взаимо¬
действии нейтрино, так и антинейтрино
(в последнем случае ц+ - и ц~ -мезоны по
своим характеристикам меняются места¬
ми).Кроме пар с мюонами разных зна¬
ков, в данном опыте было обнаружено не¬
сколько пар мюонов с одинаковыми знака¬
ми и не было зарегистрировано ни одного
события с тремя ц-мезонами.Коротко результаты этого опыта мож¬
но суммировать следующим образом:р(У^>-||+)
g (уд-уц-1- ц—) __
CT(vH-4l“l'+)0 (	М~)0,8±0,6,= 0,1.(19)(20)(21)Как объяснить этот эффект, который,
кстати, был подтвержден опытами в Серпу¬
хове на электронном детекторе ИТЭФ и в
Батавии на втором электронном детектореКТИ? Тривиальное объяснение появления
второго мюона из распада на лету я- и
К-мезонов было сразу отвергнуто на осно¬
вании специальных калибровочных опытов.
Как мы уже говорили, эти пары нельзя
объяснить рождением W-мезона. Поэтому
для объяснения этого явления необходимо
привлечь новые предположения. Одну из
новых экзотических возможностей пред¬
ставляет собой рождение тяжелого ней¬
трального лептона — нейтральной частицы,
принадлежащей к классу лептонов и имею¬
щей большую массу. Эта частица, сущест¬
вование которой нередко обсуждается се¬
годня, могла бы рождаться по реакции:v + N-*-Lu-f что угодно.I	>-и+ + (I" -f- V(22)Анализ событий в эксперименте ГПВ пока¬
зывает, что по крайнем мере большая их
часть не имеет отношен^ к реакции (22),
так как характеристики мюонов сильно про¬
тиворечат предположению^ что оба мюона
появились из распада одной частицы. Цепь
этих рассуждений приводит к заключению,
что наиболее «естественным» объяснени¬
ем было бы предположение: дополнитель¬
ные (X -мезоны появляются при распадах
частиц, которые рождаются вместе с дру¬
гими адронами с последующим распадом
Нейтринная физика на ускорителях	37Некоторые сведения о нейтринных экспериментах на ускорителяхКXX&н*Детекторы•Xо= XО *пузырьковые камерыМаксим, э
протонов,Энергия »
но, ГэВМаксимум
ров нейтр|
ГэВZIьАънаполнение ,величина
магнит¬
ного поля,
Гсустановки с электрони¬
койПримечанне«Аргон»120,5—30.526Но, D.,20нетЦЕРН-1281—10210тяж. жидк.20искровые камеры из
алюминияопыты за¬
конченыБрукхейвен311—10210Н2, D,30искровые камеры из
алюминия, 20 тСерпухов702—3057тяж. жидк.27искровые камеры и
счетчики, 20 тБатавия5005—2002030Н2, D2,Ne++н230два детектора ГПВ икти•ЦЕРН-24005—200203510Н,, D2,Ne‘ +н2тяж. жидк.3020мишень из стали, опыты нач-
1400 т нутся с
1977 г.на fi -мезон и другие частицы. На эту воз¬
можность объяснения наталкивают опыты
последних лет на встречных электрон-по-
эитронных пучках и ускорителях, в которых
был открыт мир новых частиц с необычны¬
ми свойствами, а именно: 4астиц, которые,
представляя собой адроны, с большой от¬
носительной вероятностью распадаются на
лептоны, на странные частицы. Вся сово¬
купность этих фактов привела к необходи¬
мости изменить наши представления о си¬
стематике частиц. Наиболее широко обсуж¬
дается сегодня введение в систему трех
кварков четвертого, очарованного кварка,
включение которого позволяет объяснить
новые явления. Новые очарованные части¬
цы должны иметь относительно высокие
вероятности распадов на странные частицы,
на распады с участием лептонов.Чрезвычайно интересные экспери¬
ментальные факты, подтверждающие та¬
кую картину, были обнаружены в нейтрин¬
ных опытах на пузырьковых камерах в Ба¬
тавии и в ЦЕРНе.В Батавии на 15-футовой пузырько¬
вой камере, наполненной смесью неона с
водородом, в опыте с нейтринным пучком
было обнаружено около 10 событий, в ко¬
торых рождались -мезон и позитрон,
т. е. эти события напоминают события в
детекторе ГПВ, где ц+ -мезон заменен на
е+, и относительная доля таких событийв двух экспериментах совпадает. Интерес¬
ной особенностью этих событий явилось то,
что почти в каждом из них была зарегист¬
рирована нейтральная странная частица
К°-мезон или А-гиперон.Аналогичный факт наблюдался и в
нейтринном опыте на «Гаргамели», где бы¬
ло зарегистрировано три события с |Х_ е+
парой и нейтральной странной частицей.Этот факт невозможно объяснить
случайным совпадением, и он также ука¬
зывает на возможное рождение в нейтрин¬
ных опытах очарованных частиц. И все же,
несмотря на множество экспериментов,
которые казалось бы говорят в пользу су¬
ществования «очарования» и очарованных
частиц, еще рано утверждать, что мы име¬
ем законченную картину. Необходимы но¬
вые опыты для построения согласованной
картины.Одной из возможностей доказатель¬
ства рождения очарованных частиц могло
бы быть измерение времени их жизни, ко¬
торое, по теоретическим представлениям,
составляет около 10',3 с. Чтобы измерить
такие времена жизни, уже в этом году в
нейтринных пучках на Серпуховском уско¬
рителе и на ускорителе в Батавии были
облучены стопки фотоэмульсий. В принци¬
пе фотоэмульсия позволяет легко изме¬
рить распадный путь частиц в десятки мик¬
рон и тем самым измерить времена жизни
38В. С. КафтановУстанови* с пропорциональными камерами и
счетчиками, созданная группой институтов
ЦЕРН— Дортмунд — Гейдельберг —Сакле для
нейтринных экспериментов на новом ускорителе
с энергией 400 ГэВ в ЦЕРНе. Установка представ¬
ляет собой калориметр с фильтрами из намаг¬
ниченной стали общим полезным весом около
1400 т. (Из «CERN Courier.., 1976. v. 16, М? 107.|частиц масштаба 10 3 с. Трудности заклю¬
чаются в том, что для нейтринных опытов
фотоэмульсия должна иметь очень боль¬
шой вес. Первые измерения с эмульсией
весом около 100 кг уже проведены. Чтобы
облегчить поиск точки взаимодействия
нейтрино с ядром эмульсии облучение
проведено совместно с искровыми каме¬
рами, в которых регистрировали все ча¬
стицы, выходящие из блока эмульсии. Ре¬
зультаты этих опытов пока не известны.
Они должны появиться в следующем году.
Не исключено, что эти опыты будут иметь
решающее значение для судьбы гипотезы
очарованных частиц.ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕОбласть нейтринной физики на уско¬
рителях сегодня развивается чрезвычайно
быстро. Посмотрим, какие результаты сле¬
дует ожидать з ближайшее время, в бли¬
жайшие один-два года.На разных ускорителях мира ведутся
или готовятся новые нейтринные опыты.
В Серпухове на протонном ускорителе с
энергией 70 ГэВ, помимо электронного де¬
тектора ИТЭФ, появилась пузырьковая ка¬
мера СКАТ, работающая на пропан-фрео-
новых жидкостях. На этой камере получены
первые нейтринные события.В Батавии продолжается облучение
15-футовой пузырьковой камеры с различ¬
ным наполнением. Особенно интересные
результаты по рождению (хе-пар следует
ожидать в новых опытах с камерой, напол¬
ненной тяжелой смесью неона с водоро¬
дом, где принимают участие и советские
физики.Электронный детектор ГПВ пол¬
ностью переделан. Вес мишени в нем уве¬
личен до 1000 т, что позволит довести чис¬
ло событий с мюонными парами до~ 103 и
детально исследовать их характеристики.Новые возможности в нейтринной
физике появились также и в ЦЕРНе, где с
начала следующего года начинаются опыты
с пузырьковыми камерами «Гаргамель» и
Нейтринная физика на ускорителях39жидководородной камерой, а также и с
электронным детектором институтов:
ЦЕРН — Дортмунд — Сакле — Гейдель¬
берг. Вес мишени детектора 1400 т. Опыты
начнутся в нейтринных пучках нового,
только что законченного ускорителя про¬
тонов на энергию 400 ГэВ. Электронный де¬
тектор, который уже полностью готов,
позволит на большой статистике изучать
рождение мюонных пар и глубоконеуп¬
ругие процессы. Кроме этого, в стадии
подготовки находится второй эксперимент
с электронным детектором институтов:
ЦЕРН — Гамбург — Рим — Москва (ИТЭФ),
в котором вместе в физиками из ЦЕРНа
участвуют физики из Советского Союза.
В этом опыте будут детально изучаться
процессы с нейтральными токами и поля¬
ризация fi*--мезонов в процессах с заря¬
женными токами. Во всех перечисленных
лабораториях планируются новые опыты
с фотоэмульсиями в комбинации с элек¬
тронными детекторами и с пузырьковыми
камерами.ить прогнозы можно, конечно, только отно¬
сительно процессов, о которых мы уже что-
то знаем. Предсказывать, какие новые яв¬
ления откроются, когда мы перейдем к
опытам в ~102 раз чувствительнее, чем
опыты сегодня, это все равно что гадать на
картах. Природа не раз преподносила нам
сюрпризы, и, можно думать, мы еще не
раз будем удивляться богатству ее фанта¬
зии.УДК 539.123Ну, а что можно ждать в более от¬
даленном будущем, через 3—5 лет? Сегод¬
ня уже обсуждаются конкретные проекты
сложных электронных установок следую¬
щего поколения с полезным весом мише¬
ни в несколько тысяч тонн. Обсуждаются
и различные варианты гибридных систем,
в которых большая пузь1рьковая камера
окружена электронными детекторами.
В этом случае пузырьковая камера явля¬
ется мишенью, в которой регистрируется
акт взаимодействия, а дальнейшая судьба
возникших вторичных частиц прослежива¬
ется электронной аппаратурой. Обсужда¬
ются также интересные опыты, предложен¬
ные Понтекорво, по измерению разности
масс	и хе (если она существует) сочень высокой чувствительностью.Учитывая постоянное увеличение
интенсивности пучков на существующих
ускорителях, а также удвоение в будущем
энергий протонов на ускорителе в Батавии,
следует ожидать новых интересных резуль¬
татов. Если перейти на шкалу сечений, то
можно смазать, что сегодня мы изучаем
явления в нейтринных взаимодействиях, ко¬
торые происходят на уровне 10 ~2—10 ”3 от
полного сечения, в ближайшие год-два
чувствительность опытов позволит хорошо
изучить область сечений до 10~4, а через
несколько лет и до 10 —5. Это означает, что
можно ожидать достаточно точных данных
по таким фундаментальным процессам, как
рассеяние нейтрино на электроне. Но стро-
40 Вирусология	«Природа», 1977, № 4Возможная роль вирусов
в онтогенезе высших организмовА.	С. ШевелевАбрам Саулович Шевелев, профессор, доктор медицинских наук,
заведующий кафедрой микробиологии Смоленского медицин¬
ского института. Занимается вопросами трансплантационного им¬
мунитета. В последние годы изучает связь реакции «трансплан¬
тант против хозяина» с развитием зло качественных опухолей и
особенности противовирусного иммунитета в этих условиях. Мо¬
нография: Реакция «трансплантант против хозяина и трансплан¬
тационная болезнь». М., 1976.Какова биологическая роль вирусов,
этого огромного царства субклеточных
структур?Поясним правомерность такой поста¬
новки вопроса следующим примером.
Представим себе, что на нашей планете
приземлился представитель инопланет¬
ной цивилизации и попал в район, где
обитает много диких пчел. Напуганные
появлением пришельца пчелы начинают
жалить его. Вполне естественно, что, ис¬
пытав боль и обнаружив после укуса пчел
на своей коже волдыри, пришелец зафик¬
сирует в своем журнале, что на него на¬
пали паразиты, вызывающие заболевание,
проявляющееся в образовании волдырей.
Но если инопланетный путешественник на¬
чнет наблюдать за жизнью пчел, то обна¬
ружит, что пчелы нападают только, если их
потревожат, что они вовсе не паразиты, а
вырабатывают чрезвычайно полезный про¬
дукт — мед. Если же он продолжит изуче¬
ние этих насекомых, то поймет, что пче¬
лы играют огромную роль в биосфере
Земли, участвуя в опылении растений.Можно сказать, что большинство
современных вирусологов находится сей¬
час примерно на такой же стадии понима¬
ния природы вирусов, в которой находил¬
ся инопланетный пришелец, впервые уви¬
девший пчел. Первоначально представле¬ние о вирусах было связано с их обязатель¬
ным внутриклеточным паразитизмом. Од¬
нако по мере изучения вирусов стало на¬
копляться все больше данных, свидетель¬
ствующих, что вирусы могут длительное
время сохраняться в организме, не вызы¬
вая заболевания. Сегодня, по мнению ряда
исследователей1, главной особенностью
некоторых вирусов, вероятно, следует
считать их способность переносить генети¬
ческую информацию между клетками или
организмами.ВИРУСЫ БАКТЕРИЙ И ПРЕДСТАВЛЕ¬
НИЕ ОБ ЭПИСОМНЫХ ФАКТОРАХ
НАСЛЕДСТВЕННОСТИОбратимся к истории изучения об¬
ширной группы вирусов бактерий — к бак¬
териофагам, или, сокращенно, фагам.
В буквальном переводе термин «бактерио¬
фаг» означает — пожиратель бактерий.1	А г о л В. М. Протовирусы — переносчи¬
ки генетической информации — «Природа»,
1973, № 11; Horst Н., Kluge F.,
Begreuter К., Gerok W.— «Р roc.
Nat. Acad. Sci. USA», 1975, v. 72, № 9,
p. 3531—3535; Zhdanov V. М., T ikho-
n e n ко Т. I.— «Advances in virus re se-
arch», 1974, v. 19, p. 361—394.
Возможная роль вирусов а онтогенезе высших организмов41Фаг кишечной палочки |Т2). Увел. в 200 тыс. раз.
(Кабинет электронной микроскопии Института
молекулярной биологии АН СССР..)Бактериальная клетка, разрушенная фагом. Увел,
в 45 тыс. раз. (Кабинет электронной микроско¬
пии Института молекулярной биологии АН СССР.)Каждый вид бактерий поражается специ¬
фическим для него фагом или группой
фагов.Подавляющее большинство фагов
состоит из двух основных компонентов —
ДНК и белка. ДНК фага при инфицирова¬
нии попадает внутрь бактерии и пере¬
страивает ее обмен веществ таким обра¬
зом, что она начинает синтезировать ком¬
поненты -фаговой частицы, а именно: ну¬
клеиновую кислоту фага и фаговые белки,
в результате чего образуется большое
количество зрелых фаговых частиц, кото¬
рые в конце концов разрушают клетку.Согласно этой схеме, фаги рассмат¬
риваются как вирусы — паразиты бактерий,
вызывающие смертельное инфекционное
заболевание.Вскоре, однако, стали появляться но¬
вые факты, которые уже не укладывались
в рамки этой схемы. Был обнаружен новый
класс бактериофагов, обладавших со¬
вершенно необычными, с точки зрения
классического учения о бактериофагии,
свойствами. Новый класс вирусов бактерий
получил название умеренных (симбиотиче¬
ских, лизог^енных) фагов, поскольку они,
в отличие от ранее известных болезнетвор¬
ных (вирулентных), не вызывали заболева¬
ния и гибели бактерий.Умеренные фагл, также как и мно¬
гие вирулентные, состоят из ДНК и белка
и имеют одинаковую морфологию, обыч¬
но напоминающую сперматозоид. Внутри
белкового футляра (капсида) располо¬
жена спирально скрученная ДНК. Умерен-.
42А.С.Шевелевные фаги инфицируют чувствительную бак¬
териальную клетку так же, как и вирулен¬
тные: в клетку проникает только их ДНК,
а основная часть белка остается на поверх¬
ности. Однако на этом сходство заканчи¬
вается. У большинства инфицированных
клеток заболевание не развивается, зре¬
лые фаговые частицы не образуются, и по¬
раженные умеренным фагом бактерии
нормально живут и размножаются, переда¬
вая потомкам в ряде поколений вновь
приобретенное свойство — лизогенность,
т. е. наличие в хромосоме бактерии —
ДНК умеренного фага.Форму существования умеренного
фага в составе бактериальной клетки в ви¬
де ДНК, интегрированной с ДНК бакте¬
рии, называют профагом. Профаг репли¬
цируется вместе с бактериальной хромо¬
сомой. Клетка, содержащая профаг, по
своим основным свойствам не отличается
от обычных бактериальных клеток. Обна¬
ружить профаг можно несколькими спо¬
собами. Во-первых, при повторном инфи¬
цировании клетка не заражается, т. е. ин¬
фицированная клетка обладает иммуните¬
том по отношению к соответствующему
фагу. Во-первых, профаг можно активи¬
ровать, в результате чего он размножается
и поражает зараженную им клетку. Такое
явление получило название индукции ли¬
зогенных бактерий. Наиболее сильно ак¬
тивируют профаг УФ-лучи и ионизирую¬
щее излучение, например, ничтожные до¬
зы ионизирующих излучений порядка со¬
тых долей рентгена превращают профаг
в зрелый фаг, разрушающий бактериаль¬
ную клетку.В начале полагали, что умеренные
фаги — явление относительно редкое, а
большинство бактериофагов относится к
группе вирулентных. Однако с каждым го¬
дом количество обнаруженных умерен¬
ных фагов лавинообразно нарастало. Ста¬
ло очевидным, что многие фаги — не пара¬
зиты бактерий, а их симбионты, передаю¬
щиеся потомкам из поколения в поколе¬
ние.Сейчас с уверенностью можно ска¬
зать, что умеренные фаги функционируют,
как хранители и переносчики разнообраз¬
ной генетической информации. Перенос
бактериальных генов при помощи уме¬
ренных фагов называется трансдукцией.
Было установлено, Что профаг некоторых
умеренных фагов локализуется в строго
определенных участках бактериальной
хромосомы. В частности, так называемый
профаг X локализуется в определенной
области хромосомы кишечной палочкиEscherichia со I i—между генами, контро¬
лирующими синтез галактозы и биотина,
поэтому умеренный фаг X способен пере¬
носить при трансдукции галактозный рай¬
он хромосомы. Вместе с тем обнаружены
профаги, способные встраиваться в раз¬
личные участки бактериальной хромосо¬
мы и переносить от одной бактериальной
клетки к другой различные гены.Помимо умеренных фагов, перено¬
сить генетическую информацию от бакте¬
рии к бактерии могут и некоторые другие
структуры. Одна из них — так называемый
фактор фертильности (F-фактор), обуслов¬
ливающий половую дифференциацию бак¬
териальной клетки и придающий ей донор-
ные свойства, т. е. способность перено¬
сить при конъюгации те или иные гены в
реципиентную клетку. К таким структу¬
рам относится и фактор переноса резистен¬
тности к лекарственным веществам (R-фак-
тор) и так называемые колициногенные
факторы (Col-факторы), детерминирую¬
щие образование колицинов — белков,
способных убивать этот же или близкий
вид бактерий.Все эти структуры получили название
плазмид2. Они представляют собой гене¬
тические элементы, существующие в бак¬
терии в двух альтернативных состояниях:
автономном от хромосомы или встроенные
в нее. Плазмиды, способные включаться в
хромосому клетки, называют эписомами.
Наиболее отчетливо признаки эписом выра¬
жены у умеренных фагов.Если никто не сомневается в том, что
умеренные фаги являются вирусами бак¬
терий, то остальные плазмиды обычно
не относят к вирусам. Тем не менее меж¬
ду плазмидами и вирусами бактерий име¬
ется столь много общего (наличие ДНК,
способность распространяться в популя¬
ции за счет инфицирования здоровых кле¬
ток и, по-видимому, отсутствие самостоя¬
тельного обмена веществ), что позволило
У. Хейсу, а затем С. Бринтону отнести
плазмиды, в частности F-фактор, к особой
разновидности вирусов, названной эпиви¬
русами3. т. е. вирусами, потерявшими
способность синтезировать капсид.Таким образом, изучение свойств
вирусов бактерий дает основание считать,
что главное их свойство — не болезнетвор-
ность, а способность переносить от клет¬2	««Physiol. Rev.», 1952, v. 32, p. 403.3	«Advances in В io sc ienees», 1972, v. 8,
p. 75.
Возможная роль вирусов в онтогенезе высших организмо43ки в клетку новую для нее генетическую
информацию. Поэтому логично предпо¬
ложить, что вирусы играют важную роль
в эволюции бактерий, способствуя вклю¬
чению в хромосому бактериальной клетки
новой генетической информации.Возникают вопросы: в какой мере
эти данные применимы к высшим орга¬
низмам? Какую роль играют вирусы в их
онто- и филогенезе? Могут ли они обла¬
дать эписомоподобными свойствами?ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕ¬
НОСА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМА¬
ЦИИ У ВЫСШИХ ОРГАНИЗМОВСовременные представления о
механизмах генетической рекомбинации
получены в основном при изучении гене¬
тики микроорганизмов, главным образом
бактерий.Доказана ли возможность существо¬
вания всех видов генетической рекомби¬
нации у высших организмов?Начнем с феномена трансдукции
(перенос бактериальных генов при помо¬
щи умеренных фагов). Ряд авторов пред¬
ставил доказательства переноса бактери¬
альных генов в геном клеток высших ор¬
ганизмов при помощи умеренных фагов.
Так, К. Мериллу4 с сотрудниками при по¬
мощи фага X удалось перенести гены
усвоения галактозы в культивируемые
in vitro клетки человека, страдающего на¬
следственным заболеванием — галактозе-
мией, которое проявляется в отсутствии
способности клеток больного усваивать
галактозу. В 1973 г. появилась работа авст¬
ралийских исследователей5, которые по¬
казали возможность переноса при помощи
умеренных фагов кишечной палочки генов,
детерминирующих синтез ферментов ус¬
воения лактозы и галактозы, некоторым
гаплоидным клеточным линиям растений.
При помощи трансдуцирующих фагов ки¬
шечной палочки X. Хорету удалось пере¬
нести ген, детерминирующий синтез фер¬
мента )3-галактоэидаэы, в культивируемые
фибробласты больного, у которого
была резко снижена способность синте¬
за этого фермента4.4	М е г г i I I G. P., G е i s г М, R., Р е t г i с-
с i a n n i F. С.— «Nature», 1971, v. 223,
p. 398—400.5	D о у С Н., Gresshoff Р. М.,
Ro I fe В. G.— «Ргос. Nat. Acad. Sci.
USA», 1973, v. 70, p. 723—726.6	Horst H., Kluge F., В e g r e u-t h e r K., G e г о k W.— «Р roc. Na t. Acad.Sci. USA», 1975, v. 72, № 9, p. 3531—3535.Еще в 1965 г. С. М. Гершензон7 со¬
общил, что вирус ядерного полиэдроза
может, подобно умеренному фагу у бак¬
терий, вызывать латентную инфекцию у
гусениц тутового шелкопряда. Получив
культуру вируса на гусеницах с черной
окраской, автор инфицировал этим виру¬
сом гусениц-альбиносов. В результате в
потомстве у чАсти альбиносов проявился
ген черной окраски. Эти данные, однако,
не были подтверждены другими исследо¬
вателями.Явление, в некоторой степени напо¬
минающее трансдукцию у бактерий, обна¬
ружено при изучении так называемых
псевдовирусов8 (образований, состоящих
из белкового футляра вирусной частицы
и фрагментов ДНК клетки хозяина). •Хотя все эти данные свидетельству¬
ют о возможности трансдукции или сход-<
ного феномена у высших организмов, од¬
нозначные выводы пока еще делать преж¬
девременно, так как соответствующие эк¬
спериментальные данные немногочис¬
ленны и, как правило, не подтверждены
в опытах других исследователей.Второй путь переноса генов (конъю¬
гация) дает у высших организмов наибо¬
лее четкие результаты. Конъюгация —
это обмен генами при слиянии двух кле¬
ток. Существенное сходство с конъюгацией
имеет место в опытах гибридизации со¬
матических клеток. В отличие от конъюга¬
ции у бактерий, которая возможна меж¬
ду особями одного вида или близкород¬
ственных видов, гибриды, соматических
клеток у животных можно получить даже
при слиянии клеток таких далеко отсто¬
ящих друг от друга видов, как человек
и мышь. Гибридизация соматических кле¬
ток у высших организмов существенно
отличается от ирнъюгации у бактерий, по¬
скольку при гибридизации в первом слу¬
чае хромосомные наборы обеих клеток
суммируются, т. е. получается диплоид¬
ный набор хромосом, тогда как при конъю¬
гации бактерий, в основном, к единст¬
венной хромосому добавляется только
часть донорской хромосомы.Что же касается возможности тран¬
сформации (переноса генетической ин¬
формации с помощью свободных фраг-1	Гершензон С. М. Вирусная транс-
дукция наследственного признана у туто¬
вого шелкопряда.— «Вопросы вирусол.»,
1965, т. 2.®Ouasba Р. К., Aposhian Н. V.—
«Ргос. Nat. Acad. Sci. USA», 1971, v. 68,
№ 10, p. 2345—2349.
44С.ТРАНСФОРМАЦИЯ©НОНЪЮГАЦИЯ
(соматическая гибридизация)ТРАНСДУНЦИЯТРАНСГРЕССИЯ95®-фнлетка-реципиентнлетна-донорДНИ нлетни
реципиентовДНИ донор¬
ской нлеткивирион транс-дуцирующихвирусовДНК трансду-
цирующего
вируса '§ДНК транс¬
грессирую¬
щего вируса| РНН©вирион ДНН-
содержащего
трансгресси¬
рующий ви¬
русф©вирион РНН-
содержашего
трансгресси¬
рующий ви¬
русСпособы генетической рекомбинации.
Возможная роль вирусов в онтогенезе высших организмо45ментов ДНК) у эукариотов, то соответству¬
ющие данные весьма противоречивы.
В большей части опытов попытки включе¬
ния фрагментов чужеродной ДНК в ге¬
ном многоклеточных были безуспешны,
а в тех случаях, когда авторы получали по¬
ложительные результаты, их обычно не
удавалось повторить. Следует признать,
что пока еще не получено прямых дока¬
зательств присутствия фрагментов посто¬
ронней ДНК в «трансформированных»
клетках.Таковы основные результаты попы¬
ток выяснить, в какой мере пути перено¬
са генетической информации, обнаружен¬
ные у бактерий, приложимы к эукариотам.
Правомерно задать вопрос; наблюдаются
ли у эукариотов свои новые формы пере¬
носа генетической информации, которые
не выявлены у бактерий?В этом плане значительный интерес
представляет изучение так называемого ви¬
руса сигма у дрозофил. Оказалось, что этот
вирус определяет повышенную чувстви¬
тельность дрозофил к С02 — они погиба¬
ют от концентраций С02, безвредных для
инфицированных насекомых. У зараженных
дрозофил вирус может находиться в ста¬
билизированной и нестабилизированной
формах; в первом случае он содержится
в зародышевых клетках, во втором —
проникает в половые клетки только в кон¬
це их созревания. Чувствительность к
С02 может переноситься при помощи ви¬
руса везикулярного стоматита. Таким обра¬
зом, вирус сигма у дрозофил имеет опре¬
деленные черты сходства с эписомами, об¬
наруженными у бактерий,— он не обяза¬
телен для жизни дрозофил, способен
включаться в геном зародышевых клеток,
сообщая им новое качество, и его стаби¬
лизированная форма может рассматривать¬
ся как провирус, подобный профагу.Чаще всего вирусы бактерий являют¬
ся ДНК-содержащими вирусами. Более
того, все известные плазмиды, изученные
у бактерий, представляют собой двуце¬
почечные кольцевые молекулы ДНК. Вме¬
сте с тем почти все вирусы растений и по¬
давляющее большинство вирусов челове¬
ка содержат одноцепочечную РНК9. Вряд
ли этот факт случаен.Можно предположить, что процесс
эволюции от прокариотов к эукариотам со¬
провождался возникновением новых форм
генетической регуляции, что проявилось,9	Rean'ney D. С.— «J. Theoret. Biol»,
1975, v. 49, № 2, p. 461—492.в частности, в формировании регуляторно¬
го аппарата, в котором важную роль иг¬
рала РНК. Поэтому, хотя все известные до
сих пор плазмиды содержат ДНК, возника¬
ет вопрос, не связан ли процесс эволюции
от прокариотов к эукариотам с возникно¬
вением нового механизма переноса гене¬
тической информации между клетками, в
котором существенную роль играют РНК-
содержащие эписомоподобные факторы?Чтобы ответить на этот вопрос, обра¬
тимся к некоторым особенностям биоло¬
гии опухолевых вирусов.ЯВЛЯЮТСЯ ЛИ ОПУХОЛЕРОДНЫЕВИРУСЫ ОПУХОЛЕРОДНЫМИ?Поставленный вопрос может пока¬
заться странным. Тем не менее мы поста¬
раемся привести данные, которые позво¬
ляют считать такую постановку вопроса
вполне правомерной.Сейчас различают около 150 пред¬
ставителей различных опухолеродных ви¬
русов, т. е. вирусов, способных вызывать
образование опухолей у животных. К ним
относятся как ДНК-содержащие, так и
РНК-содержащие вирусы.Среди ДНК-содержащих опухоле¬
родных вирусов выделяют три основные
группы. В первую группу, называемую по
первым буквам включенных в нее пред¬
ставителей группой паповавирусов, входят
вирусы папиллом человека и животных, ва-
куолизирующий вирус обезьян SV40 и ви¬
рус полиомы. Вирусы папиллом вызывают
у своих хозяев доброкачественные опу¬
холи. Вирусы полиомы и SV40 (полиомо¬
вирусы) безвредны для своих природных
хозяев, но вызывают опухоли у других ви¬
дов животных в лабораторных условиях.
Типичным примером является обезьяний
вирус SV40. Он был выделен совершенно
случайно из культур клеток почек здоро¬
вых обезьян. Его назвали опухолеродным,
так как при введении новорожденным хо¬
мякам он вызывал образование опухо¬
лей.Другую группу ДНК-содержащих
опухолеродных вирусов составляют адено¬
вирусы. Они были обнаружены сначала у
здоровых людей в миндалинах и аденои¬
дах; их существование было доказано лишь
потому, что они вызывали характерные для
вирусов дегенеративные изменения в
клетках культур тканей. Затем было уста¬
новлено, что некоторые типы аденовиру¬
сов — возбудители сравнительно легких
заболеваний человека. Наконец, удалось
46А. С. ШевелевОбразование почки, на которой находится поч¬
та сформировавшаяся вирусная частица: 1 —
почка, 2 — внутренняя оболочка анруса, 3 —
анешняя оболочка аируса. Электронная микро¬
скопия |по Э. Хараену и Ш. Френу). Из кн.:
В. А. П а р и е с. В поисках вируса рака. М.,
«974.Образование почкующегося вируса на кпеточ-
ной оболочке: 1 — внутренняя оболочка вирио-
на, 2—внешняя оболочка вириона. Электрон¬
ная микроскопия (по Э. Харвену, Н. Ланену,
Т. Сато).выявить, что некоторые типы аденовиру¬
сов могут быть причиной образования опу¬
холей у лабораторных животных, на осно¬
вании чего они были отнесены к опухоле¬
родным вирусам. Опухолеродные виру¬
сы этой группы обнаружены также у обезь¬
ян, птиц и некоторых других животных.
Так же, как и в случае вируса SV40, не
доказана способность аденовирусов вызы¬
вать образование опухолей у своих естест¬
венных хозяев.К третьей группе опухолеродных
ДНК-содержащих вирусов относятся неко¬
торые вирусы группы герпеса, а также
вирус Эпштейна — Барра, который являет¬
ся наиболее вероятной причиной разви¬
тия лимфомы Бэркита у людей в Африке,
вирус Саймири, вызывающий образование
злокачественных лимфом у обезьян, а
также вирус болезни Марека — возбуди¬
тель злокачественных лимфом у кур.
Вирусы этой группы, в отличие от пер¬
вых двух групп, могут вызывать образо¬
вание злокачественных опухолей у своих
природных хозяев.Таким образом, большая часть ДНК-
содержащих опухолеродных вирусов су¬
ществует в организме хозяина, не вызы¬вая образования опухолей. Однако наи¬
больший интерес представляют РНК-
содержащие опухолеродные вирусы (со¬
кращенно — онкорнавирусы). В эту груп¬
пу входят более 100 видов вирусов, в том
числе вирусы, способные вызывать образо¬
вание сарком и лейкозов у птиц, мышей,
вирусы крыс, обезьян, хомяков, кошек и
морских свинок, а также вирус рака молоч¬
ных желез мышей. В настоящее время в
СССР и США выделено несколько типов
онкорнавирусов, которые можно рассмат¬
ривать, как весьма вероятных кандидатов
на роль возбудителей опухолей человека.В течение ряда лет само существо¬
вание онкорнавирусов являлось ахиллесо¬
вой пятой вирусо-генетической концепции
происхождения злокачественных опухо¬
лей,	впервые	сформулированной
Л. А. Зильбером. Согласно этой концеп¬
ции, опухолеродные вирусы вызывают зло¬
качественную трансформацию клеток по¬
тому, что они включаются в хромосом¬
ный аппарат клеток хозяина. Такие пред¬
ставления казались весьма правдоподоб¬
ными для ДНК-содержащих вирусов, что
было затем подтверждено эксперимен¬
тально и вполне соответствовало основной
Возможная роль вирусов в онтогенезе высших организмов47Отпочкование вирусной частицы от клеточной
оболочки: 1 — внутренняя оболочка аирусной
частицы, 2 — наружная оболочка аирусной ча¬
стицы. Электронная микроскопия (по Э. Харве-
ну и Ш. Френу).Вирусная почка (помечена стрелкой| на поверх¬
ности лей ко хной клеткн. Электронная микроско¬
пия (по Э, Харвену и Ш. Френу).аксиоме молекулярной биологии, соглас¬
но которой на матрице ДНК формируется
молекула информационной РНК, а на мат¬
рице последней затем происходит синтез
полипептидов. Наличие в природе онкор-
навирусов противоречило этой концепции.В 1970 г. одновременно и независи¬
мо друг от друга Г. Темин и Д. Балтимор 10
установили, что наряду с прямой транс¬
крипцией, т. е. формированием молекул
информационной РНК на матрице ДНК,
возможна также обратная транскрипция,
а именно синтез молекул ДНК на матрице
РНК. Был выделен фермент, осуществляю¬
щий этот РНК-зависимый синтез ДНК,—
РНК-зависимая ДНК-полимераза (обрат¬
ная транскриптаза, или ревертаза). Обрат¬
ная транскриптаза была обнаружена у всех
изученных онкорнавирусов, причем было
доказано, что в ДНК клеток хозяина вклю¬
чается ДНК-транскрипт онкорнавируса,
комплементарный вирусной РНК.10	Т е m i n Н. М.— «J. Nat. Cancer Inst.»,
1971, v. 46, № 3—4.Таким образом, можно сказать, что
изучение онкорнавирусов оказало боль¬
шое влияние на молекулярную биоло¬
гию, так как обратная транскрипция бы¬
ла обнаружена не только у онкорнавиру¬
сов, но и в некоторых тканях. Но обще¬
биологическое значение онкорнавиру¬
сов этим не" исчерпывается. Изучение так
называемых эндогенных онкорнавирусов
С-типа привело к совершенно неожидан¬
ным результатам.Оказалось, что эти вирусы могут пе¬
редаваться по наследству в ряде поколе¬
ний, и их удается выявить у большой части
особей всех изученных видов позвоноч¬
ных, но лишь в редких случаях они вызы¬
вают образование опухолей.Были предложены различные мето¬
ды, позволившие активировать эти вирусы:
действие некоторых химических веществ
(бромдеоксиуридина и других веществ),
длительное культивирование клеток вне
организма, длительное действие некото¬
рых иммунологических реакций и др
В частности, активация эндогенных виру¬
сов может наблюдаться при длительно*
48иммунологическом конфликте, развиваю¬
щемся в результате так называемой реак¬
ции трансплантат против хозяина (РТПX),
что приводит к образованию злокачествен¬
ных лимфом. Это подтверждено также
экспериментами, проведенными в нашей
лаборатории. Было обнаружено, что уже
на ранней стадии РТПХ резко подавляется
способность к выработке интерферона —
белка, играющего важную роль в фор¬
мировании противовирусного иммуните¬
та; этот факт может объяснить механизм
активации эндогенных вирусов при
РТПХ".В отличие от других вирусов эндо¬
генные онкорнавирусы переносятся от
клетки к клетке в результате клеточного
деления в течение сотен и тысяч генера¬
ций. Обнаружено, что у некоторых видов
мышей информация для образования он-
корнавирусов содержится в каждой
клетке.На основании этих данных Р. Хюбнер
и Г. Тодаро высказали гипотезу1 2, соглас¬
но которой вирусная информация составля¬
ет часть генома (наследственной програм¬
мы) позвоночных. Соответствующий уча¬
сток генома был назван ими вирогеном.
Часть генома, содержащая информацию
для образования онкорнавирусов, может
передаваться потомкам в бесконечном
количестве поколений, не вызывая злока¬
чественной трансформации клеток, кото¬
рая может наблюдаться лишь в опреде¬
ленных условиях. В состав вирогена вхо¬
дит онкоген — ген, отвечающий за превра¬
щение нормальной клетки в опухолевую.
В обычных условиях вирусные гены, спо¬
собные вызвать злокачественную транс¬
формацию клеток, находятся в неактив¬
ном (репрессированном) состоянии; они
блокированы особыми белками — репрес-
сорами. Различные канцерогенные агенты
приводят к дерепрессии (активации) со¬
ответствующей генетический информации,
в результате чего нормальная клетка транс¬
формируется в опухолевую.Таким образом, вироген, согласно11	Шевелев А. С., Зарудин В. В.,
Д у к о в а В. С., Федосов Е. А., За¬
брос а е в а Л. И.— В кн.: Матёриалы
симпозиуме по иммунологии опухолей.
Киев, 1975; Менткевич А. М., Щ е г-
ловитова О. Н., Гулянский Л. Н.,
Шевелев А. С.— «Бюлл. эксперим.
биол », 1976, № 9, с. 1098—1100.11	Н u е b п е г R. J., Todaro G. J.—«Ргос. Nat. Acad. Sci. USA», 1969, v. 64,
№ 3. p. 1087—1094.А. С. Шевелевгипотезе Хюбнера — Тодаро, близок по
своим свойствам профагу у бактерий, а ак¬
тивация онкорнавирусов в клетках позво¬
ночных имеет поразительное сходство с
индукцией лизогении у бактерий. Пред¬
ставление о вирогене тесно связано с ги¬
потезой Г. Темина, согласно которой гене¬
тическая информация онкорнавирусов так¬
же содержится в клетке хозяина в инте¬
грированном с хромосомой состоянии, в
виде так называемого провируса, анало¬
гичного профагу у бактерий. Однако меж¬
ду этими понятиями имеется существенное
различие. Оно заключается в том, что про-
вирусная теория Темина, основанная на мо¬
дели профага у бактерий, предполага¬
ет проникновение в клетку извне генети¬
ческой информации о провирусе, тогда
как, согласно теории Хюбнера — Тодаро,
эта информация составляет часть генома
всех клеток позвоночных, передающуюся
по наследству. В природе, по-видимому,
имеют место оба процесса.Согласно новой (протовирусной) тео¬
рии Темина, нормальная клетка не содер¬
жит готовых вирогенов и онкогенов. Эти
гены возникают в результате мутаций
(наследственных изменений) некоторых
участков клеточной ДНК (протовирусов)
и последующего переноса генетической
информации по пути, включающему об¬
ратную транскрипцию (ДНК—>РНК—*ДНК).Таковы некоторые практические и
теоретические	результаты	изуче¬ния опухолеродных вирусов. Исследование
других болезнетворных вирусов в послед¬
ние годы также показало, что многие из
них могут длительно сохраняться в орга¬
низме без выраженного заболевания. Ока¬
залось, в частности, что некоторые вирусы,
которые считались еще недавно класси¬
ческими примерами возбудителей острых
инфекционных заболеваний, могут вызы¬
вать латентные (скрытые) и хронические
инфекции (вирусы кори, гриппа, бешенст¬
ва, краснухи и др.). Мы можем прийти к
выводу, что латентная инфекция является
частой, а может быть основной, формой
многих вирусных инфекций.Каково общебиологическое значе¬
ние этих данных? Известно, что природа
в высшей степени сурова ко всему, что
нецелесообразно. Вся цепь процессов,
развивающихся в биосфере, направлена на
то, чтобы обеспечить оптимальные условия
существования многочисленных видов
живых существ, населяющих нашу планету.
Но такое утверждение будет справедли¬
во только в том случае, если мы отка¬
жемся от антропоцентрических представ¬
Возможная роль вирусов в онтогенезе высших организмов49лений и будем рассматривать понятие био¬
логической целесообразности с позиций
«интересов» не только макроорганизма,
в частности человека, но и возбудите¬
лей — вирусов. С этих позиций было бы
нецелесообразно считать основным типом
инфекционного процесса инфекцию, при¬
водящую к гибели хозяина и, следова¬
тельно, самого вируса.Логично ли считать, что опухоле¬
родные вирусы существуют в организме
хозяина в латентном состоянии только
для того, чтобы дождаться своего звезд- ,
ного часа и в особо благоприятных для се¬
бя условиях вызывать образование опу¬
холей? Не логичнее ли допустить, что они
играют какую-то важную биологическую
роль в жизни высших организмов и что
способность вызывать образование опухо¬
лей — лишь случайный эпизод в их био¬
графии?КАКОВА РОЛЬ ВИРУСОВ В БИОЛО¬
ГИИ ВЫСШИХ ОРГАНИЗМОВ?NРяд соображений позволяет предпо¬
ложить, что подавляющее большинство
эндогенных вирусов высших организмов
содержит полезную для данного вида
генетическую информацию.В предыдущих разделах статьи бы¬
ли приведены данные о важной роли эпи-
сомных факторов наследственности в био¬
логии бактерий. Подчеркивалось, что из¬
вестные нам эписомы обнаружены толь¬
ко у бактерий и содержат в своем соста¬
ве ДНК. Попытаемся теперь ответить на
поставленный ранее вопрос: имеются ли
эписомы или эписомоподобные факторы
у высших организмов и возможно ли у них
существование РНК-содержащих эписом?Появившиеся в течение последних
лет пока немногочисленные исследова¬
ния дают основание ставить в вопрос, не
являются ли некоторые антигены клеток
млекопитающих продуктами онкорнавиру-
сов С-типа. Речь идет о так называемых
антигенах дифференциации, лучше всего
изученных в вилочковой железе и появля¬
ющихся в клетках только на определен¬
ной -стадии онтогенеза. Установлено, что
образование некоторых из этих антигенов
детерминируется вирусами С-типа13.Можно указать и на другие факты,
дающие основание предположить, что
роль возможных эписом у высших орга¬13 А о k i Т.— «J. Nat. Cancer Inst.», 1974,
v. 52, N5 4, p. 1029—1034.низмов играют РНК-содержащие вирусы
(точнее, их ДНК-провирус). Сюда относят¬
ся прежде всего приведенные выше дан¬
ные о наличии генетической информации
онкорнавирусов С-типа почти во всех
клетках млекопитающих. Обнаружено
также, что активация этих вирусов реги¬
стрируется преимущественно на ранних
стадиях эмбриогенеза. В лаборатории
Хюбнера было установлено, что опухо¬
левые вирусы С-типа можно обнаружить
в электронном микроскопе в печени эмб¬
риона до его рождения, т. е. в период,
когда печень является основным крове¬
творным органом. После рождения, ког¬
да функция кроветворения начинает осу¬
ществляться костным мозгом, эти вирусы
в печени не удается обнаружить. Этот
факт можно расценивать, как одно из кос¬
венных доказательств возможного уча¬
стия онкорнавирусов в процессах диффе-
ренцировки кроветворной ткани.Другим косвенным доказательством
возможного участия онкорнавирусов в
тканевых дифференцировках может слу¬
жить их необычайно высокая тканевая
специфичность при индукции опухолей.
Так, например, имеются вирусы, вызы¬
вающие у птиц миелобластоз — образо¬
вание злокачественных клеток. Они возни¬
кают из предшественников только одной
разновидности лейкоцитов — гранулоци-
тов. Имеются вирусы, поражающие толь¬
ко лимфоидные клетки, что приводит к
образованию злокачественных лимфом.
Имеются онкорнавирусы, способные вы¬
зывать злокачественную трансформацию
только так называемых Т-лимфоцитов,
происходящих из вилочковой железы.
С другой стороны, обнаружены онкорна¬
вирусы, для которых клетками-мишенями
являются только В-лимфоциты — пред¬
шественники антителообразующих кле¬
ток, происходящие из костного мозга.
У мышей выделен и подробно изучен
опухолевый вирус Френд, вызывающий
злокачественное перерождение эритро-
бластов — предшественников эритроци¬
тов.Таким образом, обнаружены оцкор-
навирусы, способные специфически из¬
менять свойства только строго опреде¬
ленных клеточных элементов. Эти вирусы
выявляются по их способности вызывать
злокачественную трансформацию дан¬
ного вида клеток. Можно предположить,
что в природе имеется еще большее ко¬
личество вирусов, которые в естественных
условиях участвуют в процессах диффе-
50А.С.Шевелевренцировок различных клеточных элемен-
тов как в эмбриогенезе, так и на более
поздних стадиях онтогенеза.Не исключено, что некоторые ин¬
формационные молекулы могут приоб¬
ретать эписомоподобные (вирусоподоб¬
ные) свойства, соединяясь с белком. В этом
плане значительный интерес представля¬
ет так называемая иммунная РНК. Многие
исследователи утверждают, что РНК, вы¬
деленная из лимфоидных клеток имму¬
низированных животных, может перено¬
сить соответствующую иммунологиче¬
скую информацию лимфоидным клеткам
неиммунного животного. Другие иссле¬
дователи полагают, что иммунологиче¬
ская информация в этих опытах перено¬
сится не самой РНК, а комплексом РНК
с антигеном. Возможно, что иммунная
РНК — это относительно стабильная форма
информационной РНК, переносящая им¬
мунологическую информацию с помощью
ДНК-транскрипта.Поскольку клетки эукариотов более
резистентны к трансформирующему дей¬
ствию экзогенной ДНК по сравнению с
клетками прокариотов, можно предполо¬
жить, что эволюционный прогресс сопро¬
вождался повышением резистентности
самотических клеток к инкорпорированию
фрагментов чужеродной ДНК, не вклю¬
ченных в состав вирионов. По-видимому,
в ходе эволюции формировались разно-
обраэные эписомы (вирусы), способные
переносить генетическую информацию
между клетками. На ранних этапах эволю¬
ции этот процесс проявлялся в формиро¬
вании ДНК-содержащих эписом, осуще¬
ствляющих перенос хозяйских генов (транс-
дукция), тогда как на поздних этапах
эволюции стали преобладать РНК-со-
держащие вирусы, эписомоподобные
функции которых осуществляются с по¬
мощью механизма обратной транскрип¬
ции. ДНК-транскрипты этих вирусов могут
длительно сохраняться в интегрированном
состоянии, активируясь по мере необхо¬
димости; возможно, что они составляют
значительную часть «молчащей» ДНК в
хромомерах.ТРАНСГРЕССИЯ: ПОСТАНОВКА
ВОПРОСАСказанное позволяет предположить,
что у высших организмов может иметь
место добавочный механизм переноса
генетической информации, отличающийся
от ранее известных механизмов, обнару¬
женных при изучении бактерий (т|эанс-дукции, трансформации и конъюгации).
Этот новый механизм заключается в пе¬
реносе соответствующей информации в ре¬
зультате включения в геном хозяина ви¬
русного генома, в котором закодирована
полезная для данного вида информация.Чтобы отграничить этот феномен от
трансдукции, целесообразно обозначить
его новым термином: трансгрессия. Если
при трансдукции вирус переносит фраг¬
мент клеточной ДНК, то при трансгрессии
он переносит генетическую информацию,
содержащуюся в его собственной нукле¬
иновой кислоте. Таким образом, под
трансгрессией мы понимаем процесс реа¬
лизации генетической информации, зако¬
дированной в геноме некоторых вирусов
и детерминирующей те или иные полезные
для вида физиологические функции кле¬
ток.Можно говорить о существовании
двух основных типов вирусов: неинтегра¬
тивных, неспособных включаться в хро¬
мосому клетки хозяина и обычно вызы¬
вающих гибель чувствительных клеток;
и интегративных, включающихся в хромо¬
сому клетки и обычно не вызывающих
гибель чувствительных клеток. Пока к ин¬
тегративным вирусам относят в основном
опухолеродные вирусы, т. е. вирусы, ко¬
торые в особых условиях способны вызвать
злокачественную трансформацию незна¬
чительной части зараженных клеток. Не
исключено, что большая часть этих вирусов
несет полезную для вида генетическую
информацию. Чтобы отличить их от осталь¬
ных интегративных вирусов, их целесо¬
образно назвать трансгрессирующими ви¬
русами, т. е. вирусами, способными реа¬
лизовать закодированную в них полезную
для вида генетическую информацию и,
возможно, контролировать реализацию
генетической информации, закодирован¬
ной в том или ином участке хромосомы.Можно предположить, что одним
из важных критериев прогрессивной эво¬
люции на молекулярном уровне является,
наряду с увеличением генома, удельного
веса его регуляторной зоны и количества
повторяющихся генов, также увеличение
роли трансгрессии, т. е. переноса гене¬
тической информации, которая содержит¬
ся в нуклеиновой кислоте вирусов, осу¬
ществляющих трансгрессию. По-видимо¬
му, трансгрессия играет наибольшую роль
в эмбриогенезе, а после рождения — в
процессах дифференцировок тканей, в
частности в иммуногенезе.Пбка о существовании трансгрессии
мы можем судить на основании косвенных
Возможная роль вирусов в онтогенезе высших организмов51доказательств. Однако можно надеяться,
что введение этого понятия может стиму¬
лировать исследования, направленные на
поиски соответствующих вирусов и дока¬
зательств реального существования пока
что гипотетического механизма трансгрес¬
сии.ВИРУСЫ —ВРАГИ ИЛИ ДРУЗЬЯ?Изложенные выше факты дают ос¬
нование предположить, что вирусы, спо¬
собные вызвать инфекционное заболева¬
ние или развитие опухолей,— это только
небольшая часть обширного царства
Vi га, только надводная часть огромного
айсберга, сравнительно легко выявляемая
и поэтому наиболее тщательно изученная.
Основная масса этого айсберга оставалась
до последнего времени скрытой от виру¬
сологов, и только сейчас мы начинаем до¬
гадываться о ее существовании. Можно
сказать, что болезнетворные вирусы, ви-
русы-паразиты — это лйшь те немного¬
численные представители царства Vi га,
которые в результате мутаций или гене¬
тической рекомбинации приобрели свойст¬
во селективно размножаться в тех или
иных клетках или тканях, вызывая их по¬
ражение и заболевание хозяина.Вирусы можно рассматривать как
блуждающие гены, способные сохранять
и переносить разнообразную генетиче¬
скую информацию между клетками и тка¬
нями организма (большая часть вирусов),
а также между различными особями (мень¬
шая часть вирусов, преимущественно бо¬
лезнетворные). Они способствуют дрейфу
генов в онто- и филогенезе.Сказанное позволяет предположить,
что генетический аппарат многоклеточ¬
ных организмов состоит из двух основ¬
ных частей — стабильной и лабильной.
Стабильная область генома составляет ос¬
новную массу хромосом, в которой каж¬
дый ген имеет свою определенную лока¬
лизацию и не может самостоятельно вы¬
свобождаться из недр генома, а передает¬
ся дочерним клеткам только в результа¬
те клеточного деления. Лабильная часть,
геномд содержит вирусный генетический
материал (провирусы, вирогены, прото¬
вирусы), способные в определенных ус¬
ловиях высвобождаться из хромосом и
переносить генетическую информацию
между клетками организма.Согласно излагаемой точке зрения,
вирусы гриппа и подобные им болезне¬
творные вирусы — это единичные «взбе¬
сившиеся» в результате мутаций предста¬вители огромного царства Vi га. Так же
как по поведению отдельных аморальных
личностей нельзя судить об обществе в
целом, так и по поведению болезнетвор¬
ных вирусов нельзя судить о свойствах
добропорядочного семейства вирусов,
которые, по-видимому, играют огромную
роль в онтогенезе к филогенезе различ¬
ных организмов, начиная от бактерий и
кончая человеком.УДК 576.858
52Фи зи ка«Природа», 1977, № 4Сверхпроводимость и сверхтекучесть
(вчера, сегодня, завтра)Интервью с В. Л. ГинзбургомВ 1977 г. исполняется 20 лет со времени достаточно
полного микроскопического объяснения явления сверхпрово¬
димости, имеющего фундаментальное теоретическое и прак¬
тическое значение. Корреспонденты журнала «Природа»
М. А. Корец и 3. Л. Пониэовский обратились к В. Л. Гинз¬
бургу, получившему ряд важных результатов в области изу¬
чения сверхпроводимости, с просьбой ответить на некоторые
вопросы о сверхпроводимости и сверхтекучести.Виталий Лазаревич Гинзбург, академик, возглавляет Отдел тео¬
ретической физики им. И. Е. Тамма Физического института
им. П. Н. Лебедева АН СССР. Им получены важные результаты
в теории распространения волн в ионосфере, происхождения
космических лучей, в радиоастрономии, теории сегнетоэлектри-
ческих явлений, теории сверхтекучести и сверхпроводимости,
оптики, в теории эффекта Вавилова — Черенкова и переходного
излучения, в области астрофизики и др. Опубликовал статьи
по вопросам истории физики и астрономии и ряд популярных
книг и статей, в том числе в «Природе» (1969, № 7; 1975, № 3;
1976, № 6). Лауреат Ленинской и Государственной премий СССР.Вопрос. В наше время внимание фи¬
зиков все больше привлекает изучение
экстремальных состояний, которые, как
правило, характеризуются приставкой
«сверх». Хотя темой сегодняшней беседы
служат только «сверх», связанные с поня¬
тием «сверхжидкости», не скажете ли Вы
несколько слов о том, почему экстремаль¬
ные состояния начали вызывать такой инте¬
рес?Ответ. Термин «экстремальные состо¬
яния» в физике в известной мере служит
синонимом термина «необычные состоя¬
ния», или, еще точнее, «состояния, не
встречающиеся в условиях обычной чело¬
веческой практики». В таком смысле экст¬ремальные состояния всегда привлекали
к себе особое внимание. С этим, по сути
дела, связан и повышенный интерес к
«сверхъестественным явлениям». Специфи¬
ка нашего времени скорее лишь в реши¬
тельном отказе от всего сверхъестествен¬
ного, что только повышает роль хотя и ес¬
тественного, но необычного, обладающе¬
го «сверхсвойствами», такими как сверх¬
проводимость, сверхтекучесть, сверхплот¬
ность или сверхпрочность.Вопрос. Прежде чем перейти к кон¬
кретным физическим свойствам сверхжид¬
костей, позволим себе исторический во¬
прос: от открытия сверхпроводимости до
создания соответствующей теории прошло
Сверхпроводимость и сверхтекучесть53несколько десятков лет. От открытия же
сверхтекучести до ее достаточно полного
объяснения прошли лишь годы. Есть ли
в этом какая-либо внутренняя логика?Отает. Сверхпроводимость была от¬
крыта сразу, можно сказать, одним уда¬
ром. Измеряя сопротивление ртути, X. Ка-
мерлинг-Оннес обнаружил, что оно при
температуре около 4,2 К резко уменьши¬
лось, по крайней мере на несколько по¬
рядков. Правда, еще много лет обсуждал¬
ся после этого вопрос, падает ли сопро¬
тивление до нуля или лишь до некоторого
весьма малого, но все же отличного от
нуля значения. Теперь мы знаем, что при
некоторых условиях в сверхпроводящем
состоянии сопротивление можно считать
полностью отсутствующим. Однако уже па¬
дение сопротивления минимум на четы¬
ре — пять порядков, замеченное в первых
же опытах, породило и термин «сверхпро¬
водимость» и, главное, достаточно ясно
выявило загадку, подлежащую объясне¬
нию. Но до 30-х годов время для этого
объяснения не пришло. Дело в том, что
для понимания явления сверхпроводимо¬
сти необходимо опираться на современную
теорию металлов1, базирующуюся на кван¬
товой механике. Последняя же была пост¬
роена только в 1925—1927 гг. До этого
создать теорию сверхпроводимости не
смог бы даже гений.Любопытно, что такое, несколько ри¬
торическое утверждение* в данном случае
можно доказать. Проблемой сверхпрово¬
димости интересовался Эйнштейн и в1922	г. опубликовал на эту тему специаль¬
ную статью (правда, она была написана
для сборника, посвященного юбилею
X. Камерлинг-Оннеса)2. Однако и Эйнш¬
тейн не смог в то время объяснить сверх¬
проводимость, да и не претендовал на
это, хотя и сделал ряд интересных
замечаний.Итак, если создание микротеории
сверхпроводимости и задержалось, то от¬
нюдь не на 46 лет, а на значительно мень¬
ший срок.Со сверхтекучестью все было не так,
как со сверхпроводимостью. Напомню, что
жидкий гелий был получен лишь в 1908 г.,
последним из всех газов. И вот историче¬1	См.: Гинзбург В. Л. высокотемпе¬
ратурная сверхпроводимость.— «Природа»,
1969, NB 7.2	Эйнштейн А. Собрание научны» тру¬
дов. Т. III. М., 1966, с. 432.ское совпадение —- первое указание на су¬
ществование у жидкого гелия какой-то
аномалии было получено в том же 1911 г.,
когда была открыта сверхпроводимость.
Аномалия состояла в том, что при тем¬
пературе около 2,2 К в жидком гелии на¬
блюдался максимум плотности. Обнаруже¬
ние такого максимума, однако, хотя и спо¬
собно удивить, но не может идти ни в ка¬
кое сравнение с открытием сверхпроводи¬
мости. Возможно, именно по этой причине
дальнейшее изучение самого гелия и было
отложено. Так или иначе, лишь в 1928 г.температура, НСопротивление ртути в опыте X. Камерлинг-
Оннеса, при проведении которого была откры¬
та сверхпроводимость.стало окончательно ясно, что при темпера¬
туре Т = 2,17 К в жидком гелии происходит
какой-то переход, и было введено понятие
о гелии I и гелии II. Соответствующий пе¬
реход получил затем название Я-точки,
поскольку ход теплоемкости в этой обла¬
сти, выявленный в 1932 г., напоминает
греческую букву X. Существование такого
превращения в жидкой фазе впечатляюще.
Тем не менее подлинная специфика ге¬
лия II, суммарно характеризуемая в на¬
54Интервью с В. Л. Гинзбургомстоящее время термином «сверхтеку¬
честь», проявляется только при течении,
теплопередаче и т. д. Первый, совершенно
непонятный в то время эффект при пере¬
текании гелия 11 из сосуда в сосуд, наблю¬
дался еще в 1922 г. (сейчас мы знаем, что
он связан со сверхтекучим течением в
пленках гелия II). В 1935 г. была открыта
сверхтеплопроводность гелия II. Вернее,
было обнаружено, что передача тепла в
гелии II происходит исключительно быст¬
ро. И, наконец, только в 1938 г. было вы¬
явлено, пожалуй, главное свойство гелияможно поставить методическую сторону
дела: электрическое сопротивление изме¬
рять легко, а вот исследовать течение жид¬
кости при низких температурах значитель¬
но труднее. К тому же определение темпе¬
ратурной зависимости сопротивления ме¬
таллов давным-давно стало привычной
процедурой. Изучать же течение жидкого
гелия через узкие щели или капилляры
само по себе вряд ли кому-либо пришло
бы в голову до обнаружения у гелия ка-
ких-то аномалий.Теория сверхтекучести была опубли-Плотность жидкого гелия в зависимости от тем-	Теплоемкость жидкого гелия вблизи К -точки,лературы. Это первая замеченная аномалия в
поведении жидкого гелия.II—возможность существования течения
без трения. В изучении этого явления,
т, е. сверхтекучести в собственном смысле
слова, основную роль сыграли, как извест¬
но, опыты П. Л. Капицы.Таким образом, «сверхсвойства» ге¬
лия 11 оказались в достаточной мере выяс¬
ненными лишь через 27 лет после начала
его изучения. По-видимому, среди причин
такого резкого отличия от истории откры¬
тия сверхпроводимости, на первое местокована Л. Д, Ландау в 1941 г. Отдавая
должное этой замечательной работе, нель¬
зя не отметить, в плане нашей темы, что
к этому времени и экспериментальная си¬
туация была в значительной мере выяснена,
и почва для создания теории достаточно3	Подробнее см.: Андроникашэи-л и Э. Л.	Квантовая когерентность ипроблема	сверхтекучести.— «Природа»,
1973, № 1.
Свер*проводимость и сверхтекучесть55подготовлена3. Кроме того, в теории Лан¬
дау имеются феноменологическая часть
(двухжидкостная гидродинамика сверхте¬
кучей жидкости) и кваэимикроскопическая
часть (представления о спектре возбужде¬
ний в гелии 11 и т. д.), но подлинно микро¬
скопического объяснения сверхтекучести
она не содержит. Последнее связано, не¬
сомненно, с особенной трудностью созда¬
ния теории жидкостей. Так или иначе, по¬
следовательная микроскопическая теория
жидкостей, в частности жидкого гелия,
отсутствует и до сих пор. Но это уже дру¬
гая тема. Здесь же я хочу лишь подчерк¬
нуть, что современная микротеория сверх¬
проводимости, хотя и возникла позже, но
уже далеко обогнала существующую тео¬
рию сверхтекучести. Разумеется, это лишь
частное отражение общеизвестного факта:
теория твердого тела, по ряду известных
причин, ушла далеко вперед по сравне¬
нию с теорией жидкостей.Вопрос. Первой изученной квантовой
жидкостью оказался гелий II. В чем же
специфика гелия, его отличие от других
благородных газов, например неона?Ответ. При приближении к абсолют¬
ному нулю жидкость может не затвердеть
только в силу квантового эффекта — су¬
ществования нулевых колебаний. Послед¬
ние, в общем, обладают тем большей ам¬
плитудой, чем легче частицы среды. По¬
скольку гелий — самый легкий из благо¬
родных газов, его преимущество в этом
отношении очевидно. Однако помимо мас¬
сы атомов или молекул играет роль также
сила взаимодействия между ними. Такие
силы для благородных газов минимальны,
и это опять выделяет гелий. Жидкий же во¬
дород, хотя молекулы Н2 вдвое легче ато¬
мов Не, затвердевает при 14 К, в то время
как гелий остается жидким при сколь угод¬
но низкой температуре. Впрочем, это спра¬
ведливо лишь при отсутствии внешнего
давления. Под давлением большем 25 атм
жидкий гелий (речь идет об изотопе 4Не)
уже затвердевает.Более интересен или, пожалуй, со¬
временен другой вопрос: почему только
жидкий гелий переходит в сверхтекучее
состояние? Хороший ответ, например на
студенческом экзамене, может быть лако¬
ничен: другие жидкости замерзают рань¬
ше, чем становятся сверхтекучими. Так,
для жидкого водорода (жидкого Н )
сверхтекучесть, по оценкам, должна была
бы наступать при температуре Т^~С—8 К,в то время как водород отвердевает при14	К. Тем не менее сверхтекучий водород,
быть может, удастся получить при растя¬
жении (при отрицательном давлении) или
для тонкой пленки Н на подходящей
твердой поверхности4.Вопрос. Недавно открыта сверхте¬
кучесть 3Не. В чем специфичность этого
открытия?Ответ. Долгое время казалось, что
сверхтекучесть — удел только одного ге¬
лия II, состоящего из изотопа 4Не. Но уже
ряд лет изучаются также сверхтекучие ра¬
створы эНе в 4Не. Жидкость же из чистого
редкого изотопа 3Не, впервые полученная
в 1948 г., резко отличается от гелия II.
Это, как известно, связано с тем, что у
атомов 4Не спин равен нулю и они подчи¬
няются квантовой статистике Бозе — Эйнш¬
тейна, в то время как атомы эНе обладают
спином 1/2 и подчиняются статистике Фер¬
ми. Однако, подобно тому как это имеет
место для электронов в сверхпроводниках,
атомы 3Не могут, образно говоря, слипать¬
ся в пары с целым спином, равным нулю
или единице. Такие пары ведут себя уже
как бозе-эйнштейновская система и пере¬
ходят в сверхтекучее состояние (здесь я
сильно упрощаю, но подробнее с приро¬
дой и механизмом сверхтекучести и сверх¬
проводимости желающие могут познако¬
миться в другом месте)5. В результате
жидкий 3Не тоже может оказаться сверх¬
текучим, но лишь при очень низкой темпе¬
ратуре. В последние годы переход 3Не в
сверхтекучее состояние действительно
был обнаружен при температурах порядка
10"3 К. Сверхтекучий 3Не еще значитель¬
но богаче по своим свойствам, чем ге¬
лий 11 и сейчас интенсивно изучается.Даже если говорить только об изото¬
пах гелия, сказанным дело не ограничива¬
ется. Существует еще изотоп 4Не, который
радиоактивен с периодом полураспада
всего 0,82 с. Поэтому создать жидкость из
4Не очень трудно, а охладить ее до очень
низкой температуры, вероятно, и вообще
невозможно. Но вот создание и изучение
сверхтекучих растворов с малой концент¬
рацией 6Не в 4Не вполне возможно и пред-4	См.: Гинзбург В. Л. и Собя¬
нин А. А.— «Письма в ЖЭТФ», 1972,
т. 15, с. 343; Акуличев В. А. и Бу¬
ланов В. А.— «ЖЭТФ», 1973, т. 65,
с. 668; «Акуст. журн.», 1974, т. 20, с. 817.5	См., например, Тилли Д. Р. и Тил¬ли Дж. Сверхтекучесть и сверхпроводи¬
мость. М., 1977.
56Интервью с В. Л, Гинзбургомставляет известный интерес. Итак, даже
в земных условиях можно изучать целый
ряд сверхтекучих жидкостей.Впрочем, в связи с колоссальным
расширением экспериментальных возмож¬
ностей, возникают все новые задачи и в
отношении сверхтекучести гелия II. На эту
тему не иссякает поток работ. А ведь уже
лет тридцать назад многим (и мне в том
числе) казалось, что проблема сверхтеку¬
чести гелия 11 в значительной мере уже
исчерпана. Правда, это никогда не относи¬
лось к узкой области температур вблизи
л-точки, где возникает ряд особенностей.
Слабо изучена область вблизи л-точки и
сегодня; восполнение этого пробела —
одна из актуальных задач дальнейших ис¬
следований4.Вопрос. Одна ли и та же физическая
природа сверхтекучести и сверхпроводи¬
мости?Ответ. Сверхтекучей является жид¬
кость, которая может течь без трения, без
сопротивления. Если такая жидкость заря¬
жена, то при течении она переносит элек¬
трический ток, т. е. оказывается сверхпро¬
водящей. Поэтому уже давно с полным ос¬
нованием говорят о сверхпроводимости
металлов, как о сверхтекучести электрон¬
ной жидкости в них. Несколько другой во¬
прос — какова природа или механизм
сверхтекучести или сверхпроводимости.
Здесь многое зависит от рассматриваемой
системы, квантовой статистики частиц, из
которых эта система состоит, и т. п. Но тер¬
мин «сверхжидкость» потому и возник, что
все сверхтекучие жидкости и все сверхпро¬
водники имеют много общего.Вопрос. Сверхпроводники уже широ¬
ко используются в технике, не говоря уже
о физических экспериментах. Однако для
охлаждения известных сверхпроводников
все еще приходится применять жидкий ге¬
лий. Получение материалов, остающихся
сверхпроводящими при более высокой и,
следовательно, легче достижимой темпе¬
ратуре (хотя бы температуре жидкого воз¬
духа, не говоря уже об идеале — при ком¬
натной температуре), произвело бы рево¬
люцию в технике. Имеются ли новые ре¬
зультаты и физические идеи в этом направ¬
лении?Ответ. По существу, вы спрашиваете
о состоянии проблемы высокотемператур¬
ной сверхпроводимости. Моя статья на эту
тему была опубликована в «Природе» бо¬
лее шести лет назад (1969, № 7). И вот в
этой статье, «в порядке шутки», как гово¬
рят бюрократы, был помещен рисунок, на
котором максимальная известная крити¬
ческая температура сверхпроводников Тк
представлена в зависимости от времени.
Воспроизведем этот график из статьи
1969 г. с двумя новыми точками. Мы ви¬
дим, что жизнь опережает «ожидания»,
отвечающие экстраполяции (пунктирная
линия). Можно надеяться, что для некото¬
рых соединений (одним из кандидатов ока¬
зывается Nt>eSi) можно будет достичь зна¬
чений Т„ =30—35 К. Это значит, что для
охлаждения сверхпроводников довольно
широко можно будет использовать жидкий
водород (температура его кипения при
атмосферном давлении равна 20,3 К). Воз¬
можно, еще важнее, что чем выше темпе¬
ратура Тк, тем надежнее работает, скажем,
сверхпроводящий магнит при темпаратуре
жидкого гелия. А надежность в больших
установках (например, в проектируемых
термоядерных реакторах) играет огром¬
ную роль.Тот процесс, который отражен на на¬
шем рисунке, целиком связан сейчас с уже
традиционным подбором и обработкой
'различных сплавов. Подлинно высокотем¬
пературная сверхпроводимость (Тк^ 90 К,
т. е. выше температуры кипения жидкого
воздуха), если и вообще может быть до¬
стигнута, то, по-видимому, лишь на каком-
то новом необычном пути. Речь идет о ни¬
тевидных или слоистых соединениях и
структурах, о каких-то «сандвичах» из
очень тонких металлических слоев, нахо¬
дящихся между диэлектрическими (полу¬
проводниковыми) слоями, и т. п. Другое
направление — новые, неизвестные ранее
металлы: металлический водород7 и его
сплавы, некоторые водородсодержащие
металлические вещества, «органические»
металлы и вообще металлы, содержащие
легкие атомы. В качестве иллюстрации при¬
веду пример соединения (SN)i, состояще¬
го из атомов серы и азота, которые об¬
разуют некоторую полимерную структуру
(число звеньев из SN остается неопреде¬
ленным — на это и указывает индекс х).
Хотя это соединение не содержит ни од¬
ного атома металла, оно, как недавно вы-6	См.: Гинзбург В. Л. и Собя¬нин А. А.— «УФН», 1976, т. 120, с. 153.7 См. «Природа», 1976, № 4, с. 70.
Сверхпроводимость и сверхтекучесть57яснилось, оказывается металлом в физиче¬
ском смысле этого понятия — сохраняет
высокую электропроводность при сколь
угодно низкой температуре. Более того,
(SN)X становится сверхпроводящим, прав¬
да, с довольно низким значением критиче¬
ской температуры Тк ~0,3 К. Подобные
новые металлы (в частности, органиче¬
ские, т. е. содержащие углерод) пред¬
ставляют исключительный интерес даже
независимо от проблемы высокотемпера¬
турной сверхпроводимости.Возвращаясь к самой этой проблеме,Максимальная известная критическая темпера*
тура в зависимости от времени (последняя точ¬
ка — значение Ткс~-25 К поставлена по предва¬
рительным данным, имевшимся в конце 1976 г.).
Этот «шуточный» график был опубликован [без
дву> последних точек) в журнале «Природа»
11969, N; 7),должен отметить, что лет десять назад я,
хотя отнюдь и не был уверен в успехе, но
надеялся на возможность сравнительно
простого решения. Сейчас у нас прибави¬
лось опыта, причем выявились новые труд¬
ности на пути достижения высоких кри¬
тических температур. Однако многие по¬
тенциальные возможности все же имеются,
частично они были перечислены выше и
довольно подробно проанализированы в
монографии «Проблема высокотемпера¬турной сверхпроводимости», написанной
коллективом сотрудников Отдела теорети¬
ческой физики им. И, Е. Тамма Физиче¬
ского института им. П. Н. Лебедева
АН СССР8. Как будут дальше развиваться
события на пути достижения более высокой
критической температуры сверхпроводни¬
ков, сказать трудно. Но совершенно оче¬
видно, что соответствующая проблема
стоит на повестке для физики твердого
тела. Именно физики, а не техники. В по¬
следнем случае нужно уже иметь физи¬
ческую базу, знать, что высокотемпера¬турные сверхпроводники существуют. Фи¬
зик же может и должен заниматься вопро¬
сом, и не зная ответа даже в принципе.
Если его исследования дадут ответ «нет»,
то это тоже важный и нужный результат.
Кроме того, при изучении какой-то боль¬
шой проблемы обычно всегда возникают
важные побочные направления, создаются
новые материалы, интересные в других от¬
ношениях, и т. п. По сути дела, это уже
произошло и в обсуждаемом случае, ибо8 Эта книга выходит, в Главной редак¬
ции фи зи ко-матема тиче с ко й литературы
издательства «Наука». (Последний обзор
популярного типа о высо ко температур¬
ной сверхпроводимости см.: «УФН», 1976,
т. 118, с, 315.)
58Интервью с В. Л. Гинзбургомименно поиски высокотемпературных
сверхпроводников стимулировали создание
и исследование ряда проводящих квази-
одномерных веществ и слоистых соедине-
ний. Так что, в каком-то смысле, работа
над проблемой высокотемпературной
сверхпроводимости представляет собой
«беспроигрышную лотерею». При этом,
повторяю, есть надежда и на большой вы¬
игрыш — создание подлинно высокотемпе¬
ратурных сверхпроводников.Вопрос. Новой областью стал вопрос
о сверхпроводимости в неравновесных ус¬
ловиях. «Природа» до сих пор об этом ни
разу не сообщала своим читателям. Не
можете ли Вы хотя бы кратко рассказать
об этом?Ответ. Наряду с созданием и изуче¬
нием новых сверхпроводников (сюда отно¬
сится и проблема высокотемпературной
сверхпроводимости), наиболее важным и
многообещающим направлением в обла¬
сти физики «сверхжидкостей», по моему
мнению, является как раз переход к иссле¬
дованию неравновесных состояний. Дело в
том, что до последнего времени рассмат¬
ривались и использовались лишь сверхпро¬
водники, находящиеся в термодинамически
равновесных условиях или близких к рав¬
новесию состояниях. И, как известно, при
равновесии распределение частиц (напри¬
мер, электронов) по скоростям или им¬
пульсам определяется одним парамет¬
ром— температурой (для простоты имеем
в виду изотропное тело, скажем, почти
свободный электронный газ). При отсутст¬
вии же равновесия свойства даже простей¬
шей системы частиц зависят уже не от
числа (температуры), а от некоторой фун¬
кции— от распределения частиц по им¬
пульсам. Поскольку функция уже от одной
переменной характеризуется бесконечным
множеством чисел, то даже сказанное
позволяет составить известное представле¬
ние о том, насколько расширяются возмож¬
ности при переходе к неравновесным си¬
стемам. Ответить же по существу вопро¬
са— трудно, да и не стоит давать такой
ответ в нескольких словах, гораздо лучше,
если «Природа» осветит задачи и перспек¬
тивы изучения неравновесных сверхпро¬
водников в специальной статье. Но, чтобы
заинтриговать читателей, отмечу, что в
литературе, особенно в нашей, уже появи¬
лись на этот счет конкретные идеи и пред¬
ложения, представляющиеся исключитель¬
но красивыми (в физике о красоте, как яубежден, можно говорить с не меньшим
основанием, чем в искусстве).Вопрос. Вы выдвигали идеи о воз¬
можности существования сверхпроводимо¬
сти во Вселенной, в частности в нейтрон¬
ных звездах. Каковы новые результаты,
касающиеся сверхжидкостей вне Земли?Ответ. Выход в космос — еще одно
сравнительно новое направление в обла¬
сти сверхпроводимости и сверхтекучести
(здесь я имею в виду астрономические
объекты, а не, скажем, использование
сверхпроводников на спутниках и т. п.).
Безусловно существенную роль сверхпро¬
водимость и сверхтекучесть играют, на¬
сколько известно в настоящее время, лишь
для одного типа небесных тел — для ней¬
тронных звезд. Но зато это «тела»-то ка¬
кие! Их смело можно было бы называть
«сверхтелами» или гигантскими атомными
ядрами (масса нейтронной звезды порядка
массы Солнца, радиус около 10 км, в силу
чего средняя плотность составляет при¬
близительно 3• 101 4 г/см3). Изучение сверх¬
текучести и сверхпроводимости в нейтрон¬
ных звездах возможно, разумеется, лишь
косвенными методами. Вместе с тем состо¬
яние теории и общих представлений о стро¬
ении нейтронных звезд таково, что сейчас
нет сомнений в сверхтекучести нейтрон¬
ной жидкости, образующей значительную
часть нейтронных звезд (как бы их мантию,
расположенную под твердой корой). Труд¬
но сомневаться и в сверхтекучести нейтро¬
нов в некотором внутреннем, еще твердом
слое коры (нейтроны здесь, подобно элек¬
тронам в металле, «налиты» в кристалличе¬
скую решетку, образованную атомными
ядрами). То же можно сказать и о сверх¬
проводимости протонов в нейтронной ман¬
тии (в этой области протоны образуют при¬
месь к нейтронам, достигающую несколь¬
ких процентов). Электроны, имеющиеся в
мантии в таком же количестве, как и про¬
тоны (это обеспечивает квазинейтральность
вещества), остаются нормальными, т. е. не
сверхпроводят. Таким образом, мантия
состоит из смеси нейтронной, протонной и
электронной жидкостей, к которым при
приближении к центру звезды, где плот¬
ность еще выше, примешиваются мезоны
и другие частицы. Кстати, критическая тем¬
пература для сверхтекучести нейтронной
жидкости и сверхпроводимости протонной
жидкости порядка 1010К; она столь велика
потому, что между нейтронами и прото¬
нами действуют ядерные силы, которые
Сверхпроводимость и сверхтекучесть59несравненно больше электрических сил
между электронами в обычных металлах.
Можно сказать, что в космосе проблема
высокотемпературной или скорее даже
сверхвысокотемпературной сверхпроводи¬
мости уже решена.Сверхтекучесть нейтронной жидко¬
сти сказывается на динамике звезды, за
которой в случае пульсаров (вращающихся,
намагниченных нейтронных звезд, излу¬
чающих радиоволны и другое излучение)
можно следить по изменениям периода
радиоимпульсов. Ряд указаний, подтверж-Строение нейтронной заезды |схема|. Масшта¬
бы не выдержаны, к тому же они зависят от
массы звезды.дающих существование сверхтекучести в
нейтронных звездах, для некоторых пуль¬
саров уже получен. Теория здесь, однако,
еще значительно опережает наблюдения,
хотя также далека от законченности. Если
учесть, что нейтронные звезды «сущест¬
вовали на бумаге» более 30 лет, прежде
чем были обнаружены, вряд ли можно
удивляться сказанному — ведь пульсары
были открыты только в 1967 г.Вопрос. Как бы Вы хотели резюмиро¬
вать нашу беседу? Что нас ждет в этой
области завтра?Ответ. Сверхпроводимость, а в ука¬
занном выше смысле и сверхтекучесть, изу¬
чаются уже 65 лет. В первые годы масштабработы можно уподобить ручейку — до1923	г. жидкий гелий получали лишь в
Лейдене и даже в конце 30-х годов (перед
второй мировой войной) во всем мире су¬
ществовал лишь с десяток криогенных ла¬
бораторий (в СССР жидкий гелий тогда
имели только в двух лабораториях — в
Харькове и Москве). Но это отнюдь не ли¬
шало, конечно, исследований сверхжидко¬
стей остроты и драматизма. Скорее даже
наоборот, именно вчера, когда природа
сверхпроводимости и сверхтекучести еще
не была выяснена, эти явления притягивали
к себе мысли и чувства физиков на особых
правах всего загадочного, таинственного.
Сегодня о подлинной загадке уже нельзя
говорить. Но, с одной стороны, масштаб
исследований сверхжидкостей несравнен¬
но расширился — ручеек превратился в
полноводную реку. С другой стороны, как
мы видели, появились и многочисленные
новые задачи разных рангов и типов, при¬
чем некоторые из них (например, вопрос
о высокотемпературных сверхпроводни¬
ках) несут те неповторимые черты, кото¬
рые порождают энтузиазм, иногда азарт,
иногда позволяют просто мечтать. В чисто
научной литературе таких слов, правда, и
не встретишь. Свои чувства при изложении
научных результатов принято, и с полным
основанием, скрывать или, во всяком слу¬
чае, не выражать. Но ведь и сверхжидко¬
стями на деле занимаются не сверхлюди1
а обыкновенные люди из плоти и крови и
для них очень важно, когда можно ста¬
вить задачи большого масштаб? — сверх¬
задачи, когда можно надеяться на яркий
успех...Что нас ждет в обсуждаемой обла¬
сти завтра? Конечно, будут неожиданности.
Но и разумным образом ожидаемое мно¬
гогранно и разнообразно: новые сверх¬
проводящие и сверхтекучие вещества, в че¬
стности квазиод номерные, квазидвумер-
ные и даже просто двумерные (например,
поверхностная сверхпроводимость и сверх¬
текучесть), новые эффекты в сверхжидко¬
стях вблизи A-точки и вблизи критической
температуры, в неравновесных условиях,
на Земле и во Вселенной.УДК 537.312.62
60Науко ведение«Природа», 1977, N9 4О взаимоотношении проблем и теорийБ. С. ГрязноеБорис Семенович Гряэнов, кандидат философских наук, старший
преподаватель Обнинского филиала Московского инженерно-
физического института. Основные труды посвящены проблемам
методологии, истории науки. В «Природе» опубликовал статью
«Философские «парадигмы» Т. Куна» (1976, N9 10).В современной литературе как по
истории, так и по методологии науки не¬
малое место занимает проблема «пробле¬
мы». Что такое проблема? Какова ее роль
в развитии науки? Каковы условия форми¬
рования проблем? и т. п.В науке почти трюизмами стали ут¬
верждения вроде: главное в науке осоз¬
нать проблему; хорошо сформулирован¬
ная проблема — половина решения; науч¬
ное исследование начинается с постановки
проблем, и пр. и пр. Эти представления
легли в основу очень популярной схемы
роста научного знания, предложенной
К. Поппером. Схема эта выглядит доста¬
точно просто:Р,—ТТ— ЕЕ—Р.,,где Р) —исходная проблема; ТТ — пред¬
положительные (пробные) теории, которые
являются решением проблемы Р, ; ЕЕ —
проверочные процедуры, или, иначе гово¬
ря, элиминация ошибок в теории, и Рг —
новая проблема, порожденная теорией.
В связи с этим Поппер утверждает, что
история науки должна рассматриваться не
как последовательность теорий, в которой
теории сменяют друг друга, а как после¬
довательность научных проблем. Схема
роста научного знания, предложенная Поп¬
пером, кажется справедливой, посколькуона строится на утверждении, что любая
теория является решением некоторой
проблемы, которое ни у кого не вызывает
сомнения. И действительно, если мы рет¬
роспективно взглянем на историю науки, то
увидим, что любая из научных теорий ре¬
шает какую-то проблему: теория Коперни¬
ка, например, есть ответ на вопрос об
устройстве той части Вселенной, в которой
мы живем; частная теория относительности
отвечает на вопрос о характере зависимо¬
сти свойств пространства-времени от дви¬
жения. Примеры можно умножить.Однако подход, согласно которому
появление научных теорий обусловливает¬
ся потребностью ответить на возникшую
проблему, представляется ясным до тех
пор, пока мы не ставим вопросов типа:
как возникают проблемы? как создаются
новые теории?Трудности, возникающие в данном
случае, обнаруживаются сразу же. С одной
стороны, проблема — это стимул создания
новой теории, а с другой, «чтобы пробле¬
ма могла послужить отправным пунктом
в построении теории, в ней должно содер¬
жаться и определенное знание о самом
объекте»1. Если в проблеме содержится’ Коршунов А. М. Теория отражения
и творчество. М., 1971, с. 213.
О взаимоотношении проблем и теорий61знание, то в таком случае неудивительно,
что хорошо сформулированная пробле¬
ма — это половина решения. (По всей ве¬
роятности, утверждение о «половине» —
продукт скромности. Если в проблеме
есть половина, то есть и все решение.)
Но тогда проблема вовсе не может быть
исходным пунктом научного исследования.
Для того чтобы быть началом, она (проб¬
лема) не должна содержать знания. Тогда
возникает не более простой вопрос: как
вообще возможно возникновение проб¬
лемы?Разрешение таких трудностей обыч¬
но находят в ссылках на гениальность,
творческую интуицию или нечто подобное.
Так, например, Поппер считает процесс
создания новых теорий принципиально ир¬
рациональным, не подлежащим научному
рациональному объяснению. Проблема в
таком случае должна выполнять лишь
функцию провокатора: она развязывает
творческое мышление, но не может быть
причиной деятельности последнего. Правда
в конце 60-х — начале 70-х годов Поппер
несколько изменил свой взгляд на процесс
возникновения теорий, но сохранил утвер¬
ждение о проблеме как исходном пункте
развития знания. Мало чем отличается от
взглядов Поппера позиция других совре¬
менных англо-американских методоло¬
гов — Т. Куна, И. Лакатоса, Д. Агасси.
Ссылка на интуицию, иррациональный мо¬
мент в творчестве освобсЬкдает от необ¬
ходимости объяснять происхождение тео¬
рии, но остается вопрос о происхождении
проблем.В подавляющем большинстве иссле¬
дований по истории и методологии науки
причины возникновения новой проблемы
в науке ищут вне науки. Это вполне есте¬
ственно. В самом деле, если формулиров¬
ка новой проблемы уже предполагает зна¬
ние и тем самым решение проблемы, но, в
свою очередь, именно проблема является
«отправным пунктом» возникновения ново¬
го научного знания, то знание, связанное
с существованием проблемы, должно быть
вненаучным. У Поппера, например, это
знание философское или, как он говорит,
метафизическое. Объясняя возникновение
гелиоцентрической теории Коперника,
Поппер в качестве подтверждения своей
точки зрения указывает, что Коперник на¬
ходился под некоторым влиянием фило¬
софии неоплатонизма, согласно которой
Солнце должно быть центром нашего ми¬
ра. В неоплатонизме это имеет вполне
разумное объяснение. Поскольку чувствен¬
ный мир является в некотором роде ко¬пией мира идей с центральной идеей блага
(бога), то в нашем мире должно быть
нечто подобное. Ничто другое в этом ми¬
ре, кроме Солнца, не может быть бого¬
подобным, а потому Солнце следует по¬
местить в центре мироздания2. Такое объ¬
яснение кажется достаточно разумным.
Но почему тогда мы не считаем творцом
гелиоцентрического учения Аристарха Са¬
мосского или самих неоплатоников? Ответ
Поппера прост. Коперник — ученый и он
подверг это метафизическое знание про¬
цедурам проверки, соответствующим
стандартам науки3.Обращение к внешним факторам при
объяснении возникновения нового научно¬
го знания особенно заметно у Куна. • Для
него рождение нового знания совершает¬
ся обязательно вне рамок (нормальной)
науки. В своей книге «Коперниканская ре¬
волюция» он отмечает, что во времена
Коперника не существовало никаких новых
фундаментальных астрономических наблю¬
дений, которые вынуждали бы Коперника
к изменениям в астрономии. Для того что¬
бы понять коперниканскую революцию, не¬
обходимо обратиться к обстоятельствам,
лежащим за пределами астрономии4.Все эти рассуждения представляют¬
ся малоубедительными. Можно ли понять
историю науки как историю проблем?
Прежде чем ответить на этот вопрос, про¬
анализируем два научных события — соз¬
дание гелиоцентрического учения и воз¬
никновение квантовой теории, т. е. науч¬
ные революции, связанные с именамиН.	Коперника и М. Планка.Несколько предварительных замеча¬
ний. Проблемой будем называть вопрос
(или совокупность вопросов), ответом
(или решением) на который является тео¬
рия в целом. Так, например, вопрос о
том, как устроена та часть Вселенной, в
которой мы живем,— проблема для ко-
перниканской теории. Проблемой, кото¬1	Р о р р е г К. Conjectures and Refutati¬ons. Boston. 1963, p. 187.3	Там же.* К u h n T. The Copernican Revolution.
Cambridge, 1957, p. 131.Подробное обсуждение концепции Куна
см.: Гинзбург В. Л. Как развивает¬
ся наука? Замечания по поводу книги
Т. Куна «Структура научных револю¬
ций».— «Природа», 1976, № 6; Ле¬
вин А. Е. Модель науки «в первом при¬
ближении»; Грязное Б. С. Философ¬
ские «парадигмы» Т. Куна; Кедров Б. М.О	революционном характере развития
естествознания.— «Природа», 1976, № 10.
62Б. С. Гря знорую решала квантовая теория Планка, был
вопрос: прерывны или непрерывны энер¬
гетические процессы, происходящие в си¬
стемах, совершающих гармонические ко¬
лебания?От такого рода вопросов следует
отличать вопросы, ответы на которые мож¬
но найти внутри теории. Такие вопросы в
отличие от проблем, можно называть за¬
дачами. Решением задачи является неко¬
торое утверждение (или совокупность ут¬
верждений), представляющее собой пра¬
вильную часть теории. Таким образом,
проблема и задача отличаются друг от
друга не содержанием вопросов, а харак¬
тером решений (ответов): решением проб¬
лемы будет теория в целом; решением
задачи — некоторая часть теории.Различение проблем и задач позво¬
ляет разумно объяснять, почему две раз¬
ные теории (т. е. по-разному решающие
проблему) могут давать одинаковые реше¬
ния одной и той же задачи. Так, например,
все те задачи, которые можно было решать
в птолемеевской теории, можно было ре¬
шать и в коперниканской. Вместе с этим
такое различение позволяет найти объяс¬
нение и некоторым другим фактам из
истории науки. Известно, что теория Ко¬
перника давала на первых порах решения
задач, которые по качеству уступали пто¬
лемеевской теории и тем не менее она
выдержала конкуренцию с последней. Это
объясняется тем, что эти теории оценива¬
лись не по их способности решать задачи,
а по характеру решения проблемы.Если бы мы имели дело только с
аксиоматическими теориями, то введенное
различие можно было бы сформулировать
так: система аксиом дает решение проб¬
лемы; теоремы же решают задачи.Введем еще одно понятие: поризм.
В античной науке поризмом называли ут¬
верждение, которое получалось в процес¬
се доказательства теоремы или решения
задачи, но получалось как непредвиденное
следствие, как промежуточный результат.
Хотя поризм получается как логическое
следствие, но поскольку он не является
целью познавательной деятельности, для
исследователя он может оказаться нео¬
жиданным. Между прочим, это означает,
что «непредвиденность», «неожиданность»
не могут служить аргументом в пользу
нелогичности или иррациональности, а вме¬
сте с этим отпадают и аргументы, направ¬
ленные против «логичности» научных от¬
крытий. Обычно рассуждают примерно
так: если бы научное открытие было ло¬
гическим следствием имеющегося знания,оно было бы предсказуемо и тем самым
уже не было бы научным открытием. Тем
более оно не смогло бы быть неожидан¬
ным. Но так как научное открытие непред¬
сказуемо и неожиданно, то оно — нелогич¬
но. Поризм — это контрпример для такого
рода рассуждений. Отрицательные и комп¬
лексные числа появляются в системе мате¬
матического знания чисто логическим пу¬
тем, но они были открыты как промежу¬
точные результаты решения некоторого
класса математических задач. Появление
комплексных чисел было для математиков
и неожиданным и непредвиденным, но
вполне логичным событием.Теперь, после этих предварительных
замечаний, обратимся к Копернику. Для
этого воспользуемся той историко-научной
реконструкцией, которая дана И. Н. Весе¬
ловским в книге «Очерки по истории тео¬
ретической механики»5.К началу XVI в. католическая цер¬
ковь была озабочена определением дня
пасхи. Установление дня пасхи могло быть
точно переформулировано в астрономиче¬
скую задачу. Поскольку пасхальное воск¬
ресенье — это первое воскресенье после
первого полнолуния, наступающего после
дня весеннего равноденствия, задача уста¬
новления этого дня сводилась, с астро¬
номической точки зрения, к определению
дня весеннего равноденствия. Задача эта
существовала и решалась уже в теорети¬
ческой системе Птолемея. Но именно в
этой системе к началу XVI в. накопилась
ошибка определения дня весеннего равно¬
денствия в 10 дней.Точки осеннего и весеннего равно¬
денствия— это точки пересечения небес¬
ного экватора с эклиптикой. Экватор —
большой круг небесной сферы, перпенди¬
кулярный к оси мира. Центром мира в та¬
ком случае должен считаться центр Земли
или, что то же самое, наблюдатель на
Земле. Эклиптика же — это линия видимо¬
го годового движения Солнца по небесной
сфере, которая проходит через 12 зодиа¬
кальных. созвездий. В птолемеевской систе¬
ме смещение точек равноденствия не бы¬
ло объяснено. Если Земля неподвижна, то
должен быть неподвижным и небесный эк¬
ватор, жестко связанный с Землей. Непод¬
вижной оказывается и эклиптика. Это оз¬
начало, что точки равноденствия должны5	Веселовский И. Н. Очерки по ис¬
тории теоретической механики. М., 1974,
с. 77—82.
О взаимоотношении проблем и теорий6Эбыть неподвижными. В птолемеевской си¬
стеме фактическое смещение точек весен¬
него и осеннего равноденствия учитыва¬
лось в форме утверждения об изменении
угловых координат неподвижных звезд от¬
носительно точек равноденствия (или эк¬
ватора и эклиптики).Сейчас мы знаем, что смещение то¬
чек равноденствия — результат прецессии
земной оси, полный период которой со¬
ставляет 26 тыс. лет. Можно представить
себе такую возможную картину истории
науки. Предположим, что Коперник рас¬
полагал бы результатами астрономиче¬
ских наблюдений за 20—30 тыс. лет. В та¬
ком случае он тривиально обнаружил бы
циклический характер смещения точек рав¬
ноденствия. А это означало бы, что в рам¬
ках той задачи, которая ставилась, доста¬
точно было ввести в систему Птолемея еще
один дополнительный эпицикл. Таким обра¬
зом, ничто не вынуждало бы Коперника
даже ставить вопрос об устройстве Вселен¬
ной, а возникновение гелиоцентрической
теории было бы отодвинуто на неопреде¬
ленный срок. Однако Коперник мог анали¬
зировать результаты астрономических на¬
блюдений за сравнительно небольшой
период — немногим более тысячи лет.
Увидеть в этом материале непосредст¬
венно циклический процесс было просто
невозможно. Именно поэтому, согласно
Веселовскому, исходная задача, которую
решал Коперник,— поиск причин, которые
приводили к ошибке. Для решения этой
задачи он должен был избрать какую-ни¬
будь неподвижную систему отсчета. Ни
экватор, ни эклиптика для этого не годи¬
лись, так как именно их точки пересечения
и оказались блуждающими. Такой систе¬
мой он избрал систему неподвижных
звезд, что было вполне естественно. За
всю историю астрономических наблюде¬
ний, которые были известны Копернику,
никаких изменений во взаимном располо¬
жении звезд не было обнаружено. Хотя
этот шаг и был естественным, но он был
и решающим. Остановив небосвод, Копер¬
ник должен был, пусть сначала только тео¬
ретически, заставить вращаться Землю во¬
круг своей оси, ибо только так можно бы¬
ло объяснить видимое вращение небеснбй
сферы. Но тем не менее это не объясняло
перемещения точки весеннего равноденст¬
вия: экватор, жестко связанный с Землей,
при вращении Земли вокруг своей оси
оставался неподвижным.В рамках той (почти птолемеевской)
картины, которая связана с неподвижны¬
ми звездами и вращением Земли вокругсвоей оси, смещение точки весеннего рав¬
ноденствия могло быть следствием лишь
движения экватора, т. е. Земли. Коперник
и вводит, кроме движения Земли вокруг
своей оси, еще два вида движения, которые
связаны с круговым движением Земли.Подведем некоторые итоги.Во-первых, Коперник не занимался
решением проблемы об устройстве Все¬
ленной, а решал задачу определения точ¬
ки весеннего равноденствия и причин ее
смещения, т. е. задачи старой птолемеев¬
ской теории.Во-вторых, утверждение о движении
Земли получилось у него как естественное
следствие, но следствие промежуточное в
ходе решения задачи, т. е. как поризм.
Иначе говоря, возникновение коперникан-
ской теории было независимо от той проб¬
лемы, которую она решала. Более того,
сама проблема могла быть сформулирова¬
на лишь только тогда, когда теория (в си¬
лу возникновения поризма) была уже соз¬
дана. Этот пример свидетельствует, что
проблема не предшествует теории во вре¬
мени, скорее наоборот. Отсюда тривиаль¬
но получается вывод, что проблема уже
содержит в себе и свое решение, так как
оно существует в теории до существования
проблемы.Остановимся коротко на открытии
Планка. Оно интересно тем, что если Ко¬
перник изложил свою теорию в книге
«О вращениях небесных сфер», в форме
решения проблемы об устройстве Вселен¬
ной, то Планк достаточно долго сопро¬
тивлялся интерпретации своей теории в
современном квантовомеханическом духе.Чтобы не утруждать читателя компилятив¬
ным изложением истории открытия кван¬
тов, приведем выдержку из книги М. Льоц-
ци «История физики». Известно, что к кон¬
цу XIX в. были установлены два разных
закона излучения: закон Вина для корот¬
ких волн и закон Рэлея для длинных волн.
«Исходя из этого, Планк решил найти та¬
кую эмпирическую формулу, которая для
коротких волн совпадала бы с формулой
Вина, а для длинных волн — с формулой
Рэлея... С математической точки зрения,
Планк внес лишь одно существенное изме¬
нение в теорию Рэлея: интеграл, который
становится бесконечным по мере уменьше¬
ния длин волн, он заменил дискретной
суммой элементов, сгруппированных так,
что эта сумма остается всегда конечной.
Если не считать этой единственной «воль¬
ности», в остальном вся работа Планка
полностью находится в согласии со всеми
64Б. С. Грязноезаконами и формализмом классической
физики.Найдя эту удачную эмпирическую
формулу, Планк, чтобы объяснить ее,
должен был приписать физический смысл
двум константам, которые в ней появи¬
лись»6.Одна из этих констант — знаменитая
постоянная Планка. Фундаментальный вы¬
вод, который следовал из поризма, полу¬
ченного Планком, таков: «... Энергия всех
систем, совершающих гармонические ко¬
лебания, квантуется порциями Е = nhv
независимо от того, являются ли эти систе¬
мы осцилляторами вещества, звуковыми
или электромагнитными волнами»7. Более
того, из этого следовало утверждение, что
«даже если существуют какие-либо другие
энергии, то... они не могут взаимодейство¬
вать с веществом и, следовательно, не мо¬
гут быть обнаружены»®.Только после того как были сделаны
эти выводы, можно было сформулировать
вопрос о непрерывности и прерывности
энергии. В классической механике не су¬
ществует никаких ограничений для воз¬
можных значений энергии, т. е., иначе го¬
воря, энергия считается непрерывной.
В этом смысле логично, конечно, говорить,
что во времена Планка существовала про¬
блема о прерывности и непрерывности
энергии. Но эта проблема существовала как
уже решенная, и справедливость ее реше¬
ния не только не оспаривалась, но даже не
подвергалась сомнению, что эквивалентно
отсутствию такого вопроса в науке. Не
случайно сам Планк, будучи творцом
квантовой теории, одиннадцать лет спустя
после своего открытия, на Сольвеевском
конгрессе утверждал, что только испуска¬
ние и поглощение энергии дискретно,
излучение же — непрерывно. Затем он
отказался и от дискретности поглощения,
оставив это свойство только за процессом
испускания излучения.Однако оставим физику. Обратимся
вновь к вопросу: верно ли, что новая тео¬
рия возникает как решение поставленной
в науке проблемы? Ответ, как мы видим,
должен быть отрицательный. Проблема не
является первичной по отношению к тео¬
рии, а историю науки вряд ли можно по¬
нять как историю проблем. Между прочим,отсюда вытекают некоторые вполне прак¬
тические выводы. Один из них заключается
в том, что обещания ученого (или научно-
исследовательного института) решить на¬
учную проблему, для решения которой
нет еще готовой теории, не должны прини¬
маться всерьез. Серьезными научными
планами должны быть лишь планы по ре¬
шению задач, возникающих в рамках дан¬
ной теории. В противном случае мы будем
иметь дело не с наукой, а с утопией. Здесь
уместно вспомнить вывод К. Маркса, кото¬
рый он делает при анализе развития обще¬
ства: «... человечество ставит себе всегда
только такие задачи, которые оно может
разрешить, так как при ближайшем рассмо¬
трении всегда оказывается, что сама за¬
дача возникает лишь тогда, когда мате¬
риальные условия ее решения уже имеют¬
ся налицо, или, по крайней мере, находят¬
ся в процессе становления»9.То, что Маркс утверждает о развитии
общества, оказывается справедливым и по
отношению к развитию науки. Наука заня¬
та решением не проблем, а задач. Решить
проблему — это значит оказаться умным
задним числом.Приведенные выше рассуждения ес¬
тественно порождают вопрос: но зачем в
таком случае науке нужна проблема? Не
является ли она фиктивным, а потому
излишним элементом научного познания?
Отнюдь нет. Проблема — результат особо¬
го рода познавательной деятельности. Если
быть точным, то следовало бы относитель¬
но проблемы говорить, что мы ее рекон¬
струируем, но не формулируем. По имею¬
щемуся уже знанию мы должны реконст¬
руировать проблему, которую это знание
решает. Как видно из примера с Планком,
получить новое знание бывает проще, не¬
жели реконструировать проблему. Рекон¬
струкция проблемы — это способ понима¬
ния теории. Хорошо известно, что «знать»
и «понимать» — не синонимы. Нельзя по¬
нимать, не зная; но достаточно часто мы
обладаем знанием без понимания. Именно
для того, чтобы естествознание, наука во¬
обще, было не только знанием, но и по¬
ниманием, необходимо заниматься рекон¬
струкцией проблем.9	Маркс К., Энгельс ф. Соч. т. 13,
с. 7.6	Л ь о и ц и М. История физики. М., 1970,
с. 337—330.7	Б о м Д. Квантовая теория. М., 1965,
с. 34.8	Там же, с. 32.
Гео графи я«Природа», 1977, № 465Ресурсы свободного кислорода биосферыОлег Павлович Добродеев, доктор географических наук, доцент
кафедры общей физической географии и па леогео графии гео¬
графического факультета Московского государственного уни¬
верситета. Занимается палеопочвоведением, исторической гео¬
химией, процессами выветривания. Основные работы посвящены
изучению геохимии биосферы, ископаемых почв, древних кор
выветривания и новейших отложений, В «Природе» опубликовал
статьи: Ископаемые почвы — летопись природы ( 1972, № 10);
Живое вещество и оледенения Земли (1975, № 6)-Естественный баланс кислорода в
биосфере в последнее время дополнился
новой и очень мощной статьей расхода сво¬
бодного кислорода, идущего на многочис¬
ленные окислительные процессы, вызван¬
ные производственной деятельностью
человечества. Особенно много кислорода
расходуется на сжигание угля, нефти, газа
и других горючих ископаемых. В настоящее
время на это тратится около 2-10'° т сво¬
бодного кислорода в год.Известно, что добыча горючих иско¬
паемых удваивается каждые 10—15 лет.
Соответственно возрастает и расходование
свободного кислорода на их окисление.
Как сильно производственная деятельность
нарушает или будет нарушать естественный
баланс кислорода е биосфере? Исчерпаемы
ли в связи с этим ресурсы свободного кис¬
лорода? Какие процессы и районы биосфе¬
ры несут основную ответственность за под¬
держание кислородного баланса? Эти во¬
просы в настоящее время вызывают все
больший интерес. Без их решения немыс¬
лим долгосрочный прогноз влияния дея¬
тельности человека на окружающую среду.
Ответ на эти вопросы может дать только
сравнение затрат кислорода на окисление
горючих ископаемых с количественным вы¬
ражением других статей баланса кислоро¬да э биосфере. Попробуем провести такое
сравнение.Наличие в современной атмосфере
около 23 весовых процентов свободного
кислорода — явление уникальное как на
Земле, так и в космосе из-за чрезвычай¬
ной активности кислорода. Он участвует в
многочисленных реакциях, соединяясь с
углеродом, серой, железом, марганцем,
водородом и другими элементами. Выде¬
ляется же свободный кислород в значи¬
тельных масштабах только в результате
расщепления воды в процессе фотосинтеза
зеленых растений. Конечно, количествен¬
ная оценка природных статей баланса кис¬
лорода в биосфере в настоящее время
приблизительна. Количество кислорода,
продуцируемое всей растительностью
Земли, можно определить по обобщенной
схеме реакции фотосинтеза, зная массу
одного из компонентов этой реакции:СО, Н- 2Н..0 ; спет—>-СН,0 -г н,о О.,
фитомассаРеально же можно подсчитать только
массу растительности и ее ежегодной про¬3 «Природа» № 4
66О. П. Добродеевдукции. Такие детальные расчеты были сде¬
ланы в последние годы1.Использовав эти данные, нам и уда¬
лось подсчитать количество свободного
кислорода, продуцируемое растениями су¬
ши2. Оно составило около 2,6‘Ю11 т/год.
Фитопланктон океана поставляет около
0,6-101 1 т/год. Если современные под¬
счеты ежегодной продукции фитомассы
близки к истине, то продуцирование кис¬
лорода в результате реакции фотосинтеза
с единицы площади на суше более чем на
порядок превышает продуцирование кис¬
лорода в океане. Однако из-за большей
площади океана общее количество кисло¬
рода, выделяемое фитопланктоном океана,
уступает массе кислорода, производимого
растениями суши, только в 4,5 раза.Если на суше наибольшее количество
кислорода на единицу площади продуци¬
руется в экваториальном и субэкваториаль¬
ных поясах, то в океане максимальную про¬
дукцию кислорода на единицу площади
дают субарктический и умеренный пояса
Северного полушария. Это связано с тем,
что наибольшая продуктивность живого ве¬
щества на суше свойственна территориям,
наиболее обеспеченным теплом и влагой,
в океане же продуктивность зависит преж¬
де всего от обилия питательных веществ
в фотосинтезирующем слое воды. Макси¬
мальная продукция кислорода на единицу
площади в океане на порядок уступает
максимальной продукции кислороде на су¬
ше. Около половины всего фотосинтетиче-
ского кислорода биосферы производят эк¬
ваториальный и субэкваториальный пояса
Земли.Все растения Земли ежегодно про¬
дуцируют около 3,2'10м кислорода, т. е.
на порядок больше количества свободного
кислорода, расходуемого в настоящееКруговорот свободного кислорода в биосфере
(в т/год). Основная масса свободного кислоро¬
да, продуцируемого растительностью суши и
океана, расходуется на оинслейне отмирающе¬
го органического вещества. Оставшаяся часть
свободного кислорода в количестве 1,6.109 т/год,
эквивалентная массе захороненного в осадках
и не успевшего окислиться органического веще¬
ства, расходуется на окисление вулканической
окиси углерода, серы и железа осадочных по¬
род и гидросферы. Связывание свободного кис¬
лорода в количестве 2* 10ю т/год в результате
сжигания горючих ископаемых не компенсиру¬
ется другими статьями кислородного баланса
биосферы. Желтым цветом показана приходная
статья, оранжевым — расходная, красным цве¬
том показан расход невосполняемых запасов.1	Базилевич Н. И., Родин Л. К.,
Розов Н. Н. Географические аспекты
изучения биологиче с кой продуктивности.—
Материалы V съезда Геогр. об-ва СССР.
Л., 1970; Суетова И. А. География
живого вещества.— «Природа», 1975, № 2.2	В вышеприведенной схеме фотосинтеза
элементарное выражение живого вещест¬
ва значительно отличается от реальногосоотношения элементов в растительностисуши и океана. Поэтому для более точ¬
ного определения массы выделяющегосяпри фотосинтезе кислорода мы пользо¬вались геохимическими формулами жи¬вого вещества, специально рассчитан¬ными для растительности суши и океана.Подробнее см.: Добродеев О. П.
Опыт количественной оценки глобальной
геохимической деятельности живого ве¬
щества.— «Вестник МГУ. Сер. геогр.», 1974,
№ 1.
Ресурсы свободного кислорода биосферы67
68О. П. Добродееввремя при сжигании горючих ископаемых.
Обычно эти статьи прихода и расхода со¬
поставляются. Однако такое сравнение осо¬
бого смысла не имеет, так как кислород,
продуцированный растениями, почти пол¬
ностью расходуется на естественные про¬
цессы окисления в биосфере. В целом мас¬
са первичной продукции живого вещества
примерно равна количеству отмирающего
вещества. Поэтому кислород, выделенный
в процессе прироста органического веще¬
ства, должен почти полностью расходо¬
ваться на окисление отмирающей части
живого вещества за тот же отрезок време¬
ни. Реакция окисления органического веще¬
ства протекает по той же схеме, что и фото¬
синтез, но в обратном направлении. Выра¬
жение «почти полностью» имеет тот смысл,
что часть отмирающего органического ве¬
щества успевает избежать окисления, бу¬
дучи погребенным в осадочных породах.
Неизрасходованный в результате погре¬
бения части органического вещества кис¬
лород составляет фактическую приходную
статью кислородного баланса биосферы.За всю историю фотосинтеза коли¬
чество свободного кислорода, оставшееся
неизрасходованным на окисление органи¬
ческого вещества, должно быть эквивалент¬
но количеству органического углерода,
захороненного-в осадочных породах. Мас¬
са последнего, по подсчетам А. П. Вино¬
градова3, составляет 1,64-101 4 т. Следова¬
тельно, в атмосфере должно было сохра¬
ниться около 4,36-1014 т фотосинте-
тического кислорода. Это количество
почти в 37 раз превышает содержание кис¬
лорода в современной атмосфере. Избы¬
ток кислорода был израсходован на окис¬
ление железа, марганца, серы, окиси угле¬
рода, а также ряда других элементов в ко¬
ре выветривания, гидросфере и продуктов
вулканических извержений. Зная среднее
содержание серы и железа в осадочных по¬
родах, серы в водах гидросферы и массу
осадочных пород и гидросферы, можно
подсчитать количество кислорода, свя¬
занное этими элементами в стратисфере и
гидросфере. Остаток кислорода можно
считать связанным главным образом с
окисью углерода вулканических газов. Все
остальные статьи расхода свободного кис¬
лорода в истории Земли должны иметь
подчиненное значение.Рассчитанные нами таким образом
расходные статьи баланса свободного кис¬лорода в истории Земли имеют следующее
количественное выражение: окисление
вулканической окиси углерода — 2,99'
•10 14 т, окисление серы в осадочных поро¬
дах и гидросфере — 7,5■ 1015 т, окисление
железа в осадочных породах и коре вывет¬
ривания — 5-1015 т. Разница между при¬
ходной статьей и расходом свободного
кислорода в 1,18-1015 т равна массе сво¬
бодного кислорода современной атмо¬
сферы.Используя материалы геохимика
В. А. Успенского4 об интенсивности захо¬
ронения органического вещества в раз¬
личных условиях, нам удалось подсчитать
массу свободного кислорода, остающегося
в атмосфере в результате современного
захоронения (фоссилизации) органическо¬
го вещества. Оказалось, что в субаэральных
условиях (т. е. в условиях хорошей аэра¬
ции, способствующей окислению) орга¬
ническое вещество окисляется почти пол¬
ностью и поэтому весь кислород, проду¬
цируемый растениями в этих условиях,
идет на окисление отмирающего органи¬
ческого вещества. Сравнительно неболь¬
шое количество — 4,2-107 т/год остается
свободным под обширными областями
глубоководных областей океана, где даже
при низких скоростях окисления большой
путь органических остатков через толщу
воды способствует почти полному их
окислению. Значительно больше свобод¬
ного кислорода остается над шельфом и
континентальным склоном — 4,1-10® т/год,
над болотистыми районами суши —1,6*108 т/год. Больше всего свободного кис¬
лорода остается в результате захоронения
органического вещества в озерах и ре¬
ках— 9,4:108 т/год. Таким образом, рас¬
пространенное представление, что основ¬
ной поставщик кислорода — леса, оказы¬
вается неточным.Скорость окислительных процессов
возрастает с повышением температуры.
Поэтому в экваториальном, субэкватори¬
альных и тропических поясах отмирающее
органическое вещество окисляется почти
полностью. В умеренном и субарктическом
поясах низкие температуры способствуют
накоплению значительной массы мертвого
органического вещества в болотах, озерах,
поймах рек, в напочвенной подстилке.
Не случайно поэтому 99% общих запасов
торфа на Земле приходится на страны
умеренного и субарктического поясов. Бла-J Виноградов А. П. Введение в гео¬химию океана. М., 1967.J Успенский В. А. Введение в гео¬
химию нефти. Л., 1970.
Ресурсы свободного кислорода биосферы69годаря фоссилизации органического веще¬
ства в осадках этих ландшафтов и в осадках
шельфа, в атмосфере постепенно сохра¬
няется часть свободного кислорода, про¬
дуцируемого фотосинтезом.Лесные ландшафты жарких поясов
не являются, как мы уже подчеркивали,
поставщиками свободного кислорода в
атмосферу, а только ускоряют круговорот
кислорода. Здесь кислород при фотосин¬
тезе отщепляется из воды и снова почти
полностью потребляется при окислении от¬
мирающего органического вещества. Более
того, в жарких поясах расходуется основ¬
ная часть свободного кислорода на окис¬
ление железа, марганца и других элемен¬
тов в коре выветривания. Количественная
оценка этого процесса пока затруднитель¬
на, однако можно думать, что на окисли¬
тельные процессы в коре выветривания
жарких поясов расходуется кислород, оста¬
ющийся свободным при захоронении ор¬
ганического вещества в умеренных и суб¬
арктических поясах и на шельфе океана.Общее количество свободного кис¬
лорода, остающегося свободным в ре¬
зультате захоронения органического веще¬
ства, составляет около 1,55-109 т/год, т. е.
около 0,5% от всего кислорода, продуци¬
руемого ежегодно в биосфере. Эта цифра
на целый порядок меньше величины расхо¬
да свободного кислорода, идущего на
окисление горючих ископаемых.Однако надо думат^, что приходная
статья как и в прежние геологические эпо¬
хи, так и сейчас полностью расходуется на
естественные процессы окисления окиси уг¬
лерода, серы, железа и других элементов.
Если считать, что расход кислорода на
окисление этих веществ в настоящее время
пропорционален массе кислорода, связан¬
ного с ними в осадочных породах и гидро¬
сфере, то количественное выражение со¬
временного баланса кислорода примет сле¬
дующий вид: накопление свободного кис¬
лорода вследствие захоронения органиче¬
ского вещества в осадках—1,55-Ю9 т/год;
расходование свободного кислорода на
окисление вулканической СО — 1,1-109
т/год; на окисление серы — 3,0-10е т/год;
на окисление железа — 2,0-10е т/год;
на сжигание горючих ископаемых —
2,0-1010 т/год; всего расходуется
2,16-1010 т/год. Таким образом, современ¬
ный расход кислорода на сжигание горю¬
чих ископаемых значительно превышает
все естественные статьи баланса кислоро¬
да в биосфере и не компенсируется ника¬
ким другим процессом.В естественной биосфере основнымпоставщиком кислорода в атмосферу был
умеренный пояс Северного полушария,
так как именно там наибольшую площадь
занимают ландшафты болот, озер, рек, а
также шельф океана. В настоящее время
этот же пояс стал основным потребите¬
лем свободного кислорода, идущего на
сжигание горючих ископаемых прежде
всего в США и странах Европы. Метеоро¬
лог Ф. Ф. Давитая5 подсчитал, что при
ежегодном приросте добычи горючих ис¬
копаемых в 5% примерно через 160 лет
содержание свободного кислорода в ат¬
мосфере может снизиться на 25—30% и
достичь величины, критической для чело¬
века. Нужно, однако, заметить, что извест¬
ных запасов горючих ископаемых хватит
только на то, чтобы израсходовать
1/10 часть расчетной убыли кислорода.
Тем не менее это не должно успокаивать,
так как разведанные запасы горючих
ископаемых постоянно растут. Видимо,
выходом будет переход к использованию
энергии, не требующей свободного кисло¬
рода,— атомной и термоядерной.' Давитая Ф. Ф. История атмосферы
и динамика ее газового состава.— «Ме¬
теорология и гидрология», 1971, № 2.УДК 91; 546.21
геоло*м .	"Природа" 1977 N° <JПриродные скважины нефти и газаА А. ЯкубовА*ад Алекпер оглы Якубов, академик АН Азербайджанской ССР,
профессор, доктор гео ло го-минера ло гических наук. Руководи¬
тель сектора грязевого вулканизма Института геологии АН Азер¬
байджанской ССР. Ученик И. М. Губкина. Занимается проблемами
грязевого вулканизма и его связи с нефтегазоносностью. Лауре¬
ат Государственных премий СССР.С каждым годом растущей про¬
мышленности требуется все больше неф¬
ти и газа. В поисках ценного топлива
геологи стараются проникнуть все глубже
в недра Земли с помощью бурения сква¬
жин. Но информация о глубоких нефте¬
газоносных горизонтах поступает на Зем¬
лю и без бурильных установок — через
жерла грязевых вулканов.Твердые, жидкие и газообразные
продукты извержения грязевых вулка¬
нов — признанные критерии нефтегазо-
носности недр.Грязевые вулканы имеются почти на
всех континентах, но на обоих полуша¬
риях нашей планеты не найти территории,
которая могла бы сравниться с Восточным
Азербайджаном и прилегающей к нему
акватории Каспийского моря по количест¬
ву вулканов, их морфологическим призна¬
кам, разнообразию видов, по частоте и
мощности вулканических извержений.
Здесь сосредоточено 220 грязевых вулка¬
нов, почти половина всех подобных обра¬
зований мира.Они в основном приурочены к ме¬
сторождениям нефти и газа.Не случайно территория Азербайд¬
жана стала как бы природной лаборато¬
рией грязевого вулканизма в нашей стра¬
не. Наблюдения за «поведением» грязе¬
вых вулканов ведутся здесь уже почтиГрязевые вулканы и нефтегазоносные области
Азербайджанской ССР (отмечены римскими
цифрами].На врезках — группа гряэевыж вулканов, распо¬
ложенных на западе Азербайджана, и нефтега¬
зоносные области Азербайджана: I — Прикас¬
пийско-Кубинская, II —Апшеронская, III — Ше¬
махи но -Ко бы с та не кая г	IV —-Орикуринская,
V — Бакинский архипелаг; VI—Междуречье
Куры и Иори.вулканы действующиевулканы погребенныевулканы,
100 летнаюдящиеся в покое свышевулканы, образующие островавулканы подводныепредполагаемые подводные вулканы	 границы грязевулканически! областей
lpMDOQHbie счвамин,,	и	,/1
72А. А. ЯкубовРаспространение грязевых вулканов. В основ¬
ном они приурочены к районам Альпийской
складчатости.грязевые вулканыобласти Альпийской складчатости150 лет. Много лет работают на этой
территории и сотрудники нашего сектора
грязевого вулканизма Института геологии
АН Азербайджанской ССР.За это время обработаны статисти¬
ческие данные, описаны морфологические
признаки, геологические особенности,
частота и мощность извержений. Резуль¬
таты этих работ нашли свое отражение в
составленном нами «Атласе грязевых вул¬
канов Азербайджанской ССР», который
является первым исследованием такого
рода в мировой геологической литерату¬
ре. Все эти материала позволяют судить
о генезисе грязевого вулканизма и его
связи с процессами образования нефти и
газа.Однако прежде чем говорить о тео¬
ретических вопросах грязевого вулканиз¬
ма и нефтяной геологии, следует немно¬
го рассказать о самих грязевых вулканах.Морфологически они представляют
собой более или менее крупные возвы¬
шенности земной поверхности в виде усе¬
ченных конусов, вершины которых могутиметь форму от плоско-выпуклой до глу¬
боко запавшей — кальдеровидной. Верши¬
ны вулканов поднимаются до 300—400 м.
Относительная высота вулкана, • форма
склонов и кратера зависят от характера
извергаемых масс и от степени активно¬
сти грязевого вулкана.В Азербайджане встречаются на¬
земные, погребенные и морские грязе¬
вые вулканы. Морские грязевые вулка¬
ны, в свою очередь, мы подразделяем
на островные и подводные. Почти все
острова и банки Апшеронского и Бакин¬
ского архипелагов своим происхождением
обязаны грязевулканическим явлениям.
Однако море размывает их неодинаково,
в результате образуются или островные
грязевые вулканы, или подводные банки.
Объем грязевулканического материала,
слагающего эти острова, очень велик и
иногда достигает 600—800 млн м3. Фор¬
мы островов ратнообразны — от овальной
до полосчатой.Скорость размыва островов и банок
зависит от консистенции выбрасываемого
Природные скважины нефти и газа73грязевулканического материала и от ча¬
стоты извержения. Образующиеся остров¬
ки в большинстве случаев быстро раз¬
мываются. Вместе с тем имеются и такие
банки и острова, которые сохраняются
продолжительное время. Например, банка
Погорелая плита в течение почти 40 лет
представляла собой остров.В результате извержений грязевых
вулканов подчас значительно изменяется
береговая линия уже существовавших ост¬
ровов. Так, во время извержения в 1923 г.
вулкана Лось заметно поднялись над
уровнем моря глыбы пород апшеронско-
го яруса, находившиеся до извержения
под водой. При извержении в 1931 г. на
о-ве Свином был поднят на высоту до
10 м участок прилегающего морского дна
площадью 6—8 га.Деятельность вулканов поочередно
оживляется то в северных, то в южных
частях Апшероно-Куринской депрессии, к
которой они приурочены. Так, за период
с 1810 по 1839 гг. произошло 7 изверже¬
ний, причем в первую половину этого пе¬риода грязевые вулканы действовали у
юго-западного борта Апшероно-Курин-
ской депрессии, а во вторую — у север¬
ного.С 1839 по 1868 гг. произошло
20 извержений, охвативших всю терри¬
торию Апшероно-Куринской депрессии.
В последующий период до 1906 г. прои¬
зошло 24 извержения, и опять-таки сперва
в южной, а затем в северной частях
депрессии. С 1906 г. начался новый пе¬
риод активного проявления гряэевулкани-
ческой деятельности, охватившей всю
область Апшероно-Куринской депрессии с
тенденцией постепенного перехода из се¬
верной половины депрессии в южную.Максимальное число извержений
отдельных вулканов в Азербайджане за¬
фиксировано на Апшеронском п-ове — на
вулкане Локбатан (16 извержений), в
Центральном Гобустане—на вулкане
Шихзагирли (11 извержений), в Южном
Гобустане — на вулкане Бахар (8 извер¬
жений), в Бакинском архипелаге — на
74А А. ЯкубовГруппа действующи! грифонов вулкана Даш-
гиль.о-ве Булла и банке Кумани (по 7 извер¬
жений),В настоящее время в Азербайджа¬
не отмечается активизация грязевого вул¬
канизма, о чем свидетельствуют послед¬
ние извержения вулканов Локбатана,
Аязахтерма и Боэдаг-Кобийского, Там
Мардана и Сарынга.Интересна взаимосвязь интенсивно¬
сти грязевулканической деятельности с
колебаниями уровня Каспийского моря.В периоды снижения уровня моря грязе¬
вой вулканизм усиливается, и наоборот,
во время подъема морского уровня зати¬
хает или прекращается. Колебания уров¬
ня Каспия обычно связывают с вертикаль¬
ными поднятиями или опусканиями дна
моря. Следовательно, вулканы интенсивно
проявляют себя в этапы контрастных тек¬
тонических движений дна Каспийского мо¬
ря, сопровождающихся углублением Юж¬
но-Каспийского прогиба.Таким образом, подтверждается
тесная связь грязевого вулканизма с нр-
зейшими движениями земной коры. В то
же время и грязевой вулканизм, и коле¬
бания уровня Каспийского моря в совре¬
менный геологический период свидетель¬
ствуют о протекающих до сих пор вол-
Природные	ин*( нефти и газа75ДО*JEN*, .ч^*4 v4i .А «Грязевой иулиан Чайкурбанчы. Сальза, выделя¬
ющая газ, воду и густую грязь с еле заметны¬
ми пленками нефти.новых и колебательных движениях земной
коры.В районе развития грязевулканиче¬
ских очагов юго-восточного Кавказа на
площади 16 тыс. км2 сейсмическая актив¬
ность значительно слабее (до 3—4 бал¬
лов), чем за пределами этого района (до
5—7 баллов). По-видимому, частые извер¬
жения грязевых вулканов ослабляют энер¬
гетический потенциал, который способ¬
ствует проявлению землетрясений.При извержении грязевого вулкана
на поверхность выносятся твердые, жид¬
кие и газообразные продукты. Их ком¬
плексное исследование дает ценную ин¬
формацию о геологическом строении гря¬
зевулканических областей, о наличии за¬
лежей нефти и газа.Грязевые вулканы выносят на по¬
верхность огромную массу горных пород
в виде грязевулканической брекчии той
или иной консистенции. За все геологи¬
ческое время в Азербайджане вулкана¬
ми выброшено около 100—110 млрд м3
гряэевулканической брекчии, образовав¬
шей обширные покровы. Петрографиче¬
ские и стратиграфические исследования
компонентов грязевулканической брекчии
позволяют изучить возраст и веществен-
76А. А. ЯмубовГрязевой вулкан Локбатан после извержения
1 октября 1972 г. В центре светлым пятном вы¬
деляется кратерная часть вулкана.ный состав пород — выбросов грязевых
вулканов, а затем — определить страти¬
графическую глубину залегания «корня»
грязевого вулкана.Анализы показывают,, что продукты
извержения происходят из осадочных
пород преимущественно кайнозойского
комплекса, лишь незначительная их часть
связана с мезозойскими (юрскими и ме¬
ловыми) отложениями.Характерная особенность брекчий
грязевых вулканов — отсутствие следов
механической обработки кластического
материала и полная его неотсортирован-
ность.Энергичное и продолжительное
действие газа при избытке жидкой фазы
в недрах грязевых вулканов приводит
иногда к полной дезинтеграции крупных
обломков брекчий и к образованию вы¬
сокодисперсной пылеватой массы — так
называемых сопочных пелитов или илов.В твердых продуктах извержения
грязевого вулкана установлено более
70 минералогических видов, которые по
генетическим признакам могут быть раз¬
биты на три группы.К первой группе относятся мине¬
ралы, представляющие собой продукты
механического разрушения осадочных
пород. Это — полевые шпаты, кварц, слю¬
ды, минералы глин и др.Вторая группа объединяет минера¬
лы, которые генетически связаны с про¬
цессами, протекающими в твердой фазе
продуктов извержений. Эта группа может
быть подразделена на две подгруппы.
Наиболее распространены в минералах
первой подгруппы сульфаты и карбонат¬
ные образования. Во второй подгруппе
особый интерес представляет бор-улексит.Несколько особняком стоит группа
минералов —- производных термального
метаморфизма брекчии, подвергшейся
действию высоких температур горевших
газов (1000—1200°С). Минералы этой
группы образуются и в процессе искус¬
ственного обжига пород; это — клинкер¬
ные образования (силикаты кальция),
окись кальция, известково-натровые поле¬
вые шпаты и стекло.Петрографический анализ кластиче¬
ского материала и цементирующей массы
брекчии показывает, что продукты твер¬
дой фазы состоят из элементов осадоч¬
ных пород подстилающего комплекса.За последние годы в сопочной
брекчии грязевых вулканов Азербайджа¬
на выявлено около 50 элементов Перио¬
дической системы. Доминирующую роль
играют элементы группы железа и цвет¬
ных металлов. Отмечается повышенная
бороносность, а также большая концент¬
рация щелочных металлов, например ру¬
бидия и цезия. Получены новые данные и
по радиоактивности твердых выбросов
грязевых вулканов. Выявлена прямая
связь количества радиоэлементов с орга¬
ническим веществом карбонатных пород
палеоген-миоценовых и меловых пород.В целом геохимические исследова¬
ния органического вещества твердых
продуктов извержений позволяют выявить
природу битуминозных веществ, их воз¬
растное отношение к вмещающей поро¬
де. Это один из важных критериев неф-
тегазоносности недр Азербайджана, ко¬
торый можно использовать для прогноза
и в других областях распространения
грязевых вулканов в нашей стране.Геологический профиль через грязевой вулкан
Локбатан. Жерло вулкана прорывает комплекс
отложений от верхнего плиоцена до верхнего
мела, т. е. до глубины 6 км. Вулкан расположен
в сводовой части антиклинальной складки и при¬
урочен к местам тектонических нарушений.
Природныескважины нефти и газа77CtО1000-2000-Ю2пЗ3000*4000-5000-s s t
||§
am s
о sxs: iCD>1?HI!0)оо<Dс;	тпз	<Dс	Ц6000-ВЕЗптпгганефтьбрекчияЕЭЭLZH3скважины
78А. А. Якубов
Грязевой вулкан Чайкурбанчы.Грязевой вулкан Пильпиля-Ка-
радагская.
Природные скважины нефти и газа79Один иэ действующих грифонов
вулкана Дашгиль в момент раз*
рываГрифоны вулкана Киркишлак.
80А, А. ЯкубовКроме твердой фазы, грязевые вул¬
каны выделяют подземную воду, в кото¬
рой присутствует также нефть в виде
пленок. Воды обычно слабоминерализо¬
ванные, гидрокарбонатнонатриевые — ще¬
лочные, а более высокоминерализован¬
ные — хлоркальциевые. Именно такие во¬
ды типичны для нефтегазовых месторож¬
дений. В них содержатся йод, бром, бор,
количество которых в водах вулканов
изменяется в широких пределах, дости¬
гая соответственно 120, 500 и 600 мг/л.
Воды грязевого вулкана свидетельствуют
о его питании в основном за счет пла¬
стовых погребенных вод, вследствие пе¬
ресечения водоносных пластов каналами
вулканов.Связь грязевых вулканов с место¬
рождениями нефти и газа прослеживает¬
ся и по основным характеристикам га¬
зов. Они состоят, главным образом, из
метана (до 99%) с примесью углекисло¬
ты и азота. Их содержание изменяется в
зависимости от термодинамических усло¬
вий недр и тектонических особенностей
областей развития вулканизма.По содержанию в газах тяжелых
углеводородов удается определить их
принадлежность к газам чисто газовых
залежей или нефтяных месторождений.
В составе газов ряда вулканов Азербайд¬
жана, в частности Бакинского архипелага,
присутствует водород (до 0,015%), сви¬
детельствующий об их глубинности.Содержание инертных газов — гелия
и аргона — незначительно и выражается
тысячными и сотыми долями процента.Итак, продукты извержения грязе¬
вых вулканов — важный критерий нефте¬
носности и газоносности территории. Они
свидетельствуют и о генезисе грязевого
вулканизма.О генезисе грязевых вулканов и ме¬
ханизме грязевулканических явлений вы¬
сказано много предположений. В свое
время происхождение грязевых вулканов
связывали с магматическими очагами.
И. М. Губкин впервые установил связь
этих вулканов с газонефтяными место¬
рождениями.По его мнению, диапировая струк¬
тура (антиклинальная, обычно куполовид¬
ная складка), нефтяное месторождение
и грязевой вулканизм — это триединая
сущность единого целостного процесса
геологического развития области погру¬
жения и опускания Кавказского хребта.В дальнейшем учение И. М. Губ¬
кина о грязевом вулканизме развивалось
в трудах его учеников — С. Ф. Федоро-е I, П. П. Авдусина, А. А. Али-Заде, авто¬
ра этих строк, а также в работах
М. М. Зейналова, Ф. Г. Дадашева,
Ад. А. Алиева, Р. Р. Рахманова и др.
Последователи И. М. Губкина связывали
механизм образования грязевулканиче¬
ских явлений с тектоническим развитием
газонефтяных областей. Эту мысль можно
проиллюстрировать на примере Азер¬
байджана.Антиклинальные складки нефтега¬
зоносных областей Азербайджана отно¬
сятся к типу прерывистой складчатости,
где формирование отдельных куполовид¬
ных структур происходило на общем
фоне опускания депрессионных зон. Ана¬
лиз фации и мощности осадков в преде¬
лах прерывистых складок и межкуполь-
ных пространств позволяет утверждать,
что процесс складкообразования происхо¬
дил одновременно с накоплением осад¬
ков.Складки интенсивно стали подни¬
маться в плиоцене и антропогене, хотя
их зародыши были заложены еще в кон¬
це олигоцена и начале миоцена. Боль¬
шинство из пробуренных складок нефте¬
газоносных областей Азербайджана имеет
диапировый или криптодиапировый харак¬
тер, т. е. в них отмечается резкая дис¬
гармония между слоями, залегающими в
ядре складки, и подстилающими и по¬
крывающими толщами.Прерывистые складки нефтегазонос¬
ных областей Азербайджана разделены
пологими и широкими мульдами (текто¬
ническими прогибами в форме синклина¬
лей), амплитуда прогибания которых име¬
ет различные величины. В зависимости от
геолого-тектонической обстановки разви¬
тия этих мульд и прерывистых складок
создавались условия, при которых пла¬
стичные глинистые толщи из-под мульд
выжимались к ядрам антиклинальных
складок.Поскольку антиклинальные складки
начали формироваться еще с конца оли-
гоценового времени, их ядровые части
подвергались тектоническим подвижкам.
Благодаря этому ядра оказывались теми
слабыми участками, куда выжимались пла¬
стичные глинистые слои. Кроме того, по
образовавшимся в присводовой части
разрывам проникали вода и газ, как
наиболее подвижные флюиды. Пропитав¬
шись ими, глинистые отложения с мень¬
шим удельным весом и увеличивающимся
давлением прорывались на поверхность
там, где в результате роста складок об¬
разовались разрывы. Следовательно, ме-
Природные скважины нефти и гаэа61сто прорыва пластичной брекчиевидной
массы в виде грязевулканических излия¬
ний на поверхности и "Под водой предоп¬
ределялось наличием разрывных наруше¬
ний. Без них немыслимо образование
грязевых вулканов.Таким образом, первопричина обра¬
зования грязевых вулканов — колебатель¬
ные и складкообраэовательные тектониче¬
ские движения, проявления которых в ря¬
де депрессионных зон нефтегазоносных
областей имеет своеобразный и специфи¬
ческий характер. Все остальные факторы:
присутствие в разрезе пластичных глини¬
стых толщ, воды, газа и разрывов,— име¬
ют сопутствующее значение. Без тектони¬
ческих движений, приводящих к образова¬
нию прерывистых диапировых и крипто-
диапировых складок, возникновение гря¬
зевых вулканов немыслимо.По наличию пластовых грязевулка¬
нических брекчий в верхнемайкопских
отложениях (нижний миоцен) на некото¬
рых площадях Гобустана установлено, что
в этот период уже имели место извер¬
жения грязевых вулканов. Такие же брек¬
чии встречены и в разрезе миоцен-плио-
ценовых и антропогеновых отложений Го¬
бустана, Апшерона, Прикуринской низ¬
менности и Апшеронского и Бакинского
архипелагов.Присутствие пластовой брекчии в
нормальных породах кайнозоя (от олиго¬
цена до верхнего плиоцена включитель¬
но) указывает, что грязевулканическая
деятельность началась с олигоценового
времени, проявилась в среднем в верх¬
нем миоцене и продолжается в настоя¬
щее время.Грязевые вулканы располагаются
в области развития мезокайнозойских от-
лэжений и прежде всего связаны с бо¬
лее молодыми альпийскими (кайнозойски¬
ми) складчатыми областями. К ним же в
основном приурочены нефтегазоносные
провинции и области.Наиболее активная грязевулкани¬
ческая деятельность приурочена к обла¬
стям распространения более молодых
неоген-четвертичных отложений. Здесь
для грязевых вулканов характерны хоро¬
шо оформленные эруптивные аппараты и
значительные накопления грязевулканиче¬
ской брекчии. В то же время в областях
развития бол^е древних отложений гпяяе-
ву ПКННИЧ(?ГНИР поочнления пр^^ттлп ПОНЫ
малыми образованиями — сопками, саль-
зами и грифонами.В областях более древней доаль-
пийской складчатости гр.тевулклническиепроявления не встречаются. Поэтому
можно считать, что «корни» грязевых вул¬
канов находятся на относительно неболь¬
ших глубинах — до 10—11 км. Естествен¬
но, что нет никакой генетической связи
грязевулканических проявлений с магма¬
тическими очагами.Таким образом, грязевые вулканы —
прямые признаки существования мощных
залежей нефти и гаэа в недрах и бла¬
гоприятных структур для скопления этих
залежей.Однако многие вопросы грязевого
вулканизма разрешены неполностью. Поэ¬
тому исключительное значение приобре¬
тает полный комплекс геохимических
исследований всех продуктов извержения
с использованием самой совершенной ап¬
паратуры. Детальные геолого-геохимиче-
ские исследования продуктов твердой,
жидкой и газовой фаз извержений вул¬
канов необходимы для выяснения теоре¬
тических и практических вопросов пробле¬
мы грязевого вулканизма.Не меньший научный интерес пред¬
ставляют исследования, направленные на
выявление связи - грязевых вулканов с
процессами образования нефти и газа и
формированием их залежей, роли вулка¬
нов в перемещении флюидов. В связи с
этим понятна необходимость постановки
работ по моделированию процессов об¬
разования и механизма действия грязе¬
вых вулканов, изучение геохимических
процессов, происходящих в недрах.При поисках и разведке залежей
нефти и гаэа в структурах, осложненных
грязевыми вулканами, очень важно пра¬
вильно вести весь комплекс геологиче¬
ских исследований.Дальнейшее комплексное изучение
грязевых вулканов как в Азербайджане,
так и в других областях Советского Сою¬
за позволит определить направление гео-
лого-разведочных работ на выявление за¬
лежей нефти и газа в мезокайнозойских
отложениях и тем самым окажет реаль¬
ную помощь нефтяной промышленности.УДК 551.311.8
82С. С. Харкевич, П. С. Вяткин
Остров Верхотурова в Беринговом море83Сивучи на лежбищеФото В. Е. Гиппенрейтера.
84 Охрана природы«Природа», 1977, № 4Остров Верхотурова в Беринговом мореС. С. Харкевич, П. С. ВяткинСигизмунд Семенович Харкевич, доктор биологических наук,
профессор, заведующий лабораторией высших растений Биоло-
го-почвенного института Дальневосточного научного центра
АН СССР. Ботаник. Последние годы изучает растительный мир
малоисследованных северных районов Хабаровского края и Кам¬
чатской области.Петр Степанович Вяткин, старший научный сотрудник Камчатско¬
го отделения Всесоюзного научно-исследовательского института
охотничьего хозяйства и звероводства им. Б. М. Житкова, зоолог,
занимается изучением экологии и среды обитания охотничье-
промыслоеых животных морских побережий Камчатки.Научный интерес к островам в по¬
следнее время возрос в связи с разра¬
боткой по разделу международной про¬
граммы ЮНЕСКО «Человек и биосфера»
проблемы экологии и рационального
использования островных экосистем. Поэ¬
тому внимание ботаников и зоологов, ра¬
ботающих на севере Камчатской области,
привлек уединенный необитаемый
о-в Верхотурова, затерявшийся в юго-за-
падной части Берингова моря.В июле 1975 г. ботанический отряд
Биолого-почвенного института ДВНЦ
АН СССР, в составе которого находился
один из авторов статьи (С. С. Харкевич),
был доставлен на о-в Верхотурова. Ока¬
залось, что там уже ведет исследования
группа зоологов под руководствомП. С. Вяткина из Камчатского отделения
Всесоюзного научно-исследовательского
института охотничьего хозяйства и зверо¬
водства.За короткий срок (ботаники — 2 не¬
дели, а зоологи — 3 месяца) была проде¬
лана большая работа. Впервые удалось
описать растительный и животный мир
о-ва Верхотурова, Оказалось, что по бо¬
гатству видов растений и .гнездящихся
птиц—остров уникален.Остров Верхотурова расположен в
северной части пролива Литке, между
мысом Ильпинским (около 20 км) и
о-вом Карагинским (около 40 км) и за¬
нимает площадь около 700 га, входит е
состав Олюторского района Корякского
Остров Верхотурова в Беринговом море85национального округа Камчатской
области.Рельеф острова гористый. Высшая
точка не превышает 400 м над ур. м.
Климат острова холодный, морской. Силь¬
ные ветры, низкие температуры и частые
туманы препятствуют развитию древесной
растительности. Из древесных пород в са¬
мых защищенных местах, вдоль ручьев,
в виде кустарника (до 1,5—2 м высоты)
растет лишь каменная береза (Betula
ermanii), а также камчатская ольха
(Alnaster kamtschatica), которая име¬
ет в основном шпалерную форму. С мо¬
ря остров кажется покрытым плотным зе¬
леным ковром с небольшими пятнами со¬
хранившегося снега.В северо-западной части преобла¬
дает травяная растительность, характер¬
ная для океанических островов. В север¬
ной части, на песчано-галечниковой отме¬
ли, разреженная прибрежная раститель¬
ность представлена широко распростра¬
ненными приморскими видами: аммоде-
нией, чиной алеутской, крестовником
ложноарниковым и др. Выше — примор¬
ские луга, главным образом из колосня-
ка мягкого (Leymus mollis), иван-чая
(Chamaenerion angustifol i um) и ге¬
рани (Geranium erianthum), В севе¬
ро-западном углу произрастает довольно
редкий папоротник ключ-трава (Botry-
chium lunaria), особи которого отлича¬
ются здесь мощным ра*звитием,Откос древней морской террасы
покрыт красочным разнотравьем. Особен¬
но живописны лужайки, как только стает
снег.Вдоль ручьев по защищенным ме¬
стам на богатых аллювиальных дерновых
почвах растут мощные травы (высоко-
травье), среди которых увенчанный круп¬
ными зонтиками цветков выделяются дуд¬
ник Гмелина (Angelica gmelinii),
копьевидная недоспелка (Cacalia hasta-
t а), камчатская волжанка (Aruncus
kamtschaticus) с ажурными белыми со¬
цветиями и другие травы, перемежаемые
кустами ольховника и бузинолистной ря¬
бины. Около ручьев иногда встречается
и красивый щетинистый касатик (Iris se-
tosa).Плато в юго-восточной части покры¬
то злаковыми лугами с почти сплошным
припочвенным ковром из шведского кизи¬
ла (Cornus suecica) и княженики (Rubus
arcticus), отличающейся красивыми ро¬
зовыми цветками.На склонах юго-восточной экспози¬
ции — своеобразные травяно-кустарнико¬вые тундры, образованные ивами аркти¬
ческой (Salix arctica) и сетчатой
(S. ' -Hculata), вечнозеленым золоти¬
стым рододендроном (Rhododendron
aurtnin) и рядом невысоких цветущих
трав.На незащищенных, обдуваемых ме¬
стах, лишенных зимой снегового покрова
и занятых горной тундрой, растут глав¬
ным образом приземистые, распластанные
кустарники: водяника, или шикша, толок¬
нянка, багульник, голубика, брусника, а
также ивы, некоторые низкорослые злакиМестоположение острова Верхотурова в Берин¬
говом море.и некоторые виды двудольных (лапчатка,
колокольчик, паррия).Болота и осыпи на острове развиты
слабо. Из растений, наиболее характер¬
ных для осыпей, можно привести, пожа¬
луй, лишь полынь скученную, образую¬
щую небольшие подушки, увенчанные
компактными соцветиями, мак мелкоплод¬
ный с ярко-оранжевыми ■ цветками, коло¬
кольчик одноцветковый и остролодочник
длинноножковый, плодики-бобы которого
86	С С Харкев«ч П	ЗячиинПлаун альпийскимФото С С ХаркевичаРябина буэинолистная в осеннем наряде.Фото С. С. ХаркевичаСиверсия малая в цвету.Фото С. С. Харкевича.Филлодоце голубая.Фото С. С. ХаркевичаКамнеломка МеркаФото С. С. ХаркевичаКупальницы.Фото В. Е. ГиппенрейтераКняженика.Фото С. С. ХаркевичаКрестовник ложно ар ни ко вый.Фото В Е- Гиппенрейтера.
88	С. С. Харкевич, П. С. ВяткинФото В. Е. Гиппенрейтера.на самом деле сидят на длинных плодо-
ножках. Очень живописно выглядели
осыпи на южном берегу, покрытые мас¬
сой оранжевых цветков мака. На влаж¬
ных скалах и россыпях много цветущей
ложечной травы (Cochlearia fenestra¬
te) — растения, известного высоким со¬
держанием витаминов и не раз спасавше¬
го полярных путешественников от цынги.В целом, несмотря на незначитель¬
ную площадь и кажущееся однообразие
условий, флора острова отличается боль¬
шим богатством и содержит 285 видов со¬
судистых растений, относящихся к 145 ро¬
дам и 53 семействам. (На расположенных
южнее и юго-восточнее, о-вах Карагин-
ском и Командорских, которые по площа¬
ди почти в 300 раз больше о-ва Верхо¬турова, флоры сосудистых растении со¬
ставляют соответственно 400 видов 1 и
344 вида2.) Злаки представлены наиболее
богато — 27 видами, что вообще свойст¬
венно флоре Арктической области; се¬
мейство сложноцветных — 25 видами; осо¬
ковые— 23 видами; гвоздичные— 18 ви-
дами; немного им уступают розоцвет¬
ные— 15 видов; крестоцветные .и камне¬
ломковые— по 13 видов; а ситниковые,
лютиковые и норичниковые — по 11 ви¬
дов; 19 семейств представлено по одно¬
му виду.В. Н. Сипливинский3 в 1974 г. опи-1	Ворошилов В. _ Н., Г у р з е н-
ков Н. Н. и Горовой П. Г. К фло¬
ре острова Карагинского (Камчатская об¬
ласть).— В сб.: Биологические ресурсы
суши Севера Дальнего Востока, т. I, Вла¬
дивосток, 1971.2	Васильев В. Н. Флора и палеогео¬
графия Командорских островов. М.— Л.,
1957.} См.: Новости систематики высших рас¬
тений, т. i 1. Л., 1 97А .
Остров Верхотурова в Беринговом ллоре	39Таким образом, на о-ве Верхотуро¬
ва, площадь которого почти в 67 тыс, раз
меньше площади Камчатской области,
произрастает почти каждый третий вид ее
сал с этого острова эндемичный вид ро- флоры сосудистых растений,
диолы (Rhodiola krivochizhini i). Мы	На острове довольно часто встреча-этот вид не обнаружили. Там растут дру- ются белоцветковые растения-альбиносы,
гие виды родиолы. Зато нами выявлены особенно у таких видов с антоциановой
на острове новые местонахождения не- окраской венчиков, как мертензия при-
скольких эндемичных видов северной морская, лук-скород а, паррия голосте-
Азии. На галечниково-глинистых нано- бельная и др. Но в то же время клейто-
сах вдоль ручейка в южной части ост- ния остролистная имеет только розовые
рова найден сердечник Виктора (Carda- цветки, хотя на севере Камчатской обла-
mine victoris). Это самое юго-восточ- сти представлена лишь белоцветковой
ное местонахождение вида. На щебнистых формой.россыпях в северной части острова собран	Цветки некоторых видов отличают-остролодочник аянский (Oxytropis ajanen- ся очень тонким ароматом. Так, букети-
sis), считавшийся узким эндемом окрестно- ки цветков первоцвета клинолистного дол-
стей пос. Аян на Охотском побережье. Об- го сохраняют аромат плодов земляники,
наружено также самое северное местона- Цветки арктической хохлатки (Corydalis
хождение монотипного эндемичного для arctica) напоминают сирень не только по
северной Азии рода мохоцвета (Bryan- окраске, но и по запаху. Довольно силь-
90С. С. Харкевич, П. С. Виткинным ароматом, напоминающим запах лев¬
коя, отличаются цветки паррии.Богатство и разнообразие цветковых
растений, отличающихся крупными, ярко
окрашенными и душистыми цветками,
предопределяет и богатство энтомофау-
ны. В местах распространения бобовых,
особенно остролодочников, встречается
много шмелей-опылителей. Собранные на
цветках мертенэии шмели определеныA.	С. Лелеем, как Bombus albocinctus,B.	jonellus. На соцветиях кастиллеи
часто наблюдали красивую бабочку па¬
русник делосеу (Parnassius deiius),
имитирующую по окраске соцветие (оп¬
ределение В. А. Кирпичниковой). На ост¬
рове не было ни комаров, ни мошек, что
доставляло нам особое удовольствие.Не менее богато и оригинально пред¬
ставлены птицы и млекопитающие на ост¬
рове, о которых ранее было известно лишь
по рассказам бывалых людей. В августе
1971 г. состоялось первое знакомство од¬
ного из авторов'(П. С. Вяткина) с остро¬
вом и его обитателями. На этом малень¬ком кусочке суши действительно оказа¬
лось много животных, особенно морских
колониальных птиц. Удалось обнаружить
на гнездовье таких не описанных еще для
камчатских побережий видов из семейст¬
ва чистиковых, как большая конюга
(Aethia cristatel la), белобрюшка (Сус-
lorrhynchus psittacula) и конюга-крошка
(Ciceronia pusilla).В 1975 г. зоологам вновь удалось по¬
бывать на о-ве Верхотурова. На этот раз
ехали туда на три месяца (с мая по июль).В мае море оказалось совершенно
свободным от льдов, зато на острове всю¬
ду лежал снег и почти не чувствовалось
приближения весны. Однако, несмотря на
зимний холод, сюда уже кое-кто прибыл,
опередив нас. Так, на рифах у мыса север¬
ной террасы спокойно отдыхало около 200
тюленей-ларг (Phoca vitulina large). Чис¬
ленность их к июлю возросла до 700 голов,
и они заняли под лежбище рифы с запад¬
ной и южной стороны острова. Этот тю¬
лень, биологически связанный со льдами,
слишком рано образовал береговую за¬
лежку. В мае —■ июне у ларги — линька.
Это время они обычно проводят на проч¬
ных дрейфующих льдах. Очевидно, а райо¬
нах, где рано исчезает лед, тюлени вынуж¬
дены переходить на береговые лежбища.Кроме ларги на острове обитает
сивуч (Eumetopias jubatus), лахтак
(Erignathus barbatus) и морж (Odobenus
rosmarus). Сивучи с мая до наступления
холодов занимают под лежбище крупные
камни — островки у мыса Южного. Чис¬
ленность сивуча в середине лета
1975 г. достигала более 1000 голов. Среди
стада этих зверей иногда встречается лах¬
так (8—10 голое).Моржи, согласно литературным све¬
дениям, в прошлом веке постоянно обита¬
ли в водах восточного побережья Камчат¬
ки. Одно из крупных лежбищ этих зверей
располагалось и на о-ве Верхотурова. В на¬
чале XX в. залежки моржей перестали су¬
ществовать, хотя позднее отмечались еще
отдельные заходы этих животных. Изве¬
стно, что на острове в 1939 г. быдо добыто
два моржа. В 1971 г. был найден лишь
труп моржа и черепа, свидетельствующие
о существовании здесь в прошлом лежби¬
ща этих гигантских ластоногих.Раньше нас прибыли на остров и не¬
которые морские колониальные птицы:
моевка (Rissa tridactyla), тихоокеанская
чайка (Larus schistisagus) и берингов бак¬
лан (Phaiacrocorax pelagicus). Эти виды
вечно торопятся первыми занять места
Остров Веркотуровй в Беринговом море91гнездования Остальные птицы прилетели
при нас.15	мая на береговых скалистых обры¬
вах появились кайры — толстоклювая
(Uгia lomvia) и тонкоклювая (U. aalga). Че¬
рез 2—3 дня прибыли топорок (Lunga
cirrhata), ипатки (Fratercula carnicuiata),
обыкновенный чистик (Cepphus grulle), оч¬
ковый чистик (С. сагЬо) и большая конюга.
16 мая на острове впервые обнаружена
гнездовая колония глупыша (Fulmarus gla¬
cial i s) с белой окраской пера. Глупыш —
один из представителей семейства буреве-
стниковых. Колония глупыша, обнаружен¬
ная на о-ве Верхотурова,— вторая из изве¬
стных у камчатских берегов. В первой пя¬
тидневке июня прилетели конюги-крошки
и белобрюшки.С прибытием новых партий морских
колониальных птиц оживление на птичьих
базарах нарастало с каждым днем, а опе¬
рация по захвату мест гнездования приоб¬
ретала все более острые формы. Увеличи¬
лось количество ссор и драк, которые ино¬
гда кончались увечьем или даже гибелью
одного из противников. Особенно часто
такие инциденты наблюдались среди мое¬
вок и кайр.Предгнездовая суматоха на птичьих
базарах затухала постепенно при перехо¬
де птиц к мирному занятию — ремонту и
строительству гнезд, откладке и насижи¬
ванию яиц. «Ветеранам» достались гото¬
вые прошлогодние гнезда и удобные ме¬
ста, а молодым и слабым пришлось за¬
нять менее подходящие для гнездования
места.Сезон кладки яиц открыли бакланы.
Первое бакланье яйцо досталось черной
вороне (Corvus согопе), унесшей его в
клюве 6 мая. Хищением яиц, кроме черной
вороны, занимались также тихоокеанская
чайка и ворон (С. согах). Первые и ранние
кладки баклана, моевки и кайр в большин¬
стве случаев были уничтожены хищниками.
Отчасти в этом повинны сами хозяева кла¬
док. Инстинкт насиживания после годо¬
вого перерыва только начинает просыпать¬
ся. В это время большое влияние на не¬
сущихся особей оказывают не имеющие
еще кладок соседи. Когда они дружно
улетают с мест гнездовий на кормежку, то
увлекают за собой и особей, отложивших
яйца, в связи с чем гнезда с кладками ча¬
сто, хотя и ненадолго, остаются без при¬
смотра. В середине июня, когда колонии
птиц окончательно сформировались,
уменьшилось и хищение яиц. К этому мо¬
менту плотность птиц на местах гнездова¬
ния достигла максимума, откладка яицТопорок.Фото В. Е. Гиппенрейтера.приняла массовый характер, насиживание
стало постоянным и устойчивым. Особи,
потерявшие первую кладку, отложили вто¬
рую. Для выявления этой способности у
разных видов провели специальный опыт,
убрав в контрольных гнездах яйца. Оказа¬
лось, что все виды колониальных птиц
острова обладают способностью делать
вторую кладку. Однако те особи, у кото¬
рых яйца были изъяты во второй половине
периода насиживания, не смогли повторить
кладку.В конце июня появились первые птен¬
цы у баклана и тихоокеанской чайки. В пер¬
вой декаде июля началось вылупление
птенцов большой конюги и кайр, во вто¬
рой декаде — моевки, белобрюшки, ко¬
нюги-крошки, ипатки. У топорков и чисти¬
ков не удалось обнаружить птенцов. Судя
по срокам откладки и длительности наси¬
живания яиц, птенцы у них должны были
появиться в конце июля. Из-за большой
растянутости срока размножения многие
виды морских колониальных птиц досижи¬
вают свои кладки в августе. «Чемпиона¬
92ми» по продолжительности периода от¬
кладки определились опять-таки бакланы,
затратившие на это мероприятие около
двух месяцев.Любой человек, оказавшись впервые
на крупном птичьем базаре, не задумыва¬
ясь, скажет, что здесь миллионы птиц.
Действительно, огромная масса птиц, раз¬
мещающаяся на ограниченном пространст¬
ве, поражает воображение и дает преуве¬
личенное представление об их численно¬
сти.Летом 1975 г., в период откладки
и насиживания яиц, был проведен учет ко¬
личества птиц. Всего на острове было на¬
считано 120—130 тыс. моевок, до 100 тыс.
кайр (оба вида), 10—12 тыс. больших ко-
нюг, 9—10 тыс. беринговых бакланов, при¬
мерно 5 тыс. белобрюшек, менее 2 тыс.
ипаток и топорков. Остальные виды весьма
алочисленны. Тихоокеанских чаек гнез¬
дится около 150 пар, конюг-крошек — не
более 75 пар, обыкновенных чистиков —
20 пар, глупышей — 10 пар и очковых чи¬
стиков — 2 пары.Из других видов птиц на острове
гнездятся сапсан, белая и желтая трясогуз¬
ки, горный и сибирский коньки, обыкновен¬
ная чечетка, сибирский вьюрок, щур, пу¬
ночка и полевой жаворонок. Встречаются
каменушка, сибирская гага, обыкновенная
гага, большой крохаль, перевозчик, круг¬
лоносый плавунчик, горный дупель, кед¬
ровка, черная ворона и ворон. Весной на
перелете зарегистрированы многие виды
уток и куликов.Постоянно живут на острове только
три вида наземных млекопитающих — бе¬
лый песец (Alopex lagopus), горностай
(Mustela erminea) и полевка-экономка
(Microtus oeconomus). Колония белых
песцов существует издавна, но, видимо,
всегда была малочисленной. В августе
1971 г. насчитали 7 нор, занятых выводка¬
ми песца, а летом 1975 г.— только 4 норы.
Свои жилища песцы устраивают вблизи
птичьих базаров, которые поставляют им
обильную пищу в течение всего теплого
периода года. Зимой кормовая база сокра¬
щается. Песцам приходится ограничивать¬
ся потреблением полевки-экономки и вы¬
бросов продуктов моря. Запасы этих кор¬
мов весьма неустойчивы по годам и к тому
же среди зимы становятся труднодоступ¬
ными. Поэтому часть песцов уходит с
острова по льдам на материк и на о-в
Карагинский.Горностай впервые обнаружен на
острове в мае 1975 г. Возможно, здесь он
обитает давно, но из-за малочисленностиС. С. Харкевич, П. С. Вяткинего не замечали. Численность горностая в
это лето была высокая. Особенно часто
хищник встречался на восточном берегу,
среди каменистых россыпей, где гнездят¬
ся белобрюшки, большие конюги и коню-
ги-крошки. В нишах под камнями, доступ¬
ных лишь для горностая, часто находили
остатки яиц этих птиц. Хищный образ жиз¬
ни горностая вызывает опасение за со¬
хранность конюги-крошки, численность
которой за 4 года значительно уменьши¬
лась.В 20—40-х годах на о-ве Верхотурова
производился промысел ластоногих и сбор
яиц морских колониальных птиц. В течение
последних 30 лет хозяйственное освоение
биологических ресурсов здесь не произво¬
дилось. Хотя остров и необитаемый, одна¬
ко в теплый период года его посещают
довольно часто самодеятельные туристы,
охотники, а также рыбаки и моряки. Неко¬
торые из них охотятся и собирают яйца
морских птиц, что приносит непоправимый
ущерб обитателям острова.Известно, что один выстрел из ружья
на птичьем базаре вызывает переполох и
смятение среди огромного поселения
птиц. В один миг с береговых скал срыва¬
ются десятки тысяч птиц, а к подножью об¬
рыва падают сотни яиц и птенцов. На осно¬
вании этого можно судить о размерах вре¬
да браконьерской охоты. Посещение леж¬
бищ морских зверей, а тем более охота на
них, также приводит к распугиванию и рез¬
кому сокращению численности стада. Это
является одной из причин исчезновения
лежбища моржей.Благодаря своевременно принятым
мерам, этот уникальный остров со специ¬
фической островной экосистемой в 1976 г.
объявлен комплексным заказником.УДК 58; 59
Астрономия«Природа», 1977, № 4	93FG Стрелы—уникальная переменная звездаВ. П. АрхиповаКандидат физико-математиче¬
ских наукГосударственный астрономиче¬
ский институт им. П. К. Штерн¬
бергаМир переменных звезд
чрезвычайно разнообразен. Ка¬
ких только типов звездной пе¬
ременности тут ни встречается:
и пульсации, и взрывы, и
вспышки... У переменных
звезд мы сталкиваемся с явле¬
ниями строго периодическими,
повторяющимися с завидной
точностью, и совсем неперио¬
дическими, случающимися, мо¬
жет быть, лишь однажды в
жизни звезды.Число	переменныхзвезд, известных астрономам
в настоящее время, перевали¬
ло за 20 тыс. Среди них наи¬
более многочисленна группа
пульсирующих звезд — около14	тыс. Взрывные или, как го¬
ворят астрономы, эруптивны^
переменные, к которым отно¬
сятся небезызвестные Новые,
Сверхновые и другие типы
звезд, составляют сравнитель¬
но небольшую долю — около
10%.Существуют, однако, пе¬
ременные звезды, которые не
имеют аналогов — просто не¬
известно других экземпляров
такого рода, кроме одного-
единственного объекта. К та¬
ким уникальным переменным
и принадлежит переменная FG
в созвездии Стрелы северного
неба.Звезда находится в цент¬
ре симметричной, напоминаю¬
щей диск туманности, которая
по виду очень похожа на
планетарную. Туманность по¬
лучила название Хенайз 1—5
(Не 1—5) — по имени астроно¬
ма, первым ее обнаруживше¬
го. Эта сравнительно слабая
планетарная туманность диа¬
метром около полминуты дуги
имеет весьма правильную фор¬
му и довольно резкую внеш¬
нюю границу. Точно в ее цент-Фотография участка неба около
FG Стрелы. Хорошо видны ту¬
манность Не 1—5 вокруг звез¬
ды и ее спутник.ре находится очень яркая
звезда (ядро туманности), по¬
лучившая обозначение FG
Стрелы; у звезды имеется
спутник, расположенный от
нее на расстоянии 0 секунд
дуги, т. е. лежащий также в
пределах туманности.Любопытна история ис¬
следования FG Стрелы. Пере¬
менность ее блеска была об¬
наружена в 1943 г. К. Хофф-
мейстером (Зоннебергская об¬
серватория, ГДР). При сравне¬
нии современных фотографий
области неба около FG Стре¬
лы со старыми снимками, по¬
лученными еще в конце прош¬
лого века, обнаружено, чтозвезда 70 лет назад была
гораздо слабее. В 1959 г.
Г. Рихтер (Зоннебергская об¬
серватория) установил, что
блеск звезды монотонно воз¬
растает с 1928 г. Этот уни¬
кальный факт в мире пере¬
менных звезд был немедленно
подтвержден Б. В. Кукаркиным
в СССР, который нашел, что
блеск рос уже с 1098 г. Уче¬
ные многих стран сразу же
предприняли попытку восста¬
новить возможно более полно
фотометрическую историю
звезды, т. е. исследовать,
как изменялся ее блеск за пе¬
риод астрономических фото¬
графических наблюдений. .В результате кропотли¬
вого поиска и изучения всего
фотографического материала,
накопившегося в мировых
«стеклянных» библиотеках, спе¬
циалисты-астрономы (в основ¬
ном Зоннебергской, Гарвард¬
ской обсерваторий и Государ-
94В. П. АрхиповаКривая изменения блеска
FG Стрелы ■ фотографической
системе эвеэдньи величин (mg,
т. е. в синей области спектра)
за период 1890—1976 гг.ственного астрономического
института им. П. К. Штернбер¬
га) полностью воссоздали кар¬
тину изменения блеска пере¬
менной FG Стрелы — ядра ту¬
манности Не 1—5.Наиболее старые пла¬
стинки, на которых впервые
запечатлена переменная, от¬
носятся к 1890 г. Тогда она
была примерно на 5 звездных
величин, т. е. в 100 раз, сла¬
бее, чем сейчас. Скорость
подъема блеска составляла
около 0,5 звездной величины
за 10 лет.Следует особо подчерк¬
нуть, что ни у одной плане¬
тарной туманности (а их изве-Иэменение температуры FG Стре¬
лы в течение 1955—1974 гг. За
20 лет звезда охладилась бо¬
лее чем на 6000°; охлаждение
продолжается.стно сейчас около I500) до
сих пор не наблюдались
сколько-нибудь заметные из¬
менения яркости ядра, подоб¬
ные тем, которые были обна¬
ружены у FG Стрелы.После опубликования
этих результатов интерес к
FG Стрелы сразу же резко
возрос. На обсерваториях
США, ГДР, Италии, СССР на¬
чались систематические наблю¬
дения блеска и спектра звез¬
ды (автор статьи ведет такие
наблюдения FG Стрелы на
Крымской станции ГАИШ с
1967 г.). И звезда не подвела
астрономов, приоткрыв еще
Несколько своих тайн, объясне¬ние которых пока, правда,
встречается с некоторыми
трудностями. На этом мы еще
остановимся, а пока проследим
дальнейшую хронологию ис¬
следования FG Стрелы.В 1960 г. появилась сов¬
местная работа американского
и советского астрофизиков —
Дж. Хербига и А. А. Боярчу¬
ка, посвященная детальному
изучению спектра звезды за
период 1960—1965 гг. В рабо¬
те было убедительно показа¬
но, что FG Стрелы системати¬
чески и непрерывно меняет
свой спектр от раннего спект¬
рального класса, характерного
для горячих звезд, в сторону
поздних классов, свойственных
холодным звездам. Таким об¬
разом, было открыто непре¬
рывное охлаждение FG Стре¬
лы. Падение температуры
звезды за исследованный ав¬
торами период составило свы¬
ше 3000°; при этом звезда
прошла интервал спектральных
классов от В9 до А5.В той же работе была
высказана первая гипотеза о
природе FG Стрелы. Авторы
выдвинули предположение, что
звезда в нашу эпоху повтор¬
но сбрасывает оболочку, кото¬
рой суждено стать новой
планетарной туманностью. Они
подсчитали, что вторую туман¬
ность можно будет обнару¬
жить лишь через 3 тыс. лет,
когда диаметр новой оболочки
увеличится настолько, что ста¬
нет заметным на фотографиях.К сожалению, спектр FG
Стрелы до 1960 г. был неизве¬
стен. Правда, в 1955 г. на
случайно полученной спектро¬
грамме ее спектральный класс
был оценен как В4, т. е.
звезда в 1955 г. была еще
более горячей. Если экстра¬
полировать наблюдаемое из¬
менение спектра (т. е. тем¬
пературы) назад, можно рас¬
считать, что где-то в начале
нашего века, когда фотографи¬
ческие наблюдения еще только
внедрялись в практику астро¬
номии, FG Стрелы была очень
горячей звездой, подобной
обычным ядрам планетарных
туманностей, имеющим темпе¬
ратуру от 30 до 100 тыс. гра¬
дусов. Если бы можно было
снять ее спектр в ту эпоху!
Теперь же нам остается лишь
по различным косвенным фак¬
FG Стрелы — уникальная переменная звезда95там делать вывод, что ядро
туманности Не 1—5 сравни¬
тельно недавно, всего менее
100 лет назад, было очень го¬
рячей звездой, которая по ка¬
ким-то внутренним причинам
стала быстро расширяться и
охлаждаться.Дальнейшие наблюдения
спектра FG Стрелы подтвер¬
дили продолжающееся охлаж¬
дение звезды. За период
спектральных наблюдений тем¬
пература звезды упала с
15 000 до 6000°. Уменьшение
температуры звезды заметно
изменяет ее блеск, чем и
объясняется характер кривой
ее блеска. У горячей звезды,
какой была FG Стрелы в прош¬
лом, максимум в распределе¬
нии энергии излучения по
спектру приходился на область
далекого ультрафиолетового
излучения, не наблюдаемого с
поверхности Земли из-за по¬
глощения в земной атмосфере.
Блеск звезды был мал, так как
регистрировалось излучение,
далекое от максимума. При
падении температуры макси¬
мум энергии излучения начи¬
нает перемещаться в более
длинноволновую область спект¬
ра и, наконец, попадает в диа¬
пазон длин волн, регистрируе¬
мых фотопластинкой и челове¬
ческим глазом, благодаря ч^-
му блеск сильно растет. Одно¬
временно звезда краснеет,
так как ее излучение соот¬
ветствует все более холодному
источнику.Вследствие непрерывно¬
го перемещения максимума
излучения в сторону более
длинных волн увеличение
блеска FG Стрелы рано или
поздно сменяется его паде¬
нием. В видимой (желто-зеле¬
ной) области спектра макси¬
мум энергии находился в
1970 г. и затем сместился в
красную сторону. Теперь в
синей, зеленой и желтой об¬
ластях спектра блеск падает.
Зато в красной области яр¬
кость звезды еще повышается.
Однако если звезда будет
продолжать охлаждаться (а на
этот счет пока существуют со¬
вершенно различные мнения),
блеск через некоторое время
начнет падать и в этой обла¬
сти.Таким образом, FG Стре¬
лы, звезда, ярчавшая в тече¬ние 70 лет без перерыва, в
последнее десятилетие смени¬
ла этот курс на противополож¬
ный — теперь она слабеющая
звезда. Но надолго ли?Новое открытие было
сделано в начале 70-х годов.
С 1969 г. у FG Стрелы стали
наблюдаться удивительные из¬
менения в линейчатом спектре.
Как известно, линии химиче¬
ских элементов в спектрах
звезд строго соответствуют
их температуре. Появление в
спектре звезды «несобствен¬
ных», не характерных для ее
класса линий — сигнал небла¬
гополучия в ее атмосфере; как
правило, это указание на не¬
обычный химический состав.
До 1969 г. линии в спектре
FG Стрелы (все до одной) бы¬
ли вполне банальны, и вдруг
появились и начали усиливать¬
ся линии химических элемен¬
тов, обычно слабые в спектрах
звезд. Принадлежат эти линии
таким элементам, как строн¬
ций, цирконий, иттрий, нахо¬
дящимся в нейтральном и
ионизованном состоянии. Ис¬
следование Р. Крафта и его
сотрудников (Ликская обсерва¬
тория, США) показали, что со¬
держание этих элементов в ат¬
мосфере звезды увеличилось
в 5—10 раз. И произошло это
за 2—3 года! Удивительна
скорость изменений у этой
удивительной звезды: ведь
звездная эволюция обычно
имеет дело с временами
^106-|-105, на худой конец
104 лет.Линейчатый спектр FG
Стрелы в 1969—1972 гг. очень
напоминал спектр так назы¬
ваемых пекулярных звезд,
имеющих аномальный химиче¬
ский состав атмосфер. Тут-то
и задала звезда теоретикам
работу с объяснением ано¬
мальной атмосферы, состав
которой изменился в столь
фантастически быстрый срок.
Впервые в астрофизике наблю¬
дения переменной звезды да¬
ли обширнейший материал для
проверки существующих тео¬
рий химического состава и об¬
щей эволюции звеэд.Согласно большинству
гипотез, аномальный химиче¬
ский состав атмосферы FG
Стрелы объясняется как ре¬
зультат выноса переработан¬
ных (или, точнее говоря, вы¬работанных) в недрах звезды
химических элементов к ее по¬
верхности вследствие процес¬
са бурного перемешивания ве¬
щества. Однако эти гипотезы
с трудом увязываются с фак¬
том существования туманности
вокруг звезды. Получается,
что по основному своему па¬
раметру — массе — планетар¬
ная туманность около FG Стре¬
лы должна быть совсем не
обычной.Мы в настоящее время
не знаем сколько-нибудь на¬
дежно, какова масса туманно¬
сти Не 1—5. Все планетарные
туманности имеют сравнитель¬
но небольшую массу, равную
в среднем 0,1 массы Солнца.
Для объяснения же явлений,
связанных с изменением хими¬
ческого состава атмосферы FG
Стрелы, приходится, в свете
существующих теорий звезд¬
ной эволюции, считать, что
масса туманности Не 1—5 го¬
раздо больше, примерно око¬
ло* массы Солнца. По всем же
остальным параметрам — плот¬
ности, поверхностной яркости,
температуре — туманность Не
1—5 ничем не выделяется сре¬
ди обычных, так называемых
«старых» планетарных туманно¬
стей, жизнь которых уже скло¬
няется к закату.Таковы	современныеданные о природе FG Стрелы
и окружающей ее туманности.
Дальнейшие наблюдения, без¬
условно, откроют новые тайны
этого уникального объекта,
развивающегося буквально на
наших глазах.УДК 523.84
96 История науки«Природа», 1977, № 4ПИСЬМА Н. И. ВАВИЛОВА Г. С. ЗАЙЦЕВУВ нашей стране за последние десятилетия в области
хлопководства достигнуты большие успехи, которые в значи¬
тельной степени опираются на достижения науки.У истоков научного хлопководства стоит творческое
содружество Николая Ивановича Вавилова и Гавриила Семе¬
новича Зайцева. Имя Н. И. Вавилова широко известно.Г. С. Зайцев — крупнейший представитель научной школы
Вавилова и его близкий друг. Растениевод, ботаник, селекцио¬
нер, он по праву считается основоположником научного хлоп¬
ководства в нашей стране. Крупный исследователь и организа¬
тор, Зайцев воспитал целую школу ученых-хлопководов, был
создателем и первым директором Института селекции и се¬
меноводства хлопчатника Министерства сельского хозяйства
СССР (Ташкент), который теперь носит его имя.Письма Вавилова к Зайцеву относятся к периоду 1917—1928 гг. и показывают трудную, но полную оптимизма и веры
в будущее атмосферу, в которой, преодолевая самые различ¬
ные препятствия, вызванные гражданской войной и хозяйствен¬
ной разрухой, создавалась отечественная хлопководческая
наука.Академик М. X. ЧайлахянКорреспондент и адресатС. Е. РезникНиколай Иванович Вавилов имел
обыкновение начинать рабочий день с
просмотра корреспонденции. Прохажива¬
ясь от стены к стене в своем рабочем ка¬
бинете, он быстро прочитывал письма и
сразу же диктовал стенографистке ответы.
Копии исходящей корреспонденции вме¬
сте с оригиналами входящей подшивались
в специальные папки и по истечении из¬
вестного времени поступали в архив.Архив этот огромен. Достаточно ска¬
зать, что из 2 тыс. дел вавиловского фонда
не менее 100 содержат переписку директо¬
ра института, причем каждое дело включа¬
ет сотни писем. До сих пор опубликована
лишь ничтожная часть этой переписки.Однако и этот огромнейший фонд
содержит далеко не всю сохранившуюся
переписку Вавилова.Прежде всего, сюда не попали
письма, которые Вавилов писал не из свое¬
го служебного кабинета, а во время своих
многочисленных путешествий по стране
и всему миру. Он писал наспех, разумеется
от руки, и меньше всего заботился о том,
чтобы снимать копии для институтского ар¬
хива. Впрочем, и в тех случаях, когда
письма стенографировались и перепеча¬
тывались на машинке, копии их сохраня¬
лись далеко не всегда. Все сказанное от¬
носится и к переписке Н. И. Вавилова с
Г. С. Зайцевым.
Корреспондент и адресат97ГНиколай Иванович Вавилов (13 (25) .XI.1687— Гаириия Семенович Зайцев [6118] .111,1887—
26.1.1943). Рукой Н. И. Вавилова надпись: Доро- 17.1.1929).
тому Гавриилу Семеновичу Зайцеву на добрую
память от Н. Вавилова. Петроград, 3.111.1923.Вавилов и Зайцев были ровесниками
и учились в одном и том же учебном за¬
ведении — Московском сельскохозяйст¬
венном институте (ныне — Москов¬
ская сельскохозяйственная академия
им. К. А. Тимирязева), однако Зайцев по¬
ступил в институт только в 1910 г., когда
Вавилов его заканчивал.Когда с 1911 г. Вавилов развернул на
селекционной станции института, которой
руководил Д. Л. Рудзинский (1866—
1954), исследования иммунитета растений,
на станции часто бывал тяготевший к се¬
лекции студент Зайцев. Однако подлинная
дружба между ними завязалась позднее,
когда Зайцев работал в Средней Азии.Интерес к далекому Туркестану у
Зайцева пробудился под влиянием факуль¬
тативного курса лекций, который был про¬
читан в 1911 г. ученым-хлопководом
А. Е. Любченко. Летнюю практику 1912 г.
Зайцев проходил в Голодной степи, на
Опытном поле, которым руководил Миха¬
ил Михайлович Бушуев (1875—1932).Бушуев был очень строг и требовате¬
лен. Тем интереснее, что, познакомившись
с отчетом Зайцева о практике, Бушуев
написал: «Увидите сами, когда предсказа¬
ния Ваши были верны и насколько ценен
Ваш краткий, но замечательный по ясно¬
сти и солидности отчет»1.К сожалению, этот отчет не сохра¬
нился (или пока не обнаружен), и мы не
можем знать, о каких предсказаниях пишет
Бушуев, однако оценка, данная крупным
и требовательным специалистом, доста¬
точно красноречива.Осенью 1914 г. Зайцев принял при¬
глашение Бушуева занять место «полево¬
да или селекционера»2 и приступил к ра¬
боте в Голодной степи, а весной 1915 г.
засеял свои первые селекционные делян¬
ки. С этого времени началась короткая, но’ ВИР. Лаборатория хлопчатника (ЛХ).ф. Г. С. Зайцева.2 Там же.4 «Природа» № 4
98С. ЕРезникГ. С. Зайцев — студент Московского сельскохо¬
зяйственного института.на редкость плодотворная деятельность ос¬
новоположника научного хлопководства,
создателя школы советских ученых-хлоп-
ководов, основателя Туркестанской селек¬
ционной станции, которая теперь носит
название Института селекции и семеновод¬
ства хлопчатника им. Г. С. Зайцева.В 1916 г. состоялась первая экспеди¬
ция Вавилова, во время которой он обсле¬
довал северный и центральный Иран, а
затем высокогорные районы Средней
Азии, примыкающие к Памиру. Пока в
Ташкенте шла подготовка ко второй части
экспедиции, Вавилов, по своему обыкнове¬
нию, использовал время для знакомства с
сельскохозяйственными научными учреж¬
дениями Туркестана, и в частности с Го-
лодностепской опытной станцией.Первые результаты исследований
Зайцева, который работал всего второй
сезон, произвели на Вавилова большое
впечатление. Уже в это время Зайцев вы¬
явил закономерности развития хлопчат¬
ника (1919 г., публикация в 1924 г.3), по¬
лучил межвидовые гибриды, выделил пер¬спективные линии для получения ценных
сортов. С этого времени между двумя
учеными устанавливается тесный творче¬
ский контакт и глубокая дружба. Из-за
дальности расстояний (Зайцев работал в
Средней Азии, а Вавилов — в Москве,
Саратове, затем в Ленинграде) встречать¬
ся они могли нечасто и ненадолго4, и, есте¬
ственно, основной формой общения была
переписка.Письма Вавилова показывают, с ка¬
ким вниманием и заботой относился он к
своим сотрудникам, как вовлекал их в
совместную работу, как помогал словом
и делом. Ни в каких других документах
эта сторона деятельности Вавилова не от¬
ражена с такой силой, как в письмах к Зай¬
цеву.J Зайцев Г. С. Цветение, плодооб-
разование и раскрытие коробочек у
хлопчатника.— «Труды по прикладной
ботанике», 1922—1923, т. XIII, вып. 2;
«Труды Туркест. ce-пекц. станции»,
1924, вып. 1.4	С 1923 г. Г. С. Зайцев каждую зиму
от одного до двух месяцев проводил в
Ленинграде. И. И. Вавилов, в свою оче¬
редь, во время многочисленны* поездок
по стране не упускал случая хоть на
день-два заехать к Г. С. Зайцеву. До¬
стоверно известны его посещения в 1916,
1924 (дважды), 1925, 1928 гг.
Корреспондент и адресат99Из писем мы /знаем, как Вавилов
сразу же после возвращения из Памир¬
ской экспедиции посылает Зайцеву семена
растений, дает консультации относительно
выписки зарубежных научных изданий,
ненавязчивыми советами подталкивает в
определенном направлении его исследо¬
вательскую мысль.В годы гражданской войны Турке¬
стан был отрезан от Советской России.
Переписка между учеными прекратилась.
Зайцев в это время — уже директор Фер¬
ганской селекционной станции (под Наман¬
ганом). 27 марта 1919 г. станция подверг¬
лась налету басмачей и была полностью
разорена, сотрудники ограблены и разде¬
ты. Зайцев, едва избежавший расстрела,
ушел со станции в чужих рваных штанах и
галошах на босу ногу. Все уносимое им
«имущество» составляла небольшая пачка
бумаг, свернутых в трубку,— рукопись
законченной накануне статьи о закономер¬
ностях вегетационного развития хлопчат¬
ника. И все-таки в следующие дни Зайце¬
ву удалось спасти и вывезти основное бо¬
гатство разгромленной станции: селекци¬
онные семена хлопчатника. Началась геро¬
ическая борьба за возрождение станции,
а значит и всей работы по селекции хлоп¬
чатника.В крае царил голод. Площади под
хлопчатником едва достигали десятой ча¬
сти довоенного уровня, урожайность бы¬
ла низкой, а выращиваемой хлопчатник
дехкане не могли сбыть. Специалисты и
многие руководители края считали хлоп¬
ководство бесперспективным, спешили
переключиться на хлебные культуры, что
позволяло как-то держаться в голодное
время.Не имея постоянного помещения и
земельного участка, не встречая почти
никакой поддержки, перебрасываемый с
места на место, Зайцев с группой помощ¬
ников продолжал вести работу с хлопчат¬
ником и при этом сумел не потерять ни
одного сельскохозяйственного сезона.Вавилову обо всем этом ничего не
было известно, но он не забывал о Зайце¬
ве. При первой же возможности, еще не
зная, жив ли Зайцев, что с ним и где он
находится, Вавилов послал ему с оказией
письмо, в котором предлагал возобновить
творческие связи. Ряд писем 1921—1923 гг.
показывает, с какой настойчивостью стре¬
мился Вавилов вовлечь ценного работника
в орбиту исследований, проводимых Отде¬
лом прикладной ботаники.В 1922 г. Зайцеву удалось, наконец,
закрепиться в бывшем поместье некоегоИванова, в 8 км от Ташкента. Здесь он раз¬
вернул работы в большом масштабе, на¬
чал формировать свою научную школу.
С этого времени и ведет летоисчисление
Институт селекции и семеноводства хлоп¬
чатника им. Г. С. Зайцева.Зимой 1923 г. Зайцев впервые при¬
ехал в Петроград. Сохранилось несколько
его писем к жене, в которых он подробно
рассказывает о своем общении с Вавило¬
вым и дает ему восторженные характери¬
стики, в частности сравнивает с пушкинским
Моцартом, который с виду «гуляка празд¬
ный, а между тем ни у кого не получается
так дельно и толково, как у него»5.Обращает на себя внимание забот¬
ливость, с какою Вавилов снабжал Зайце¬
ва научной литературой. В условиях меж¬
дународной изоляции Советского государ¬
ства нашим ученым приходилось порой ра¬
ботать в отрыве от общего движения ми¬
ровой науки. Во время зарубежных поез¬
док закупка литературы представлялась
Вавилову не менее важной, чем сборы се¬
мян. За короткий срок в Отделе, а позже
Институте прикладной ботаники (а затем
уж ВИРе) была создана уникальнейшая
библиотека по растениеводству. Из публи¬
куемых писем видно, что Вавилов заботил¬
ся не только о библиотеке «своего» ин¬
ститута, но о всех научных сельскохо¬
зяйственных учреждениях страны, которые
стремились вести работу на уровне ми¬
ровой науки.Вавилов ввел Зайцева в штат Отдела
прикладной ботаники, и с этого времени
творческие связи двух ученых стали еще
более тесными. Письма дают ясное пред¬
ставление, с какой заботливостью Вавилов
снабжал Зайцева всем, чем только мог,
представляя в его распоряжение и необ¬
ходимую литературу, и семенной матери¬
ал, и свои обширные связи с учеными все¬
го мира. Зайцев, как видно из писем, в
свою очередь, выполняя поручения Вави¬
лова, присылал семена южных культур,
давал советы по различным вопросам
хлопководства, вел плановую работу по
географическим опытам и другим коллек¬
тивным исследованиям, проводившимся
Институтом прикладной ботаники.Особый интерес представляют
письма из Афганистана.По пути в Афганистан Вавилов оста¬
новился у Зайцева, к нему вернулся по
окончании экспедиции и его же использо-5	Архив М. Г. Зайцевой.
100С. Е. Реэнинвал в качестве основного связующего зве¬
на с Родиной: корреспонденцию и посылки,
отправлявшиеся по каналам полпредства в
Ташкент, получал по поручению Вавилова
Зайцев. И именно ему Вавилов сообщал в
первую очередь о всех перипетиях свое¬
го путешествия. В архиве Зайцева сохра¬
нился ряд писем и телеграмм из Москвы и
Ленинграда, вызванных тревожными слу¬
хами, будто Вавилов в Афганистане погиб.
Сотрудники и близкие Вавилова справед¬
ливо полагали, что именно Зайцев должен
быть осведомлен о судьбе вавиловской
экспедиции.О степени доверия Вавилова к Зай¬
цеву говорят письма, в которых обсужда¬
ется вопрос о выборе места для вновь
открывавшегося Среднеазиатского отде¬
ления Института прикладной ботаники.
Мнения специалистов разошлись, и Вави¬
лов от своего имени и от имени ученого
совета Института уполномочил Зайцева
принять ответственное решение.В Зайцеве Вавилов видел ученого,
способного воспринять и творчески ис¬
пользовать самые крупные научные идеи
своего времени. Именно этим объясняется
насыщенность публикуемых писем науч¬
ной информацией, обсуждение в них са¬
мых сложных и спорных в то время во¬
просов генетики, ботаники, биогеографии
и особенно обобщений самого Вавилова.
Ознакомившись с законом гомологических
рядов в наследственной изменчивости,
Зайцев высказал, по-видимому, какие-то
замечания или сомнения. Ответом на них
явилось письмо от 5 декабря 1920 г., по¬
зволяющее лучше, чем это было возможно
до сих пор, уяснить взгляды Вавилова на
важнейшие проблемы эволюционной тео¬
рии и теории наследственности и, в том
числе, на закон гомологических рядов.
Это обстоятельство особенно важно в виду
того, что слишком краткие формулировки,
употребленные в первой редакции закона
гомологических рядов, послужили пово¬
дом к нападкам на Вавилова, обвинявше¬
гося в антидарвинизме, в следовании тео¬
рии голландского ботаника Лотси, кото¬
рый утверждал абсолютную неизменяе¬
мость генов. Между тем уже в письме от
5 декабря 1920 г. Вавилов характеризует
взгляды Лотси, как «слишком поверхност¬
ные».Публикуемые письма проливают свет
на формирование и других крупных обоб¬
щений Н. И. Вавилова, особенно на генезис
его теории центров происхождения куль¬
турных растений.В январе 1929 г. по инициативе Вави¬
лова в Ленинграде состоялся Всесоюзный
съезд по генетике, селекции, семеновод¬
ству и племенному животноводству. Один
из ведущих докладов на этом съезде —
«Пути селекции» — Вавилф просил сделать
Зайцева. Вавилов вел неустанную борьбу
за внедрение научных методов в практиче¬
скую селекцию. Однако некоторые селек¬
ционеры-практики относились к этому
скептически, больше полагаясь на интуи¬
цию, чем на точное знание и строгую на¬
учную методику. Вавилов стремился пре¬
вратить селекцию из искусства, доступно¬
го особо одаренным людям, в науку и да¬
же своеобразную отрасль сельскохозяй¬
ственного производства. Крупный ученый-
теоретик, лучший в мире знаток хлопчат¬
ника, Зайцев в то же время был выдаю¬
щимся селекционером. Уже в 1929 г. пред¬
стояло засеять его сортами половину всех
хлопковых площадей в стране. Его доклад
о путях научной селекции должен был
выполнить именно ту пропагандистскую
роль, на которую рассчитывал Вавилов.Но Зайцев не успел выступить с этим
уже подготовленным докладом. По доро¬
ге на съезд, в поезде, у него начался
приступ аппендицита, который не был
своевременно распознан. Повторный при¬
ступ случился в Москве, тут же была сде¬
лана операция, но она запоздала. Начав¬
шийся перитонит за две недели свел в
могилу человека, едва перешагнувшего
сорокалетний возраст...Гавриил Семенович Зайцев умирал
в полном сознании, нисколько не обманы¬
ваясь относительно своей участи. Продик¬
тованное им «Завещание» — редкий по
трагической красоте документ, говоря¬
щий о неиссякаемой силе духа. Завеща¬
ние начинается словами:«Вавилову H. И., сообщить, чтобы
принять меры привести в порядок ра¬
боты...»6К сожалению, ответные письма Зай¬
цева Вавилову не обнаружены. Это тем бо¬
лее досадно, что Вавилов дал им очень
высокую оценку. На траурном митинге он
говорил:«Постоянная работа над собой, без¬
остановочное движение вперед, постоян¬
ная учеба — это свойство, Так редко встре¬
чающееся, было поразительно связано с
личностью Гавриила Семеновича, и под¬
нимало его исследовательскую работу на
исключительную высоту.6 Там же.
Корреспондент и адресат101Г. С. Зайцев со своей будущей женой Лидией
Владимировной Быковой....Я с 1916 г. вел довольно большую
переписку с Гавриилом Семеновичем и
здесь передо мной часть писем, взятых
за последние годы. Надо сказать, что
письма Гавриила Семеновича были, в сущ¬
ности, всегда как бы отчетом. Эти письма
бывали иногда в 12—15 страниц и письма
эти являлись всегда целым событием. Они
передавались из одной секции в другую.
Все те, кто интересовался хлопчатником
или общим изучением культурных расте¬
ний, всегда находили в этих письмах чрез¬
вычайно интересные подходы, и попросту
говоря, эти письма были обычно целым
событием, которое подвигало работу ин¬
ститута» 7.Возможно, какая-то часть писем Зай¬
цева Вавилову сохранилась у бывших ра¬
ботников ВИРа.Публикуемые письма почерпнуты из
четырех различных источников. Подавля¬
ющее большинство воспроизводится сподлинников, обнаруженных в лаборато¬
рии хлопчатника ВИРа, несколько писем,
подлинники которых не обнаружены, вос¬
производятся по копиям, хранящимся в
Ленинградском государственном архиве
научно-технической документации (фонд
9707), короткие открытки 1926—1927 гг.
хранятся у Ю. Н. Вавилова и, наконец,
заключительное письмо — у М. Г. Зайце¬
вой.Здесь публикуется лишь часть обна¬
руженных писем. Содержание других мы
постарались кратко охарактеризовать в
этой статье. Опущенные места в тексте пи¬
сем помечены многоточием в угловых
скобках. При публикации писем воспро¬
изводится лишь дата и место отправки.При подготовке примечаний я руко¬
водствовался указаниями и советами
М. Г. Зайцевой, Л. И. Савиновой, Ф. X. Бах-
теева и некоторых других лиц, которым
приношу благодарность. Пользуясь слу¬
чаем, я обращаюсь ко всем, кому что-
либо известно о судьбе писем Зайцева к
Вавилову, сообщить в редакцию «При¬
роды».УДК 92 Вавилов; Зайцев7 Там же.
102«Природа», 1977, № 4Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву20.ХI.[191 7 г.]
г. СаратовМногоуважаемый Гавриил Семенович.Письмо Ваше получил. < ... >Очень рад, что Вам так стройно
удалось схватить полиморфизм кунжута.
Вероятно, это только схема, а форм еще
больше. Но, во всяком случае, так как
Вы разобрали кунжут, нужно бы разоб¬
рать и другие растения. Вместо хаоса
сортов надо же когда-нибудь иметь опре¬
деленную ботаническую классификацию
для них. И Ваш кунжут пример того, как
надо обрабатывать сорта. Если будете
подробно описывать формы, непременно
сопроводите их рисунками или фотогра¬
фиями. Преподавая сейчас растениевод¬
ство, мог убедиться в полном недостат¬
ке их для большинства растений. И кун¬
жут, конечно, одно из таких неизучен¬
ных растений.Я жалею, что мало послал Вам се¬
мян (хотя и из всех образцов, что име¬
лось у меня), м[ожет] б[ыть] Вы что-
нибудь нашли [бы], высеявши большее
количество. Для меня же это мертвые
образцы: во всяком случае только зер¬
новые.Вот если бы таким образом обрабо¬
тать хлопчатник?Практикантов Вам найдем, но Вы
заранее пришлите условия. Студентов сей¬
час мало, но студенток достаточно.Возможно, что с половины будуще¬
го года я перееду в Отдел прикладной
ботаники в Петроград, куда меня избра¬
ли помощником заведующего1.Ваш Н. ВавиловПривет Вашей супруге!P. S. Учеба, к[отор]ую приходится нала¬
живать, не дает времени обработать как
следует собранный материал. Памир, куда
я попал в 1916 г. после посещения Го¬
лодной степи, оказался очень любопыт¬
ным целым оазисом эндемических форм
пшеницы, гороха, чины, проса. Оконча¬
тельно обработал только вопрос о про¬
исхождении ржи, [очерк о] к[отор]ой,
вероятно, скоро будет напечатан; с пе¬чатанием у нас было не лучше. Так,
напр[имер] очерк о Персии у меня печа¬
тается уже год, а когда выйдет и сам
не знаю2.' Н. И. Вавилов был избран помощником за¬
ведующего Отделом прикладной ботаники
сельскохозяйственного ученого комитета
осенью 1917 г.2	Работа неизвестна.29.V.1920 г.Петроград
Многоуважаемый Гавриил Семенович!Пользуюсь оказией получить сведе¬
ния о Вас. Где Вы, в Намангане ли, в
Голодной степи или еще где-либо? Как
идут Ваши работы с кунжутом, хлопчат¬
ником? Если да1, то пошлите, почта до
нас из Ташкента доходит.Что нового в Туркестане по части
селекционной и опытной работы. Как
живут Малыгин2, Шредер3, Бушуев4, Нав¬
роцкий5.Здесь много воды утекло. Умер
Регель6, Альбгаузен.Пришлось вступить заведующим От¬
делом прикладной ботаники7. Понемногу,
хотя и плохо еще, существуем. Напеча¬
тал недавно книгу «Иммунитет растений
к заболеваниям»8, которую пошлю Вам,
если только узнаю Ваш адрес.Подготовляю данные к определи¬
телю < Нрзб культурных растений и
кое-что по части генетики. На днях устра¬
иваем съезд селекционеров в Саратове9,
пошлем Вам маленький предварительный
проспект. Пока еще в Петербург не пе¬
реехал. Думаю только 'в 1921 г.10
Читаю в Саратовском университете на
Агр[ономическом] ф[акульте]те.Очень рад буду, если Вы завяжете
более тесные отношения с Отделом
прикладной] ботаники. Хотели бы
<...> открыть маленькое отделение в
Туркестане и, буде Вы того пожелали,
Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцевуюзпри Вашем селекционном отделе, пошлем
Вам материал, средства и практикантов.Сразу, конечно, этого не наладить,
но надо бы подготовиться к этому.Всем в Туркестане приветВаш Н. ВавиловТ. е. если имеются опубликованные ра¬
боты.■' Василий Степанович Малыгин—агроном,
в то время —помощник заведующего Го-
лодностепской опытной станцией.' Рихард Рихардович Шредер (1667 —
1943) —основатель и руководитель Тур¬
кестанской опытной станции, председатель
Туркестанского общества сельского хо¬
зяйства. Впоследствии академик.; Михаил Михайлович Бушуев ( 1875;—
1932) —агроном, основатель и руководи¬
тель Го ло дно степс кой опытной станции.5	Евгений Львович Навроцкий (1866—
1921) —селекционер хлопчатника, вы¬
вел знаменитый сорт «Русский», кото¬
рый после его смерти получил на¬
звание «Навроцкий» и в течение ря¬
да лет был широко распространен в
производстве. В 1913—1920 гг. заве¬
довал селекционным отделом Андижан¬
ской опытной станции.6	Роберт Эдуардович Регель (1867—
1920) —заведующий Отделом приклад¬
ной ботаники Сельскохозяйственного
ученого комитета в Петрограде, учи¬
тель и друг Н. И. Вавилова.7	Н. И. Вавилов был назначен заве-
дующим Отделом прикладной ботаники
после смерти Р. Э. Регеля*9 Вавилов Н. И. Иммунитет расте¬
ний к инфекционным заболеваниям. М.,
1919.9	III Всероссийский съезд селекцио¬
неров состоялся в Саратове в июне1920 г.10	Н. И. Вавилов окончательно при¬
ступил к работе в качестве заведую¬
щего Отделом прикладной ботаники в
марте 1921 г.5.Х 11.1920 г.СаратовМногоуважаемый Гавриил Семенович.Ваше письмо от 10/IX увидел толь¬
ко третьего дня, вернувшись после 2'/г
месячной поездки в Воронеж, Петроград
и Москву. Первое Ваше письмо не полу¬
чил. Гомологические ряды1 послал Вам —
не знаю получили ли. «Иммунитет» по¬
шлю завтра. Другие работы о происхож¬
дении гладкоостых ячменей, о происхож¬
дении культурной ржи, сводка работ по
пшенице в печати, что выйдет, все, конеч¬
но, пошлю, так как почта к[ак] б[удто]
начинает правильно функционировать.Прежде всего к Вашему сведению
сообщаю о положении дел с Отделом
прикладной ботаники. Я твердо решил из
Саратова перейти в Петроград, где поми¬
мо заведования Отделом выбран про¬
фессором] Петроградского Агрономиче¬
ского] ин[ститу]та и Стебутовской Акаде¬
мии (так наз[ываются] бывш[ие] сельско¬
хозяйственные курсы, объединенные с Ка-
менноостр[овскими]). Почти вся лаборато¬
рия (12 человек персонал) из Сара¬
товского] у[ниверсите]та переходит со
мной в Петроград, где мы устраиваем
лабораторию (генетическ[ий] ин[ститу]т) в
Царском Селе. В Петрограде будет толь¬
ко музей, библиотека, справочный отдел,
хранилище сортов и издание трудов, в
в Царском Селе лаборатории, поле, веге¬
тационные] домики-оранжереи. Кстати,
Отдел переехал с Вас[ильевского] острова
на Морскую 44 в более удобное поме¬
щение 2.К началу марта думаю окончатель¬
но перебраться в Петроград, куда и про¬
шу уже посылать письма с февраля.Много всяких планов. Хочется сде¬
лать отдел нужным учреждением, воз¬
можно полезным для всех, собрать со
всего света сортовой материал, привести
в порядок, сделать из Отдела хранилище
всех богатств культур[ной] флоры, нала¬
дить издание «Flora culta»3, ботанико¬
географического изучения всех с[ельско]-
х[озяйственных] растений. Не знаю, что
выйдет, в особенности в условиях голода,
холода. Но хочется попытаться.Я был бы рад, если изучение хлоп¬
чатника, кунжута, м[ожет] б[ыть] Маша Вы
взяли бы на себя в смысле ботаниче¬
ской обработки (равно как географиче¬
ской и генетической). Все, что можно с
нашей стороны, мы сделаем (литература,
суммы на работу, на сотрудников, на
возможности командировки в районы для
сбора и изучения, заграницу). Это все
возможно соединить и с Вашей работой
станционной и в университете4. Кстати,
Ваш адрес очень неясен и я даже не
знаю, продолжаете ли Вы работу на Го-
лодностепской станции. Напишите более
точный адрес, пока я направляю письмо
с оказией. Может быть, летом Вы смог¬
ли бы приехать в Питер, для Вас
поездка была бы небезынтересна, кста¬
ти в мае Всероссийский] ботанический
съезд в Петрограде. Обо всем тогда бы
переговорили и более конкретно. Мне
очень хочется вовлечь Вас в работу От¬
дела прикладной ботаники. У Вас уклон
в работе синтетический и широкий. Не
104Н. И. Вавилов — Г. С. ЗайцевуВ этом здании помещалась Туркестанская селек¬
ционная станция, основателем и первым дирек¬
тором которой был Г. С. Зайцев.знаем Ваших планов, но было бы очень
для дела хорошо, если бы Вы взяли в
нашем отделе на себя разработку не¬
которых южных культур.Уже с 1921 г. мы поставили в сме¬
ту, кажется 1 '/2 мил[лиона] на опыты и
исследования в Туркестане, по соглашению
с К. И. Пангало5. Часть сумм могла бы
быть переведена в Ваше распоряжение.
У Константина] Ивановича] будет идти
часть работ для Отдела (напр[имер], с
Aegilops6) и ассистентка К. И., одна из
моих лучших учениц, с к[отор]ой и по¬
сылаю письмо (Галя Михайловна Попо¬
ва7).К сожалению, с переездом в Пет¬
роград поначалу много будет организа¬
ционной работы, хотя относительно
меньше, чем обычно, так как на 3/4 все
уже имеется (персонал, помещение, биб¬
лиотека и часть материала), поэтому сра¬
зу многого не сделаешь. В частности, и
с печатанием (хотя бумага и имеется).Во всяком случае, если приедете
[в] Петроград, устроим с жильем, и де¬ла Вам будет много. В смысле книг по
1917 г. мы получали все, а к маю, мо¬
жет быть, получим и новые издания. Кста¬
ти, я видел уже кое-что (правда немно¬
гое) за 1918—1920 гг. Генетика уходит в
цитологию — это совершенно определен¬
но. Хромосомы, Verkoppelung®— вот
главные темы за 1918—1920 гг. в Аме¬
рике и Германии.Вы сообщили много любопытногоо	гибридах хлопчатника. Надо бы все
это опубликовать. Если трудно в Турке¬
стане, м[ожет] б[ыть], мы сумеем сде¬
лать в Петрограде, где, пожалуй, типо¬
графские] дела обстоят лучше, чем где-
либо в России.Относительно Ваших замечаний о
гомологических] рядах, за к[отор]ые
очень признателен, хотелось бы сказать
следующее.В коротком 50-мин[утном] докладе
на съезде нельзя было .подробно все
развить. Подготовляю большую работу на
эту тему. Конечно, как генетику, мне из¬
вестно хорошо, что один признак может
быть и доминирующим, и рецессивным
(я бы сказал больше, для рядов призна¬
ков это общее явление у многих расте¬
ний). И у нас в лаборатории работа с
пшеницей, овсом, ячменем обнаружила
Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву105ряд таких примеров. Делая обобщение,
мне хотелось в первую очередь выдви¬
нуть общую морфологическую и физио¬
логическую схему изменчивости. Что при¬
знаки морфологические, равно как физио¬
логические] могут и при внешней одно¬
родности быть разнородны генетически,
это само собой разумелось, но самое
любопытное, что и в типах «генного»
состава для признаков есть правиль¬
ность в растительном мире. Так, и у
овсов и пшениц есть остистость рецес¬
сивная и остистость доминирующая, есть
группы спаянных признаков и мендели-
рующих etc. «Признак» есть условная сту¬
пень в анализе формы, условно на ней
пришлось остановиться9.Мы продвинулись значительно даль¬
ше того немногого, что опубликовали в
докладе. Боюсь, что дошли до дебрей
основ систематики родов и семейств,
но и суть обобщения была направлена в
сторону систематики. В самой систематике,
а мы с ней много возимся, многое ста¬
ло очень просто. Но суть дела не в ком¬
бинациях, а именно в параллелизме цик¬
лов варьирующих признаков. Что общего
у хвойных с злаками, или у тыквы и ар¬
буза с пшеницей — а циклы изменчивости
во многом сходны.Таких параллелизмов бездна и у
грибов и у животных, их легко находить
в любой подробной монографии боль¬
ших групп и даже родов.) Читая Muta¬
tions Theorie10, приглядываясь к «мута¬
циям», видишь, что ведь в сущности они
все идут ортогенетическими рядами.В «Пангенесе» de Vries даже гово¬
рит об этом параллелизме, но в самой
общей форме, не останавливаясь на этом.
А между тем, действительно, так многое
становится просто и в самой генетике и
систематике.Лотциановские1 1 взгляды я не со¬
всем разделяю, они слишком пока по¬
верхностны, хотя склонны отрицать даже
мутации типа «утери». Правда, ничего не
остается как быть в большей или мень¬
шей мере «лотцианцем», Кернер-то '2 был
очень скромен и ограниченно понимал
роль гибридизации в видообразовании.Задания Отдела п[рикладной] бо¬
таники я представляю себе, по всей ве¬
роятности, иными, чем Р. Э. Регель. Мне
хотелось бы прежде всего сосредоточить
внимание на воздел[ываемых] растениях.
В последние годы Отдел занимался бо¬
лее всего чистой ботаникой (флора при¬
озерного края). Volens nolens это при¬
дется довести до конца (в чем, правда,несколько сомневаюсь). Но суть не в
программе, а в том, что факти¬
чески можно будет сделать.
Как лично смотрю на эти задания, ког¬
да-то излагал в вступительной] лекции в
Саратове13, к[отор]ую Вам посылаю, если
она Вас поинтересует.Как работа с кунжутом? Было бы
очень хорошо, если Вы написали бы
сводку по нему с классификацией. При¬
ложу все усилия, чтобы напечатать ее в
«Трудах по прикладной] бот[анике]».
К хлопку, вероятно, уже возвращаются.
В центре о нем только и разговоры, и
Туркестанцам им еще придется всерьез
поинтересоваться.Всего лучшего. Очень .буду рад Вашимписьмам
Ваш Н. Вавилов
Посылаю 1-й выпуск Трудов селек¬
ционного] съезда14. Было бы очень хоро¬
шо, если бы Вы смогли по кунжуту по¬
добрать материал для витринки в со¬
цветиях, гербар[ных] экземплярах и об¬
разцах семян с Вашим определением. Мы
бы в музее Отдела смогли бы по кун¬
жуту иметь представление о расовом
составе. Такие таблицы у нас составля¬
ются и частью составлены по многим ра¬
стениям.1	Вавилов Н. И. Закон гомо л огиче с ки ж
рядов в наследственной изменчивости.
Доклад на III Всероссийском селекци¬
онном съезде в г. Саратове 4 июня
1920 г. Саратов, 1920.2	Благодаря энергии Вавилова ему уда¬
лось получить для Отдела прикладной бо¬
таники здания бывшего Министерства
сельс кого хозяйства.3	Первый том «Культурной флоры СССР»
вышел в свет в 1935 г. Как видим, за¬
мысел этого издания восходит еще к1920 г.4	В 1920 г. в Ташкенте был основан
Среднеазиатский государственный универ¬
ситет (САГУ), ныне Ташкентский государ¬
ственный университет, в котором Зайцев
основал кабинет, а затем кафедру хлоп¬
ководства.s Константин Иванович Пангало (1883—
1965) — селекционер, специалист по бах¬
чевым культурам, друг и ученик Вавило¬
ва, впоследствии доктор сель с ко ко зяй ст-
венн ых наук.6	Aegilops —дикое растение семейства
злаковых, ближайший родич пшеницы.7	Галя Михайловна Попова —ботаник и
селекционер, профессор, доктор сельско¬
хозяйственных наук, ученица Вавилова.e Ver ко рре I ung (нем.) —букв.: объедине¬
ние, здесь употреблено в смысле:
сцепление (признаков).
106Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву9	Здесь в немногих словах Вавилов да¬
ет разъяснение своих взглядов на обще¬
биологическое и эволюционное значение
закона гомологических рядов. Впоследст¬
вии некоторые научные противники Вави¬
лова, используя слишком краткие форму¬
лировки первой редакции «закона...»,
критиковали Вавилова за якобы механи¬
стическое отождествление гена с призна¬
ком, усматривали в его законе «антидар-
виновские» (лотсианские) тенденции.
Публикуемое письмо ясно показывает,
что Вавилов никогда не придерживался
таких примитивных взглядов.10	Речь идет о двухтомном труде гол¬
ландского ботаника Гуго де Фриза
( 1848—1935) «Мутационная теория».11	Ян Паулус Лотси (1867—1931) —гол¬
ландский ботаник, автор теории, согласно
которой эволюция обусловливается исклю¬
чительно перекомбинацией неизменяемых
генов благодаря скрещиваниям.12	Антон Кернер (1831—1898) —австрий¬
ский ботаник.13	Вавилов Н. И. Современные зада¬
чи сельскохозяйственного растениеводства.
Вступительная лекция в Курсе частного
земледелия, читанная в сентябре 1917 г.
на Саратовских высших с.-х. курсах. Са¬
ратов, 1917.14	Труды III Всероссийского селекционно¬
го съезда. Вып. 1. Саратов, 1920.28.XI.1922 г.[Петроград]
Дорогой Гавриил Семенович.Получил Ваше письмо от 3 ноября.
Отвечаю по порядку. У нас есть много
бюллетеней по хлопчатнику. Все, что име¬
ется в дубликатах, а, по-видимому, очень
многое, будет представлено Вам. Мы счи¬
таем, что Вы ведете всю работу по
хлопчатнику, и поэтому считаем своим
долгом снабдить всем, чем только воз¬
можно. Кроме того, вся коллекция по
хлопчатнику, которую удалось получить,
может быть передана Вам. Посылать по
почте не хотелось бы, но с бюллетенями
это еще можно сделать. Завтра дам рас¬
поряжение о пересылке Вам дубликатов
бюллетеней по хлопчатнику.Относительно Вашей поездки в
Америку думаю следующее. По сущест¬
ву она даст Вам очень мало. Мне при¬
шлось быть в главных хлопковых райо¬
нах, видеть работу Вебера и др. в Юж¬
ной Каролине. Все чрезвычайно просто,
немудрено, и учиться в сущности нече¬
му. Вышла хорошая сводка по селекции
в Америке, своего рода Фрувирт1 для
Америки, Хейеса2. Я его внимательно
проштудировал и был удивлен отсутст¬
вием работ по хлопчатнику. Обратился сзапросом к автору, которого хорошо
знаю, почему он пропустил работы по
хлопчатнику, оказывается, серьезного ни¬
чего нет, а работа Воллса3 в Египте не¬
сравненно выше, и если бы стоило куда
ехать подучиться, то, пожалуй, только в
Индию. Болле бросил работу и в настоя¬
щее время находится в Англии. Но, ко¬
нечно, поездка расширит горизонты,
и отказываться от нее не стоит.Подсоберете коллекцию, может
быть, дикарей. Когда определится точно,
сообщу Вам ряд адресов и напишу Вам
несколько писем к приятелям.Самое интересное по существу,
что есть для нашего брата в Америке,
это крупная теоретическая работа Морга¬
на4 с цитологическим уклоном. По ме¬
тодике, в сущности, ничего особенного
нет. Я провел три дня в лаборатории
Моргана. Но самые идеи, которые хо¬
рошо изложены в работах Моргана,
представляют исключительный интерес.
По Бобкоку5 Вы уже, вероятно, состави¬
ли себе представление о них.Попытаюсь при оказии послать Вам
Хейса и Моргана.Вы числитесь у нас в штате по Тур¬
кестанскому отделению, и имеются Ваши
суммы, которые, хотя и очень малы, так
как Вы состоите на половине оклада, как
совмещающий службу, но все же, вероят¬
но, скопилась уже сумма около 300—
250 миллионов. Следовательно, поездка
Ваша может быть оплачена Отделом, хо¬
тя бы из этих сумм.Относительно радикалов6: сообщае¬
мые Вами факты чрезвычайно интересны
и подтверждаются рядом фактов на дру¬
гих растениях, например на виках, на
твердых и мягких пшеницах. Мы уже
пришли к тому, что, в сущности, глав¬
ным образом радикалы составляются из
физиологических особенностей, которыми
определяются возможность или невоз¬
можность скрещивания (идиосинкразия).
Это, во-первых, а, во-вторых, очень
хорошим радикальным признаком могут
служить во многих случаях число и
особенности хромосом. Например, у пше¬
ницы мы имеем 3 радикала, дающие
следующие ряды: 7, 14, 21 7.В Вашем случае также американ¬
ские хлопчатники характеризуются в от¬
личие от азиатских и цитологически и
физиологически8.Там, где можно, следует, и для си¬
стематики необходимо, выделить морфо¬
логические радикалы, когда этого нельзя
сделать, приходится прибегать к цитоло¬
Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву107гии, физиологии и т. д. Описание видов
приходится делать по типичным, наибо¬
лее распространенным формам, указы¬
вая амплитуду вариаций для данного ви¬
да. Что касается литерной номенклатуры,
то она мало удобна. Мы пытались давно
с рожью прибегнуть к ней, она неудоб¬
на практически. Все-таки простое назва¬
ние какой-нибудь Lutescens ferrugineum
запомнить легче. Нужно брать просто от¬
дельные наиболее выпуклые признаки и
по ним давать названия, подразумевая,
что данная группа может быть комплекс¬
ной. Всем комбинациям, конечно, назва¬
ний не дашь.Сейчас мы как раз заняты выра¬
боткой принципов систематики. Каждый
месяц приносит что-нибудь новое. От Вас
ждем определителя хлопчатника и кунжу¬
та. В основу классификации больших
групп, скажем хлопчатников, придется по¬
ставить как физиологическую группиров¬
ку (деление на азиатские и американ¬
ские), так и воспользоваться обычными
альтернативными признаками для подраз¬
деления на разновидности и группы, под¬
виды. Всей массы форм, конечно, опи¬
сать нельзя. Для этого мы пользуемся
просто общей схемой изменчивости9. Ду¬
маю, что после Рождества смогу Вам
послать образчик такой схемы. Мы име¬
ем уже приготовленные схемы изменчи¬
вости для всего семейства злаковых,
бобовых и крестоцветных, tОтдел понемногу внешне приходит
в порядок. Закончили трудный ремонт,
налаживаем лабораторию. Не вернулась
еще экспедиция из Монголии, отправив¬
шаяся год тому назад с Писаревым’0.
Пока пропал без вести. Вероятно, удаст¬
ся отправить вместе с Козловым1 1 экс¬
педицию в Тибет в поисках культурных
растений.Возобновляем по-серьезному печа¬
тание «Трудов», подготовляем большой
том. Отделом рефератов у нас ведает
А. И. Мальцев12. Присылайте рефераты.
Хотелось бы собрать всю Туркестанскую
литературу, важнейшую, начиная с
1917 года; помогите достать.Посылаю Вам свою книгу «Полевые
культуры Юго-Востока»13.Если будет оказия, хотелось бы
получить гербарные и семенные образ¬
цы главнейших форм кунжута и хлопчат¬
ника. Создаем большой гербарий куль¬
турных растений. Пшеница, овес, яч¬
мень и луковые растения сильно подви¬
нулись. Поагитируйте, чтобы туркестанцы
доставляли, что возможно.Составляем сейчас подробный курс
«Основы селекции»14, в котором очень
хотелось бы использовать все, что сдела¬
но в России; примеры из западноевро¬
пейской литературы надоели. Пора нам
иметь что-нибудь свое.Вас буду просить сообщить подроб¬
нее данные о рядах у американских и
азиатских хлопчатников. Нет ли у Вас
данных по скрещиванию с хлопчатником,
в которых получились бы или 9:7 или
15:1, вообще более сложные отношения,
чем 9:3:3:1; 3:115. Если есть, буду про¬
сить о присылке фотографий и числовых
данных. Детали не требуются.Пока всего наилучшего.Ваш Н. Вавилов#1	Карл Фрувирт (1862 —1930) —австрийский
ботаник и растениевод. Вавилов имеет в
виду его неоднократно издававшийся
труд: «Die Zuchtung der landw i гtscha ft-
lich KuItuгpflanzen».2	H a у e s H. K. and Garber
R. I. Breeding crop plants- N. V., 1922.3	B. J1. Болле —английский ученый, ра¬
ботавший долгое время в Египте. Специа¬
лист по хлопчатнику.*	Томас Хант Морган (1866—1945) —аме¬
риканский генетик, создатель хромосом¬
ной теории наследственности.5	Вавилов имеет в виду книгу: Bab¬
cock Е. and Clausen R. Genetics in
relation to agriculture. N. Y., 1922.6	Радикалами Вавилов называл признаки,
специфические для данного вида, т. е. не
повторяющиеся у родственных видов.7	Вавилов имеет в виду гаплоидное чис¬
ло хромосом. Диплоидное соответственносоставляет ряд: 14, 28, 42.в Род Gossypium L. (хлопчатник) Зайцев
подразделил на две группы: хлопчатники
Нового Света с диплоидным числом 'хро¬
мосом 52 и хлопчатники Старого Света
с диплоидным числом хромосом 26.
у Именно такой общей схемой, восполь¬
зовался впоследствии Зайцев в работе
«К классификации рода Gossypium L.»
(1927). Отношение Вавилова к этой ра¬
боте высказано им в письме от 5 сен¬
тября 1927 г.10	Виктор Евграфович Писарев (1882 —
1972) —генетик и селекционер, впослед¬
ствии профессор, доктор биологических
наук. В 1921—1922 г. по инициативе Ва¬
вилова совершил экспедицию в Монголию
(совместно с В. П. Кузьминым). Ряд лет
был заместителем директора Отдела (по¬
том Института) прикладной ботаники.11	Петр Кузьмич Козлов ( 1863—1935) —
ученый и путешественник, исследователь
Центральной Азии.,2 Александр Иванович Мальцев (1879—1948) —один из ведущих сотрудников
Института прикладной ботаники, крупныйспециалист по сорным растениям, впо¬следствии доктор сельскохозяйственных
наук.
108Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву13	Вавилов Н. И. Полевые культуры
Юго-Востока. Пг., 1922.14	Работа не была завершена.15	Соотношение признаков у потомства
гибридов при расщеплении, согласно за¬
конам Менделя.20.XII.1923 г.[Петроград]
Дорогой Гавриил Семенович.Наши послания в Индию увенчались
большим успехом. Для Вас собрался
большой материал. Больше того, начали
пересылать вещи, которые не поступают
в продажу, а печатаются в ограничен¬
ном количестве для Правительства Ин¬
дии по хлопковым делам, с картами,
данными, которое направляем Вам. Меж¬
ду прочим, с Вами хотят завязать сно¬
шения непосредственно, и я думаю, что
надо попытаться Вам сделать это. Где
нужно, мы Вам подсобим. Я кое-кого
знаю из работающих в Индии лично, нуж¬
но будет Вам прежде всего послать им
все то, что их поинтересует по литера¬
туре о русском хлопке. Может быть, их
поинтересуют семена хлопчатника.Подытоживаю работу о происхожде¬
нии культурных растений, которую хоте¬
лось бы напечатать до отъезда в Тур¬
кестан.Ваши работы набраны, но сейчас
вышла задержка с бумагой, все-таки,
думаю, к марту Вы будете иметь оттиски.Подытоживаю вопрос о происхож¬
дении культурных растений. В общей
форме невольно подошел вплотную к во¬
просу об эволюции культурных растений
в Америке и в Старом Свете. Очень лю¬
бопытно сопоставить, как шел процесс
формообразования в Старом и Новом
Свете.Целый ряд родов культурных рас¬
тений, как земляники, винограда, хлоп¬
ка, фасоли, имеют отдельные виды, свой¬
ственные и Старому и Новому Свету. Бы¬
ло бы очень любопытно детально сопо¬
ставить формообразование старосветских
и новосветских хлопчатников.Если бы Вы написали маленькую за¬
метку на эту тему, было бы чрезвычайно
хорошо. Материал у Вас теперь довольно
большой, и если не полностью, то все же
в большой мере Вы это смогли бы сде¬
лать. Статья эта представляет общий ин¬
терес, и хотя наши возможности невели¬
ки, все-таки мы бы попытались ее опуб¬
ликовать. Скоро, конечно, мы сделать это
не можем просто потому, что не от насзависит. В апреле собираюсь быть в Тур¬
кестане, чтобы пробраться в Афганистан.
Около месяца имел бы в виду побродить
по Фергане. Имею много заданий по раз¬
ным растениям. Пишите, как 1923 год, как
Ваши гибриды, расщепление. При случае
попытайтесь получить от Гольбека просо с
подковкой. Если можно, хотелось с пол¬
страницы текста.Ваш Н. Вавилов29.11.1924 г.[Ленинград]
Дорогой Гавриил Семенович.Отправляю в Туркестан нашу старую
лаборантку О. К. Фортунатову для про¬
изводства географических посевов в раз¬
ных зонах. Хотелось бы, если возможно,
посеять в 3 пунктах на богаре, на полив¬
ном участке и на горном, а, буде воз¬
можно, даже на четырех. Покорнейшая
просьба и Вам помочь ей словом и де¬
лом. Помогите с выбором участков, с
устройством, с жильем. Премного буду
Вам обязан.Географические посевы нас крайне
интересуют. Выясняются любопытные за¬
кономерности по разным признакам.
1923 год прошел довольно удачно на
26 пунктах. В нынешнем году число всех
пунктов 41. Туркестан, конечно, особенно
интересен. Горные зональности пытаемся
провести также на Кавказе.По финансовым трудностям не смог
снабдить Фортунатову достаточными ре¬
сурсами; надеюсь на помощь туркестан-
цев.Переживаем большой кризис, как
и все русское опытное дело1.Послали Вам на днях интересней¬
шую коллекцию хлопчатника из Индии.
Лик, хотя сам сейчас и ведет ревизию
Судана, но был исключительно любезен и
издал, по-видимому, приказ по подбору
Вам всего, что Вам нужно.Согласно с Вашим указанием пере¬
сылаются Вам оригинальные образцы с
оригинальной упаковкой. Не пересылаю
Вам всего только потому, что боюсь
пропажи, случайности. В случае каких-
либо недоразумений с надписями, Вам
немедленно могут быть высланы ориги¬
нальные упаковки.Высылаю Вам кунжут из Палестины.
Вместе с Фортунатовой отправляю все,
что Вам не дослано.
Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву109Посылаю вторую корректуру Ваших
двух статей. Кунжут в наборе.Статья «Цветение» за отсутствием
средств откладывается, хотя к ней приго¬
товлены клише. Если у Вас будут воз¬
можности напечатать в Туркестане, пе¬
решлю Вам клише.Я определенно буду 1 мая в Тур¬
кестане. Надеюсь пробраться в Афга¬
нистан. Небольшую субсидию, которой
хватит, вероятно, только на самого себя,
без спутников, получаю от Сортоводно¬
семенного Управления Сахаротреста.Привезу Вам все, что Вас интере¬
сует. Если окажется возможной какая-
нибудь финансовая субсидия от Хлопко¬
вого Комитета, конечно, было бы очень
неплохо.Все, что будет собрано, будет Вам
представлено. Если наладится исследова¬
ние культурной растительности Туркеста¬
на, с большим удовольствием принял бы
участие. Я думаю, что мы могли бы
быть полезными в проведении исследо¬
вания; во всяком случае, в системати¬
ческой обработке материалов. <... >Ваши сведения о параллелизме ря¬
дов у американцев и индийцев2 очень
любопытны. <С...2>Приготовили работу по происхож¬
дению культурных растений методологи¬
ческого характера, с подытоживанием
результатов для хлебных злаков. По труд¬
ности печатания, вероятно, «до осени не
удастся ее опубликовать, хотя она и пред¬
ставляет общий интерес.По хлопчатнику специальных работ
не было; кое-какую мелочь присылаю
Вам из Отдела, во временное пользова¬
ние (эти работы имеются в Отделе всего
в одном экземпляре).К Вашему сведению: в «Revue Ьо-
tanigue de France» появился перечень
литературы по хлопчатнику, с 1911 по
1920 гг. Список охватывает главным об¬
разом книжную литературу, довольно
подробно итальянскую и французскую.
Если у Вас нет этого журнала, то по
Вашему поручению этот список может
быть Вам переслан. Журнал этот имеет¬
ся у нас только частью, но найдем его
в Академии наук или в Ботаническом
саду.Большое число статей по хлопчат¬
нику помещаются в разных журналах,
колониальных в особенности.Кое-что, ведущееся в библиографии
культурных растений, отмечалось нами
(тормошим Нику Оттовну Фермери).В 1924 г. будем получать все глав¬
нейшие журналы, но начнут приходить
не раньше апреля.Ваш Н. Вавилов1	Речь идет о финансовых трудностях,
которые переживала страна, и в частности
сельскохозяйственное опытное дело.2	Имеется в виду американский и ин¬
дийский хлопчатники.6.VIII.1924 г.Г ератДорогой Гавриил .Семенович.Исследовали Гератский район. Мило¬
го любопытного. Нашли рожь в состоянии
не только сорняка, но овсюга, совершен¬
но ломаную, как овсюг, засоряющую по¬
ля после пшеницы1. Собрали до 500 об¬
разцов разных культурных растений.Завтра едем на Кабул.Трагедия с финансами. Путешествие
здесь дороже, чем предполагали. Караван
в 8 лошадей + стража до 6 человек (на2	партии) через месяц ликвидируют на¬
ши средства в самый важный момент.Очень прошу Вас, если найдется ма¬
лейшая возможность, одолжите мне
500—600 рублей в форме, какой найде¬
те удобной, переслав ее экстренным
порядком в Кабул через т. Германа2
полпреду Старку3 для меня. С просьбой
сделать это весьма спешно. У них бы¬
вают дипкурьеры. Может быть, успеют
даже в Мазар-и-Шериф. Я еду 7-го на
Меймене, оттуда в Мазар-и-Шериф, где
буду около 1 сентября. В Кабуле — чис¬
ла 12 сентября. Отдел вернет Вам эту
сумму через 2—3 месяца. Собираю мате¬
риал и по хлопку. Особенно много ма¬
териала по пшенице, бобовым, огород¬
ным.Весь этот материал, все конечно, бу¬
дет предоставлен Вашей Станции, где хо¬
телось бы иметь на будущий год участок
для афг[анского] материала.Очень прошу помочь с финансами.
Самое лучшее, если бы можно послать
русское золото.Привет Лидии Владимировне, Ване и
Мане4.Ваш Н. Вавилов51	Этой находкой Вавилов доказал выдви¬
нутую им еще в 1917 г. теорию проис¬
хождения культурной ржи из сорно-поле¬
вой, которая засоряет посевы пшеницы
и вытесняет ее.
110Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву1	Gossypium nanking —один из видов
хлопчатника.2	См. сноску 1 к следующему письму.3	Вавилов еще в 1916 г. стремился по¬
пасть в Афганистан.2	Судя по всему, дипломатическим ра¬
ботник, через которого осуществлялась
связь между полпредством в Афганиста¬
не и Наркоматом иностранных дел.3	Леонид Николаевич Старк, полпред
СССР в Афганистане. Ему посвящен труд
Вавилова и Д. Д. Букинича «Земледель¬
ческий Афганистан» (1929).4	Лидия Владимировна —жена Зайцева,
Ваня и Маня—его дети.5	Приписка рукой Зайцева: «Отвечено и
деньги (500 руб.) посланы».15.IX.1924 г.КабулДорогой Гавриил Семенович.Во-первых, извещаю Вас, что пока
живы и здоровы и закончили работу в
северной половине Афганистана. Фактов
много и поездкой пока удовлетворены.
По хлопку собрал для Вас и сведения и
материалы. Между прочим, как примесь
в С[еверном] Афганистане] есть много
красноцветной краснокороб[чатой] гузыG.	nanking'. Теперь готовимся к походу
в Кандагар и в Бадахшан, если нас туда
пустят2. Это еще под вопросом. Инте¬
ресный новый материал по ржи, дыням,
моркови, конск[им] бобам. Сам пытаюсь
пробраться в Бадахшан.Посылаю в НКИД т. Герману 3 мес¬
та материалов экспедиции (2 ящика, за¬
шитые в мешки, пуда по 1 '/г и один ме¬
шок пуда 1 ’/г). Это будет доставлено
почтой из Кабула около 5 октября. Про¬
шу и уполномочиваю Вас взять эти гру¬
зы. Может быть, лучше их хранить у Вас
в кабинете в университете. Если придут
в сохранности, лучше не вскрывать до ме¬
ня. Надеюсь быть в ноябре у Вас.Писал Вам о финансах из Герата.
По приезде в Кабул по счастью нашел
перевод по радио суммы в 1500 р. из
Питера, о которой просил одновременно
с письмом к Вам. Это более [или] ме¬
нее устроило. И просимой суммы не тре¬
буется. Может быть, придется Вас бес¬
покоить в самом Ташкенте, если вер¬
немся живы. Покорнейшая просьба при¬
нять меры к сохранению материалов
экспедиции, защитить их от мышей. Не¬
мало образцов добыто буквально с опас¬
ностью для жизни и досадно будет, если
они не дойдут по назначению.Привет Лидии Владимировне, Мане,Ване.Как видите, пишу из Кабула, по¬
пасть в который было 8-летней мечтой3.Ваш Н. Вавилов17.IX. 1924 г.КабулДорогой Гавриил Семенович,Беспокоюсь за судьбу материалов
экспедиции, которые пересланы от 16/IX
из Кабула в Ташкент с последней почтой
на имя т. Германа для передачи Турке¬
станской селекционной станции, прошу
Вас немедленно по получении этого
письма зайти в НКИД в Ташкенте и полу¬
чить почту: два ящика, зашитые в меш¬
ки полосатые, весом по 1'^ пуда каждый,
и 1 мешок двойной упаковки весом тоже
около 11 /г пуда.В них материалы маршрута Герат —
Кабул, Мазар-и-Шериф — Кабул. Осталь¬
ные пересланы в Питер непосредственно.
Очень прошу Вас взять под свою защиту
эти материалы, боюсь, как бы не запро-
, пали в посылках НКИД, тем более, что
как почту НКИД мы не снабдили ее осо¬
бой надписью.Лучше всего немедленно забрать
посылки и поместить или в университете
у Вас в кабинете или на Станции. Слиш¬
ком интересный и важный материал. Сре¬
ди него коробка с непроявленными фо¬
тографиями, гербарий etc.Всепокорнейшая просьба сохранить
этот материал до моего возвращения.
Среди него порядочно материалов по
хлопку.Почта должна быть в Ташкенте око¬
ло 5 октября.Как писал в первом письме, планы
наши таковы. Прорваться в Кандагар (че¬
рез фронт)1, проникнуть в Бадахшан и
исследовать Джелалабадский хлопковый
район, примыкающий к Индии. Все этоселекционной станции, 1925 г. Г. М. Попова (си¬
дит а первом ряду, третья слеаа|, Ф. М. Мауэр
(стоит пераый слеаа|, М. X. Чайла1ян, в то вре¬
мя стажер (стоит третий слева у дерева),
В. К. Кобелеа |сидит, прислонившись к дереву).
112Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцев/Г. С. Зайцев. 1928 г.утопии в здешней обстановке и м[ожет]
б[ыть] ни того, ни другого не удастся
осуществить. Сам я намерен пробраться
в Бадахшан.Путешествие дало уже кое-какие
результаты, бесспорно интересные по
ржи, Кабульский район вчера дал ряд
новых разновидностей 'Tr. compactum2.
Интересный материал по бобовым, есть
новые культуры, мне неизвестные. Гео¬
графического материала любопытного
много. Пока еще не нашли того, что ищу
по пшенице, но вчерашний день показал,
что и в этом отношении не безнадежно3.Сама экспедиция хотя в общем про¬
ходит благополучно, но имела ряд боль¬
ших неудач. Болел Букинич4, заболел пе¬
реводчик, которого пришлось отправить в
Кушку (зря погибло 1000 руб.), пала луч¬
шая лошадь, стерли спины 3 лошади, ни¬
куда не годен оказался Сахаротрестов¬
ский селекционер. И, наконец, мы нахо¬
димся здесь, когда идет баталия внутри
страны. Препятствия словно растут. Пы¬
таемся преодолеть.Через пару недель выяснится наш
маршрут, пока исследуем Прикабульский
район. Пришлось передумать значительно
философию происхождения культурных
растений. Материалов собрано много,
не менее 2000 образцов. И, вероятно,
для Вас кое-что любопытное.Всем привет. Живы будем, повезет,
вернемся через Памир в конце ноября в
Ташкент и все Вам перескажем.Ваш Н. ВавиловС финансами, как писал, благопо¬
лучно, т. к. Питер сумел каким-то чудом
по радио перевести подкрепление в Ка¬
бул.P. S. Покорнейшая просьба попом¬
нить просьбу Отдела о гербарии по хлоп¬
ку: главные виды, разновидности, сорта
и образцы семян и коробочек.Премного обяжете Отдел.1-е письмо отправил через НКИД в
Ташкенте.' Во время пребывания Вавилова в Аф¬
ганистане в южной части страны вспых¬
нуло восстание отсталых племен, вы-
званное реформами эмира Амануллы-хана,
подрывавшими всесилие мусульманского
духовенства. Через фронт Вавилову про¬
биваться не пришлось, так как восста¬
ние было быстро подавлено.2	Triticum compactum — вид пшеницы.3	Сборы растений Вавилов вел в соот¬
ветствии с четкой программой, опирав¬
шейся на его теорию центров проис¬
хождения культурных растений. Согласно
этой теории, в Юго-Восточном Афганиста¬
не и сопредельных районах Индии сосре¬
доточен центр разнообразия многих ви¬
дов, в том числе мягкой пшеницы.4	Дмитрий Демьянович Букинич ( 1802—
1939) —инженер-ирригатор, археолог, пу¬
тешественник, крупный знаток истории
земледелия. В афганской экспедиции Ва¬
вилова, кроме Букинича, участвовал так¬
же селекционер Сахаротреста В. Н. Лебе¬
дев.2.VIII. 1925 г.[Ленинград]
Дорогой Гавриил Семенович1.
Только перед самым' отъездом в
Туркестан я смог просмотреть гербарий
хлопка, который прислан Станцией. Г ер-
барий прислан в превосходном состоянии
и составит украшение коллекций Отдела.
Передайте глубокую благодарность от
Института прикладной ботаники А. И. Бе¬
лову2, который, по-видимому, принимал
н. И. Вавилов — Г. С. Зайцеву113большое участие в изготовлении этого
гербария.Гербарий послужит образцом того,
как нужно собирать и составлять по от¬
делениям гербарий. Особенно нас тро¬
нула диаграмма типа ответвления и схе¬
мы коробочек.От имени Института прикладной бо¬
таники приносим Вам глубокую благо¬
дарность за гербарий. Институт, со своей
стороны, примет все меры к тому, что¬
бы добыть для Туркестанской Станции
интересующий материал по хлопчатнику.
На днях отправляется экспедиция в Юж¬
ную Америку. По хлопку она соберет
все, что только можно в Перу, Чили, Ко¬
лумбии, Боливии, Мексике, Бразилии. Вы
можете посылать ей специальные задания.Ваш Н. Вавилов1 Оригинал письма не сохранился. Вос¬
производится по но п и и.1	Александр Иванович Белов (р. 1895) —
один из ближайших сотрудников Зайцева,
в 1927 г. по его настоянию возглавил
отдел люцерны Туркестанской селекцион¬
ной станции и стал одним из ведущих
специалистов по этой культуре. Ныне
профессор Ташкентского сельскохозяйст¬
венного института.2.XI.1925 г.Ленинград
Дорогой Гавриил Семенович.Пересылаю Вам просьбу Малы¬
гина В. С., которую очень прошу испол¬
нить. Со своей стороны, я сделал рас¬
поряжение, чтобы подобрали, что можно,
у нас и выслали.Я проехал сразу на Красноводск.
Как Вам рассказывал, вероятно, Кобе-
лев1, наша поездка2 была в общем удач¬
ной, и я не жалею, в общем, что поехал,
и для общих географических соображе¬
ний эта поездка дала значительный ма¬
териал.В общем, резюмируя все, <...>
можно сказать, что уголок прииндийской
культуры выброшен в дельту Амударьи.
Любопытно было видеть Загиндукушскую
карликовую пшеницу, черную морковь.Я уже написал предварительный
очерк по культурам Хорезма и, вероят¬
но, через пару месяцев смогу его
опубликовать3 < ... >Ваш Н. Вавилов1	Валериан Константинович Кобелев —
ра стениевод-селекционер, сотрудник Тур-
кестанской селекционной станции и Сред¬
неазиатского отделения Института при¬
кладной ботаники, специалист по пшенице
и каучуконосам. Участвовал в экспеди¬
ции Вавилова в Хивинский оазис.? Речь идет об экспедиции Вавилова в
Хивинский оазис (1925).3	Работа увидела свет только в 1929 г.
См.: Вавилов Н. И. Во эде лываемые
растения Хивинского оазиса (Ботанико¬
географический очерк),— «Труды по при¬
кладной ботанике, генетике и селекции»,
1929, т. 20, с. 1—92.5.IX.1927 г.Ленинград
Дорогой Гавриил Семенович.Получил Вашу работу и тотчас же
прочитал ее. Работа превосходная, с
большим интересом залпом прочитал ее.
У меня большое желание немедленно ее
напечатать, даже без рисунков, она и
так хороша1. Таблицы, конечно, придет¬
ся сделать черными.Мы сейчас печатаем огромные вы¬
пуски по группам, один — генетико-цито¬
логический, другой — обзорный, третий —
чайный, четвертый — реферативный; но
Вашу работу хотели бы сразу пустить в
печать в новый выпуск с тем, чтобы Вы
через 3—4 недели уже имели оттиски2.
Работу, думаю, необходимо полностью
перевести на английский язык. Англий¬
ские специальные термины нас могут за¬
труднить, и в этом Вам надо нам помочь.
Это первое. Таким образом, нужна Ваша
санкция. Этой работе место, конечно,
больше всего в Трудах по прикладной
ботанике; говорю об этом не только как
патриот, но и в интересах существа де¬
ла. Думаю, Хлопком не может быть в
обиде, так как мы все же, полагаю, по¬
могали Вам сбором материала.Относительно съезда3: я через не¬
делю еду и думаю, что Вашу работу, хо¬
тя бы в виде резюме, необходимо за¬
явить. Даю завтра же перевести ее на
английский язык, чтобы в «Сборнике ре¬
зюме» она была напечатана. На самом
съезде докладывать ее будет трудно, так
как, насколько понимаю, съезд перегру¬
жен докладами и понимающих людей по
этой части будет немного. Но заявить
ее нужно, и, если Вы мне это поручае¬
те, я это сделаю, а будете сами, еще
лучше. Во всяком случае, если докла¬
дывать ее, то нужно заготовить большие
114Н. И. Вавилов — Г. С. Зайцевутаблицы или диапозитивы с расчетом все
доложить в течение 20 минут.Это все решите и можете писать
мне прямо в Берлин (до востребования).
Я буду там с 10 по 19 сентября.По существу работы у меня следу¬
ющие вопросы:1)	Как ведут себя гибриды между
африканцами и индийцами4. Наблюдается
ли в этом отношении то же, что между
барбаденэой и хирзутум5, Вы эту сторону
как-то умолчали.2)	В определении центров необхо¬
димо учитывать распределение доминант¬
ных и рецессивных признаков. Я сейчас
печатаю небольшую работу, как допол¬
нение к «Центрам происхождения», в ко¬
торой развиваю мысль о том, что дейст¬
вительные центры происхождения харак¬
теризуются сосредоточением в них в
большом количестве доминантных форм6.
Само разнообразие еще не так сущест¬
венно, как именно присутствие здесь
преимущественно доминантных форм.
К периферии от центров происхожде¬
ния убывают доминантные гены. Наблю¬
дается ли это с хлопком? Каково взаи¬
моотношение при гибридизации монопо-
диальных и симподиальных форм7, ка¬
кие доминируют. Это весьма сущест¬
венно.Мои планы еще не вполне опреде¬
лились. Задавлен письмами, литературой
в несколько тысяч названий, которая ско¬
пилась за полтора года8, тысячами фо¬
тографий, огромными коллекциями. За
это время пришло около 20 000 образ¬
цов, если не больше. Но в то же время
мне бы хотелось попасть, хотя бы на
некоторые Отделения. Обязательно буду
в Сухуме9 в начале октября. Если 'по¬
еду в Туркестан, извещу Вас, но пока еще
это не выяснилось.Привет Лидии Владимировне, Мане
и Ване.Ваш Н. ВавиловНа гербарий мы обязательно по¬
шлем Вам денег19 , он будет, украшением
общего гербария института, которому, как
Вы знаете, мы придаем огромное значе¬
ние.В институте много любопытного:
развернулась работа по генетике. Из то¬
ма, который Вы получите, Вы увидите, что
делается. Работы Карпеченко11 в Инсти¬
туте по межвидовой гибридизации дали
любопытнейший материал. Хорошо рабо¬
тает Максимов12, Левитский’3, техниче¬ский отдел, огородные культуры и даже
плодоводство. При всех наших дефектах
больше все-таки хорошего, но баталию
на высшем уровне еще ведем и будем
вести.Ваш Н. Вавилов1	Речь идет о работе: Зайцев Г. С.
К классификации рода Cossypium L.—
«Труды по прикладной ботанике, генетике
и селекции», 1927—1928, т. 18, вып. I.2	«Послезавтра уже пошлем Вам русскую
корректуру. Это Вам лучшее доказатель¬
ство оценки нами Вашей работы» (припис¬
ка на полях рукой Вавилова).3	Речь идет о 5-м международном гене¬
тическом конгрессе, состоявшемся в
Берлине в 1927 г.4	Т. е. между формами африканского и
азиатского (индийского) хлопчатника.5	Барбаденэе (Gossipium barbadense) —
хлопчатники Южной Америки; хирзутум
(Gossipium	hirsutum) —хлопчатники
Центральной Америки. Гибридологически¬
ми опытами Зайцев показал относитель¬
ную генетическую обособленность этих
двух подгрупп хлопчатников Нового Све¬
та. Подразделив точно также на две под¬
группы хлопчатники Старого Света, Зай¬
цев тем самым как бы постулировал и
их относительную генетическую обособ¬
ленность. Однако эта мысль в статье
Зайцева не была подтверждена данными
гибридологического анализа, чем и вы¬
зван вопрос Вавилова.6	В а в и л о в Н. И. Географические за¬
кономерности в распределении геновкультурных растений.— «Природа», 1927,
№ 10.7	У разных форм хлопчатника относи¬
тельное количество моноподиальных (не
дающих плодов) и симподиальных (пло¬
довых) ветвей сильно варьирует, что по¬
зволяет подразделять хлопчатники на
моноподиальные и симподиальные формы.8	Т. е. за время, проведенное Вавило¬
вым в экспедиции по странам Среди¬
земноморья.9	В Сухуми располагалось отделение суб¬
тропических культур Института приклад¬
ной ботаники.,0 «Уже послали 250 руб.» (приписка на
полях рукой Вавилова).м Георгий	Дмитриевич	Карпеченко(1899—1942) —выдающийся генетик, заве¬
дующий отделом генетики Института при¬
кладной ботаники, впоследствии чл.-корр.АН СССР.12	Николай Александрович Максимов
(1880—1952) —заведующий отделом фи¬
зиологии растений Института прикладной
ботаники, впоследствии академик.13	Григорий Андреевич Левитский (1878—
1942) —заведующий отделом цитологии
растений Института прикладной ботаники,
впоследствии чл.-корр. АН СССР.
Н. И. Вавилов— Г. С. Зайцеву11522.V II 1.1928 г.[Ленинград]
Дорогой Гавриил Семенович.Начали печатать главу о возделы¬
ваемых растениях Афганистана, туда вхо¬
дит и моя короткая статья о хлопко¬
водстве, и написанная Вами статья «Хлоп¬
чатники Афганистана». Хотелось бы дать
к ним десяток рисунков, Вы мне при¬
слали список рисунков афганского
хлопчатника, №№ следующие: [перечис¬
лены номера].К сожалению, без Вас я этих рисун¬
ков найти не могу. У нас есть около 80
фотографий, но на них нет никаких поме¬
ток, кроме пометок цинкографии.Большая просьба к Вам из послан¬
ных Вами отпечатков с клише выбрать то,
что Вы находите интересным, может быть,
те же самые, о которых Вы пишете, и
переслать их нам.Для брошюры, понятно, они пойдут
тоже, и мы можем по использовании
немедленно вернуть их Вам обратно.В общем надо для оживления хлоп¬
ководства Афганистана несколько рисун¬
ков: типичную гузу, типичный индийский
хлопчатник, целые растения, коробочки.
По-видимому, целые растения у нас име¬
ются в приготовленных по Вашему ука¬
занию клише, но без Вас не в состоя¬
нии найти.Выезжаю через несколько дней на
Кавказ, а оттуда буду пробиваться к Вам.Ваш Н. Вавиловтаким образом: «Новые пути в селекции
растений», или «Новые пути в селекции
на качество и количество», или просто
«Селекция на качество и количество». Та¬
ково общее желание, думается, и всего
съезда.Соответственно нужно, конечно, по¬
добрать и демонстративный материал, бу-
де таковой Вы найдете нужным для Ва¬
шего общего доклада2.Диапозитивы и экспонаты — види¬
мые на очень большом расстоянии —
аудитория на тысячу человек, не меньше.Просьба быстро сообщить более точ¬
ный заголовок Вашего доклада и при¬
слать также тезисы.Ваш Н. ВавиловОргбюро съезда по генетике, селекции,
семеноводству и племенному животно¬
водству. Съезд состоялся в Ленинграде
с 10 по 17 января 1929 г.2	«Словом, чуть-чуть подойти философски
к хлопчатнику» (приписка на полях рукой
Вавило ва).УДК 92 Вавилов; Зайцев24.XI.1928 г.Ленинград
Дорогой Гавриил Семенович.Оргбюро Всесоюзного съезда по ге¬
нетике и селекции1 просит Вас выступить
на Общем Собрании. Работы Ваши по
хлопчатнику представляют общий интерес,
и на хлопчатнике, как на объекте, мож¬
но иллюстрировать новые подходы. Проб¬
лему селекции на качество и на количе¬
ство можно блестяще иллюстрировать
Вам на примере хлопчатника.Нормальная продолжительность до¬
клада на Общем Собрании 40 мин.Желательно, чтобы тема имела не¬
сколько общий подход, чтобы хлопчатник
фигурировал в качестве иллюстрации. Бы¬
ло бы также желательно, чтобы и тема
была видоизменена, скажем, примерно
116 Растениеводство«Природа», 1977, № 4Всесоюзный институт растениеводстваД. Д. БрежневДмитрий Данилович Брежнев, академик ВАСХНИЛа, директор
Всесоюзного института ра стение во детва им. И. И. Вавилова,
где возглавляет отдел овощных и бахчевых культур. Основные
исследования посвящены томатам. Герой Социалистического
Тру^а.Сегодня Всесоюзный научно-иссле¬
довательский институт растениеводства
им. Н. И. Вавилова (ВИР), организованный
более 50 лет назад, можно назвать самым
крупным в мире «банком генов». Три
главные задачи в деятельности ВИРа были
определены уже первым его директором
Н. И. Вавиловым: сбор растительных ре¬
сурсов, их сохранение, всестороннее изу¬
чение мирового генофонда культурных
растений и их дикорастущих сородичей
в целях эффективного использования в
народном хозяйстве страны.В коллекциях ВИРа собраны расти¬
тельные ресурсы практически всех стран
пяти континентов, в особенности из пер¬
вичных центров происхождения культур¬
ных растений.В основу создания фонда генетиче¬
ских ресурсов растений в ВИРе были поло¬
жены три источника: богатства дикорасту¬
щей флоры нашей страны, являющейся
ареной интенсивных формообразователь¬
ных процессов у растений; местные сорта
и популяции народной селекции, веками
создававшиеся на крестьянских полях; инт¬
родукция ценных растений из-за рубежа.Растительные богатства нашей страны
обусловлены разнообразием ее природно-
климатических условий, активизирующих
видо- и формообразование. Ни в одной
другой стране нет такого множества дико¬растущих сородичей основных наших куль¬
тур — пшеницы, ржи, ячменя, овса, клеве¬
ра, льна, многих кормовых, плодовых,
овощных культур. Объясняется это не толь¬
ко разнообразием природы и климата, но
и близостью Советского Союза к основ¬
ным мировым центрам происхождения
культурных растений, открытым Н. И. Ва¬
виловым. Только на Кавказе, входящем в
переднеазиатский генетический центр, на¬
считывается свыше 300 видов диких соро¬
дичей и древних примитивных видов куль¬
турных растений, среди которых следует
отметить эндемичные и редкие виды пше¬
ницы, дикие виды многолетней и однолет¬
ней ржи, овса, люцерны, вики, эспарцета,
аборигенные виды плодовых, зернобобо¬
вых, овощных и технических культур.В Средней Азии также обнаружено
более 300 видов диких растений, которые
могут быть использованы в селекции. Ро¬
дина многих ценных плодовых, орехоплод¬
ных, ягодных культур и винограда — Даль¬
ний Восток. Богаты растительными ресурса¬
ми Сибирь, Казахстан и равнины Европей¬
ской части СССР. Все многообразие этого
материала до Октябрьской революции по-
ти не исследовалось и мало использо¬
валось.В 1925 г. был учрежден Всесоюз¬
ный институт прикладной ботаники и но¬
вых культур, первым директором кото-
Всесоюзный институт растениеводства117иУИурУЗА
* КРУПЯНЫЕ
39877ПЛОДОВЫЕ244419Состав коллекции ВИРа.рого был Н. И. Вавилов, а с 1930 г. инс¬
титут был переименован во Всесоюзный
институт растениеводства (ВИР).С первых же дней организации ин¬
ституту предстояло провести огромную
поисковую работу на всей территории стра¬
ны, выявить генетические богатства и по¬
ставить их на службу молодой Советской
республике. Душой и организатором всех
этих работ был Н. И. Вавилов.Еще до организации институтаН. И. Вавилов тщательно обследовал мно¬
гие районы нашей страны, собрал и изучил
большое количество сортов сельскохозяй¬
ственных растений. В 1917—1921 гг. он по¬
бывал с экспедициями в районах Юго-Во-
стока, а горных республиках Северного
Кавказа и в Закавказье, в районах Сред¬
ней Азии.После организации ВИРа возобновля¬
ются интенсивные сборы растений внутри
страны. С 1921 по 1941 гг. более 140 эк¬
спедиций в различные зоны СССР добыли
ценнейший генетический материал. Эта
экспедиционная деятельность продолжа¬
ется и поныне. Как и во времена Н. И. Ва¬
вилова, институт ежегодно проводит экспе¬
диции в различные районы СССР по сбору
местных сортов, дикорастущих видов ра¬
118Д.Д.Брежневстений, представляющих интерес для се¬
лекции.В 1966 г. в ВИРе были организованы и в
настоящее время успешно ведут работу
шесть постоянно действующих комплекс¬
ных региональных экспедиций, охватыва¬
ющих все основные земледельческие зо¬
ны нашей страны — Европейскую, Кавказ
и Закавказье; Казахстан; республики Сред¬
ней Азии; Сибирь и Дальний Восток. Наи¬
более тщательно обследованы Северный
Кавказ, Закавказье и республики Средней
Азии.Создание шести постоянных экспеди¬
ций и форсирование сборов в стране вы¬
звано острой необходимостью мобилизо¬
вать дикие, редкие и эндемичные культур¬
ные виды. Несмотря на то, что за послед¬
ние годы охрана природы стала, по сущест¬
ву, всенародным делом, еще не редки
случаи исчезновения диких сородичей и
ценных редких эндемичных видов расте¬
ний.За советский период открыто 9 но¬
вых видов и около 300 разновидностей
пшеницы. К настоящему времени в Закав¬
казье насчитывается 18 видов пшеницы,
из них 9 эндемичных; это составляет почти
весь видовой потенциал рода Triticum. Вы¬
явлены новые местообитания диких видов
пшеницы и других хлебных культур и эги-
лопса. В Дагестане и Закавказье обнаруже¬
ны настоящие озимые формы твердой
пшеницы и самые зимостойкие среди ми¬
рового сортимента местные популяции
ячменя. Немало местных . пшениц Кавка¬
за выделяются особой скороспелостью,
высоким содержанием белка в зерне, ли¬
зина и триптофана в белке и отличными
хлебопекарными качествами. В Грузии со¬
браны многочисленные образцы редких
эндемичных и высокоиммунных видов пше¬
ницы: Т. timopheevii, Т. zhukovskyi и
Т. persicum. В Азербайджане и Армении
выявлены аборигенные формы дикой од¬
нолетней и многолетней ржи, а также ме¬
стные популяции нута, гороха, льна. Весь¬
ма богат сортимент плодовых, овощных,
технических культур и винограда Кавказа.Регулярные сборы в республиках
Средней Азии дали засухоустойчивые
формы хлебных злаков и трав, скороспе¬
лые ячмени, многочисленные дикорасту¬
щие плодовые растения.Исключительно разнообразны в
Таджикистане местные сорта зернобобо¬
вых — гороха, чины, нута, бобов, также
льна-кудряша, рапса, аборигенных по¬
пуляций скороспелых памирских ячменей,
продуктивные формы дикорастущих трави богатство местного сортового материа¬
ла плодовых культур — абрикоса, граната,
грецкого ореха. Высокогорные местные
сорта гороха ценны своей холодостойко¬
стью, а среди плодовых немало весьма вы¬
сококачественных сортов.В Туркмении найдены аборигенные
сорта озимого ячменя, люцерны, ценные
по зимостойкости или скороспелости; за¬
росли дикого ячменя, множество скоро¬
спелых сортов дыни, также популяции ози¬
мой твердой пшеницы. Обнаружены пер¬
спективные дикие формы айвы, алычи, ин¬
жира, грецкого ореха и винограда. Очень
интересны дикий миндаль Копетдага, ди¬
кий абрикос в западном Тянь-Шане и го¬
рах Семиречья, дикая груша в Узбекистане.
Во всех среднеазиатских республиках най¬
дены представители дикого сородича пше¬
ницы — злака эгилопса, некоторые из них
устойчивы к отдельным расам бурой ржав¬
чины.Крупнейшие в мире леса грецкого
ореха находятся на юго-западе Киргизии.
Особенно богат дикорастущими плодовы¬
ми деревьями западный Тянь-Шань. Широ¬
ко и многообразно представлены здесь и
дикорастущие кормовые травы, а также
дикие формы нута, разнообразны местные
сорта овощных растений.Много аборигенных сортов разных
культур собрано экспедициями ВИРа в во¬
сточных районах СССР. В Восточной Сиби¬
ри, на Урале, в горах Казахстана обнару¬
жены очаги местных яровых скороспелых
пшениц. Огромное количество местных и
эндемичных популяций разных культур
найдено в Туве, причем один из местных
сортов яровой пшеницы выделяется высо¬
кой белковостью зерна. В Сибири отмече¬
ны уникальные по зимостойкости популя¬
ции ржи Житкинская и Ситниковская, в
При морском крае — Спасская; Восточно-
Сибирская местная рожь ярица выделяется
сравнительно легкой скрещиваемостью с
пщеницей и ценностью по другим призна¬
кам. Она дала начало ряду зимостойких
форм октоплоидных пшенично-ржаных
гибридов (Triticale) с высокой белко¬
востью зерна. В Сибири сосредоточено
много массивов зимостойкой дикой ябло¬
ни-сибирки. В Новосибирской, Кемеров¬
ской, Иркутской областях собраны ранне¬
спелые, устойчивые к заболеваниям кле¬
вера с хорошей обсеменяемостью и об¬
разцы местной люцерны с сильной об-
лиственностью.В Казахстане с его разнообразными
почвенно-климатическими условиями вы¬
явлены на естественных кормовых угодь¬
Всесоюзный институт растениеводстваи»Н. И. Вавилов в своем рабочем кабинете. Все¬
союзный институт прикладной ботаники и новы»
культур. 1926 г.ях популяции трав, характеризующиеся
морозостойкостью, засухоустойчивостью,
жаростойкостью, солевыносливостью.Еще в 1932 г. Вавилов подчеркивал
как одну из важнейших задач советских
ботаников исчерпывающее изучение фло¬
ры Дальнего Востока. Сейчас на этой тер¬
ритории известно свыше 250 дикорасту¬
щих сородичей культурных ра'стений. Эк¬
спедиции ВИРа за последние годы нашли
здесь гигантские формы кормовых трав,
богатейшее разнообразие маньчжурского
ореха, лимонника, актинидии. Представ¬
ляют большой интерес дальневосточные
дикорастущие и культурные виды яблони,
а также аборигенные формы смородины.
Интересны формы дикой уссурийскойгруши, сибирского дикого абрикоса, дико¬
го амурского зимостойкого винограда.Само собой разумеется, что в ко¬
ротком сообщении нельзя полно расска¬
зать о той огромной работе, которая про¬
водится в стране по сбору генетических
растительных ресурсов. Остается только
упомянуть, что, кроме сбора и сохранения
семян, мы пытаемся сохранять природ¬
ный генофонд, организуя заповедники,
охранные зоны и другие меры.Второй источник создания «нашего
банка» генофонда — это древние земле¬
дельческие культуры на территории нашей
страны. Именно они обусловили создание
большого количества аборигенных мест¬
ных сортов, обладающих комплексом
селекционных признаков. Сохранение ста¬
родавних сортов культурных растений име¬
ет большое значение. Они часто уступают
по урожайности новым селекционным сор¬
там, но зато часто обладают другими чрез¬
вычайно важными признаками и свойства¬
ми, такими как зимостойкость, высокое
качество зерна, засухоустойчивость, непо-
120ДБрежневные виды растений. Однако на строго на¬
учной основе интродукция растений нача¬
лась с обоснованием Вавиловым ряда тео¬
ретических положений, которые легли в
основу современной научной интродукции
и теперь признаны всей мировой наукой.Работы по интродукции растений с
первых же дней существования института
получили стремительное развитие. Этому
способствовало то обстоятельство, что
сбор растительных ресурсов рассматри¬
вался как важнейшая государственная за¬
дача, осуществляемая по прямому указа¬
нию В. И. Ленина и под руководством та¬
кого выдающегося ученого, как Н. И. Вави¬
лов, Несмотря на тяжелое в те годы эконо¬
мическое положение в стране, на экспе¬
диции отпускались большие средства.В самом начале своей деятельности в
качестве директора института Вавилов на¬
метил обширный план мобилизации ра¬
стительных ресурсов всего земного шара,
без чего нельзя было думать об обновле¬
нии культурной флоры нашей страны.Этот план позволил в короткий срок
охватить все основные земледельческие
районы земного шара и собрать уникаль¬
ный сортовой и видовой материал.В основу плана экспедиций были по¬
ложены идеи о центрах происхождения
культурных растений, об эволюции и из-дущих работников института, крупнейший знаток
пшениц. 1923 г.ражаемость болезнями и вредителями, и
представляют золотой фонд для селекции.В результате сборов и изучения ме¬
стных стародавних сортов был создан зна¬
чительный генофонд отечественных сортов
и популяций. Всемирную известность по¬
лучили местные сорта озимых и яровых
пшениц, а также ржи, льна, овощных, бах¬
чевых, кормовых растений; на базе их вы¬
ведены и широко используются сотни сор¬
тов в США, Канаде, многих европейских
странах и т. д. Мы и теперь сохраняем
этот ценнейший материал в наших кол¬
лекциях, как носителей важных свойств и
признаков.Немалую роль в создании генетиче¬
ских ресурсов СССР играет и интродукция
растительных богатств из-за рубежа.
Я имею в виду знаменитее экспедиции
Вавилова, а также его соратников и уче¬
ников, которые успешно продолжаются и в
наши дни.Интродукция растений, как извест¬
но, уходит своими корнями в глубь исто¬
рии. Еще за много веков до нашей эры из
всесоюзный институт растениеводства121Василий Васильевич Пашкевич, крупнейший спе¬
циалист по плодовым культурам (слева) со
своими сотрудниками А. П. Сычевым и
Ф. А. Крюковым. 1926 г.менчивости в пространстве и во времени.
Для успешной работы по интродукции ра¬
стений нужно было знать, какими ресур¬
сами обладают континенты и отдельные
страны, каковы закономерности эволюции
растительного мира и какова ценность тех
или иных растений для сельского хозяйст¬
ва. Этому и была посвящена деятельность
Вавилова. Еще в 1923 г. в работе «К по¬
знанию мягких пшениц»1 он выдвинул
мысль о локализации этапов эволюционно¬
го процесса у культурных растений в смыс¬
ле распределения видов и разновидностей.
Позднее были опубликованы его класси¬
ческие работы «Центры происхождения
культурных растений», «Пути советской
селекции»2 и др. Эти труды, не утратив¬
шие своего значения до настоящего време¬
ни, были положены в основу сбора и ин¬1	Академик Н. И, Вавилов, Избр. труды
в 5-ти т., т. 2, с. 362—408.2	Там же, т. 5, с. 346—370,тродукции культурных растений и диких
их сородичей.В книге «Центры происхождения
культурных растений»3 Вавилов указывал
на исключительную значимость огромных
нетронутых видовых и сортовых ресурсов
Передней Азии, Кавказа, нашей Средней
Азии, горных районов Ирана, Индии, Внут¬
реннего Китая, Средиземноморья, Эфио¬
пии и других районов земного шара. Им
было выделено восемь основных областей
мирового сортового разнообразия возде¬
лываемых растений. К этим областям и бы¬
ло приковано внимание советских экспе¬
диций.В 1940 г. коллекция ВИРа насчитыва¬
ла уже около 20 тыс. образцов. Это была
самая крупная коллекция в мире и по ко¬
личеству собранного материала, и по ка¬
чественному составу.Война поставила перед коллективом
сложную задачу — сохранить бесценное
богатство генофонда растений. Большая
часть коллекции была отправлена в
глубь страны и там сохранена. Коллекция,
оставшаяся в блокадном Ленинграде.также
была спасена ценой неимоверных, подчас
героических усилий сотрудников инсти¬
тута.1 Там же, т. 5, с. 9 —107.
122Д Д. БрежневРучной посев коллекции зер¬
новых культур на Белорусском
отделении института. 1928 г.Н. И. Вавилов
женцы хинного
ская опытная
30-1 годов.высаживает са-
дерева. Сухум-
станция. Начало
Всесоюзный институт растениеводства123Северокубанское Отделение ин¬
ститута. Крайний справа —
первый заведующий отделом
А. А. Орлов, второй спра¬
ва — председатель Совета ин¬
ститута Н. П. Горбунов. 1926 г.Н. И. Вавилов на Майкопской
опытной станции. Начало 30-*
годов.
124Д. Д. БрежневВ послевоенный период не сразу уда¬
лось продолжить сбор генетических ресур¬
сов. Только начиная с 1965 г. институту уда¬
лось полностью восстановить его прежние
направления и традиции. В настоящее вре¬
мя институт по масштабам исследователь¬
ской работы и, прежде всего, по масшта¬
бам мобилизации генетических раститель¬
ных ресурсов, многогранности их исследо¬
ваний, сложности применяемых методов,
наличии современного оборудования да¬
леко превзошел довоенный уровень.Систематически институт направля¬
ет экспедиции в зарубежные страны всех
континентов мира. Только в девятой пяти¬
летке сотрудники ВИРа побывали в 25 стра¬
нах мира. За последний период, особенно в
последние годы по мере «потепления» по¬
литического климата, нам удалось устано¬
вить и укрепить деловые контакты по обме¬
ну генетическими ресурсами с 754 научны¬
ми учреждениями 98 стран мира.За 1965—1975 гг. было интродуциро-
вано более 110 тыс. образцов различных
растений, и сейчас коллекция насчитывает
около 250 тыс. образцов культурных расте¬
ний и их сородичей. По видовому составу,
по богатству форм и разновидностей она в
два раза превышает довоенную коллек¬
цию.Весь собранный генетический мате¬
риал изучается в отделах и лабораториях
института, на 30 опытных станциях и опор¬
ных пунктах, расположенных в различных
экологических зонах страны. На опытных
станциях, кроме изучения и использования
коллекции, проводится работа по ее под¬
держанию. Для этого по определенному
графику ежегодно высеваются тысячи об¬
разцов, часть из которых поступает в ин¬
ститут и пополняет рабочую коллекцию,
а часть закладывается на длительное хра¬
нение.Коллекция, сосредоточенная в ин¬
ституте) включает дикие виды, сородичей
культурных растений, староместные сорта
из многих земледельческих районов
СССР и различных стран земного шара,
старые и новейшие селекционные сорта,
гибриды, мутанты, гаплоиды, амфидипло-
иды и др. Она служит основным фунда¬
ментом, на базе которого селекционные
учреждения страны выводили и выводят
сорта и гибриды практически всех выра¬
щиваемых сельскохозяйственных культур.
Коллекция растений — это, образно гово¬
ря, строительный материал, используя ко¬
торый селекционер создает новые сорта и
гибриды, устойчивые к 1 болезням, небла¬
гоприятным климатическим условиям, сповышенным качеством продукции, необ¬
ходимой длиной вегетационного периода,
приспособленные к механизированному
возделыванию и уборке и т. д.Среди образцов коллекции особую
ценность представляют сегодня карлико¬
вые сорта пшеницы, ржи и риса, отличаю¬
щиеся высокой продуктивностью, устойчи¬
востью к полеганию и заболеваниям, а так¬
же высоколизиновые сорта зерновых
культур; многопочатковые, крупнозерни¬
стые, устойчивые к мотыльку и совке, само-
опыленные, т. е. гомозиготные, линии ку¬
курузы; образцы овощных и бахчевых
культур, пригодные для механизированной
уборки; формы и виды картофеля, устой¬
чивые к фитофлоре, вирусным и другим
болезням; длинноволокнистые, устойчи¬
вые к вилту сорта и виды хлопчатника;
редкие дикорастущие виды сорго, просо-
видных, зернобобовых и других культур;
продуктивные, высококачественные образ¬
цы плодовых, субтропических, орехоплод¬
ных культур и винограда.Прежде чем попасть на поля селек¬
ционеров, поступающие- в коллекцию об¬
разцы тщательно изучаются в отделах
растительных ресурсов, на опытных стан¬
циях института, в лабораториях самого ин¬
ститута и других смежных институтов.В ВИРе организованы и работают хо¬
рошо оснащенные современным оборудо¬
ванием лаборатории; генетики, белка и
нуклеиновых кислот, цитологии и анато¬
мии, радиационной генетики и радиобио¬
логии, биохимии и технологии, фотосин¬
теза, роста и развития, физиологии устой¬
чивости растений, иммунитета, агрометео¬
рологии, семеноводства и семеноведения,
автоматики и электроники и др.Работа по сбору мирового генофон¬
да возделываемых растений и их сороди¬
чей, имеющая одной своей целью вечное
сохранение генофонда и другой — реали¬
зацию его в новых сортах, становится все
более целенаправленной и теоретически
осмысленной.Материалы экспедиций ВИРа служат
основой для дальнейшего развития учения
Н. И. Вавилова о центрах происхождения,
видообразования и эволюции растений.Большое внимание в работе всех ла¬
бораторий уделяется задачам, связанным
с селекцией растений. Ученые института
селекционной работы не ведут, но нахо¬
дятся в тесном и постоянном контакте с
селекционными центрами и ведущими се¬
лекционерами страны.Специфика задач нашего института в
развитии методологии селекции и эффек-
Всесоюзный институт ра стениеводстваПетр Михайлович Жуковский — крупнейший рас¬
тениевод и ботаник, теоретик в области гене¬
тики растений, директор ВИРа (1951—1960 г.) с
сотрудниками института.тивного использования генофонда состоит
в том, что, передавая селекционерам ис¬
ходный материал для создания новых сор¬
тов, мы намечаем вместе с ними и перспек¬
тивы селекции соответственно все более
интенсивно развивающемуся сельскохо¬
зяйственному производству и все возра¬
стающим требованиям к сорту. Таким об¬
разом, в наши задачи входит не только
полное удовлетворение современных за¬
дач селекции в исходном материале, но и
прогнозирование будущих программ в об¬
ласти селекции, их формирование. Соот¬
ветственно этому ведутся разработки по
выяснению «идеального типа» растения для
определенного вида сельскохозяйственной
культуры. Исследователь, изучающий гене¬
тические ресурсы растений, выступает как
«ведущий конструктор» растений.Успехи селекции сегодня и в пер¬
спективе будут зависеть от того, насколь¬
ко мы в состоянии будем обеспечивать
потребности селекционеров в нужном ис¬
ходном материале.Еще в 1934 г. Вавилов писал: «Успех
селекционной работы, как известно, опре¬
деляется в значительной мере исходным
материалом»4. Этот вывод в наше время
приобретает еще большее значение.Анализируя современное состояние
сельскохозяйственного производства и все
возрастающие требования к сортам,
состояние генетических растительных ре¬
сурсов в культуре и природе как источни¬
ка зародышевой плазмы, необходимой для
выполнения дальнейших селекционных
программ, научная общественность мира
констатирует, что, несмотря на наличие
крупных генных банков, создаваемых в1 Там же, т. 5, с. 311.
Всесоюзный институт растениеводствеСхема маршрутов экспедиций ВИРа по СССР.Схема маршрутов экспедиций ВИРа в зарубеж¬
ные страны.некоторых странах, современные генети¬
ческие ресурсы могут оказаться совершен¬
но недостаточными для той нагрузки, ко-
торую им придется нести в ближайшие го¬
ды при выполнении селекционных про¬
грамм.Нет необходимости доказывать, что
растительный мир нашей планеты — это
один из существенных элементов биосфе¬
ры, источник наших природных богатств,
необходимое условие благополучия чело¬
века, полного удовлетворения его потреб¬
ностей и даже необходимое условие для
существования человечества.Поэтому в наши дни задача береж¬
ного отношения к природе, сохранения ге¬
нетических растительных ресурсов приоб¬
ретает особо важное значение. В природе
все тесно между собой связано. Поэтому
взять лишнее из природы — это значит
повлиять, иногда даже сильно, на состоя¬
ние многих ее компонентов, нарушить ве¬
ками установившееся экологическое рав¬
новесие. Все это оказывает влияние и на
растительные ресурсы, составляющие важ¬
ную часть окружающей среды.Под воздействием создающейся не¬
благоприятной обстановки в целом на пла¬
нете запасы генетической плазмы как в
природе, так и в культуре с угрожающей
быстротой исчезают повсеместно. В при¬
роде генетические растительные ресурсы
исчезают под влиянием технического про¬
гресса. Этому также способствуют выруб¬
ка лесов, распашка новых земель, эрозия
почв и т. д. При этом часто уничтожаются
совершенно уникальные виды, разновид¬
ности и целые растительные сообщества.Исчезновение генетических запасов
в культуре, как это ни парадоксально,
главным образом обусловлено достиже¬
ниями современной селекции. Созданные
за последние годы высокопродуктивные
сорта с удивительной быстротой проника¬
ют на все континенты, вытесняя местные
старые сорта как менее урожайные, но в
то же время обладающие значительными
преимуществами перед новыми по целому
ряду свойств и признаков. В качестве при¬
мера можно назвать восточную часть Тур¬
ции — единственный в мире известный127центр распространения пшеницы с ком¬
плексной устойчивостью к ряду болез¬
ней. И все эти генетические богатства на
глазах у мировой общественности гибнут.То же самое можно сказать о других
культурах многих стран, где местные сор¬
та заменяются селекционными. Несмотря
на общепризнанную ценность местных
сортов, для сохранения их почти никаких
мер не принимается. Само собой разуме¬
ется, что мы заинтересованы в сохранении
старых сортов не как сортов для производ¬
ственного их использования: мы заинтере¬
сованы в сохранении генов, ибо старые
местные сорта нужно рассматривать как
популяции генов, которые необходимы для
селекционных программ в будущем.Когда на обширных пространствах
распространяются один или два сорта,
создаются более благоприятные условия
для появления и быстрого распростране¬
ния болезней, а следовательно, и для на¬
несения особенно чувствительного удара
по производству. Приведем хотя бы при¬
мер, как быстро гельминтоспориоз куку¬
рузы уничтожил в США посевы кукурузы
в 1970 г. и угрожал посевам 1971 г. Из¬
вестно также, что быстрое распростране¬
ние этой болезни в 1970 г. объясняется
тем фактом, что огромное большинство
площадей кукурузы в США было занято
гибридами, генетически однородными.Современная селекция растений
требует постоянного наличия генетически
разнообразного исходного материала, а
это разнообразие поставляют мириады
популяций, сортов и видов, местных
сортов и диких сородичей культурных
растений, рассеянных по всей планете.
И в его сохранении заинтересовано все
человечество.Генофонд мировой коллекции расте¬
ний ВИРа как наиболее обширный и наи¬
более глубоко изученный, может и дол¬
жен служить для интенсификации сельско¬
хозяйственного производства, для повыше¬
ния урожайности и улучшения качества
получаемой сельскохозяйственной продук¬
ции как в нашей стране, так и в других
странах. Интересы человечества всей пла¬
неты настоятельно требуют объединения
усилий всех растениеводов, генетиков и
селекционеров по перестройке селекции,
которая должна развиваться на основе
международного сотрудничества, укрепле¬
ния деловых связей между учеными раз¬
ных стран мира.
128«Природа», 1977, № 4IT—Космический аппа¬
ратДата за¬
пускаПараметры начальной орбитыперигей,кмапогей,кмнаклоне¬
ние, градпериод
обраще¬
нии, минКосмос-8651.XI21235072,989,8Космос-866И.XI1823066589,1Космос-86723. XI25841862,891,0Прогноз-525. XI510199 000655713Космос-86826.XI4384576593,3Космос-86929. XI20230751,889,3Молния-22.XII65740 60862,8736Космос-8702.XII5145607495,3К осмосы 871—8787.XII1 4501 52074115,3Космос-8799.XII21724181,488,9Космос-8809.XII5626246696,4Космос-88115.XII20224851,6—Космос-88215.XII20224851,6—Космос-88315.XII9751 02383105Космос-88417.XII1783466589,6Космос-88517.Х114705136694,4Космос-88627.XII5812 32866115Молния-328. XII64040 63062,8736Космос-88728.XII9731 03083104,8Космические исследованияЗапуски космических
аппаратов в СССР
(ноябрь-декабрь
1976 г.)В	ноябре-декабре1976 г. в Советском Союзе
было запущено 26 космиче¬
ских аппаратов, в том числе23	спутника серии «Космос» с
научной аппаратурой, предназ¬
наченной для продолжения ис¬
следований космического про¬
странства.Очередные спутники
связи серий «Молния-2» и
«Молния-3» оборудованы ре¬
трансляционной аппаратурой,
обеспечивающей работу систе¬
мы в сантиметровом диапазоне
волн. Спутники предназначены
для обеспечения эксплуатации
системы дальней телефонно¬
телеграфной радиосвязи в Со¬
ветском Союзе, а также пере¬
дачи программ Центрального
телевидения СССР на пункты
сети «Орбита» и в рамках
международного сотрудниче¬
ства.Спутник «Экран», запу¬
щенный 26 октября 1976 г., в
результате коррекции траек¬
тории перешел на стационар¬
ную круговую орбиту с пара¬
метрами, которые обеспечива¬
ют его постоянное положение
относительно	поверхностиЗемли над точкой экватора
99° в. д. Установленные на
спутнике остронаправленные
антенны и ретрансляционная
аппаратура большой мощности
позволяют осуществлять высо¬
кокачественный прием цветных
программ Центрального теле¬
видения СССР на приемные
установки коллективного поль¬
зования, расположенные на
территории Сибири и Крайне¬
го Севера.Передача	программЦентрального телевидения на
спутник «Экран» осуществляет¬
ся с наземного передающегопункта на частоте 6 ГГц;
вещание со спутника ведется
на частотах 702—726 МГц ме¬
тодом частотной модуляции.Для продолжения иссле¬
дований, начатых в 1972 г.
станцией «Прогноз», 25 нояб¬
ря 1976 г. была запущена
автоматическая	станция«Прогноз-5». Станция будет
проводить исследования кор¬
пускулярного и электромагнит¬
ного излучений Солнца, пото¬
ков солнечной плазмы, а также
изучение магнитных полей в
околоземном космическом
пространстве, чтобы опреде¬
лить влияние солнечной актив¬
ности на межпланетную среду
и магнитосферу Земли. На
станции весом 930 кг установ¬
лена научная аппаратура, со¬
зданная в СССР, ЧССР и Фран¬
ции.Продолжался управляе¬
мый полет в автоматическом
режиме с постоянной ориен¬тацией на Землю орбитальной
научной станции «Салют-5»,
запущенной 22 июня 1976 г.
В соответствии с программой-
проводились съемки земной
поверхности и измерения ха¬
рактеристик инфракрасного из¬
лучения верхней атмосферы
Земли, Луны и туманности
Ориона при помощи инфраг
красного телескопа-спектро¬
метра. По состоянию на 12 ч
московского времени 22 де¬
кабря 1976 г. станция «Са-
лют-5» совершила 2936 обо¬
ротов вокруг Земли; парамет¬
ры ее орбиты при этом со¬
ставляли: высота в перигее
232 км, в апогее — 263 км,
наклонение 51,6°, период об¬
ращения 89,3 мин.Значительным достиже¬
нием советской космической
техники является двухлетняя
работа орбитальной научной
станции «Салют-4», запущенной
26 декабря 1974 г. За про¬
шедший период на станции ра-
Новости неуки129ботали две экспедиции космо¬
навтов: А. А. Губарев и
Г. М. Гречко — в течение
30 суток, затем П. И. Климук
и В. И. Севастьянов — в тече¬
ние 63 суток. В дальнейшем
был осуществлен совместный,
длившийся три месяца, полет
станции «Салют-4» и беспилот¬
ного корабля «Салют-20». Была
выполнена обширная програм¬
ма исследований и экспери¬
ментов в интересах науки и
различных отраслей народного
хозяйства, проведена отработ¬
ка перспективных систем орби¬
тальной станции и космических
кораблей.К 16 ч московского вре¬
мени 27 декабря 1976 г. стан¬
ция «Салют-4» совершила1	1 585 оборотов вокруг Земли;
параметры ее орбиты при
этом составляли: высота в пе¬
ригее 256 км, в апогее —
277 км, наклонение 51,6°,
период обращения 89,6 мин.
Q соответствии с программой
станция продолжала полет с
ориентацией на Землю или
звезды при поддержании по¬
стоянного оптимального поло¬
жения солнечных батарей.Таким образом, в 1976 г.
в Советском Союзе был запу¬
щен 121 космический аппарат,
в том числе орбитальная на¬
учная станция «Салют-5», кос¬
мические корабли «Союз-21,
-22, -23», автоматические
станции «Луна-24» и «Прог¬
ноз-5», 101 спутник серии
«Космос», 12 связных и метео¬
рологических спутников и два
спутника серии «Интеркосмос».Космические исследования«Прогноз-5»25 ноября 1976 г. в Со¬
ветском Союзе была запуще¬
на автоматическая станция
«Прогноз-5», предназначенная
для изучения солнечной актив¬
ности и ее влияния на меж¬
планетную среду и околозем¬
ное космическое пространство.
Станция весом 930 кг была
выведена на сильно вытянутую
эллиптическую орбиту с высо¬
той в перигее 510 км, в апо¬
гее— 199 тыс. км, наклоне¬
нном 65° и периодом обраще¬ния 95 ч 13 мин. Выведение
станции на расчетную траекто¬
рию было осуществлено с про¬
межуточной геоцентрической
орбиты.«Прогноз-5» продолжил
исследования, начатые в 1972 г.
станцией «Прогноз»; как и на
четырех предыдущих станциях
этого типа, научная аппарату¬
ра на «Прогнозе-5» предназ¬
началась для исследования
корпускулярного и электромаг¬
нитного излучений Солнца,
потоков солнечной плазмы, а
также магнитных полей в око¬
лоземном космическом про¬
странстве. Основная цель этих
исследований — раскрыть меха¬
низм солнечно-земных связей,
т. е. исследовать воздействие
повышенной солнечной актив¬
ности и сопутствующих явле¬
ний на состояние околоземной
среды.Большая часть научной
аппаратуры на «Прогнозе-5»
была разработана и изготовле¬
на в Советском Союзе. Кроме
того, на станции установлены
приборы, созданные в ЧССР и
Франции по программам меж¬
дународного сотрудничества в
области исследования космиче¬
ского пространства. Француз¬
ские специалисты разработали
спектрометр протонов и элек¬
тронов (эксперимент «Калип-
* со-2») и прибор МПГ (экспе¬
римент «Межпланетный ге¬
лий»).Эксперимент «Калип¬
со-2» является продолжением
эксперимента «Калипсо», ко¬
торый был выполнен на стан¬
ции «Прогноэ~2». Цель экспе¬
римента — изучить характери¬
стики солнечного ветра, в пер¬
вую очередь его ионных ком¬
понентов, а также явлений,
возникающих при обтекании
солнечным ветром магнито¬
сферы Земли. В эксперименте
«Межпланетный гелий» изуча¬
лось распределение гелия,
одного из основных компонен¬
тов верхней атмосферы Зем¬
ли, на высотах более 1000 км.Электротехническое
предприятие «Тесла» и Науч¬
но-исследовательский институт
средств связи им. А. С. По¬
пова (ЧССР) создали рентге¬
новский фотометр. Экспери¬
мент «РФ-2» предназначен для
исследования солнечного рент¬
геновского излучения. Извест¬но, что во время активных
процессов на Солнце (напри¬
мер, во время солнечных
вспышек) происходит ускоре¬
ние заряженных частиц, кото¬
рые, взаимодействуя с вещест¬
вом солнечной атмосферы, ге¬
нерируют рентгеновское излу¬
чение. Таким образом, иссле¬
дование солнечного рентгенов¬
ского излучения позволяет
получить данные о месте воз¬
никновения вспышки и энерге¬
тическом спектре возбудивших
его частиц и, следовательно,
лучше понять механизм уско¬
рения частиц и природу сол¬
нечной вспышки.Глобальное изучение фи¬
зических процессов в около¬
земном космическом про¬
странстве имеет важнейшее
значение для современной
науки. Эксперименты на «Про¬
гнозе-5» —- значительный вклад
в программу Международных
исследований магнитосферы
(МИМ), начатой в 1976 г.С.	А. НикитинМо с кваКо с ми чес кие ис следовами яЭксперимент «САМ-
БО-76»15	декабря 1976 г.
успешно завершена серия за¬
пусков высотных дрейфующих
аэростатов по Программе меж¬
дународного сотрудничества в
исследовании и использовании
космического пространства.Проект «САМБО-76» —
еще один шаг в реализации
программы советско-шведского
сотрудничества в области
исследования космического
пространства. (Как известно,
на спутнике «Интеркосмос-16»
была установлена шведская ап¬
паратура для исследования по¬
ляризации ультрафиолетового
излучения 1.)Цель	эксперимента«САМБО-76» — полнее пред¬
ставить физическую картину
процессов в околоземном про-' «Природа», 1976, N° 1,с. 115.5 «Природа» № 4
130Новости наукистранстве в те периоды,, когда
из космоса в ионосферу по¬
лярных широт вторгаются мас¬
сы заряженных частиц. В это
время над Арктикой и Антарк¬
тикой полыхают полярные сия¬
ния, нарушается радиосвязь,
возмущаются электрическое и
магнитное поля и возникают
различные излучения низкой
частоты. До сих пор природа
этих явлений мало изучена.
Эксперимент позволит иссле¬
довать рентгеновское тормоз¬
ное излучение электронов, из¬
менение электрического поля
и свечение верхних слоев ат¬
мосферы.Стартовой площадкой
эксперимента «САМБО-76»
стал полигон возле северного
шведского городка Кируна. От¬
сюда были запущены аэроста¬
ты с советской и шведской
научной аппаратурой. В период
запуска на севере обычно гос¬
подствовали устойчивые запад¬
ные ветры. Поднявшись в Ки-
руне, аэростаты дрейфовали на
высотах 30—35 км на восток
над территорией Швеции, Фин¬
ляндии, Советского Союза и
достигали северных отрогов
Уральского хребта. Длина трас¬
сы составила почти 2000 км.
Использование аэростатов по¬
зволило получить более
полную пространственно-вре¬
менную картину полярных
сияний и других явлений, так
как с нескольких аэростатов
одно и то же возмущение
можно наблюдать сразу в ря¬
де мест.По спектрам полярных
сияний, наблюдаемых с Зем¬
ли, можно проследить, какие
частицы и какой энергии взаи¬
модействуют в данный момент
над высокими широтами. Спек¬
трометры, установленные на
аэростатах, регистрируют рент¬
геновское излучение, дающее
ценную информацию об энер¬
гетическом спектре и поведе¬
нии частиц. Кроме того, на
аэростатах размещены фото¬
метры для регистрации види¬
мого излучения полярных сия¬
ний и приборы для измерения
электрических полей.Наземные станции, осна¬
щенные телеметрической аппа¬
ратурой, осуществляли прием
информации с борта аэроста¬
тов. Вдоль побережья Север¬
ного Ледовитого океана былоразмещено несколько таких
приемных телеметрических
пунктов — в Кируне, в Апати¬
тах на Кольском п-ове, в пос.
Шойна на п-ове Канин Нос, в
Нарьян-Маре, в Амдерме. Ин¬
формация записывалась на маг¬
нитную пленку, а затем ана¬
лизировалась с помощью ЭВМ.В ходе эксперимента запуще¬
но четырнадцать аэростатов.Эксперимент «САМБО-76»
позволит проверить различные
гипотезы о строении магнито¬
сферы Земли и поведении в
ней частиц, полнее понять ме¬
ханизмы образования поляр¬
ных сияний и возмущений
ионосферы, их связь с про¬
цессами, протекающими в око¬
лоземном космическом про¬
странстве. Результаты иссле¬
дований будут полезны для
выработки рекомендаций по
обеспечению более надежной
радиосвязи, для оценки и
прогнозирования радиационной
обстановки вблизи Земли.Эксперимент «САМ¬
БО-76» совпал с работой стан¬
ции «Прогноз-5», на борту ко¬
торой была установлена аппа¬
ратура для исследования влия¬
ния межпланетной плазмы на
магнитосферу Земли.В подготовке и проведе¬
нии «САМБО-76» приняли уча¬
стие специалисты СССР (Инсти¬
тут земного магнетизма, ионо¬
сферы и распространения ра¬
диоволн АН СССР, Полярный
геофизический	институтАН СССР, Физико-механиче-
ский институт АН УССР и
Ленинградский государствен¬
ный университет^ Швеции и
Франции. Научное руководст¬
во экспериментом «САМБО-76»
осуществлял	заместительдиректора ИЗМИРАН СССР
И. А. Жулин.Л. А. ВедешинМоскваАстрофизикаНаблюдения Скор¬
пиона Х-1 с «Салю¬
та-4»Скорпион Х-1 был пер¬
вым источником на небе (исклю¬чая Солнце), от которого обна¬
ружили рентгеновское излуче¬
ние. Это было в 1962 г., и
можно сказать, что именно с
этого момента ведет свой от¬
счет времени рентгеновская
астрономия. Хотя Скорпион
Х-1 —самый яркий источник в
данном диапазоне спектра,
природа его остается до кон¬
ца неясной.Вскоре после открытия
этого рентгеновского источ¬
ника он был отождествлен со
слабой звездой 12-й звездной
величины, блеск которой пока¬
зывал сильную хаотическую
переменность. В 1974 г. В. М.
Лютый и Ю. Н. Ефремов (Госу¬
дарственный астрономический
институт им. П. К. Штернберга),
проанализировав фотоэлектри¬
ческие и фотографические дан¬
ные наблюдений, отметили сла¬
бую регулярную переменность
оптического блеска Скорпиона
Х-1 и указали, что это свиде¬
тельствует о двойственности
объекта. (К тому времени уже
было установлено, что ряд
рентгеновских источников вхот
дит в двойные звездные систе¬
мы: нейтронная звезда или чер¬
ная дыра в паре с нормальной
звездой обращаются вокруг
общего центра тяжести.)В Гарвардской обсерва¬
тории американские астроно¬
мы проанализировали с по¬
мощью ЭВМ данные оптических
наблюдений Скорпиона Х-1
за последние 60 лет. (Как из¬
вестно, исследователи пере-
менных звезд ведут патруль¬
ную службу, ежедневно снимая
определенные участки неба на
фотопластинки, и регистрируют
блеск многих звезд; Скорпион
Х-1 находится в пределах одно¬
го из таких участков, и хотя
60 лет назад никто не знал о су¬
ществовании этого рентгенов¬
ского источника, уже велись
его оптические наблюдения.)
Обработка данных подтвер¬
дила наличие регулярной опти¬
ческой переменности, амплиту¬
да которой составляет пример¬
но 20% на фоне хаотических
изменений блеска, при которых
величина потока меняется по¬
чти в 3 раза; период колеба¬
ний блеска равен 0,78 сут.Таким образом, предположе¬
ние Лютого и Ефремова, что
Скорпион Х-1 — двойная си¬
стема, было доказано. Оценки
Новбсти науки131Спектр рентгеновского источни¬
ка Скорпион X-1 по измерениям
на орбитальной космической
станции "Салют-4» (учтено меж¬
звездное поглощение). На суще¬
ствование двук компонентов СО
(I — излучение мягкого рентге* J
новского источника, II—излу¬
чение жесткого) указывает «про- °
вал» в области энергий 1—2 к»В, cn
обнаруженный при измерения!.	sМодель рентгеновского источни-	gка Скорпион X-1 (масштабы не	н
выдержаны). Горячая разрежен*ная плазма дает жесткое иэлу-	гчение; более плотные и холод*	оные облака — мягкое излучение.	qэнергия фотонов. нэВмасс компонентов этой систе¬
мы приводят к значениям по¬
рядка массы Солнца.Имеющиеся наблюдения
в рентгеновской области согла¬
суются с моделью, в которой
рентгеновское излучение воз¬
никает при аккреции вещества
с оптического компонента на
нейтронную звезду. Такая мо¬
дель была предложена Р. А.
Сюняевым (Институт космиче¬
ских исследований АН СССР)
и может объяснить образова¬
ние как рентгеновского, так и
оптического излучения в источ¬
нике. Рентгеновское излучение
прогревает ту сторону нормаль¬
ной звезды, которая обращена
к рентгеновскому источнику.
В результате там возникает го¬
рячее и яркое пятно. Из-за вра¬
щения двойной системы мы ви¬дим то бблыиую, то меньшую
часть пятна. С этим и связана
регулярная переменность оп¬
тического блеска.Новые интересные дан¬
ные были недавно получены при
изучении Скорпиона Х-1 с по¬
мощью телескопа-спектромет¬
ра «Филин», установленного
на борту орбитальной космиче¬
ской станции «Салют-4». Эта
аппаратура разработана совме¬
стно сотрудниками Института
космических	исследованийАН СССР и Государственного
астрономического института
им. П. К. Штернберга. Во время
исследований, проводившихся в
январе, июне и июле 1975 г. в
диапазоне 0,2—10 кэВ, была за¬
мечена сильная переменность
излучения (до 10 раз) в обла¬
сти энергий <2 кэВ (в так на¬
зываемой мягкой рентгенов¬ской области). Если интерпре¬
тировать этот эффект как пере¬
менность в спектре того же
источника, который испускает
и жесткие рентгеновские кван¬
ты (энергии > 2 кэВ), тогда
при большом потоке мягких
рентгеновских лучей в области
1—2 кэВ возникает трудно объ¬
яснимый «провал» (см. гра¬
фик), т. е. наблюдаемый поток
мал по сравнению с теоретиче¬
ским.Эта трудность отпадает,
если предположить, что в ис¬
точнике существуют два ком¬
понента: первый — ответствен¬
ный за фотоны с большими
энергиями (температура плаз¬
мы в этом источнике около
5 * 107 К),- и второй, появляю¬
щийся время от времени, с ха¬
рактерной температурой плаз¬
мы около 2*106 К. Если при5*
132Новости наукиопределении величины потока
от мягкого источника учесть
межзвездное	поглощение,оказывается, что светимость
этого источника сравнима со
светимостью жесткого компо¬
нента. Это ведет к заключению,
что в системе существует до¬
полнительный источник излуче¬
ния. Каково же его происхож¬
дение?Приняв модель аккре¬
ции на нейтронную звезду, об¬
ладающую у поверхности
сильным магнитным полем
(до 10* 1 -г 10 1 2 Гс), можно по¬
казать, что за счет процессов
нагрева и охлаждения плазмы,
находящейся на границе маг¬
нитосферы нейтронной звезды
(радиус магнитосферы около
10е см), в этой плазме могут по¬
являться более плотные и хо¬
лодные облака (по сравнению с
плотностью и температурой
окружающей плазмы). Такие
облака и будут — при достаточ¬
но большом количестве вещест¬
ва в них — давать излучение
мягкого источника; сама же го¬
рячая и разреженная плазма —
источник жесткого излучения.Произведенные оценки
показывают, что такая модель
численно согласуется с на¬
блюдаемыми изменениями по¬
тока и спектра. Действительно
ли имеет место такая карти¬
на, покажут дальнейшие на¬
блюдения Скорпиона Х-1.Е. И. МоскаленкоМо с кваАстрономияЛуна в потоке
метеоритовХотя большинство гео¬
физических приборов, остав¬
ленных на Луне астронавтами
космических кораблей серии
«Аполлон» в 1969—1972 гг.,
были рассчитаны на один год
работы, многие из них функ¬
ционируют до сих пор. В част¬
ности, четыре пассивных сейс¬
мометра, образующих тре¬
угольную сеть со стороной
1100 км, до настоящего вре¬
мени регистрируют «дрожа¬
ния» лунной поверхности.Чувствительность сейс¬
мометров выбрана таким об¬
разом, что когда в какую-ли¬
бо точку лунной поверхности
падает метеоритное тело из
межпланетного пространства
весом более 50 г, приборы
регистрируют небольшое «лу-
нотрясение». Записи таких со¬
бытий за 2,5 года (начиная с
1973 г.) были недавно проана¬
лизированы Ф. Дюаннебьером
(Геофизическая лаборатория
Техасского университета, Гал¬
вестон, США).За 924 дня сейсмомет¬
ры зарегистрировали 815 сиг¬
налов, которые отличались по
характеру от истинных луно-
трясений и напоминали сигна¬
лы от удара лунного модуля
при посадке на поверхность
Луны или от падения ступе¬
ней ракеты-носителя «Сатурн»,
использовавшейся в полетах
серии «Аполлон». Большин¬
ство записей характеризуется
нерегулярными флуктуациями,
связанными со случайным
распределением метеоритных
тел в пространстве. Однако
в трех случаях — в ноябре и
декабре 1974 г. и в июне
1975 г.— на протяжении не¬
скольких дней отмечалось зна¬
чительное увеличение числа
ударов.По мнению Дюаннебье-
ра и его коллег, это связа¬
но с прохождением Луны
сквозь огромные облака мас¬
сивных метеоритных тел. Та¬
кие облака, по-видимому,
сильно рассеяны в простран¬
стве и наблюдались только
благодаря тому, что Луна
представляет собой достаточ¬
но крупную «мишень-детек¬
тор». Максимальная частота
ударов соответствовала выпа¬
дению одного метеорита за3	дня на «площадку радиусом
100 км. Отсюда ясно, что по¬
добные облака не могут про¬
явиться в виде метеоритных
потоков, если наблюдения про¬
водятся с Земли.В июне 1975 г. усилен¬
ное выпадение метеоритов на
Луну продолжалось около
10 дней. Оно было вызвано
сильно рассеянным облаком с
диаметром 0,1 а. е. (15 млн км)
«и общей массой метеоритов1	01 °—s— 10 1 1 кг. Это соответст¬
вует массе сферического теладиаметром 200—400 м при
плотности 3 г/см3.Четыре пассивных сейс¬
мометра, с помощью которых
были проведены описанные на¬
блюдения, продолжают рабо¬
тать на поверхности Луны в
местах посадки четырех кораб¬
лей «Аполлон»: в Океане
Бурь («Аполлон-12»), вблизи
кратера Фра Мауро («Апол¬
лон-14»), в горном районе Гад-
лей-Апеннины («Аполлон-15») и
у кратера Декарт («Апол¬
лон-16»).«Sky and Telescope», 1976, v. 52,
№ 2. p. 91 (США).АстрономияСтолкновения звездС тех пор как были обна¬
ружены шаровые скопления
звезд, астрономов интересует,
как часто происходят столкно¬
вения звезд внутри таких скоп¬
лений. Недавно этот вопрос был
вновь рассмотрен американски¬
ми учеными Дж. Хиллсом и
К. Дэем (Мичиганский универ¬
ситет), которые использовали
при этом данные, полученные
Ч. Петерсоном и И. Кингом
(Калифорнийский университет)
для 41 шарового скопления.Хиллс и Дэй рассчитали
для каждого из этих скоплений
ожидаемую частоту столкнове¬
ний с учетом уменьшения про¬
странственной плотности звезд
при удалении от центра скоп¬
ления. Рассматривая снача¬
ла усредненную картину для
41 скопления, они получили, что
средний интервал между по¬
следовательными столкнове¬
ниями одной звезды составляет
4.101 4 лет. Но скопление может
содержать миллион звезд, а
время его существования мож¬
но считать равным 12* 109 лет.
Таким образом, общее число
столкновений в системе за вре¬
мя ее существования состав¬
ляет около 335, причем из каж¬
дых 1000 звезд главной после¬
довательности около 8 участву¬
ют в одном или нескольких
столкновениях.Однако скопления силь¬
но различаются по количеству
звезд в их центральной обла¬
сти, где в основном и происхо¬
Новости науки133Снимки Ганимеда, полученные
«Пионером-10». Слева — снимок
в красном фильтре, справа — в
синем. Темная чашеобразная об¬
ласть в верхнем левом секторе,по-видимому, глубокий кратер;
три темных образования, пока¬
занные стрелками на правом
снимке, напоминают лунные мсгря.дят столкновения звезд. Край¬
ний случай представляет скоп¬
ление АЛ 00 в созвездии Скор¬
пиона, в котором общее число
столкновений, по оценкам
Хиллса и Дэя, составляет
2700, включая не менее 1,45%
звезд главной последователь¬
ности.Что происходит при
столкновении двух звезд в ша¬
ровом скоплении? Поскольку
относительная скорость звезд
довольно мала (порядка не¬
скольких километров в секун¬
ду), при столкновении они
просто сольются с потерей
лишь небольшой части их об¬
щей массы. Хиллс и Дэй пред¬
полагают, что в шаровых скоп¬
лениях значительная доля так
называемых голубых звезд-
«бродяг» (звезд с ненормаль¬
но высокой светимостью, «вы¬
павших» из главной последо¬
вательности) представляет со¬
бой именно такие слившиеся
объекты.«Sky and Telescope», 1976, v. 52,
№ 1, p. 34 (США);«Astronomical Journal»,1975,	v. 00, № 6, p. 427—436
(США).ПланетологияСнимки ГанимедаАмериканская межпла¬
нетная автоматическая стан¬
ция «Пионер-10» впервые вы¬
полнила и передала на Землю
фотографии, на которых раз¬
личимы детали поверхности
крупнейшего из спутников
Юпитера— Ганимеда; его диа¬
метр (~5200 км) в полтора
раза превышает диаметр
Луны.Обработка снимков на
ЭВМ позволила освободить
их от случайных искажений.
Анализ изображений был про¬
веден под руководством
Б. Р. Фридена и У. Суинделла
на кафедре' оптики Универси¬
тета штата Аризона.Один из снимков сделан
с.красным, другой — с синим
фильтром. Заметная на обоих
снимках темная чашеобразная
область напоминает глубокий
кратер или иное крупное
углубление. Ниже расположен
темный объект с эллиптиче¬скими очертаниями. Это так¬
же, по-видимому, кратер, но
меньшей глубины. Небольшой
светлый объект в нижнем
правом секторе выглядит как
центр крупной яркой дуги,
имеющей форму раковины.На изображении, сделан¬
ном с синим фильтром, мож¬
но различить три круглых
объекта. По мнению иссле¬
дователей, они очень напо¬
минают лунные моря. Если
это так, моря на Ганимеде
весьма значительных размеров.Заметны также три до¬
вольно больших светлых коль¬
ца, однако пока трудно су¬
дить, районы ли это, покры¬
тые льдом, или просто эф¬
фект отражения света от глад¬
кой поверхности Ганимеда.
Выполненные ранее радиоло¬
кационные наблюдения приве¬
ли специалистов к заключению,
что Ганимед обладает сильно
пересеченной поверхностью, в
значительной мере образован¬
ной скалистыми породами или
металлосодержащим материа¬
лом, включенным в лед.«Science News», 1976, v. 109,
№ 13, p. 190 (США)'.Фи зи каВоздухоплавание
в лазерных и
СВЧ-лучахВ последнее время пред¬
ложены различные вариантыиспользования лазера для при¬
ведения в движение и ускоре¬
ния до космических скоростей
различных тел (управление
спутниками, лазерный разгон
ракет и т. д.).К сожалению, для быст¬
рого движения тел большой
массы все эти способы требуют
гигантских, в настоящее время
недостижимых мощностей и
энерговыделений. Однако для
аппаратов,	использующихподъемную архимедову силу,
требуются лазерные лучи с
мощностью и энергией, соизме¬
римыми с выходными данными
существующих лазеров. Уже
при энергии порядка десятков
и сотен килоджоулей можно
управлять подъемом или спус¬
ком больших объектов. Такие
энерговыделёния в импульсном
или квазинепрерывном режиме
дают газовые, газодинамиче¬
ские, химические и другие ла¬
зеры. При мощности СО^-лазе¬
ра порядка сотен киловатт не¬
обходимы экспозиции порядка
секунд или десятков секунд.
Причем время ухода тепла до¬
статочно велико и резко возра¬
стает с увеличением размеров
объекта, что позволяет исполь¬
зовать длительно и меньшие
мощности.Г. А. Аскарьян, Н. П. Дац-
кевич, Е. К. Карлова, Г. П. Кузь¬
мин и С. М. Никифоров (Физи¬
ческий институт им. П. Н. Ле¬
бедева АН СССР) поставили де¬
монстрационный эксперимент
по управлению подъемной си¬
лой. Шар, содержащий гелий
134Новости наукис добавками поглощающего га¬
за SF4, объемом 104 см3 и
уравновешенный грузиком, по¬
мещали на пути луча мощного
импульсного лазера, дающего
до 3 кДж за 1 мкс. Стенки
оболочки шара слабо поглоща¬
ли излучение, однако после
вспышки лазера шар поднимал*
ся вверх, летал около 30 с, пос¬
ле чего медленно опускался.
Скорость подъема шара со¬
ставляла 1,5"г2 м с.Уже сегодня лазер, по-
видимому, может повысить эф¬
фективность подъема и пре¬
дельные высоты шаров-зондов,
стратостатов и сделать их полет
управляемым с Земли. Вероят¬
но, кроме лазерных можно ис¬
пользовать и СВЧ-лучи.«Письма в ЖЭТФ», 1976, т. 24,
вып. 6, с. 360—362.ФизикаМеждународное со¬
вещание по техноло¬
гии систем инерци-
ального удержанияС 19 по 23 июля 1976 г.
в подмосковном городе Дуб¬
не в Объединенном институ¬
те ядерных исследований
проходило Международное со¬
вещание, посвященное техно¬
логии систем инерциального
удержания. Это совещание
было организовано в рамках
Международного агентства по
атомной энергии (МАГАТЭ) и
явилось отражением быстрого
развития нового направления
в проблеме управляемого тер¬
моядерного синтеза.В работе совещания при¬
няли участие представители на¬
учных центров Великобрита¬
нии, СССР, США, Франции,
ФРГ, Японии, ведущих иссле¬
дования в области инерциаль¬
ного удержания.Как известно, для до¬
стижения полезной термо¬
ядерной реакции (т. е. когда
энергия, выделившаяся в ре¬
зультате реакции, превышает
энергию, потребляемую тер¬
моядерной установкой) в сме¬
си изотопов водорода — дей¬
терия и трития — необходимо
выполнение условия, называе¬
мого критерием Лаусона. Онозаключается в том, что про¬
изведение плотности плазмы
п на время ее жизни т долж¬
но превышать некоторую зави¬
сящую от температуры вели¬
чину. Например, при темпе¬
ратуре ионов плазмыТ1 = 5 кэВ пт z 10м.В отличие от классиче¬
ских систем так называемого
магнитного удержания (приме¬
ром установки магнитного
удержания является Токамак),
в которых относительно раз¬
реженная плазма с плотностя¬
ми п^10 1 3“г1 0’4 частиц/см3
удерживается магнитным по¬
лем в течение времен поряд¬
ка нескольких секунд, в си¬
стемах с инерциальным удер¬
жанием реализуется совер¬
шенно иной диапазон п и т •
Принципиальная схема инер¬
циального удержания заключа¬
ется в том, что сферическая
мишень облучается равномер¬
но со всех сторон либо из¬
лучением мощного лазера, ли¬
бо пучком релятивистских
электронов. В результате
взаимодействия излучения с
веществом мишени на ее по¬
верхности образуется высоко¬
температурная плазма. Реак¬
тивное давление разлетающей¬
ся плазмы приводит к сжатию
и нагреву термоядерного топ¬
лива (смесь дейтерия и три¬
тия), содержащегося в центре
мишени. Плотность такой
плазмы на два-три порядка
превышает плотность твердого
тела (пТв. т ^ Ю23 частиц/см3),
что позволяет выполнить кри¬
терий Лаусона, несмотря на
очень малое время жизни(т-— 10-10 -н Ю-11 с).Поэтому понятен тот интерес,
с которым специалисты отно¬
сятся к системам инерциаль¬
ного удержания, позволяющим
осуществить управляемую тер¬
моядерную реакцию принципи¬
ально иным путем.Доклады по лазерному
управляемому термоядерному
синтезу затрагивали как ре¬
зультаты экспериментов, прово¬
димых на существующих уста¬
новках с энергией 102-г*
4-103 Дж, так и вопросы созда¬
ния более мощных лазерных
систем. В докладах Г. В. Склиз-
кова (Физический институт
им. П. Н. Лебедева АН СССР)и М. И. Пергамента (Институт
атомной энергии им. И. В.
Курчатова) сообщалось именно
о таких мощных лазерных
установках на неодимовом
стекле «Дельфин» и «УМИ-
35» с энергией ~ 104 Дж,
запуск которых будет осуще¬
ствлен в 1977—1978 гг. В Ли-
верморской	лабораторииим. Лоуренса в США (Л. Е. Кил-
пион и Ч. Д. Хендрикс) пла¬
нируется создание установки
«Шива» («Shiva») с энер¬
гией в световом импульсе
^Ю4 Дж. На втором этапе
энергия этой модернизирован¬
ной установки «Шива апгрейд»
(«Shiva Upgrade») будет дове¬
дена до ~105 Дж, и в
1981— 1982 гг. американские
специалисты	рассчитываютполучить на ней физически
выгодную термоядерную ре¬
акцию (т. е. когда энергия,
выделившаяся в результате
реакции, превышает энергию,
поглощенную плазмой) с коэф¬
фициентом усиления ^ 10~г
-г 100!Однако для создания
более мощных лазерных уста¬
новок необходимо изучение
параметров плазмы, получае¬
мой с помощью уже сущест¬
вующих лазерных систем. Это¬
му вопросу было посвящено
большое количество докладов.Большой интерес вызвал
доклад Ф. Майера (США) об
экспериментах, проведенных
со стеклянными оболочками,
наполненными дейтерий-три-
тиевым газом под большим
давлением. Эти эксперименты
проводились в частной фирме
«КМС-Фьюжен» («KMS-Fusi-
оп»). Исследование спектра
U -частиц, образующихся в ре¬
зультате дейтерий-тритиевой
реакции, дало еще одно под¬
тверждение теплового проис¬
хождения нейтронов в лазер¬
ной плазме.В Советском Союзе ана¬
логичные исследования по сжа¬
тию оболочечных мишеней в
течение последних лет прово¬
дятся в Физическом институ¬
те им. П. Н. Лебедева
АН СССР на девятиканальной
лазерной установке «Кальмар»,
о чем сообщалось в уже упо¬
минавшемся докладе Г. В.
Склизкова.В последние годы в
СССР, США, Японии и дру¬
Новости науки135гих странах проводятся мно¬
гочисленные эксперименты по
нагреву плазмы релятивист¬
скими электронными пучками,
ведутся поиски условий опти¬
мальной фокусировки таких
пучков на мишень, исследуют¬
ся параметры образующейся
плазмы. (Здесь следует отме¬
тить, что многие диагностиче¬
ские методы, развитые в ла¬
зерном управляемом термо¬
ядерном синтезе, могут быть
применены и при исследова¬
нии плотной плазмы, образо¬
ванной релятивистскими элек¬
тронными пучками.) Во многих
экспериментах — доклады
Дж. Йонаса (США), С. Накаи
(Япония) — зарегистрировано
значительное (^l 0в1 О9) ко¬
личество нейтронов, однако
отмечалась	необходимостьпроведения тщательных иссле¬
дований их энергетического
спектра.О	регистрации нейтро¬
нов в экспериментах по сжа¬
тию оболочечной мишени, об¬
лучаемой	релятивистскими
электронными пучками, сооб¬
щалось в докладе Л. И. Ру¬
дакова (Институт атомной
энергии им. И. В. Курчатова).
В этом докладе затронуты и
вопросы создания более круп¬
ных установок. В Институте
атомной энергии планируете^
создание мощной установки
«Ангара-5» с энергией в пуч¬
ке ^ S-106 Дж при длитель¬
ности импульса ^6-10“® с.
В том же направлении ведут¬
ся исследования в лаборато¬
рии «Сандиа» («Sandia»)
(США), о программе работ
которой рассказал Дж. Йонас.В заключение отметим,
что, по единодушному мнению
участников совещания, про¬
граммы работ как по лазер¬
ному управляемому термо¬
ядерному синтезу, так и по
термоядерному синтезу на ре¬
лятивистских	электронных
пучках развиваются успешно
и метод инерциального удер¬
жания является перспективным
направлением в решении про¬
блемы управляемого термо¬
ядерного синтеза.А.	С. ШикановКандидат физико-мате-
матических наукМо с кваФизикаФундаментальная
длина и черные дырыСвязь «лабораторной»
фундаментальной	физики,изучающей микромир, с аст¬
рофизикой и космологией, ис¬
следующих самые большие по
размерам физические объек¬
ты, получила новое выраже¬
ние в работе В. Л. Гинзбурга
и В. П. Фролова (Физический
институт им. П. Н. Лебедева
АН СССР). Авторы указали на
интересные следствия, вытека¬
ющие из предположения о су¬
ществовании фундаментальной
длины и весьма важные для об¬
суждаемых сейчас проблем
возможного существования,
образования и испарения чер¬
ных дыр малой массы.Как известно, Общая тео¬
рия относительности Эйнштей¬
на (ОТО) допускает существо¬
вание объектов с необычны¬
ми свойствами. Они не могут
обладать собственным электро¬
магнитным излучением (излу¬
чение возникает только при
взаимодействии с окружающей
средой) и проявляются для
внешнего наблюдателя лишь
как источники сильного гра¬
витационного полЯ| Масса по¬
добных объектов, называемых
черными дырами, может быть,
вообще говоря, любой. Одна¬
ко имеется два существенно
различных пути их образова¬
ния. Причем первый путь, ко¬
гда черная дыра — это конеч¬
ный результат эволюции звез¬
ды, не может, по-видимому,
привести к массе черной дыры,
меньшей нескольких солнеч¬
ных масс. Черные дыры могли
также образовываться на на¬
чальных стадиях расширения
Вселенной. Спектр их масс оп¬
ределяется начальными воз¬
мущениями плотности, т. е. от¬
клонениями начального рас¬
пределения вещества от одно¬
родного. Поэтому черные дыры
космологического происхожде¬
ния могут иметь и достаточно
малые массы.В классической ОТО (т. е.
без учета квантовых эффек¬
тов) масса черной дыры не
может уменьшаться со вре¬менем. Учет же квантовых
эффектов, как показал англий¬
ский астрофизик С. Хоукинг,
приводит к испарению черных
дыр, т. е. к рождению частиц
в сильном гравитационном поле
вблизи черной дыры и умень¬
шению ее массы. Это испарение
происходит тем быстрее, чем
меньше масса черной дыры.
Характерной для этого про¬
цесса величиной является
масса порядка 10,s г. Черные
дыры с меньшей массой долж¬
ны были бы полностью испа¬
риться за время порядка 10’°
лет (возраст Вселенной).В то время как в астро¬
физике и космологии «горя¬
чая» проблема — это черные
дыры малой массы, для физи¬
ки микромира одной из таких
проблем является фундамен¬
тальная длина, т. е. возмож¬
ность существования некото¬
рого минимального размера
If пространственно-временной
области, в которой еще приме¬
нимы обычные представления о
пространстве и времени. С этой
величиной связана характерная
плотность:Как показали Гинзбург и Фро¬
лов, отказ от обычных огра¬
ничений на уравнение состоя¬
ния вещества (в частности, огра¬
ничения на скорость звука
и^с, где с — скорость света)
для плотностей, больших.харак¬
терной плотности, приводит
к ограничению на минималь¬
ную массу черной дыры:Мм..н~10” (/,/10-" см)-г.Для lf^10‘|7CM это на 30 по¬
рядков превышает значение
планковской квантово-гравита-
ционной массы, которая обыч¬
но связывается с пределом при¬
менимости классической ОТО.Если lf> 10~23 см, т. е.
Ммин> 10'5 г, испарение чер¬
ных дыр не существенно за кос¬
мологическое время ~1010
лет. С другой стороны, астро¬
номическая информация о су¬
ществовании черных дыр лишь
с массой, большей некоторой
массы М, ограничивала бы ве¬
личину фундаментальной дли-ны //^IO-17(^/1025 r)V. см.«Письма в Астрономический
журнал», 1976, т. 2, № 10,
с. 474—478.П/Г. с.
136Новости наукиФи зи каКороткопериодиче¬
ские пульсации
атмосферных гамма-
квантовА.	М. Гальпер, В. Г. Ки-
риллов-Угрюмов, А. В. Куроч¬
кин, Н. Г. Лейков, Б. И. Лучков
и Ю. Т. Юркин (Московский
инженерно-физический инсти¬
тут) провели анализ временных
вариаций потока гамма-квантов
с энергией > 40 МэВ. Обнару¬
жено существование периоди¬
ческих пульсаций этого потока
с периодами, хорошо совпа¬
дающими с периодами колеба¬
ний солнечной поверхности,
открытыми недавно X. А. Хил-ТаблнцаПериод колебаний на Солнце, мин
(по X. А. Хиллу)1973	19755247,93330,323,821,016,717,113,314,611,911,810,410,59,28,87,67,97,07,2лом (Университет штата Аризо¬
на, США).Измерения потоков ат¬
мосферных	гамма-квантов
проводились с помощью гамма-
телескопа, помещенного на вы¬
сотном аэростате. За 10 ч из¬
мерений было зарегистрирова¬
но 7600 событий, 90% кото¬
рых составляли гамма-кванты.Гамма-кванты этих энер¬
гий генетически связаны как с
протонно-ядерным компонен¬
том космических лучей (через
рождение и распад нейтраль¬
ных пионов), так и с электро¬
нами, дающими в атмосфере
тормозное излучение. Естест¬
венно предположить, что пе¬реносчиком колебаний от
Солнца к Земле является сол¬
нечный ветер. Действительно,
в межпланетном пространстве
наблюдались периодические
колебания магнитного поля
с близкими периодами
(^10 мин). По-видимому, не¬
обходимо провести поиск по¬
добных колебаний и в магни¬
тосфере Земли.Обнаружение периоди¬
ческих пульсаций потоков ча¬
стиц в атмосфере Земли с
«солнечными» периодами, не¬
сомненно, представляет инте¬
рес для выявления солнечно¬
земных связей, а также для
решения задач солнечной сей¬
смологии.«Письма в ЖЭТФ», 1976, т. 24,
вып. 7, с. 426—429.Периоды пульсаций пото¬
ков атмосферных гам¬
ма-квантов, мин197 433±1
23,2±0,2
15,8±0,2
12,7±0,1
11,7±0.1Физика атмосферыКогда погаснет Солн¬
це...Б. Дж. Хант (Австралий¬
ский центр исследований в
области численного метеопро-
гноза, Мельбурн) изучил пер¬
спективы существования воз¬
душной оболочки Земли в ги¬
потетических условиях отсут¬
ствия Солнца. Была разработа¬
на математическая модель, учи¬
тывающая все аспекты общей
циркуляции атмосферы в гло¬
бальных масштабах и предска¬зывающая ее поведение в слу¬
чае внезапного полного пре¬
кращения солнечного излуче¬
ния.В результате обнаруже¬
на неожиданно высокая «проч¬
ность» и «выносливость» атмо¬
сферы. Время ее разрушения
намного превышает делав¬
шиеся ранее предположения.
Вопреки существовавшему мне¬
нию, основная структура тро¬
посферы (нижнего 8—10- кило¬
метрового слоя атмосферы)
не нарушится даже по исте¬
чении 50 сут; будут существо¬
вать струйные течения, верти¬
кальные и широтные темпера¬
турные градиенты. Кроме того,
сохранится общее распреде¬
ление скоростей меридиональ¬
ных движений воздушных масс,
что указывает на существова¬
ние у атмосферы «памяти»,
фиксирующей различия в
давлениях, создающиеся в ре¬
зультате поступления тепловой
энергии извне.По астрономическим
данным, прекращение солнеч¬
ного излучения не следует ожи¬
дать ранее чем через 5 млрд
лет. Однако работа Ханта вы¬
ясняет вопросы устойчивости
атмосферы в экстремальных
условиях, таких как антропо¬
генное и природное загрязне¬
ния, создающиеся, например,
в результате мощных вулкани¬
ческих извержений.Кроме того, сделан вы¬
вод, что постепенные, хотя
и малозаметные, но длитель¬
ные изменения в существующей
атмосферной системе могут
скорее привести к крупным
климатическим переменам на
Земле, чем резкие и даже мощ¬
ные катастрофы.««Science News», 1976, v. 110,
№ 9, p. 138 (США)!Молекулярная биологияВ составе полисом
обнаружена протеи*
назаПолисомы (или полири¬
босомы) осуществляют в жи¬
вой клетке синтез белков.
На этих специализированных
клеточных структурах происхо¬
дит полимеризация аминоки¬
Новости науки13/слотных остатков с образова¬
нием белковых молекул. В не¬
давней работе М. И. Левянт,В.	С. Былинкиной, М. Т. Тру-
долюбовой, проведенной в
Институте биологической и ме¬
дицинской химии АМН СССР
под руководством В. Н. Оре-
ховича, было обнаружено,
что полисомы обладают спо¬
собностью осуществлять об¬
ратный процесс — расщепле¬
ние белковых молекул. Эту
реакцию катализирует особый
фермент — протеиназа, прочно
связанная с полисомами.Авторы работы показали,
что очищенный препарат по¬
лисом из печени крысы спо¬
собен катализировать расщеп¬
ление белковых молекул. В ка¬
честве белка-субстрата исполь¬
зовался гемоглобин. Оптимум
реакции находится при
pH 7,0—7,2. Активность проте-
иназы, связанной с полисома¬
ми, подавляют такие извест¬
ные ингибиторы протеиназ,
как соевый ингибитор трипси¬
на, а также 1-хлор-4-фенил-
З-тозиламидо-2-бутанон.Можно было предпола¬
гать, что протеолитическая
активность полисом связана с
тем, что на полисомах в
процессе их выделения не¬
специфически сорбируются
протеиназы клеточного сокф.
Однако авторы показали, что
это не так. При обработке
полисом неионным детерген¬
том X-100, а также солями
высокой концентрации (0,5 М
KCI ) их протеолитическая ак¬
тивность не изменялась. Это
свидетельствует о прочной
связи протеиназы с фракцией
полисом; по-видимому, про¬
теиназа является компонентом
полисом в живой клетке.До настоящего времени
появлялись лишь работы о
возможности локализации про-
теолитических ферментов на
полисомах низших организ¬
мов — прокариот. Например, в
серии работ А. Матесона’
была обнаружена аминопепти-
даза, связанная с полисома-
мИ из кишечной палочки и
катализирующая отщепление
N-концевого метионина от' «FEBS Lett.»,, 1970,
№ 6, p. 235 (Н идерланды).новосинтезированной белковой
молекулы. Известен и другой
пример: при синтезе вирусо¬
специфических белков у пи-
карновируса образуется высо¬
комолекулярный белок, кото¬
рый, находясь на полисомах,
расщепляется на фрагменты.
Протеолитическая активность
полисом из высших организ¬
мов — эукариот — обнаружена
в работе Левянт с соавторами
впервые.Авторы полагают, что
протеиназа необходима для
модификации новосинтезиро-
ванных белков до их отщепле¬
ния от. полисом и поступления
в цитоплазму клетки. Другой
функцией протеиназы может
быть ликвидация белков, со¬
держащих те или иные ошиб¬
ки трансляции.«Молекул ярная биология», 1976,
№ 4, с. 770—776.БиохимияАнтираковые вещест¬
ва в организме чело¬
векаНедостаток большинст¬
ва известных антираковых пре¬
паратов заключается в том,
что они обладают невысокой
специфичностью, ‘ т. е. дей¬
ствуют не только на злокачест¬
венные, но и на здоровые клет¬
ки. Давно ведется поиск ве¬
ществ, которые бы избиратель¬
но действовали на раковые
клетки, однако результаты пока
очень скромные.С.	Р. Бурзинский (США)
в крови и моче человека обна¬
ружил в небольших количествах
белки, предотвращающие де¬
ление раковых клеток, но не
влияющие на деление нормаль¬
ных клеток.Существование в орга¬
низме человека антираковых
веществ автор предположил
еще несколько лет назад, ос¬
новываясь на результатах мно¬
голетних наблюдений за боль¬
ными раком, у которых были
зарегистрированы случаи спон¬
танной ремиссии. По-видимому,
в самом организме человека
присутствуют вещества, рас¬познающие раковые клетки и
останав ливающие их деление.
Наиболее вероятными кандида¬
тами на эту роль, по мнению
Бурзинского, были белки. На¬
чался поиск таких специфиче¬
ских белков в крови человека,
и вскоре удалось обнаружить
группу белков небольшого мо¬
лекулярного веса (в их состав
входит всего 15 аминокислот),
которые сильно тормозят деле¬
ние раковых клеток. Однако
метод выделения и очистки
таких белков из крови оказал¬
ся чрезвычайно трудоемким и
малоэффективным. Эти же бел¬
ки были найдены и в моче че¬
ловека: удалось выделить 4
различных белка, которые • на
96—97% замедляют деление
раковых клеток.Белки, обладающие ан-
тираковой активностью, пред¬
ложено назвать антинеопласто-
нами. Один из антинеопласто-
нов ингибировал деление ра¬
ковых клеток трех разных
типов. Три других антинео-
пластона обладали более узкой
специфичностью: каждый из
них был активен по отноше¬
нию лишь к одному типу ра¬
ковых клеток.Пока процедура выде¬
ления антинеопластонов чрез¬
вычайно трудоемка и дорога:
количество белка, необходи¬
мое для лечения одного боль¬
ного, обойдется, по предва¬
рительным подсчетам, в
200 тыс. долл. В ближайшее
время Бурзинский надеется
определить аминокислотную
последовательность открытых
им белков и синтезировать их
из аминокислот. После этого
препараты антинеопластонов
можно будет использовать для
широких клинических испы¬
таний.«Science News», 1976, v. 109,
№ 17, p. 260 (США).БиО XИМИЯХлорофилл обнару¬
живает гербицидыС каждым годом растет
количество гербицидов, приме¬
няемых в сельском хозяйстве.
Ведется поиск новых, наиболее
138Новости наукиэффективных препаратов. Важ*
но знать, насколько токсичны
эти препараты и какова их
остаточная концентрация в ок¬
ружающей среде после приме¬
нения.Нетрудоемкий, быстрый и
достаточно эффективный ме¬
тод определения гербицид¬
ной активности химических сое¬
динений разработан Д. Н. Ма-
ториным и П. О. Венедиктовым
(лаборатория	космическойбиологии Московского госу¬
дарственного университета) со¬
вместно с сотрудниками Все¬
союзного института химической
защиты растений1.Использовано свойство
подавляющего числа гербици¬
дов действовать непосредствен¬
но на фотосинтез и сопряжен¬
ные с ним биохимические про¬
цессы, подавляя их. Метод ос¬
нован на регистрации фотоин-
дуцированного свечения хло¬
рофилла через 1 мс после вы¬
ключения света2. По измене¬
нию интенсивности свечения
можно судить об эффективно¬
сти применяемого гербицида.Новый метод отличает¬
ся от применявшихся ранее
тем, что позволяет опреде¬
лить присутствие гербицидов на
ранних стадиях повреждения
растительных клеток. В резуль¬
тате в несколько раз сокра¬
тилось время анализа и умень¬
шилась необходимая концен¬
трация исследуемых веществ.Обнаружено, что наибо¬
лее эффективно снижают по¬
слесвечение гербициды из клас¬
са фенилмочевин и триазинов.
Уже при концентрациях этих
гербицидов от 5*10~8 до5	* 10 “7 моля свечение снизи¬
лось на 50%. Менее активны
производные амида и диазина.Б. А. ЛевенкоКандидат биологических наук
Москва1	Авторское свидетельство
№ 462805.— «Бюлл. изобре¬
тений и открытий СССР»,1975,	№ 43.2	М a t о г i n D. N е fа I.— «Pho tosynthet i с а »,1976,	v. 10. № 3, р. 266—273.БиО1ИМИЯЕще раз о природе
нитратредуктазыX. Спиллер, Е. Дич и
Е. Кесслер (Институт ботани¬
ки, Эрланген, ФРГ) обнаружи¬
ли, что в лишенной азотного
питания клетке микроскопиче¬
ской одноклеточной зеленой
водоросли Ankistrodecmus
braunii образуются в замет¬
ных количествах нитрит и
нитрат1. Авторы считают, что
образование этих солей — ре¬
зультат гетеротрофной нитри¬
фикации, т. е. окисления аммиа¬
ка, образующегося при распа¬
де органических азотсодержа¬
щих соединений внутри кле¬
ток.Этот факт имеет прин¬
ципиальное значение по двум
причинам. Во-первых, до сих
пор нитрификация считалась
уделом определенных бакте¬
рий (нитрификаторов), живу¬
щих в почве, в различных водо¬
емах и т. п. Однако сейчас ста¬
ли известны случаи образова¬
ния нитрата и у других орга¬
низмов, например некоторых
плесневых грибов и высших
растений, которым, как пола¬
гали, несвойственна нитрифи¬
кация. Как считают авторы,
наиболее реально можно объ¬
яснить появление нитрата в
клетках организмов, лишенных
азотного питания, за счет нитри¬
фикации.Во-вторых, полученные
данные расширяют наши пред¬
ставления о природе нитратре¬
дуктазы.	Нитратредуктаза
(фермент, который участвует в
усвоении азотного питания) син¬
тезируется в клетках только в
том случае, когда водоросль
или растение питается нитра¬
том, т. е. нитрат индуцирует
синтез нитратредуктазы; по¬
этому и говорят об индуцируе¬
мой природе этого фермента.
Однако в 1973 г. появилась ра-1	SpillerH., Ditsch
Е., Kessler Е.— «Р la п-
ta». 1976, v. 129, № 2,
р. 175—181.2	S у г е t t P. J., Hip-
kin С. R.— «Р lanta», 1973,
v. 111, № 1, р. 57—64.бота английских микробиоло¬
гов2, в которой сообщалось, что
нитратредуктаза может синте¬
зироваться в лишенных азот¬
ного питания клетках A.braunii.
Кроме того, синтез фермента
наблюдался также при питании
клеток аминокислотами или
мочевиной. Авторы пытались
обнаружить нитрат или нитрит
в таких клетках, чтобы объяс¬
нить появление нитратредук-
тазы с позиций индуцируемой
природы этого фермента. Но
так как все попытки оказались
безуспешными, был сделан вы¬
вод, что этот фермент синтези¬
руется в клетках водоросли не
индуцированным путем, а по¬
стоянно.Работа немецких биохи¬
миков показала несостоятель¬
ность такого заключения.
Обнаруженная ими гетеро¬
трофная нитрификация дока¬
зывает, что у водорослей, как
и у всех других организмов,
нитратредуктаза — индуциру¬
емый фермент.В.	Р. ШатиловКандидат биологических наукМо с кваФизиологияЛягушачий яд — в ме¬
дицинуИндейцам	Колумбиидавно известны токсические
свойства батрахотоксиное —
ядов некоторых видов лягу¬
шек, населяющих тропиче¬
ский лес этой страны. Нате¬
рев наконечники стрел ядом,
скопившемся на спине лягу¬
шек, охотники легко убивали
даже крупных животных, ес¬
ли их удавалось хотя бы
слегка ранить.Дж. Дэйли и Б. Уиткон
(Национальный институт здра¬
воохранения США, Вашингтон)
раскрыли механизм действия
этих токсинов.- Оказалось, что
батрахотоксин нарушает ион¬
ный обмен, без которого невоз¬
можно функционирование нер¬
вной системы. Под действием
яда увеличивается степень про¬
ницаемости мембраны нерв¬
ных клеток для натрия; в ре¬
зультате блокируется прохож¬
Новости науки139дение нервных импульсов, что
вызывает остановку сердца.Следует отметить, что
вначале батрахотоксин усилива¬
ет сокращения сердечной мыш¬
цы. Поэтому, вполне возмож¬
но, он найдет применение при
лечении заболеваний сердечно¬
сосудистой системы. Кроме
того, уже сейчас этот яд слу¬
жит для изучения механизма
передачи нервных импульсов.
Исследование состава токсинов,
принадлежащих разным видам
лягушек, и их сопоставление
позволит выяснить процессы
эволюции как самих лягушек,
так и ряда видов змей, питаю¬
щихся этими лягушками и об¬
ладающих избирательным им¬
мунитетом к их ядам.«Science News», 1976, v. 109,
№ 17, p. 267 (США)МедицинаКогда и почему мы
начинаем полнеть!В каком возрасте по¬
является у человека избыточ¬
ный вес? А может, такого опре¬
деленного возраста не суще¬
ствует и все зависит от инди¬
видуальных особенностей, ге¬
нетической предрасположен¬
ности, режима питания, от фи¬
зических нагрузок и образа
жизни?Некоторые специалисты
считают, что вес человека во
многом определяется режи¬
мом питания в самые первые
годы жизни. Любопытными
и неожиданными оказались
результаты	исследованийДж. П. Равелли (Колумбийский
университет, США), который
пришел к выводу, что ожире¬
ние может начинаться еще до
появления человека на свет, в
период его Эмбрионального
развития 1.Равелли вместе с колле¬
гами обследовал около
300 тыс. немцев, голодавших
во время войны (в 1944—
1945 гг.) — в первые месяцы! «The New Inolande Jour¬
nal of Medicine», 1976,
v. 295, № 7, p. 349—353.Тяжелая стрессовая ситуация,
перенесенная М. Варлером, вы¬
звала катастрофическое увели¬
чение его веса, достигшего
534 кг.жизни или еще находясь в ма¬
теринской утробе. Вес людей,
которые получали недостаточ¬
ное питание в последние меся¬
цы внутриутробной жизни, а
также в первые месяцы после
рождения, оказался существен¬
но ниже среднего; процент лю¬
дей, страдающих от ожирения,
в этой группе был чрезвычай¬
но низким. Вес людей, полу¬
чавших недостаточное питание
в первой половине внутриут¬
робной жизни, оказался выше
среднего. По мнению Равелли,
это объясняется тем, что в
первые месяцы развития пло¬
да формируется гипоталамус,
контролирующий, в частности,
и аппетит человека.В последнее время наши
представления о функциях ги¬
поталамуса существенно рас¬
ширились. Удалось локализо¬
вать, например, участок гипо¬
таламуса, нарушение которого
приводит к резкому повыше¬
нию аппетита и ожирению.Помимо питательных ве¬
ществ, на функцию гипота¬
ламуса оказывают влияние
некоторые гормоны, прежде
всего инсулин и гормоны над¬
почечников. Количество же
гормонов надпочечников в
крови, как известно, увели¬
чивается при стрессе. Извест¬
но немало случаев, когда в
результате стрессовой ситуа¬
ции человек неожиданно начи¬
нает набирать вес. Весьма впе¬
чатляющий случай описан во
французском	журнале2:М. Варлер в детстве ничем не
отличался от своих сверстни¬
ков; будучи участником войны
в Корее, где он собственными
глазами увидел последствия
использования современного
оружия, Варлер перенес тяже¬
лую психическую травму.
Вскоре его вес стал катастро¬
фически увеличиваться, до¬
стигнув неправдоподобного
значения — 534 кг. Варлер
уже не может самостоятельно7	«La Recherche», 1976,
v. 7, № 70, p. 777.
140Новости наукипередвигаться и обслуживать
себя; он живет в специальном
автофургоне, а чтобы зарабо¬
тать на «кусок хлеба», вынуж¬
ден выставлять себя напоказ за
умеренную плату.Влияние стрессовых си¬
туаций на ожирение неодно¬
кратно доказано и в опытах на
лабораторных животных.А. П. Сургучев
Кандидат биологических наук
Мо с кваПсихофизиологияИзмерение чувствКомплексная	группаамериканских психологов, вра¬
чей и специалистов по элек¬
тронике (Гарвардский универ¬
ситет и Главная больница шта¬
та Массачусетс, США), возглав¬
ляемая Г. Э. Шварцем, разра¬
ботала электромиографический
метод, позволяющий измерять
едва уловимые движения ли¬
цевых мускулов, объективно
соответствующие душевному
состоянию человека.Исследователи выделили6	эмоциональных состояний:
радость, печаль, гнев, страх,
удивление и недовольство. Да¬
леко не всегда эти состояния
легко различимы зрительно;
мимика зачастую слишком
подвижна и для наблюдателя
трудно уловима. А психологу,
врачу необходимо располагать
объективным методом оценки
эмоционального	состоянияпациента.В первом эксперименте
регистрировались движения
лицевых мускулов 24 женщин
и сопоставлялись с их эмо¬
циональным состоянием. Пред¬
варительная оценка их общего
состояния свидетельствовала,
что 12 из них находились «в
норме», 6 испытывали некото¬
рое чувство депрессии, 6 бы¬
ли в сильно угнетенном со¬
стоянии, требовавшем лекарст¬
венной терапии. К лицам всех24	женщин в области специфи¬
ческих мускулов были при¬
креплены электроды, связан¬
ные с электронной регистри¬
рующей аппаратурой. Каждую
из испытуемых попросили
представить себе какую-либоситуацию, в прошлом вызы¬
вавшую сильное ощущение ра¬
дости, печали или гнева. В ре¬
зультате выяснилось, что элек¬
тромиографический метод по¬
зволяет четко отличать субъек¬
та, испытывающего чувство
подавленности. Как и следо¬
вало ожидать, испытуемые, не
находившиеся в состоянии де¬
прессии, принимали более ра¬
достное выражение лица даже
в момент, когда они представ¬
ляли себе нейтральные ситуа¬
ции.Сделанные одновремен¬
но магнитные видеозаписи
выражения лица подтвердили,
что электромиография позво¬
ляет фиксировать даже самые
слабые проявления активности
лицевых мышц. Исследователи
заключают, что новый метод
дает в руки специалистам вы¬
сокочувствительный и объек¬
тивный инструмент регистра¬
ции эмоционального состоя¬
ния человека.«Science News», 1976, v. 109,
№ 19, p. 297 (США).ЗоологияПодводная зимовка
морских черепахЖизнь морских черепах
вне мест их гнездования до
сих пор изучена чрезвычайно
слабо. Это связано с трудно¬
стями наблюдений за животны¬
ми в открытом море. Наиболее
известная особенность морских
черепах — их способность к
длительным миграциям в океа¬
не на многие тысячи километ¬
ров1. Тем более неожиданным
оказалось открытие подвод¬
ной зимовки зеленых черепах
(Chelonia mydas) в Калифор¬
нийском заливе2. Выяснилось,
что популяция черепах, оби¬
тающая' в водах Калифорний¬
ского залива, не откочевыва-1	«Природа», 1975, № 4,
с. 110.2	F е I g е г R. S., С I i f Г -
ton К., Regal P. J.—
«Science», 1976, v. 191,
№ 4224, p. 283—285.Зеленая черепаха (Chelonia my
das).ет на зиму в более теплые рай¬
оны, а впадает в своеобраз¬
ную зимнюю спячку.В проливе Инфернильо
зимующие черепахи наблюда¬
лись на дне вдоль илистых или
песчаных краев подводных же¬
лобов, около которых часто
тянутся заросли черепашьей
травы (Zostera marina). Че¬
репахи нередко скрыты в иле,
так что на виду остается лишь
верхняя часть щита шириной
10—15 см. К югу от о-ва Тибу-
рон зеленые черепахи зиму¬
ют на глубине 10—15 м среди
мелких камней на песчаном
дне, на уступах подводных
скал, в подводных пещерах,
часто вблизи зарослей саргас-
совых и других крупных водо¬
рослей. Подводная зимовка
продолжается с декабря до
апреля — мая; в течение этого
длительного времени черепахи
остаются на дне моря, вялые и
неподвижные, лишь изредка
всплывая на поверхность в сол¬
нечные и тихие дни.Любопытно, что эта за¬
мечательная особенность зеле¬
ных черепах Калифорнийского
залива с давних времен была
известна индейцам одного из
местных племен (Мексика) и от¬
ражена в их фольклоре. Индей¬
цы добывали зеленых черепах
на их подводной зимовке, с
помощью гарпунов.В 1972—1973 гг. зимую¬
щих черепах обнаружили мек¬
сиканские рыболовы и ста¬
ли охотиться на них с приме¬
нением современного водолаз¬
ного снаряжения, что сразу
поставило под угрозу сохран-
Новости науки141ность калифорнийской популя¬
ции. Между тем эта уникальная
популяция	представляетогромный научный интерес —
и для изучения механизмов
подводной зимовки, и для экс¬
периментов с мечением, и для
исследований биологии мор¬
ских черепах вне мест их гнез¬
дования.Н.	Н. ИорданскийКандидат биологических наук
Мо с кваПалеонтологияТ ерморегул яция
у стегозавровСтегозавры —' ископае¬
мые пресмыкающиеся из
группы динозавров — жили
в юрский и нижнемеловой пе¬
риоды на территории Европы,
Северной Америки и Восточ¬
ной Африки. Стегозавры не от¬
личались большими разме¬
рами: длина их тела достигала
6—7 м, в то время как у дру¬
гих динозавров она доходила
до 30 м. Спина и хвост стегЪ-
завров были покрыты громад¬
ными костными шипами — пла¬
стинами, высота которых в не¬
которых случаях достигала
одного метра. Костные шипы
располагались вдоль позвоноч¬
ника животного и были направ¬
лены вертикально вверх. Не со¬
всем обычно, что они распола¬
гались не попарно, а последо¬
вательно. Относительно функ¬
ций костных шипов высказыва¬
лись разнообразные предполо¬
жения. Существовало, напри¬
мер, мнение, что они использо¬
вались для защиты стегозав¬
ров при нападении хищников,
как оружие в брачных схват¬
ках самцов и т. д.Дж. О. Фэрлоу (отдел
палеонтологии Музея естест¬
венной истории при Йельском
университете, Коннектикут,
США) получил новые данные,
согласно которым костные ши¬
пы стегозавров — это специа¬
лизированные органы, пред¬
назначенные для регуляции
температуры тела. ВыводыРеконструированный скелет сте¬
гозавра.Общий вид стегозавра.•были сделаны после тщательно¬
го исследования морфологии
костных шипов, их внутреннего
строения, изучения их тепло¬
проводности, расположения в
них кровеносных сосудов и т. д.
Кроме того, в аэродинамиче¬
ской трубе с помощью специ¬
альных моделей были проведе¬
ны опыты, которые позволили
рассчитать потери тепла в за¬
висимости от силы и направле¬
ния ветра.По мнению Фэрлоу, сте¬
гозавры обладали способно¬
стью регулировать доступ
крови к костным шипам. Ког¬
да возникала необходимость
понизить температуру тела,
доступ крови к шипам увеличи¬
вался и животные располага¬
лись в прохладном месте на
ветру. Однако с помощью ко¬стных шипов стегозавры могли
лишь понижать, но не повышать
температуру своего тела.«Science», 1976, № 192,
р. 1123 (США).Геология47-й рейс «Гломара
Челленджера»Выполняя программу
Международной фазы океан¬
ского бурения (IPOD), буро¬
вое судно «Гломар Челленд-
жер» в 47-м рейсе (март—
май 1976 г.)1 исследовало под¬
ножия континентальных скло¬
нов Северной Африки и Ев¬
ропы в восточной части Ат¬
лантического океана. Основ¬
ной целью было изучение ис¬
тории развития так называемых
«пассивных» континентальных
окраин в мезозойскую и кайно¬
зойскую эры.«Пассивные» окраины
Атлантического океана воз¬
никли, как полагают, при за¬
рождении океана в результа¬
те разрыва континентальных
массивов Америки, Европы и
Африки, соединенных преж¬
де воедино. В дальнейшем
эти окраины в основном испы¬
тывали погружение. В ходе их
развития происходила слож¬
ная смена обстановок осадко-
накопления и возникали рез¬
ко отличающиеся Друг от
друга осадочные толщи, ис-1 «Geotimes», 1976, №.. 10.
142Новости наукиследование которых — путем
бурения возможно более глу¬
боких скважин в типичных
участках «пассивных» окра¬
ин— и осуществлялось в ходе
47-го рейса.Рейс проводился в два эта¬
па. В каждом было пробурено
по одной скважине, причем по
глубине проникновения в
толщу пород под дном были
установлены своеобразные ре¬
корды. На первом этапе, про¬
водившемся под научным ру¬
ководством У. Райана (США)
и У. фон Рада (ФРГ), в точке
№ 397 с координатами
26°50' с. ш., 1 5° 1 0' в. д., распо¬
ложенной у побережья Севе¬
ро-Западной Африки близ
мыса Бохадбр, впервые без
смены буровой головки уда¬
лось пройти 1453 м пород, на
что потребовалось 109 ч. На
втором 'этапе, осуществляв¬
шемся под научным руковод¬
ством У. Райана (США) и
Ж.-К. Сибуэ (Франция), а
95 милях к западу от побе¬
режья Португалии, на нижней
части континентального скло¬
на, в точке 390, где глубина
океана составляет 3917 м, была
использована методика мно¬
гократной смены бурового ин¬
струмента и повторного вхож¬
дения в скважину и достигнута
пока что рекордная глубина
океанского бурения — 1740 м.В точке 397 скважина
до самых древних, предпо¬
ложительно юрских, отложе¬
ний не дошла; она была закон¬
чена в темно-серых тонко¬
слоистых обломочно-глинистых
породах, обогащенных пири¬
том, костями рыб и остатка¬
ми наземных растений, отно¬
сящихся к валанжинскому и
готеривскому ярусам нижне¬
го мела (137—125 млн лет на¬
зад). Между этими отложения¬
ми и лежащими на них нижне¬
миоценовыми обнаружен не¬
обычайный по масштабам пе¬
рерыв в геологической ле¬
тописи: отсутствуют отложения
100—110 млн лет геологиче¬
ского времени. Участники эк¬
спедиции склонны считать, что
причиной тому послужил раз¬
мыв толщи осадков мощными
придонными течениями, кото¬
рые возникли в результате из¬
менений общей системы цир¬
куляции океанских вод, вы-Расположеиие скважин (точки с
номерами), пробуренных на
восточной окраине Атлантнче-
ского океана во время 47-го
рейса «Гломара Челленджера».обогащенные органическим
веществом темно-серые и чер¬
ные 	/ алевритово-глинистыеосадки, а над ними — красные
аргиллиты, возраст которых на¬
ходится в интервале от кам-
панского века позднего мела
до раннего палеоцена. В ниж¬
ней части верхнемеловых от¬
ложений (между кампаном и
сеноманом) зафиксирован пе¬
рерыв в осадконакоплении, ко¬
торый участники рейса связы¬
вают с временем раскрытия
прохода в северной части Ат¬
лантического океана в резуль¬
тате разъединения Европы и
Северной Америки. Сибуэ счи¬
тает, что по данным, получен¬
ным в рейсе, можно впервые
говорить о необычайной рез¬
кости и большой скорости это¬
го тектонического разобщения.И. О. МурдмааКандидат геолого-мине-
ралогических наукМосквазванных дрейфом континентов
примерно 26 млн лет назад.Вслед за глубоким раз¬
мывом следовал миоценовый
этап быстрого накопления осад¬
ков, несущих черты подводных
оползней,	гравитационногостекания масс по склону, а
также турбидитов (отложе¬
ний мутьевых потоков). Здесь
прослеживается сложное чере¬
дование слоев биогенных из¬
вестняков обломочно-глини¬
стых пород, песчаников и кон¬
гломератов. Толща мощностью
550 м содержит прослои ту-
фопесчаников и туфоконгломе-
ратов, вероятно, свидетельст¬
вующих о начале вулканиче¬
ской активности в районе со¬
седних Канарских о-вов. Выше
вскрыт практически непрерыв¬
ный разрез мергелей и био¬
генных известковых илов воз¬
растом от позднего миоцена
до плейстоцена, в которых об¬
наружено несколько горизон¬
тов подводных оползней.В серии сопряженных
скважин, пробуренных в точ¬
ке 398 у побережья Португа¬
лии, были достигнуты отложе¬
ния готеривского яруса нижне¬
го мела, которые здесь пред¬
ставлены слоистыми тонко¬
зернистыми нанопланктонными
известняками. Выше лежатСей смо ло гияГватемальское зем¬
летрясение: причины
и последствияРанним утром 4 февра¬
ля 1976 г. столица Гватемалы
подверглась катастрофическо¬
му землетрясению, магнитуда
которого составляла 7,5 по
шкале Рихтера. Эпицентр ле¬
жал в 160 км к северо-востоку,
от города, в пределах зоны
разлома Мотагуа, протянув¬
шейся в направлении восток-
северо-восток примерно на
300 км. Эта зона, очевидно,
является продолжением на су¬
ше подводного Кайманова же¬
лоба — впадины глубиной до
6300 м, лежащей на дне Кариб-
ского моря.Район землетрясения
изучался с самолетов. Начиная
с пункта, отстоящего на 20 км
к северу от г. Гватемалы и да¬
лее на протяжении 175 км к
северо-востоку были обнаруже¬
ны свежие поверхностные раз¬
ломы. Группа геологов (Гва¬
темальский национальный гео¬
графический институт и Универ¬
ситет штата Нью-Йорк, Вин-
Новости науки143Пригород столицы Гватемалы,
сильно пострадавший во время
землетрясения.гемтон, США) провела карто¬
графирование зоны разломов,
ширина которых составила от2	до 5 м, а направление (ази¬
мут) 60—75°. Максимальный
поперечный сдвиг достигает
1,2 м. Судя по степени растрес¬
кивания земной поверхности,
глубина фокуса землетрясенияРазлом Мотагуа, лежащий вблизи
границы Северо-Амермканской
и Карибской плит земной коры.была очень малой — от 5 до
10 км.За сутки до землетря¬
сения начал извергаться вул¬
кан Пакая, расположенный
вблизи столицы Гватемалы, в
пункте с координатами 14^23'
с. ш., 90°36' з. д. 16 февраля,
когда извержение приостано¬вилось, группа специалистов
совершила восхождение на вер¬
шину. Вулканической активно¬
сти в это время не было, но за
1,5 ч пребывания группы на
вершине зарегистрировано
5 подземных толчков длитель¬
ностью по несколько секунд.
Были взяты образцы газокон¬
денсата с температурой 138°С.
Установлено, что главный кра¬
тер рассечен семью радиально
расходящимися разломами,
из которых выделялись клубы
пара. На западном краю кра¬
тера 18 февраля было выпол¬
нено термическое инфракрас¬
ное картирование. Поверхност¬
ный участок площадью около
100 м2 на высоте 2250 м «ад
ур. м. оказался нагретым на
10°С выше, чем окружающая
местность; максимальная же
разница составила 40°С. Пред¬
полагается, что этот участок
может стать местом нового из¬
лияния лавы. Имеются сведе¬
ния, что незадолго до земле¬
трясения Пакая и другие вул¬
каны хребта Сьерра-Мадре
проявляли активность, кото¬
рая продолжалась и после зем¬
летрясения.Последствием землетря¬
сения были также крупные
оползни, перекрывшие течение
рек вблизи городов Патсун и
Сан-Мартин-Хилотепеке. В ре¬
зультате образовались два
озера.Гватемальское землетря¬
сение — крупнейшая катастро¬
фа такого рода в Централь¬
ной Америке за весь XX век.
Разрушениями охвачена пло¬
щадь в 9065 км2, в том числе
столица страны и лежащий к
северо-западу от нее департа¬
мент Чимальтенанго, где смете¬
но с лица земли несколько го¬
родов.Город Гватемала* нахо¬
дится в 15 км к северу от вул¬
канической горной цепи, про¬
тянувшейся от Мексики через
территории Гватемалы, Гонду¬
раса, Никарагуа и Коста-Рики.
Город расположен на неустояв-
шемся слое слабо сцементиро¬
ванных вулканических пород,
вблизи зоны разлома земной
коры Мотагуа. Однако группа
специалистов,	изучавшихпроблему на месте, считает
перечисленные выше факторы
не главными в трагедии г. Гва¬
темалы.
144Новости наукиСейсмические приборы
показали, что эпицентр нахо¬
дился в 200 км к северо-восто-
ку от столицы, очевидно в пре¬
делах зоны разлома земной ко¬
ры Мотагуа. Эта зона лежит, по-
видимому, вблизи границы Се-
веро-Американской и Кариб-
ской плит земной коры, кото¬
рые, согласно распространен¬
ной ныне гипотезе глобальной
тектоники, совершают мед¬
ленные движения по поверхно¬
сти мантии Земли.Эксперты пришли к за¬
ключению, что трение края од¬
ной плиты о другую вследствие
их движения относительно друг
друга могло привести к «рас¬
парыванию» разлома Мотагуа,
которое ■ и сопровождалось
мощным подземным толчком.
Специалисты проводят анало¬
гию с хорошо изученными про¬
цессами в районе разлома
Сан-Андреас в Калифорнии,
где крупные землетрясения
связывают с движениями Севе-
ро-Американской и Тихоокеан¬
ской плит земной коры.«International Tsunami
Information Centre
Newsletter», 1976, v. IX, № 1,
p. 12—15 (США); «Science
News», 1976, v. 109, № 7,
p. 103 (США).Охрана природыВозрождение по¬
пуляции сокола-сап-
санаВ результате загрязне¬
ния природной среды пестици¬
дами и выхлопными газами ав¬
томобилей сокол-сапсан (Falco
peregrinus) к началу 60-х го¬
дов полностью исчез на терри-
торииСША к востоку от р. Мис¬
сисипи.Группа орнитологов, воз¬
главляемая Дж. Кейдом (Кор-
неллский университет, Итака,
штат Нью-Йорк), с 1973 г. пред¬
принимает попытки восстано¬
вить местную популяцию соко¬
ла. Разработана методика вы¬
ведения и выращивания птиц в
неволе, обучения их навыкам
жизни на свободе путем трени¬
ровки, сходной с древними
обычаями соколиной охоты;
создаются также искусственные
гнездовья.Из первой партии соко¬
лов, выпущенных на волю, не¬
сколько стали жертвой больших
рогатых сов — их обычных ес¬
тественных врагов, но, кроме
того, на соколов начали охо¬
титься лица, считающие соко-
ла-сапсана опасным хищником.К 1976 г. число выра¬
щенных в неволе соколов воз¬
росло и около 30 особей вновь
было выпущено на территории
штатов Нью-Йорк, Нью-Гэмп-
шир, Пенсильвания, Нью-Джер¬
си, Мэриленд и Колорадо, где
сокол был распространен преж¬
де и где сохранилось около 10
птиц из ранее выпущенных на
свободу. Точные места выпус¬
ка на сей раз не публикова¬
лись, чтобы обезопасить со¬
колов от браконьеров.Успех операции во мно¬
гом зависел от того, станут ли
птицы мигрировать на юг, в
страны Латинской Америки, где
все еще широко применяются
пестициды. Однако этого не
случилось: с наступлением зим¬
него сезона соколы направи¬
лись на восточное побережье
США, где они могут охотиться
на водоплавающую птицу.В 1977 г. предполагается
выпустить на волю еще около
100 соколов.«Science News», 1976, v. 110,
№ 2, p. 23 (США).АрхеологияСколько было майя!До сих пор ведется дис¬
куссия вокруг проблемы плот¬
ности, с которой заселял
п-ов Юкатан народ майя в клас¬
сический период своей цивили¬
зации— между 200 и 1000 гг.
н. э. Если удастся доказать,
что его численность превыси¬
ла ту, которая могла бы про¬
кормиться на известной терри¬
тории при тогдашних методах
ведения сельского хозяйства,
то перестанет оставаться загад¬
кой неожиданный спад-и кру¬
шение этой цивилизации.Существуют два различ¬
ных подхода к определению
плотности населения: один ос¬
новывается на числе найден¬
ных при раскопках жилищ, дру¬
гой исходит из плодородия об¬
рабатываемых земель, давав¬ших пищу древним майя. Пер¬
вый метод позволяет пред¬
положить, что максимально
на 1 км2 могло проживать до
700 чел. А второй, исходя
из того, что майя применяли
подсечное земледелие с выжи¬
ганием растительности (слабо
интенсивный вид хозяйства),
приводит к выводу, что на1	км2 могло тогда находить се¬
бе пропитание от силы 85 чел.- Однако проведенные не¬
давно исследования показыва¬
ют, что на Юкатане в свое вре¬
мя практиковалось также тер¬
расное земледелие на скло¬
нах гор и некоторые поля ис¬
кусственно	«подсыпались»
грунтом, что должно было су¬
щественно повысить их пло¬
дородие. Опираясь на эти фак¬
ты и сопоставив их с данными
о «жилищных условиях» майя,
Б. Л. Тернер (Университет шта¬
та Оклахома, Норман, США)
сделал новые выводы о плот¬
ности расселения этого народа.
По мнению Тернера, минималь¬
ная плотность (исходя из рас¬
положения жилищ) составляла
около 150 чел. на 1 км2, а в
пределах крупных городских
и культовых центров она могла
доходить до 500 чел/км2.Если же основываться на
данных об интенсивном веде¬
нии сельского хозяйства, то
плотность майя должна была
находиться в пределах между
320 и 640 чел/км2. Таким об¬
разом, два метода опреде¬
ления плотности населения пе¬
рестали противоречить друг
другу.«Science News», 1976, v. 109,
№ А, p. 58 (США).
«Природа», 1977, № 4 145бИявнЕтнншЕввшвнннннни^ннввннвншнн^^ввншпЕЭ
Современная иммунология
в науке и в жизниР, РасулиМоскваРэм Петров. БЕСЕДЫ О НОВОЙ ИММУНОЛО¬
ГИИ. М., «Молодая гвардия», Сер. «Эврика»,
1976, 222 с.'Эта книга, бесспорно, заинтересует
широкие круги читателей — не только био¬
логов и медиков, и не только ученых.
Р. В. Петров не пытается скрыть трудно¬
стей, которые стоят перед ним,— он пишет
научно-популярную книгу, где ставит во¬
просы, еще недостаточно разработанные а
специальной монографической литера-
туре.Само название книги несет большую
смысловую нагрузку, ибо существуетмного разных взглядов на иммунологию и
много разных определений понятия «им¬
мунитет». Автор обращает внимание чита¬
теля на то, что границы современной "им¬
мунологии необычайно расширились. Ны¬
не под иммунитетом подразумевается не
просто «невосприимчивость к инфекцион¬
ным болезням», а целая система защиты
организма от всего генетически чужерод¬
ного — микробов, чужих клеток, тканей,
хирургически пересаживаемых органов
или генетически изменившихся собствен¬
ных клеток. Даже резче: способ уничтоже¬
ния постоянно образующихся мутантных
клеток (частота мутаций 10 ~6), в том чис¬
ле и злокачественных. К этому сводится
иммунологический контроль за внутрен¬
ним постоянством. Невосприимчивость же
к инфекциям является лишь производ¬
ным от основной задачи иммунитета —
охраны генетического постоянства клеточ¬
ной среды организма. Рассматривая им¬
мунитет с этих позиций, Р. В. Петров фор¬
мулирует новый закон охраны биологи¬
ческой индивидуальности: наследствен¬
ность обеспечивает сохранение индивиду¬
альности от поколения к поколению и им¬
мунитета на протяжении жизни каждого
индивидуума.Углубленное изучение механизмов
иммунитета привело к возникновению са¬
мостоятельных научных отраслей — им¬
мунохимии, иммуноморфологии, иммуно¬
логии рака, иммуногенетики, с которой,
собственно, и начинается, по автору, но¬
вая иммунология — медико-биологическая
дисциплина, породнившаяся с генетикой.Оказалось, что, хотя приобретенные
в течение жизни иммунологические реак¬
ции памяти (иммунитет против оспы,
чужеродных веществ и других инфекций)
не наследуются, сама способность иммуно¬
логически реагировать находится под чет¬
ким генетическим контролем. Это стало
окончательно ясно несколько лет назад,
когда были открыты и идентифицированы
146Р. Расулигены иммунного ответа. Их назвали
|г -генами от англ. «Immune response» —
«иммунный ответ». В настоящее время точ¬
но охарактеризованы десятки I г-генов,
детерминирующих иммунный ответ на ту
или иную конкретную чужеродную суб¬
станцию (антиген). I г-гены тесно сцеп¬
лены и локализованы в определенных хро¬
мосомах. Таким образом, способность
развивать сильную или слабую иммунную
реакцию передается по наследству в со¬
ответствии с законами Менделя. Это ста¬
вит перед иммуногенетиками важную при¬
кладную задачу: разработать новые прин¬
ципы вакцинации и управления иммунным
ответом.Чрезвычайно насыщен информаци¬
ей раздел книги, посвященный материаль¬
ному субстрату иммунитета — Т- и В-лим-
фоцитам (популяции белых клеток крови).
В-клетки синтезируют антитела — специ¬
фические белки, которые нейтрализуют
чужеродные субстанции и молекулы.
Т-клетки действуют посредством рецепто¬
ров, находящихся на их поверхности. Имен¬
но эти рецепторы соединяются с чужерод¬
ными клетками и убивают их. Развитие и
функционирование Т-лимфоцитов контро¬
лируется тимусом — центральным органом
иммунной системы. Еще совсем недавно
биологи не знали, зачем нужен тимус.
Р. В. Петров ведет читателя по сложным
лабиринтам научных поисков, рассказывая,
как удалось расшифровать таинственную
функцию тимуса. Теперь известно, что ти¬
мус производит Т-клетки, которые осуще¬
ствляют иммунологический надзор. В-клет¬
ки образуются в сумке Фабрициуса у птиц
и в ее пока не открытом аналоге у мле¬
копитающих. Несмотря на то, что В-лим-
фоциты отличаются от Т-лимфоцитов по
происхождению, функциональным свойст¬
вам и по внешнему виду, работать в оди¬
ночку, без Т-клеток, они не могут. Чтобы
выработать антитела, В-клетки должны
вступить в кооперацию с Т-клетками — по¬
мощниками. Это свойство лимфоцитов
взаимодействовать друг с другом открыто
несколько лет назад Дж. Миллером. Еще
более поразительным свойством Т-лимфо-
цитов является их способность подавлять
функцию уже работающих (вырабатываю¬
щих антитела) В-лимфоцитов. Функцию
подавления выполняет специализирован¬
ный субкласс Т-клеток — супрессоров
(угнетателей). Таким образом, Т-клетки
играют выдающуюся регулирующую роль
в иммунной системе. Они могут включать
и выключать функции других клеток или
же работают сами.Один из разделов книги посвящен
врожденным дефектам (или «дефицитам»
иммунной системы) и старению. Иммуно-
дефицитные заболевания и старение объ¬
единяет общий признак — снижение функ¬
ций иммунной системы. Однако если при
врожденных иммунодефицитах дефект
генетически запрограммирован, при ста¬
рении дефекты носят приобретенный ха¬
рактер. Стало ясно: чтобы успешно лечить
иммунодефициты, необходимо компен¬
сировать работу дефектных генов. Напри¬
мер, при отсутствии Т-клеток нужно вос¬
становить работу тимуса, что достигается
путем трансплантации органа. Это направ¬
ление исследований получило название им¬
мунной инженерии.Главный принцип иммунитета — рас¬
познать «свое» и «чужое» — лежит в ос¬
нове борьбы организма с раком. Этот
принцип впервые был открыт австралий¬
ским ученым Ф. Бернетом. В книге показа¬
но, что в последние годы мнение ученых
все больше склоняется к тому, что именно
иммунологи смогут победить рак. Иммуно¬
логия указывает наиболее специфические
пути уничтожения опухолевых клеток.
В 1949 г. советский ученый J1. А. Зильбер
открыл антигенные различия между рако¬
выми и нормальными клетками. Следова¬
тельно, раковая клетка несет признаки ге¬
нетической чужеродности в виде раковых
антигенов и должна быть уничтожена как
чужеродный трансплантат.Особое внимание уделяет автор про¬
блеме преодоления барьера тканевой не¬
совместимости, стоящего на пути успешных
пересадок органов и тканей. Становление
новой иммунологии началось сравнительно
недавно (15—20 лет назад), и мир ждет
новых достижений от этой удивительной,
прогрессирующей небывалыми темпами
науки.
«Природа», 1977, № 4147Пространство — глаз — изображениеА.	Е. ЛевинКандидат философски* наукМо с кваБ. В. Раушенбах. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПО¬
СТРОЕНИЯ В ДРЕВНЕРУССКОЙ ЖИВОПИСИ.
М., «Наука», 1975, 183 с.Борис Викторович Раушенбах, член-кор¬
респондент АН СССР, известен как специа¬
лист в области механики и теории управле¬
ния. Тем более интригует то, что именно
его имя стоит на титуле сугубо искусство¬
ведческой книги.В этой книге нет изящных фраз или
эффектных анонсов, автор не стремится
поразить воображение читателя размахом
своей эрудиции (ее несомненное богатство
ощущается лишь подспудно) и не держитего в состоянии непрерывного изумления
мощью своих дедуктивных методов. Книга
написана точно и ясно. В ней постепенно
разворачивается — на базе строго сформу¬
лированных и тщательно обсужденных
предпосылок — единый авторский замы¬
сел: объяснить ряд важнейших особен¬
ностей средневековой живописи.Как это видно уже из названия,
Б. В. Раушенбах пытается выявить перспек¬
тивную основу древнерусской живописи’,
те формы организации картинного про¬
странства, которые отличают ее от живо¬
писи, скажем, итальянского Ренессанса или
XIX в. Эти формы явно необычны — здесь
доминирует плоскостное начало, картин¬
ное пространство не раскрывается вдаль,
но как бы стремится замкнуться на зрителе,
параллельные линии не сходятся на гори¬
зонте, удаление предметов не сопровож¬
дается уменьшением их размеров. Иначе
говоря, в византийском и поствизантийском
искусстве не соблюдается прямая перспек¬
тива— та система изображения трехмер¬
ного пространства на плоскости картины,
которая была изобретена (точнее, вновь от¬
крыта) в XV столетии итальянскими худож¬
никами и затем быстро завоевала доми¬
нирующее положение в европейском ис¬
кусстве Нового времени.Идеальная прямая перспектива — это
изображение, создаваемое жестко закреп¬
ленным фотообъективом, или — с хоро¬
шей степенью приближения — хрустали¬
ком человеческого глаза на сетчатке при
фиксации луча зрения. Связь прямой пер-' Речь идет, главным образом, о рус¬
ском иконописном искусстве XII—XVI вв.
Эту живопись традиционно называют
древнерусской, ютя о синхронном ей
западногерманском искусстве говорят как
о средневековом. В плане историческом
древнерусская живопись восходит, как из¬
вестно, к византийским художественным
тради циям,/>. Н.Раушембах
IIИK'TP-UICTHКМНЫI I кXTIЧ>1 Н11я
В ДИ НЖ РУСС КОЙ живописи
148Здесь представлены три способа изображения
уходящей и горизонту дороги. На первом ри¬
сунке дорога дана в системе линейной перспек¬
тивы — параллельные края преобразуются в
сходящиеся на горизонте прямые. На втором
рисунке представлена «идеальная» перцептив¬
ная перспектива дороги — на ближнем плане
изображение аксонометрично и края остаются
параллельными, затем они искривляются и, по
мере приближения к горизонту, асимптотиче¬
ски стремятся к сходящимся прямым. Наконец,
на третьем рисунке представлена более реали¬
стическая модель перцептивной перспективы,
данная с учетом бинокулярности зрения. В этом
случае наблюдается более сильная компенса¬
ция уменьшения видимых размеров удаляю¬
щихся предметов, нежели в монокулярном зре¬
нии, что может приводить к отходу от аксоно-
метричности в сторону некоторого увеличения
эти** размеров в средней зоне с сохранением их
в поле ближнего видения. Это приведет к воз¬
никновению слабой обратной перспективы —
края дороги будут казаться слегка расходящи¬
мися и лишь впоследствии — суживающимися.спективы с изображениями, создаваемыми
оптическими приборами, которые «точно»
и «объективно» могут переносить прост¬
ранство на плоскость, была осознана очень
давно. В Новое время прямая перспектива
быстро и эффективно вытеснила конкури¬
ровавшие с нею перспективные приемы.
Причины такой смены многообразны. К чи¬
слу важнейших следует отнести, с одной
строны, эмпиризм культуры Нового вре¬
мени, ее установку на получение знания
с мире, существующем вне субъекта, с
другой — созерцательность этого эмпи¬
ризма. (Поскольку система прямой пер¬
спективы функционирует в понятиях евкли¬
довой геометрии, столь привычных для
человека Нового времени, то возникает
представление, будто она единственно
возможная система, при которой перенос
пространственных структур на плоскость
изображения осуществляется единствен¬
но верно, ибо отвечает естественным ха¬
рактеристикам человеческого зрения.При таком подходе перспективные
приемы древнерусской живописи либо ин¬А. Е. Левинтерпретируются как свидетельство ее не-
зрелости (такой точки зрения придержи¬
вался, например, А. Бенуа), либо объяс¬
няются общей установкой европейской
культуры Средневековья на символизм, пе¬
редачу идей, а не зримых образов, уста¬
новку, делающую предметом искусства
только изображение священных сюжетов,
замкнутых в своей ирреальной целостно¬
сти.Первое объяснение, разумеется, че¬
ресчур прямолинейно, ибо «незрелость»
эта вот уже не одно столетие оказывает
мощное эстетическое воздействие на че¬
ловека. Вторая интерпретация гораздо
серьезнее — символизм, знаковость сред¬
невековой культуры является несомнен¬
ным фактом; это накладывает сильней¬
ший отпечаток на идеалы искусства, на его
самосознание, на творение мастера, на
ожидание зрителя. Такое-то культурное
давление вынуждало, якобы, художни¬
ков отходить от системы прямой перспек¬
тивы — этого естественного языка живо¬
писи.Но... может быть, дело обстоит не
так просто, и законы зрительного восприя¬
тия допускают множественность перспек¬
тивных систем — не тождественных и не
имеющих друг над другом абсолютных
прав?Б. В. Раушенбах утверждает именно
эту точку зрения. Его аргументация: че¬
ловек видит не реальный мир как тако¬
вой, но и не его сетчаточный образ. По¬
следний — двумерен и является изобра¬
жением, сформированным по законам
прямой (или линейной) перспективы. Этот
образ затем активно преобразовывается
мозгом, в результате чего возникает так
называемое перцептивное пространство —-
видимая картина мира. Это пространство
трехмерно, как и внешний мир, но не иден¬
тично ему — размеры реальных предметов
не зависят от расстояния до наблюдателя,
в перцептивном же пространстве они
уменьшаются по мере приближения к
горизонту. «Заполнение» перцептивного
пространства оказывается итогом сложно¬
го «нелинейного» взаимодействия зрения
и опыта, всей информации, которой распо¬
лагает субъект и которая в той или иной
мере активизируется в процессах наблю¬
дения и интерпретации увиденного. При
этом по законам линейной перспективы
создается лишь изображение отдаленных
предметов — информация о них биологи¬
чески наименее важна и мозгу не обяза¬
тельно коррелировать сетчаточный образ,
тем более что именно дальние планы пе-
Пространство — глаз —изобрежение149«Троица» Рублева — репродукция и скема двух
возможных способов изображения престола за
Правым ангелом. На иконе хорошо видны эле¬
менты обратной перспективы — расширяющее¬
ся подножие и т. п. Задний план маскируется
крыльями ангелов, что создает плавность пере¬
хода. На схеме дана реконструкция взаимного
расположения невидимых (скрытых одеждой
ангела | частей подножия, седалища и престола.
Легко заметить, что рисунок геометрически
противоречив — изображенные на иконе пред¬
меты должны пересечься в пространстве, что
физически невозможно. Автор дает реконструк¬
ции, позволяющие восстановить «физическую
реальность» изображения и одновременно ра¬
ционально объяснить возникновение и значи¬
мость подобных конструкций.редаются при линейных проекциях наибо¬
лее точно. Однако восприятие ближних
планов по законам линейной перспективы
привело бы к недопустимым искажени¬
ям — видимые размеры предметов стали
бы слишком сильно зависеть от расстоя¬
ния до наблюдателя, в результате чего Ин¬
формация о внешнем мире оказалась бы
неверной. Однако именно эта информа¬
ция биологически наиболее существен^
на — поэтому здесь мозг вмешивается ак¬
тивно, радикально перерабатывая сетча¬
точный образ. В идеале ближний план
должен восприниматься так, как он есть
в действительности, с сохранением отно¬
сительных линейных и угловых размеров.
Такая перспективная система существует —
это так называемая аксонометрия. Идеаль¬
150А.Е.Леви нная перцептивная перспектива должна
близкие предметы передавать в аксоно¬
метрии, дальний план она может переда¬
вать линейно. Между этими планами воз¬
никает зона среднего видения, «внутрен¬
няя геометрия» которой устроена более
сложно — ведь именно здесь один тип
перспективы сменяется другим.Но это лишь идеальная схема. Ре¬
альная переработка мозгом зрительной
информации, как показывает автор, про¬
ходит сложнее. Здесь включаются компен¬
саторные механизмы, которые стремятся
восстановить «истинные» формы и разме¬
ры предметов, согласованные с уже имею¬
щимся опытом, с контекстом восприятия.
Действие - этих механизмов осложняется
бинокулярностью человеческого зрения,
его подвижностью и рядом других фак¬
торов. Причем все это в наибольшей сте¬
пени влияет на восприятие именно ближ¬
него плана. В итоге возникают отклонения
от аксонометрии, которые и могут приве¬
сти к восприятию изображения в обратной
перспективе, когда начинает казаться, что
параллельные линии слегка расходятся с
расстоянием, а размеры предметов уве¬
личиваются. Внутренняя геометрия пер¬
цептивного пространства оказывается в
результате неевклидовой, само простран¬
ство можно представить как риманово
пространство переменной кривизны, при¬
чем даже и эта модель проще действи¬
тельной ситуации.Какое отношение имеет эта схема к
проблеме живописи? Как показывает ав¬
тор — самое прямое. Дело в том, что изо¬
бразительное искусство может ориенти¬
роваться либо на воспроизведение «плос¬
костного» мира, уже преобразованного
каким-нибудь оптическим устройством
(хрусталиком, объективом), либо на пере¬
дачу его перцептивного образа. Во вто¬
ром случае изображение должно строить¬
ся по законам перцептивной, «мозговой»
перспективы (эти законы не всегда могут
осознаваться — художник просто рисует).
В таком случае будут неизбежны описан¬
ные выше аберрации, в том числе и об¬
ратная перспектива. Именно это, полагает
Б. В. Раушенбах, объясняет перспективный
строй средневековой живописи. Влияние
же культуры сводится в концепции автора
к тому, что она не блокировала эту уста¬
новку на изображение непосредственно
видимого, не вынуждала к подчинению ее
жестким канонам линейной перспективы с
ее претензией на объективное изображе¬
ние реальности. В картинах на священные
сюжеты важны были именно передние пла¬ны, где отклонения от аксонометрии в сто¬
рону обратной перспективы возникают наи¬
более естественно. В остальном, считает
автор, символизм средневековой культуры
не оказывал особого влияния на перспек¬
тивную систему живописи.Разумеется, я попытался очертить
здесь только общую схему — содержа¬
ние книги неизмеримо богаче. Автор де¬
тально описывает действие компенсатор¬
ных механизмов, сравнивает возможности
линейной и перцептивной перспектив, по¬
казывает работу своей теории на материа¬
ле древнерусской живописи, с блеском
анализируя и интерпретируя многие ее
особенности. Книга снабжена математи¬
ческими дополнениями, написанными с
большим педагогическим умением и так¬
том, которые не просто комментируют
текст, но имеют и самостоятельную цен¬
ность.Книга требует к себе не просто
внимательного, серьезного отношения: она
заставляет задавать вопросы, отказываться
от сложившихся стереотипов, а кое-что и
ставить под сомнение. Так, например, мне
кажется, что Б. В. Раушенбах слишком
большую роль отводит «примату непре¬
рывности», из которого, по его мнению,
всегда исходил средневековый художник.
Думается, что реальная ситуация слож¬
нее.Еще одно примечание. Исследова¬
ния по истории культуры убеждают: не
только семантика искусства, но и его син¬
таксис, его выразительные средства опо¬
средуются культурными нормами и цен¬
ностями, что, собственно говоря, и делает
искусство квинтэссенцией культуры. Ис¬
пользование же обратной перспективы со¬
здавало специфический эффект замкну¬
тости иконы на зрителя, обеспечивая един¬
ство изображения как целостного микро¬
косма, что было непосредственно связано
с культурными кодами эпохи. Поэтому
Б. В. Раушенбах не вполне точен, утвер¬
ждая, что средневековый художник, не
мудрствуя лукаво, изображал мир так,
как он его видел — он видел мир так, как
позволяла ему культура, носителем кото¬
рой он был, и смысл того, что он изобра¬
жал, мог быть воспринят только через
призму этой культуры.В заключение я хотел бы сказать не¬
сколько слов о том, что работа Б. В. Рау-
шенбаха представляет интерес в плане
эпистемологии. Сам автор вряд ли стре¬
мился решать теоретико-познавательные
задачи, но его книга допускает и такое
прочтение. Описанные Б. В. Раушенбахом
Пространство — глаз — изображение151системы линейной и перцептивной пер¬
спективы можно интерпретировать как
два дополнительных языка, каждый из ко¬
торых обладает собственными возможно¬
стями для передачи содержания. Эти язы¬
ки именно дополнительны: они не интег¬
рируются в каком-то объемлющем их
единстве; выбирая тот или иной язык, ху¬
дожник тем самым автоматически вынуж¬
ден принимать и те условности, которые
связаны с подобным выбором. Проблема
дополнительных описаний — одна из
интереснейших в современной эпистемо¬
логии, и анализ двух типов перспективзаслуживает самого тщательного изуче¬
ния.Другая «эпистемологическая аллю¬
зия» состоит в следующем. В книге
Б. В. Раушенбаха, по сути дела, демон¬
стрируется зависимость возможных ре¬
зультатов познавательного процесса от ря¬
да свойств зрительного восприятия чело¬
века, а это непосредственно примыкает к
одной из классических проблем филосо¬
фии — проблеме субъективной обуслов¬
ленности процесса познания, причем в ее
наименее разработанном аспекте.Солнце и проблемы энергииВ.	И. МеркинДоктор технических наукМосква& ДЖ 6РИ ИИ80Р т СОЛНЕЧНАЯ
ЭНЕРГИЯ
ДЛЯ ЧЕЛОВЕКАБ, Дж. Бринкворт. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ДЛЯ
ЧЕЛОВЕКА. Пер. с англ. В. Н. Оглоблева.
Под ред. и с предисл. Б. В. Тарнижевского.
М., «Мир», 1976, 288 с.Известно, что все виды ископаемого
органического топлива — это сконсереиро-
ванная солнечная энергия, заключенная
в «удобную упаковку».Между тем человеческое общест¬
во испытывает потребность постоянно на¬
ращивать энергопотребление. Удовлетво¬
рение этой потребности сдерживается
ограниченностью запасов ископаемого топ¬
лива, все увеличивающимся загрязнением
и перегревом окружающей среды. Практи¬
чески неисчерпаемо лишь само солнечное
излучение, которое, по-видимому, и будет
широко использоваться — благодаря про¬
грессу науки и техники — уже в ближай¬
шем будущем. Подсчитано, например, что
солнечная энергия, падающая за год толь¬
ко на Аравийский полуостров, более чем
вдвое превышает энергию нефтяных источ¬
ников всего земного шара.По мнению американских специали¬
стов, к концу нынешнего века солнечные
электростанции смогут удовлетворить до
10% энергетических потребностей США.
В таких странах как США, Япония, ФРГ
исследования в этом плане проводятся на
уровне национальных программ, рассчи¬
танных на длительный период. Так, в США
в ближайшие S лет на эти исследования
предполагается выделить 1 млрд долл.Проблема использования солнечной
энергии начинает привлекать все большее
внимание ученых, исследующих и разра¬
1S2В. И. Меркинбатывающих проблемы энергетики или
проблемы ее реального применения для
решения различных практических задач,
связанных с жизнедеятельностью челове¬
ка. Несмотря на это специализированной
и научно-популярной литературы по этим
вопросам весьма мало. Поэтому выпуск
издательством «Мир» книги Б. Дж. Бринк-
ворта «Солнечная энергия для человека»,
несомненно, в какой-то мере восполняет
этот пробел.Книга обращена к самым широким
кругам читателей. Она знакомит их не
только с различными аспектами использо¬
вания солнечной энергии, но и позволяет
с научных позиций оценить возможности
и трудности утилизации солнечного излу¬
чения. С первого взгляда можно подумать,
что автор несколько увлекся изложением
элементарных основ термодинамики, мо¬
лекулярной физики, квантовой теории
и т. п., а задачи и способы переработки
солнечной энергии изложил чрезмерно
компактно. Однако этот прием автора нам
представляется в какой-то мере оправдан¬
ным, так как позволяет не только заинте¬
ресовать читателя, но сделать его активным
участником рассмотрения и анализа раз¬
личных методов и конкретных схем преоб¬
разования солнечной энергии примени¬
тельно к практическим условиям и потреб¬
ностям. Это дает читателю возможность
самому оценивать технико-экономические
характеристики установок, работающих на
солнечной энергии и лучше видеть пер¬
спективы повышения их эффективности.
Хотя, конечно же, следует отметить, что,
уделив больше внимания техническим
аспектам проблемы, автор сделал бы книгу
богаче.Книга начинается с разбора энергети¬
ческого баланса. Дается оценка мировой
энергопотребности в 1800—2000 гг., из
которой следует, что общее энергопотреб¬
ление общества растет по экспоненте и
в недалеком будущем составит около
2• 10'4 кВт-ч в год, что в 16 раз превы¬
шает существующий уровень. Даже при
нынешних темпах потребления в следую¬
щие 25 лет будет израсходовано столько
энергии, сколько ее было потрачено за
всю историю человечества.Покрытие этих потребностей идет
почти целиком за счет ископаемого орга¬
нического топлива: угля, нефти и газа.
Какие пути видит автор для разрешения
этой проблемы? «Нетрудно представить
себе,— пишет он,— всю сложность ситуа¬
ции, связанную с зависимостью от иско¬паемых видов топлива, если бы не откры¬
тие и использование ядерных источников
энергии» (с. 29).Овладение, по автору, управляемой
термоядерной реакцией откроет дальней¬
шую перспективу полного разрешения
энергетической проблемы, а из океана че¬
ловечество сумеет получать все для себя
необходимое. Таким образом, в книге дан
оптимистический долгосрочный прогноз
энергетического будущего. Но наряду
с этим Б. Дж. Бринкворт замечает, что по¬
ка человек не научится получать в доста¬
точных количествах ядерную энергию, он
должен стремиться как можно шире ис¬
пользовать солнечную; сейчас солнечная
энергия — единственный мощный источник,
способный удовлетворить энергетические
потребности. Автор рассматривает пер¬
спективы эффективного использования сол¬
нечной энергии в ближайшем будущем,
в том числе ее стоимость. Не секрет, что
любое получение энергии связано с мате¬
риальными затратами, а затраты на полу¬
чение солнечной энергии весьма значи¬
тельны. Причина этого — в непостоянстве
и низкой интенсивности солнечной радиа¬
ции даже при хороших атмосферных усло¬
виях. По мнению специалистов, овладеть
этой рассеянной энергией, конечно, можно,
труднее преодолеть экономические труд¬
ности.У многих читателей несомненный ин¬
терес вызовет утверждение автора, что
солнечные энергосистемы относительно
небольшой мощности в различных частях
земного шара вскоре смогут конкуриро¬
вать с другими системами. Наиболее бла¬
гоприятное положение существует в отно*
шении солнечных установок для выработки
тепла (в отличие от установок, вырабаты¬
вающих электричество). С их помощью на
нашей планете в полосе между сороко¬
выми широтами можно было бы обеспе¬
чить горячее водоснабжение, которое
стоило бы вдвое дешевле, чем водоснаб¬
жение, получаемое с помощью электри¬
чества и топлива. Благодаря экономии топ¬
лива стоимость солнечного водонагрева¬
теля может окупиться примерно за 5 лет.Широкое применение, по автору,
должны также найти солнечные установки
для сушки продуктов, для опреснения
воды в широких масштабах. Эти установки
можно изготавливать из самых обычных
«недефицитных» материалов, любых раз¬
меров и непосредственно на тех местах,
где они требуются. Это имеет важное
значение, например, для развивающихся
стран. Однако пока еще эти энергосистему
Солнце и проблемы энергии153слишком дороги. Что касается крупномас¬
штабного производства электроэнергии, то
снять проблему дороговизны поможет со¬
здание техники на новом уровне.Уже сейчас в ряде стран ведется
разработка солнечных элементов, которые
можно будет применять для получения
электроэнергии в промышленных масшта¬
бах. Основными целями этих работ явля¬
ются: резкое снижение к 1985 г. стоимо¬
сти фотоэлектрических элементов, макси¬
мальное повышение параметров современ¬
ных солнечных элементов, развитие
промышленности и разработка новой
технологии массового производства фото¬
электрических материалов и солнечных
элементов, оптимизация различных мето¬
дов крупномасштабного применения сол¬
нечных батарей, объединенных в эксплуа¬
тационные электрогенерирующие систе¬
мы— солнечные электростанции. По-види-
мому, реальные перспективы улучшения
эффективности солнечных установок —
комбинированное использование селектив¬ных покрытий и селективных рабочих тел
в сочетании с простейшими концентрато¬
рами лучистой энергии для повышения
температуры термодинамического цикла.В книге подчеркивается, что в по¬
следнее время излишне смелые призывы
к немедленному широкому использованию
солнечной энергии уступили место обосно¬
ванному технико-экономическому анализу
проблемы. Это означает, что солнечным
энергоустановкам уже сейчас отводится
определенное место в экономике стран
и намечаются пути их дальнейшего совер¬
шенствования.Книга поможет широкому читателю
оценить потенциальные возможности, за¬
ключенные в колоссальной энергии, посту¬
пающей на Землю от естественного' сол¬
нечного термоядерного «котла», и пред¬
ставить себе грандиозность последствий,
которые возникнут при решении проблемы
использования солнечной энергии в пол¬
ной мере.[:мФизикаЕ. Е. Ковалев. РАДИАЦИОН¬
НЫЙ РИСК НА ЗЕМЛЕ И В КОС¬
МОСЕ. М.г Атомиэдат, 1976,
256 с., ц. 1 р. 75 к.Значительное число про¬
водимых исследований в кос¬
мосе связано с участием че¬
ловека. Поэтому вопросы обес¬
печения радиационной безопас¬
ности в космических полетах
стали решаться еще 15 лет на¬
зад при подготовке первого
полета человека в космос.
Кроме того, в нашей стране на¬
коплен большой опыт обеспече¬
ния радиационной безопасно¬
сти при проектировании, со¬
здании и эксплуатации промыш¬
ленных и исследовательских
ядерных реакторов, ускорите¬
лей заряженных частиц и дру¬
гих, источников излучения.Однако сейчас возникла
необходимость в принципиаль¬
на новом подходе к проблемерадиационной защиты экипажа
космических кораблей, кото¬
рую нельзя рассматривать изо¬
лированно, вне связи с другими
системами корабля. В основе
нового подхода, описанного в
книге, лежит концепция при¬
емлемого риска, что позволяет
установить единые для всех
систем космического корабля
критерии безопасности. Такой
подход обладает достаточной
общностью и может быть при¬
менен в других сферах челове¬
ческой деятельности, связан¬
ных с применением источни¬
ков ионизирующих излучений.ФизикаЭ. В. Соботович. КОСМИЧЕ¬
СКОЕ ВЕЩЕСТВО В ЗЕМНОЙ
КОРЕ. М., Атомиэдат, 1976,
160 с., ц. 1 р. 08 к.Только в последние го¬
ды стало ясно, насколько
огромно количество космиче¬ского вещества, постоянно вы¬
падающего на Землю, и какую
роль оно играет в формиро¬
вании земной коры и ее оса¬
дочного чехла. Знание соста¬
ва космического вещества по¬
зволит заглянуть в глубь Зем¬
ли, так как он может пред¬
ставлять собой «среднюю про¬
бу» Земли, без определения
которой нельзя построить гео¬
химическую модель — основу
теоретической геологии. Кроме
того, исследование космическо¬
го вещества дает информациюо	том, как оно рождается и
эволюционирует, начиная от
нуклеосинтеза и кончая гео¬
логическими процессами на
Земле.В книге рассмотрены два
аспекта проблемы космическо¬
го вещества: его рождение в
макрокосмосе и поиски на по¬
верхности Земли посланцев
ближнего космоса (метеори¬
тов, космической пыли, нукли¬
154Новые книгидов, образующихся под дейст¬
вием космического излучения,
а также приносимых вместе с
ним). Описаны методы поисков,
выделения и идентификации
космического вещества, най¬
денного в земной коре.Книга рассчитана на ши¬
рокий круг читателей, интере¬
сующихся современным состоя¬
нием естествознания.АстрономияА. Бэттен. ДВОЙНЫЕ И КРАТ¬
НЫЕ ЗВЕЗДЫ. Пер. с англ.
Ю. Н. Ефремова. Под ред.
Д. Я. Мартынова. М., «Мир»,
1976, 323 с., ц. 1 р. 52 к.Алан Бэттен — астроном
Астрофизической обсервато¬
рии в Виктории (крайний запад
Канады). Книга его призвана
удовлетворить возросший за
последние годы интерес к двой¬
ным звездам, которые оказа¬
лись тесно связанными с новы¬
ми звездами и вспыхивающими
переменными, а также с источ¬
никами космических рентге¬
новских лучей и возможными
черными дырами.Автор много лет рабо¬
тает над проблемой раскрытия
физических особенностей тес¬
ных двойных систем, и данный
труд можно назвать обширным
обзором всей проблемы «по
состоянию на начало 70-х го¬
дов». Наряду с классическими
методами определения масс,
радиусов, элементов орбитА.	Бэттен рассматривает газо¬
вые потоки и околозвеэдные
оболочки в тесных двойных
звездах, происхождение и эво¬
люцию двойных и кратных си¬
стем. В монографии объеди¬
нены результаты около двухсот
исследований.Издание рассчитано на
физиков и астрономов — сту¬
дентов старших курсов и спе¬
циалистов.КибернетикаУПРАВЛЕНИЕ,	ИНФОРМА¬ЦИЯ, ИНТЕЛЛЕКТ. Под ред.А.	И. Берга, Б. В. Бирюкова,
Е. С. Геллера, Г. Н. Поварова.
М., «Мысль», 1976, 383 с.,
ц. 1 р. 48 к.Бурное развитие кибер¬
нетики, так же как в свое вре¬
мя атомной физики, а в са¬
мые последние годы молеку¬
лярной генетики, поставило пе¬
ред человечеством наряду
с собственно научными и фи-
лософско-методо логическими
задачами, проблемы этическо¬
го порядка. Такова, в частно¬
сти, проблема «искусственного
интеллекта» — самая, пожалуй,
сложная и спорная в науке об
управлении.Какова роль кибернети¬
ки в познании и преобразова¬
нии материального мира?
Этому посвящена книга, напи¬
санная большим коллективом
авторов и отражающая боль¬
шой спектр вопросов: общие
методологические проблемы
кибернетики, роль кибернети¬
ки в научно-техническом прог¬
рессе, исследование больших
систем, разработка информа¬
ционного подхода в познании
материальных объектов и при¬
роды сознания, моделирование
и автоматизация интеллекту¬
ально-творческих процессов.Б и о н и каИ. Б. Литинецкий. БИОНИКА.
Пособие для учителей. Пре-
дисл. Б. М. Кедрова, М., «Про¬
свещение», 1976, 335 с., ц. 1 р.
14 к.Цель этого пособия —
помочь воспитать у подрастаю¬
щего поколения наблюдатель¬
ность, способность увидеть за
привычными явлениями приро¬
ды возможность их «второго
рождения» — воплощения в
механизмы и процессы, по¬
ставленные на службу чело¬
веку.Особое внимание уде¬
ляется явлениям природы,
послужившим прообразом су¬
ществующих и разрабатывае¬
мых технических систем. При¬
ведены многочисленные при¬
меры творческих поисков уче¬
ных и изобретателей, которые
пытались моделировать и со¬
здавать новые технические
объекты на основе изучения
живых организмов.Круг проблем, решае¬
мых бионикой, весьма широк:
это поиски новых архитектур¬
ных форм, «очувствление» ме¬
ханизмов, конструированиепринципиально новых летатель¬
ных и плавающих устройств.Несколько мыслей о
бионике, высказанных в на¬
чале книги Б. М. Кедровым,
позволяют определить место
и назначение бионики в систе¬
ме других исследований, прово¬
димых на современном этапе.БиологияА.	Лори. ЖИВОЙ ОКЕАН. Пер.
с англ. Б. А. Неймана и Г. А.
Нейман. Под ред. К. А. Брод¬
ского. Л., Г идрометеоиздат,
1976, 120 с., ц. 46 к.Огромное пространство
Мирового океана населяет
160 тыс. видов животных, из
них в толще воды живет всего
30 тыс. видов и 157 тыс.— оби¬
татели морского дна. Как рас¬
пределяется жизнь не только
от океана к океану с их раз¬
личиями *в температуре и кли¬
мате, но и от одной глубины
к другой — эту задачу поставил
перед собой автор книги «Жи¬
вой океан» А. Лори, извест¬
ный океанолог-практик, один
из видных борцов за чистоту
вод.Популярно рассмотрев
особенности среды, в которой
существуют различные виды
животных и растений, сложную
картину океанских течений и
циркуляцию глубинных вод, ав¬
тор рассказывает о жизни на
морском берегу, континен¬
тальном шельфе и об удиви¬
тельных представителях глу¬
бин, не знающих солнца. В гла¬
ве «Хозяин моря» А. Лори при¬
зывает человека пользоваться
«дарами моря» мудро и осто¬
рожно. Его особенно волнует
судьба Балтийского, Среди¬
земного и Черного морей, ко¬
торым грозит нарушение био¬
логического равновесия.Гео ло гияВ.	П. Гаврилов. ПУТЕШЕСТВИЕ
В ПРОШЛОЕ ЗЕМЛИ. М., «Нед¬
ра», 1976, 144 с., ц. 25 к.Предлагая совершить
вместе с ним путешествие в
далекое прошлое Земли, автор
в популярной форме знакомит
читателей с современными
Но вые книги1J5представлениями о строении
земной коры. Эти знания необ¬
ходимы теперь каждому об¬
разованному человеку, кото¬
рый хочет знать свою плане¬
ту, историю ее возникновения
и развития. Проследив от пер¬
вого до последнего этапа астро¬
номическую и геологическую
эволюцию Земли, читатель за¬
глянет и в отдаленное буду¬
щее, когда предполагаемые
геологические события изменят
и географию, и климат плане¬
ты.Г ео ло ги яДж. А. Джоплин, Дж. Р. Ри¬
чардс и К. А. Джоплин. ОП¬
РЕДЕЛЕНИЕ ВОЗРАСТА ПО¬
РОД. Пер. с англ. К. К. Жи¬
рова. Под ред. А. И. Туга-
ринова. М., «Мир», 1976,
151 с., ц. 85 к.Известные австралий¬
ские ученые рассказывают об
основных типах горных пород
и двух главны* методах опре¬
деления их возраста — палеон¬
тологическом и изотопном, по¬
следний из которых получил
широкое распространение в
последнее десятилетие и поз¬
волил определять геологиче¬
ский возраст пород, образо¬
вавшихся еще до возникнове¬
ния жизни на Земле. Авторы пи¬
шут в предисловии к англий¬
скому изданию: «...мы пыта¬
лись показать, что два раз¬
личных пути подхода к дати¬
рованию пород — с помощью
геологических и геохимиче¬
ских методов — лишь допол¬
няют друг друга; новые методы
не исключают старых». Книга
открывается разделом, посвя¬
щенным основным типам по¬
род, за которым следует раз¬
дел о геохимических методах;
в заключительном разделе опи¬
сано применение этих методов
к истории геологического раз¬
вития Австралии. Книга снаб¬
жена кратким словарем назва¬
ний пород; в приложении дан
математический вывод основ¬
ных уравнений, используемых
при изотопном датировании.
Как отмечает редакция, «бе¬
зусловные достоинства кни¬
ги — краткость и четкость фор¬
мирования строго научных по¬
ложений, изложенных в доста¬точно популярной форме, без
сомнения, привлекут внимание
не только специалистов-гео-
логов, но и самого широкого
круга читателей».ГеографияЕ. Г. Кушнарев. В ПОИСКАХ
ПРОЛИВА. Первая Камчатская
экспедиция 1725—1730. Л.,
Гидрометеоиздат, 1976, 168 с.,
ц. 44 к.Первая Камчатская эк¬
спедиция ставила своей зада¬
чей выяснить, существует ли
пролив между Азией и Амери¬
кой, так как к 20-м годам
XVIII в. выдающееся открытие
Семена Дежнева было уже за¬
быто. Существование проли¬
ва позволило бы начать пла¬
вания Северным морским пу¬
тем. Это имело огромное зна¬
чение для России. Инициато¬
ром крупной морской экспеди¬
ции во главе с В. Берингом был
Петр I. В книге рассказываетсяо	ее задачах, составе, подго¬
товке и снаряжении. Основное
внимание уделяется описанию
самого плавания, причем ис¬
пользование новых архивных
материалов дало автору воз¬
можность устранить ряд не¬
точностей и ошибок, имевших¬
ся в литературе.Хотя экспедиция «...не
полностью решила свою основ¬
ную задачу, она проделала
большую научную работу и
имела огромное значение»,—
пишет Е. Г. Кушнарев. Она
установила, что Чукотка с во¬
стока омывается морем, на¬
несла на карту очертания бе¬
регов от южной оконечности
Камчатки до северо-восточ¬
ной оконечности Азии, открыв
два прилегающих к Чукотке
острова, закрепила за Рос¬
сией эти земли. Итоговая кар¬
та экспедиции в течение сто¬
летия была почти единст¬
венным пособием для ученых
и мореплавателей всех стран.
Первая Камчатская экспеди¬
ция сыграла важную роль в
дальнейшем исследовании и
освоении Дальнего Востока.
Книга рассчитана на широкие
круги читателей.АрхеологияПЕРВОБЫТНОЕ ИСКУССТВО.
Под ред. и с предисл. Р. С.
Васильевского. Новосибирск,
1976, 180 с., ц. 1 р. 37 к.Древнейшие наскальные
рисунки — это не только истоки
художественного творчества
человека. Они дают представ¬
ление о ранней истории станов¬
ления «культа прекрасного»
у племен эпох палеолита, нео¬
лита и бронзы, о мировоззре¬
нии древних художников, их
мастерства, об уровне разви¬
тия хозяйства племени, о
приемах охоты, времени появ¬
ления домашних животных,
предметах быта. Эти рисунки
служат и ценнейшим источни¬
ком для изучения видового
состава животных.С новыми находками об¬
разцов наскальной живопи¬
си на территории нашей стра¬
ны и за рубежом знакомит вто¬
рой сборник «Первобытное
искусство», подготовленный
отделом археологии и этно¬
графии Института исторйи, фи¬
лологии и философии Сибир¬
ского отделения АН СССР (пер¬
вый вышел в 1971 г.). В новом
сборнике рассказано о «худо¬
жественной галерее» на о-ве
Ушканьем, гигантском комплек¬
се наскальных изображений в
Горном Алтае, о .рисункахIV	— III тыс. до н. э., обнару¬
женных в таежной зоне Верх¬
него Приамурья, о палеолити¬
ческой гравюре пещеры Шулер-
лох на территории ФРГ, о не¬
давно открытых писаницах
Астувансалми в Финляндии, о
памятнике наскального искус¬
ства Боарио Терме-Дарфо в
Италии и др. Сборник включа¬
ет и статьи обобщающего ха¬
рактера, в которых отражены
новые взгляды на вопросы
происхождения и сущности
древнейшего искусства.История наукиИ. И. Канаев. ЖОРЖ КЮВЬЕ
1769—1832. Л., «Наука», 1976,
212 с., ц. 68 к.Книга посвящена выдаю¬
щемуся французскому учено¬
му, основоположнику ряда
отраслей естествознания Жор¬
жу Кювье.
1S6Новые книгиДетство и юность
Ж. Кювье, его страсть к позна¬
нию, первые шаги в науке, ра¬
бота в Национальном музее ес¬
тественной истории в Париже,
знаменитые труды по сравни¬
тельной анатомии, системати¬
ке животных и палеонтологии,
работа в качестве секретаря
Национального института, госу¬
дарственная и общественная
деятельность — все эти вопро¬
сы составляют основное содер¬
жание книги.Отдельная глава посвя¬
щена сенсационному спору
Ж. Кювье с его старым другом
Жоффруа Сент-Илером в
1830 г. Автор старается выяс¬
нить суть этого спора, которая
по-разному толкуется даже до
настоящего времени. Послед¬
няя глава «История естествен¬
ных наук» дает представлениео	Ж. Кювье как историке науки.В конце книги помещена
«Краткая синхроническая таб¬
лица», в которой сопоставлены
во времени главнейшие факты
политической и культурной
жизни эпохи Ж. Кювье с его
биографией и творчеством. Да¬
на также библиография трудов
ученого и литература о нем.История наукиК. Манолов. ВЕЛИКИЕ ХИМИ¬
КИ. Пер. с болг. К. Манолова
и С. Тасева, под ред. Н. М. Рас-
кина и В. М. Тютюнника. М.,
«Мир», 1976, т. 1, 451 с., ц. 2 р.
28 к.; т. 2, 412 с., ц. 2 р. 08 к
Цель	книги — «датьпредставление о личности и
творчестве ряда великих уче¬
ных, живших и работавших
в разное время — от эпохи
Возрождения до начала наше¬
го века»,— пишет в предисло¬
вии К. Манолов, известный бол¬
гарский химик, популяризатор
и историк науки. В двухтомник
вошли 35 очерков о жизни и
деятельности Р. Бойля, Дж.
Пристли, А. Лавуазье, Г. Дэви
и многих других химиков. Чи¬
татель найдет здесь также све¬
дения о выдающихся русских
ученых — М. В. Ломоносове,
Н. Н. Зинине, Д. И. Менделее¬
ве, А. М. Бутлерове, которые
внесли большой вклад в раз¬
витие химии. Значительный
интерес представляют биогра¬фии Р. Глаубера, М. Шевреля,
Т. Грэма, А. Гофмана? Э. Фише¬
ра, К. Боша, ранее малоизвест¬
ные советским читателям.Используя новые мате¬
риалы, автор рассказывает о
научных исследованиях, поис¬
ках и успехах ученых, приво¬
дит яркие эпизоды из их жиз¬
ни. В целом книга воссоздает
исторически правдивую кар¬
тину развития химической нау¬
ки и представляет интерес для
химиков, преподавателей хи¬
мии и всех, кого привлекает
эта наука.История наукиВ. Е. Прудников. ПАФНУТИЙ
ЛЬВОВИЧ ЧЕБЫШЕВ. 1821 —
1894. Л., «Наука», Науч.-био-
графич. сер., 1976, 282 с.,
ц. 90 к.Автор почти 30 лет со¬
бирал материалы, относящиеся
к жизни и деятельности велико¬
го русского математика П. Л.
Чебышева. Это третья книгаВ.	Е. Прудникова, написанная
об этом ученом, деятельность
которого была необычайно
многогранной.Основная тема книги,
предназначенной для самых
широких читательских кру¬
гов,— показать	творчество
П. Л. Чебышева в сфере совре¬
менных идей и представлений.
В качестве математика и ме¬
ханика он добился выдающих¬
ся результатов в области тео¬
рии чисел, теории вероятно¬
стей, теории интегрирования
алгебраических функций, тео¬
рии приближенных функций
многочленами; он — признан¬
ный авторитет в артиллерий¬
ских науках и в деле народно¬
го просвещения; создатель ма¬
тематической школы, лучшие
представители которой —
Е. И. Золотарев, А. Н. Коркин,А.	А. Марков, А. М. Ляпунов —
развивали идеи своего учите¬
ля и продолжали его традиции.Философия естествознанияМАТЕРИАЛИСТИЧЕСКАЯ
ДИАЛЕКТИКА И ЧАСТНЫЕ
НАУКИ. Отв. ред. Е. Ф. Соло-
пов. Л., «Наука», 1976, 267 с.,
ц. 88 к.Сборник составлен, в ос¬
новном, из работ философов,
выступавших на семинарах ле¬
нинградских институтов АН
СССР. Рассматриваются неко¬
торые аспекты взаимосвязи
философии и естественных и
общественных наук в процес¬
се разработки как собствен¬
но философских понятий и
категорий, так и методологи¬
ческих проблем конкретных
наук.Обращаясь к истории
философии, авторы анализиру¬
ют вопросы всеобщей взаимо¬
связи в науках о природе, ста¬
новления и развития категорий
закона, взаимодействия, гар¬
монии, всеобщего, особенно¬
го и единичного в научном
познании. В сборнике получили
освещение методологические
проблемы математики, физики
элементарных частиц, биоло¬
гии, социологии, археологии,
этики, критический анализ
структурализма.философия естествознанияН. А. Лицис. ФИЛОСОФ¬
СКОЕ И НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ
ИДЕЙ Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО.
Под ред. Г. А. Курсанова. Ри¬
га, «Зинатне», 1976, 396 с.,
ц. 1 р. 61 к.Гениальные труды рус¬
ского ученого Н. И. Лобачев¬
ского составили эпоху в разви¬
тии естествознания. Высказан¬
ные им научные и философские
идеи постоянно получают но¬
вое признание и находят широ¬
кую сферу приложения к ре¬
шению современных проблем
научного познания.В книге на фоне общей 1
картины состояния знаний в
первой половине XIX в. рас¬
сматривается формирование
научных и философских взгля¬
дов ученого, дается характе¬
ристика его творческого nyTVi.
Автор раскрывает научное
значение трудов Лобачевско¬
го по геометрии, механике;
физике и астрономии, анали¬
зирует данное ученым обосно¬
вание предмета и метода ма¬
тематики.	пt - з
«Природа», 1977, № 4 157Лотос в Древнем Египте:
миф и действительностьН. А. ПомеранцеваКандидат искусствоведенияМос кваС незапамятных времен
у народов Востока возникли
мифы, легенды и поэмы о ло¬
тосе. В Древнем Египте, Ки¬
тае, Индии, Японии этот цве¬
ток был наделен священной си¬
лой. С ним связывались пред¬
ставления о вечной жизни, све¬
те и красоте. Лотос олицет¬
ворял многие явления приро¬
ды, ее цикличность, постоян¬
ную смену дня и ночи, восхо¬
ды и закаты, способность все¬
го живого к непрерывному се¬
зонному обновлению. Но за
иносказанием мифа кроются
вполне конкретные представ¬
ления о действительности. Ло¬
тос в этом смысле — нагляд¬
ный материал: его различные
мифологические ипостаси по¬
зволяют проследить эволюцию
самого цветка.В Древнем Египте было
несколько растений, носивших
имя лотоса. Среди них наибо¬
лее известны настоящий розо¬
вый лотос (Nelumbium spe-
ciosum), а также так называе¬
мые белый (Nymphea lotus) и
голубой (Nymphea caeulea) ло¬
тосы, которые по существу
являются видами водяных
лилий. Они отличались Друг
от друга не только формой
цветка, но имели и различное
ритуальное осмысление.Самым священным счи¬
тался розовый лотос — «не-
хеб». Его плоды не употреб¬
лялись в пищу, хотя они впол¬
не съедобны, зато цветок, об¬
ладавший целебными свойства¬
ми, нередко упоминался в ме¬
дицинских текстах как средст¬
во, способствующее заживле¬
нию ран. Розовый лотос, назван¬
ный Геродотом «лилией Нила»,
имел форму чаши, венчик цвет¬
ка состоял из округлых ле¬
пестков с заостренными кон-Туалетная ложечка в виде ллы-
вущей женской фигурки с цвет¬
ком розового лотоса.цами. Сам цветок представ¬
лял собой практически готовую
форму сосуда, которая под ру¬
кой древнеегипетского ма¬
стера приобретала тот вид,
который соответствовал оп¬
ределенному ритуальному на¬
значению — таковы, например,
сосуды для благовоний или туа¬
летные ложечки. Розовый ло¬
тос в виде растения не изобра¬
жался в росписях вплоть доI	тыс. до н. э. В настоящее вре¬
мя в естественных условиях в
Египте он не встречается,
поскольку со времен фараонов'
климат здесь изменился1.Отсутствие изображений
розового лотоса объяснялосьего сугубо сакральным значе¬
нием. По свидетельству гре¬
ческих авторов, он относил; и
к числу «запретных плодов»,
по этой причине этот цветок г.е
был обнаружен и в грсбни^л,
в то время как гирлянды бело¬
го и голубого лотосов украша¬
ли многие мумии. Ожерелье из
засохших белых лотосов бы¬
ло, например, на мумии фара¬
она Рамсеса II (1301—1235 гг.
до н. э.).В отличие от розового
лотоса белый встречается и
в сценах повседневной жизни.
Изображение его близко есте¬
ственному виду — три чаше-1 Ныне розовый лотос
растет в Астра ха иском за¬
поведнике. Подробнее об
этом см.: Виногра¬
де в В. В., Черняв¬
ский С. И. Лотос а
дельте Волги.— «Природа»
1976, N° 9.
158Рыбная ловля и оюта. Роспись
из гробницы вельможи Мена(XV в. до н. э.).листника, продолговатые листья
с разрезом и плодами конусо¬
видной формы.В росписях древнееги¬
петских гробниц, начиная с
Раннего и Древнего царств,
встречаются сцены с изобра¬
жением сражений на реке или
увеселительных прогулок на
лодках, плывущих среди за¬рослей белого лотоса. Его цве¬
тами декорировались залы,
знатные дамы украшали лото¬
сом свою прическу, вплетая
его в орнаментальный узор
диадем и лент. Стебли цветов
спиралью перевивали их золо¬
той ободок, а резные чашечки
ниспадали на лоб узорчатыми
лепестками.С эпохи Среднего царст¬
ва — XX в. до н. э.— наимено¬
вание белого лотоса («сешен»)
стало входить в мужские име¬
на. Некоторые из фараонов
присоединяли его к числу сво¬
их основных имен, намекая
эпитетом «взлелеянный» на
божественность своего проис¬хождения. Этимологическая
структура древнеегипетского
слова «сешен» перешла в ряд
других языков. В Европе, на¬
пример, широко распростране¬
но имя Сусанна2.Третья разновидность
лотоса — голубой («серпет»).
Он имеет звездчатое строение.
В древнеегипетских росписях
чашечка цветку с внешней сто¬
роны поддерживается двумя
нераскрывшимися почками с‘ Ср. египетское Soushin,
еврейское Sheshan, копт¬
ское Shoshen и арабское
Sousan.
Лотос в Древнем Египте: миф и действительность1J9остроконечной вершиной. Ле¬
пестки голубого лотоса обычно
составляли самую широкую
орнаментальную полосу оже¬
релий и диадем. Его изображе¬
ния неизменно присутствуют
в сценах заупокойного куль¬
та — в обряде принесения
жертвенных даров, которым
он свОей декоративностью и
красочностью придавал вид
своеобразного натюрморта.
Такие букеты можно встретить
и в росписях гробниц, и на ли¬
стах папирусов.Символическое осмысле¬
ние лотоса восходит к космо¬
гоническому преданию, суще¬
ствовавшему в Древнем Егип¬те в нескольких версиях. Ставя
извечный вопрос о происхо¬
ждении мира, миф исходил
не из некоего временного на¬
чала, а от абсолюта. За основу
мироздания принималась вод¬
ная стихия — хаос Нун. По
одной из версий, из хаоса под¬
нялся лотос. Когда его лепестки
раскрылись, в чашечке цветка
оказался божественный младе¬
нец, олицетворявший бога
солнца Ра. Солнечное дитя
осветило землю, до того пре¬
бывавшую во мраке. Египет¬
ские тексты точно определяют
место рождения юного боже¬
ства, ассоциируя его с городом
Шмуну (или по-гречески —Гермополем). Восемь богов
Шмуну3, согласно мифологи¬
ческой версии, присутствовали
при чудесном появлении мла¬
денца из лотоса. Поэтому и
сам лотос стал считаться сим¬
волом жизни и света.Цветок лотоса олицет¬
ворял движение солнца по не¬
босводу. Он раскрывался с
восходом солнца, вставая из
первозданного	священногоозера, «дающего приют оку
Ра», и снова погружался в его
воды на закате.Поскольку небосвод,
по которому Ра совершал
свой дневной и ночной путь,
ассоциировался у египтян с Ни¬
лом, лотос считался гтричаст-
мым Нилу — источнику плодо¬
родия. В этой своей ипостаси
цветок олицетворялся с богом
Нефертумом, дающим жизнь
самому Ра, поскольку воды
священного озера несли в себе
скрытый пламень жизни, про¬
явившийся в солнце. Естест¬
венно, эта версия не поддает¬
ся логическому объяснению,
хотя и здесь можно усмот¬
реть определенную природную
закономерность — влияние
тепла, влаги и света на зарож¬
дение живого начала.Способность к вечному
возрождению жизни роднит
солярный культ с осирическим
(заупокойным). По верова¬
ниям египтян, умершие, подоб¬
но царю загробного мира Оси¬
рису, воскресают на востоке с
восходом Ра и достигают свя¬
щенного озера, совершая там
омовение, символизирующее
духовное очищение. Смерть
приобщает человека к богам,
и умершие становились обо¬
жествленными «Осирисами».
В момент, когда восток окра¬
шивается «божественным ви¬
ном» утренней зари, небо оп¬
лодотворяется и богиня неба
Нут зачинает солнечного ре¬
бенка, а покойный совершает
омовение в водах, отражаю¬
щих красный цвет зари. Тогда
умерший обращается к лотосу
с просьбой взять его с собой.
Об этом повествует текст пира¬
миды Унаса (вторая половина
XXV в. до н. э.), где подробноi «Шмуну» — по-египетски
« во семь ».
160Н. А. ПомеранцеваОсирис, перед которым на
жертвенном алтаре лежит букет
лотоса. Справа — стилизованное
изображение лотосовидной ко¬
лонны.рассказано, как фараон, зача¬
тый подобно Нефертуму боги¬
ней Сохмет, уподобляется ему
через посредство лотоса. Сам
Нефертум назван «ноздрями
Ра», ибо вдыхание покойнымаромата лотоса способствова¬
ло возрождению его к жизни.Естественная окраска
лотоса наполнялась особым
смыслом, который несла в себе
принятая символика цветов.Голубой — обычно связывался
с представлениями о воздуш¬
ных сферах, о небе, а потому
в погребальном ритуале он
символизировал вознесение
души, розовый — ассоцииро¬
вался с зарождением жизни
в алеющих лучах восходящего
солнца, белый — олицетворял
чистоту, празднество, веселье.Символика лотоса про¬
низывает буквально все виды
искусства Древнего Египта.
В архитектуре его образ запе¬
чатлен в капителях колонн.
Форма цветка придана мно¬
гим ювелирным украшениям.
В иероглифике его изображе¬
ние встречается в качестве
детерминативов. Самую аб¬
страгированную форму осмыс¬
ления лотоса дает орнамент в
виде непрерывно идущей ни¬
ти жизни, сочетающей в себе
все фазы ее развития: почка —
зарождение, цветок — рас¬
цвет, стебель—знак связи и
даже	капли — праматериюжизни. Своеобразное прелом¬
ление символика лотоса по¬
лучила и в портрете.Таким образом, миф по¬
зволяет нам не только «ожи¬
вить» древний цветок, но и
позволяет вскрыть миросозер¬
цание египтян, связанное с
ним. Ведь не случайно ло¬
тос — символ Египта.Оформление П. Г. АБЕЛИНА
Художественный редактор
Д. И, СКЛЯР
Корректоры:Т. М. АФОНИНА, Т. Д. МИРЛИСАдрес редакции 117049
Москва, В-49,Мароновский пер., 26.Тел. 237-50-30, 237-22-97.Подписано к печати 14-111 1977 г.
Т-00758Формат бумаги 70хЮ0 1,16Бум. л. 5Уч.-изд. л. 16,8.Ус л.-печ. л. 13,0Тираж 80 000 экз. Эак. 236Чеховский „полиграфический
комбинат Союэполиграфпрома
при Государственном комитете
Совета Министров СССР
по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли,
г. Чехов, Московской области.
•/j/
;k—!/17иплг/ч'I /В следующем номере«Иные с сожалением и даже с некоторым осуждением
говорили: «Как много бы сделал Отто Юльевич для
математики, если бы он целиком себя отдал ей1», то
есть... если бы он перестал быть Отто Юльевичем
Шмидтом».И. И. Дуэль. Феномен Шмидта.О. Ю. Шмидт о науке.Для исследования поведения материи в экстремаль¬
ных условиях создан лазерно-плазменный источник,
который в обозримом будущем сможет производить
любые ионы любых элементов.Ю. А. Быковский, Ю. П. Козырев. Многозаряд-
ные ионы в лазерной плазме.Анализ нематематического качественного подхода,
характерного для натурфилософии Аристотеля, обна¬
руживает его связь с практической деятельностью че¬
ловека не менее, чем атомизм или платоновский
математический подход к физике.В. П. Виэгин. Качества в картине мира Аристо¬
теля.Эффект Фарадея, открытый более 100 лет назад, ока¬
зался сегодная ценным инструментом в изучении слож¬
ных вопросов молекулярной биологии и биофизики.М. В. Волькенштейн, Ю. А. Шаронов. Эффект
Фарадея и его применение в биологии.В ясные лунные ночи в зимнем лесу можно наблюдать
тень от небольшого серебристого «планера», перелета¬
ющего с дерева на дерево. Это летяга — интересный
и почти не изученный зверек.В.	М. Смирин, Е. Д. Попова-Бондаренко. Летягаи ее «парашют».Г. Б. Эонов, И. К. Машковский. Летяга зимой.Р. А. Малышев. Летяга в синичнике.