Text
                    ПРИРОДА
популярный ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
Ж*У*Р*Н*А*Л
издаваемый академией наук с с ср
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ HAJK СССР

ПРИРОДА ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ Ж*У*Р*Н*АХЛ ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР №'11 ГОД ИЗДАНИЯ ТРИДЦАТЬ ШЕСТОЙ 1947 СОДЕРЖАНИЕ Стр. А. П. Никольский. О природе гео- магнитных возмущений.............3 Проф. П. В. Шмаков. Цветное телевидение..........4..........13 Инж. А. В. Кармишин. Исполь- зование энергии ветра...........23 Акад. |С. С. Смирнов\. Минераль- но-сырьевая база................30 Чл.-корр. АН СССР И. Н. Яко- влев. Влияние механических усло- вий на строение морских лилий . 41 Новости науки Астрономия. Лучевые скоро- сти шаровых звёздных скоплений 48 Метеоритика. Болид над Во- ронежской областью...........48 Химия. Новые химические эле- менты.— Политетрафторэтилен . . 49 Минералогия. Новые опыты по искусственному получению кварца.— Минералы, образующиеся при взрывах в рудниках.......51 Стр. Гидрология. Редкое явление ледохода в подпёртом бьефе ... 52 Геофизика. Вертикальные перемещения воздуха в страто- сфере как следствие нагревания космической пыли солнечной ра- диацией.— Смерчи в Западной Сибири......................53 Биохимия. Необычайно бога- тые витамином С плоды. — Энзима- тический синтез полисахаридов.— Аскорбиновая кислота у плесневых грибов. — Питание кукурузой и пел- лагра ......................55 Физиология. Радиочувстви- тельность протоплазмы при темпе- ратуре жидкого воздуха......57 Микробиология.Новый ва- риант «чашечного» метода для вы- явления антибактериальной актив- ности грибов................58 Медицина. Пути заражения сыпным тифом. — Витамин Во и им- мунитет. — Антибиотическая актив-
Стр. ность экстрактов туи. — Пеницил- лин и мочевина крови.........64 Ботаника. Растения-геофиты в Арктике как показатели минув- ших физико-географических усло- вий.— Меры борьбы с зарастани- ем площадей сельскохозяйственного пользования древесной и кустарни- ковой растительностью . . . : . . 67 Зоология. Новые данные о местах и характере икрометания русского осетра в средней Волге.— Зимнееразмножение серых полёвок в Татарской АССР. — Бобры на р. Сеза Архангельской области . . 70 Паразитология. О распрост- ранении паразитов пастбищных кле- щей в очаге клещевого энцефалита 75 Стр. Г е н е т и к al Возвратные биохи- мические мутации и рак. — Три фа- ланги в большом пальце.......78 Палеонтология. Первая на- ходка бранхиозавра на Урале ... 79 Потери науки Акад. С. И. Вольфкович. Николай Александрович Морозов, его жизнь и труды по химии . .'........81 .. _ Varia Сейсмология и астрофотогра- фия. — Естественное стекло (силяка- гласс) из Мейседон (Виктория).— Влияние стекла на образование анти- биотического вещества у пеницил- лин. — Новые антибиотики. — Новые научные журналы..........89 Критика и библиография 93 Председатель редакционной коллегии академик С. И. Вавилов Редактор заслуж. деятель науки РСФСР проф. В. П. Савич Члены редакционной коллегии: Акад. А. И. Абрикосов (отд.*! медицины', акад. А. Е. Арбузов* акад. В. Г. Хлопни и член-корр- С. Н. Данилов (отд. химии), акад. С. Н. Бернштейн (отд. математики', акад. Л. С. Берг (отд. географии и зоологии), акад. С. И. Вавилов (отд. физики и астрономии), проф. Д. П. Григорьев (отд. минералогии), акад. А. М. Деборин (отд. истории и философии естествознания), акад. Б. Л. Исаченко (отд, микробиологии), заслуж. деятель науки РСФСР проф. Н. Н. Калитки (отд. геофизики), акад. |с. С. Смирнов| (отд. природных ресурсов), акад. В. Н. Су качев и заслуж. деятель науки РСФСР проф. В. П. Савич (отд. ботаники), акад. В. А. Обручев и проф. С. В. Обру- чев (отд. геологии), акад. Л. А. Орбели (отд. физиологии), акад. Е. Н. Павловский (отд. зоологии я паразитологии), акад. А. М. Терпигорев и член-корр. М, А. Шателен (отд. техники), акад. И. И. Шмальгаузен (отд. обшей биологии), проф. М. С. Эйгенсон (отд. астрономии).
О ПРИРОДЕ ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ А П. НИКОЛЬСКИЙ Солнце, кроме волновой радиации, излучает в мировое пространство по- токи заряженных электрических корг пускул. Волновая радиация Солнца, прони- кающая сквозь атмосферу Земли, не- сёт с собой свет и тепло. Роль волно- вой радиации для всего живущего на Земле очевидна. Корпускулярная радиация Солнца не проникает до поверхности Земли, а задерживается в верхних слоях ат- мосферы. Здесь, на высотах порядка 90—120 км и выше, корпускулы, вы- брошенные Солнцем, вызывают ряд таких явлений, . как, например, поляр- ные сияния, магнитные бури, наруше- ния нормальной структуры ионосферы. Перечисленные явления также игра- ют большую роль в жизни, особенно теперь, когда радиосвязь стала повсе- дневной необходимостью. Это стано- вится понятным, если указать, что магнитные бури и полярные сияния сопровождаются обычно полным пре- кращением радиосвязи на коротких волнах в течение нескольких дней. Изучение всего комплекса указан- ных явлений, представляющее науч- ный и практический интерес, затруд- няется тем, что высоты в 90—120 км становятся достижимыми для непо- средственного изучения лишь теперь, в связи с бурным развитием реактивной техники. Поэтому основными источниками наших сведений о верхних слоях зем- ной атмосферы являются наблюдения специальными приборами и, в частно- сти, самописцами,. непрерывно реги- стрирующими все изменения изучае- мого явления. Такие самопишущие приборы—маг- нитографы — применяются и для не- прерывной регистрации магнитных бурь. Некоторые результаты исследова- ния магнитных бурь, полученные в Арктическом институте, и являются содержанием этой статьи. § 1. Магнитное поле Земли в лю* бой точке на её поверхности и вблизи неё непрерывно изменяется. Одни, из этих изменений-носят правильный ха> рактер, как, например, суточная вариа; ция магнитных элементов по спокаю ным. в магнитном отношении дням. Другие изменения магнитного. поля представляют собой неправильные ко- лебания. В некоторых случаях непрзк вильные колебания достигают очень большой интенсивности. Это явление н получило название магнитных, бурь (или магнитных возмущений). Магнит- ные бури особенно часты и сильны в Арктике и Антарктике. Протекание индивидуальных маг- нитных бурь отличается чрезвычайной сложностью и хаотичностью, однако простое осреднение данных наблюде- ний по большому числу магнитных бурь позволило. выявить некоторые средние особенности в их протека^ нии — средние правильные вариации магнитных элементов. Такими средни- ми правильными вариациями являют- ся: возмущённая суточная вариация, зависящая от местного времени, и «сторм-тайм вариация», зависящая от времени, отсчитываемого от начала бури. Правильные вариации в индиви- дуальной магнитной буре искажаются неправильными, случайными колеба- ниями магнитного поля;- / . г Правильные вариации в возмущён- ном магнитном поле принято рассма- тривать как следствие некоторых си- стем электрических токов большого масштаба, текущих в верхних слоях атмосферы и возникающих с началом бури. Не будет преувеличением сказать, что вплоть до самого последнего вре- мени основное внимание уделялось исследованию, средних особенностей, средних правильных вариаций в воз- мущённом магнитном поле, и мало ис- следовались кратковременные непра- вильные и сильные изменения поля, которые, по существу говоря, являют-
4 Природа 1947 ся основной определяющей особенно- стью индивидуальной магнитной бури. То, что магнитные возмущения вы- зываются потоками электрических заряженных корпускул, выбрасывае- мых Солнцем, в настоящее время не вызывает никаких сомнений. Однако о способе воздействия этих корпускул на магнитное поле Земли и о месте в пространстве, окружающем Землю, где происходят главные явления, вызы- вающие магнитное возмущение, тако- го единодушного мнения у исследова- телей магнитных бурь до сих пор не имеется. Нет такого общепринятого мнения и относительно состава кор- пускулярного излучения Солнца: отно- сительно знака заряда этих частиц, их массы и других физических харак- теристик. Одной из наиболее старых и в го же время наиболее известных теорий магнитных бурь и появляющихся одно- временно с ними полярных сияний яв- ляется теория Биркеланда — Штёрме- ра [*• 2]. Эта теория приписывает маг- нитные возмущения непосредственно- му действию магнитного поля, солнеч- ных заряженных частиц одного знака. Однако, как было показано позже Шу- стером [3] и Линдеманном [4], по ря- ду причин невозможно допустить, что- бы корпускулярные потоки, испускае- мые Солнцем, состояли из частиц од- ного знака. В появившейся сравни- тельно недавно теории магнитных бурь Чепмэна и Ферраро [5] предпо- лагается, что солнечные корпускуляр- ные потоки являются нейтральными и состоят из ионов, электронов и ней- тральных атомов. Все эти предположения о составе корпускулярных потоков носили до недавнего времени исключительно ги- потетический характер, так как в магнитных бурях до сих пор не было обнаружено каких-либо явлений, ко- торые помогли бы экспериментально подойти к разрешению этого важного вопроса для объяснения природы и ме- ханизма магнитных возмущений. Поэ- тому обнаружение таких явлений в по- ле магнитного возмущения представ- ляло бы большой теоретический инте- рес. Корпускулярное излучение Солнца отклоняется магнитным полем Земли в область её высоких геомагнитных ши- рот и направляется, главным образом, в поясы широт между 4:66 и + 68°, которые являются поэтому зонами максимальной частоты полярных сия- ний и зонами наиболее частых и силь- ных магнитных бурь. Это обстоятель- ство даёт основание предполагать, что исследование магнитных возмущений в Арктике и Антарктике может быть многообещающим. Результаты наблю- дений магнитных обсерваторий, распо- ложенных в арктических областях Со- ветского Союза и действующих в большинстве случаев уже в течение десяти и более лет, представляют для такого исследования ценный материал. § 2. Интенсивность неправильных колебаний поля во время магнитного возмущения характеризует собой то, что называют магнитной возмущён- ностью или активностью. Эту величи- ну в любом интервале (сутках, часе) легко можно охарактеризовать каки- ми-либо численными индексами. Непосредственный просмотр маг- нитограмм показывает, что на каждой станции вероятность появления доста- точно сильной магнитной возмущён- ности в разные часы суток различна, т. е. имеет место в среднем вполне определённый суточный ход магнитной возмущённости. Весьма интересно, что форма кривой среднего суточного хо- да магнитной возмущённости испыты- вает, особенно в высоких широтах, большие изменения в зависимости от географического положения станции, сезона года, общего уровня возму- щённости и т. п. Результаты работ Биркеланда [*]. Бартельса [6], Стэгга [7> ®], Косухи- ной [9], автора [|0] и других дали возможность получить первые пред- ставления о суточном ходе магнитной возмущённости как в низких, так и в высоких широтах. Эти исследования показали, что основная особенность среднего суточ- ного хода магнитной возмущённости в полярных областях заключается в том, что на некоторых станциях су- точный ход вместо обычного одного, более или менее интенсивного, ночно- го максимума возмущённости. имеет два максимума, иричём второй макси-
№ 11 О природе геомагнитных возмущений 5 мум появляется в утренние или по- луденные часы. Стэгг [7], на основании анализа наблюдений десяти магнитных обсер- ваторий, предложил некоторую схему географического распределения суточ- ного хода магнитной возмущённости в высоких широтах. Основные положе- ния этой схемы таковы: 1. Вся область высоких геомагнит- ных широт 1 может быть разделена по форме кривой суточного хода возму- щённости на три эоны, концентриче- ские с полюсом однородного намагни- чивания: а) внешняя зона расположе- на ниже геомагнитной широты 69 — 70°. Она характеризуется суточным ходом магнитной возмущённости с одним предполуночным максимумом; утренние и дневные часы спокойны; Ь) внутренняя зона находится между геомагнитными широтами 78—90°. Эта эона, наоборот, характеризуется су- точным ходом с утренним и даже по- луденным максимумом возмущённо- сти. Ночной максимум возмущённости появляется только зимой и то очень слабый; с) наконец, переходная зона характеризуется широтами 70—78°. В этой зоне суточный ход возмущённо- сти характеризуется двумя максиму- мами — утренним и ночным. 2. Ниже геомагнитной широты 69—70° форма кривой суточного хода возмущённости не связана ни с сезо- ном ни с общей интенсивностью маг- нитного возмущения. 3. Суточный ход магнитной возму- щённости протекает по местному вре- мени. § 3. Организация Арктическим ин- ститутом магнитных обсерваторий в бухте Тихой (на Земле Франца-Иоси- фа), на о. Диксон, на мысе Челюскин н других местах дала возможность получить новые данные, которые, вме- сте с использованием всех других до- ступных материалов, позволили иссле- довать вопрос о географическом рас- пределении суточного хода магнитной возмущённости более обстоятельно, чем это было сделано Стэггом. 1 В геомагнитной системе координат за полюсы принимаются полюсы однородного намагничения Земли; в Северном полушарии такой полюс нахщится на. северо-западной оконечности Гренландии. Наиболее интересные результаты были получены по данным наблюдений магнитной обсерватории в бухте Ти- хой, действующей с 1931 г. В качестве ежечасной характеристи- ки магнитной возмущённости нами бы- ла принята длина кривой, предста- вляющая изменение магнитного скло- нения за данный час. Этот индекс был использован для обработки магнито- грамм обсерватории в бухте Тихой за период с 1934 по 1942 г. Статистическое исследование этих данных позволило обнаружить некото- рые новые закономерности в протека- нии магнитных возмущений в высоких широтах. Оказалось, что суточный ход маг- нитной возмущённости в бухте Тихой имеет два отчётливых максимума в Фиг. 1.1 — суточный ход магнитной возму- щенности в бухте Тихой, средний за гсд; 2— суточный ход магнитной возмущенности зимой; 3— в равноденствия и 4 — летом. среднем за год: один в 4 часа грини- ческого времени, а другой в 19 часов (фиг. 1). Таким образом, бухта Тихая при- надлежит, по схеме Стэгга, к переход- ной зоне. На той же фиг. 1, 2 представлен и средний суточный ход возмущён- ности по сезонам года. В утренние ча- сы различных сезонов магнитная зоз- мущённость в бухге Тихой изменяется мало как по величине, так и по фазе. Интенсивность возмущений в ноч- ные часы изменяется с сезоном очень сильно, и момент максимума сме- щается с 17 часов в равноденствия на 20 часов летом. Статистические исследования по- казали, что момент наступления ма- ксимума утренней магнитнойвозмущён-
Природа 1947 йости в бухте Тихой и форма кривой суточного хода не меняются год от году й' от сезона к сезону. Наоборот, на участке ночной возмущённости форма кривой испытывает значитель- ные изменения; кроме главного ночно- го максимума, наблюдаются иногда два и даже три дополнительных макси- мума. Оказалось также, что форма кри- вой суточного хода магнитной актив- ности сильно зависит от общей интен- сивности магнитного возмущения. На фиг. 2 представлен средний суточный ход возмущённости в бухте Тихой для шести групп дней с различной интен- сивностью возмущения: от самых спокойных дней до самых бурных. Фиг. 2. Суточный ход магнитной возмущён- ности в бухте Тихой по дням с различным состоянием магнитного поля. Кривая / соответ- ствует спокойному полю, кривая V/— сильно возмущённому. Для спокойных и слабо возмущён- ных дней в течение суток господству- ет утренняя возмущённость. С увели- чением общей интенсивности возмуще- ния относительная величина ночной возмущённости начинает возрастать. При ещё больших бурях ночная воз- мущённость становится равной по ве- личине утренней и,' в конце концов, для сильных магнитных бурь становит- ся значительно большей, чем утренняя возмущённость. Резкие различия наблюдаются в бухте Тихой в сезонном ходе утренней и ночной магнитной возмущённости отдельно для утренних и ночных ча- сов, с 1 др 12 часов гринического вре- мени и с 13 до 24 часов, соответст- венно. Из фиг. 3 следует, что, в среднем, сезонный суточный ход магнитных воз- мущений в утренние и ночные часы обратен друг другу. Общий уровень Фиг. 3. Сезонный ход магнитной возмущён- ности в бухте Тихой: 1— по ночным часам, 2— по утренним часам. среднемесячных значений возмущён- ности по утренним часам выше уровня ночной возмущённости. При этом особенно сильно различаются лет- ние месяцы. Утренняя возмущён- ность максимальна в июне и минимальна в ноябре — декабре; ноч- ная возмущённость, наоборот, макси- мальна в декабре и минимальна в ав- густе. Равноденственные максимумы заметны в сезонном ходе как утренней, так и ночной возмущённости. Далее был исследован вопрос о том, как связана интенсивность маг- нитных возмущений в утренние и ноч- ные часы друг с другом. В бухте Ти- хой за семь лет оказалось 318 дней с сильными бурями. Были отдельно подсчитаны средняя интенсивность магнитных возмущений для дневной и ночной половины суток этих дней. Коэффициент корреляции между полученными значениями оказался г = 0.57 + 0.02, т. е. мал. В случае са- мых сильных бурь коэффициент ещё меньше. Это значит^ что в самых силь-
№ 'll О природе геомагнитных возмущений нЫх магнитных бурях утренняя и ноч- ная магнитная возмущённость в бухте Тихой не находится в особенно тесной связи друг с другом. Это подтвер- ждается также и рассмотрением от- дельных магнитограмм. Хорошо известно, что магнитные бури имеют тенденцию повторяться через 27 дней, что связано с периодом вращения Солнца вокруг своей оси. Оказалось, что 27-дневные диаграммы, построенные отдельно для утренней и ночной возмущённости по данным бух- ты Тихой, не совпадают друг с дру- гом, хотя тенденция к повторению ин- тенсивных возмущений через 27 дней имеется на каждой из них. Следует также отметить, что ма- ксимум в суточном ходе полярных сия- ний совпадает по времени с ночным максимумом магнитной возмущён- ности. Утренняя магнитная возмущён- ность такой связи с появлением по- лярных сияний не обнаруживает, хо- тя в бухте Тихой в середине полярной ночи в утренние и дневные часы до- статочно темно, чтобы заметить даже слабые сияния. Сопоставление среднего суточного хода магнитной возмущённости в бух- те Тихой с ионосферными данными показало, что с ночной возмущённо- стью связано появление аномального ионизированного слоя большей интен- сивности на высоте 90—ПО км, т. е. спорадического слоя Е. Всё изложенное показывает, что поведение утренней и ночной магнит- ной возмущённости в бухте Тихой за- метно отличается друг от друга во многих отношениях. § 4. В нашем распоряжении име- лись данные по многим станциям вос- точного полушария, которыми не рас- полагал Стэгг. Поэтому представляло интерес исследовать, согласуются ли данные восточных станций со схемой географического распределения суточ- ного хода магнитной возмущённости, предложенной Стэггом. Проведенное нами [’°] исследова- ние по данным 16 магнитных обсерва- торий, равномерно расположенных по долготе в Арктической области, пока- зало, что многие из данных этих стан- ций не согласуются со схемой Стэгга. Второй, утренний,- максимум в возму- щениях, появлялся на станциях значи- тельно южнее (Сагастырь, Ф=62.°4) чем это следует по схеме Стэгга: кроме того, момент появления утрен- него максимума возмущённости прихо- дится на различные часы местного времени. ; Бартельс [®], Квей [*’], Кри [‘\ указывали на возможность существо- вания в суточном ходе магнитной воз- мущённости составляющей, протекаю- щей по мировому времени. Исследования автора показали, что действительно в высоких широтах маг- нитные возмущения в утренние (днев- ные) часы зависят от мирового време-. ни, а возмущения в ночные часы зави- сят от местного времени и приходят- ся везде примерно на местную пол- ночь. На полюсе однородного намагни- чения момент утреннего максимума приходится на 16.5 часов гринического времени. Этот момент соответствует Фиг. 4. Зависимость интенсивности магнит- ных возмущений от геомагнитной широты: 1— в ночные часы, 2— в утренние часы. истинному полдню на полюсе однород- ного намагничения и, следовательно, не является обычным в отношении ориентации постоянного магнитного поля Земли относительно Солнца. Магнитные возмущения, как это показал Стэгг [’], имеют свой макси- мум в зоне максимальной частоты и
8 Природа 1947 интенсивности полярных сияний. Изу- чение этого вопроса М. Н. Гневыше- вым [|3] отдельно для утренних и ночных часов показало, что интенсив- ность утренней магнитной возмущён- ности растёт от Ф=50 — 60° до Ф = 90°, в то время как ночная воз- мущённость имеет резкий максимум в эоне полярных сияний. Полученные ре- зультаты представлены на фиг. 4. Описанные выше результаты пока- зывают, что поведение магнитных воз- мущений в утренние и ночные часы во многих отношениях очень различно. На основании этого можно придги к выводу, что магнитные возмущения в высоких широтах в утренние (дневные) и ночные часы вызываются различны- ми физическими причинами. Вернее, магнитные возмущения в утренние и ночные часы вызываются различными компонентами (может быть, частицами разных знаков) корпускулярного излу- чения Солнца. Гипотеза о немонохро- матическом составе корпускулярных потоков, выбрасываемых Солнцем, не- однократно высказывалась ранее [4- 5]. § 5. При изучении магнитных бурь нельзя ограничиваться рассмотрением Фиг. 5. а — распределение появления в те- чение суток в бухтеТихой сильной магнитной возмущенности: 1 — наблюденная кривая, 2— вычисленная кривая; в — кривая распределе- ния в течение суток сильных магнитных воз- мущений в дни: 1— сильных магнитных бурь, 2— во все остальные дни. только средних картин явления. Необ- ходимо кроме того иметь представле- ние о распределении магнитных воз- мущений различной силы на протяже- нии суток. Здесь мы рассмотрим толь- ко распределение в течение суток силь- ной магнитной возмущённости. На фиг. 5, а представлены данные для бухты Тихой. Представляется мало вероятным, чтобы полученное распределение силь- ных возмущений по времени суток не обусловливалось бы определёнными физическими причинами. Это подтвер- ждает также и тот факт, что кривая на фиг. 5, а отличается от кривой нор- мального распределения случайных событий (кривой Гаусса), симметрич- ной относительно своего максимума. Полученные кривые распределения сильной магнитной возмущённост;: как для утренних, так и для ночных воз- мущений хорошо описываются эмпи- рическимуравнением вмдад»=Д-х2еВг'- Степень согласия вычисленных и на- блюдённых значений видна на фиг. 5, а. Известно, что закон распределения скоростей Максвелла, которому также подчиняется распределение скоростей электронов, испускаемых накалённым металлом, выражается уравнением то- го же вида. Так как корпускулярное излучение Солнца является основной причиной магнитных возмущений, то получен- ный выше результат даёт основание предположить, что момент появления сильной магнитной возмущённости оп- ределяется скоростью корпускул, втор- гающихся в атмосферу Земли. Известно также, что в уравнении у= А • х2 • е'^’более пологая ветвь со- ответствует увеличению скоростей ча- стиц. Как это следует из рассмотре- ния формы кривых распределения на фиг. 5, а, чем ближе к 11 часам гри- нического времени в бухте Тихой по- является магнитное возмущение, тем больше должны быть скорости корпу- скул, его вызывающие. Во время сильных мировых магнит- ных бурь зона максимальной интенсив- ности полярных сияний и магнитных возмущений перемещается в более южные широты. Из теоретических расчётов Штёрмера следует, что сол- нечные корпускулы тем больше откло- няются от полюсов, чем больше их скорость. Следовательно, в корпускулярных солнечных потоках, вызывающих силь- ные мировые йГагнитные бури и по-
№ 11 О природе геомагнитных возмущений 9 • лярные сияния, видимые в более юж- ных, чем обычно, широтах, доля кор- пускул с более высокими скоростями должна быть больше, чем в обычном среднем корпускулярном потоке. В связи с этим возник вопрос, в чём именно и в какой степени увели- чение доли более энергичных корпу- скул в потоке скажется, например, в бухте Тихой. Исследование магнитограмм бухты Тихой показало, что во время силь- ных мировых бурь максимумы кривых распределения, представленные на фиг. 5, а, смещаются: утренний на бо- лее поздние часы, а вечерний — на бо- лее ранние часы (фиг. 5, Ь). Таким образом, действительно, на- ше предположение о влиянии скорости солнечных корпускул на момент появ- ления в течение суток сильного маг- нитного возмущения подтверждается. § 6. По современным воззрениям принято считать, что причины, вызы- вающие появление во время магнит- ных бурь правильных суточных вариа- ций магнитных элементов и случай- ных неправильных колебаний, различ- ны. Такому представлению, казалось бы, благоприятствует* в частности, тот факт, что форма суточного хода магнитных элементов и суточного хо- да интенсивности неправильных коле- баний магнитной возмущённости на одной и той же станции различна. Связь между этими двумя явле- ниями исследовал Чепмэн и установил, что с усилением магнитной возмущён- ности форма суточной вариации маг- нитных элементов не меняется, изме- няется только её амплитуда. Если наше предположение о том, что магнитные возмущения в утренние и ночные часы вызываются различны- ми причинами, верно, то можно пола- гать, что возмущения в те часы, кото- рые вошли в построение кривой рас- пределения (фиг. 5, а), в утреннюю половину дня обусловлены одной при- чиной, а в ночную половину другой. Для тех же самых часов, которые во- шли в построение кривой на фиг. 5, а, были выбраны абсолютные значения горизонтальной составляющей. Затем было получено среднее значение гори- зонтальной составляющей в каждом часе суток для тех случаев, когда в выбранные часы было сильное магнит- ное возмущение. Изменения этой сред- ней интенсивности горизонтальной со- ставляющей в зависимости от време- ни суток представлены на фиг. 6. На этом же рисунке начерчен суточный ход горизонтальной составляющей по всем дням. Оказалось, что чем в более позд- ние утренние часы появляется сильное магнитное возмущение, тем всё боль- шие, в среднем, значения горизонталь- ной составляющей ему соответствуют; Фиг. 6. Зависимость средних значений го- ризонтальной составляющей, соответствующих часам с сильным магнитным возмущением, от времени суток; 1—суточный ход гопвэлнталь- ной составляющей по всем дням. при этом имеет место повышение от 6380 до 6600 у. Для ночной полови- ны суток, наоборот, чем раньше появ- ляются ночные возмущения, тем всё меньшие значения горизонтальной со- ставляющей связаны с магнитными возмущениями; при этом происходит общее понижение от 6420 до 6250у. В результате такого характера изме- нения горизонтальной составляющей в зависимости от времени суток, меж- ду 11 и 12 часами происходит резкое изменение (разрыв) её значений, до- стигающее 400 у , в то время как обычное часовое её изменение на про- тяжении большинства ближайших ча- сов составляет 20 у . Интересно отме- тить, что эти изменения как в утрен- ние, так и в вечерние часы имеют почти линейный характер. Из рассмотрения фиг. 1; 2; 5, а; 5, b следует, что переход от утренней возмущённости к ночной в бухте Ти-
10 ..... ................. Пр и р о да _________ ..... 1947 ------------------------------------------------------------Г“— хбй происходит около 11 —12 часов гринического времени. Следовательно, то обстоятельство, что разрыв в моно- тонных изменениях средних значений горизонтальной составляющей на фиг. 6 наступает в те же самые часы, не яв- ляется случайным, а только лишний рйз' подтверждает ранее высказанное предположение о различной природе возмущённого магнитного поля в утренние и ночные часы. Таким образом, удалось устано- вить, что усиление магнитных возму- щений в утренние и дневные часы ве- дёт в бухте Тихой к увеличению гори- зонтальной составляющей, а в вечер- ние и ночные часы к её уменьшению. Отделение возмущающего влияния од- ного сорта солнечных корпускул на магнитное поле Земли от возникаю- щего влияния другого сорта корпу- скул, излучаёмых Солнцем, является главным следствием анализа результа- тов, представленных на фиг. 6. Не исключена возможность того, что полученный результат впервые экспериментально доказывает наличие в корпускулярном излучении Солнца частиц двух знаков, что предполага- лось ранее из чисто теоретических со- ображений. Самые высокие и самые низкие значения горизонтальной составляю- щей на фиг. 6 встречаются около 8—11 и 12—14 часов, соответственно. Этот факт становится понятным, если вспомнить наше предположение о влиянии скорости корпускул на мо- мент возникновения магнитного возму- щения. Действительно, возмущённое магнитное поле в 8—11 и 12—14 ча- сов должно вызываться наиболее быстрыми корпускулами обоих знаков, и его величина будет наибольшей в 8—11 часов и наименьшей в 12—14 ча- сов, что мы и имеем в действительности. Из рассмотрения фиг. 6 становится также понятным, почему форма су- точного хода магнитной возмущён- ности и суточного хода горизонталь- ной составляющей по всем дням раз- личаются друг от друга (фиг. 1 и фиг. 6), хотя они обусловлены общей причиной — магнитным полем солнеч- ных корпускул, вторгающихся в зем- ную атмосферу. Полученные результаты дают воз- можность объяснения некоторых осо- бенностей магнитных возмущений. Статистические исследования доказа- ли, что годовая вариация горизонталь- ной составляющей, вычисленная от- дельно по дневным и ночным часам, Фиг. 7. Сезонный ход горизонтальной со- ставляющей: 7—по ночным часам, 2—по‘ут- ренним часам. ми бухты Тихой и о. Диксона, пред- ставленными на фиг. 7. Вид кривых изменения горизонтальной составляю- щей находится в полном соответствии с тем, что: 1) утренняя магнитная возмущённость мало изменяется с се- зоном, тогда как ночная изменяется очень заметно (фиг. 5, Ь); 2) с утрен- Фиг. 8. Сезонный ход горизонтальной со- ставляющей в бухте Тихой: /—по спокойным, 2— всем и 3— бурным дням. ней возмущённостью связаны повы- шенные значения горизонтальной со- ставляющей, а с ночной — пониженные (фиг. 6); 3) на о. Диксоне ночная маг- нитная возмущённость более интенсив- на, чем в бухте Тийбй (фиг. 4).
№ и О природе геомагнитных возмущений 11 ' На фиг. 8 представлена годовая вариация горизонтальной составляю- щей по спокойным, всем и бурным дням в бухте Тихой. Вид кривых лег- ко объясняется тем, что вероятность появления сильной ночной возмущён- ности, а вместе с ней и пониженных значений горизонтальной составляю- щей увеличивается от спокойных дней к бурным и от июня к зимним меся- цам. Рассмотрение всех приведенных здесь фактов даёт нам основание утверждать, что магнитное возмуще- ние во всех своих проявлениях есть результат воздействия двух различных компонент корпускулярного излучения Солнца. § 7. Вывод о том, что магнитные возмущения в дневные и ночные часы вызываются различными сортами сол- нечных корпускул, был развит в рабо- тах советских учёных. Проф. М. С. Эйгенсон [|4] для объяснения одного из явлений, обнаруженных в магнит- ных возмущениях в высоких широтах, ещё ранее высказывал предположение о существовании в корпускулярном потоке, излучаемом Солнцем, мягкой (менее энергичной) и жёсткой (более энергичной) компонент. М. Н. Гневышев [|3] указывает, что для объяснения большинства опи- санных здесь фактов необходимо предположить существование двух видов солнечных корпускул, значи- тельно различающихся по своей энер- гии. Более энергичные корпускулы вы- зывают магнитные возмущения в ноч- ные часы, а менее энергичные обусло- вливают магнитные возмущения в дневные часы. Действительно, выше было указа- но, что только с максимумом ночных возмущений совпадает максимум появления' и интенсивности полярных сияний и аномальной ионизации в слое Е. Оба эти явления локализуются на высотах 90—ПО км. Следовательно, солнечные частицы должны обладать большой энергией, чтобы не только проникнуть так глубоко в атмосферу Земли, но и вызвать здесь полярные сияния и сильную ионизацию. Далее было обнаружено (фиг. 4), что ночные магнитные возмущения до- стигают наибольшей силы на некото- ром расстоянии от полюса, в зоне по- лярных сияний, тогда как утренние и дневные возмущения более интенсив- ны у полюсов. Из теории движения заряженных частиц в поле намагниченного шара, разработанной Штёрмером[2] и под- тверждённой экспериментально Брю- хе [1S], следует, что чем больше энер- гия частицы, тем дальше она откло- няется от полюсов. В соответствии с этим более энергичные солнечные кор- пускулы, летящие к Земле, отклонятся от магнитных полюсов дальше и обра- зуют на широте 66—68° зону макси- мума полярных сияний и магнитных возмущений: менее энергичные части- цы не могут отклониться от полюса и будут здесь вызывать наиболее интен- сивные дневные возмущения. Весьма вероятно, что доля более энергичных корпускул в потоке будет становиться больше при усилении сол- нечной активности; процент менее энергичных частиц, наоборот, будет уменьшаться. Этим можно объяснить, почему с усилением общей интенсив- ности магнитных возмущений особен- но сильно увеличивается интенсив- ность ночных магнитных возмущений (фиг. 2). М. Н. Гневышев [|6] на основании исследований магнитных бурь в высо- Фиг. 9. Отклонение положительно и отрица- тельно заряженных частиц, приближающихся к Земле, под действием магнитного поля Земли. ких широтах вычислил скорость и от- ношение заряда к массе тех солнеч- ных корпускул, которые вызывают магнитные возмущения в ночные ча- сы. Скорость частиц оказалась рав- ной, в среднем, 2.5ХЮ9 см/сек., а отношение заряда к массе около 3.4ХЮ3. Наиболее близкими из из-
12 Природа 1947 вестных в настоящее время частиц, по своим физическим свойствам, к полу- ченным значениям являются а-ча- стицы. Менее энергичными частицами, от- ветственными за возникновение маг- нитных возмущений на дневной сто- роне Земли, могут быть электроны. Из законов движения заряженных частиц в магнитном поле следует, что если в солнечных корпускулярных по- токах имеются частицы двух знаков, то при подходе к Земле положитель- ные частицы будут отклоняться к во- стоку, т. е. на вечернюю сторону Зем- ли, а отрицательные — к западу, т. е. на её утреннюю сторону, что схемати- чески иллюстрируется фиг. 9. Это хорошо согласуется с выска- занными здесь предположениями о различной природе ночных и дневных магнитных возмущений. Таким образом, в результате иссле- дования магнитных возмущений в Арктике, оказалось возможным при- близиться к решению вопроса о соста- ве корпускулярных потоков, выбрасы- ваемых Солнцем, исходя из надёжных экспериментальных данных, а не только основываясь на теоретических соображениях, как это делалось до сих пор. Кроме того, эти исследования по- казали, что магнитное возмущение мо- жет служить дополнительным источ- ником наших знаний о Солнце. Вся трудность заключается в том, чтобы правильно расшифровать магнитограм- му, на которой записана магнитная буря. Литература [1] Кг. Birkeland. Norwegian aurora ро- laris expedition 1902 —1903, I, II, Christiania, 1908—1913. — [2] C. St Ormer. Uber die Prob- leme des Polarlichtes. Ergebn. d. Kosm. Physik, 1—86, Leipzig, 1931. — [3] A. Schuster. Proc. Roy. Soc. (A), 85, 45, 1911. — [4] F. Linde- mann. Phil. Mag., 38, 669—684, 1919. — [5] S. Chapman and A. Ferraro. A new theory of Magnetic storms Terr. Mag., vol. 36, 37, 38; 1931—1932—1933.-[6] J. Bartels. Terr. Mag. № 1, vol. 37. 1932; № 4, vol. 44, 1939.—[7] J. Stagg. Proc. Roy. Soc. (A), 152, 277—27b, 1935.— [8] J. Stagg. Terr. Mag., № 3, vol. 40. 1935.—[9] О. Косухина. Декад, обозр. НИИЗМ, Космические данные, № 115.— [10] А. Никольский. Проблемы Арктики, № 4. 1938;№ 1, 1946,—[11] С. К we I. Terr. Mag., vol. 41,57—65, 1936—[12] C. Ch гее. Proc. Phys. Soc., vol. 39, p. 5, 1927,— [13] M. Г н e в ы ш е в. Проблемы Арктики, № 3, 1944.—[14] М. Э fl- ген с он. Проблемы Арктики, № 1, 10—11. 1943.— [15] Е. В rile he. Terr. Mag., vol. 36, № 1, 1931.—[16] M. Гневышев. О природе солнечных корпускул. Фонды Арктического инет., 1946.
ЦВЕТНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ Проф. П. В. ШМАКОВ I. Значение цветного телевидения Возможность передачи и приёма электрическими средствами изображе- ний в натуральных цветах является величайшим достижением современной техники. Внедрение этих достижений в телевизионное вещание значительно повысит эмоциональность впечатлений и доходчивость изображения предме- тов до зрителя. Это обязано тому факту, что цвет является важнейшей качественной характеристикой предме- тов реального мира, без чего сужде- ние о предметах является далеко не полным. Воспроизведение цветов в телеви- дении, помимо впечатления реально- сти и живости изображения, имеет ещё и большое опознавательное зна- чение, так как предметы легче распоз- наются при наличии цветов. А в неко- торых случаях при бесцветном телеви- дении совсем нельзя распознать пред- метов, например — флаги из полос одинаковых цветов, но в разном по- рядке расположенных. Помимо этого, степень цветового насыщения, являю- щаяся функцией расстояния, создаёт представление о глубине пространства и объёмности передаваемых предме- тов. С этой точки зрения цветное телевидение является частично и стереоскопическим. 2. Физические основы цветного телевидения В принципе цветное телевидение основано, на известных методах сло- жения основных или дополнительных цветов, вытекающих из трёхкомпо- нентной теории цветного зрения, раз- работанной Юнгом и Гельмгольцем. Как известно, сетчатая оболочка нашего глаза состоит из двух родов светочувствительных элементов—кол- бочек и палочек. Колбочки расположе- ны преимущественно в центральном углублении сетчатки и , служат для дневного видения, а палочки — глав- ным образом на периферии и являются аппаратом ночного и сумеречного зре- ния. Колбочковый аппарат гораздо ме- нее чувствителен, сравнительно с па- лочковым, к малым освещённостям, но зато обладает ценнейшей способ- ностью восприятия цветов. Из теории Юнга и Гельмгольца следует, что колбочковый аппарат способен испытывать трёх родов раз- дражения, по своей интенсивности не- зависимые один от другого. Эти раз- дражения, вызывающие ощущения си- него (В) зелёного (G) и красного (7?) цветов, определялись эксперименталь- но, и примерный ход чувствительности глаза к этим цветам представляется Сикии Т Зелёным Фиг. 1. цвета, взаимонезависимые, т. е. ни один из них не может быть получен путём смешения двух других. Все остальные видимые нами цвета могут быть созданы той или иной комбина- цией из указанных трёх раздражений, т. е. путём смешения трёх основных цветов. Опыт показывает, что любой цвет может быть получен путём одновре- менного или последовательного сме- щения основных цветов R, G и В, если взять их в соответствующих ко- личествах г', д', Ъ'. Другими словами, всегда осуществимо количественное и качественное равенство: F = г'В' + g'G + Ь'В.
14 Природа 1947 В силу сказанного, простейшая принципиальная блок-схема цветной телевизионной системы может быть представлена, как указано на фиг. 2. Благодаря вращению дисков с цвет- ными фильтрами (фиг. 2, а), цветной. предмет проектируется на передаю- щую трубку сначала в одних монохро- матических лучах, например красных, затем зелёных, синих, и сигналы от каждого из них последовательно пере- даются на приёмный пункт. Здесь же каждое изображение, образованное этими сигналами, с приёмной трубки проектируется в глаз наблюдателя че- Фиг. 2. рез цветные фильтры в том же поряд- ке,- красное, зелёное, синее. И если пол- ный оборот дисков с фильтрами совер- шается достаточно быстро (скорее, чем за 0.1 сек.), то сложенные в глазу на- блюдателя три отдельные изображения создадут впечатление передаваемого предмета в натуральных цветах. При этом требуется, чтобы, во-первых, по- ка кадр изображения находится в од- ном из монохроматических полей, оно было передано полностью один или более раз и, во-вторых, вращение цвет- ных дисков должно быть засинхрони- зировано как между собой, так и с развёрткой на передатчике и приёмни- ке соответственно, что на фиг. 2 ус- ловно показано пунктирной связью. Из сказанного следует, что в цвет- ном телевидении необходимо введение дополнительных процессов: а) при пе- редаче — разложение картины на ос- новные цвета (кроме разложения на элементы), в) при приёме — смешение основных цветов, синтез цветов изо- бражения (кроме синтеза изображения из элементов). Одним из методов цвет- ного разложения и синтеза, как мы видели, служит применение вращаю- щихся цветофильтров. Не следует, однако, думать, что наилучшие резуль- таты передачи натуральных цветов можно получить при фильтрах, идеаль- но пропускающих именно основные цвета: красный, зелёный и синий. По- скольку наблюдатель видит через фильтры не самый предмет, a efo изображение, полученное в результа- те целого ряда трансформаций, опти- ческих и электрических, то при выбо- ре фильтров необходимо учитывать законы всех указанных трансформа- ций. Уже элементарные рассуждения и расчёты показывают,1 что при лю- бом обычном фотоэлементе для пра- вильной цветопередачи требуется до- полнительный фотоэлемент со спек- тральной чувствительностью, имею- щей на некотором участке и отрица- тельное значение. Но так как таких фотоповерхностей не бывает, то от- сутствие отрицательных характери- стик должно компенсировать искус- ственно при электрической трансфор- мации. Поэтому для правильного вы- бора цветофильтров надо учитывать спектральный состав освещения пере даваемого предмета, спектральную чувствительность фотослоя передаю- щей трубки, спектральную цветность люминефора приёмной трубки, харак- теристики преобразования света в электрические колебания и обратной трансформации, а также условия про- хождений видеосигналов через весь электрический канал, что обычно под- чиняется нелинейному закону. 3. Электрическая коррекция цветных характеристик К телевизионной системе могут быть предъявлены двоякого рода тре- бования: или, чтобы цвета воспроизво- димого изображения на приёме в точ- ности соответствовали натуральным цветам передаваемого объекта, или. не заботясь о такой точности, воспро- изводить цвета в пределах максималь- но широкой полосы спектра без ущер- 1 П. В. Шмаков.' О чувствительности ф<- тоэлемента и правильной цветопередаче в те- левидении. Жури. техн, физ., в. 4, 1934.
• № И Цветное телевидение 15 ба для информационной или художе- ственной значимости картины. Неко- торая степень свободы в этом отноше- нии иногда может быть не только по- зволительна, но и желательна. По- следнее выполнимо только при опреде- лённых условиях, а именно: если на приёме можем ограничиться узкой по- лосой пропускания своего основного цвета каждым фильтром, так как ре- зультаты их действия основаны па законах смешения, то на передатчике цветовые характеристики должны пе- рекрывать друг друга с тем, чтобы каждый цвет передавался двумя—тре- мя сигналами. Это даст возможность путём электрической коррекции, т. е. раздельной регулировки сигналов, соз- давать должное богатство красок в воспроизводимой картине. Фиг. 3. Раздельная регулировка сигналов в практических- схемах обычно совер- ,шается на стороне передатчика в од- ном из промежуточных усилителен, входящих в состав так называемого цветосмесителя. Цветосмеситель пред- ставляет собой. комплекс трёх усили- телей (в случае трёхцветной системы) с общим входом и общим выходом и электрическим переключателем. Блок- схема его дана на фиг. 3. Усилитель каждого цвета имеет индивидуаль- ную регулировку входного и выходно- го напряжения. Каждый из этих уси- лителей включается автоматически на время передачи соответствующего цветного поля. Включение совершает- ся П-образными импульсами, длитель- ностью /1, что равно, времени переда- чи одного цветного поля. Подача этих импульсов, вырабатываемых специаль- ным генератором, в каждый усилитель идёт синхронно с прохождением соот- ветствующего цветофильтра перед пе- редающей трубкой. 4. Основные системы цветного телевидения При решении вопросов цветного телевидения задача может ставиться двояко, а именно: а) добиваться полунения наивыс- шего качества цветного телевизионно- го изображения; в) добиваться наилучшего исполь- зования полосы .частот действующего стандарта монохроматического теле- видения. Когда речь идёт 0 решении про- блемы как таковой, то естественно за- дачу ставить безотносительно к кана- лу передачи и другим побочным, со- провождающим эту проблему факто- рам. Может случиться, что найденное решение будет столь убедительным и самодовлеющим, что поведёт к ко- ренной ломке установившихся стан- дартов и традиций. Но в большинстве случаев это характеризует лаборатор- ную фазу работы. Другое дело, когда уже найдено решение проблемы, хотя бы в первом приближении, и требуется ввести эту новую систему в практическое дей- ствие. Здесь уже целесообразно ис- пользовать в максимальной степени весь арсенал действующих устройств. Но это ведёт к необходимости реше- ния целого ряда инженерных вопросов и подчас весьма принципиальных. В настоящее время можно гово- рить о трёх системах, имеющих раз- личие в устройстве некоторых своих узлов. Это: американская система ра- диовещательной компании «Колум- бия» (CBS), английская система Бэрда и система американской радиокорпо- рации (RCA). Система CBS трёхцветная и по- строена на основе последовательного разложения и сложения цветов.1 Рзз- 1 Р. С. Goldmark и др. Color Television. Proc. Inst. Rad. Engin., № 4, p. 162, 1942; №9. p. 465, 1943.
16 Природа 1947 ТАБЛИЦА 1 Система CBS при Z = 525 Время (в сек.) 1/144 1/144 1/144 1/144 1/144 1/144 1/144 1/144 и т. д. Поля кадра — нечетное при интер- < лесинге 1 2 — четное 1 2 1 2 1 2 1 2 И Т. Д. Фильтры R В ° R в ° R в И т. д. цветного поля кадра изо- Длительность бРажения передачи (в сек.) цветного кадра цветного изображе- ния 1/144 *— 1/ 72 24 В секунду: 144 цв. поля 72 кадра. 48 цв. кад- ров. 24 цв. изо- бражения. IMS < If В.ч.н ч. Суперблонк Линия перед. От синхронизатппа к минит изобр. и фор/.!. 5злны Фиг. 4.
№ 11 Цветное телевидение 17 ложение натуральных цветов переда- ваемого предмета на три основных цвета (синий, зелёный и красный) со- вершается при помощи вращающегося диска или барабана, несущего про- зрачные светофильтры указанных цве- тов и расположенного между предме- том и передающей трубкой. Восстано- вление натуральных цветов на приём- ном конце путём смешения трёх основ- ных цветов совершается при помощи подобного же устройства со свето- фильтрами, расположенного между приёмной трубкой и глазом наблюда- теля. Последовательность и скорость разложения и восстановления цвет- ных изображений с чёткостью 525 строк указаны на табл. 1. Блок-схема системы CBS для студийной работы приведена на фиг. 4. Она отличается от схемы обычного телевидения толь- ко добавлением цветосмесителя для раздельной регулировки сигналов от синего, зелёного и красного изображе- ний. Для разложения цветов применён барабан, по образующей цилиндра ко- торого расположены пластины цвет- ных фильтров. В случае применения для той же цели диска фильтры рас- полагаются, как указано на фиг. 5. Телевизионный приёмник в этой системе от обычного телевизора от- личается только белым экраном кине- скопа и приставкой, состоящей из моторчика и диска с цветными фильт- рами для восстановления цветных изо- бражений. Форма фильтров приёмного диска указана на фиг. 6. При 9-дюй- мовом кинескопе диск имеет диаметр 50 см, и конструкция его очень лёгкая. Имеются также настольные приёмники с кинескопом в 5 дюймов и увеличи- тельной линзой. Размеры их равны 45X34X22.5 см. Система CBS детально проработа- на, опробована и подготовлена для широковещания. Качество цветных изображений, по отзывам очевидцев, очень высокое. 1 Основные параметры этой системы приведены в табл. 2. По- скольку наивысшая модулирующая ча- стота составляет 10.5 мггц в секунду, го передача ведётся на несущей, ле- 1 С. В. Н о в а к о в с к и й и Л. Н. Швер- ник. Отчёт о преиварительных заседаниях Федеративной комиссии связи США по воп- росам цветного телевидения. Февраль 1947 г. Фиг. 5. жащей в пределах 480—920 мггц (X = 60—30 см). Кроме этого, следует отметить, что частота цветных полей 144 гц не связана с частотой городской сети (60 гц). Поэтому питание всей системы производится от специаль- ного генератора в 144 гц с местной синхронизацией. Выбор такой ча- стоты диктуется удобством совпаде- ния числа цветных изображений с чи- слом кадров кинофильма (24 в сек.). Звуковое сопровождение ведётся им- пульсным методом в одном канале с видеосигналами. Английская система Бэрда в части передающей аналогична предыдущей системе. Разложение на три основных ТАБЛИЦА 2 Параметры CBS Система Бэрда RCA Число строк 525 405 525 , кадров (в сек.) . » цветных полей (в 72 75 30 сек.) Число цветных кадров (в 144 150 60 сек.) Число цветных изобра- 48 50 60 жений 24 25 30 Полоса частот (в мггц) . 10.5 6.5 4.5 Строчная частота (в кги) Частота вертикальной 37.8 30.375 15.75 развёртки (в гц). . . Волна несущей частоты 144 150 60 IBM) 0.60 0.75 1.00 Число каналов Общая ширина каналов в эфире (при одной боковой полосе) ( г 1 1 3 мггц) 10.5 6.5 14.5 1 Прнроая № II. 1917 I.
18 Природа 1947 Фиг. 6. цвета совершается также посредством вращающегося диска с цветными фильтрами. Основные параметры её при чёткости в 405 строк приведены в табл. 2. Отличие заключается в устройстве приёмной трубки. В целях устранения вращающегося диска, ла- бораторией Бэрда предложена трёхлу- чевая трубка с трёхцветным экраном. Последний состоит из тонкой пластин- ки слюды, рифлёной с одной стороны (фиг. 7) и покрытой тремя люминофо- рами, каждый из которых имеет цвет- ность излучения одного из основных цветов. Один люминофор (например красный) покрывает гладкую поверх- ность слюды, другой (например си- ний) — все параллельные грани, иду- щие под одним углом к горизонтали и третий (например зелёный) — все грани, идущие под другим углом к го- ризонтали. Электронные лучи 1, 2 и 3, модулированные приходящими ви- деосигналами от трёх цветных полей, поочередно создают на своих экранах х Наблюдатель. Фиг. 7. изображения соответствующей цвет- ности. Каждое из них проектируется в глаз наблюдателя, из каковых по за- конам смешения основных цветов и получается изображение в натураль- ных цветах. Однако эта система ещё не вышла из стадии лабораторных разработок. Система RCA строится на законах одновременного разложения и сложе- ния цветов с использованием трёх ка- налов при одной линии радиосвязи. Передаваемый предмет проектируется или непосредственно на три передаю- щих трубки через неподвижные фильт- ры, пропускающие на каждую один ив трёх основных цветов, или, как ука- зано на фиг. 8, через систему цвето- избирательных зеркал. Сигналы каждого из этих трёх монохроматических изображений на Объентиб Красный । Ц б етоазбират. . зеркала Фиг. 8. своей поднесущей модулируют пере- датчик и замешиваются в общий ра- диоканал. На приёмном конце весь комплекс сигналов поступает в общий приёмник, где происходит усиление на высокой частоте и первое детектиро- вание. После этого совершается раз- деление сигналов на три канала соот- ветственно трём поднесущим, где про- исходит усиление и второе детектиро- вание. После этого видеосигналы од- новременно поступают в три кинеско- па, прикрытые неподвижными филь- прами или с цветными экранами, моно- хроматические изображения с которых посредством особой оптической систе- мы совмещаются в одно цветное изо- бражение. Таким образом, здесь пол- ностью исключены вращающиеся ме- ханические детали, но система ещё находится в стадии лабораторной раз- работки, причём для передачи исполь- зуются три канала радиосвязи с тремя
№ 11 Цветное телевидение 19 передатчиками на разных частотах. Основные параметры её приведены в табл. 2. Любая из описанных систем предъ- являет одни и те же требования к пе- редающим трубкам и освещению. Наи- более подходящими для цветного те- левидения являются трубки, в которых отсутствует эффект чёрного пятна и спектральная характеристика фотока- тода не заходит в инфракрасную часть. Иначе потребовалось бы шей- дингование для каждого монохрома- тического изображения в отдельности, а наличие чувствительности к инфра- красным лучам, каковые пропускают- ся красными и зелёными фильтрами, повлекло бы искажение в цветовой передаче. Освещение студий должно осуществляться люминесцирующими лампами дневного света, в которых отсутствует инфракрасное излучение,а кроме того они создают идентичность условий для студийной работы и для работы под открытым небом. А две первые системы, использую- щие последовательное разложение и сложение цветов, предъявляют допол- нительно требование малого последей- ствия трубок. Иначе из-за этого в ак- кумулирующих передающих трубках и кинескопах с послесвечением возмож- ны набегания одного монохроматиче- ского изображения на другое. После- действие в трубках не должно превы- шать 5% первоначальных сигналов. Частичные несоответствия в усло- виях освещения, а также последей- ствия трубок, могут быть скорректиро- ваны в некоторой мере цветосмесите- лем. 5. Сравнение систем CBS, Бэрда и RCA Будем говорить о трёхцветных си- стемах, предполагая идентичность их цветовых качеств. Сравнение прове- дём касательно трёх проблем, а имен- но: а) средств синтезирования цветов в приёмнике', б) использования цвет- ного приёмника для приёма монохро- матического телевидения, в) проекции цветных изображений на экран. В системе CBS технические сред- ства смешения цветов > чрезвычайно просты, это: диск с цветными фильтра- ми, вращаемый маленьким моторчи- ком. Но этому способу присущ весьма крупный, трудно устранимый дефект, а именно: шум, производимый вра- щающимися частями. Другой недоста- ток— это потеря света в фильтрах, для компенсации чего требуется по- вышать ускоряющее напряжение в приёмных трубках.1 Приёмник Бэрда с трёхлучевой трубкой свободен от указанных недо- статков, но имеет свои: к ним отно- сятся, прежде всего, сложность изго- товления трубки, а также трудности управления тремя лучами. Последнее обстоятельство вытекает из необходи- мости совмещения растров цветных изображений и различия в правке трёх трапецеидальных кадров. Из трёх кадров, описываемых электронными лучами, один, по крайней мере, будет иметь перевёрнутую трапецию сравни- тельно с двумя другими, так как на рифлёную сторону экрана один луч па- дает сверху, а другой — снизу. Поэто- му один луч требует увеличения от- клонения вверху кадра, а другой вни- зу. При отсутствии надлежащего сов- мещения растров будут смещены изо- бражения одно относительно другого, и вокруг предметов на экране появит- ся цветная бахрома или же будет по- теряна чёткость. Другая проблема, характеризую- щая конкурентоспособность приёмни- ков, касается возможности перехода с цветного на приём обычного чёрно-бе- лого изображения. Поскольку цветное телевидение не исключает монохрома- тическое, а иметь отдельный приём- ник на тот и на другой виды передач едва ли целесообразно, то наибольшее распространение будет иметь та си- стема, которая допускает приём обоих видов телевидения. С этой точки зрения наиболее под- ходящими являются приёмники RCA и CBS. В последнем для приёма моно- хроматических изображений следует только изменить соответственно часто- 1 Правда, введение фильтра позволяет со- хранить высокий контраст изображения при рассматривании в освещенном по«ещении, так как мешающий свет на пути к глазу должен дважды пройти через фильтр. Сравнительный эксперимент при наличии фильтра и без него даёт убедительное доказательство сказанному.
20 Природа 1947 ту генераторов развёртки и удалить цветовой диск. В этом отношении следует особо отметить систему RCA, так как одним из основных факторов, оправдываю- щих введение одновременности смеше- ния цветов и трёхканальной передачи, является именно гибкость перехода с цветного телевидения на чёрно-белое и обратно. Цветной приёмник RCA не- посредственно, без всяких дополни- тельных настроек, пригоден для при- ёма чёрно-белых изображений, так как в нём сохранены все параметры теле- визионного стандарта. Только изобра- жение надо рассматривать с одной из грубок и лучше с зелёной, к каково- му цвету наиболее приспособлен наш глаз. Помимо этого, и цветную пере- дачу по системе RCA можно прини- мать на обычный телевизор в чёрно- белых тонах, настраиваясь им на ча- стоту одного из трёх монохроматиче- ских каналов, а именно зелёного (с применением конвертера). Так как спектральная характеристика зелёного фильтра обычно бывает близка к кри- вой видности нашего глаза, то каче- ство получаемого изображения будет близко к обычному чёрно-белому изо- бражению. Осуществить же эту двоякую службу с трёхлучевой трубкой Бэрда чрезвычайно трудно. Для получения бесцветного изображения потребова- лось бы совмещение всех трёх лучей в одной точке и их одновременная развёртка, что при различной правке трапеции осуществить весьма трудно. При взаимном смещении лучей цвет- ная бахрома здесь ещё более мешала бы, чем в цветном телевидении. Наконец, рассмотрим проблему цветной проекции в приёмниках кон- сольного типа. Этот вопрос имеет су- щественное значение с той стороны, что применяемые сейчас размеры экра- на приёмных трубок не дают полного удовлетворения от воспроизводимого изображения и тем самым не исполь- зуются все возможности, заложенные в телевидении. Это тем более недопу- стимо в цветном телевидении, могу- щем дать большое эстетическое на- слаждение. Возникает настоятельная необходимость внедрения консольных приёмников с проекцией изображения на экран 45 X 60 см или по крайней мере 30 X 40 см. Приёмник CBS не пригоден для этих целей, так как вве- дение цветофильтров понижает перво- начальную яркость экрана примерно в 10 раз, что соответствует необходимо- сти уменьшения диаметра проекцион- ной трубки в 3.3 раза, чтобы сохра- нить яркость проекции такой же, как и при чёрно-белом изображении. В при- ёмниках же Бэрда и RCA (с цветными люминофорами) этой потери света нет, так как условия работы здесь анало- гичны условиям обычной телевизионной проекции. А приёмник RCA по своей сущности является консольным, так как оптическое совмещение трёх изо- бражений осуществляется в зеркале или на экране. Из трёх рассмотренных приёмников стоимость будет ниже, видимо, для системы CBS. 6. Инженерные задачи, выдвигаемые цветным телевидением При выборе цветной системы для Советского Союза следует исходить из предпосылки, что цветное телеви- дение не исключает чёрно-белого. Это справедливо по крайней мере на ряд ближайших лет, так как в програм- мах телевизионного вещания большой процент будет занимать передача ки- нокартин (Всесоюзный радиокомитет планирует 25%), а цветных фильмов у нас ещё немного. Сопоставляя рас- смотренные системы, из которых только система CBS доведена до практического использования, и учи- тывая необходимость скорейшего вне- дрения цветного телевидения в прак- тику, следует принять систему после- довательного разложения и смешения цветов. Тотчас же возникает вопрос о параметрах такой системы. Простой перенос к нам системы CBS с параме- трами, приведенными в табл. 1, был бы нерационален, так как её нельзя увязать с нашим стандартом чёрно- белого телевидения. Сохраняя стан- дартную полосу частот в 6 миллионов герц, а следовательно всю высокоча- стотную и усилительную аппаратуру на 625 строк, можно построить систе- му с передачей или 100 или 150 цвет- ных полей в секувду. Остальные па-
№ 11 Цветное телевидение 21 ТАБЛИЦА 3 Параметр ы Число строк чёрно-белых . , , цветных . . . кадров (в сек.) . • - . цветных полей (в сек.) . , кадров . . . , изображений (в сек.)............... Полоса видеочастот (в мггц) ................... Строчная частота (в кгц) . Частота вертикальной раз- вёртки (гц)............ Волна' несущей частоты (вм)..................... Число каналов ........... Ширина канала в эфире (при одной боковой по- лосе) (в мггц)........... 625 441 50 100 33.3 625 343 75 150 50 910 525 75 150 50 1060 625 72 144 48 16.6 25 6.0 6.0 22.0 27.0 11.0 15.4 39.37 45.0 100 150 1.0 1.0 1 1 0.60 0.40 1 1 6.0 6.0 16.0 15.4 раметры этих систем 'приведены в табл. 3. Пю чёткости первая система будет соответствовать чёрно-белой системе Опытного ленинградского телевизион- ного центра (441 строки), а вторая — существующего Московского центра (343 строки). Если же отвлечься от стандартной полосы частот и строить самодовлеющую цветную систему, тогда можно принять цветной стандарт чёткости или в 525 строк или в 625 строк. Последняя также может стро- иться или на 144 цветных поля или на 150 (см. табл. 3). Окончательный выбор цветной си- стемы будет сделан после проведения дискуссии среди специалистов и соб- ственной экспериментальной работы, так как среди многих специа- листов имеются разногласия о числе полей (Энгстрем считает, что оно должно быть не меньше 180),2 а также в результате эксплоатацион- ной работы наших центров и образо- вавшегося парка телевизоров. Помимо этого должны быть учтены и новые достижения в телевизионной технике, 1 Принято соотношение: 7вес. 50/макс. модулир. ’ D. G. F i n k. Two System of Color Televi- sion. Electronics, p. 72. January 1947. как-то: передача изображения и зву- ка на одной несущей, повышение чи- сла крат перемежающейся развёртки, искусственное повышение чёткости и т. п. Помимо разработки и осуществле- ния самой системы цветного телеви дения, последнее требует решения це лого ряда новых инженерных задач Отмечу некоторые из них. Прежде всего возникает вопросов освещении студий. Для использования одного и того же приёмника в случав передач при естественном освещении (стадионы, площади и т. д.) и студий- ных, требуется условия освещения студий, в смысле спектральных харак- теристик, приблизить к естественному Поэтому студийное освещение долж- но осуществляться при помощи люми- несцирующих ламп дневного света, каковые к тому же и свободны о: инфракрасного излучения. Имеющееся различие в спектральных характери- стиках этих двух видов . освещений легко корректируется цветосмеси- телем. Затем, поскольку в цветном теле- видении имеют место дополнительные процессы в виде разложения и сложе- ния цветов, то стандарт на параметры телевизионного вещания потребуется дополнить новыми элементами, а именно: марки цветовых фильтров пе редатчика и приёмника, последова тельность цветов и новый сигнал син- хронизации, усложнённый из-за необ ходимости автоматического фазирова- ния цветов. Для полного использования качеств цветного телевидения, как указыва лось ранее, надлежит разработать консольный приёмник с проекцией цветного изображения на экран 45 X 60 см или 30 X 40 см. При этом не- обходимо, чтобы такой приёмник мог выполнять двоякую службу, т. е. осу- ществлять приём как цветных, так и монохроматических изображений. Для этой цели в приёмнике типа CBS надо иметь три трубки с цветными экрана ми, работающие последовательно. В этом случае кажущаяся яркость проекции, исходя из закона Тальбота, будет несколько ниже, чем при одно- временном смешении цветов, но до- статочна для указанных целей.
22 Природа 1947 Особо придётся решать проблему проекции цветных изображений на большой экран, используя принципы оптической диаскопии. Практическое осуществление цвет- ного телевидения вновь подымает во- прос о чёткости изображений и в пер- вую очередь о числе строк и диапазо- не рабочих частот. Стандартами США при полосе ча- стот в 6 миллионов герц для чёрно- белого телевидения установлено 525 строк и 30 кадров. Бели качество изо- бражения оценивать числом строк, то чёткость цветных каргин в их первых передачах (375 строк и 60 кадров) бы- ла почти в 1.5 раза ниже монохрома- тических. Хотя американцы и утвер- ждают, что цветные картины при этих условиях дают лучшее впечатление сравнительно с чёрно-белыми, но как только притупится эффект новизны, массовый зритель потребует повыше- ния чёткости для цветных картин, что в США сейчас и происходит. Но про- стой перевод цветных картин на су- ществующую чёткость монохромати- ческих изображений (525 строк — США и 625 строк — СССР) при тех же прочих условиях уже потребует полосы пропускания в 10—16 миллио- нов герц. А это последнее обстоятель- ство потребует, с одной стороны, но- вой радиотехнической аппаратуры, а с другой — перевода несущей частоты в область дециметровых волн, со всеми, вытекающими отсюда последствиями. Нет сомнения, что дальнейшее улучшение качества телевизионных изображений потребует увеличения чи- сла строк разложения, а следователь- но и использования сантиметровых, а в некоторых случаях и миллиметро- вых волн, освоение которых является неотложной задачей радиотехники.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ВЕТРА Инк. А. В. КАРМИШИН Успешно закончив Отечественную войну против немецких захватчиков, советский народ вернулся к мирному труду и в настоящее время проводит большую работу по восстановлению и дальнейшему развитию народного хо- зяйства. Для восстановления и даль- нейшего развития разнообразных сель- скохозяйственных производств необ- ходима мощная энергетическая база, опирающаяся, в основном, на мест- ные энергетические ресурсы. Ветер — один из могучих энерге- тических ресурсов — является осо- бым видом солнечной энергии, так как движение воздуха происходит от неравномерного нагрева земной по- верхности солнечными лучами. Количество энергии, заключённое в воздушных течениях, практически не- исчерпаемо и почти в 3 раза превос- ходит учтённые в настоящее время запасы других источников энергии. На образование движения, воздуха идёт около 6% солнечной энергии, дости- гающей поверхности земли, в то вре- мя как растения запасают в виде топ- лива лишь 0.3%. Использование энергии ветра для получения определённой механической работы осуществляется при помощи ветряных двигателей, которые явля- ются старейшими машинами и были известны в Европе, как механизмы для размола зерна, более тысячи лет тому назад. Однако лишь 0.02% огромных ре- сурсов энергии ветра освоено в на- стоящее время при помощи ветродви- гателей. -Причина этого заключается в ряде отрицательных особенностей вет- ра, затрудняющих его техническое ис- яользование. Прежде всего энергия ветра край- не непостоянна по силе и направле- нию и беспрерывно меняется в тече- ние года, месяца, дня и даже минуты. Так, были зарегистрированы на про- тяжении 2 минут скорости ветра, от- личающиеся по интенсивности друг от друга в 121 раз. Кроме упомянутых мгновенных пульсаций воздушного потока, не имеющих большого практического значения, существуют вполне опреде- лённые годовые, месячные и суточные колебания скоростей ветра, которые уже влияют на величину отдаваемой ветродвигателем мощности. Поэтому любая ветросиловая установка без со- ответствующих аккумулирующих или резервирующих устройств не может обеспечить потребителей беспрерыв- ным и равномерным снабжением энер- гией или продуктом. Вторым существенным недостат. ком энергии ветра является то, что она слабо концентрирована и слиш- ком рассеяна в пространстве, или, как говорят, это энергия низкого потен- циала. Поэтому двигатель, использую- щий ветер, как правило, должен иметь большой и аэродинамически совершен- ный рабочий орган или ветровое коле- со, на которое непосредственно воз- действует воздушный поток с тем, чтобы на рабочем шкиве ветросиловой установки получалась практически не- обходимая мощность. Ветродвигатели с несовершенными ветровыми колёсами или другими при- ёмниками энергии ветра всегда имеют громоздкую конструкцию при боль- шом её весе на единицу отдаваемой мощности, что ведёт к значительным затратам материалов на их постройку. Эти две особенности ветра на про- тяжении нескольких столетий суще- ственно задерживали его практиче- ское использование. Наряду с отмеченными трудностя- ми на пути освоения ветра для полу- чения механической работы, этот вид энергии имеет такие положительные особенности, которые выгодно отли- чают его от остальных энергетиче- ских ресурсов и настоятельно застав- ляют искать пути для технического использования. Прежде всего огромное количество энергии ветра не убывает со временем и непрерывно возобновляется. Кроме
24 Природа 1947 этого на добычу и транспорт этого энергетического ресурса не требуется грудовых затрат. Энергетика хозяйств, базирующих- ся на ветродвигателях, при умелой их эксплоатации, отличается независи- мостью от конъюнктурных затрудне- ний, связанных с получением топлива, что приобретает исключительное зна- чение в военное время. К тому же энергетика отдельного района, опи- рающаяся на большое количество рассредоточенных ветросиловых уста- новок, почти неуязвима для бомбарди- ровочной авиации противника. Имея в виду отрицательные и по- ложительные особенности энергии ве- тра, акад. А. В. Винтер рекомендует учитывать при её использовании для технологических целей не определён- ную мощность, а то количество рабо- ты, которое может быть получено от ветросиловой установки без затраты топлива или эквивалента гидроэнер- гии. На языке практической энергетики это значит, что при использовании энергии ветра следует учитывать не киловатты располагаемой мощности, а ту механическую работу, которую может дать ветросиловая установка, сокращая затраты человеко-часов на трудоёмких работах. Именно в таком техническом понимании может осу- ществляться использование энергии ветра при помощи современных ветро- двигателей. Поэтому ветросиловые установки нужно использовать на подходящей работе и в первую очередь там, где производственные процессы допу- скают без хозяйственного ущерба пе- рерывы, которые могут быть вызваны периодами штиля или бурь. К таким производствам относится большинство стационарных сельско- хозяйственных работ, а именно: водо- снабжение, переработка зерна, кормо- приготовление, молотьба, полив, осу- шение заболоченных земель, обслужи- вание кустарных производств и мел- кая электрификация. Эффективность использования ве- тродвигателей в сельском хозяйстве была отмечена великим Лениным: им ещё в 1918 г. дано было указание в «Набросках плана научно-технических работ» для Академии Наук СССР о применении: «Водные силы и ветря- ные двигатели вообще и в применении к земледелию» (Ленин. Сочинения, т. XXII, стр. 434, 2-е изд., 1930). Как указывает акад. А. В. Винтер, широкая электрификация сельского хозяйства не может снижать работы по внедрению ветродвигателей в кол- хозы и совхозы даже в районах с раз витым электроснабжением. К таким выводам приходят многие местные работники. Так, преподава- тель электротехники Металлургиче- ского института в г. Мариуполе инже- нер А. И. Шадрин пишет: «В степных районах СССР, где мало местного то- плива и гидроэнергетических ресур сов, большое значение имеют ветро- наоосные установки для борьбы с за- сухой. В первую очередь ветер дол- жен в этих районах дать воду расте ниям, животным и людям». В сельском хозяйстве дореволюци- онной России по данным земской ан- кеты было около 200 тысяч крестьян- ских мельниц с общей мощностью до 2 млн л. с., на которых в 1914 г было перемолото около 2 млрд пудов зерна, при общем урожае хле- бов в 4.3 млрд пудов. За годы гра жданской войны, а затем в период Отечественной войны значительная часть деревянных сельских мельнип разрушилась от военных действий естественной ветхости и отсутствия надлежащего ухода и внимания к ним Однако и имеющееся количество про стейших ветровых машин заслуживает внимания, если учесть, что они еже- годно дают не менее одного миллиар- да силочасов механической энергии без затраты, необходимых для этого, около 300 тыс. тонн жидкого горю чего. Однако старые сельские мельницы (фиг. 1) вполне заслуженно называют- ся примитивными, так как они рабо- тают с весьма низким коэффициентом использования энергии ветра, превра- щая в полезную механическую работу лишь 5 — 8% живой силы воздушного потока, проходящего через ометаемую крыльями площадь. Для сравнения от- метим, что у современных крыльчатых ветросиловых агреТ^тов полезное ис-
№ И Использование энергии ветра 25 пользование воздушного потока до- стигает 32 — 40%. Основным недостатком сельских мельниц является то, что их ветровые колёса не удовлетворяют элементар- ным требованиям аэродинамики. Как правило, плоскости крыльев имеют неправильные углы заклинения и к то- му же выполняются с недопустимыми щелями и кривизной. Толстые и гру- бые махи обычно выступают из об- шивки и вызывают дополнительное торможение крыльев при их движе- нии. Примитивные опоры валов и несо- вершенные зубчатые и цевочные пере- дачи, а также неправильная наковка жерновов в ещё большей степени сни- жают эффективность этих машин. В целях повышения мощности вет- ряных мельниц, Центральный аэро- гидродинамический институт (ЦАГИ) ещё в 1923 г. разработал и предложил усовершенствованную конструкцию крыльев, у которых махи зашиты до- сками, плотно прилегающими друг к другу, а иглицы располагаются на махах с наивыгоднейшими углами за- клинения, полученными при продувках моделей крыльев в аэродинамической трубе. Позднее, в 1937—1939 гг., Энерге- тический институт им. Кржижановско- го Академии Наук СССР предложил более современные крылья с обтекае- мым профилем. Испытания экспери- ментальных установок показали, что путём только реконструкции крыльев можно увеличить мощность и произ- водительность сельских мельниц в 2У2— 3 раза. В годы Отечественной войны Все- союзный Институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ВИМЭ) закончил разработку полной реконструкции сельской мельницы и предложил к внедрению серию дере- вометаллических ветродвигателей с диаметрами крыльев 8, 10, 12 и 16 м (фиг. 2). Ветродвигатели ВИМЭ имеют про- изводительность в 4 — 5 раз больше, а на их строительство требуется ма- териалов в 2 — 3 раза меньше, срав- вительно со старыми сельскими мель- ницами тех же габаритов. Несмотря на отсталое ветросило- Фит. 1. Сельская ветряная мельница на Украине. вое хозяйство дореволюционной Рос- сии и отсутствие промышленного про- изводства ветродвигателей, теорети- ческая мысль о способе рациональ- ного использования энергии ветра, как и многие другие гениальные изобрете- ния, зародилась в России. Великий русский учёный проф. Н. Е. Жуков- ский создал теоретические основы воздухоплавания и ветроиспользова- ния, которые получили практическое применение лишь при советской вла- сти. С организацией в 1918 г. Цен- трального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) в Москве были осуществлены первые отечественные конструкции самолётов и современ- ных ветродвигателей быстроходного типа с саморегулирующимися лопа- стями оригинальной конструкции, раз- работанной Отделом ветряных двига- телей ЦАГИ по предложению про- фессоров Г. X. Сабинина и Н. В. Кра- совского. Гений Ленина предвидел то боль- шое значение, которое могут иметь работы проф. Н. Е. Жуковского для совместного использования мелких гидростанций и ветродвигателей в це- лях получения непосредственно на месте огромного количества электро- энергии по твёрдому графику.
26 Природа 1947 Фиг. 2. Деревометаллический ветродвига- тель ВИМЭД-8 на 5 л. с. (для муко- мольных целей). Ленин писал,- «Ветро- и гидро-вет- ровым установкам я придаю громад- ное значение. Работы профессора Ла- кура и нашего профессора Жуковско- го дают мне уверенность, что, прило- живши к этим теоретическим исследо- ваниям работу инженера конструкто- ра, мы за 10 лет можем полупить в пять раз больше энергии, чем по про- екту ГОЭЛРО, вне оазисов мощных станций» (Ленинский сборник, т. XX, стр. 216. Партиздат, 1932). Дело в том, что работа гидростан- ций на малых реках довольно неустой- чива и обычно прерывается из-за не- достатка воды летом в меженный период и зимой, из-за сильного про- мерзания. Неустойчива работа и ин- дивидуальной ветроэлектрической станции из-за значительного колебания скоростей ветра. Совместное же сочетание ветро- и гидростанций может дать энергети- ческую установку, вполне обеспечи- вающую подачу электроэнергии по жёсткому графику. В этом случае вода и ветер дополняют друг друга. По схеме проф. Н. В. Погоржель- ского при сильном ветре ветродвига- тель работает на электрический гене- ратор, а возможно и на центробеж- ный насос, перекачивающий воду из нижнего бьефа в верхний. Турбина в это время остановлена, и перед пло- тиной гидростанции накапливается во- да, которая может быть использована в периоды слабого ветра или штиля. Кроме подачи электроэнергии, по та- кому же принципу можно обеспечить непрерывную работу мельницы. Ветродвигатель с гидростанцией может работать и по более простой схеме, а именно, обслуживая только насос для подачи отработанной воды в бассейн перед плотиной, обеспечи- вая нормальную работу турбины. При помощи гидро-ветросиловых установок может быть организовано устойчивое орошение значительных площадей в пойме малых рек, кото- рых имеется большое количество в центральных районах СССР. В этом случае устойчивая работа турбонасос- ного агрегата обеспечивается ветро- двигателем, который путём перекачки отработанной в турбине воды поддер- живает необходимый её уровень перед плотиной. В качестве ветросиловых устано- вок для этих целей могут быть ис- пользованы быстроходные ветродви- гатели отечественной конструкции с диаметрами 'ветровых колёс 12 и 18 м (фиг. 3 и 4) и мощностью 12 и 25 л. с. при скорости ветра 8 м в сек. Ветровые колёса у этих ветро- двигателей состоят из трёх обтекае- мых лопастей. Число оборотов у вет- рового колеса при изменении скорости ветра в пределах от 8 до 40 м в се- кунду поддерживается, в известных пределах, постоянным, при помощи центробежно-аэродинамического регу- лирования у лопастей. Для этого по- воротные концевые части лопастей, при скоростях ветра более 8 м в се- кунду, автоматически выводятся ста- билизаторами из плоскости вращения ветрового колеса, притормаживая его при этом. При таком способе регули- рования достигается неравномерность вращения у ветрового колеса с откло- нением всего лишь на 5% в ту или другую сторону от расчётного числа оборотов. Рабочие мащины через ременную
№ II Использование энергии ветра 27 передачу могут быть подключены к шкивам нижнего редуктора, кото- рый через вертикальный вал и верх- нюю коническую передачу соединяется с главным валом головки ветродвига- теля. Эти ветросиловые установки пред- назначаются для универсального использования в сельском хозяйстве с различными машинами, включая электрические генераторы. По данным акад. А. Н. Костикова, изолированная ветронасосная уста- новка Д-12 при работе с центробеж- ным насосом может обеспечить устой- чивый полив огородных культур на площади от 11 до 17 га при наличии небольшого резервирующего водохра- нилища ёмкостью на 1500—3000 м3. Достигается это соответствующим расположением огородных участков и организацией подачи воды в зависи- мости ют нужд полива. Применение ветродвигателей Д-12 на полярных станциях Главсевморпу- ти для целей электроснабжения сокра- тило завоз горючего в Арктику в 8 раз. В колхозе «Новая жизнь» Мака- ровского района Киевской области от ветросиловой установки Д-12 механи- Фиг. 3. Ветродвигатель Д-12 на 12 л. с. (на Всесоюзной Сельскохозяйственной выставке в 1939—1911 гг.) Фиг. 4. Ветродвигатель Д-18 на 25 л. с. зировано водоснабжение из буровой скважины глубиной около 40 м, рабо- тает мукомольный агрегат и приво- Фиг. 5. Ветродвигатель ТВ-8 на 6 л. с.
28 Природа 1947 Фиг. 6. Ветродвигатель ТВ-5 на ]2.5 л. с. (для водоснабжения). дится в движение комплекс кормопри- готовительных машин колхозной фер- мы. Кроме этого, к ветродвигателю подключён электрический генератор на 6 квт для освещения фермы и бли- жайших колхозных построек. Летом 1947 г. несколько ветродви- гателей Д-12 установлено для электро- снабжения мелких железнодорожных станций на Южной железной дороге, а также для силового обслуживания рыбозаводов на Дальнем Востоке. Головной экземпляр серии ветро- двигателей Д-18 в настоящее время успешно проходит испытание на тер- ритории завода в г. Красноярске, ра- ботая с электрическим генератором, и подготовляется к сдаче государ- ственной комиссии. В дальнейшем на- мечено использование этих ветродви- гателей в сельском хозяйстве и в си- стеме Главсевморпути. Большую популярность и распро- странение в сельском хозяйстве полу- чили тихоходные ветродвигатели мар- ки ТВ-8 на 6 л. с. с многолопастными ветровыми колёсами диаметром 8 м, которые, в основном, используются для механизации животноводческих ферм (фиг. 5). Эти ветродвигатели могут пода- вать воду поршневым насосом из бу- ровых и шахтных колодцев на общие напоры до 150 м, перемалывать зерно на жерновых мельницах до 250 кг в час, приводить в движение четырёх- конные молотилки и поливать огороды с площадью 4—5 га. При использова- нии ветронасосной установки ТВ-8 с резервным конным приводом можно обеспечить гарантийное орошение на площади до 8 — 10 га. В осеннее и зимнее время ветронасосная установ ка ТВ-8 может быть использована для молотьбы или размола зерна на жер- новой мельнице. Ветросиловая установка ТВ-8 Пер- сияновского учхоза Новочеркасского инженерно-мелиоративного института с резервным нефтедвигателем «Пер кун» на 7 л. с. обслуживает: 1) жер- новую мельницу с диаметром камня 711 мм для размола зерна на продо- вольственную муку, 2) мельницу «Фер- мер № 1» для фуражного помола. 3) бичевую крупорушку с диаметром барабана 400 мм и длиной 500 мм для обработки проса и ячменя на крупу. 4) центробежный насос с диаметром патрубка 4 дюйма для полива парни- ков и огорода, 5) циркулярную пилу для резки дров и досок, 6) пресс для сахарного тростника, 7) вальцовый станок для дробления мела и другие мелкие машины. Ветросиловая уста- новка была оборудована в 1940 г. Весь комплекс перечисленных ма шин подключается к лебёдке ветро- двигателя ременными передачами через промежуточную трансмиссию и работает от неё группами по мере на- добности. В первые месяцы после освобож- дения района от немецкой оккупации ветросиловая установка переработала для советской армии 210 т проса, 50 т ячменя и 150 т пшеницы. Вся эта работа была выполнена без уча стия резервного двигателя. Данная ветросиловая установка является яо- ким примером комплексного использо- вания ветродвигателя на разнообраз ных работах, когда, при правильной эксплоатации и хорошем уходе, ма- ксимально использовались все воз- можности машины. При правильной эксплоатации вет- родвигателей ТВ-8 на разнообразных работах для мех-анизации колхозных
№11 Использование энергии ветра 29 ферм, они окупают себя в течение срока от 4 месяцев до одного года. Тихоходные ветродвигатели мар- ки ТВ-5 (фиг. 6) на 2Уг л. с. получили широкое распространение для механизации водоподъёма из бу- ровых и шахтных колодцев. У этой ветронасосной установки, которая мо- жет поднять 4—5 м3 воды на высоту до 40—50 м, приводная штанга ветро- двигателя на-прямую соединяется с поршнем глубоководного насоса. Опыт показал, что любая ветронасосная установка для нормальной эксплоата- ции должна быть оборудована водо- хранилищем с баком, ёмкость которо- го обеспечивает не мецее 1 — 2-суточ- ной потребности хозяйства в воде. Для электрификации отдельных колхозных построек общественного и хозяйственного назначения или группы дворов колхозников с успехом применяются ветроэлектрические агре- гаты марки ВД-3.5 на 1000 квт. Указанный ветроэлектрический аг- регат имеет двухлопастный деревян- ный репеллер с диаметром ометаемой поверхности 3.5 м, который через одноступенчатый редуктор соединяет- ся с электрическим генератором по- стоянного тока. Для обеспечения га- рантийного и качественного освещения потребитель подключается к агрегату через буферную аккумуляторную ба- тарею на 144 амперчаса при напряже- нии тока 24—27 вольт. Ветроэлектри- ческий агрегат ВД-3.5 даже в ветро- вых условиях центральных районов Союза может подавать электроэнер- гию, достаточную для горения 25 ламп по 25 свечей каждая. Колхоз «им. 8 марта» Бронницкого района Московской области имеет два ветроэлектрических агрегата ВД-3.5 и кроме этого к ветронасосной уста- новке ТВ-8 подключено электрообо- рудование от агрегата ВД-3.5. Эти три микрювэс освещают все обще- ственные и хозяйственные постройки и часть колхозных дворов. При этом в течение февраля и первой половины марта 1947 г. (на протяжении 36 дней) не было отмечено перерывов в осве- щении. Для освещения индивидуальных колхозных дворов и дач разработан ещё более мелкий ветроэлектрический агрегат ОД-1.5 с генератором посто- янного тока на 100 ватт при напряже- нии 6 вольт, который может обеспе- чить горение 4 ламп по 25 свечей каждая. Все указанные ветросиловые уста- новки были рекомендованы комиссией специалистов при Техническом совете Министерства электростанций СССР под председательством акад. А. В. Винтера к массовому строительству и внедрению в народное хозяйство. Технический совет Министерства сельского хозяйства СССР в спе- циальном заседании в июне 1947 г. под председательством акад. И. В. Якушкина отметил исключительное зна- чение ветросиловых установок для ме- ханизации различных колхозных про- изводств и наметил ряд конкретных мероприятий по расширению производ- ства ветродвигателей и научно-иссле- довательской работы по ветроисполь- зованию. После Отечественной войны произ- водство ветродвигателей указанных марок было начато отдельными слу- чайными заводами различных ве- домств, которые выполняли заказы без единого планового задания и вне связи друг с другом. В результате потребитель не получал необходимого количества доброкачественных и де- шёвых ветродвигателей в нужной ему комплектовке. В целях широкого привлечения могучей энергии ветра к делу социа- листического строительства, в соответ- ствии с постановлением февральского пленума ЦК ВКП(б) «О мерах подъё- ма сельского хозяйства в послевоен- ный период», необходимо сосредото- чить всё многообразие научно-техни- ческих работ по ветроиспользованию в единой авторитетной организации, деятельность которой должна опирать- ся на специализированную производ- ственную базу отечественного ветро- двигателестроения.
МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВАЯ БАЗА О некоторых тенденциях современного её развития Акад. |С. С. СМИРНОВ С каждым годом человечество ис- пользует всё большее и большее коли- чество полезных ископаемых. Доста- точно сказать, что в течение первой трети этого столетия из земной коры было извлечено металлов больше, чем за всю предыдущую историю челове- чества. Рост потребления отдельных видов полезных ископаемых становится, без преувеличения, угрожающим. И есте- ственно возникает вопрос: а насколь- ко обеспечено в дальнейшем снабже- ние тем или иным минеральным сырьём? Не следует ведь забывать, что полезные ископаемые, в отличие от других видов естественных произ- водительных сил, невозобновляемы. Хлопок, пшеница ежегодно выраста- ют вновь, руда же, созданная в ре- зультате сложных и длительных гео- логических процессов, будучи раз вы- работанной, вновь не возобновляется. История горной промышленности знает много примеров обеднения неко- торых стран минеральным сырьём. Вспомним, например, почти исчерпан- ные оловянные и медные месторожде- ния Англии, золотоносные россыпи Центральной Европы, сурьму и ртуть Японии и т. п. Вопрос об истощении отдельных видов минерального сырья поднимал- ся не раз за последние 20—30 лет. Но никогда он не был столь модным за рубежом, как сейчас. Почти в любом номере горных журналов США, Анг- лии и Канады можно встретить теперь статьи, посвящённые вопросу о буду- щих судьбах минерально-сырьевой ба- зы. Характерно, например, что основ- ной темой последней ежегодной кон- ференции Американского института горных инженеров и металлургов была именно тема о мировой минерально- сырьевой базе и перспективах её раз- вития [’]. Конечно следует иметь в виду, что за всеми этими разговорами об истощении и т. п. кроются и фи- нансовые комбинации различных мо- нополий и экспансионистские тенден- ции отдельных стран. Но всё 'же не подлежит сомнению, что имеются и объективные основания для опасении за будущее некоторых источников ми- нерального сырья. В особенности ста- ло это ясным в период второй миро- вой войны — в период беспрецедент- ного развития горной промышлен- ности. В связи со всем этим, пожалуй, будет небезинтересным привести здесь некоторые сведения по вопросу о сов- ременных тенденциях в развитии ми- нерально-сырьевой базы. 1. Предварительно уместно будет сказать несколько слов о своеобраз- ных особенностях полезных ископае- мых, особенностях, выделяющих их среди других видов естественных про- изводительных сил. Главнейшей из этих особенностей, конечно, является невозобновляемость полезных ископае- мых. Именно этим, главным образом, определяется резкое различие, суще- ствующее между горным предприяти- ем и каким-либо другим промышлен- ным производством, например тек- стильным. Правда, мы знаем и возоб- новляющиеся месторождения, приме- ром которых служат косовые золото- носные россыпи, озёрные железные руды, элювиально-делювиальные рос- сыпи в субтропиках и т. п., но эти исключения из общего правила имеют почти чисто академическое значение. Второй характерной особенностью является ограниченное резко локали- зированное распределение минераль- ных месторождений. В сущности, за исключением СССР, нельзя, пожалуй, назвать ни одной страны, которая име- ла бы в своих пределах все, хотя бы основные, виды минерального сырья в достаточных количествах. Возьмём к примеру США, страну с громадной территорией и притом территорией, славящейся изобилием и разнообрази- ем минерального сырья. С каким бы недоверием ни относились мы к соот- ветствующей информации, всё же сле- дует признать, что в США практи- чески отсутствуют источники снабжения оловом,никелем, танталом,
№ И Минерально-сырьевая база 31 пьезокварцем, алмазами, корундом, асбестом и высококачественным гра- фитом. И крайне плохо обстоит дело, хотя некоторые совершенно ограничен- ные возможности самоснабжения и имеются, с марганцем, хромом, бе- риллием, сурьмой и слюдой. В других же странах, не считая СССР, спи- сок дефицитных видов минерально- го сырья ещё более обширен, чем в США. Неравномерность распределения не- которых полезных ископаемых просто поразительна и иллюстрируется массой примеров. Ограничусь некоторыми, наиболее яркими. Почти все алмазы — свыше 90% — мир получает из Южной и Централь- ной Африки. Здесь же одно месторож- дение — ВСК Майн Бельгийского Конго доставляет сейчас около 60 — 66% (по весу) всей современной миро- вой добычи алмазов [2]. Две трети ежегодной продукции оловянных кон- центратов доставляет небольшая тер- ритория Малайского полуострова и трёх «оловянных островов» Голланд- ской Индии — Банки, Биллитона и Сингкепа. Молибденовый гигант—месторож- дение Кляймакс (Колорадо) — один даёт 60—70% молибдена всего мира. И дело не только в том, что, ска- жем, из малайских месторождений олово получается по более низкой це- не, чем из других месторождений, и потому-де здесь его и добывают в наибольших количествах. Нет, главная причина заключается, конечно, в том, что в подавляющем большинстве стран месторождения олова просто от- сутствуют, как отсутствуют месторож- дения алмазов, молибдена и т. п. Не лишним будет привести здесь и несколько других примеров грандиоз- ных концентраций ценных металлов в отдельных пунктах земного шара. Месторождение Чиквикамата (Чи- ли), считающееся сейчас крупнейшим медным месторождением мира, за- ключает на ничтожной площади в 2—3 км2 один миллиард тонн запасов первоклассных медных руд, с содержа- нием меди в 2.15%, что отвечает 21500 000 т металла. Гора Бьютт в Монтана (США), называемая «бога- тейшим холмом земли», доставила за 82 года эксплоатации (по 1943 г.) око- ло 6 000 000 т меди, 1 500 000 т цин- ка, 600 000 т свинца, 25 000 т серебра и 500 т золота. Исключительное впе- чатление производят два свинцово- цинковых гиганта — Брокен Хилл (Квинсленд, Австралия) и Сюлливан (Британская Колумбия, Канада). Сложная жила первого месторожде- ния, длиной в несколько километров, доставила уже к концу 1944 г. 70 000 000 т богатых серебро-свинцо- во-цинковых руд и остаётся ещё 40—50 000 000 т (а по другим дан- ным— около 90 000 000 т) руд с сум- марным содержанием свинца и цинка свыше 25% [3-4]. Из плитообразного рудного тела Сюлливана к началу 1945 г. извлечено было 38 000 000 т руд, а остающиеся запасы оценивают- ся в 50 000 000 т хороших руд, с 12% свинца и цинка [3-4]. Сколь значительны эти цифры, вид- но из того, что запасы Чиквикамата составляют вероятно около 15—20% всей суммы учтённых ныне запасов меди в известных месторождениях, а суммарные запасы свинца и цинка Сюлливана и Брокен Хилда 30 — 35%. И наряду с подобными грандиозными местными концентрациями металлов существует ряд обширных по площа- ди стран, почти лишённых сколько-ни- будь значительных запасов медных и свинцово-цинковых руд. Третьей особенностью полезных ископаемых можно считать всё ещё случайный характер открытия новых месторождений, что вносит большую неопределённость в долгосрочное пла- нирование. Таковы три главные особенности полезных ископаемых, резко выде- ляющие их среди других естественных производительных сил. 2. Вряд ли есть надобность, ввиду общеизвестности соответствующих цифр, приводить здесь подробные дан- ные об исключительном росте горной промышленности за последние десяти- летия. Я ограничусь поэтому лишь не- которыми выборочными сведениями. Так, широкое внедрение в промыш- ленность двигателей внутреннего сг i- рания предъявило столь высокие тре- бования на нефть, что добыча послед- ней с 30 млн баррелей в 1880 г. под-
32 Природа 1947 нялась до 2079 млн в 1939 г., и в не- которых странах наметились призна- ки истощения нефтяных месторожде- ний. В поисках последних сейчас про- водятся скважины глубиной до 5 км. Применение электроэнергии вызвало резкое повышение потребления меди и свинца, и за одно десятилетие 1911 — 1920 гг. меди было выплавлено боль- ше, чем за весь XIX в. Успехи авиа- ции решительно изменили лицо алю- миниевой и магниевой промышленно- сти. Достаточно сказать, что если в 1921 г. в США было получено всего лишь 22 т магния, то в 1943 г. добы- то было уже около 166 000 т, т. е. почти в 8000 раз больше [6]. Повыше- ние в 1934 г. цены на золото с 20 дол- ларов 67 центов за унцию — цены, удерживавшейся в течение столетия, — до 35 долларов, обусловило феноме- нальный рост золотой промышлен- ности. Золота в последние предвоен- ные годы добывалось ежегодно около 1000—1200 т. Чтобы представить себе всё значение этой цифры, следует на- помнить, что за весь период с 1492 по 1931 г.1 было добыто около 33 000 т золота. Любопытно отметить, что именно на золотых месторождениях заложены самые глубокие горные выработки. Так, на руднике Кроун (Ранд, Южная Африка) к концу 1944 г. была достигнута глубина в 2650 м [’]. А в целом, как уже упо- миналось, доступные статистические данные показывают, что в течение первой трети этого столетия из зем- ной коры было извлечено металлов больше, чем за всю предыдущую историю человечества. Последний мировой кризис — вто- рая мировая война — обусловил в особенности высокие требования на минеральное сырьё и, прежде всего, на сырьё рудное. Здесь достаточно будет ограничиться лишь следующими циф- рами. В 1944 г., бывшем годом наивыс- шего подъёма промышленности США, в этой стране было выплавлено около 90 млн тонн стали. Это количество стали потребовало, в свою очередь, помимо громадных масс чугуна и скрапа, значительного расхода мар- ганца, хрома и т. п. В округлых циф- рах было израсходовано [в] тонн: Марганца . Хрома Кремния Никеля Молибдена Вольфрама Ванадия Титана . Бора . . . 700 000 200 000 200 000 75 000 20 000 8 000 3 000 1 600 10 В качестве другой иллюстрации можно привести тот факт, что в 1941 г. на руднике Юта Коппер (США. Бингхэм, Юта) ежедневно добывалось 88 000 т медной руды, и надо пола- гать, что в последующие военные го- ды цифра эта увеличилась. Вполне понятно, что при подобных размерах производства вопрос об истощении отдельных месторождений и районов и даже целых стран стано- вится достаточно злободневным. 3. Вопрос об истощении минераль- но-сырьевой базы особенно широко де- батируется в США. Две основные при- чины, как уже указывалось, обусло- вливают возникновение этой дискус- сии. С одной стороны, это связано с современными экспансионистскими тенденциями внешней политики США. с другой — с несомненным сильным уменьшением учтённых (в недрах) за- пасов за военный период, период бес- прецедентного развития горной про- мышленности США. Впервые в истории США был про- изведен подсчёт запасов, ещё остаю- щихся в известных сейчас месторо- ждениях. Полученные при этом цифры до сих пор не опубликованы, но имеется обстоятельная статья Персо- на [9], сравнительно подробно ком- ментирующая результаты подсчёта.1 Следующая диаграмма рисует, по подсчётам Бюро оф майне, современ- ное положение США в отношении не- которых важнейших видов минераль- ного сырья (фиг. 1). Для конкретиза- ции этой диаграммы следует привести такие расчёты Персона: 1 С 1492 г., года открытия Америки, начи- нается более или менее достоверная стати- стика’ добычи золота. 1 Персон' является начальником отдела экономики и;статистики в Бюро оф майне, США.
№11 Минерально-сырьевая база 33 t 90 <0 so ао ло - . . . о го ио во во too * . . ______________।_____. ^Нагний 1 Лзот I Sa/пуниноэн. ,1 уголЬилигнитОт. Солб I Цинк I ви6ррм\ Фосфотб/ >(алийн6/е соли Молибден . Железное рудб/ брироднб/й газ* Лнтроцшп Серег Флюорит Ct/рбзиа остаюарихсл эилоео# [ ] ^оиз£лбиенн&яс заласив Фиг. 1 'Диаграмма, показывающая соотношение между извлечёнными уже (по 1943 г. включительно) запасами и остающимися промышленными запа- сами, подсчитанными на 1 января 1944 г. Сумма тех и других, принятая за 100о,0, составляет так называемый первоначальный (original) запас. Оста- ющиеся запасы подсчитаны по всем трём категориям (measured, indicated, inferred). Запасы меди в промышленных ру- дах оценены на 1 I 1944 в 20 млн т, которых при потреблении, равном среднему за 1935—1939 гг., хватит всего на 34 года. Соответственные цифры для свинца выражаются в 5 млн т и 12 лет; для цинка —в 11.2 млн т и 19 лет. Вольфрамовых же, сурьмяных и ртутных руд, при потре- блении, равном среднему за 1935 — 1939 гг., хватит, соответственно, всего лишь на 4, 4 и 3 пода. Конечно, приведенные цифры ну- ждаются в серьёзнейших коррективах.- Прежде всего надо напомнить, что горные компании США не так уже ча- сто разведывают много руды, что на- зывается, «впрок». Далее, в диаграм- ме вовсе не учтены запасы непромыш- ленных, при существующих ценах, руд. Самое же главное, в ней не учте- ны, по естественным причинам, ресур- сы бесспорных новых открытий. Большая условность расчётов Пер- сона видна хотя бы из следующего примера с ртутной промышленностью США. Промышленность эта никогда не имела значительных наличных за- пасов руд. Так, в период с 1920 по 1.939 г. предприятия, (располагавшие более чем годовым запасом, являлись исключением. Все остальные имели меньшую обеспеченность. И, однако, в течение всех этих 20 лет ртутная ппо- мышленность США непрерывно доста- вляла значительные количества ртути. Ав настоящий момент она располага- ет даже большими запасами, чем в период 1920—1939 гг. [10]. Но всё же, даже имея в виду всё эти коррективы, следует признать не вполне благополучное положение с за- пасами отдельных видов минерального сырья. Персон не разделяет, правда, край- них взглядов некоторых пессимисти- чески настроенных авторов, считаю- щих, что недалеко то время, когда США перейдут в категорию have-not nations. Не соглашается он и с опти- мистами, полагающими, что, усиливая поисковые и разведочные работы, удастся преодолеть все возможные за- труднения. Вместе с тем он высказы- вает с достаточной определённостью то мнение, что прогрессирующее исто- щение некоторых видов сырья бес- спорно, что с этим надо уже серьёз- но считаться и что это обязывает предпринять соответствующие меры. Природа Л6 11. 1947 г.
34 Природа 1947 4. Какие же это меры? Что может задержать или устранить истощение минерально-сырьевой базы? Совершенно ясно, что важнейшим средством улучшения положения яв- ляется открытие новых месторожде- ний, новых источников сырья. Здесь мы подходим к главному и наиболее интересному для нас вопросу. Не под- лежит ведь сомнению, что и в США и в Канаде, несмотря на исключитель- ный рост горной промышленности, не возникало бы вопроса о грядущем истощении сырьевой базы, если бы эффективность поисковых и разведоч- ных работ была достаточной, и еже- годная- убыль компенсировалась соот- ветственным приростом. Этого, одна- ко, не наблюдается уже в течение длительного периода. Ниже будут приведены некоторые подробности по этому вопросу. Сейчас же мы оста- вим его на время и рассмотрим дру- гие факторы, смягчающие остроту по- ложения с минерально-сырьевой базой. Среди них, прежде всего, надо упомянуть о совершенствовании тех- нологии обработки руд. Прогресс тех- нологии позволит вовлечь в промыш- ленное использование громадные за- пасы руд и всякого другого минераль- ного сырья, ныне считающихся убоги- ми, непромышленными. Для иллюстра- ции всей важности этого фактора до- статочно привести пару примеров. Сколько месторождений сульфидных руд меди, свинца, цинка и т. п. счи- талось непромышленными до введения в обогащение руд метода флотации и, особенно, селективной флотации? Без преувеличения можно сказать, что флотация начала новую эру в добыче цветных металлов, да и не только металлов. Знаменитый, только что упоминавшийся Сюлливан, этот под- линный колосс свинцово-цинковой промышленности, оставался втуне ле- жащим в течение многих лет после своего открытия. К жизни он был вызван селективной флотацией. Дру- гой, не менее яркий пример, доставля- ет история разработки так называе- мых порфировых медных месторожде- ний, заключающих громадные запасы убогих руд. Несколько десятков лет тому назад никто не считал эти место- рождения сколько-нибудь ценными. В связи с прогрессом технологии всё больший интерес затем начинают вызывать отдельные разности осадоч- ных пород, заключающих громадные количества некоторых сравнительно редких элементов, таких, например, как молибден и ванадий. И быть мо- жет недалеко то время, когда столь привлекательные для минералогов- классиков яркие, «цветистые» руды молибдена, ванадия и др., в значи- тельной мере отойдут на задний план, по сравнению с малопривлекательны- ми сланцами, песчаниками и т. п. Сильно смягчает остроту вопроса об истощении руд многих металлов и широкое использование так называе- мого вторичного металла. Человече- ство с каждым годом накапливает в предметах быта и техники всё боль- шие и большие количества различных металлов. Золото в этом отношении представляет, пожалуй, наиболее яр- кий пример. И не должно показаться странным, что в современных золотых изделиях заключается некоторая часть золота, добытого ещё при фараонах. В. Линч [н] подсчитал, что в США средняя продолжительность кругообо- рота меди — от выплавки из руды или скрапа, через практическое использо- вание и до нового передела, опреде- ляется всего лишь в 23 года. Некото- рые авторы, Ф. Бэйн например [12]. высказывают даже такие взгляды, что «мы, кажется, двигаемся по направле- нию к такому состоянию, когда пре- обладающая часть мировой потреб- ности будет удовлетворяться скрапом (вторичным металлом), а добыча пер- вичного металла будет ограничена не- обходимостью возмещения ежегодной убыли, обусловленной коррозией, рас- сеянием, потерями от износа и т. п.» В связи с этим нелишним будет заме- тить, что, например в 1946 г., в США вторичного (из скрапа)- свинца было выплавлено столько же, сколько и первичного (из руд). Серьёзным фактором затем являет- ся всё более повышающаяся роль за- менителей, в числе которых особого упоминания заслуживают пластмассы, алюминий и магний, с их безгранич- ными, в сущности, запасами исходно- го сырья. В частности, магний уже получается в больших количествах из
№ 11 Минерально-сырьевая база 35 морской воды и доломитов, а для алю- миния рудами могут служить многие горные породы, богатые глинозёмом. И не возникает сомнения, что, в даль- нейшем эти лёгкие металлы сильно уменьшат потребление тяжёлых цвет- ных металлов, таких, например, как медь и цинк. Большое значение имеет и всё расширяющееся применение вы- сококачественных сплавов, удлиняю- щих срок службы тех или иных ме- таллических изделий. Далее, широкие перспективы открывает синтез редких минералов. Здесь, кстати в добавле- ние к уже общеизвестным примерам, стоит упомянуть попутно о значитель- ных обнадёживающих успехах в деле получения искусственных слюд [|3]. Возможно недалеко то время, когда человечеству удастся получить и искус- ственные алмазы, спрос на которые в промышленности растёт сейчас с исключительной быстротой. Достаточ- но сказать, что если ,в 1923 г. в США было импортировано не более 30—40 тыс. каратов алмазов, то в 1933 г. им- порт этот выразился уже цифрой в 300 000 каратов. А через 10 лет, в 1943 г., в период наивысшего подъ- ёма американской промышленности, ввезено было 12 170 025 каратов (свыше 2’/4 т). т. е. примерно в 300— 400 раз больше, чем импортировано было в 1923 г. [2].1 Громадные перспективы рисуются, наконец, и в связи с использованием атомной энергии. Широкое применение последней может вызвать подлин- ную революцию во всей сфе- ре вопросов, связанных с ми- нерально - сырьевой базой. Здесь быть может не место входить в какие-либо подробности, касающиеся этой проблемы. Ню всё же, в качестве частной иллюстрации, можно указать хотя бы такой расчёт, приводимый Мэрфи [14]. Этот автор, оценивая су- губо ориентировочно запасы урана в известных ныне месторождениях с хорошими рудами в 30 000 т, прирав- нивает их, с точки зрения могущей быть полученной из них энергии, 360 миллиардам баррелей нефти, что при- 1 .Ни самолет.^ни танк, ни большая пушка не могли быть сделаны в течение войны без применения технических 'алмазов", — пишет Сидней Болл [а]. мерно в 18 раз больше всех запасов нефти, подсчитанных теперь в США. Таков далеко не полный перечень тех факторов, которые в своей сово- купности вводят серьёзнейшие коррек- тивы в вопрос об истощении мине- ра1льно-сы|рьевой базы. Но и за всем этим, и в особен- ности в плане ближайших десятилетий,, достаточно острым остаётся вопрос о необходимости открытий новых место- рождений, новых источников сырья. 5. Обратимся теперь к рассмотре- нию только что поставленного вопро- са, вопроса о том, в какой же мере новыми открытиями и расширением запасов в известных уже месторожде- ниях удастся восполнить убыль, обу- словленную непрерывным и всё расту- щим изъятием ресурсов из недр. При этом ограничим рассмотрение, в ос- новном, лишь рудами. Уже упоминавшийся Персон [9] го- ворит по вопросу об эффективности поисковых и разведочных работ в США следующее: «Число открытий рудных месторождений уменьшается с угрожающей скоростью вот уже на протяжении полустолетия. Крайне важно отметить, что ни одного круп- ного района, сравнимого с Бьютт, Кер д’Алин или Хомстек, не было открыто в США с 1916 г., года начала экспло- атации снинцово-цинкового месторож- дения Пичер-Майами. Очень мало было и сколько-нибудь важных откры- тий медных месторождений. Преобла- дающая часть крупных медных место- рождений открыта до 1900 г. С тех пор наиболее интересным открытием было обнаружение Юнайтед Верде Экстеншен в Джером (Аризона)».1 Интересны данные Кидда [18]- по Британской Колумбии. Кидд считает, что в Британской Колумбии уже за- кончился период обнаружения «легко открываемых» месторождений. В под- тверждение он приводит сведения о времени открытия 34 наиболее круп- ных рудных районов и месторождений. Оказывается, что из 34 районов и месторождений 30 было открыто в пе- риод 1860—1910 гг. и только 4 после 1910 г. При этом, что особенно харак- терно, из этих 4 месторождений одно 1 Кстати сказать, ныне уже выработанного
36 П р и р о д а 1947 находится в крайне труднодоступной местности, ранее никогда не посещав- шейся проспекторами; два других за- ключают руды, трудно распознаваемые з полевых условиях и, в особенности, проспекторами обычного типа; наконец, четвёртая находка — знаменитый ныне ртутный район Пинчи-Лейк, пропу- скался ранее здешними проспекторами просто потому, что они вовсе не были знакомы с киноварными рудами. Ина- че говоря, Кидд полагает, что не будь этих особых условий, все четыре но- вых открытия были бы сделаны значи- тельно раньше. Стен лей (президент ИНКО — Ин- тернэшнл Никель Компэни) недавно напомнил, что в Канаде не было сде- лано ни одной крупной находки руд с 1922 г., года открытия Норанды.1 В связи с этим Дуглас устанавливает, что в горной продукции Канады за 1942 г. 63% составляет добыча из месторождений, открытых до 1910 г., 32%—открытых в период 1910 — 1930 гг. и только 5% из месторожде- ний, обнаруженных после 1930 г. [16]. Примечательны и данные по золо- тым месторождениям Южной Родезии, занимающей 9-е или 10-е место в ми- ровом списке золотодобывающих стран. Барлоу указывает, что 75% все- го золота, добываемого сейчас в Ю. Родезии, получается из месторож- дений, открытых до 1899 г., 20% — из открытых в период 1900—1909 гг. и лишь 5% из месторождений, обнару- женных после 1909 г. [17]. Можно было бы привести немало высказываний подобного характера. В этом, однако, нет особой нужды, так как тот же самый вопрос, пожалуй, ещё более ярко освещает сама хрони- ка крупных открытий рудных место- рождений, произведенных за рубежом в последние 6—7 лет. Каковы же эти крупные открытия? В области чёрных метал- лов. Крупным открытием несомненно - Стенлей не совсем прав. Открытие гро- мадного желгзорудного района в Ньюфаун- длендском Лабрадоре, ртутных месторождений в Британской Колумбии и золотых в окрест- ностях Большого Невольничьего озера смело можно считать крупными находками. К ним в последние годы присоединяется открытие очень крупного медно-никелевого месторождения в Северной Манитобе. является обнаружение совершенно но- вого железорудного района, близкого по типу руд к месторождениям Верх- него озера и занимающего громадную площадь в Ньюфаундлендском Лабра- доре и Северном Квебеке. Компетент- ные специалисты считают, что этот район, возможно, окажется столь же крупным, как и знаменитый, ныне уже сильно истощённый, район Верхнего озера. Другой интересной находкой можно считать обнаружение в Танга- нике, близ Лиганга титано-магнетито- вого месторождения, запасы которого по первым, не вполне ещё надежным данным, оцениваются в миллиарды тонн. В области так называемых благородных металлов. Зна- чительным событием является всё большее и большее расширение гра- ниц золоторудного района, располо- женного непосредственно к северу и северо-востоку от Большого Неволь- ничьего озера (Северо-западные тер- ритории, Канада). Первые находки были сделаны ещё в 1936 г. Сейчас здесь царит подлинная «золотая ли- хорадка», почти не имеющая преце- дентов в истории Канады. Серьёзного внимания, затем, заслуживает обнару- жение глубоким бурением нового и крупного участка золотоносных кон- гломератов на территории Оранжевого свободного государства Этот уча- сток расположен в 100—120 км к югу от знаменитого золоторудного поля Вивтватерсранда. Последний, дающий и сейчас около 30—35% всей мировой добычи золота, вероятно уже прохо дит зенит своего развития. В области основных цвет- ных металлов. Чрезвычайно сим- птоматично, что за все последние 6—7 лет за рубежом не было сделано ни одного подлинно крупного откры- тия медных, свинцовых .и цинковых месторождений. Исключение, возмож- но, составит лишь находка свинцово- го месторождения близ Мпанда в За- падной Танганике. Значительные от- крытия свинцово-цинковых руд сдела- ны затем в Перу и Аргентине. В целом же положение со свинцо- во-рудной базой остаётся весьма на- пряжённым. Высказываются мнения о грядущем «свинцовом голоде», о пе-
№ 11 Минерально-сырьевая база 37 реходе свинца в будущем в «'катего- рию полублагородных металлов» и г. п. В известной мере эти пессими- стические суждения обусловлены стремлением повысить цену на сви- нец, что, кстати сказать, уже и уда- лось сделать. Цена на свинец к концу 1946 г. поднялась почти в два раза за этот же год. В области «малых цветных металлов». Большой пояс ртутных месторождений, протягивающийся на 200—250 км, обнаружен в северо-за- падной части Британской Колумбии, в окрестностях о. Пинчи. Высказывают- ся мнения, и надо признать, вполне обоснованные, что это самый крупный ртутный район во всём Западном по- лушарии. В Канаде же, в северной Манитобе, только что открыто медно- никелевое месторождение в Грэн- вилл-Лэйк-Майнинг-Дивижен. Никаких других серьёзных нахо- док сделано не было. В области редких метал- лов. В этой области, пожалуй, до- стигнуты были наиболее значительные успехи. В США, в штатах Айдао, Вайоминг и Юта обнаружено громад- ное месторождение ванадий- и фос- фор-содержащих сланцев. В Бразилии, в штатах Параиба и Рио-Гранди-ду- Норти, в многочисленных пегматито- вых месторождениях вскрыты боль- шие запасы танталовых и бериллие- вых руд. Здесь же найдено свыше по- лусотни вольфрамовых скарновых за- лежей. Крупные пегматитовые поля с минералами лития, тантала и бериллия обнаружены в Канаде — в Квебеке и Северо-западных территориях. Нако- нец, значительным событием можно считать выяснение очень крупных раз- меров вольфрамового месторождения о. Кинг (Тасмания). Месторождение это известно было еще с 1906 г., но считалось небольшим □о запасам. Если подытожить, однако, все эти результаты, то нельзя будет не при- знать, что они очень скромны. Их об- щая незначительность в особенности подчёркивается гем обстоятельством, что рассмотренный только что пери- од — 1938—1946 гг. — был временем исключительно большой поисково-раз- ведочной активности. На поиски стратегического сырья, в США напри- мер, были брошены весьма большие кадры геологов и горных инженеров. Исследованию и разведке подверглись почти все известные ранее, и в силу iex или иных обстоятельств в прош- лом забракованные, месторождения олова, вольфрама, марганца, хрома и т. п. Большой объём работ, произве- денных на некоторых из этих место- рождений, подчас вызывает просто удивление. И несмотря на все эти уси- лия, США не удалось уменьшить спи- сок стратегических «1минералов». Таким образом, есть вполне серь- ёзные основания говорить о резком падении за последние годы «кривой открытий» новых местоположений во многих зарубежных странах. Диспро- порция между масштабом изъятия ре- сурсов из недр и наращиванием но- вых запасов для некоторых видов ми- нерального сырья очевидна. 6. В чём основная причина указан- ного снижения эффективности поиске- вых работ? Что же, мы действительно уже открыли во многих районах все их минеральные месторождения? На вопрос этот с полной опреде- лённостью можно дать отрицательный ответ. Нет, никак нельзя сомневаться в том, что даже в самых «старых», наиболее хорошо исследованных райо- нах заключается ещё очень много за- пасов. Мы в подавляющем большин- стве случаев обнаружили лишь «легко открываемые месторождения», т. е. месторождения, выходящие на по- верхность, слабо замаскированные на- носами и т. п. Но помимо них, в тех же районах заключается ещё очень много запасов, но приурочены послед- ние к рудным телам, прикрытым мощ- ными наносами или вообще «слепым», т. е. не имеющим выхода на поверх- ность коренных пород. Найти эти руд- ные тела—куда более трудная за- дача, чем отыскание месторождений, расположенных в участках, слабо за- маскированных наносами или вовсе свободных от них. Для иллюстрации всего только что сказанного приведу для примера Вос- точное Забайкалье. В южной и цен- тральной частях этой территории на- блюдается резкое различие между се- верными и южными склонами водо-
38 Природа 1947 Фиг. 2. 1 — трубообразное рудное тело, уже вскрытое эрозией, вскоре после того, как оно было образовано в докембрийское время, более полумиллиарда лет тому назад. Залегают рудьг;в крутона тающих кристаллических сланцах. Поперечные размеры «рудной трубы» равны 250 X 200 м; 2 — отделение верхней части рудного тела от нижней сбросом, происшедшим в докемб- рийское время; 3— условия в начале кембрия, как результат длительной эрозии; 4 — условия в верхнетретичное время, после отложения палеозойских осадочных пород, впоследствии залитых потоками лав; 5 — современные ус- ловия, после возобновления движений по древнему сбросу, с последую- щим уничтожением эрозией послекембрийских пород, покрывавших левую, приподнятую сбросом часть рудного тела. разделов в степени обнажённости. Южные склоны (по-забайкальски — «солнопёки»), как правило, лишены кустарниковой и лесной раститель- ности, прикрыты маломощными нано- сами, изобилуют высыпками коренных пород, а часто имеют и выходы по- следних на поверхность. Открытие месторождений в этих условиях и при наличии детальной геологической кар- ты не составляет трудной задачи и осуществляется самыми простыми ме- тодами «выхаживания», примитивной металлометрии и т. п. С совсем иной обстановкой сталкиваемся мы на се- верных склонах (по-забайкальски — «сиверах»), обычно густо заросших кустарником и лесом, с мощным пла- щом часто мёрзлого делювия и почти лишённых высыпок коренных пород. Понятным отсюда становится, почему преобладающее большинство откры- тых до сих пор месторождений распо- ложено на южных склонах, а север- ные представляются почти что без- рудными. Очевидно, что геологические условия здесь не при чём и что, будь в нашем распоряжении методы эффек- тивных поисков на северных склонах, число известных месторождений в этой части Восточного Забайкалья резко возросло бы. Но ведь, кроме месторождений, расположенных на склонах возвышен- ностей, много их находится в межгор- ных долинах и равнинах. Ведь приуро- ченность месторождений только к по- ложительным формам рельефа от- нюдь не является правилом. Однако найти месторождения в долинах, под мощным обычно плащом наносов, ещё более трудная задача, чем оты- скание руд на северных склонах. На- конец, не подлежит сомнению, на- хождение на той же территории За- байкалья рудных тел, залегающих на небольшой глубине под поверхностью скальных, коренных пород. Открытие их также составляет весьма трудную задачу. А в целом, в связи со всем ска- занным, мы очевидно имеем право утверждать, что даже в этих, сравни- тельно неплохо обследованных, юж- ной и центральной частях Восточного Забайкалья, заключается ещё большое число месторождений. И скорее всего то, что мы здесь уже обнаружили, со- ставляет лишь небольшую часть дей- ствительных ресурсов этой, области. Пример Восточного Забайкалья типичен и его можно распро- странить на многие рудные районы мира. Любопытным примером того, как природа скрывает свои сокровища и как иногда человеку удаётся решать соответствующие задачи, служит слу- чай со знаменитым месторождением меди Юнайтед Верде-Юнайтед Верде
№ 11 Минерально-сырьевая база 39 Экстеншен (Джером, Аризона). На фиг. 2 изображены последовательные стадии развития этого месторождения (по Рэнсому). Левый блок месторож- дения— Юнайтед Верде был сравни- тельно легко обнаружен проспектора- ми в 70-х годах XIX столетия. Но про- шло около 40 лет, прежде чем было открыто (в 1914 г.) богатейшее сле- пое рудное тело Юнайтед Верде Эк- стеншен, явившееся, кстати сказать, единственной крупной находкой бога- тых медных руд в США за последние 40 лет. Ключом к рудам послужил сброс и правильная интерпретация всей геологической обстановки. Не будь этого сброса, не выведена бы была на поверхность и левая часть рудного тела, и всё оно было бы на- дёжно замаскировано покровом лав и палеозойских осадков. А сколько по- добных случаев остаются нерасшифро- ванными? Что, например, представляет район с обильными, но в целом мало инте- ресными проявлениями минерализа- ции? Что это, нижние части богатой рудиой зоны, верхи которой уничтоже- ны эрозией, или наоборот, это только- только вскрывающаяся ,эрозией бога- тая область минерализации? Наконец, быть может, это в целом, вне зависи- мости от глубины эрозионного среза, слабо минерализованный район? Отве- тить на эти вопросы мы, в подавляю- щем большинстве случаев, ещё не можем. И в результате, как правило, подобные районы выпадают из сферы дальнейших, более детальных иссле- дований. Аналогичных примеров и суждений можно было бы привести множество, но и без этого ясно, что к настоящему времени нами обнару- жена лишь небольшая часть месторож- дений, вполне доступных для промыш- ленного использования. Дело, короче говоря, не за природой, а за челове- ком. Дело в дальнейшем совершенст- вовании методов поисков и разведки минеральных месторождений. 7. Справедливость заставляет от- метить, что прогресс в области по- исков и разведки месторождений всё ещё невелик. Во всяком случае он далеко не соответствует тому про- грессу, который наблюдается сейчас во многих других областях знаний. Мы всё ещё очень мало пользуемся в нашей практике замечательными до- стижениями, которыми столь богаты современные наука и техника. Здесь, конечно, не место входить в обсуждение большого и сложного вопроса о путях совершенствования методов поисков и разведки место- рождений полезных ископаемых. Я ог- раничусь поэтому лишь некоторыми частными суждениями. Как мало, например, применяем мы для отыскания рудных месторождений геофизические методы исследования. В то же время вряд ли можно оспо- рить то положение, что именно гео- физические методы явятся в недалё- ком будущем самым могущественным средством обнаружения новых запа- сов руд. Пример нефтяной промыш- ленности, в которой, благодаря затра- те очень крупных средств, геофизики добились исключительных результатов, очевидно, должен быть перенесен на рудную промышленность. А насколько невелик в самом деле масштаб применения геофизических методов при поисках рудных место- рождений по сравнению с нефтяными, показывают следующие цифры. Неф- тяная промышленность тратит в сред- нем около 3% от суммарной стоимо- сти своей продукции на геофизические исследования,1 горнорудная же про- мышленность — лишь сотые и тысяч- ные процента. Конечно, это две совер- шенно разные задачи — поиски нефтя- ных и поиски рудных месторождений. Грубо говоря, в первом случае мы имеем дело с геологическими структу- рами, измеряемыми квадратными кило- метрами, во втором же, наичаще, — сотнями и тысячами квадратных мет- ров. Однако это не может оправдать громадной разницы в масштабах при- менения геофизических методов в неф- тяной и рудной промышленностях. Со- вершенно очевидна необходимость в самое же ближайшее время пойти на большие затраты в области соответ- ствующих экспериментов. Следует с полной откровенностью признать, что слабый прогресс геофи- 1 В США, например, в 1945 г. в нефтяной промышленности на геофизические методы исследования затрачено было около 55 млн долларов.
40 Природа 1947 зических методов в рудной промыш- ленности в значительной мере объяс- няется тем, что в связи с известной дороговизной соответствующих работ и их всё ещё небольшой эффектив- ностью, они исключительно мало при- меняются в нашей поисково-разведоч- ной практике. К тому же у нас часто нехватает хладнокровия чтобы произ- вести надёжную проверку всех тех участков, какие указаны геофизиками как перспективные, чем ещё более со- кращается и без того уже малый объём необходимых сведений. Полу- чается в общем замкнутый круг, из которого следует, по возможности, скорее выйти. Другой весьма обещающий путь совершенствования поисков место- рождений — это региональные геохи- мические исследования. Мы обладаем в настоящее время несколькими мето- дами быстрого и более или менее точ- ного определения ничтожнейших со- держаний различных элементов. Ме- тоды эти позволяют при сравнительно небольших затратах производить «ме- таллометрические» съёмки значи- тельных площадей. Подобные же съёмки дают возможность наме- тить ареалы рассеяния как пер- вичные, так и вторичные, окру- жающие рудные тела. Найти эти ареа- лы рассеяния, во много раз превы- шающие по площади соответствую- щие рудные тела, разумеется не столь сложная задача. Эти металлометри- ческие методы мы давно уже и с большим успехом применяем, для оты- скания месторождений золота, олова и вольфрама. Но до сих пор необы- чайно мало применяются они для на- хождения медных, свинцовых, цинко- вых и т. п. месторождений. В этой области рисуется такое большое раз- нообразие приёмов — исследование почв, воды, золы растений и т. п., и так обещающи многие из них, что представляется странным, почему ме- таллометрия всё ещё не заняла по- добающего ей места в общей системе поисковых методов. Какие затем широкие перспективы открывает перед поисковиками приме- нение в их повседневной работе само- лётов и, в особенности, геликоптеров, портативных и скоростных буровых станков, бульдозеров и т. п. совремев- ных машин! Громадные перспективы сулит, на. конец, дальнейшее совершенствование теории образования минеральных ме- сторождений. Здесь, можно сказать, непочатый ещё угол большой работы. А в целом, не подлежит сомнению, что путей, по которым возможен про- гресс поисково-разведочного дела, много, и прогресс этот может быть осуществлён в самом недалёком буду- щем. * Таким образом, мы очевидно при- ходим к следующему заключению. Как ни велик рост горной промыш- ленности и как ни сокращается в каждым годом фонд «легко откры ваемых месторождений», человече- ству не грозит «минерально-сырьевой голод». Литература [1] World Conference on Mineral Resources. Программа работ конференции. Min. and Me- tall., December 1946. —|2] S. Ball. Diamond Production. Amer. Min.,№ 3 — 4, pp. 135—139, 1946.— [3] W. R. Ingalls. The Great Lead and Zink Mines. Mln. and Metall., pp. 469—473, September 1946. — [4] W. P. S h e a. Foreign Ore Reserves of Copper, Lead and Zink. big. and Min. Journ., № 1, pp. 53, 58, 1947.— [5] Largest Diamond and Deepest Hole. Заметка в Min. and Metall, p. 338, July 1945.— [6] News of the Industry. Eng. and Min. Joum., 5, p. 106, 1945.— [7] L. W. Mayer. Mineral- Economics. Min. and Metall, pp. 57—61, February 1946. — [8] L. S t r a u s s. Metallurgy of Ferroallow Ores. Min. and Metall., pp. 97—98, February 1945. — [9] E. W. Pehr son. The Mineral Position of the United States (The Outlook for the Future). Canad. Min. Joum., pp. 239 — 251, April 1945.— [10] S. H. Williston. More on Quicksilver. Eng. and Min. Journ., 10, p. 116 and 156, 1945. — ]11] J. Joralemon. New Sources of Ore in the Western United States. Min. Congr. Journ., pp. 50 — 54 and 68, March 1945.— [12] H. F. Bain. The Rise of Scrap Metals, cm. Mineral Economics 'edited by F. G. Tryon and E. C. Eckel, pp. 157—172, 1932.— [13] German Scientists Develop. Synthetic Mica Process. Eng. and Min. Journ., 6, p. 162, 1946.— 14] E. V. Mur ph ее. Possibilities of Nuclear Jower. Min. and Met., p. 509, October 1946.— 15] Kidd. Mineral Possibilities in the Ca- nadian Cordilliere.Цитир.по реферату,помещен- ному в Mining Magaz., 5, pp. 30o—308, 1944.— [16] H. J. Fraser. Mining Geology. Min. and Metall., pp. 57—60, February 1945. — [17] World Notes. Canad. Min. Journ., 11, p. 1048, 1946.
ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА СТРОЕНИЕ МОРСКИХ ЛИЛИЙ Член-корр. АН СССР Н. Н. ЯКОВЛЕВ Механические условия, создавае- мые главным образом движениями морских лилий, влияют на строение их скелета, подобно тому как это про- является у позвоночных животных. Фиг. 1. Лилия Hyocrinus, ныне живущая, в нату- Морские лилии принадлежат к ти- пу иглокожих, к ко- торому относятся также более распро- странённые в на- стоящее время и бо- лее общеизвестные морские звёзды и морские ежи. От них морские лилии отли- чаются прикреплён- 'ностью к месту пре- бывания, они прира- стают стеблем к суб- страту, ко дну моря или предметам, на нём находящимся. Стебель (фиг. 1) от- ходит от нижнего конца тела и под- держивает чашечку : твёрдой вследствие отложения извести стенкой. Чашечка содержит в себе ральную величину, мягкие внутренности Стебель (верхняя животного, органы часть), чашечка и кровообращения, пи- руки‘ щеварения, размно- жения, нервной и так называемой ам- булакральной (водоносной) системы, служащей для дыхания и для движе- вия подвижных щупальцеобразных органов. Наверху чашечки находится рото- вое отверстие, окружённое пятью ру- ками, подвижными, членистыми, гиб- кими, обыкновенно ветвящимися и опирающимися начальной частью на верхний край чашечки. Стенка чашечки имеет скелет, об- оазованный одним слоем известковых габличек, располагающихся венцами, замкнутыми круговыми рядами, па- раллельными верхнему краю чашечки. Нормальное минимальное число таб- личек в таком круговом ряду — пять, соответственно числу рук и радиаль- ной пятилучевой сим)метрии тела игло- кожих. У современных лилий и значитель- ного количества лилий прошлых гео- логических периодов чашечка состоит из двух или трёх венцов табличек (фиг. 2). Таблички верхнего венца, служащие опорою для основания рук, называются радиальными (R), а ниже- лежащие таблички одного или двух вен- цов называются базальными (В и IB), ЖЖ О О О X? Фиг. 2. Диаграмма двух типов строения чашечки морских ли- лий. Наверху—с одним венцом базальных табличек В (моно- цикловый тип), внизу—с двумя венцами (дицикловый тип). R — радиальные таблички. Таблички чашечки разложены в одной плоскости. Сверху, между основаниями рук, чашечка как бы прикрыта крышечкой, составляющей с нею собственно одно- целое и составленной или мнсгочи- сленными мелкими табличками или пятью крупными, оральными, сходя- щимися в центре крышки; границы между этими околоротовыми оральны, ми табличками совпадают с осями симметрии, — радиусами, мысленно проводимыми через руки и радиаль- ные таблички от центра чашечки, ото рта. Соотношения в строении чашечки < принципами механики, хотя и смутно но чувствовались и до сих пор веду- щими учёными в области изучения морских лилий. Таковыми учёными в конце XIX и начале XX в. были в те- чение около 30 лет Иекель в Германии
42 П р я о о д а 1947 я Бээер в Англии. Иекель в 1918г. [’] даёт рисунок, набросок распределения в табличках чашечки силовых линий, исходящих от рук, не делая дальней- шего рассмотрения и выводов общего характера. Бэаер делает замечание, что строение чашечки, должно быть, находится в связи с механическими влияниями, в ней существующими. Перейдём к рассмотрению конкрет- ных случаев приложения принципов механики к строению лилий, а имен- но к строению чашечки. Эти принципы -особенно обнаруживаются при отступ- лении строения от нормы, в случаях деградации и атрофии рук и стебля. Различия чашечки в случаях развития стебля и его атрофии Таблички чашечки в смежных вен- цах располагаются чередуясь между собою. В верхнем венце оральные таб- лички расположены по направлению интеррадиусов, таблички следующего, радиального венца, соответственно их названию, расположены радиально, нижележащего верхнего базального — интеррадиально и нижнего базально- го— снова радиально. Это расположе- ние с чередованием табличек в смеж- ных рядах соответствует расположе- нию кирпичей в каменной кладке строительного искусства и в обоих случаях имеет одно и то же значе- ние— повысить сопротивление кладки разъединяющему кирпичи усилию, на- правленному поперёк слоёв кладки; это усилие у лилий исходит от рук, их веса и оказываемого ими при движе- нии давления на стенку чашечки. Давление это передаётся через ча- шечку на стебель, скелетированный, сегментированный и поэтому гибкий наподобие позвоночного столба, обы- кновенно более гибкий. В зависимости от вариаций давления рук на стенку чашечки и на стебель получаются лю- бопытные вариации в расположении табличек чашечки. Так, лилии, живущие в полосе мел- ководья, подверженной волнению во- ды, часто утрачивают прикрепление к субстрату, причём стебель их сокра- щается, уменьшается в размерах и да- же атрофируется, уничтожается. Вследствие атрофии стебля нарушает- ся передача давления сверху чашечки вниз, это давление почти исчезает к основанию чашечки вследствие отсут- ствия стебля, чем нарушается распо- ложение табличек чашечки, стоявшее в связи с наличностью и передачею на стебель давления. Таблички нижнего базального венца, на которые уже не передаётся давление от верхней части свободно лежащей на дне моря лилии, утрачивают расположение по плану пятилучевюй симметрии, как это видно на фиг. 3, представляющей изображе- Фиг. 3. Вид чашечки двух экземпляров ли- лии Lichenoides со сто- роны основания. Варь- ирует число и распо- ложение табличек основания. ние чашечек кембрийской лилии Li- chenoides, утратившей стебель. Чашеч- ки изображены со стороны основания. У каменноугольной лилии Agassi- zocrinus (фиг. 4), утратившей стебель, таблички нижнего базального венца сростаются между собой; разделены швами лишь таблички верхнего ба- зального венца и, до некоторой степе- ни, радиального. Это свободное со- стояние последних находится в связи, если не с весом рук, то с их движе- ниями, оказывающими влияние, хотя и слабее, по мере удаления от рук, до нижнего венца чашечки. Наконец, лилия Petschoracrinus[2] из угленосных отложений пермского периода в Печорском крае, близкая к Agassizocrinus, является особенно ин- тересной в отношении нарушения рав- новесия в строении чашечки вслед- ствие утраты стебля. Лилия была най- дена в известковистом песчанике; песчаники являются отложениями по- лосы мелководья моря и даже при- брежной полосы, где волнение воды особенно сильно и где лилии, прикре- плённые стеблем, подвергаются опас- ности разрыва егОр- так что утрата
№ 11 Влияние механич. условий на строение морских лилий 43 прикрепления стеблем в этом случае может быть полезна. Petschoracrinus (фиг. 5) собственно даже ещё не совсем утратил стебель в противоположность Lichenoides и Agassizocrinus. Стебель у Petschoracri- nus ещё имеется, хотя на пути к уни- чтожению, регрессировавший, очень тонкий и, без сомнения, вследствие этого не бывший в состоянии нести чашечку, выдерживать её давление. Вероятно он был ко- роткий и не прикреп- лявшийся к субстрату. Лилия вследствие это- го могла быть, без осо- бенного ущерба, пере- катываема по дну мо- ря волнением воды. В связи с этим таблички чашечки отличаются необыкновенною тол- щиною,1 что делало ча- шечку прочною. Как сказано, стебель Pe- tschoracrinus клонится к исчезновению, к атро- фии, но ещё не атро- фировался. В соответ- ствии с эт*им переход- ным в отношении стеб- ля состоянием лилии находится не- устойчивость строения чашечки, со- стоявшей первоначально из трёх вен- цов, причём в венце радиальных табли- чек находится ещё одна особенная та- бличка, так называемая анальная. Кро- ме экземпляров этого, нормального, строения в том же местонахождении находятся многочисленные экземпляры той же лилии, того же вида, но измен- чивого строения (фиг. 6). Верхний ве- нец у них такой же, как у нормальных Petschoracrinus, а нижние венцы в та- кой степени изменчивы, что пожалуй и трудно найти два экземпляра оди- наковых; таблички базальных венцов в разной степени проявляют наклон- ность к слиянию. В непосредственном соприкосновении с венцом радиальных табличек насчитывается, как полагает- ся, пять нижележащих базальных табличек, но они, против правила, не одинаковой величины и формы; одни имеют величину, близкущ к нормаль- ной, а другие приблизительно вдвое большую, двойную, и тогда в нижнем базальном венце мы не досчитываем- ся соответственного числа табличек. Естественным является предположе- ние, что двойные таблички получились вследствие слияния некоторых табли- чек верхнего базального венца соот- ветственно с таким же числом табли- чек нижнего базального венца, почему в нижнем венце и получается недо- стача табличек против нормального числа, и даже весь нижний венец мо- жет отсутствовать, как самостоятель- ный (V). На экземпляре IV сохрани- лась лишь одна небольшая базальная табличка и имеются три двойные таб- лички, хотя можно было бы ожидать СР СР г ос ©о о с QQ QO О ' F О 0 $ Фиг. 5. Вид ча- шечки лилии Petschoracrinus. F ср о ср ООО 99 09 V с? о О Q С О Фиг. 6. Диаграммы строения шести экземпляров (/—V/) ча- шечки Petschoracrinus. наличия четырёх двойных; можно предполагать поэтому атрофию, исчез- новение одной из нижних базальных табличек.1 С другой стороны, экзем- пляр VI, имеющий две двойные таб- лички, имеет не три, как надо бы ожидать, но четыре нижних базаль- ных таблички, так что, можно думать, 1 Или, может бить, она срослась с одной из «двойных» табличек, так что эта последняя является, собственно, не двойною, а тройною.
44 Природа 1947 одна из больших табличек получилась не путём слияния двух табличек, — одной верхнего, другой нижнего вен- ца, но просто разрастанием одной из табличек верхнего венца, а это разра- стание может быть было причиной стеснённого развития двух табличек нижнего венца, имеющих необыкно- венно малые размеры. Нормальною из этих вариаций, удовлетворяющей ус- ловиям равновесия и симметрии ча- шечки, является состояние её на экзем- пляре V. Это состояние моноциклово- го базиса, с одним лишь венцом ба- зальных табличек, получилось слия- нием попарно всех табличек верхнего и нижнего базальных венцов. Приложение принципов механики к строению чашечки безруких лилий Как выше упомянуто, в смежных венцах чашечки таблички чередуются, середины табличек одного венца рас- положены против границ швов между табличками другого венца, оральные таблички чередуются с радиальными, радиальные—с верхними базальными, последние—с нижними базальными. В случае совершенной атрофии одного из промежуточных венцов приходят в соприкосновение венцы: лежащий вы- ше атрофировавшегося и лежащий ни- же последнего, и таблички их ока- жутся не чередующимися, но располо- женными одни над другими в верти- кальных рядах—сериальное располо- жение, применяя к нему термин осте- ологии млекопитающих в отношении костей запястья и предплюсны, упо- треблённый нашим известным палеон-’ тологом В. О. Ковалевским. У млеко- питающих такое расположение косто- чек оказалось неадаптивным, т. е. исключающим возможность приспосо- бления, и такие формы вымерли. Иглокожие, вообще обладающие в большой степени способностью к скач- ковым изменениям организации, рево- люционным изменениям по выраже- нию известного шведского зоолога Гислена, оказались способными в дан- ном случае поправить положение. В верхнем палеозое, в каменноугольных и пермских отложениях существовала группа безруких лилий. Такие лилии жили в полосе прибоя, на рифах тога же времени, повидимому в связи с недостатком пищи имели малые раз- меры и сокращали ручной аппарат, так что имеются, возникшие из нор- мальных пятйруких лилий, лилии с тремя руками, с одной, и не имевши» ни одной руки, есть и лилии, хотя с пятью руками, но короткими, нераз- ветвлёнными (Tenagocrinus, фиг. 7—8), одновременно клонящимися к атро- фии. В связи с атрофией всех рук атро- фировались и поддерживающие hi Фиг. 7. Чашечка лилии Тепа- gocrinus со слабым развити- ем рук и радиальных таб- личек, показанных стрел- ками. Сохранилась одна рука, справа. Фиг. 8. Embry- ocrinus с руди- ментарными ра- диальными таб’ личками. радиальные таблички. Embryocrinus (фиг. 8), Имеется род у которого ра- диальные таблички хотя и суще- ствуют ещё, но в деградированном, рудиментарном состоянии, имеется ряд родов, которые лишены и рук и радиальных табличек. При этом оральные таблички будут расположе- ны прямо против табличек верхнего базального венца, не чередуясь с ни- ми, но в сериальном расположении. Таков род Lageniocrinus (фиг. 9), од- нако вымерший, не дав происхожде- ния значительной линии развития. С другой стороны имеются роды, восстановившие расположение если не с максимально выраженным чере- дованием, то с более или менее вы- раженным сдвигом в направлении че- редования. Сдвинуты, естественно, таблички орального венца по отноше- нию к табличкам базального венца: это совершилось поворотом всего
№,П Влияние механич. условий на строение морских лилий 45 орального венца у одних лилий спра- ва налево, по направлению движе- ния часовой стрелки, у других по юб- ратному направле- нию. Такой поворот был впервые уста- новлен мною в 20-х годах для ро- дов Hemistreptacron (фиг. 10) и Strep- tostonnocronus (Аса- riaiocrinup) «полупо- вороченная вершина» и «лилия с повёрну- тым ртом» в пере- воде с греческого, * а затем и другими исследователями в Европе и Америке, для других родов лилий. У Hemistre- ptacron поворот про- изошёл справа на- лево, в направлении движения часовой стрелки. Влияние механиче- ских условий в за- висимости от общей формы чашечки Механические ус- ловия развития про- являются в отноше- нии общей формы чашечки лилий еле- дующим образом. Форма чашечки бывает коническая с острым вершинным углом, с боками, в вертикальном разре- зе представляющими прямую или почти прямую линию. Та- Фиг. 9. Чашечка безрукой лилии • Lageniocrlnus без радиальных табличек с се- риальным рас- положением табличек, вер- тикальными и горизонтальны- ми рядами. Фиг. 10. Диаграмма строения чашечки безрукой лилии Нет- istreptacron, пере- шедшей от сериаль- ного расположения к расположению с чере- дованием табличек пу- тём поворота верхне- го, орального венца табличек налево. При этом анальное отвер- стие (заштриховано) в своей половине, нахо- дящейся в оральной табличке,остаётся по- средине её, на старом месте, а в половине, находящейся в ниже- лежащем ' базальном венце, перемещается ковь.,, например, ча- влево в базальной таб- щечки Moscovicrinus И). Hex crinus i ее верхнего края. и ДР- Затем бока бы- вают шарообразно вздуты и в упомяну- том разрезе представляют кривую, иногда чашечка бывает цилиндриче- * И тогда же, мною было дано этому пово- роту истолкование, которое ^приводится здес^Л окая, с резким перегибом от боков к широкому основанию, бывает кони- ческая с уклоном боков под тупым углом к широкому основанию. Послед- нее иногда бывает плоское или вдав- ленное в средней части. В случае первого из указанных ти- пов — конической чашечки с узким основанием (фит. 11), давление от рук на стенку чашечки может и должно Фиг. 11. Вертикальный раз- рез чашечки Moscovicrinus. целиком передаваться от верхнего венца табличек чашечки нижним вен- цам её. Естественно, что при этом толщина табличек разных венцев поч- ти одинакова и во всяком случае не уменьшается к основанию чашечки. В случае криволинейности боков ча- шечки давление рук не передаётся к основанию чашечки целиком, но лишь частью, как это видно на фиг. 12, где давление рук (а) при подходе к основанию разлагается на две части, одну, уничтожающуюся вследствие то- го, что она направлена во внешнюю сторону от поверхности чашечки, дру- гую, направленную к середине осно- вания чашечки. Эта последняя сла- гающая меньше силы первоначально- го давления рук и, в соответствии с этим, здесь толщина табличек, испы- тывающих её давление, меньше тол- щины радиальных табличек. Но этим дело не ограничивается. Слагающие, направленные к середине основания чашечки, действуют, как указал мне профессор механики акад. А. П. Гер- ( ман, впячивая основание вовнутрь ча- ' шечкщ На фиг. 12 представлены раз- личные стадии этого процесса впячи- вания. Оно происходило тем ле1 че.
46 Природа 1947 Фиг. 12. Вертикальные разрезы чашечек Endelocrintif (слева) н Plaxocrinus (справа). что удлинение стебля путём образо- вания новых члеников происходит на верхнем конце стебля, что оказывает давление на чашечку снизу. Что мог- ло быть причиною приобретения ча- шечкою широкого основания и в свя- зи с этим впяченности в центре? Мне представляется возможным, что при- чиною этого могло быть опускание внутренностей, главным образом пи- щеварительного канала; бывает же, например, и нередко, опускание вну- тренностей в брюшной полости чело- века вследствие ослабления, как го- ворят, брюшного пресса, причём ниж- няя часть живота выпячивается, и требуется ношение бандажа. У лилий опускание могло быть, думается, вследствие главным образом сниже- ния довольно объёмистого пищевари- тельного канала, висящего петлёй вниз в полости тела, причём канал делает спиральный заворот на пути от ротового отверстия к анальному, каковые отверстия, оба, расположены на верхней поверхности чашечки, на пространстве между руками. Таким образом исходным моментом для об- разования, так сказать, брюшистой чашечки является может быть пато- логическое состояние.1 Неудивительно при этом, что все роды лилий, имевшие такую форму чашечки, вымерли, и в настоящее время среди, правда немногих, ныне живущих родов нет лилий с уширен- ной внизу чашечкой и впяченным ос- нованием; все ныне живущие стеблем 1 Таким состояниям Нопча, известный палеонтолог, приписывал большое значение в образовании новых форм [’]. снабжённые лилии имеют коническую чашечку с узким основанием. Приобретение чашечкой брюши. стой формы заводило лилию в тупик на пути эволюции, следствием чего было вымирание соответствующих ли- лий. Одни лилии были более способны к указанному опусканию внутренно- стей, другие менее, и оно не у всех лилий с широким основанием встре- чалось. Могло быть и так, что обычные индивидуальные, непатологические вариации в наружной форме чашечки, с расширением её в нижней части влекли за собою опускание внутрен- ностей. Брюшистая форма чашечки, при- том со впяченностью в середине осно- вания, наблюдается не только у ли- лий, но и у цистоидей (Mesocystis) и у бластоидей (Nymphaeoblastus), при- чём такие цистюидеи и бластоидеи также представляют конечные точки филетических лилий, роды, подверг- шиеся вымиранию без оставления по- томства. Лилии со впяченностью средней части основания известны не только среди порядка Inadunata, к которому главным образом относятся вышепри- веденные примеры, но и среди Сате- rata — примеры: Eucalyptocrinus, Рага- garicocrinus, — и опять-таки впячен- ность основания появляется в связи с утратой конической формы, которая имеется у силурийского Hypanthocri- nus (подрод Eucalyptocrinus) и отсут- ствует у девонского Eucalyptocrinus (Sensu stricto). -*-•
№ 11 Влияние механич. условий на строение морских лилий 47 Таким образом, исходя из принци- пов механики, не только получаешь объяснение происхождения форм со впяченным основанием, но и указание на то, что такие формы не связаны между собою генетически, они могли возникнуть по разным линиям проис- хождения. О строении стебля в связи с механическими влияниями Нам остаётся сказать ещё не- сколько слов о строении стебля. Обыкновенно он состоит из многочи- сленных дискоидальных круглых или пятиугольных члеников небольшой высоты. Длина такого стебля доходит до нескольких метров (у одной лилии 17 м); он отличается большою гиб- костью, и лилии с таким стеблем жи- вут на больших глубинах в морской воде. Полоса мелководья с сильным волнением воды — для них неподхо- дящее место жительства, так как длинный тонкий стебель легко может разорваться при действии прибоя. Изредка встречаются лилии, при- растающие коротким стеблем из не- многочисленных длинных (высоких) члеников сравнительно большого по- перечника. Членики эти иногда бы- вают вздуты по середине длины, бы- вают слегка согнуты по продольной оси, и тогда сочленовые поверхности членика наверху и внизу могут быть несколько непараллельны между со- бою (фиг. 13). Чашечки таких лилий бывают двустороннесимметричны, так что один бок ниже другого, и около- ротовое поле имеет уклон в сторону низкого бока (фиг. 14), расположенно- го под углом к воображаемой про- дольной оси чашечки и стебля, вме- сто того, чтобы быть перпендикуляр- ным к ним, как обыкновенно бывает. Такие лилии находят в отложе- ниях рифов прошлых геологических периодов, например в нижнепермских отложениях на Урале и в верхнеюрских отложениях в Чехословакии. Короткий стебель из длинных члеников не огли- чается гибкостью и не может быть так легко разорван силою прибоя, как длинный стебель. Вследствие непарал- лельности верхней и нижней сочлено- вых поверхностей члеников стебель несколько дугообразно согнут, обра- щаясь вогнутой стороной дуги в сто- рону прибоя. В эту же сторону на- клонена, постоянно обращена около- ротовым полем и ротовым отверстием чашечка, последствием чего бывает лучшее уловление добычи — микроор- Фиг. 13. Лилия Eugeniacrlnus из верхнеюрских от- ложений Чехосло- вакии. Фиг. 14. Чашеч- ка Calycocrinus из пермских от- ложений о. Ти- мора. Вид сбо- ку. Налево — короткая сторо- на чашечки, на- право — длин- ная. ганизмов, приносимых волнением во- ды. Бочёнкообразность удлинённых члеников стебля сообщает им боль- шую прочность и возникает в резуль- тате давления сверху, идущего со сто- роны чашечки, в результате, может быть, действия мускулатуры животно- го для удержания наклона чашечки п стебля навстречу прибою. Литература [1] О. Jaekel. Phylogenie und System der Pelmatogoen. Pal. Zeitschr., 3 Bd., 1918.— [2] N. J a k о v 1 e v. Le genre Petschoracrlnus et le passage des crinoides dicycliques aux crinoldes monocycliques. C. R. Acad. Sci. LRSS, 1930.— [3] F.Nopsca. Heredity and Evolution. Proc. Zool. Soc., Lond., 1926. — [4] N. Jakovlev. Faunedes Echinodermes du Permocarbonifere de 1'Oural i Krasnoufimsk. 1 Bull. Com. G6ol., t. XLV, № 2, 1926; II, t. XLVI, № 3, 1927.
НОВОСТИ НА У КН АСТРОНОМИЯ ЛУЧЕВЫЕ СКОРОСТИ ШАРОВЫХ ЗВЕЗДНЫХ СКОПЛЕНИИ Шаровое звёздное скопление включает в себе. сотни тысяч звёзд, сосредоточенных в сравнительно небольшом объёме пространства, так что звёздная плотность здесь превышает ллотность звёзд в соседних с нами частях нашей звёздной системы—Галактики — в де- сятки раз. Известно свыше ста таких объек- тов. В большинстве случаев они находятся очень далеко от нас,скучиваясь около центра Галактики. Система шаровых звёздных скоп- лений в свою очередь имеет форму слегка сплюснутого шара. Движение шарового скопления может быть определено только с помощью спектральных «аблюдений, которые дают скорость скопле- ния по лучу зрения. До последнего времени были известны скорости всего лишь 18 скоплений, так как получить хороший спектр шарового скопления очень трудно. Лучевые скорости шаровых скоплений весьма велики, постигая 300 и более километров в секунду, но в целом вся их система предполагалась неподвижной, а общее движение всей систе- мы по отношению к Солнцу со скоростью □коло 250—300 км в секунду считалось про- стым отражением движения Солнца и окру- жающих его звёзд в их обращении вокруг центра Галактики. Действительно, движение Солнца оказывается направленным при этом перпендикулярно к направлению на центр Га- лактики. Величина этой скорости проверяется по лучевым скоростям объектов, чуждых нашей звёздной системе (внегалактических ту- манностей) и другими наблюдениями. Недавно Мэйолл (Mayell) опубликовал ре* аультаты исследования лучевых скоростей 50 шаровых звёздных скоплений, выполненного ям перед войной на Ликской обсерватории. Географическая широта последней не позво- лила включить в исследование довольно мно- гочисленные скопления, имеющие склонение южнее 40°, что исказило некоторые результа- ты, но искажения, вносимые этим, могут быть учтены. Размах наблюдаемых скоростей со- ставляет от +291 до —360 км/сек.; преобла- дают отрицательные скорости, что связано с упомянутой неполнотой данных. Скорость Солнца относительно системы шаровых скоп- лений получилась 175 км/сек. в прежнем на- правлении (на созвездие Цефея). Если при- нять во внимание возможные скорости не- доступных южных скоплений, то величина скорости Солнца может быть поднята до 200 км/сек., но не более того. Между тем галактическое вращение Солнца, как это сле- дует из других соображений (см. выше), со- вершается со скоростью, приближающейся к 800 км/сек. Отсюда приходится заключить, что сама совокупность шаровых звёэдиых скоп- лений вращается около галактического центр» со скоростью 80—100 км/сек., на возможность чего указывает и сжатие всей этой системы. В самом деле, старое представление о не- подвижности системы шаровых звёздны! скоплений было несколько странным. Опп ставило шаровые скопления в совершенно особое положение среди других членов на- шей звёздной системы. Правда, современные представления о вращении Галактики, как бы состоящем из двух слагающих — вращения в постоянной угловой скоростью и вращения со скоростью, возоастающей по мере приближе- ния к центру Галактики, — весьма схематич- ны и не подтверждаются тем, что наблюдает- ся в других галактиках. Исследование Мэйол- ла является важной ступенью на пути осво- бождения от такой схематизации. Проф. Д. Я. Мартына». МЕТЕОРИТИКА БОЛИД НАД ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТЬЮ 3 февраля текущего года, около 20 чае. 30 мин. по московскому времени во многих пунктах Воронежской области наблюдалось редкое и величественное явление природы: ди!жение в земной атмосфере метеорного те- ла — болида. Согласно сообщениям очевидцев из Чи- гольского и Бобровского районов, по небо- своду пролетело ярко светящееся тело о большим зеленоватым хвостом, вызвавшее громоподобные звуки. Очевидцы сообщают много интересных деталей о болиде. По словам Тимашева из Новой Чиглы, по небу с большой скоростью пролетело тело с бело-голубоватым светом в передней части, оставлявшее за собою зеленовато-синеватый след в виде хвоста. Через 40—45 сек. послы- шались громовые раскаты приблизительно • направлении г. Боброва. Очевидец Нырко из того же района со- общил: «Огненная масса, багрово-красная, отстала и погасла, повидимому^ не достигнув земли. Вторая, более яркая и большая по раз- меру, шла впереди. От этой массы искрились световые придатки (хвосты), она скрылась за горизонтом, и затем послышался гул, и по- явилась вспышка света». Морозова из г. Боброва пишет: «Ослепи- тельно голубоватый свет заставил меня ог- лянуться. Почти надо мной с севера на запад пролетел яркоголубоватый болид, оставляя за собой несколько кусочков, имея сходство о раскалённым антрацитом. Быстро всё потухло. Приблизительно минутй через две послыша-
№ 11 Новости науки 49 лись звуки, но я подумала, что это звуки грузовой машины». Ученик 8-го класса Рязанов из г. Боб- рова сообщил: «На. улице мы увидели осле- пительный голубовато-зеленоватый свет. Я решил, что это ракета, но в то же время усомнился: очень уж ярок был свет. После этого я услышал странные звуки, похожие на раскаты грома, и мне показалось, что эти звуки шли и сверху, и снизу, и с боков. Та- ких звуков я никогда не слыхал». Многие жители г. Воронежа видели вспыш- ку зеленовато-синего цвета, по яркости во много раз превосходившую свет полной луны. Наблюдатели сообщают также о кратко- временных радиопомехах во время пролетания болида, похожих на помехи от грозовых раз- рядов, что вполне вероятно, так как болид имел сильно развитый хвост. Упал ли болид в Воронежской области или где-либо по соседству — сейчас сказать ещё трудно. Мелкие осколки вполне могли выпасть и по Воронежской области. Одно не- сомненно, что над Воронежской областью бо- лид снизился до высоты в 10—12 км. К это- му результату можно притти, относя громовые звуки за счёт ударной волны, сопровождаю- щей полёт болида, и учитывая промежутки времени, отмеченные наблюдателями между моментом пролёта болида и моментом, когда был услышан звук. Вспышка света после исчезновения боли- да за горизонтом наблюдения, о которой со- общают многие наблюдатели, в действитель- ности могла быть не вспышкой, а явлением, обусловленным контрастом между внезапно исчезнувшим ярким светом и темнотой. Сравнивая данные различных наблюдате- лей, можно ориентировочно * оценить массу Воронежского болида по меньшей мере в 15—20 кг. В. Рогов. ХИМИЯ НОВЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Как известно, в периодической системе Менделеева до недавнего времени оставалось 4 свободных места — 43, 61, 85 и 87. В ли- тературе имелись сведения о том, будто эти элементы открыты; им даны были названия мазурия, иллиния, алабамия и Виргиния. Позд- нейшие работы показали, однако, ошибочность этих сообщений. Но за последние годы полу- чены с полной достоверностью радиоактивные изотопы всех четырёх элементов, и трём из них даны новые названия. Элемент 43 (бывший мазурий) впервые получен в 1937 г. К. Псприе и Э. Сегре (С. Perrier, Е. Segre) путём бомбардировки молибдена нейтронами или дейтронами. By (Wu) и Сегре впоследствии нашли его и в продуктах расщепления урана. Перрие и Сегре дали ему название технетия (со знаком Тс) в ознаменование того, что это первый элемент, полученный искусственно. Элемент 85 (экаиод, бывший алабамий) получили в 1940 г. Д. Корсон (D. Corson), К. Мак-Кензи (К. Mac-Kenzie) и Э. Сегре при бомбардиров- ке висмута а-частицами. Так, как это самый нестойкий из галоидов, его назвали астатином (хим. знак At), от греческого слова язтато; (нестойкий). Период его распада наполовину равен всего 7.5 часа. В 1942 г. его присутст- вие было обнаружено во всех трёх радиоактив- ных рядах—урана, тория и актиния [Карлик и Бернерт (Karlik, Bernert) в Вене]. Элемент 87 (бывший виргиний) был найден Маргаритой Перей М. (М. Регеу) в 1939 г. в Париже в качестве продукта распада актиния. Его на- звали актиний-К, но, по справедливому заме- чанию Панета, это название может быть от- несено только к данному изотопу, а потому М. Перей предложила для элемента 87 наз- вание франция (Fr.). Наконец, элемент 61 (бывший иллиний), согласно сообщению К. Корайелл (С. Coryell) на съезде Амери- канского химического общества в апреле 1946 г. в Атлантик-Сити, был получен во время работ над расщеплением урана. Он по- лучается при fi-распаде неодимия и сам пре- вращается в стойкий изотоп самария, распа- даясь наполовину в 3.7 года. Особого имели ему ещё не дали. К списку искусственно полученных эле- ментов следует отнести и 4 трансурановых элемента — 93, 94, 95 и 96 — нептуний, плу- тоний, америций и кюрий. Первым получен был нептуний, и на нём было установлено, что тут начинается новая серия редких зе- мель, по химическим свойствам близких к урану. Ныне известны 3 изотопа нептуния: Npw, распадающийся с выделением [1 -лучей наполовину в 2.3 дня; Np23B, выделяющий 8 -лучи и распадающийся наполовину в 2 дня, и Np 237, распадающийся наполовину в 2.25Х106 лет с выделением а-лучей. Первый из них, Np239, получается из урана-238, ко- торый при обстреле нейтронами даёт U239, а этот последний распадается (наполовину в 23 минуты), выделяя |3 -луч и образуя нептуний: U238 п-------. цКЭ X Np2?9 X Рц2.'9^ ([) Нептуний-239 при распаде образует плутоний, лр233 получается из урана-238 при об- стреле его дейтронами: и2гв + Н*------> Np238 + 2n. (II) Этот изотоп при распаде даёт плутоний-238: Мр2'8 ри*"8. (Ш) Изотоп Np 237 получается тоже из ура- на-238 при бомбардировке быстрыми нейтро- нами. При этом U238 поглощает один нейтрон и испускает два; получается U237, который распадается наполовину в 7 дней с выделе- нием fl-луча и образованием Np 237. U2'"8 Ч-п U237 + 2п. (IV) U2’7-^ Np237. (V) Выход последнего при расщеплении урана (с графитовой прослойкой) составляет около 0.1 % выхода плутония. Исследование несколь- ких сот миллиграммов чистого нептуния-237 показало, что в своих соединениях он явля- ется шести-, пяти-, четырех- и трехвалентным; 4 Природа.7№ 11, 1947 г.
50 Привода .1947 низшие окисли прочнее соответствующих урановых. Плутоний также получен в виде 3 изо- топов: Ри 23в, Ри 239 и Ри241. Первый из них (см. схему III) испускает а -лучи и распадает- ся наполовину в 50 лет. Третий, Ри241 полу- чается из урана-238 при бомбардировке очень быстрыми частицами гелия, испускает р-лучи и распадается, повидимому, довольно медлен- но, с образованием америция: U228 + Не*------ Ри241 + п. (VI) рц241 Am2« (VU) Наиболее важным является Ри 239, полу- чающийся по схеме (I) и распадающийся с выделением а-лучей наполовину в 24 000 лет. Он послужил материалом для атомной бомбы, был получен в очень больших количествах и хорошо исследован. Ввиду того, что 1 мг его в 1 минуту испускает 140 000 000 а-ча- стиц, работа с ним требует большой осторож- ности, и безопаснее брать для исследования не больше нескольких миллиграммов. В своих соединениях плутоний является также 6-, 5-, 4- и 3-валентным, причём низший окисел проч- нее уранового и нептунового. Плутоний най- ден и в природе — в смоляной руде и в кар- нотите (в концентрации, приблизительно, 10-14). Третий трансурановый элемент, 95, полу- чивший название америция (Ат), получен в конце 1944 г. Г. Сиборгом, Р. Джемсом и Л. Морганом (G. Seaborg, R. James, L. Mor- gan) в Чикаго. Он получается из урана по схемам (VI) и (VII), испускает q-лучи и распа- дается наполовину в 500 лет. В своих соеди- нениях, растворимых в воде, америций яв- ляется только трёхатомным. Недавно Б. Кен- нингему (В. Cunningham) удалось получить небольшое количество химически чистого аме- риция. Элемент 96, кюрий (Ст), был получен в 1944 г. Г. Сиборгом, Р. Джемсом и А. Гиорсо (A. Ghiorso) с помощью 60-дюймового цикло- трона по схеме: ри2’9 + Не*----> Ст242 + п. Кроме того, кюрий может быть получен из америция Путём сильного облучения нейтро- нами. При этом Ат241 поглощает нейтрон, переходит в изотоп Ат 242, а последний, рас- падаясь наполовину в 18 часов с выделением ? -лучей, даёт кюрий: Ат242 + п----->• Ат242 + 1- (IX) Am247 -U Cm242. 'X) Второй изотоп, Ст 240 образуется при бом- бардировке плутония-239 гелием при 44 мега- вольтах Ри239 + 2 Не* —> Ст240 + Зп. (XI) Чем выше энергия частиц гелия, тем больше атомов плутония разлагается по схе- ме XI, а не по схеме VIII. Ст 240 распадает- ся наполовину в 1 месяц, испуская а -лучи. Кюрий пока ещё не изолирован в чистом виде, что и понятно при кратком периоде распада обоих изотопов. Возможно, однако, что открыты будут и новые, более стойкие изотопы. Литература 1. Nature от 4 I 1947, письмо Панета. — 2. Chem. a. Eng. News, № 7, 431, 1947. — 3. Chem. a Eng. News, № 6,358, 1947, G. Sea- borg. ----- Ю. С. Залькинс). ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕН На страницах «Природы» уже упомина- лось о том, что фтористые соединения при- влекают всё большее внимание и начинают играть всё большую роль в промышленности. Весьма интересными свойствами обладает и новая пластическая масса, содержащая толь- ко углерод и фтор. Это полимер тетрафтор- этилена (так называемый тефлон), (CzF4)n. Сам тетрафторэтилен представляет собой газ, бес- цветный, без запаха, неядовитый, с т. кип. —78°. Он получается действием цинка на ди- фтордихлорметан '1] или путём пиролиза ди- фторхлорметана при 700° в серебряной трубке [2]. Полимеризацию проводят при 0—200° (лучше при 20—100°) в присутствии воды, щелочных веществ (вроде буры) и перекисей, например персульфатов [3] или при 55—240° и 68 атм. давления в присутствии воды и кис- лорода или органических перекисей [4]. Полу- ченный твёрдый полимер отличается порази- тельной стойкостью. Он не растворяется ни в одном из известных растворителей и даже не набухает в них. Кислоты (при 100°), дымящая серная кислота (при 300°), царская водка (при 50°), 50%-й раствор едкого натра (при 100°), перекись натрия или 5%-й раствор пер- манганата (при 100°), озон или 30%-я пере- кись водорода (при 25°) совершенно не дей- ствуют на политетрафторэтилен. Однако вода при температуре выше 200°, хотя и очень медленно, его разлагает, что надо иметь в виду в отношении возможности образования фтористого водорода при этих условиях. По- лимер не изменяется при 250° даже при дол- гом воздействии, при 300° через месяц его сопротивление на разрыв падает на 10—20%, при 390° начинается медленное разложение, ускоряющееся при 400°. При постепенном на- гревании полимер претерпевает резкое измене- ние при 320 — 327°: он становится прозрачным, из мелкокристаллического состояния перехо- дит в аморфное, не теряя формы и прочности. Пластинки полимера сохраняют гибкость при — 100°, но становятся хрупкими при —180° (в жидком воздухе). Все эти химические и механические свойства делают полимер ценным материа- лом для выделки клапанов, прокладок, труб; кроме того, политетрафторэтилен яв- ляется хорошим изолятором, а потому может найти применение и в электротехнике. Литература [1] Е. Locke, W. В го de, А. Неппе Journ. Am. Chem. Soc., 56, 1726, 1934. — [2] F. Downing, A. Benning, R. Mac- Harness, амер. пат. 2384821; Chem. Abstr., 1887, 1946. — [3] Brubaker, амер. пат. 2393967; Chem. Abstr., 3648, 1946. — 24] R. Joyce jr., амер. пат. 2394243; Chem. Abstr., 3648, 1946. — [5] M. Renfrew и E. Lewis. Ind. and Eng. Chem., 877, 1946. Ю. С. Залькино.
№ И Новости науки J>1 МИНЕРАЛОГИЯ НОВЫЕ ОПЫТЫ ПО ИСКУССТВЕННОМУ ПОЛУЧЕНИЮ КВАРЦА Удачные опыты искусственного получения кристаллов кварца из водного раствора, со- держащего метасиликат натрия и хлористый натрий при температуре в 300° при выдержке в несколько месяцев, как известно, были про- деланы итальянским минералогом Специа ещё в 1906 г. [*]. Непрерывно возрастающие требо- вания промышленности на кварцевое сырьё для пьезоэлектрических генераторов застав- ляют исследователей и сейчас работать над проблемой искусственного получения кварца. Намеченный Специа путь, однако, признаётся слишком длительным. Английские исследова- тели супруги Вустер сообщают о новых опы- тах выращивания кварца, проделанных в Бру- клинской кристаллографической лаборатории совместно с Исследовательской лабораторией Дженераль Электрик Компани [2]. Не указывая деталей процесса, они сооб- щают, что можно добиться превращения плав- ленного кремнезёма в кварц при нагревании его в растворе метасиликата натрия. Таким способом получаются хорошие, но пока ещё мелкие кристаллы кварца с обычной огранкой из положительного и отрицательного ромбо- эдров и призмы. Кристаллы вырастают в по- лостях исходного образца плавленного крем- незёма. Интереснее результаты оказываются, если подвесить на серебряной проволочке природ- ный кристалл кварца в растворе, содержащем примесь минерализатора (какого — остаётся в секрете), рядом с плавленым кремнезёмом. Кремнезём в таких условиях растворяется в течение нескольких часов, и его вещество откладывается на кристалле кварца, взятом в качестве зародыша. Обрастание зародыше- вого кристалла кварца идёт таким образом, что грани ромбоэдров вырастают гладкими, а грани призмы нередко получают форму друз. Грани положительного ромбоэдра при первом осмотре — ровные и стеклянно чистые — при более детальном изучении показывают тонко-черепичатое строение. Идентичность новообразуюшегося кварца с природным доказана сравнением их рентге- нограмм. Литература [I] G. Spezia. Atti R. Accad. Sci. Torino, 41 p. 158, 1906. — [2] Nora Wooster and W. A. Wooster. Nature, 157, № 3984, p. 297, 1946. Проф. Д. П. Григорьев. МИНЕРАЛЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПРИ ВЗРЫВАХ В РУДНИКАХ В северных предгорьях Алайского хребта, с юга ограничивающих чудесную Ферганскую долину, • имеется ряд месторождений минера- лов, содержащих сурьму. Наиболее известное из них находится у могильника Кадам-джай я Киргизской ССР. Месторождение представлено пластооб- разным рудным телом, в основном состоящим из кварца. Единственным рудным минералом отмечен сурьмяный блеск (Sb2S3); в небольших количествах встречены кальцит, барит, флю- орит и ряд окисленных сурьмяных минералов Кварц и сурьмяный блеск образуют роговико- вую брекчированную породу, называемую так- же кремнистой брекчией. Отчётливо наме- чаются две стадии формирования рудного тела. Первоначально рудные растворы мета- соматически ваместили мергелистые сланцы, затем образовавшаяся роговиковая кремнистая порода была раздроблена и вновь сцементи- рована гидротермальными образованиями того же состава. Сурьмяный блеск встречается то в виде крупных вытянутых кристаллов, достигающих нескольких десятков сантиметров длиной, собранных в красиво сочетающиеся агрегаты, то в виде мельчайших иголочек, пронизываю- щих вмещающий их жильный минерал. Вблизи поверхности, а также там, где рудная брекчия трещиновата и рассечена пло- скостями небольших сбросов, получают разви- тие продукты окисления сурьмяного блеска. Они обычно желтоватого, желтовато-кремово- го и белого цветов. Среди них определены валентинит (сурьмяные цветы Sb20s), сенармон- тит Sb2O3, сервантит (Sb2O3. Sb2O5), стибиоко- нит, сурьмяные охры и имеются другие, бли- же не изученные минералы. Все они запол- няют трещины, образуют псевдоморфозы по сурьмяному блеску и являются вторичными минералами гипергенного происхождения. Сре- ди вторичных минералов отмечается и керме- зит, который относят к минералам, образовав- шимся путём выветривания сурьмяного бле- ска, но с этим нельзя согласиться. Кермезит или пурпурная обманка, красная сурьмяная руда, принадлежит к оксисульфи- дам и имеет химический состав, отвечающий формуле 2Sb2S3 . Sb2O3. Он отличается от дру- гих сурьмяных минералов своим вишнёво-крас- ным цветом. Благодаря бросающейся в глаза яркой окраске, кермезит хорошо был знаком средневековым рудокопам Рудных гор Саксо- нии, и первое его научное описание дано ещё в 1779 г. Кермезит встречается почти во всех месторождениях сурьмяного блеска земного шара и считается, как и в Кадам-джае, ми- нералом поверхностного происхождения. Изучение условий, в которых в Кадам- джае встречается кермезит, привело меня к мысли о том, что естественные процессы по- верхностного выветривания никакого отноше- ния к его образованию не имеют. Этот мине- рал образуется в результате совершенно ино- го процесса. Кермезит, как правило, никогда не наблюдается в естествен- ных обнажениях, хотя площадь обнажений рудных тел достаточно велика; не наблюдает- ся он и при освежении обнажений или от- дельных штуфов и глыб молотком или кувал- дой. Не обнаруживается он также внутри крупных глыб,' взятых с различных горизон- тов месторождения. Но его вишнёво-красные налёты и тонкие корочки часто с ясно раз- личимыми пучками волосовидных кристаллов
52 Природа J947 всегда появляются на поверхности глыб, отор- ванных от коренных пород с помощью взрыва каким-нибудь взрывчатым веществом, напри- мер динамитом или аммоналом. Эти корочки никогда не проникают сколько-нибудь глубо- ко от поверхности глыбы. Что кермезит появляется в процессе взры- ва — автор проверил на опыте. Были отобра- ны образцы, в которых никаких налётов или корочек красного цвета не было. Отобранные образцы были уложены в штабель, внутри штабеля был заключён и взорван динамит. В результате на поверхности глыб, которые под- верглись действию взрыва, сурьмяный блеск покрылся вишнёво-красными новообразования- ми кермезита. Нет сомнения, что кермезит по- явился от воздействия высокой температуры и возникших при взрыве газообразных продук- тов — азотистых газообразных соединений, которые являются сильными окислителями. Таким образом, кермезит в Кадам-джае не является минералом, характерным для есте- ственной зоны выветривания сурьмяного блеска, а образуется лишь тогда, когда чело- век воздействует на руду месторождения те- ми или иными мощными силами, как, напри- мер, взрывчатым веществом. Повидимому, кермезит подобного проис- хождения имеется и во всех других место- рождениях, которые подвергаются действию взрывчатых веществ. Но не только сурьмяный блеск способен испытывать превращение при взрывах. Мине- ралы висмута, ртути и других элементов также могут изменяться в этих условиях. В частности самородная ртуть, отмечаемая в ряде киноварных месторождений, может быть является новообразованием при взрывах. Минералы, образованные на месторожде- ниях тем или иным воздействием человека, нельзя при генетической характеристике ме- сторождения отнести к группе поверх- ностного выветривания, так как в это понятие вложено представление о есте- ственных процессах. Минералы эти в место- рождении до вмешательства человека и не существовали. Поэтому надо выделить особую генетическую группу — хомогенных (от Ното—человек) минералов- zl. Ф. Соседка. ГИДРОЛОГИЯ РЕДКОЕ ЯВЛЕНИЕ ЛЕДОХОДА В ПОДПЕРТОМ БЬЕФЕ На р. Даугаве (Западной Двине) выше г. Риги ежегодно происходит необычное явле- ние: очень бурный весенний ледоход в под- пёртом бьефе гидроэлектростанции. Обычно, когда на реке строится гидро- станция, плотина подпирает вышележащую воду, превращая ближайший участок реки в своего рода озеро. Ледовые явления в этом озере-бьефе остаются весной спокойными, без угрозы сооружениям. Не так происходит на этой реке, в озере- бьефе, созданном Кегумской плотиной. Весной, когда Даугава вскрывается, боль- шие массы льда несутся с верхних частей реки в подпёртое озеро, которое не в состоя- нии спокойно разместить этот лёд. Возникают громадные нагромождения льда, и горы его движутся к сооружениям (фиг. 1—2). Надо во что бы то ни стало пропускать этот лёд через сооружения, не приспособлен- ные для такого необычного ледохода. Фиг. 1.
X» 1J Новости науки 53 2. Фиг. Происходит очень тяжёлая борьба чело- века с природой, где решающая роль принад- лежит науке. Но пример этот указывает также и на то, что не всё было правильно понято при соору- жении этой гидростанции. Отчасти это объ- ясняется недостаточными знаниями непосред- ственных проектировщиков и строителей, от- части недостаточным уровнем развития науки в годы создания этой станции. Сейчас — другое время. И этот реальный пример обязывает быть более внимательными к подобным вопросам, подходить к ним с дру- гой меркой, во всеоружии современной науки и техники. Сообщаем некоторые подробности относи- тельно реки и бьефа: длина подпёртого бьефа составляет 30—35 км, в зависимости от рас- хода воды; наибольшая глубина реки в под- пёртом верхнем бьефе составляет 18—20 м, а в зоне выклинивания подпора—от 3 до 8 м, в зависимости от расхода воды. Ширина реки до подпора в озере-бьефе составляла 200 — 300 м, ныне у сооружений — около 1 км. постепенно сходя к обычной величине в зоне выклинивания подпора. Лёд собирается в это оаеро-бьеф с выше- лежащего пространства реки длиной 300 — 400 км, т. е. примерно в 10 раз большего, нежели длина подпёртого бьефа, причём за время своего прохождения по реке лёд этот обычно не успевает ослабляться в прочности и уменьшаться в толщине. В связи с отсут- ствием поймы, либо незначительностью се, лёд обычно не разбрасывается по сторонам. Одновременно с энергичным движением льда интенсивно растёт паводок, который по- стоянно взвешивает лёд в случае, если он где-либо задерживается: на мели, у остро- вов, в поворотах и т. п. Все явления ледохо- да поэтому развиваются быстро и бурно. Тол- щина льда перед вскрытием доходит до 70— 80 ем, а ледовые нагромождения в развив- шемся ледоходе составляют 5—8—10 и более метров, соответственно обилию льда, глубине русла и интенсивности ледохода. Некоторые сведения об этих явлениях на- печатаны в «Wasserkraft und Wasserwirl- schaft», H. 6, 1943. Ледоходы 1941, 1945, 1946 и 1947 гг. наблюдал автор. Ф. И. Быдин. ГЕОФИЗИКА ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВОЗДУХА В СТРАТОСФЕРЕ КАК СЛЕДСТВИЕ НАГРЕВАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПЫЛИ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИЕЙ Среди геофизиков давно уже сложилось мнение, что в стратосфере отсутствуют вер- тикальные перемещения воздушных масс. Наблюдаемое изотермическое распределение температуры в этих слоях атмосферы под- тверждает такое мнение. Но за последнее время стали раздаваться голоса за возмож- ность вертикальных движений н стратосфе- ре, подтверждаемую рядом явлений, наблюдае- мых в этих слоях атмосферы. Движения, наблюдаемые в серебристых облаках, а также и в метеорных следах, по- казывают, что па этих высотах, порядка 70—100 км, вовсе не так «спокойно», как до- пускалось рядом теоретических предположении. Наглядным подтверждением этого могут слу- жить две фотографии следа болида, наблю- давшегося на Чукотке 19 октября 1941 г. Д. Дебабовым и приведенные в III томе «Успехов астрономических наук», в интерес- ной статье Е. Кринова о метеоритах. На фотографиях, снятых через полчаса
54 Природа 194Z друг за другом, видно, какие значительные перемещения за такой короткий промежуток времени могут происходить в верхних слоях атмосферы. На снимках серебристых облаков, по дан- ным И. С. Астаповича, удалось обнаружить циклоническое (вращательное) движение воз- духа на высотах порядка 75 км и на пло- щади 5 ХЮ1 км2, при скорости движения □коло 30 м/сек. Для объяснения возможности вертикаль- ных движений в стратосфере, недавно Л. Р. Ракиповой была выдвинута гипотеза нагрева- ния солнечными лучами космической пыли, взвешенной в стратосфере. Теоретические обоснования этой гипотезы были изложены ею в статье «О возможности влияния пыли на вертикальные движения воздуха и изотермию в стратосфере», помещённой в «Известиях Академии Наук СССР» (сер. географ, и геофиз., г. XI, № 1, 1947). В этом случае возникающие вертикальные перемещения могут не сопровождаться охлаж- дением, благодаря чему сохраняется вер- тикальная устойчивость атмосферы на высоте стратосферных слоёв, и в то же время имеют- ся вертикальные перемещения воздушных масс. Возможность нагревания воздуха как следствие нагрева солнечной радиацией кос- мической пыли подтверждается исследования- ми Кастрова в Саратове, который нашёл, что во время засух, когда в воздухе много взве- шенных пылинок, такой воздух, по сравнению с чистым, нагревается на несколько градусов выше. К такому же выводу приходит Дэрст, показавший, что в условиях Аравийской пу- стыни запылённый воздух нагрет более, чем чистый. Правда и те и другие наблюдения относятся к самым нижним слоям атмосферы, но имеются и косвенные указания, основанные на наблюдениях изображения звёзд, на то, что аналогичного рода процессы могут происхо- дить и в верхних слоях стратосферы. Для подтверждения своей гипотезы, Л. Р. Ракипова теоретическим расчётом подтверж- дает возможность возникновения вертикаль- ных движений в стратосфере при нагревании пыли солнечными лучами и показывает, что в стратосфере может находиться необходимое количество пыли. В своих расчётах Л. Р. Ракипова исходит из того предположения, что пылинка, находя- щаяся в стратосфере, поглощает падающую на нее радиацию и, что передача тепла от пы- линки к воздуху происходит путём молеку- лярной теплопроводности. Можно считать, что пылинка по отношению к окружающему воз- духу находится в тепловом равновесии, так как количество тепла, отдаваемое ею, • пред- полагается равным количеству тепла, полу- чаемому от солнца. Может ли в стратосфере находиться ко- личество космической пыли, необходимое для возникновения под действием солнечной ра- диации вертикальных перемещений? Изучив литературу по данному вопросу, Л. Р. Раки- пова приходит к выводу, что пыли в атмос- фере всегда достаточно, хотя цифры, давае- мые различными авторами, и сильно расходят- ся; так суточный приход для всего земного шара по Аррениусу равен 50 т, но даются цифры суточного прихода и в 6 т. Л. Р. Ракипова подсчитала, что для того, чтобы воздух начал перемещаться в вер- тикальном направлении под действием нагре- вания пылинок солнечной радиацией, необхо- димо, для высоты 30—70 км, наличие пыли- нок порядка 104 в одном кубическом санти- метре воздуха. Такое количество пылинок спо- радически в воздухе может быть, и потому наличие пыли может вызывать вертикальные движения. Наличие пыли, нагреваемой солнеч- ными лучами, может создавать в стратосфере и заметный суточный ход температуры воздуха. Гипотеза, выдвинутая Л. Р. Ракиповой для объяснения вертикальных движений в стратосфере, представляет большой интерес для изучения процессов, происходящих в верхних слоях атмосферы, но нуждается в дальнейшей разработке. Проф. Н. Н. Калитин.. СМЕРЧИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В пределах восточной части Сибирской лесостепи (Мариинская лесостепь Кемеровской области) мне лично за последние три года удалось несколько раз наблюдать смерчи. Если учесть наблюдения метеорологиче- ских станций и старожилов, то оказывается, что подобные явления в этой местности до- вольно часты. По нашим наблюдениям для отдельных пунктов этой территории характер- но, что смерчи наблюдаются даже при небольших ветрах, что говорит об особен- ностях здесь в циркуляции воздушных масс. 27 мая 1945 г. я проезжал по долине, что в южной части лесостепи у Кузнецкого Ала- тау. Погода была жаркая с ветром, однако не превышающим 4—5 м/сек. И вот над широкими полями долины поднялся пыльный смерч высотою до 200 м с диаметром столба 20 — 30 м. Колоссальный чёрный столб дви- гался в направлении с ЮЗ на СВ, было от- чётливо видно вихревое движение частей этого столба. Форма столба была близка к классической форме смерча: воронка в верх- ней части, некоторое утолщение у земли я более тонкая середина. Я наблюдал его в те- чение 20 минут, так медленно двигался столб по равнине. Затем он распался. Точно такое же явление я наблюдал на этой же долине и на следующий день. 9 июля 1945 г. по окраине этой обширной долины пронёсся смерч уже во время бури, кстати говоря, произведший на местное насе- ление очень большое впечатление. Во второй половине дня с юго-западной стороны надви- нулась грозовая туча, прошедшая довольно низко над горами и холмами, что находятся на западной и юго-западной границах долины. И когда туча появилась над долиной, образо- вался огромный смерч. Он был невысок (тучн шли низко), но сильно выражен в том смысле, что для зрителя казалось, что туча в виде воронки спустилась на землю и, буквально, метёт земную поверхность, как огромный хвост. Диаметр смерчезогр столба был (конечно, приближенно) до 30 м. И перед тем, как
№ И Новости науки 55 столб разорвался, он представлял собою сле- дующее: посередине столба появилась свет- лая полоса, как бы разделившая столб на две части. И движение частей смерча происходило не в порядке вращения вокруг оси столба, а потокообразно, т. е. от неба к земле и обратно. Смерч двигался по окраине долины, и когда навстречу попалось русло реки — он распался. Смерч безусловно обладал большой раз- рушительной силой, чем и вызвал внимание местного населения. По Западной Сибири (в степи и лесостепи) были в прошлом случаи больших разрушительных действий смерча, о чём население по рассказам помнит. Затем я лично наблюдал смерчи в той же волосе лесостепи около г. Мариинска, в част- ности 22 мая 1947 г. Столб пыли совершенно классической формы смерча поднялся на вы- соту до 300 м и держался, оторвавшись от земли, в воздухе в течение 15 минут. В июне 1947 г. во время грозы я шквала можно было наблюдать явление об- разования смерча: при прохождении грозовых •блаков началось быстрое вращательное дви- жение одного низко идущего облачка, и уже образовалась тёмная воздушная воронка. Но поверхность земли в этом месте покрыта кустарниковой растительностью и, фигурально говоря, не откликнулась на воздушный круго- ворот, Воронка поднялась вверх. Смерчи в описываемой части Сибирской лесостепи наблюдаются обыкновенно при южных и юго-западных ветрах. Уместно сказать, что юго-западные ветры имеют наи- большие скорости: так среднегодовая ско- рость по срочным наблюдениям в 1946 г. еоставляет 7 м/сек; большую повторяемость имеют шквальные ветры скоростью 5>10м/сек., е ними в среднем бывает до 15 дней в месяц, я до 5—6 дней бывает с ветрами >-15 м/сек. И. В. Зыков. БИОХИМИЯ НЕОБЫЧАЙНО БОГАТЫЕ ВИТАМИНОМ С ПЛОДЫ Плоды так называемой вишни из Вест- Индии (Malpighia punicifolia L.) исключитель- но богаты аскорбиновой кислотой. Незрелые плоды содержат в мякоти до 3300 мг%, а врелые — 1000 мг% аскорбиновой кислоты. Из 275 г сока выделено 1.5 г чистой кристал- лической 1-аскорбиновой кислоты (С. F. A s е- nio and A. R. Gazman. Science, 103. 2669, р. 219, 1946). С. О. Гребинский. ЭНЗИМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПОЛИСАХАРИДОВ Как показали исследования последнего времени, синтез полисахаридов в клетке про- исходит не в результате обратимого действия обычных карбогидраз (инвертаза, диастаз и пр.), а при участии особых ферментов фос- форилаз. Исходным наблюдением в этой об- ласти послужило открытие Парнасом в 1935 г. ['] фосфоролиза гликогена. Оказалось, что при распаде гликогена в животных тканях, вместо мальтозы или глюкозы, образуется глюкозо-1-фосфорная кислота. При воздей- ствии на раствор глюкозо-1-фосфата вытяжек, содержащих фермент, осуществлявший фос- форолиз гликогена и получивший название фосфорилазы, в 1939 г. был синтезирован гликоген [2—5]. Фосфорилаза крахмала об- наружена в клубнях картофеля и в горохе i3], и в настоящее время осуществлён синтез гликогена и крахмала из глюкозо-1-фосфата фосфорилазами из дрожжей [4], из животных тканей [5—’] и из растений [3. 9. п]. В от- личие от вытяжек, очищенные препараты фос- форилазы синтезируют только полисахарид с неразветвлённой цепью, типа амилозы. Во всех случаях синтез полисахаридов из глюкозо-1-фосфата происходит только в при- сутствии ничтожного количества (несколько миллиграмм) полисахарида, играющего роль катализатора. Полисахарид-катализатор пред- ставляет собой уже готовую, короткую це- почку, построенную из остатков глюкозы. К конечным группам катализатора последова- тельно присоединяются, наращиваются остатки глюкозы из раствора, соединяясь 1,4-а-глюко- зидными связями и образуя, при работе с очи- щенным ферментом, неразветвлённую цепь полисахарида [10]. Лучшим катализатором ока- зался амилопектин, действующий более ак- тивно, чем гликоген или амилоза, что, между прочим, указывает на глубокие различия меж- ду амилопектином и гликогеном. Инулин и кристаллические полисахариды оказались не- активными [22]. Фосфоролиз сахарозы был впервые обна- ружен учениками Парнаса [12] у бактерии Leu- conostoc mesenteroides. Позднее фосфорилаза сахарозы была выделена из бактерии Pseudo- monas saccharophilla и при помощи очищенно- го препарата фермента был осуществлён синтез сахарозы из глюкозо-1-фосфата и фрук- тозы [13]. Однако обнаружены также и пути синтеза высших полисахаридов, не связанные с фос- форилированием. Сюда относятся вызываемые бактериями превращения сахарозы в слизистые полисахариды. Из Leuconostoc mesenteroides выделен фермент декстран-сахараза, под влиянием ко- торого сахароза расщепляется с образованием фруктозы и слизистого полисахарида декстра- на [и, is]; л CjgHogOu —* (С„Н1ПОБ) п + л Св,Н13О6 Сахароза Декстран Фруктоза Под влиянием фермента из Aerobacter levanicum, организма, вызывающего броже- ние при солке огурцов, сахароза гидролизи- руется до глюкозы и фруктозы, причём часть фруктозы полимеризуется в Фоуктозид леван, с молекулярным весом до 2500 ['•—19]: п сахароза _► п глюкоза -f- — фруктозч -I- леван. Трисахарид раффиноза расщепляется ферментом с образованием дисахарида мелибиозы, фруктозы и левана. Дыхательные и гликолитические яды не влияют на актив- ность фермента, получившего название леван- сахараза.
56 Природа 1947 Таким образом, фосфорилирование являет- ся только одним из способов, используемых живой клеткой для синтеза макромолекул, относящихся к классу полисахаридов [16]. Синтезированные in vitro декстран и леван обладают теми же серологическими свойства- ми, что и природные полисахариды, образован- ные живой бактериальной культурой [и-!5], и представляют, поэтому, большой интерес для бактериологов. Обратимость ферментного действия обна- ружена у леван-сахаразы [20], но ещё не уста- новлена у декстран-сахаразы [”]. Ферменты типа декстран- и леван-сахара- зы, повидимому, существуют и в тканях выс- ших растений. Давно известно, что в разно- образных растительных тканях (листья табака, клубни картофеля и т. д.) при гидролизе крахмала всегда образуется сахароза, а не мальтоза. Предполагалось, что в этом случае сахароза образуется в результате вторичного синтеза из моноз [21]. Более вероятно, пови- димому, образование сахарозы при воздействии на крахмал ферментов типа декстран-сахаразы. Литература [11 Я. О. Парнас и Барановский. С. г. soc. biol., ПО, 3 — 7, 1935. — (2) A. Gre- en, G. Cori and С. Cori. J. Biol. Chem., 142, 447, 1942. — [3] C. Hanes. Proc. Roy. Soc., B. 128, 421; 129, 174, 1940, —[4] W. Kie- ssling. Bioch. Z., 302, 50, 1939. — [51 G. T. Cori, C. F. Cori and G. Schmidt. J. Biol. Chem., 129, 629, 1939.—[6] G. T. Cori and C. F. Cori. J. J iol. Chem., 135, 733, 1940. — [71 C. F. Cori, G. T. Cori and A. A. Green. J. Biol. Chem., 151, 39, 1943. - [8] G. T. Cori, M. A. Swanson and C. F. Cori. Federation Proc., 4, 234, 1945. - [9] W. H a w о r t h, S. Peat and E. Bourne. Nature, 154, 236, 1944. — [10] G. T. Cori, M. A. Swanson and C. F. Cori. Federation Proc., 4, 234, 1945.— [11] А. Кузин и В. Иванов. Биохимия, 10, 37, 1945. — [12] Б. Каган, Ш. Ляткер и Э. Церасман. Биохимия, 7,93, 1942.— [13] М. Dudoroff, N. Kaplar and W. Hassid. J. Biol. Chem., 148, 67, 1943.— [14] E. J. Hehre. Science, 93, 237, 1941; Proc. Soc. Exp. biol. and Med., 54, 18, 240, 1943.— [15] M. Stacey. Nature, 149,639, 1942.— [16] S. H estrin and S. A v i n e r i-S h a p i- ro. Bioch. J., 37, 450, 1943; 38, 2, 1944.— [171 E. J. Hehre. Proc. Soc. Exp. biol. and Med., 58, 219, 1945.— [18] S. A v i n e r i-S h a- p i г о and S. H e s t r i n. Bioch. J., 39,167,1945.— [19] E. J. H e h r e. J. Biol. Chem., 163, 221,1946. — [20] M. Doudoroff and R. O. Neal. J. Biol. Chem., 159, 585, 1945. — [21] С. П. Ко- сты чев. Физиология растений, ч. 1, 1937.— [221 Е. Pro ehl and Н. Day. J. Biol. Chem., 163, 667, 1946. С. О. Гребинский. АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА У ПЛЕСНЕВЫХ ГРИБОВ До последнего времени принималось, что бесхлорофильные растения лишены способ- ности образовывать витамин С или аскорбино- вую кислоту. В связи с этим выдвигались со- ображения, что приуроченность витамина С к зелёным растениям указывает на функцио- нальную связь аскорбиновой кислоты с про- цессом фотосинтеза и т. п. Недавно показано ['], что при прорастании конидиоспор Aspergillus niger при повышенной температуре, в питательном растворе, через несколько дней, образуется аскорбиновая кис- лота, наряду с лимонной и глюконовой. Аскорбиновая кислота образуется также и на растворах, содержащих вместо сахара глице- рин. Аскорбиновая кислота изолирована из питательных растворов в виде соединения с 2,4-динитрофенилгидраэином. Присутствие аскорбиновой кислоты в указанных условиях доказано также биологическими опытами со скорбутными свинками. Таким образом не только автотрофные, но и гетеротрофные растения способны образовы- вать и накапливать аскорбиновую кислоту. Приведенные опыты указывают также на род- ство аскорбиновой и лимонной кислот, обра- зующихся одновременно, подтверждая взгляды выдающегося советского микробиолога Бутке- вича [2], высказавшего предположение, что лимонная и аскорбиновая кислоты имеют об- щее происхождение. Литература [1] М. G е i g е г-Н uber und Н. Galli. Helv. Chim. Acta, 28,248, 1945.— [2] В. С. Бутке- вич. Док л. АН СССР, 18, 663, 1938. С. О- I'peouHCKuii. ПИТАНИЕ КУКУРУЗОЙ И ПЕЛЛАГРА Наблюдающееся при одностороннем пита- нии кукурузой заболевание пеллагрой объяс- нялось до сих пор только недостатком нико- тиновой кислоты у кукурузы [*]. Позднее бы- ло показано, что кукуруза содержит вещество, подавляющее рост у крыс, получающих ра- цион, бедный триптофаном. Прибавление к рациону никотиновой кислоты восстанавливало нормальный рост [2]. Эти наблюдения были истолкованы как доказательство нарушения баланса аминокислот и влияния кукурузы на бактерии кишечника [э]. С другой стороны, было высказано пред- положение, что пеллаграгенное действие ку- курузы может быть следствием наличия в ней специфического вещества, являющегося, воз- можно, аналогом никотиновой кислоты [4]. Недавно, путём экстракции хлороформом со щёлочью, удалось выделить из кукурузы вещество, тормозящее рост у мышей, не по- лучающих никотиновой кислоты. Кроме за- держки роста у мышей развивалась диаррея и покраснение кожи и языка, т. е. симптомы, характеризующие пеллагру. Прибавление к ра- циону никотиновой кислоты (0.2% к весу пи- щи) устраняло болезненные явления и восста- навливало рост. Описанное вещество, вызы- вающее симптомы пеллагры, относится к сла- бым основаниям и вызывает задержку роста у мышей при добавлении в количестве 1 мг к 100 г пищи [5]. Литература [1] W. R. А у кг о i d and М. S w a in i n a t- h a n. Indian J. Med. Res., 27, 667, 1940. — [2] W. А. К r e h 1, .Ц J. T e p 1 e у and C. A. El- v e h j e m. Science, 101, 283, 1945.—[3] W. A.
№ 11 Новости науки 57 К г е h 1, Р. S. S а г m a, L. J. Т е р 1 е у and С. A. Elvehjem. J. Nutrit, 31, 85, 1946. — [4] D. W. Woolley. J. Hol. Chem., 162. 179, 1946.—[5] D. W. W о о 11 e y. J. Biol. Chem.. 163, 773, 1946. С. О. Гребинский. ФИЗИОЛОГИЯ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПРОТОПЛАЗМЫ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ЖИДКОГО ВОЗДУХА Выяснение причин радиочувствительности клетки и механизма действия лучистой энер- гии на протоплазму занимает одно из цент- ральных мест среди вопросов, разрабатывае- мых современной радиобиологией, и вместе с тем является частью большой общебиологи- ческой проблемы, изучающей реакцию живого вещества на действие внешних агентов. Резкие различия в чувствительности к действию разных видов лучистой энергии у различных биологических объектов в настоя- щее время хорошо известны. Подавляющее большинство радиобиологи- ческих исследований связывает большую или меньшую чувствительность различных живот- ных и растительных клеток к действию лу- чистых агентов с различной интенсивностью протекающих в них процессов жизнедеятель- ности. Однако это представление нельзя при- знать достаточно обоснованным, поскольку не было экспериментов, в которых сопоставлялась бы чувствительность биологических объектов с нормальной жизнедеятельностью, с одной стороны, и лишённых обмена веществ — с другой, но обладающих одинаковой, неизменён- ной жизнеспособной структурой. Такую воз- можность даёт безвредное для клетки стекло- образное состояние протоплазмы, вызываемое глубоким охлаждением, при котором процессы жизнедеятельности почти мгновенно исклю- чаются [’]. В наших опытах I2—э]. путём сравнитель- ного изучения чувствительности клетки к ультрафиолетовому излучению икр-лучам радия при температуре жидкого воздуха (—192°С) и при комнатной температуре (20°С), анализировалась зависимость радиочувстви- тельности протоплазмы от наличия обмена веществ в момент освещения. Автора интере- совало также, не зависит ли от обмена и спе- цифичность биологического действия, харак- терная для разных видов лучистой энергии. В качестве объектов в первой серии этих опытов были использованы споры грибка Phycomyces nitens. Различия в способности спор к прорастанию являлись критерием сте- пени их повреждения при облучении. Споры в течение различных сроков освещались при комнатной температуре и при температуре жидкого воздуха. После окончания облучения споры высевались на жидкую питательную среду во влажные камеры, и затем велось наблюдение за их прорастанием. Опыты прежде всего выяснили, что температура жид- кого воздуха на последующее прорастание спор сколько-нибудь заметного влияния не оказывает. Воздействие ультрафиолетовых лучей и 3-лучей радия на споры показало, что ника- ких качественных различий (по всем доступ- ным для наблюдения показателям) между ростом Phycomyces, споры которого были облучены при температуре жидкого воздуха и при комнатной температуре, не обнаружено. Эти различия носят, повидимому, чисто коли- чественный характер, заключающийся в неко- тором снижении эффекта облучения при глу- боком охлаждении, причём это различие со- храняется независимо от дозы облучения. 3-лучи радия в своём действии на споры обладают рядом специфических особенностей, отличающих их от влияния на тот же объект ультрафиолетовых лучей. 3-лучи, даже в сравнительно малых дозах, вызывают уродства всех без исключения прорастающих спор. Ни- чего подобного при прорастании спор, осве- щённых ультрафиолетовыми лучами, не на- блюдается. Другая специфическая особенность влия- ния 3-лучей на споры Phycomyces связана с их способностью вызывать в клетках изме- нения, продолжающие прогрессивно разви- ваться после прекращения воздействия. Споры, сохранившие к концу облучения способность к прорастанию, вначале растут нормально и лишь впоследствии, на промежуточных ста- диях развития, прекращают рост и погибают; таким образом, в действии р-лучей на споры выявляется довольно продолжительное после- действие, которого нам не удалось обнаружить для ультрафиолетовых лучей. Как правило, большинство спор, сохранившее к концу ультрафиолетового облучения способность к прорастанию, образует по всем видимым показателям нормальный мицелий, а не поги- бает в процессе роста. Наконец, подвергшиеся воздействию 3* лучей споры Phycomyces оказываются неспо- собными сколько-нибудь существенно репари- ровать нанесённое им повреждение и погиба- ют. Напротив, споры, облучённые ультрафиоле- товым светом, способны заметно оправляться от нанесённого им повреждения. Указанные различия между действием 3 -лучей радия и ультрафиолетовых лучей на- блюдаются не только для спор Phycomyces, облучённых при комнатной температуре, но в полной мере свойственны также спорам, освещённым при температуре жидкого воздуха. Споры Phycomyces nitens представляют собой объект с крайне низким уровнем мета- болических процессов, поэтому относительно пониженная их радиочувствительность, а так- же сравнительно малые различия в чувстви- тельности к лучистой энергии между спорами, облучёнными при комнатной температуре и при температуре—1923С, можно было бы объяс- нять именно низким исходным состоянием жизненной активности. Следовательно, суще- ственно было бы изучить при этих же усло- виях сравнительную радиочувствительность объекта, обладающего резко отличной, повы- шенной интенсивностью обмена веществ. В качестве такого объекта исследования во второй серии опытов были использованы бак- терии, которым присуща, как известно, необы- чайно активная жизнедеятельность. В отноше- нии музейной культуры бреславльской палочки (В. paratyphi Breslau), так же как и в опытах
58 Природа 1947 со спорами Phycomyces, изучалась её чувстви- тельность к ультрафиолетовым лучам и к р- лучам радия при комнатной температуре и при температуре —192°С. Критерием степени по- вреждения бактерий являлись различия в их способности к размножению. Освещённые в течение различных сроков при комнатной температуре и при температуре жидкого воз- духа бактерии после окончания облучения высевались на агаровую среду; затем произво- дился подсчёт колоний бактерий, выросших за сутки при температуре 37°С. Анализируя действие глубокого охлажде- ния на бреславльскую палочку, автор прежде всего обнаружил, что после глубокого охлаж- дения способность к размножению сохраняет в среднем 65% клеток. Освещение бактерий ультрафиолетовыми лучами и р-лучами радия показало, что клетки, облучённые при комнатной темпера- туре и при температуре жидкого воздуха, не обнаруживают заметных отличий друг от друга и от контроля по своим морфологическим, серологическим, культуральным и биохимиче- ским свойствам. При комнатной температуре палочка Бреслау приблизительно в 80 раз бо- лее чувствительна к ультрафиолетовым лучам, чем споры Phycomyces. Это различие в чувствительности спор и бактерий к ультрафиолетовому излучению сохраняется и для температуры жидкого воз- духа. Различия в чувствительности бактерий и спор к р-лучам радия нам установить не удалось вследствие слишком больших разли- чий в условиях облучения. Изложенные эксперименты показали, таким образом, что: 1) ультрафиолетовое излучение и fs-лучн действуют на протоплазму как при комнатной температуре, так и при температуре жидкого воздуха. 2) Действие лучистой энергии на прото- плазму при температуре жидкого воздуха ока- зывается несколько ослабленным по сравнению ‘с таковым при комнатной температуре. Вели- чина ослабления степени повреждения при глу- боком охлаждении представляется независимой от дозы облучения. 3) Специфические различия в характере повреждения протоплазмы, вызванном ультра- фиолетовыми лучами и 3 -лучами, в одинако- вой мере имеют место как при облучении при комнатной температуре, так и при температуре жидкого воздуха. 4) Биологические объекты, обнаруживаю- щие резкие различия в чувствительности к лучистой энергии при нормальных физиоло- гических условиях, в той же степени различа- ются по своей радиочувствительности и при температуре жидкого воздуха. Эти материалы показывают, что в основе повреждения живого вещества лучистой энергией лежат, повидимому, чисто фотохими- ческие реакции. Компоненты протоплазмы, быть может белковые, подвергающиеся воздействию лучистой энергии и обусловливающие повреж- дение в клетке, изменяются под действием лучей одинаково как в случае наличия актив- ного обмена веществ, так и при выключении его глубоким охлаждением. Количественная разница в действии уль- трафиолетовых лучей и ?-лучей радия на споры Phycomyces и на бактерии при комнат- ной температуре и при температуре жидкого воздуха может быть объяснена некоторым уменьшением выхода элементарного фотохими- ческого процесса при понижении температуры. Оно происходит вследствие уменьшения энер- гии внутримолекулярных колебаний, выражаю- щемся в обычно наблюдаемом сужении полос поглощения вещества и некотором смещении их максимумов в сторону коротких волн. Постоянство же отношений степени поврежде- ния при комнатной и при пониженной темпе- ратурах при различных количествах освеще- ния является следствием фотохимического закона Эйнштейна. Таким образом, обычно наблюдаемое сов- падение высокого уровня процессов жизне- деятельности и высокой чувствительности обу- словлено взаимосвязанностью высокого обмена веществ с химически реакционной лабильной протоплазмой. Вместе с тем, обмен веществ, кроме репарационных и адаптационных про- цессов в клетке, обусловливает также разви- тие и биологическое проявление нарушений, возникших в повреждённой системе. Литература [1] В. Lu yet and Р. G е h е n i о. Life and Death at Low Temperatures. Biodyna- mica. Normandy, Missouri, 1940.— [2] Э. Гра- ев с к и й. Действие ультрафиолетовых лучей при температуре жидкого воздуха и при ком- натной температуре на споры Phycomyces nitens. ДАН СССР, 53, 9, 849, 1946. - [3] Э. Г р а е в с к и й. Исследования по глу- бокому охлаждению протоплазмы (Диссерта- ция). Л., 1946. Э. Я- Граевский. МИКРОБИОЛОГИЯ НОВЫЙ ВАРИАНТ «ЧАШЕЧНОГО» МЕТОДА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ГРИБОВ Первые шаги в разработке «чашечного» метода для изучения антагонизма микробов были сделаны ещё Гарре [3] в 1881 г. Он на- носил на поверхность пластинки питательного агара или желатины в чашки Петри парал- лельные или расходящиеся от центра радиаль- ные штриховые посевы двух микробных куль- тур — одну в качестве антагониста, дру- гую — тест-объекта. Однако метод Гарре не получил достаточного распространения, так как подчас количество продуцируемого анта- гонистом антибиотического вещества при штриховом посеве было во многих случаях явно недостаточно для оказания должного эффективного влияния на рост и развитие тест-культуры. Значительно позже, в 1904 г., Фрост И вновь использовал «чашечный» метод для изучения антагонистических отношений как между грибами, так и между грибами и бак- териями. В отличие Гарре, Фрост произво- дил вначале сплошной засев тест-культурой
№ 11 Новости науки 59 всей поверхности агаровой пластинки, а за- тем поверх наносил поперёк чашки штриховой чосев культуры-антагониста. Этот метод, так же, как и первый, не оправдал себя в доста- точной степени. Не учитывалось то обстоя- тельство, что при одновременном засеве обеих культур, в частности гриба и бактерий, раз- витие тест-бактериальной культуры произой- дёт раньше, чем гриб-антагонист проявит себя как активный продуцент антибиотического вещества и тем самым пагубно повлияет на рост бактерий. Как стало известно из после- дующих исследований грибов-антагонистов, у них почти не наблюдается проявления анти- биотических свойств в первые сутки их раз- вития. Следует указать, что в своё время сам Гарре подметил этот недостаток в своём ме- тоде и в целях его улучшения предложил ввести так называемые последовательные за- севы антагониста и тест-организма, т. е. сперва на поверхность агара засевается анта- гонист, который развивается в течение опре- делённого времени и тем самым успевает обогатить среду антибиотическим веществом; затем антагонист механическим путём удаляет- ся с поверхности агара, и последний вновь засевается, но уже тест-культурой. Совершен- но очевидно, что если мицелий гриба-антаго- ниста проник глубоко в агаровую пластинку, то этим методом в данном случае пользовать- ся было невозможно. Мак-Лоуд и Гавеплок ;•] предложили свой вариант «чашечного ме- тода». Они вначале выращивали на агаровой пластинке культуру антагониста, а после того, как культура хорошо разрасталась, до- бавляли поверх неё новый слой агара, который при этом засевался тест-^ультурой. Однако в случаях, когда грибы образовывали мощное разрастание воздушного мицелия, затрудня- лась диффузия антибиотических веществ с нижнего в верхний слой агара. Изучая действие антибиотической суб- станции плесени из рода Penicillium Link на микробную флору, Флеминг [2] также исполь- зовал «чашечный» метод, но, учитывая недо- статки, принципиально его изменил. Главные черты предложенного Флемингом метода заключались в следующем: гриб пред- варительно выращивался на жидком субстра- те; через определённый промежуток времени, примерно на 7-ые—8-ые сутки, гриб отделялся от культуральной жидкости, и последняя уже исследовалась на наличие в ней антибиотиче- ского вещества. Для этого в чашке Петри, заполненной питательным агаром, вырезался продольный желобок и заполнялся смесью исследуемой культуральной жидкости с рас- плавленным агаром. После застывания агаро- вой смеси в желобке, Флеминг наносил на по- верхность агара этой чашки различные тест- культуры, в виде штриховых посевов, распо- ложенных перпендикулярно к продольной оси желобка. Чашка помещалась в термостат, и через одни сутки производилась оценка полу- ченных результатов. По наличию или отсут- ствию роста бактерий судили о способности продуцирования грибком антибиотического ве- щества. Позже этот метод, без значительного из- менения его принципа,' был усовершен- ствован Гетли [6], хотя последний в известной мере воспроизвёл «чашечный» метод, который в 1931 г. Реддиш [|0] разработал для качест- венного испытания антимикробного действия жидких химических антисептиков. Гетли уста- навливал на поверхность питательного агара в чашке Петри небольшие стеклянные или фарфоровые кольца-цилиндрики. Агар предва- рительно засевался тест-бактериальной куль- турой. В цилиндрики вносились испытуемые культуральные жидкости, и по размерам об- разовавшихся зон задержек роста бактерий вокруг цилиндриков оценивалась с количест- венной стороны антибактериальная активность этих исследуемых жидкостей. В настоящее время описано много раз- личных методов определения степени насы- щения растворов антибиотическими вещества- ми. Томас [12], Холден [1] и Фостер [3] пред- ложили использовать различные модификации «чашечного» метода для выяснения степени антибиотической активности исследуемых раст- воров или культуральных жидкостей. Нам представляется, что попытки исполь- зовать «чашечный» метод для определения степени концентрации антибиотических ве- ществ в жидкостях не могут увенчаться пол- ным успехом в смысле получения точных количественных результатов. В этом отноше- нии можно сослаться на детальные исследо- вания техники определения антибактериальной активности культуральной жидкости, осуще- ствлённые в 1944 г. Шмидтом [**], который ука- зал, что результаты при использовании «ча- шечного» метода для определения количества антибиотического вещества в растворах, куль- туральных жидкостях и т. п. зависят от мно- гих причин, в частности от размера слоя ага- ра в чашке, pH среды, качества агара, ско- рости диффузии антибиотического вещества, от характера поверхности края отпиленных стеклянных цилиндриков ит. д. Несомненно, что при применении метода биологического титрования (или серийных разведений) воз- можно сравнительно более точно определить концентрацию антибиотического вещества в исследуемой жидкости, выражая это коли- чество принятыми оксфордскими или други- ми единицами. Применение же «чашечного» метода яв- ляется весьма ценным, главным образом, для целей детального изучения антибиотических свойств исследуемых организмов в процессе их роста на твёрдых искусственных средах. При этом имеется возможность выявить ряд дополнительных фактов антагонизма микроор- ганизмов, обычно ускользающих от наблюде- ния при исследовании только их культураль- ных жидкостей. Помимо того, при осуще- ствлении задачи просмотра многих видов орга- низмов из различных групп грибов с целью выявления их антибиотической активности, упрощение методики исследования имеет боль- шое практическое значение. Вместо двухэтап- ности в постановке опыта, при котором вна- чале организм выращивается на жидком суб- страте, а затем для выяснения его антибиоти- ческих свойств исследуется его культуральная жидкость (метод Флеминга и его модифика- ции), можно осуществить одноэтапное иссле- дование, при котором исследуемый организм выявит свою антибиотическую активность в
60 Природа 1947 процессе своего роста на агаровой пластинке в чашке Петри. Следует учесть что имеется довольно обширный ряд грибов (из древоразрушающих) сферопсидных, меланкониевых, сумчатых и др.), трудно выращиваемых или совсем не растущих на жидких средах, и поэтому почти единственным приёмом исследования антибио- тической активности является выращивание их на твёрдых средах. Вилкинс и Гаррис [IS], изучая грибы, трудно выращиваемые на жид- ких средах, предложили свой вариант «ча- шечного» метода для выявления у них анти- биотических свойств. Они вначале выращивают эти грибы на искусственных твёрдых средах в течение от 10 до 14 суток, после чего от- секают кусочек этой среды в виде диска и вместе с грибницей исследуемого гриба пере- носят в другую чашку Петри с ещё не сов- сем застывшим расплавленным агаром, причём последний предварительно засеваетсяШбактери- альной тест-культурой. Через сутки произво- дится оценка результатов по появлению зоны задержки развития тест-культуры вокруг диска. Другие исследователи — Рейпер, Але- ксандр и Когиль [9] — также пользовались в своих исследованиях подобным методом. Они вырезали кусочки среды с выращенным на них грибом и вкладывали их в заранее при- готовленные ямки новой агаровой пластинки, предварительно засеянной тест-культурой. Од- нако, как показали многочисленные опыты, зо- ны, возникающие вокруг этих кусочков среды с грибом, были часто очень незначительны по размерам, неярко выражены и тем самым давали мало основания для убедительного суждения об антибиотической активности ис- следуемых организмов. При таких условиях опыта, большинство впервые исследуемых гри- бов могут весьма легко оказаться неактивны- ми в оценке их антибиотических свойств. Если у Рейпера и др. при использовании своего метода получались положительные ре- зультаты, то их можно отнести лишь к тому обстоятельству, что авторы исследовали, главным образом, активные штаммы известных антагонистов из группы Penicillium notatum и Р. chrysogenum. И не случайно, что свой ме- тод они применяли преимущественно в изуче- нии естественных вариаций количественного образования пенициллина различными штамма- ми вышеуказанных групп. Кроме того, в при- менении этого метода встречаются значитель- ные трудности в отношении соблюдения тща- тельной чистоты (стерильности) опыта. При отсечении кусочков агара с грибом из одной чашки Петри и последующем переносе их в другую чашку возникает возможность загряз- нения среды посторонней флорой. В своих многочисленных исследованиях антагонизма грибов Ваксман ['«] разработал иной вариант «чашечного» метода, который в известной степени более удобен в применении, нежели метод Рейпера и др. Ваксман предло- жил исследуемый в качестве антагониста ор- ганизм предварительно выращивать в обычной бактериальной пробирке на прямом столбике питательного агара. Через определённый про- межуток времени, после того как гриб доста- точно развился, столбик агара осторожно из- влекается из пробирки в стерильную чашку Петри и затем разрезается поперёк на отдель- ные диски, которые переносят на поверхность агаровой пластинки, предварительно засеянной тест-культурой. После суточного пребывания чашки Петри в термостате при 28 — 37° произ- водят, так же как и во всех предыдущих случаях, измерение возникших зон задержек развития тест-культуры вокруг дисков на агаровой пластинке. Величина диаметра зоны пропорциональна количеству выделенного в среду антибиотического вещества. Кстати, Ваксман также использовал свой метод, подобно Рейперу, главным обра- зом для определения количества пенициллина, образуемого разными штаммами Р. notatum. Значительное уточнение в применении этого метода предложила Конокотина (ка- федра микробиологии проф. П. Н. Кашкина в Ленинградском фармацевтическом институте) [7]. Она методически уточнила, из каких частей столбика агара следует вырезать диски для исследования содержания в них антибиотических веществ. Указанные выше «чашечные» методы Вил- кинса, Рейпера и Ваксмана в принципе сход- ны между собою, и, несомненно, при их при- менении дают положительные результаты в случаях испытания и сравнения между собою отдельных активных штаммов плесеней, глав- ным образом, из группы Penicillium notatum и Р. chrysogenum. Однако слабые по актив- ности штаммы плесеней из этой же группы, даже при применении в исследовании лучшего варианта этого метода, уточнённого Коноко- тинон, или незначительно или почти совсем не проявляют себя как антагонисты. Главный недостаток «чашечных» методов, состоит в том, что у всех их без исключения, для исследования антибиотических свойств антагониста берутся небольшие проросшие грибом кусочки среды в виде столбика, диска и т. п., в которых подчас содержится совсем недостаточное количество антибиоти- ческих веществ, особенно у слабоак- тивных штаммов. Поэтому кусочки, перенесённые на пластинку агара, засеянную тест-культурой, иногда не в состоянии обра- зовать вокруг себя отчётливые зоны задер- жек развития роста бактерий. Надо иметь в виду, что эти же самые малоактивные штам- мы, при исследовании другими методами, проявляли отчётливо свою антибиотическую сущность. Таким образом, если «чашечные» методы остаются пригодными для осуществления се- лекционных исследований, ограничивающихся задачей отбора наиболее активных штаммов, главным образом из группы штаммов того или другого вида, проявившего себя в целом как сильный антагонист, то для целей выявления новых антибиотиков из самых различных групп низших и высших грибов эти методы недостаточно эффективны. Пользуясь в иссле- дованиях только ими, можно иногда прогля- деть наличие антибиотических свойств у впер- вые изучаемых форм грибов. Следует при этом учесть, что вопрос, касающийся выясне- ния степени распространения антибиотических свойств в грибной флоре, независимо от их мощности и специфических качеств, имеет
№ 11 Новости науки 61 не только практическое, но и общебиологи- ческое значение, раскрывающее одну из ин- тересных сторон жизни грибов в природе. Ставя перед собой задачу просмотра мно- гочисленных представителей грибов для обна- ружения у них антибиотических свойств, мы столкнулись с необходимостью избрания тако- го «чашечного» метода, который способство- вал бы выявлению малейших проявлений этих свойств у исследуемых организмов. От- меченные выше недостатки «чашечных» мето- дов, казалось, лишали нас возможности их применения для разрешения этой задачи. Но и другой известный метод — биологического титрования — также не мог быть успешно использован по ранее изложенным нами при- чинам, в частности из-за отсутствия способ- ности у большой группы грибов произрастать и развиваться на жидких субстратах и т. д. Кроме того, нельзя игнорировать то положи- тельное свойство «чашечного» метода, что он позволяет экспериментатору наблюдать все особенности возникающих взаимоотношений между испытуемым организмом-антагонистом и тест-культурой. Вследствие этого мы избра- ли для осуществления наших исследований «чашечный» метод, однако были вынуждены повысить его чувствительность при выявлении антибиотических свойств у разных грибов, могущих произрастать на искусственных сре- дах. При разработке нового варианта «ча- шечного» метода мы пытались достичь сле- дующего: 1. Создать максимально благоприятные условия как для развития организма — проду- цента антибиотического вещества, так и для культуры, используемой в качестве тест-объ- екта. В частности, при изучении грибов как антибиотиков, выяснилось, что невозможно из- готовить искусственную питательную среду, в равной мере благоприятную как для развития грибов, так и для бактерий. Помимо того, для их роста подчас необходима различная температура. 2. Достичь наиболее отчётливых резуль- татов при выявлении антибиотических свойств исследуемых организмов. 3. Усовершенствовать метод таким обра- зом, чтобы он был несложным и удобным в применении. Описываемый нами вариант «чашечного» метода осуществляется в одной чашке Петри. В отличие от методов, рекомендуемых Вил- кинсом, Рейпером и Ваксманом, мы предва- рительно не выращиваем исследуемого гриба отдельно, в другой посуде, и поэтому осво- бождены от добавочной операции, состоящей в переносе вырезанных кусочков среды с грибом на другую пластинку агара. Перед началом осуществления нашего опыта мы вкладываем в обычную чашку Пет- ри стеклянную пластиночку, вырезанную из оконного стекла. Длина и высота пластинки почти равны диаметру и высоте внутренней поверхности нижней крышки. Пластинка встав- ляется поперёк дна крышки. Для придания устойчивого положения она на одном конце закрепляется металлической прокладкой из листовой латуни или алюминия или при их отсутствии небольшими кусочками асбеста (фиг. 1). В таком виде чашка с установленной в ней пластинкой стерилизуется обычным пу- тём — сухим жаром в пастеровской печи. Затем одна половина разделённой чашки заливается расплавленным питательным ага- ром (сусло-агаром, пшеничным агаром, агаром Чапека или др.), пригодным для роста гриба Лучше вначале влить в чашку небольшое ко- личество расплавленного агара, примерно Фиг. 1.Д—чешка Петри, разделённая на две части стеклян- ной пластинкой, вставленной внутри нижней крышки; Б — два варианта металлических прокладок для за- крепления стеклянной пластинки в чашке Петри. 3 мл, для того, чтобы залить отдельные ма- ленькие щели, которые могут быть между нижним краем стеклянной пластинки и дном чашки Петри.1 После того, как щели будут закрыты застывшим агаром, следует влить остальную порцию агара, которая обычно рав- на 7 мл. Культуру исследуемого гриба можно внести в агар перед его заливкой в чашку Петри или после. Чашка помещается в термостат при тем- пературе 25 — 28°, наиболее благоприятной для развития гриба. На 7-ые — 8-ые сутки, после достаточного разрастания гриба, чашка Петри освобождается от стеклянной пластин- ки, разделявшей её на две равные части. Вместе с пластинкой удаляется и металличе- ская прокладочка. После этого на другую, свободную, поло- вину чашки выливается новый стерильный питательный агар, но пригодный уже для роста той бактериальной культуры, которая будет использована в данном случае как тест- объект. На эту вторую половину чашки агара разливается ровно столько, сколько было ис- пользовано для заливки первой половины, так чтобы уровень агара во всей чашке был оди- наков. Поверхность второй половины агаровой пластинки не сразу засевается тест-культурой, а только спустя 25—30 часов после дополни- тельного пребывания чашки в термостате при прежней температуре. В течение этого срока исследуемый гриб как и прежде продолжает нормально развиваться и функционировать на своей половине чашки Петри. Гифы его за такое небольшое время, как правило, не успе- вают прорасти в новую порцию агара, разли- того на другой половине чашки Петри, так как эта неблагоприятная в питательном отно- шении новая среда не даёт возможности грибу 1 Заливку щелей приходится производить, главным образом, у чашек Петри с неровным дном.
62 Природа 1947 е короткий промежуток времени приспосо- биться к ней и разрастись на её поверхности. Это особенно наглядно происходит, если мы на вторую половину чашки Петри вносим обычный слабощелочной мясопептонный агар, пригодный для роста бактериальных культур. Однако, если поверхность мясопептонного ага- ра остаётся свободной от роста гриба, то иначе обстоит дело с насыщением его различ- ными веществами, продуцируемыми грибом- антагонистом. Прилитый, в своё время, рас- плавленный мясопептонный агар тесно смы- кается со старой частью агаровой пластинки, на которой развился гриб. Между ними уста- навливаются нормальные диффузионные про- цессы. Многие продукты метаболизма гриба энергично диффундируют в новую половину агаровой пластинки. Однако следует учесть то обстоятельство, что скорость диффузии разных антибактериальных веществ в водно- агаровом слое совершенно различная. Это наблюдение подтверждено также в недавно вышедшей работе шведских исследователей Викэна и Эблома [16] при изучении ими анти- бактериальных свойств у шведских гимено- мицетов. Как показали наши опыты, срок 25 — 30 часов вполне достаточен для обильного насыщения мясопептон- ного агара теми антибиотическими веще- ствами, которые образовал гриб-антагонист на своей среде (сусло-агар, агар Чапека и т. п.) за всё предыдущее время своего развития. Введение этого обязательного условия, обеспечивающего предварительное насыщение предназначенной для выращивания бактериаль- ной тест-культуры питательной среды анти- бактериальным веществом, продуцируемым ис- следуемым грибом-антагонистом, — является одним из самых существенных моментов в предлагаемом нами «чашечном» методе. По- следнее обстоятельство не фигурирует ни в одном из ранее предложенных методов. Вилкинс, Рейпер, Ваксман и другие авто- ры, предлагая использовать отдельные неболь- шие кусочки агаровой среды, проросшие гри- бом, для исследования в них содержания антибиотических веществ, тем самым ограни- чивают возможность получения достаточно эффективных результатов. Последние зависят, как это мы отмечали выше, от того незначи- тельного количества антибиотического ве- щества, которое подчас находится в малень- ких кусочках агара. Следует иметь в виду, что грибы, находящиеся на кусочках, после переноса их в другую чашку Петри, где они укладываются на питательную агаровую пла- стинку, уже предварительно засеянную бакте- риальной культурой (гноеродным золотистым стафилококком или кишечной палочкой), резко прерывают своё развитие, так как чашка сра- зу же помещается в термостат при темпера- туре 37 — 38°, пригодной для роста патоген- ных микробов и совершенно приостанавливаю- щей развитие грибов. Вследствие этого воз- никающие эоны угнетения или задержки роста бактериальных тест-культур вокруг кусочков среды с грибом могут образоваться лишь за счёт диффузии того сравнительно незначи- тельного количества антибиотического вещест- ва, которое заключалось в них до переноса иа агаровую пластинку, засеянную бактериями. В нашем опыте, среда, предназначенная для засева бактериальной тест-культурой, на- сыщается не только за счёт диффузии того количества антибиотических веществ, которое накопилось в пластинке агара, проросшей гри- бом (кстати, занимающей целую половину всей чашки Петри), но и за счёт дополнитель- ного образования этого вещества, обусловлен- ного дальнейшим нормальным существованием гриба в течение последних 25 — 30 часов, до того, пока чашку не переместят в новые тем- пературные условия, пригодные уже для раз- вития патогенных микробов и непригодные для гриба. Как указано выше, среда, предназначен- ная для роста тест-культуры, засевается бак- териями через 25 — 30 часов после того, как её в расплавленном виде влили на свободную половину чашки Петри.1 Этого времени до- статочно, чтобы происходящие в чашке диф- фузионные процессы могли перенести анти- биотические вещества из старой среды, проросшей грибом, в новую среду, где будет испытан рост бактериальной культуры. Таким образом в нашем опыте мы пре- дусмотрели наибольшую возможность насыще- ния антибиотическими веществами среды, предназначенной для выращивания тест-куль- туры. Поэтому возникающие зоны задержек роста бактерий под влиянием гриба отличают- ся ясностью в очертаниях и значительными размерами (фиг. 2). Нередки случаи, когда зоны простираются почти по всей половине поверхности чашки Петри. Помимо того, удаётся очень хорошо наблю- дать различные оттенки взаимоотношений между грибом как продуцентом антибиотиче- ского вещества и бактериальной культурой как тест-объектом. Так, например, в одних случаях мы отмечали возникновение обычных зон полного прекращения развития бактериаль- ной тест-культуры вблизи грибницы гриба (фиг. 2, Z и ZZ), в других—лишь только заметное ослабление, а не полное прекращение её роста (фиг. 2, III) и, наконец, в отдельных случаях наблюдали глубокое изменение куль- туральных признаков бактериального налёта (изменение в цвете, прозрачности и т. п.). Бактериальные клетки также в этих случаях были по-разному изменены. Сравнительно высокая чувствительность нашего опыта в отношении выявления анти- биотических свойств грибов может быть под- тверждена следующим примером. В недавно законченной работе Б. П. Василькова, Е. Г. Мулярчик и А. Ф. Солькиной [1Э], испытавших группу культур высших базидиальных грибов по методу Рейпера и Александера [9], отме- чено, что известный дереворазрушающий гриб Coniophora cerebella Pers, не обладает анти- биотическими свойствами. Наши исследования, проведенные по описанному выше методу, по- казали, что он является организмом, проду- цирующим антибактериальные вещества, за- держивающие рост Грам-положительных (Staph, aureus) и Грам-отрицательных (Е. coli) форм микробов. Причина расхождения этих 1 Для засева использовались односуточные бактериальные культуры, выращенные на мясопептонном агаре.
№ 11 Новости науки 63 данных, возможно, зависит, по нашему мне- нию, от различных применённых методов в испытании гриба^ . Л 1. Дальнейшее- усовершенствование описы- ваемого метода'позволило нам в одной чашке Петри не тольйо наблюдать отношение гриба к одному виду бактерий, но, не снижая ка- чества исследований, фиксировать отношение гриба к двум видам микробов одновременно. Фиг. 2. Фотографии трёх чешек Петри при испытании антибактериального дей- ствия грибов новым „чашечным* методом (первый вариант). А — рост культуры гриба-антагониста; А — рост бактериальной тест-культуры; S —зона прекращения роста бактерий; Г — эона слабого роста бактерий. Фиг. 3. Л — чашка Петри, разделённая ня три части двумя стеклянными пла- стинками; Б—металлическая прокладка, используемая для закрепления двух сте- клянных плас 1 инок в чашке Петри. окрашивающимся и неокрашивающимся во Граму. Последнее обстоятельство, как изве- стно, имеет принципиальное значение в оценке антибактериального спектра испытуемого ор- ганизма. Для осуществления второго варианта на- шего метода мы устанавливаем в чашке Пет- ри две стеклянные пластинки таким образом, чтобы они разделили её на три части (фиг. 3). Среднюю часть чашки заполняем средой, при- годной для роста гриба, а две боковые — для бактерий. Далее опыт проводится как и в первом случае. На фиг. 4 изображены две чашки Петри, в которых исследуются грибы- антагонисты по второму варианту нашего ме- тода. Предлагаемый нами метод несложен в ра- боте и, как показали опыты, достаточно эф- фективен для тонкого выявления антибакте- риальных свойств у различных групп грибов. Выражаем надежду, что при соответствую- щем изменении мы сможем также применить его для выявления и изучения явлений анта- гонизма между грибами. В заключение приношу признательность за ценные советы д-ру б. н. Н. И. Васильев- скому и д-ру мед. и. П. Н. Кашкину. Литература [1] L. S. С h о 1 d е п. Journ. bact., 47, 4, 402, 1944. — [2] A. FI е m i n g. Journ. path, and bact., 35, 831, 1932; Brit. med. Journ., 2, 386, Sept. 13, 1941; Lancet, 1, 732, 1942; Brit. med. Journ,, 2, 654, 1943,— [3] J. W. Foster, W. Jackson a. H. B. Woodruff. Journ. biol. chem., 48, 3 723, 1943. — [41 W. D. Frost. Journ. infect, dis., 1, 599, 1904.— [5] С. Паггё. Centralbl. f. bakterlol., 2, 312, 1887. — [61 N. G. H e a 11 e у Biochem. Journ., 38, 1, 61, 1944. — [7] А. Г. Ко- но к о т н на. Предварительное сообщение на заседании секций общей, промышленной и с,-
64 Природа 1947 Фиг. 4. Фотографии двух чашек Петри при испытании антибактериального действия грибов вторым вариантом „нашего" метода- А — рост бактериальной культуры кишечной палочки (Е. coli); Б — зона прекращения роста кишечной палочки; В — рост культуры гриба-антпгонистя; Д—зона прекращения роста гноеродного взолоти- стого стафилококка (Staph, aureus); Г —рост культуры стафилококка. х. микробиологии Ленинградского общества, микробиологов, эпидемиологов и инфекциони- стов 23 марта 1947. — [8] J. W. McLeod а. Р. Govenlock. Lancet, 200, 900, 1921. — {9] К. В. Raper, D. F. А 1 е хап d ег а. R. D. С о g h i 11. Journ. bad., 47, 5, 423, 1944; ibid., 48, 6, 1944. — [10] G. F. R e d d I s h. Journ. lab. a. clin. med., p. 649, 1931. — [11] W. H. S c h- m i d t a. A. J. Moyer. Journ. bad., 47, 2, 199, 1944. — [12] A. R. T h о m a s Jr., M. L e v 1 n e a. G. R. V i t a о 11 a n o. Proc. soc. exper. biol. a. med., 55, 4, 264, 1945.— [13] Б. П. Василь- ков, E. Г. Мулярчик и А. Ф. Солькина. Антибактериальное действие высших грибов. Докл. АН СССР, 1947,—[14] S. A.W a k s m а п а. Н. С. R с i 11 у. Journ. bad., 47, 3, 308, 1944. — [15] W. Н. Wilkins a. G. С. М. Harris. Ann. appl. biol., 31, 4, 1944; Nature, 153, 590, 1944; ibid., 154 , 578, 1944. —[16] T. Wiken a. K. Oblom. Arklv t. Bot., 33 A, 11, 1947. M. А Литвинов. МЕДИЦИНА ПУТИ ЗАРАЖЕНИЯ СЫПНЫМ ТИФОМ Существует общераспространённое мне- ние, далее среди врачей, что для заражения сыпным тифом достаточно одного укуса зара- жённой вши. Однако мнение это совершенно неверно, так как никто из экспериментаторов нс нахо- дил в слюнных железах этого насекомого риккетсий — возбудителей болезни. Вместе с этим описаны частые случаи за- ражения людей при лабораторных работах с риккетсиями, выделенными из вшей, тогда, когда наличие насекомых или перенос ими тифа совершенно исключены. И действительно оказалось, что при вне- сении инфекционного материала па слизистую носа или конъюктиву глаз животных, у по- следних удаётся получить экспериментальный сыпной тиф. Далее было установлено, что риккетсии, введенные в организм опытных животных воздушным путём, находят в эпителии брон- хов и альвеол лёгких оптимальную среду для своего размножения. В самое последнее время, в силу больших работ по интратрахеальному и интраназаль- ному заражению мышей с целью получения противосыпнотифозных вакцин, участились указания на заражения работников этого про- изводства сыпным тифом при полном отсут- ствии платяных вшей. Совокупность этих данных обусловил постановку экспериментов для выяснения ме- ханизма ингаляционного способа заражения сыпным тифом. Этот способ представлялся наиболее вероятным, потому что мыши после заражения их взвесью риккетсий освобожда- ются от введенного им в нос материала «чиханием», чисткой лапками шерсти на носу и около него. Естественно, что риккетсии в этих условиях могут оказаться взвешенными в воздухе и потом попасть в лёгкие людей и инфицировать их. Это тем более возможно, что риккетсии сохраняют свою активность п после высыхания. Для установления присутствия риккетсий в воздухе производственных помещений был взят общепринятый метод улавливания микро- бов из воздуха, основанный на пропускании его через, жидкость (М. К ронтовская и др. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиол., № 8/9, 38, 1946). Воздух про- пускался со скоростью 10 — 12 литров в ми- нуту, через уловитель (сосуд Дрекселя), в те- чение 40 — 80 минут. Жидкость (0.95%-й раствор хлорида на- трия) из уловителя разливалась в стаканчики центрифуги и подвергалась дробному центри- фугированию. Полученный осадок инъицировался в брю- шину морским свинкам и в семянники кроли- кам. Реакцией Вейль-Феликса у кроликов кон- статировалось увеличение титра агглютининов
№ И Новости науки 65 к Proteus ОХ к, а у морских свинок после инъекций велись наблюдения за их темпера- турой. Кроме этого у некоторых больных мор- ских свинок извлекался мозг, и им заражались вши и кролики. Указанным способом удалось пропассировать риккетсий, выделенных из воз- духа производственных помещений через ряд генераций (более 10). У кроликов (через 1.5—2 недели после варажения) можно было легко наблюдать агглютинины (с титром 1 :80 — 160) и их рост. У вшей, заражённых (при помощи клизм) мозгом больных свинок, можно было в клет- ках стенки их кишечников обнаружить рик- кетсий. Наконец, у свинок, забитых на высоте варажения их риккетсиями, пойманными из воздуха, при патолого-гистологических иссле- дованиях можно было видеть картины, специ- фичные для экспериментального сыпного тифа. Следовательно, на основании всех этих опытов, можно считать, что воздух производ- ственных помещений является резервуаром сыпнотифозной инфекции. Это утверждение расширяет список из- вестных путей передачи сыпного тифа. Правда, этот путь заражения эпидемиологически мало- вначим, но при промышленном получении про- тивосыпнотифозных вакцин он имеет перво- степенное значение, и меры профилактики работающих в этом производстве должны быть усилены. Проф. И. Ф. Леонтьев. ВИТАМИН Вв И ИММУНИТЕТ В прошлом году американские патологи еаметили, что у крыс, воспитываемых на ди- эте, бедной витамином Be (пиридоксином), можно обнаружить атрофию зобной железы и других лимфоидных тканей с одновременной потерей веса тела животных [']. Незадолго до этих наблюдений было опубликовано [2] подтверждение гипотезы, что главным источником специфических антител Ъ организме животных являются лимфоциты. Отсюда возникла задача изучить роль пиридоксин-недостаточной пищи на образова- ние антител [э]. Для этих опытов были взяты молодые белые крысы (альбиносы) и разде- лены на три группы. Основную группу со- ставляли животные, которые кормились пири- доксин-недостаточной пищей, но вполне пол- ноценной во всех других отношениях. В первую — контрольную — группу во- шли крысы, которые получали полноценную пищу, но эта пища давалась им в ограничен- ном количестве с целью вызвать задержку роста, имеющуюся также у основной группы. Вторая — контрольная группа содержалась на полноценной диэте и получала её до отказа. Во время первых пяти недель содержания опытных животных при этих диэтах, крысы последней группы, как адекватно кормимой, увеличили вес тела с 50 до 160 г. Две другие группы, воспитываемые при неудовле- творительных диэтах, подняли свой вес лишь на половину последней цифры. Причём у крыс группы, получающей пиридоксин-недо- зтаточную пищу, средний вес зобной железы равнялся 0.047 г, тогда как у членов двух остальных групп вес этого органа был иной. Так, у крыс с уменьшенным рационом вес зобной железы в среднем был равен 0.184 г. а у крыс, питавшихся полноценной пищей,— среднем 0.395 г, т. е. был в 4—8 раз боль- шим. В конце 5-й недели опытов все три группы крыс были проиммунизированы отмы- тыми от плазмы эритроцитами барана. Каж- дое животное получало 3 внутрибрюшинных, отделённых друг от друга несколькими дня- ми, инъекции 0.5 мл 5%-й взвеси красных кровяных телец. Через 5 дней после послед- ней инъекции животные были обескровлены и из их крови обычным способом получали сы- воротку. Полученные сыворотки, каждая в отдельности, были протитрованы на гемо- агглютинины и гемолизины. Эти операции показали, что у крыс, со- держащихся на пиридоксин-недостаточной пи- ще, нельзя было установить в их сыворот- ках измеримых количеств гемоагглютининов или гемолизинов. В лучших случаях удава- лось получить лишь крайне низкие титры. В среднем смешанный титр (гемоагглютинины плюс гемолизины) в сыворотках крови крыс этой группы был 1 :7. У некоторых особей двух остальных пар- тий можно было иметь сыворотки со сравни- тельно высоким титром (1:320). Средний (смешанный) титр этих групп был 1 : 150, что было в 20 раз больше среднего титра сыво- роток крыс основной группы. Таким образом было установлено, что недостаточность в ви- тамине Be производит 95 %-е снижение в про- дукции специфических антител. Чрезвычайно большой клинический инте- рес представляет контраст в поведении анти- тел у контрольных групп. Так, в группе 3-й (второй контрольной), получающей полноцен- ную пищу до отказа, средний (смешанный) титр антител был 1 :238. У второй же груп- пы, особи которой питались ограниченным количеством той же сбалансированной пищи, средний (смешанный) титр был 1 : 52. Здесь, следовательно, имело место пятикратное уменьшение продукции специфических антител, обязанное уменьшенному количеству погло- щённых калорий. Литература [1] Н. S t о е г k а. Т. Zucker. Proceed. Soc. exp. biol. a. med., 62, 90, 1946. — [2] T. Daugherty et al. Ibid., 57, 295,1944 и 58, 136, 1945.— [3] H. Stoerk a. H. Eisen. Ibid., 62, 88, 1946. Проф. И. Ф. Леонтьев. АНТИБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЭКСТРАКТОВ ТУИ Общеизвестно, что некоторые породы де- ревьев очень долго не поддаются гниению. Недавно было указано, что одно из таких растений — красный кедр (Thuja plicata D.) является производителем вещества, губитель- но действующего на грибы, разрушающие ле- соматериалы [!]. 5 Природа № 11, 1947 г.
66 Природа 1947 Отсюда возникла задача изучить актив- ность указанного вещества против микроор- ганизмов, патогенных для человека [2]. Для этого были приготовлены водные экстракты. Они готовились путём заливки свежих опи- лок туи дестиллированной водой и варки их в течение 48 часов. Фильтрат такой настойки и был испытан как антибиотик. Его концен- трация выражалась количеством сухого остатка в 100 мл раствора (мг%). Реакция настойки из туи была слабо-кислой (pH = 6.6). Испытание туевого экстракта производи- лось как с Грам-положительными, такиГрам- отрицательными бактериями (21 вид). Наблю- дения были сделаны как над агаровыми, так и жидкими средами, нагруженными туевым экстрактом. Эти опыты совершенно чётко показали, что водная вытяжка из туи обла- дает бактериостатическим действием, останав- ливая рост бактерий или сильно угнетая его. Наилучший эффект при работе с бактериями получался при концентрации экстракта (в ис- пытуемой среде) в 162 мг%. Аналогичный результат был получен с разными, также патогенными для человека, грибами, как, например. Trichophyton gypse- um, Microsporum audouini и др. Этот же экстракт был активен и в отношении дрож- жеподобных микроорганизмов, как Cryptococcus neoformans и Candida albicans. Во всех этих случаях концентрация экстракта в 115 мг% совершенно исключала рост грибов. Механизм бактериостатического и фунго- статического действия экстракта туи пока не выяснен, но всё же специальными опытами удалось установить, что действующее начало экстракта инактивируется цистеином, цель- ной кровью человека и его же сывороткой. Продолжительное кипячение (досуха) или резкие изменения реакции раствора не влияют на силу антибиотического действия туевой вытяжки. Однако нагревание в запаянных пробирках до 200° С тотчас разрушает дей- ствующий компонент экстракта. Далее оказалось, что этот компонент ад- сорбируется активированным углем (норитом). Вместе с этим было найдено, что активное начало туевого экстракта диализирует через целлофан, но не диффундирует через агар. Многодневное питьё туевой вытяжки мы- шами, многодневное поедание ими же её су- хого остатка, а также внутрибрюшинные инъекции не вызывали у этого вида живот- ных каких-либо токсических явлений. На кро- ликах был получен такой же результат. Интересно отметить, что моча мышей и кроликов, которым инъицировался экстракт туи, имела более сильное антибактериальное действие, чем моча неоперированных живот- ных. Возможно, что действующее начало экстракта туи экскретируется почками в фор- ме вещества, частично сохранившего свои бактериостатические свойства. Литература 1. С. Southam a. J. Ehrlich. Phyto- pathol., 33, 517, 1942,—2. С. Southam. Proceed. Soc. exp. biol. a. med., 61, 390, 1946. Проф. И. Ф. Леонтьев. ПЕНИЦИЛЛИН И МОЧЕВИНА КРОВИ При лечении пенициллином людей ['] было замечено, что введение 120 000 и более оксфордских единиц (ОЕ) его вызывает повы- шение числа мочевины в крови пациентов. Эти величины, однако, быстро возвращались к нормальным, когда прекращалась пеницил- линотерапия. И хотя в настоящее время отсутствует научное толкование этих наблюдений, тут не исключена возможность вредного действия пенициллина на почки. Это допущение тотчас потребовало экспе- риментального подтверждения. Для этого тогда были взяты [2] белые крысы (альбиносы) обоего пола, и им внутрибрюшинно вводили раствор пенициллина, содержащий 25 000 ОЕ в миллилитре, и через некоторые промежутки времени из хвостовых вен животных бралась кровь и в ней производилось количественное определение мочевины. Препарат пенициллина, использованный в этих опытах, был не вполне рафинированным, так как его было всего лишь 300 ОЕ в од- ном миллиграмме. Тем не менее оказалось, что даже введе- ние 500 000 ОЕ на килограмм веса тела крыс, не имеет какого-либо заметного действия на мочевину их крови (см. таблицу): Пенициллин в дозе 500 000 ОЕ надо счи- тать исключительно высокой дозой, переноси- мой крысами без проявлений токсикоза, пото- му что дозы использованного препарата пени- циллина в 1 миллион ОЕ на килограмм было уже ядовитыми. Так, из 6 крыс, получивших такое количество этого антибиотика, погибли в этот же день 4 особи, а 2, пережившие несколько дней, находились в крайне тяжёлом болезненном состоянии. Таким образом, описанное при пеницилли- нотерапии людей повышение чисел мочевины крови больных надо отнести за счёт примесей антибиотика, а не за счёт его самого. Литература 1. М. а. Н. Florey. Lancet, 1,387, 1943,— 2. R. Leonards a. F. Williams. Pro- ceed. Soc. exper. biol. a. med., 61, 250, 1946. Проф. И. Ф. Леонтьев
№ И Новости науки 67 БОТАНИКА РАСТЕНИЯ-ГЕОФИТЫ В АРКТИКЕ КАК ПОКАЗАТЕЛИ МИНУВШИХ ФИЗИКО- ГЕОГРАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ А. И. Толмачев указал, что нахождение в Арктике, в условиях Вечной мерзлоты почв, растений с мощными осевыми корнями, пред- ставляет .явно пережиточное явление* [’, стр. 58]. Этот автор склонен рассматривать отмеченный экологический тип растений (в основной массе), как пришедший в Арктику позднее раннеледникового времени. Изучая некоторые вопросы биологии растений Тай- мырского полуострова, в связи с проблемой генезиса его флоры и растительности, мы выя- вили значительное количество арктических геофитов — видов с достаточно мощной и утолщённой корневой системой или с под- земными утолщениями стебля (луковичные, клубневые, виды со стержневыми корнями, утолщёнными корневищами и др.). Целый ряд таких видов на западном побережье Таймыра доходит до самых северных пределов матери- ка (76°12'). Среди них следует упомян\ть: Rhodiola rosea L. (s. 1.), Parrya nudicaulis (L.) Rgl., Sieversia gitclalis R. Br.,1 Potentilla emaiginata Purs’.,1 Saussurea Ledebourii Herd.,1 Lloydia serotina (L.) Rehb., Oxyria digyna(L.) Hill.,1 Pe- dicularis hirsuta L., P. sndetica Willd., P. Oede- ri Vahl., P. lanata Willd. Melandrium affine Vahl., Eutrema Edwardsii R. Br., Polygonum viviparum L., Saxifraga cernua L.1 Вместе с видами подобной же структуры подземной части, встречающимися в более южных районах таймырской тундры [Taraxa- cum arcticum Dahlst., Т. ‘macilentum Dahlst., Polygonum bistorta L., Potenfilla Crantzii (Crantz) Beck., Delphinium cheilanthum Fisch., Pa- chypleurum alrinum Led., Astragalus umbellatus Bge., Oxytropis nigrescens (Pall.) Fisch., Hedysar- um obscurum L. (s.l.)1 2 некоторые виды Artemisia и др.], a также в восточном секторе Арктики (Ciaytonia tuberosa Pall., Cl. arctica Adams., Cl. acutifolia Pall., Cl. Eschscholtzii Cham. Cardamine tenuifoda (Ldb.) Turcz., Allium schaenoprasum L., Corydalis arctica M. Pop., Polygonum ellipticum Willd., P. tripterocarum A. Gray., Potentilla fragiformis Willd., P. elegans Cham, et Schlecht и целый ряд других). Отме- ченные нами выше геофиты представляют до- вольно интересную экологическую группу, требующую в дальнейшем более детального изучения. Не давая здесь исчерпывающего списка всех арктических геофитов, мы, однако, должны отметить,' чю они играют в сложении аркти- ческой флоры относительно заметную роль. Во флорах центральносибирского, якутского и дальневосточного секторов Арктики, число их соответственно увеличивается, сравнительно с европейским. Анализ этой группы растений по условиям местообитания указывает, что большинство из них приурочено к хорошо 1 Встречаются также на самой северной точке Азиатского материка в окрестностях мыса Челюскина (77°43'). 2 Также Hedysarum arcticum В. Fedsch. [6]. дренированным, оголённым участкам и камен- ным россыпям, довольно интенсивно прогре- ваемым даже в высокоширотной Арктике. Вместе с тем эти растения большею частью связаны с местообитаниями Арктики, где снеж- ный покров неглубок и весною быстро схо- дит. Мобилизуя запас пластических веществ мощной подземной системы (стержневых кор- ней, корневищ, луковиц или клубней) большин- ство из перечисленных видов довольно быстро развивается, чтобы использовать короткий веге- тационный период полярных стран. Иногда осо- бо неблагоприятные условия летнего периода в крайних участках Арктики приводят к за- держке развития растительности, и многие из названных нами видов выбрасывают лишь розетку прикорневых листьев и чуть заметные над землёй побеги (например Saussurea Lede- bourii Herd u Parrya nudicaul s (L) Rgl. и дру- гие в 1946 г. в низовьях р. Н. Таймыр). В связи со сказанным нельзя признать уни- версальным утверждение А. А. Григорьева о том, чго отдельные виды луковичных растений, встречающиеся в пребореальной зоне восто- чно-европейской Субарктики, приурочены лишь к оазисам луговин, «занимающих осо- бенно благоприятные положения» I3- СТР- 641- Как показывают наши наблюдения в более высоких широтах восточной Арктики (окре- стности бухты Тикси и низовья р. Н. Таймыр), луковичные растения (Allium, Lloydia) не избегают указанных условий, но они луч- ше развиваются и чаше встречаются н4 хорошо прогреваемых сухих участках (в том числе и на сухих прибрежиях ручьёв и речек). Луговины же обычно заняты другим экологи- ческим типом растений, выдерживающим зна- чительную влажность, укороченный вегетатив- ный период (вследствие таяния снежников) и имеющим корневую систему, состоящую из мелких корешков (представители: р. Ranun- culus, Caltha, Phippsia, Alopccurus, Pleuropogon и др.) Генетически более правильно рассма- тривать эту группу как реликт ледникового времени, о чём уже и были высказаны соот- ветствующие соображения Г- °, 7]. Что же касается рассматриваемой нами группы арктических геофитов, то мощные подземные органы большинства из них явля- ются свидетельством формирования её ьред- ставителей в обстановке тёплых местообита- ний. Рассмотрение областей распространения большинства видов упомянутой группы приво- дит нас к выводу о флористических связях их с восточно-сибирскими горными поднятиями, а также центрально-азиатской горной страной, откуда, вероятно, многие из них и проникли в Арктику в одну из тёплых эпох четвертич- ного гремени. 1 Сейчас затруднительно уточ- нить время проникновения их в Арктику. Во всяком случае можно только отметить, что sto не одновременные пришельцы в полярные области Евразии. Так, например, А. И. Толма- чев [«] отмечает, что относительная обособ- 1 Несколько иначе следует рассматривать проникновение в свразиатскую Арктику пред- ставителей р. Ciaytonia. В пределах евразиат- ской Арктики это элемент северо-американ- ский, проникший на северо-восток нашего материка, вероятно, довольно давно.
68 Природа 1947 ленность некоторых арктических видов Оху- tropls от южных форм заставляет предполагать более раннее, чем послеледниковое, прони- кновение их в Арктику. Б. Н. Городков [а] для видов Astragalus и Oxytropis предполагает возможное существование их в горах совре- менной Арктики с доледникового времени.1 Если к сказанному добавить, что в составе флоры Арктики, особенно более умеренных ее частей, имеется значительное количество лесных реликтов периода послеледникового термического максимума [4], а на Новой Земле можно отметить также ряд видов явно оста- точного характера [Vaccinium vitis idaea L., V. uliginosum L, Rubus cliamaemorus L., Empetrum nigrum L. (s. 1.) и другие] в настоящий мо- мент не плодоносящих, то значение южных реликтовых элементов в арктической флоре вырисовывается достаточно отчётливо. Приведенные выше арктические геофиты, т. е. экологическая группа, принципиально чуждая области вечной мерзлоты, могут рас- сматриваться как показатель минувших (в Арктике) более благоприятных физико-геогра- фических условий. В дальнейшем на морфо- логическую структуру подземных частей ра- стений следует обратить ссобо пристальное внимание при анализе фактов по истории флоры и растительности. К сожалению, этот вопрос почти не затрагивается в нашей лите- ратуре. Литература [1] Н. Ф. Г о н ч а р о в. Астрагалы СССР. (Опыт систематического и флористического анализа одной из наиболее полиморфных ра- стительных групп). Сов. ботаника, № 6, 1944.— [2] Б. Н. Городков. Есть ли родство между растительностью степей и тундр? Сов. бота- ника, № 6—7, 1939.—[3] А. А. Григорьев. Субарктика. Изд. АН СССР, М. — Л., 1946.— [4] Ь. А. Тихомиров. О лесной фазе в послеледниковой истории растительности се- вера Сибири и её реликтах в современной тундре. Мат. по истории флоры и раститель- ности СССР, в. 1. Изд. АН СССР, М. —Л., 1941.— [5] Б. А. Тихомиров. К происхо- ждению лугового типа растительности в арк- тической Евразии. Сб. научных работ Бот. пнет. им. В. Л. Комарова АН СССР, выпол- ненных в Ленинграде за три года Великой Отечественной войны (1941—1943). Лениздат, Л., 1946.—[6] Б. А. Тихомиров. Пути формирования растительного покрова Аркти- ческой Евразии в четвертичном периоде. Сов. ботаника, т. 14, № 5, 1946.—[7] А. И. 1 олма- ч е в. Флора центральной части восточного Таймыра, ч. 1. Тр. Полярной комиссии, в. 8. Изд. АН СССР, Л., 1932.—[8] А. И. Т о л м а ч е в. Реликты во флорах советской Арктики. Сов. ботаника, № 2, 1938. — Б. А. Федченко. Заметки по систематике и географии бобовых. Сб., поев, президенту АН СССР акад. В. Л. Ко- марову. Изд. АН СССР, М. — Л., 1939. 7>. А. Тихомиров. . 1 Этим, правда, отнюдь не исключаются тесные генетические связи арктических пред- ставителей р. Astragalus с горными и высоко- горными тинами Восточной Сибири. (См , на- пример, Н. Ф. Гончаров [']). МЕРЫ БОРЬБЫ С ЗАРАСТАНИЕМ ПЛОЩАДЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ И КУСТАРНИКОВОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ (В ответ на запрос колхозников Кубани) Древесная и кустарниковая раститель- ность в районах недостаточного или неравно- мерного увлажнения оказывает большое по- лезное влияние на урожаи сельскохозяйствен- ных культур в том случае, когда она распо- ложена полосами среди полей. Создание поле- защитных лесных полос на юге и юго-востоко Европейской части СССР является одной из главных мер в борьбе с засухой и вызывае- мыми ею недородами. Но часто на полях, лугах и огородах древесная и кустарниковая растительность находится или появляется вновь естественным путём там, где её не должно быть. В таких случаях она подле- жит истреблению. Всходы её, возникающие от семян на по- лях и огородах, растут сравнительно медлен- но и легко уничтожаются в процессе обычной механической обработки почвы при подго- товке к культурам, поэтому не требуют особых мер воздействия. Мешакйцие культурам более или менее крупные деревья удаляются руб- кой их, а возможность возобновления пнёвой порослью устраняется корчёвкой пней. Гораздо труднее бороться с размноже- нием древесной и кустарниковой растительно- сти корневыми отпрысками. Рубка и даже корчёвка пней материнских деревьев и кустов не избавляют от появления отпрысков от оставшихся в почве корней. Способностью да- вать их обладают: белая акация, осина, осо- корь или чёрный тополь, белый или серебри- стый тополь, серая ольха, лещина, тёрн, виш- няк, бобовник, бузина и др. Особенно обильной корневой побегопроиз- водительностью отличается белая акация. Она имеет весьма мощную сильно разветвлённую корневую систему, уходящую вглубь до 10 м и распространяющуюся в стороны до 20—25 м. Корневые отпрыски её исключительно живучи. Механические повреждения деревьев и корней способствуют их многочисленному появлению. Для предохранения полей от зарастания древесной и кустарниковой растительностью при создании лесных полезащитных полос рекомендуется помещать в середину их по- роды, дающие отпрыски. Если такие деревья и кусты, находящиеся вблизи огородов и дру- гих земель сельскохозяйственного пользова- ния, нежелательно удалять, то их следует изолировать канавами, с обрубкой при этом боковых корней. На обрабатываемых же участках корни надо выбрать-из почвы. В целях ликвидации побегопроизводитель- ной способности мешающих и подлежащих удалению деревьев на лугах, пастбищах в в лесах Америки и некоторых других стран производились попытки отравления их путём инъекции в стволы и пни различных химиче- ских веществ. Наиболее эффективным ока- зался арсенит натрия. По данным некоторых исследователей, например Стритса и Стэнли, яд распростра- няется в корни на расстояние свыше одного метра от места инъекции. При внесении ран-
№ 11 Новости науки 69 твора арсенита в кольцевые надрубы у осно- вания стволов и на поверхность пней удава- лось в большинстве случаев избавиться от пнёвой поросли. Айкенберри, Брюс и Кэрри вносили раст- воры ядов в кольцевые надрезы на пнях у поверхности почвы или несколько ниже шей- ки корня. Положительные результаты дали арсенит натрия, хлорат натрия и дизелевое масло, в результате применения которых ут- рачивали побегопроизводительную способ- ность от 87 до 100% пней. В результате испытаний названные исследователи пришли к заключению, что этот способ борьбы с пнёвой порослью является наименее трудо- ёмким и наиболее дешёвым по сравнению с корчёвкой и взрыванием. При истреблении нежелательной кустар- никовой растительности в Америке применяет- ся с успехом опрыскивание раствором хлората натрия. По данным Оффорда, в некоторых условиях опрыскивание 25 %-м раствором хло- рата является в два раза более экономным, чем ручное удаление кустарника. Наши испытания химического воздействия на различную растительность показали, что при помощи арсенита натрия можно действи- тельно избавиться от пнёвой поросли древес- ных пород, но лишь в том случае, когда инъекция ядовитого раствора производится у шейки корня (на уровне поверхности почвы) в сплошное кольцо насечек, охватывающее ствол или пень без каких-либо перерывов. Яд довольно быстро распространяется вверх. Деревья любых пород и размеров от- мирают в течение срока от двух недель до нескольких месяцев. Большая же часть корней остаётся неповреждённой и у пород, размно- жающихся корневыми отпрысками, даёт но- вые побеги. Таким образом этот способ может избавить от появления пнёвой поросли, но не ликвидирует целиком побегопроизводитель- ную способность корней, а лишь снижает её до некоторой степени. Наши опыты с воздействием хлоратами натрия, калия и кальция на молодые корне- вые отпрыски осины и серой ольхи показали, что в возрасте первого и второго года их можно истреблять путём опрыскивания даже очень слабыми растворами хлоратов, 2—3%-й концентрации. От обработки такими раство- рами отпрыски отмирали целиком и в даль- нейшем не появлялись, в то время как после обычного способа удаления их срезанием ко- сой, ножами и другими орудиями они в то же лето возобновлялись от пенёчков, оставав- шихся после срезки, что повторялось ежегод- но и в дальнейшем. Систематическое срезание отпрысков постепенно уменьшало возобновляемость, и в конечном итоге большая часть их исчезала, но лишь при повторении этой операции в течение многих лет. В отношении истребления корневых отпрысков осины, серой ольхи и самосева различных древесных пород хлораты оказа- лись наиболее эффективными из числа других испытанных химикатов, применяемых обычно в качестве гербисидов, т/ е. химических средств борьбы с сорной травяной раститель- востью, к которым относятся: серная кислота, железный купорос, арсенит натрия и другие. Опрыскивание растворами серной кислоты, купороса и арсенита вызывало только отми- рание отдельных наиболее нежных частей отпрысков, после чего появлялись новые листья и побеги. Истреблять отпрыски древесных и ку- старниковых пород при помощи химического воздействия на площадях сельскохозяйствен- ного пользования можно лишь в те моменты, когда на них нет культивируемых растений, так как в противном случае погибнут и культуры. При внесении хлоратов до второй поло- вины осени в дозах до 10 г на 1 м2, они не оказывают вредного влияния на почву, а наоборот, усиливая аммонификацию и нитри- фикацию, увеличивают её плодородие на сле- дующий год. Таким образом после обработки малыми дозами хлоратов можно получить по- вышенный урожай культур. В результате на- ших исследований в настоящее время возни- кает вопрос об использовании хлоратов в указанных целях помимо борьбы с сорной растительностью. Как видно из приведенного обзора, в борьбе с зарастанием площадей сельскохозяй- ственного пользования корневыми отпрысками древесных и кустарниковых пород, в част- ности белой акации, можно рекомендовать следующие меры: 1) изолирование деревьев в кустов, дающих корневые отпрыски, канавами с обрубанием в них боковых корней; 2) тща- тельное извлечение из почвы и удаление о обрабатываемых участков корней, расположен- ных в поверхностном слое; 3) систематиче- ское срезание появляющихся отпрысков ниже поверхности почвы; 4) опрыскивание отпры- сков растворами хлоратов натрия, калия илй кальция. На оставшихся за последние годы без об- работки площадях, заросших корневыми от- прысками, при возрасте их более года, следует произвести глубокую вспашку кустарниковым или другим пригодным для данных условий плугом с выкорчёвкой и удалением как самих отпрысков, так и корней. Вновь возникающие побеги от оставшихся в почве корней при массовом их появлении надлежит обработать 2 — 3%-м раствором хлората путём опрыски- вания. В случае нового появления их, эту операцию надо повторить, при неполном ист- реблении — применить более сильную кон- центрацию раствора. Вспашку лучше произ- вести осенью или ранней весной, опрыскива- ния — в конце весны и во второй половине лета. Таким образом на очистку данных пло- щадей от корневой поросли придётся затра- тить год, в течение которого они не могул быть использованы под культуры. При очень крупной и обильной поросли; её можно предварительно, вырубить под ко-' рень осенью или ранней весной, затем в те- чение лета применить к вновь появляющимся побегам химическое воздействие в указанном порядке, а вспашку произвести осенью, когда она будет уже более лёгкой в связи с отми- ранием части корней. Участки, находившиеся в последние го- ды под культурами, но сильно засоренные жизнеспособными корнями, дающими ежегодно
70 П р и р о д а 1947 взамен удаляемых новые обильные отпрыски, лучше оставить без использования на один год, в течение которого подвергнуть химиче- скому воздействию. При не особенно же сильной засоренности почвы такими корнями можно попытаться вести борьбу с отпрысками без потери года. Тогда весной и в первой половине лета отпрыски следует срезать на уровне поверхности почвы или лучше не- сколько ниже, а после снятия урожая сразу произвести химическую обработку древесных побегов, вновь появившихся за вторую поло- вину лета. Во всех случаях химическая обработка должна производиться при помощи опрыски- вателей. дающих равномерную струю и тон- кий туманообразный распыл раствора. Вполне пригодны для этой цели заплечные опрыски- ватели системы «Автомакс» и «Тремас», а также тракторный конный опрыскиватель «Пионер». Необходимо полное смачивание раствором со всех сторон всех частей обра- батываемой растительности, включительно до щейки корня. Эффективность химической обработки уси- ливается от добавления к раствору серной кислоты (одна чайная ложка на 15 л) и мыла или клея в количестве 1 г на литр. Кислота способствует проникновению хлората в ткани растений, а мыло или клей являются закре- пителями, предохраняя от стекания раствора с листьев и стеблей. Смачивание обрабатываемых растений при опрыскиваниях должно быть полным, но не избыточным, так как попадание в почву очень больших количеств хлоратов, особенно в районах недостаточного увлажнения и при осеннем внесении, может снизить урожай последующих весенних сельскохозяйствен- ных культур. Исходя из этих соображений, при первых испытаниях следует применить раствор 2 — 3%-й концентрации (20 — 30 г хлората на 1 л воды), более же крепкие растворы — только в случае недостаточного действия в нормальных условиях, т. е. при тщательной обработке без последующего за ней дождя. Необходимо следить, чтобы при осенних опрыскиваниях количество внесенного хлората не превышало на лёгких почвах 15 г и на средних — 10 г на 1 м2, а общее ко- личество за весь сезон (в случаях применения повторных обработок), начиная с весны и лета, 20 — 30 г/м2. С пнёвой порослью можно бороться тем же способом опрыскивания её в возрасте до одного года растворами хлоратов, повторяя обработку при новом появлении побегов, или путём инъекции раствора арсенита натрия в круговые насечки на стволах и пнях у шейки корня. Насечки делаются обыкновенным топо- ром под углом примерно в 45° к оси ствола. При этом необходимо, чтобы насечки углуб- лялись в древесину на 1—1.5 см и состав- ляли непрерывную кольцевую щель вокруг ствола или пня, которая наполняется 25%-м раствором арсенита при помощи обычной маслёнки. Для получения крупных количеств хлора- тов (тоннами) необходимо обратиться в Глав- химсбыт Министерства химической промыш- ленности. В небольших количествах их можно получить по договоренности на спичечных и анилинокрасочных фабриках, парфюмерных заводах, где они находят применение. Хлораты ядовиты для людей и скота, в сухом состоянии огнеопасны, с измельчённы- ми органическими веществами (уголь, пыль) и с серой дают взрывчатые смеси. Пропитан- ные их растворами одежда, обувь, волосы, дерево становятся после просыхания легко воспламеняющимися, могут загореться от искры и даже трения. На приобретение их. перевозку и хранение требуется получение разрешения от местных органов Министерства внутренних дел. Хранить хлораты полагается в отдельных помещениях-складах, удалённых от жилых построек. Возле хранилища не должны находиться горючие материалы: сено, солома, мякина, стружки, опилки и т. п. При- готовлять растворы надо на месте работ, но не на деревянном полу и не у построек. Во время работы рабочие должны иметь головные уборы, защищающие волосы; куре- ние не допускается. Одежду в случае попа- дания на неё раствора следует после работы прополоскать, обувь промыть. Аппаратуру и посуду также надо промывать. На обработан- ную хлоратами площадь до выпадения обиль- ных осадков не следует пускать скот. Арсенит натрия можно получить в Сель- хозенабе. Он является гораздо более ядови- тым для людей и скота, чем хлораты. По- этому при работе с ним следует быть осо- бенно осторожным. Нижнюю часть стволов и пней, в которую вносится раствор, а также места приготовления раствора и промывки посуды необходимо забрасывать землёй. Остатки раствора и воду от промывки посуды можно выливать только в места, совершенно недоступные для домашних животных, а при отсутствии поблизости таких мест, остатки следует закопать. Доцент Н. Е. Декатов. ЗООЛОГИЯ НОВЫЕ ДАННЫЕ О МЕСТАХ И ХАРАКТЕРЕ ИКРОМЕТАНИЯ РУССКОГО ОСЕТРА В СРЕДНЕЙ ВОЛГЕ 91 % мировой добычи осетровых прихо- дится на долю СССР. В бассейне Каспий- ского моря вылавливаются ежегодно тысячи центнеров осетра, севрюги, белуги, стерляди, шипа. В жизни осетровых Каспийского моря Волга имеет огромное значение; здесь распо- ложены главнейшие нерестилища осетра, белуги и отчасти севрюги. Несмотря на та- кое важное значение Волги для воспроизвод- ства запасав этих рыб, речной период жизни проходных осетровых оставался слабо изу- ченным. Так, например, почти совершенно отсутствовали точные данные о местах и ха- рактере икрометания осетра в средней Вол- ге, хотя ряд наблюдений, среди которых особого внимания заслуживают случаи поим- ки самок с текучей икрой, большое количе- ство молоди и налич.|£_ помесей его со стер- лядью — вполне определённо указывал и на
№ 11 Новости науки 71 большое значение этой части реки для раз- множения. Особенное внимание выяснению значения отдельных участков реки для воспроизводства стада осетровых было уделено в последние 10—12 лет в связи с проблемой Большой Волги и необходимостью уточнения влияния намечаемых гидротехнических сооружений на состояние запасов этих рыб. В средней Вол- ге соответствующие исследования были про- ведены Всесоюзным научно-исследователь- ским институтом озёрно-речного рыбного хо- зяйства и его Татарским отделением [*]• В результате этих работ было установлено, что молодь проходного осетра живёт в средней Волге около двух с половиной лет и только после этою уже уходит в море. Доказано наличие местной, жилой формы осетра, и вы- полнен ряд других исследований, характе- ризующих биологию этой рыбы [*]. Однако, несмотря на специальные поиски, долгое вре- мя не удавалось найти самих нерестилищ. Между тем, анализ промысловых уловов в районе Казани показал, что весной, когда вода в реке прогоеется до 11—12°, полово- зрелые осетры подходят к строго опреде- лённым участкам правого, горного берега Волги, а затем снова очень скоро от них откочёвывают. Специфические особенности тех участков, к которым подходит весной осётр, и их расположение — это мысы в устьях оврагов, покрытые мелкими камнями или галькой, почти полное отсутствие здесь животных, служащих пищей осетрам, нали- чие в уловах только половозрелых рыб, а также и сами сроки подходу осетров, совпа- дающие с периодом икрометания, — всё это говорило за то, что мы имеем дело с нере- стилищами. Необходимо было для доказа- тельства этого допущения найти отложен- ную здесь икру. Специальные поиски икры на этих участках в 1938 г. не дали положи- тельных результатов. На следующий год здесь удалось поймать самку осетра с почти выметанной икрой я несколько самцов с те- кучими молоками. Вскоре были обнаружены и личинки, недавно выклюнувшиеся из икры. Таким образом удалось установить основ- ные места нереста осетра в средней Волге и показать, что участки, удобные для раз- множения этой рыбы, встречаются в большом количестве на всём протяжении реки в её среднем течении. Личинки осетра были нами пойманы сетью Расса [7], найти же икру, отложенную на субстрат, нам так и не удалось. Нужно ска- зать, что до последнего времени был изве- стен только один случай нахождения в сред-, ней Волге икры осетровых (стерлядь) [э.5] Несколько лучше обстояло дело в низовьях Волги, где Чаликовым и Кулинченко на нерестилищах была найдена икра. Однако наблюдения этих исследователей не опубли- кованы, и на них имеется только одна ссыл- ка у Черфаса [,0]. Таким образом, полученные нами данные, хотя и подтвердили наличие мест нереста осетра на указанных выше участках, но были недостаточными для суждения о том, как откладывается икра осетровыми и как она Икра осетровых,"собранная 8 V 1946 около с. Доли- новки (ГАССР). В верхней части — икра осетра, прикреплённая к кор- ням растений и прупям ванд. В нижней части приво- дится для сравнения икра стерляди (самая мелкая), осе- тра (посреди) и белуги (самая крупная). распределяется на субстрате. Указанный про- бел нам удалось восполнить в 1946 г. в связи с работами Казанского филиала Академии Наук СССР по биологии размножения вол- жских рыб. В 1946 г. наблюдение проводи- лись около с. Долиновки (в 20 км ниже Те- тюш). Здесь был организован лов стерляди вандами. Выше Долиновки правый берег Волги представлен луговой поймой, в то время как ниже села река подходит непосредственно к горам. Здесь имеется большой овраг. Устье оврага, а также и берег Волги ниже села на протяжении около 3 км покрыты галькой и мелкими камнями. Место лова вандами было расположено на 1 км ниже села. Нами об- лавливался участок протяжением около 1 км. Вскоре после того, когда начался промы- сел—13 V — рыбаки заметили, что в Вол- ге. около того места, куда впадает овраг, ста- ли выпрыгивать из воды крупные рыбы. От- сутствие сетей не позволило в тот же день сделать контрольный облов этого места. Сети были получены 15 V, и после нескольких неудачных плавов было поймано три осетра с текучими молоками. Повторный облов уча- стка 17 V рыбы не дал. При просмотре ванд 17 Унами была обна- ружена икра осетровых, прикреплённая к прутьям ловушек. В целях точного учёта рас- пределения икры, на следующий день мы осмотрели более тщательно все ванды. В ре- зультате этого осмотра было обнаружено большое количество икры. Часть её мы за-
72 Природа 1947 фиксировали для детальной камеральной об- работки. Всего было взято 237 икринок: осетровых — 234, стерляжьих — 2, бе- лужьих — 1 (см. фиг.). Икра была найдена иа прутьях ловушек, на соре, задержанном вандами (прошлогодняя трава, корни расте- ний), и на камнях, служивших грузом. На вандах, расположенных ближе к нерестили- щу, икры было значительно больше, чем на участках, более отдалённых. Для всех слу- чаев нахождения икры характерно то, что она оказалась прикреплённой к той части субстрата, где имелось препятствие к даль- нейшему движению её вниз по течению: на камнях это были неровности на поверхности, на вандах — переплёты прутьев. Приведенные данные вполне определённо указывают, каким образом происходит откла- дывание икры осетровыми. Самки вымёты- вают икру у дна, она подхватывается тече- нием и несётся водою до тех пор, пока не встретит предмета, к которому может прикре- питься. Основная масса икры прикрепляется к субстрату вблизи мест нереста. Наши данные позволяют также судить об эффективности естественного нереста. Иссле- дованная нами икра осетра оказалась на сле- дующих стадиях развития (по Рассу [’]): Количество в штуках в % Мёртвая икра ..................49 21 Стадия дробления (IB)..........71 30 • зародышевой пластинки (IP . . 88 38 . неоформивггегося эмориона (111) 26 И Мы видим, что процент мёртвой икры, среди которой имеется, безусловно, часть неоплодотворённой, близок к тому, что имеет место при искусственном разведении. Все приведенные выше данные позволяют считать, что в средней Волге имеется боль- шое количество мест, удобных для размно- жения осетра и белуги, которые в настоящее время полностью не используются этими ры- бами. Мы вполне разделяем мнение Б. И. Чер- фаса [10], который пишет: «Размещение уло- вов по отдельным участкам Волги показы- вает, что верхних нерестилищ достигает сравнительно небольшое количество осетра. Это, скорее, может явиться результатом боль- шего вылова этой части стада во время хо- да, чем показателем действительного значе- ния верхних нерестилищ» (стр. 76). На боль- шое значение средней Волги для размноже- ния осетра. и белуги указывает также . тот факт, что среди этих рыб преобладают пред- ставители озимой расы [*], которые, по нашим исследованиям, представляют собою особей, приспособившихся к размножению в сроки, совпадающие с прохождением пика паводка в верхних и средних участках реки. Иссле- дование состава пищи [*» 2], а также большой, пока ещё неопубликованный материал, соб- ранный по этому вопросу Г. В. Аристовской, вполне отчётливо указывают на то, что мо- лодь осетра не имеет серьёзных конкурентов в питании во время речного периода жизни, и что Волга может обеспечить кормом значи- тельно большее количество молоди, чем •сейчас. Таким образом, имеющиеся в нашем рас- поряжении данные позволяют утверждать, что при проведении ряда охранных мероприя- тий, роль средней Волги в восстановлеип запасов главнейших проходных видов кас- пийских осетровых (осётр, белуга) может быть увеличена во много раз. В первую оче- редь необходимо обеспечить подход доста- точного количества производителей к местам нереста и предохранить молодь от массового вылова, имеющего место в настоящее время. Литература [I] Г. В. Аристове кая. Уч. вап. Ка- занск. унив., т. 95, кн. 8, вып. 3, 1935.— [2] Т. В. А рис то вс кая. Уч. зап. Каэансв. унив., т. 95, кн. 8, вып. 3, 1935. — [3] Л. С. Берг. Фауна России. Рыбы, 1, 1911. _ [4] л. С. Берг. Изв. АН СССР. ОМЕН, 1934. — [5] И. Д. Кузнецов. Вести, рыбопром., 9—10, V, 1890. — [6] А. В. Лукин. Изв. АН СССР, ОМЕН, 1937. — ' [7] Т. С. Расс. Зоол. журн., 3, XIX, 1940.— [8] Т. С. Расс. Зоол. журн., 2, XXV, 1946,- [9] М. И. Тихий. Изв. ВНИОРХ, XVII. 1933. — [10]: Б. И. Черфас. Рыбоводстве а естественных водоёмах. Пищепромиздат, 1940. В. А. Лукин. ЗИМНЕЕ РАЗМНОЖЕНИЕ СЕРЫХ ПОЛЁВОК В ТАТАРСКОЙ АССР Изменение численности большинства мыше- видных грызунов, как прекрасно подтвердил е ряде своих работ Н. П. Наумов [3. «], зави- сит, в основном, от времени наступления по- ловой зрелости зверька, количества генера- ций и численности молодых в каждом помёте. Однако все эти три момента, как показы- вает ряд экспериментальных работ и экологи- ческих исследований отдельных видов мел- ких млекопитающих, в значительной степени зависят от погодных условий и обеспеченно- сти зверей кормами. При благоприятных кор- мовых условиях увеличивается количество молодых в выводке [2], .возрастает количество генераций [*> 8] и «быстрее» наступает поло- вая зрелость [5]. Погодные условия для некоторых видов мелких грызунов зачастую Определяют массо- вую вспышку численности животных [«• 6- 9j. Зимою 1941/42 г. нам пришлось столкнуть- ся с новым фактом, указывающим на боль- шое значение кормовых и погодных условий в жизни грызунов. В тяжёлую осень 1941 г„ вырвавшую из деревни массу рабочих рук на защиту Родины, остались кое-где на полях неубранные копны сжатого хлеба. Продол- жительная и дождливая осень способствовала прорастанию зёрен в копнах и обеспечила скапливающихся там грызунов высоковитами- нозным кормом, стимулирующим половую ак- тивность зверьков. Вероятно это обстоятель- ство и было причиной зимнего размножения серых полёвок (Microtus arvalis Pall.). До 1941/42 г. зимнего размножения грызунов на территории Татарской АССР и сопредельных с ней республик и областей ни разу не было
№ И Новости науки 73 отмечено, несмотря на многолетние исследо- вания, проведенные как сотрудниками Вол- жско-Камской биостанции (Казань), так и рядом других зоологов. Это обстоятельство побудило нас опубли- ковать свои наблюдения. В феврале 1942 г. нам пришлось совер- шить пешеходное путешествие и пересечь всё татарское Закамье от г. Лаишева до с. Юхмачи. За время пути нами собраноJ8 тру- пиков серых полёвок. Чаще всего замёрзших вверьков мы находили у придорожных сорня- ков. Заинтересовавшись этим явлением, мы попытались выяснить его причины. Оказалось, что массовая гибель полёвок связана с разборкой копёи и перевозкой сно- пов с полей на гумна. Зверьки, лишённые убежища и корма, выбегают на уплотнённую поверхность снега и бегут, пытаясь пробрать- ся под снег. Последнее легче всего сделать у сорняков, раскачивающихся на ветру и ло- мающих своими стеблями наст. Поскольку разборка копён производилась в сухое, сильно морозное время, то большинство вверьков не успевало уйти под снег и замерзало прямо на глазах. Послед- нему, вероятно, способствовало яркое солн- це. Такое впечатление, что полёвки те- ряли зрение, попадая на искрившуюся на солнце мириадами алмазов поверхность сне- га. Пробегая несколько метров и почти всегда в сторону от солнца, зверьки около первого поднимающегося над поверхностью снега растения пытаются зарыться в снег. Если это не удаётся, то, собравшись в комочек, зами- рают на месте и в такой позе замерзают. Сбор трупиков серых полёвок и поимка живых во время разборки копён показали на большое количество молодых зверьков, в воз- расте от 1 до 2 месяцев. К общему количе- ству добытых полёвок они составляют 22.8%. Кроме того, среди обработанных зверьков оказалось четыре взрослых самочки со сле- дами недавней беременности в виде тёмных пятен в матке и одна беременная самка с тре- мя нормально развивающимися и двумя резор- бирующимися (рассасывающимися) эмбрио- нами. Тёмные пятна у одного экземпляра очень сильно разнятся по величине. Вполне воз- можно, что это остатки рассасывающихся эмбрионов. К сожалению, провести гистологи- ческую обработку материала мы не имели возможности. Если допустить, что крупные тёмные пят- на — резорбирующие эмбрионы, то из пяти самок у двух развитие плода шло ненормаль- но. Такой высокой эмбриональной смертности мы ни разу не отмечали в летнее время, несмотря на то, что располагаем результатами вскрытий 1270 серых полёвок, собранных за пять лет. За всё время встречена только одна самка с явно резорбирующими эмбрионами. Об- ращает внимание и незначительная величина выводка у, добытых нами зимой самочек, рав- ная 3.8 шт. Для вегетационного периода сред- нее количество эмбрионов у серых полёвок приближается к 5.5 с незначительными от- клонениями в 5.3 для 1938'г. и в 5.6 для 1936 г. [’] Таким образом, наша данные показывают, что зимой 1941/42 г. в связи с благоприят- ными погодными и кормовыми условиями имело место зимнее размножение серых полё- вок, сконцентрировавшихся в копнах, охватив- шее до 40% половозрелого поголовья. Со- вершенно необычный для ТАССР зимний при- рост поголовья серых полёвок, основных вреди- телей зерновых культур в республике, вполне естественно, вызывал обоснованное предполо- жение о возможности массовой вспышки чис- ленности этого вида весной 1942 г. Однако массовое размножение серых полёвок было удачно предотвращено раэбором копён во время сильных морозов в солнечные дни, когда, по нашим подсчётам, до 80% зверь- ков погибало, лишённое убежища и корма. Литература [1 ] Б. С. Виноградов. Материалы по динамике фауны мышевидных грызунов СССР. 1934. — [2] Н. И. Калабухов. Закономерности массового размножения мы- шевидных грызунов. Зоолог, журн., т. XIV, 1935.—[3] Н. П. Наумов. Размножение и смертность обыкновенной полёвки. Сб. Н.-и. инет. ^зоолог. МГУ, 1935 — [4] Н. П. Наумов. Очерки сравнительной экологии мышевидных грызунов. Рукопись, 1940. ~ [5] П. П. С а ха ров. Лабораторные живот- ные. М., 1937. — [6] П, А. С в и р и д е и к р. Размножение и гибель мышевидных грызу- нов. Тр. эащ. раст., сер. IV, в. 3, 1936. -г- [7] В. А. Попов. Методика и результаты учёта мелких лесных млекопитающих в Та- тарской АССР. Тр. общ. естествоиспыт. при КГУ, т. VII, вып. 1—2, 1945. [8] G. Ro rig und Е. К пос he. Zur Biologie der Feld- mause. Arb. Keiserl. Biolog. Aust. Land und Forstwirstschaft. Berlin, 1916. — [9] Б. Ю. Фалькенштейн. Мышевидные грызуны в СССР в 1922 и 1933 гг. Сб. ВИЗР. Л., 1933. В. А. Попов. БОБРЫ НА р. СЕЗА АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Бобры (Castor fiber L.) — ценные и теперь уже редкие пушные звери, встречающиеся на воле в СССР лишь в азиатской части. В европейской части Союза места обита- ния бобров находятся под особым контролем и тщательно охраняются. Заселяются бобра- ’ ми новые области путём перевозки зверей иэ одних районов в другие. В Архангельской области мной в 1945 г. были обследованы два района, куда были выпущены бобры, привезенные в 1936 « 1940 гг. из Воронежского заповедника. Пер- вый район находится на юг от г. Архан- гельска на озёрах Большом Слободском и Малом Слободском, а второй — на р. Сеза, протекающей в 40 км на юго-западе от г. Холмогоры. В 1940 г. в р. Обокшу, недалеко от мес- та впадения в нее р. Сеза, были выпущены восемь бобров. По пути из Архангельска один из девяти, доставляемых на р. Обокшу,
74 П р и р о д а 1947 каста поселений боброб на р. безе 1945а 1/слобные обозначения • Норы боброб о Хаты боброб «•^Плотины боброб М Высокая трабэ Обилие осины Пространстбазатопленное боЭой. ушёл в Северную Двину и позднее был об- наружен в устье р. Койды, где жил до 1945 г. под охраной местных охотников; дальнейшая судьба его мне не известна. Трупы двух, выпущенных на р. Обокша, бы- ли найдены в первый же год на р. Сеза, недалеко от устья. Шесть остальных боб- ров в течение лета передвигались по р. Сеза вверх и к осени сгрупппировались в её ис- токах на юг от оз. Сеза, из которого река выходит (см. карту). Ширина реки равна от 3 до 7 м, глуби- на — до 2.5 м. Берега её в устьевой части высокие. Здесь были обнаружены мной ста- рые погрызы бобров, очевидно сделанные ими по пути поисков лучших мест обитания. В истоках реки берега низменные и частич- но заболоченные. Левый берег несколько вы- ше правого. Оба берега заросли здесь вы- сокой травой, образующей густые заросли, средняя высота которых равна 1—1.5 м. Лес по берегам 100—200-летнего возрас- та. В середине участка, в 12 км от озера, встречаются старые осины, а на остальном протяжении реки берега поросли смешанным лесом, состоящим из редких сосен и елей, берёз и рябин и зарослей ивы и ольхи. Оси- ны вблизи берега повалены бобрами и об- глоданы лосями и бобрами. Осина является главным кормом зверей. Меньше погрызов встречается на ольхе и ря- бине, ещё меньше на берёзе и, как исклю- чение, встречаются поваленные и погрызен- ные небольшие сосенки и ели. В 1945 г. со- стояние кормов по р. Сеза было вполне удовлетворительное. Рельеф правого берега для устройства нор менее благоприятен, чем левого, ’ где на некоторых участках выходят края леднико- вых оз. В 1945 г., 5 хат и 13 нор из 25 по- селений бобров были расположены на левом берегу реки, а 3 хаты и 4 норы — на правом. Гидрологический режим реки изменяется от наличия плотин, возникших в результате жизнедеятельности бобров в узких местах чёткообразного русла. В насгоящее время на реке насчитывается три плотины (см. кар- ту). По сообщению наблюдателя заказника Рашева, жившего в нём со дня выпуска боб- ров, самая старая хата, находящаяся в 4 км на юго-восток от оз. Сеза, построена в 1942 г. Три хаты (№№ 3, 9 и 15) построены в 1943 и 1944 гт. и четыре хаты по правому берегу (№№ 4, 15, 18 и 24). Хаты были построены у самого уреза во- ды, и на всех были свежие «натаски» сучьев. 17 нор были, по крайней мере, двухлетней давности (точнее установить не удалось). Все они были обитаемы: всюду виднелись свежие погрызы, а на илистом берегу не- редко следы взрослых и молодых зверей Большинство нор расположено в песчанистом сухом грунте, но встречались и в торфяни стом — слегка влажном. Левый берег, осо- бенно на участке между поселениями №№ S и 18, пронизан ходами бобров, идущими, в большинстве случаев, перпендикулярно к ре- ке. Местами своды их обрушены лосями. Не- редко норы затоплены водой так, что наб- людателю приходится итти по колено в во- де и часто проваливаться в ходы и норы бобров. Количество бобров на р. Сеза в 1945 г. было следующее. Восемь хат были обитаемы минимум восьмью парами бобров. В пяти ха- тах были обнаружены ясные следы детё- нышей, по крайней мере по одному на хату. На основании того, что норы располагаются группами, отделёнными друг от друга рас- стояниями до нескольких километров, мож- но допустить, что они были обитаемы раз- ными особями, по одному зверю на каждую группу нор, в следующем порядке по номе- рам: 7 и 8; 10 и 11; 12, 13 и 14; 21 и 22 и самая последняя по течению реки нора № 24. Норы №№ 16 и 17, как расположенные близ- ко к хате № 15, были, вероятно, обитаемы жителями этой хаты, а норы №№ 19 и 20— жителями хат №№ 15 и 18. Таким образом, в хатах жило 16 взрослых зверей и пять детёнышей. В норах обитало взрослых одиночек — пять. Всего на р. Сеза к 1945 г. обитало 26 зверей, из них 21 взро-
№ 11 Новости науки 75 слый и пять детёнышей. Следовательно, за пять лет стадо бобров увеличилось втрое. Запасы основных кормов (осина) значи- тельны на участке межлу поселениями №№ 8 и 9. Однако для устройства нор именно этот участок является наименее благоприятным, вследствие низменности берегов и илистости грунта их. На остальном пространстве бере- гов реки осина встречается лишь в пятидеся- ти—ста метрах от русла. Из этого можно за- ключить, что бобры испытывают некоторый недостаток в основных кормах и постепенно переключаются на другие породы деревьев — ольху, иву, берёзу, которые, повидимому, до некоторой степени компенсируют недостаток осины, так как бобры зимой редко выходят из нор на поверхность земли для кормёжки; однако они охотно поедают подкормку из срубленных и опущенных в проруби деревьев, особенно в поселениях №№ 1, 2 и 3—близко расположенных к истокам реки, где бобры ранее всего поселились и успели уничтожить заросли ивы и другие, идущие в корм де- ревья. Неблагоприятным моментом в жизни боб- ров являются высокие весенние паводки, во время которых вода заливает норы и хаты, и бобры вынуждены бывают искать убежи- ща на высоких местах рельефа, которые рас- полагаются в виде островов на водном про- странстве в несколько сот метров шириной. Семья лосей, обитающая по берегам реки, вносит известный дискомфорт в жизнь боб- ров, разрушая их норы и обгладывая пова- ленные ими осины. Зайцы являются конку- рентами бобров в пище зимой, обгладывая де- ревья там, где бобры выходят на кормёжку на поверхность земли. Для создания более благоприятных усло- вий существования и успешного размножения бобров на р. Сеза следует: 1) ликвидировать созданную бобрами силь- ную захламленность реки и сделать её про- ходимой для обслуживающего бобров персо- нала летом и зимой; 2) произвести отстрел лосей в прилежа- щем районе; 3) организовать подкормку зверей, свозя молодые осины осенью к хатам и труппам нор и увеличивая, таким образом, зимние за- пасы кормов за счёт наиболее ценных; 4) обнести решёткой несколько уцелев- ших ещё на берегах старых осин с целью обсеменения прилежащего района. Есть все основания быть уверенным, что нарождающееся поколение бобров будет луч- ше приспособлено к условиям существова- ния в лесах Севера, и размножение их пой- дет более быстрыми темпами, служа источ- ником ценной пушнины. Н. П. Демме. ПАРАЗИТОЛОГИЯ О РАСПРОСТРАНЕНИИ ПАРАЗИТОВ ПАСТБИЩНЫХ КЛЕЩЕЙ В ОЧАГЕ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА К настоящему времени расчитывается не менее пятнадцати инфекционных болезней че- ловека, передача возбудителей которых осу- ществляется через посредство пастбищных или иксодовых клешей. На территории Советского Союза откры- ты очаги клещевых сыпнотифозных лихорадок в Крыму, в восточной Сибири, на Дальнем Востоке; открыты очаги клещевого энцефали- та; проведены важные исследования по выяс- нению роли пастбищных клещей в хранении и передаче вируса туляремии, чумы и дру- гих болезней. Иксодовые клещи питаются кровью жи- вотных и человека. Обычным объектом пита- ния являются домашние и дикие животные: млекопитающие и птицы, рептилии. Человек, не являясь обычным хозяином пастбищных клещей, может подвергаться на- падению их и заболеванию теми болезнями, возбудители которых передаются ими. Поэтому защита человека от нападения клещей составляет одно из основных звеньев мероприятий по борьбе с болезнями, переда- ваемыми клещами. Помимо прямой и косвенной борьбы с клещами, представляет особый интерес и био- логический метод борьбы с клещами-перенос- чиками через посредство перепончатокрылых насекомых — паразитов самих клещей. Описано два вида наездников, паразити- рующих в теле пастбищных клещей, семейства Encyrtidae: 1) Ixodiphagus texanus, Howard и 2) Hunterellus hookeri, Howard. Оба вида наездников способны заражать личинок и нимф клещей. Процесс заражения клещей самкой Н. ho- okeri можно наблюдать в химической про- бирке или в колбочке. Оплодотворённая самка наездника, оты- скав личинку или нимфу, садится на тело, прокалывает яйцекладом дорзальную поверх- ность хитинового покрова и откладывает вглубь тела яйца. Одна самка способна зара- зить несколько клещей. Акт заражения зани- мает несколько секунд. Самки паразитов оди- наково заражают как голодных, так и напи- тавшихся личинок и нимф. Развитие наездника от яйца до взрослой особи протекает в теле заражённого клеща. Вылупившиеся личинки питаются внутрен- ними органами клеща; остаётся нетронутым лишь наружный хитиновый покров тела. Ли- чиночная фаза паразита сменяется покоящейся куколкой. Из куколок выходят взрослые на- секомые, которые прогрызают в хитиновом скелете погибшего клеща отверстие и выле- тают наружу. На территории Советского Союза, вероят- но, встречаются оба вышеупомянутых вида перепончатокрылых паразитов,1 но пока до- стоверные данные имеются лишь о Н. hooke- ri (фиг. 1, 2). Вернадская (1939) получила вы- лет 24 наездников Н. hookeri от одной упи- танной нимфы Hyalomma asiaticum, Р. sch. et F. sch. (Узбекская ССР). Благовещенский (1940) вывел Н. hookeri из нимфы Ixodes persulcatus, Р. sch. (Хабаровский край). 1 В 1941 г. К. П. Чагин получил выход на- ездников из взрослых клещей. Есть основания предполагать, что эти наездники относятся к новому виду.
76 Природа 1947 Фиг. 1. Самка Hunlerellus' hookerl. Мне удалось в 1940 г. получить вылет аеэдников того же вида из 3 нимф Наета- physalis japonica douglassi, Nutt, et Warb. и от одной нимфы Haemaphysalis concinna. Koch. Нимфы были сняты с рябчика Tetrastes bonasia But., убитого в тайге Приморского края. В дальнейшем я провёл работу в Супу- тинском заповеднике Академии Наук СССР близ Ворошилова Уссурийского, для выясне- ия частоты поражения клещей наездниками и определения влияния их на общий баланс клещей в природе. Заповедник площадью 17000 га лежит на южных отрогах хребта Сихотэ-алинь; терри- тория заповедника холмиста и расчленена мелкими притоками р. Супутинки, впадающей Фиг. 2. Самец Huaterellus hookerl. в р. Суйфун и сплошь покрыта тайгой прев-' мущественно маньчжурского типа, сохранив- шей в общем свой первичный облик. В запо- веднике- насчитывается свыше тридцати ви- дов млекопитающих, не считая мышевидных1 грызунов, и много видов птиц; это животное население служит кормовой базой для иксо- довых клещей. 4 Супутинский заповедник является клас- сическим очагом клещевого энцефалита, из- бранным акад. Е. Н. Павловским в 1938 г для проведения специальных работ по обоо- нованию природной очаговости этой болезни. В весенне-летний сезон территория запо- ведника изобилует нксодовыми клещами Ixo- des persulcatus. За час сбора на матерчатый флаг удавалось добывать до 200 и более клещей. Кроме того собрано много клещей с раз- личных животных и птиц. Основная масса клещей была представлена личинками и ним- фами; взрослые клещи были обнаружены на еже амурском, несколько экземпляров на ряб- чике и 22 I. persulcatus удалено с щитоморд- ника и полоза Шренка. Личинки и нимфы, напитавшиеся кровью, отбирались отдельно в помещались в химические пробирки, напол- ненные на '/з прогретыми, а затем увлажнён-' ными опилками. В пробирки опускались гар- моники из фильтровальной бумаги, на кото- рые, время от времени, наносились капли во- ды для поддержания необходимой влажности. Голодные личинки и нимфы докармливались на лабораторных животных, после чего поме- щались в пробирки. Пробирки с клещамв хранились при температуре 20 — 22°С в ав- густе, 18—22°С в сентябре и при 14—16°С в октябре. Ежедневно производился осмотр пробирок, и появлявшиеся из личинок нимфы докармливались на кроликах, а вышедшие из нимф взрослые клещи фиксировались или ис- пользовались для других работ. Всего было собрано с диких животных около 20 000 личинок и нимф, но по обстоя- тельствам условий работы удалось проследить до конца судьбу 1754 нимф. Эти клещи бы- ли удалены с бурундуков, ежей, рябчика зайца. Кроме того, 80 голодных нимф, собрав-
№ 11 Новости науки 77 Естественная зараженность клещей паразитами Н. hookeri How. Название животных Общее количество животных Собрано нимф Всего нимф Заражённых нимф Всего заражённых нимф Общее количество наездников к заражен- ных нимф Ixodes persulca- tus Haema- physalis Ixodes persulca- tus Haemi- phy sails Бурундуки Белки Ежи Рябчики Зайцы 21 580 245 825 40 41 81 461 9.8 12 451 114 565 41 18 59 427 10.4 9 184 103 287 10 27 37 264 12.9 2 54 11 65 1 5 6 68 9.2 1 7 5 12 1 — 1 8 8Л Итого . . . 45 1276 478 1754 93 91 184 1228 10.5 Сборы на таёжных - 53 28 - 3 ных на таёжных тропах, были накормлены на кролике и находились также под наблюде- нием. Нимфы относились ко всем видам кле- щей, играющих роль в циркуляции вируса эн- цефалита в природном его очаге и в передаче его человеку. I. persulcatus было 1329 нимф, остальные 506 нимф относились к Н. japonica douglassi и Н. concinna. ♦иг. 3. Выход наездников через дополнительное отвер- стие (указано стрелкой). Первый вылет наездников Н. hookeri был наблюдаем 8 августа из нимфы Н. japonica. Всего вылетело шесть паразитов. В последую- щие дни августа происходил интенсивный вы- ход насекомых из нимф, заразившихся в естественной обстановке. С 8 августа по I сентября наездники вышли из 153 нимф, в сентябре из 30 нимф и в октябре из 2. По- следний вылет был 10 октября. Учитывая сезонную приуроченность Н. hoo- кеп к лету, возможно допустить появление лишь одной генерации паразитов в течение года, совпадающей по времени с множествен- ным появлением личинок и нимф иксодовых клещей в природе. Из 1835 нимф, доведённых до упитанного состояния и сохранившихся живыми, 185 нимф оказались заражёнными. Количество парази- тов, вышедших из заражённых нимф, было разным, например из 7 нимф вылетело лишь по одному наезднику, от 11 — по два; макси- мальное число наездников, вылетевших из од- ной нимфы, не превышало 22; в среднем же число паразитов, полученных от одной нимфы, не превышало 6 — 7 экземпляров. Итоги по естественной заражённости клещей Н. hookeri приведены в таблице. Таким образом естественная заражённость клещей I. persulcatus, Н. concinna и Н. japo- nica наездниками Н. hookeri, в природном очаге клещевого энцефалита носит массовый характер. Свыше 19% нимф клещей рода Haemapnysalis, свыше 7.1’/« нимф I. persul- catus погибают от паразитов, не достигая половозрелого состояния. Выход паразитов из нимф происходил быстро, в течение нескольких минут, но иног- да растягивался и до двух суток. В несколь- ких случаях выходное отверстие, прогрызенное паразитами в хитиновом скелете нимфы, ока- зывалось очень малым, что препятствовало выходу наездников, и они, не предприняв по- пытки расширить его или проделать новое, погибали в теле нимфы. В двух случаях можно было наблюдать, как паразиты застряли в выходных отвер- стиях (фиг. 3) и тем самым препятствовали
78 П р, и рода 1947 выхождению остальных; оставшиеся в теле клеща наездники проделали дополнительное отверстие и вышли на свободу. Наездники жили при температуре 16—18°С от 6 до 12 дней, сохраняя всё это время способность к активным движениям и к заражению пред- ложенных им личинок и нимф. Принимая во внимание широкое распро- странение Н. hookeri в глухой Уссурийской тайге и определённую роль их в снижении численности клещей в природе, целесообразно провести опыты по акклиматизации наездников в других районах страны, в целях противо- клещевой борьбы. Литература 1.3. М. Вернадская. Случай парази- тизма у иксодовых клещей. Труды Узб. научно-исслед. ветерин. опытн. ст. 9, 1939. — 2. Д. И. Благовещенский. Перепон- чатокрылые паразиты клещей семейства 1хо- didae. Тезисы докл. П-го совещания по пара- зитол. проблемам. Изд. АН СССР, 1940. — 3. Е. Н. Павловский. Насекомые и кле- щи-переносчики фильтрующихся вирусов и риккетсиозов. Тр. Всесоюэн. совещ. по изуч. ультрамикробов и фильтрующихся вирусов. Изд. АН СССР, 1937. — 4. Г. С. Перво- майский. О естественной заражённости пе- реносчиков клещевого энцефалита перепонча- токрылыми паразитами. Зоологии, журн., № 4, 1943. — 5 Н. Т. Ricketts. The role of the Wood Tick in spotted fever. Journ. Amer. Med. Assoc., 1907. — 6. Тр. Горнотаёжной ст., т. 1, Дальгиз, 1936. Г. С. Первомайский. ГЕНЕТИКА ВОЗВРАТНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ МУТАЦИИ И РАК У плесени Neurospora crassa известно большое количество биохимических мутантов, возникших под воздействием ультрафиолето- вых или рентгеновских лучей. «Дикие» линии нормально растут на среде, содержащей са- хар, соли и биотин, они способны синтезиро- вать все необходимые для жизни вещества из этих исходных соединений. Мутации от- дельных генов, изменяя определённые звенья процессов биохимического синтеза, создают формы, неспособные к образованию тех или иных веществ, которые поэтому должны быть обязательно представлены в питатель- ной среде для того, чтобы мутант мог разви- ваться. Благодаря особенностям развития Neurospora, относящейся к сумчатым грибам, монофакториальная природа мутации может быть продемонстрирована особенно наглядно. Потомство каждого гибридного аска расщеп- ляется с безукоризненной точностью в отно- шении 1 : 1 (гаметическое расщепление), ряд мутаций удалось локализовать в определён- ных местах хромосом. Однако оставалось не- опровергнутым возражение, что во всех слу- чаях биохимических и других мутаций Neurospora имеют место не изменения генов, а мелкие хромосомальные перестройки, в частности типа делеций (нехваток). В последнее время Ф. Риэн и Д. Ледер- берг окончательно доказали, что биохимиче- ские мутации являются результатом измене- ния отдельных генов [']. Одна из мутантных линий, возникших после ультрафиолетового облучения, неспособна синтезировать лейцин и, следовательно, может развиваться только на среде, содержащей дополнительно эту аминокислоту, являющуюся ограничивающим фактором роста [2]. В процессе изучения этой линии было обнаружено явление так назы- ваемой адаптации, т. е. восстановления в не- которых случаях способности к синтезу лей- цина 4]. Скрестив адаптировавшиеся фор- мы с неизменными мутантами, Риэн и Ле- дерберг получили в потомстве совершенно правильное расщепление: 4 споры из каж- дого аска давали начало адаптировавшимся особям, а остальные 4 — особям, неспособным к синтезу лейцина. Этим было доказано, что адаптация обязана не цитоплазматическому, а хромосомальному изменению.. В результате же скрещивания прототрофных (сходных по типу питания с исходной дикой формой) ли- ний из F| с дикими линиями были получены исключительно прототрофные особи, не нуж- дающиеся в присутствии в среде лейцина. Этим удалось показать, что адаптация возни- кает как следствие возвратной мутации именно того гена, изменение которого прив₽ ло к появлению неспособной к синтезу лей- цина формы. Детальный физиологический ана- лиз подтвердил полное тождество первичной и вторичной дикой формы. Исследователи также установили, что про цент адаптировавшихся линий выше при культивировании мутанта на средах с неболь- шим содержанием лейцина. Однако специ- альное исследование показало, что этот факт объясняется не прямой химической индукцией возвратных мутаций, а условиями отбора ге- терокарионов. Интересно, что гетерокарион дикой и неспособной к синтезу лейцина фор- мы на минимальной среде (не содержащей лейцина) растёт с такой же скоростью, как и дикий родитель, а при добавлении к среде лейцина он растёт со скоростью, свойственной в данных условиях мутантной форме. Ледерберг [5] попытался использовать эти данные для объяснения возможного биохими- ческого механизма роста злокачественных опухолей. Он сравнивает нормальные ткани организма с культурой мутантной линии Neurospora, рост которой регулируется нали- чием в среде лейцина, а ткани злокачествен- ной опухоли— с культурой возвратной мута- ции, освободившейся от регулирующего воздей- ствия данного условия и приобрёвшей тем самым способность к относительно автономно- му росту. У Neurospora такое изменение ха- рактера роста возникло в результате генной мутации, но возможно аналогичное наруше- ние хода биохимического синтеза и под влия- нием вирусной инфекции. Не предрешая де- талей. Ледерберг подчёркивает, что отличие раковых клеток от нормальных может заклю- чаться в их различных требованиях к факто- рам роста. Литература [1] F J. Ryan a. J. Lederberg. Proc. Nat. Ac. Sci. USA, 32, 163, 1946, —[2] D. C.
№ 11 Новости науки 79 Reg пег у. J. Biol. Chem., 154, 151, 1944.— [3] F. J. Ryan a. E. Brand. J. Biol. Chem., 154, 161, 1944. —[4] F. J. Ryan, G. W. Be- adle a. E. L. Tatum. Am. J. Bot., 30, 784, 1943. — [5] J. Lederberg. Science, 104, 428, 1946. Д. В. Лебедев. ТРИ ФАЛАНГИ В БОЛЬШОМ ПАЛЬЦЕ В литературе уже неоднократно описано это явление: наличие трёх фаланг в большом Фиг. 1. Рентгеновский снимок обеих рук субъекта с трема фалангами большого пальца. Рядом, для срав- нения, нормальная рука. этой родословной 24 человека из IV и V по- колений являются детьми людей с лишней фалангой большого пальца. Среди этих 24, видимо, 13 человек (из них 2 остались невыясненными) не имели этого дефекта, и дети их тоже его не имели, а 11 унаследо- вали его от своих дефектных родителей. 13:11 даёт отношение, близкое 1:1, пола- гающееся при моногибридном менделевском расщеплении потомства от скрещивания го- мозиготы с гетерозиготой. Так как добавоч- ная фаланга большого пальца в этой родо- словной наследуется в первом же поколении потомства, то, очевидно, что это признак до- минантный, зависящий от одного гена, не сцепленного с полом. Интересно отметить, что гиперфалангизм большого пальца в этом семействе наблюдал- ся на обеих руках, а на ногах у субъектов с этой аномалией он не установлен. Литература [1] Hefner. Journ. of Hered., 31, 1940. — [2] К i г m i s s о n. Rev. d’Orth., 25, 1909. — [3] Unterrichter. Zeit. fur Konst., 18, 1934.— [4] Roberts. Journ. of Hered., 34, 10, 1943. Проф. И. И. Канаев. Фиг. 2. Родословная, где в 4 поколениях встречается гиперфалангизм большого пальца. СчОьекТы с этой аномалией обозначены чёрным: кружком — женщины, квадратом — мужчины. В IV и V поколениях насчитывается 24 человека, имеющих или отца или мать с аномалией большого пальца. Из этих 24 человек И унаследовали эту аномалию, 13 имеют нормальный большой палец или остались неизвестными отно- сительно этого признака (последние имеют знак вопроса [?] внутри квадрата). Невы- ясненными остались некоторые члены этой семьи и в поколениях I—III. пальце руки человека, вместо обычных двух, но при этом наблюдались обычно разные аномалии: кривизна, уродство пальцев, поли- дактилия и т. п. [*—3] и др. В ряде случаев при этом отмечается наследственный харак- тер этой аномалии. Недавно Робертсом [4] описан новый случай больших пальцев из трёх фаланг (гиперфалангизм) без всякого сопровождающего уродства (фиг. 1) и вы- яснена родословная, где в четырёх поколе- ниях наблюдается эта особенность (фиг. 2). Как видно из этой родословной, описывае- мый признак встречается приблизительно одинаково часто как у мужчин, так и у жен- щин; очевидно он не сцеплен с полом. В ПАЛЕОНТОЛОГИЯ ПЕРВАЯ НАХОДКА БРАНХИОЗАВРА НА УРАЛЕ1 Branchiosauria или как их правильнее бы- ло бы называть Protritonia в силу приоритета названия, данного им описавшим их впервые проф. Годри (Gaudry), до сих пор были встре- чены в Западной Европе и Америке. Эти в большинстве небольшие стегоцефалы отряда 1 Сообщение, сделанное на заседании Уче- ного совета Палеонтологического института Академии Наук СССР, посвященном памяти акад. А. А. Ьорисяка. 27 11 1ъ47.
80 П ди р о д а 1947 Phyllospondyli Credn. обильны в пермских слоях Богемии, среднепермских слоях Фран- ции близ Отена (Auten) и в Саксонии у Дрез- дена. Главным образом там были встречены представители рода Protriton Gaudry, что от- вечает синониму Branchiosaurus Credn., поче- му-то более укоренившемуся в литературе. Под Дрезденом было найдено более 1000 экз. Кроме рода Protriton (в 10—15 см длины) там были обнаружены и другие роды Pelosa- urus (20 см длины) и Melanerpeton (до 13 см длины). До 60 отпечатков рода Protriton было найдено в угленосных слоях Комментри (Commentry) во Франции, что в своё время оставило под сомнение принадлежность этих слоёв к карбону. До настоящего времени су- ществуют два мнения относительно возраста этих слоев Комментри. Одни исследователи, вроде Рено и Зейлера (Renault et Zeiller), считают их верхним карбоном (верхнестефан скими), а другие, как, например. Стерцель и Кайзер (Sterzel, Kayser), — нижнепермскими. В 1932 г. И. А. Ефремовым (Докл. АН СССР, т. XXIII, № 1, стр. 107—110) был опи- сан остаток личинки стегоцефала, найденный в Сибири на левом берегу Нижней Тунгуски, который по ряду признаков близок к личин- кам Phyllospondyli и, в частности, к группе Branchiosauria. Однако И. А. Ефремов не уве- рен в принадлежности этого остатка личинки именно к Branchiosauria и считает эту тун- гусскую форму относящейся или к Phyllos- pondyli или Lepospondyli. Этот остаток носит название Tungussogyrinus bergi Efrem., имеет общую длину скелета в 37 мм и происходит из пород, возраст которых ещё точно не установлен, но на основании этой находки считается И. А. Ефремовым соответствующим перми, приблизительно кунгуру. Летом 1946 г. во время полевых работ возглавляемой автором этих строк палеонто- логической экспедиционной партии на Урале вблизи деревни Чекарда Скусунского района прн сборах остатков ископаемых насекомых был обнаружен остаток несомненного предста- вителя Branchiosauria (Amphibia, Stegocephali). Он был замечен на высоте нескольких мет- ров над уровнем р. Сылвы, на уступе обна- жения, расположенного на левом берегу выше устья впадающей в Сылву р. Чекарды. На плоской плитке глинистого сланца, свободно лежащей на уступе обрыва, нахо- дился остаток небольшого черепа и несколь- ко позвонков с рёбрами (см. рисунок). По несчастному случаю этот интереснейший оста- ток упал и был утрачен там же, на обнаже- нии. Длительные поиски среди огромного ко- личества плиток сланца, лежавших у под- ножья обрыва и по урезу воды, не привели к результатам — ни остатка, ни его возможных обломков найдено не было. Помещённый рисунок воспроизведён по памяти примерно в натуральную величину. На поверхности черепа желтоватой окраски, обла- давшего большими овальными глазницами, бы- ли отчётливо видны швы, расположение ко- торых изобразить по памяти было рискованно. Пинеальное отверстие располагалось примерно в средней части черепа. От позвоночника со- хранилось всего несколько позвонков с ко- роткими рёбрами. Трудно сказать, что этот остаток представлял какой-либо уже извест- ный род и вид или был новым в этой груп- пе, но, пожалуй, можно утверждать, что он должен быть отнесен к Branchiosauria. Отложения с насекомыми и флорой, где был обнаружен этот остаток, относятся гео- логами к верхнему кунгуру, а на основании флоры М. Д. Залесским относились к само- стоятельному бардинскому ярусу, включавше- му часть бывших кунгурских и артинских от- ложений определённых фаций. Чрезвычайный интерес этой первой на- ходки Branchiosauria на Урале и всего вто- рой (если тунгусская находка относится к ним же) в нашей стране побудил автора дать публикацию об этом утраченном экземпляре с целью обратить внимание палеонтологов на возможность нахождения в будущем других остатков представителей этой группы, фикси- ровать новое местонахождение и побудить специальным поискам. Ю. М. Залесский.
ПОТЕРИ НАУКИ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ МОРОЗОВ, ЕГО ЖИЗНЬ И ТРУДЫ ПО ХИМИИ Акад. С. И. ВОЛЬФКОВИЧ Он энял, что свет науки н сила истинного знания медленно, но верне разгоняет уродливые фантомы и дикие призраки нлнаж'<ствя и суеверия . . . Он знал, что порыв могучей жизни низвергнет насилие и произвол, и на месте этого жилища неволи будет некогда воздвигнута статуя Свободы. Ник. Морозов. На границ* неведомого. Изд. ,3вено“, стр. II, 1910. . 30 июля 1946 г. на 93-м году оборвалась легендарная жизнь старейшего русского ре- волюционера, учёного-энциклопедиста и писа- теля Николая Александровича Морозова. Имя народовольца Морозова, проведшего 29 лет в одиночном заточении в Шлиссель- бургской крепости и других царских тюрьмах^ уже давно стало близким народным массам нашей страны. Оно вошло го революционного дви- жения как символ без- граничной веры в силы и светлое будущее тру- дового народа и готов- ности без колебаний от- дать за него жизнь. Н. А. Морозов изве- стен широчайшим кру- гам интеллигенции так- же как творческий мы- слитель, имеющий весь- ма большое число тру- дов в самых разнообраз- ных областях математи- ческих, естественных и общественных наук; он известен и как яркий писатель. Н. А. Морозовым вы- полнены работы в раз- личных областях ма- тематики, астрономии, космогонии, физики, хи- мии, биологии, геофизи- ки и метеорологии, воз- духоплавания, истории, философии, политиче- ской экономии, языко- знания. Им' написан ряд широко известных авто- биографических, мемуар- ных и других литературных произведений и стихов. Эта поразительная научная эрудиция, широкий синтетический охват основных обла- стей знания и вдохновение сочетались у Мо- розова с оригинальностью подхода к каждой его теме. По его энциклопедическим знаниям, ог- ромной трудоспособности, продуктивности и творческому потенциалу Н. А. Морозов — явление исключительное. , в историю Русско- H. А. МОРОЗОВ Н. А. Морозов родился в мрачные годы царствования Николая I, при крепостном праве, две трети своей жизни прожил при деспотическом режиме монархии, провёл почти всю свою молодость в тюремной одиночке, а закончил жизненный путь в эпоху построения социалистического общества, на родине, неви- данными темпами развивающей свои произ- водительные силы и культуру, в стране, ко- торая реализует вещие слова Белинского о том, что Россия будет сто- ять «во главе образован- ного мира, дающего за- коны науке и искусст- ву». .. Николай Александро- вич Морозов родился в 1854 г. в деревенской обстановке Ярославской губернии, когда освеще- нием служили лучина в свеча, пережил первые шаги развития техники пара и электричества, а завершил свой жизнен- ный путь в начальный период эпохи атомной энергии, . возможность которой он предвидел своим гениальным умом раньше большинства фи- зиков и химиков. Недолгим было сча- стливое детство Н. А. Морозова в обстановке помещичьей усадьбы ро- дителей, с её прекрасной волжской природой, сре- ди полей и лесов. Отец Н. А. — культурный помещик — женился на своей семнадцати- летней крепостной крестьянке; первым сыном их и был Николай Александрович. Жизнь среди природы с детства пробудила в Николае Александровиче страстный интерес к естествознанию. Пятнадцатилетним юношей (1869) Н. А. Морозов поступает во вторую Московскую гимназию, где продолжает уде- лять исключительное внимание естественным наукам. Он объединяет вокруг себя группу Природа .4 11. 1947 г.
82 Природа 1947 таких же, как и он, стремящихся к знанию, юношей и без разрешения начальства органи- зует кружок под названием «Общество лю- бителей естествознания», которое имеет еже- недельные заседания, где докладываются научные рефераты. Члены кружка совершают экскурсии по предместьям Москвы и издают под редакцией Н. А. рукописный журнал. До 1874 г. Н. А. Морозов ведёт напря- жённую, полную научных исканий жизнь, глу- боко изучая математику и ряд дисциплин, не входивших в программу гимназий того време- ни, — геологию, ботанику и даже анатомию. Одновременно он увлекается общественными вопросами, зачитывается Чернышевским, Доб- ролюбовым и историей революционного дви- жения. В 1874 г. он знакомится с рядом чле- нов революционного кружка «чайковцев» (Кравчинским, Шишко и др.). Идеалы и дея- тельность их настолько увлекают Н. А., что несмотря на несогласие с некоторыми их воззрениями на разрешение крестьянского во- проса, он решается, после своего исключения из гимназии с запрещением поступать в ка- кое-либо русское учебное заведение, вступить на тяжёлый, но благородный путь борца за освобождение трудового народа от угнетения, бесправия и эксплоатации. Он покидает семью, школу, раздаёт своё имущество и «идёт в народ», проживая и работая в дерев- нях то в качестве помощника кузнеца, то пильщика леса, то странствуя в качестве про- пагандиста, зовущего народ на борьбу за своё освобождение. Но пылкого юношу, жа- ждавшего подвига ради высоких идеалов, «хождение в народ», равно как и последовав- шая затем в Москве деятельность в рабочих кружках, сводившаяся к чтению на собраниях революционной литературы и популяризации научных знаний, не удовлетворяет. По предложению своего друга Сергея Кравчинского, Н. А. организует побег рево- люционера Волхонского из полицейского участка Москвы; это, однако, не удаётся осу- ществить из-за перевода арестованного в Пу- гачёвскую башню. Н. А. Морозов решает пе- рейти на организацию в деревнях небольших боевых групп, которые должны, «когда при- дёт время», поднять восстание. Уходя от на- павшей на его след полиции, Н. А. Морозов перебирается в глухие деревни, нередко но- чует в лесу, зимой пилит лес, затем вновь перебирается в Москву и, наконец, по пред- ложению революционного кружка, переезжает в Женеву, где редактирует журнал «Работ- ник», который нелегальным путём переправ- ляется в Россию. Одновременно Н. А. про- должает заниматься естествознанием, социо- логией и историей. Однако пребывание за границей, вдали от родины, где его друзья с риском для жизни борются за народное счастье, кажется ему позором, и Н. А. ре- шает возвратиться в Россию. Но здесь его уже ждёт полиция. На границе его арестовывают, отвозят в Петербург, в III отделение, сажают в одиноч- ную камеру и привлекают к суду по извест- ному процессу 193-х. Через год Н. А. осво- бождают на поруки в связи с тем, что следо- ватель не находит в его поведении чего-либо особо важного. III отделение, однако, вскоре добивается царского указа о возвращении Н. А. Морозова в тюрьму до суда. В тюрьме он упорно изучает иностранные языки. Одно- временно изучает алгебру, начертательную и аналитическую геометрию, сферическую три- гонометрию и другие разделы математики. Суд по делу 193-х признал Н. А. Моро- зова виновным, но, учитывая его трёхлетнее предварительное заключение, постановил осво- бодить его. В это время Н. А. Морозов при- шёл к выводу о бесполезности «хождения в- народ», и после недолгого пребывания по пред- ложению В. Н. Фигнер в Саратовской губер- нии в качестве сельского учителя он возвра- щается в Петербург, примыкает к кружку революционного студенчества и принимает активное участие в попытке освобожденн» заключённых товарищей из харьковской тюрь- мы. С этой целью он переезжает в Харьков, где его вновь постигает неудача. Вскоре кровавый террор со стороны цар- ского правительства против революционеров усиливается. Н. А. Морозов без колебаний вступает в новую революционную организа- цию «Земля и воля», которую В. И. Ленин впоследствии аттестовал как превосходную, организацию, которая нам всем должна была бы служить образцом.1 Согласно уставу «Зем- ли и воли», её члены должны были отдать организации «все свои силы, средства, сим- патии и антипатии и даже свою жизнь». Н. А. Морозов становится одним из редакто- ров журнала «Земля и воля», и хранит все нелегальные документы, деньги и печать. Вскоре Н. А. Морозов расходится во. взглядах на очередные задачи борьбы с груп- пой членов «Земли и воли», в частности с Г. В. Плехановым, сформулировавшим тогда основные положения массово-революционной борьбы и считавшим индивидуальный террор, против представителей царского правительства нецелесообразным. В результате внутренней борьбы «Земля и воля» распадается на «Чёр- ный передел» (группа Плеханова, Стефанови- ча) и «Народную волю», к которой примыкает Н. А. Морозов. Народовольцы считают, что с помощью террора они заставят правитель- ственных чиновников пересмотреть свои пози- ции и изменить политический режим. Ряд тер- рористических актов против царя и минист- ров приводит к арестам большого числа сто- ронников «Народной воли». Н. А. Морозов вновь эмигрирует, сначала в Вену, а затем в. Женеву. За границей он пишет «Историю русского революционного движения», издаёт ряд оригинальных и переводных сочинений, одновременно занимаясь в Женевском универ- ситете, где с особым интересом слушает лек- ции Карла Фохта и Элизы Рёклю. В ноябре 1880 г. Н. А. Морозов посе- щает в Лондоне Карла Маркса, который на- зывает борьбу народовольцев с самодержа- вием «сказочной, возможной только в фанта- стических романах». Н. А. Морозов получает от Маркса «Коммунистический манифест» » ряд других его статей. По возвращении в Женеву, Н. А. Моро- зов получает из России письмо с извещением 1 В. И. Ле нин. Сочинения, т. IV, стр. 464, изд. 2-е, 1930.
№ 11 Потери науки 83 о подготовке новых революционных дел и тут же решает вернуться в Петербург. В ян- варе 1881 г. на пограничной станции Вержбо- лово его вновь арестовывают, доставляют в Петербург и помещают в одиночную камеру Петропавловской крепости. В результате судебного процесса над 20 народовольцами или «первомартовцами» Н. А. Морозов был приговорен к пожизненному заключению. Его поместили в Алексеевский равелин Петропавловской крепости, в которой господствовал самый строгий и жёсткий ре- жим. Н. А. Морозов не имел права прогулок, не получал книг и столь плохо питался, что у него началась цынга. Вспоминая свои пере- живания в одиночной камере равелина, Моро- зов говорил, что чувствуя сильные боли в ногах и обморочные приступы от слабости и жестокого кашля, он всё же непрерывно ходил по камере из угла в угол и твердил про себя: «Я буду жить во что бы то ни стало... Пусть не радуются враги, желающие моей смерти». Исключительная воля и вера в светлое будущее русского народа позволили Н. А. Мо- розову пережить эти тяжёлые годы и сохра- нить твёрдость духа, продолжать свою науч- ную, мыслительную работу. Через два года узники Алексеевского равелина, из которых остались в живых всего трое, были переве- дены в ещё более страшное место, — в Шлис- сельбургскую крепость, куда по приказу Александра III помещались личные враги госу- даря. Здесь был казнён ряд революционеров. Некоторые покончили с собою, и лишь немногие оказались в силах пережить первые годы Шлиссельбургского * заточения, когда в крепости действовал особенно строгий режим. Только через 4—5 лет, после ряда смерт- ных случаев среди шлиссельбургских узников, тюремный режим был несколько ослаблен, и Н. А. Морозов получил возможность чте- ния научной литературы и писания своих работ. В Шлиссельбургской тюрьме им было написано 26 томов различных рукописей, кото- рые ему удалось случайно сохранить и после освобождения в 1905 г. — вывезти. В результате занятий иностранными язы- ками в тюрьме и на свободе, Н. А. Морозов изучил французский, английский, немецкий, итальянский, испанский, латинский, греческий, древнееврейский, древнеславянский, украин- ский и польский языки. В крепости он впер- вые познакомился с журналом Русского физико-химического общества, который стал его излюбленным чтением. Здесь же им, на основе изучения физики и химии, было напи- сано его теоретическое сочинение «О строении вещества». Н. А. Морозов просил коменданта крепости передать эту работу на отзыв ‘проф. Бекетову, бывшему тогда председателем Русского физико-химического общества. Де- партамент полиции передал, однако, эту ру- копись проф. Коновалову (позднее академику), который считался более благонадёжным. А. И. Коновалов дал Н. А. Морозову хоро- ший отзыв, отметив его эрудицию, но разо- шёлся с ним во взглядах и написал, что ру- копись печатать нецелесообразно. 8 ноября 1905 г., в результате революции, Н. А. Морозов, после 28 лет заключения, ока- зался на свободе. Теперь он целиком отдался науке, начал подготавливать к печати свои труды, выполненные в тюрьме, и выпускать ряд книг и статей на различные темы. Среди огромных по размерам, по широте тематики и творческому размаху трудов Н. А. Морозова значительное место занимали его работы по химии, физике, над которыми он трудился, как уже упоминалось, в Шлис- сельбургской крепости. Когда в 1897 г. в Шлиссельбурге впервые было разрешено от- правление двух писем в год, то в первом же письме к родным Н. А. Морозов сообщил им, что за последние три года им написан") 1500 страниц о строении вещества. Несмотря на отсутствие систематического химического образования в высшем учебном заведении, несмотря на то, что Н. А. Морозов не прошёл должной экспериментальной школы, он, благодаря настойчивому труду и порази- тельным дарованиям, овладел высотами раз- личных химических дисциплин и, через 2 — 3 года после освобождения из крепости, преподавал, писал книги и статьи по общей, физической, неорганической, органической и аналитической химии. Оказавшись на свободе, Н. А. Морозов с энтузиазмом отдался научной, а вскоре и педагогической работе, и в течение несколь- ких лет напечатал большое число книг и ста- тей, которые продумал и выносил в заключе- нии. За 1906—1910 гг. им напечатано около 60 литературных и научных работ, в том числе ряд больших книг: «Периодические системы строения вещества. Теория образования хими- ческих элементов» (1907 г., 437 стр.); «От- кровение в грозе и буре. История возникно- вения апокалипсиса» (1907 г., 322 стр.); «Ос- новы физико-математического анализа и новые физические факторы, обнаруживаемые им в различных явлениях природы» (1908 г., 402 стр.); «Менделеев и значение его перио- дической системы для химии будущего» (1908 г., 103 стр.); «Начала векториальной алгебры в их генезисе из чистой математики» (1909 г., 178 стр.); «В поисках философского камня» (1909 г., 300 стр.); «В начале жизни» (1907 г., 265 стр.); «Звёздные песни» (1910 г„ 192 стр.); «На границе неведомого. Астроно- мические и физические полуфантазии» (1910 г., 192 стр.); «Вселенная» (в книге «Итоги науки в теории и практике», т. 2, 1911, 300 стр.); «Функция. Наглядное изложение дифференциального и интегрального исчисле- ния и некоторые его приложения к естество- знанию и геометрии. Руководство к самостоя- тельному изучению высшего математического анализа» (1912 г., 467 стр.). В последующие годы он пишет: «Принцип относительности и абсолютное» (1920 г., 88 стр.), «Эволюцион- ная социология: земля и труд» (1917 г., 339 стр.); «Завоевание воздуха» (1912 г., 40 стр.); «Среди облаков. О воздухоплавании и авиации» (1924 г., 320 стр.); «Упрощённые таблицы движения Солнца, Юпитера и Са- турна» (1916 г., 15 стр.) и многое другое. Кроме собственных работ, Н. А. Морозов редактировал переводы на русский язык выдающихся иностранных научных работ, на-
84 Природа 1947 Н. А. Морозов с женой пример труды Со'дди «Материя и энергия», Рамзая «Элементы и электроны» и др. В 1911 г. за напечатание в сборнике «Звёздные песни» пяти стихотворений револю- ционного характера, написанных ещё в 70-х годах, Н. А. Морозов был приговорен к одному году одиночного тюремного заключения в Двинской крепости. Он отбыл его, исполь- вовав это время для изучения древнееврей- ского языка, интересовавшего его в связи с историческими исследованиями. В тюрьме он написал книгу «Пророки», которая является продолжением его книги «Откровение в грозе и буре», выдержавшей несколько изданий и переведенной на иностранные языки. В. Двин- ской тюрьме Н. А. Морозов написал также широко известные «Повести моей жизни», изданные после революции в четырёх томах, в которых ярко и увлекательно изложил свои воспоминания за период до возникновения «Народной воли». В январе 1907 г. Н. А. Морозов женился на Ксении Алексеевне Бориславской, окончив- шей незадолго до этого Петербургскую кон- серваторию по классу рояля. Ксения Алексеев- на была его лучшим другом и помощником на протяжении всей его жизни. В 1907 г. по приглашению П. Ф. Лесгаф- та, Н. А. Морозов начал преподавать в Петер- бургской высшей вольной школе курс орга- нической химии и вести лабораторную прак- тику по аналитической химии, а в дальней- шем — читать курс общей химии. Через не- сколько лет Н. А. Морозов был избран руко- водителем кафедры астрономии на Высших курсах Лесгафта. Здесь же он прочёл курс «мировой химии», в котором излагал химиче- Ксенией Алексеевной скую эволюцию звёзд и планет, а химиче- ские процессы, протекающие в Земле, рассма- тривал, как часть общего процесса эволюции. Во время первой империалистической войны, в 1915 г., Н. А. Морозов отправился на фронт, в Польшу, и здесь, на передовых позициях, в качестве делегата Всероссийского земского союза, оказывал активную помощь больным и раненым, не только участвуя в орга- низационной работе, но и непосредственно по- могая выносить раненых с поля боя. Свои впечатления и мысли о войне он отразил в книжке «На войне», изданной в 1916 г. После Великой Октябрьской Социалисти- ческой революции Н. А. Морозов был выбран директором Высших курсов Лесгафта, которые вскоре под его руководством были преобразо- ваны в Государственный Естественно-научный институт имени Лесгафта. В этом Институте Н. А. Морозов одновременно заведывал астрономическим отделением и создал обсерва- торию, в которой лично работал. Кроме того, он читал лекции по «мировой химии» в Психо- неврологическом институте и преподавал в Авиационной школе Аэроклуба. Одновременно Н. А. Морозов много лет с увлечением работал над большим фундамен- тальным трудом «История человеческой куль- туры в естественно-научном освещении». Часть этого большого труда вышла в свет в виде 7 томов (около 5000 страниц) под заглавием «Христос» (издание 1924—1932 гг.). Три позд- нейшие тома рукописи остались ненапечатан- ными. Название «Христос» не вполне соответ- ствует содержанию этого труда. Это заглавие было дано по предложению руководителя издательства, который считал, что под таким
№ 11 Потери науки 85 ааголовком книга, освещающая главным обра- зом историю культуры христианского периода, привлечёт более широкие круги читателей. Позднее Н, А. Морозов не раз высказывал сожаление по поводу того, что он не сохра- нил своего первоначального заглавия этого труда. Как известно, в этом труде Н. А. Мо- розов ревизует многие летописные и укоре- нившиеся в исторической литературе сужде- ния и делает попытку построить изложение истории «на эволюционных началах в связи с географией, геофизикой, политической эко- номией, историей материальной культуры и со всем вообще современным естествознанием». Новый, смелый подход Н. А. Морозова к исто- рии и ревизия многочисленных общеприня- тых фактов и взглядов, естественно, вызвали среди историков и других читательских кругов многочисленные запросы, сомнения, возраже- ния и, одновременно, преклонение перед авто- ром этого огромного труда, который, по мне- нию известного историка акад. П. Никольско- го, не может «не поражать изумительной широ- той научного горизонта, неподражаемым оби- лием разносторонних знаний и увлекательным изложением сложных концепций, приводящих к переоценке традиционных воззрений». 1 Одновременно с работой над этим много- томным трудом Н. А. Морозов вёл весьма напряжённую творческую работу и над дру- гими темами и, как уже упоминалось, он опу- бликовал большое число фундаментальных трудов в разнообразных областях науки. Особенно много времени и внимания он уделял астрономии, математике, химии и исто- рии, Из этих работ следует особо подчерк- нуть его теоретические исследования и взгляды на строение атомного я^ра, которые уже 40 лет тому назад близко подошли к совре- менным; его работы по периодической системе органических соединений и об аллотропии ряда элементов. Большой интерес Н. А. Морозов проявил к вопросам авиации, сам не раз летал на аэростатах (однажды провёл даже наблюдение солнечного затмения), высказывал очень инте- ресные мысли о задачах и перспективах воз- духоплавания, предложил систему парашюта, образующегося автоматически при падении аэростата из так называемого «экваториаль- ного пояса», а также специальные костюмы для высотных полётов, явившиеся прообразом современной одежды пилотов. За последние годы Н. А. Морозов закон- чил большой труд о теоретических основах геофизики и метеорологии, в которой по- новому подошёл к предсказаниям погоды. Последние годы своей жизни Н. А. Мо- розов жил и работал преимущественно в Борке, Ярославской области, в бывшем имении отца, которое советское правительство, по инициа- тиве В. И. Ленина, передало ему в пожизнен- ное пользование. В 1932 г. Н. А. Морозов был избран почётным членом Академии Наук СССР. Наше правительство присвоило ему 1 Эта цитата, как и некоторые другие, при- водится по книге К. А. Морозовой «Николай Александрович Морозов», изданной к 90-летию со дня его рождения. Изд. АН СССР, 1944, стр. 33. ' звание заслуженного деятеля науки и награ- дило его двумя орденами Ленина и орденом Трудового Красного знамени. 30 июля 1946 г. Николай Александрович почувствовал себя скверно и через несколько часов скончался от кровоизлияния. 3 августа 1946 г. прах Николая Алексан- дровича был похоронен в парке недалеко от дома, где он жил, в котором, согласно по- становлению правительства, будет организо- ван музей имени Н. А. Морозова. Кроме того, для увековечения его памяти Совет Минист- ров СССР поручил Академии Наук СССР в течение 1947—1948 гг. издать избранные сочинения покойного, учредил ряд докторант- ских, аспирантских и студенческих стипендий имени Н. А. Морозова и присвоил его имя Ярославскому педагогическому училищу и се- милетней школе в ближайшем к Борку селе. • В 1907 г. вышла в свет книга Н. А. Мо- розова «Периодические системы строения вещества» и в 1908 г. книга «Д. И. Менде- леев и значение его периодической системы для химии будущего». Эти книги явились плодом многолетней работы его мысли в за- точении (в основном, в 90-х годах XIX в.). В этих книгах Н. А. Морозов развивает мысль о сложном строении атомов и этим обосновывает сущность периодического закона химических элементов. Он страстно отстаи- вает возможность разложения атома, которая в то время .большинству химиков казалась неубедительной, так как для этого утвержде- ния ещё не было достаточных эксперимен- тальных доказательств. Н. А. Морозов высказывает мысль о том. что главнейшей задачей химии будущего явится «синтез элементов». Н. А. Морозов считал, что химические элементы совершают эволюцию в бесконечной истории мироздания. Предпосылкой для этого взгляда являлась твёрдая уверенность Н. А. Морозова в том, что атомы — не простые тела, а сложные системы. Н. А. Морозов считал, что в каждом атоме содержатся электроны — «катодии» и «анодии» неизвестного ещё по своим свой- ствам протоэлемента «небулярия». При распаде каждого атома, по его мнению, образуется гелий. В работе «Вновь открытые превращения эманации радия с точки зрения эволюции тео- рии строения атома» 1 Н. А. Морозов даёт поразительный по ясности и прогнозу анализ работ в области разложения элементов в связи с известными исследованиями Рамзая, которые в то время взволновали широчайшие круги физиков и химиков. Следует напомнить, что весьма большое число учёных того вре- мени считало открытие Рамзая плодом недо- разумения. Н. А. Морозов сразу целиком в полностью стал сторонником работ и выводов Рамзая и увидел в них начало новой эры в развитии наших представлений о строении ма- терии, о разложении атома и превращениях 1 Известия Петербургской биологической лаборатории, т. IX, в. 3, стр. 6, 1908.
86 Природа 1947 элементов. Вот, что он пишет по этому по- воду в упомянутой статье: «Отрицательные электроны, способные проникать во все тела, должны размыкать электроположительные пункты сцепления по- луатомов гелия там, где они менее всего прочны... Что было бы удивительного, если бы, например, пропуская сильные переменные токи с разрывными разрядами через смесь азота и гелия, нам удалось бы ввести в ато- мы азота по полуатому современного гелия, атом которого есть X, и перевести, таким об- разом, азот во фтор и даже в неон? «Но гелий in statu nascendi вместе с сопровождающими его корпускулами ( р -брыз- гами радиоактивных веществ) может действо- вать и разрушительно на атомы тех веществ, у которых они не. особенно прочны. Кинети- ческая энергия оторвавшихся от атома радия корпускул (рассматривая её в атомном мас- штабе) чрезвычайно велика. Только этим сооб- ражением и можно, мне кажется, объяснить не раз наблюдавшиеся Рамзаем явления дис- социации атомов меди на атомы лития, арго- на в какие-то другие остатки под влиянием эманации радия... Как ни кажется невероят- ной такая трансформация многим из лучших современных химиков, но в настоящее время мы не имеем никакого права относиться к сообщениям Рамзая, как Менделеев отнёсся сначала к открытию им, при сотрудничестве лорда Траверса, аргона... «Химия в настоящее время находится на- кануне новой эры в истории своего развития. В а-брызгах радия мы имеем в руках нарож- дающийся гелий — гелий in statu nascendi, который может в каждом периоде системы минеральных элементов синтезировать более тяжёлые атомы из более лёгких, вводя в структурную цепь первых соответствующее число своих протоатомов X совершенно так же, как нарождающийся водород — водород in statu nascendi — переводит в каждом перио- де системы органических углеводородных ра- дикалов более лёгкие радикалы в более тя- жёлые, бедные водородом в богатые им. То, что было безумной мечтой у древних ал- химиков — может скоро сделаться беско- рыстным приобретением науки. Но только вместо превращения ртути в золото, как ду- мали они, теория подсказывает нам совершен- но обратный метаморфоз: превращение самого золота в ртуть посредством действия эмана- ции радия на раствор какой-либо его соли... «Но точно ли этот нарождающийся гелий можно получать исключительно из радия? Нельзя ли расчленить уже сложившиеся ато- мы обычного гелия на такие же полуатомы посредством действия на них могучими раз- рывными разрядами электричества? Тогда все опыты Рамзая было бы возможно повторить в несравненно более широких размерах, а это имело бы огромное значение для всех отрас- лей естественных наук». Представления Н. А. Морозова о строе- нии атома, разумеется, значительно отлича- лись от современных: он не знал ядер, не представлял себе движения элементаоных частиц, его структурные формулы отличались упрощением. Однако поразительным и бес- спорным является тот факт, что более 40 лет тому назад Н. А. Морозов смело и уверенно стал на точку зрения сложного строения ато- мов, превращаемости элементов, искусствен- ного получения радиоактивных элементов, необычайных запасов внутриатомной энергии. Он предвидел возможность создания цикло- тронов или других генераторов быстрых и элементарных частиц, говоря о «могучих раз- рывных разрядах электричества». Эти взгля- ды Н. А. Морозов высказывал тогда, когда ещё сам творец периодического закона гово- рил. что «элемент есть нечто изменению не подлежащее», что элементы характеризуются «отсутствием способности превращаться друг в друга».1 Следует особо отметить предложенное Н. А. Морозовым, на основе его гипотезы о строении атомов, обоснование периодичности валентности. Построенные Н. А. Морозовым модели молекул содержат «пункты сцепления», от- ражающие их «катодийные» и металлические валентности (обозначаемые точками) и «ано- дийные» и галоидные валентности (обозначае- мые чёрточками). Сумма «катодийных» и «анодийных» валентностей всегда по Морозо- ву равна восьми, за исключением гелия и во- дорода, сумма валентностей которых равна двум. Водород же обладает только одним пунктом сцепления, т. е. к нему может при- соединиться один электрон. Таким образом, взгляды Н. А. Морозова близко подошли к современным представле- ниям об электронном октете молекул. Развивая мысли Дюма, Н. А. Морозов предложил периодическую систему органиче- ских радикалов «карбогидридов» — по анало- гии с таблицей Менделеева — «в порядке возрастания их паевого веса». По мнению Н. А. Морозова, атом гелия соответствует в периодической системе угле- водородов молекуле водорода. Исходя из это- ю, Н. А. Морозов построил ряд таблиц, от- ражающих периодическую зависимость ряда свойств алифатических и циклических радика- лов (например молекулярных и паевых объё- мов) от молекулярного веса. Он подразделяет их на 7 периодов — по одному варианту и на 11 — 12 периодов — по другому. Он расположил углеводородные радикалы в горизонтальные ряды — периоды в порядке увеличения числа атомов водорода и получил вертикальные ряды — типы соединений с последовательно увеличивающейся валент- ностью — от 0 до 7. Таким образом в первом периоде его системы располагаются: С, СН, СН2, СНз, СН4; во втором периоде: С2, С2Н, С2Н2, С2Нз, С2Н4, С2Н5, С2Н6; в третьем перио- де: С3, СзН, С3Н2, СзНз, СзН4, СЭН5, С3Н6. С3Н7, СзНя...; в седьмом периоде: СуНз, CyHs, С7Н10, С7НП, С7Н12, С7Н13, C?H|4, C7H15, C7H1G. После третьего периода Н. А. Морозов ограничивает число включаемых в таблицу радикалов девятью, чтобы в вертикальном ряду — нулевого типа — поместить их в по- рядке возрастания гомологического ряда: СНз. С2Не, СзНз, С4Н|о, С5Н12, С6Н14, С7Н16. 1 Д. И. Менделеев. Основы химии, изд, IX, т. 1, стр. 13, строка 11-я снизу и стр. 143. строка ЗЗ-яетнизу, 1937.
№ 11 Потери науки 87 Аналогия между карбогидридами и ато- мами элементов привела Н. А. Морозова к мысли о том, что среди последних должны •существовать химически инертные элементы, подобно существованию предельных углеводо- родов. Можно представить себе, как велика бы- ла радость заключённого в крепости Н. А. Морозова, когда через несколько лет после указанных высказываний элементы нулевой группы — аргон, неон, криптон и другие — были действительно открыты. Глубокий анализ свойств элементов нуле- вой и восьмой группы периодической системы Менделеева привёл Н. А. Морозова к мысли о необходимости объединить их в один нуле- вой тип, что было также оправдано последую- щими работами. Ряд вычисленных Н. А. Мо- розовым, на основе его структурных пред- ставлений, атомных весов элементов нулевой я первой группы совпал с определёнными много лет спустя атомными весами соответ- ствующих изотопов. Таким образом, несмотря на отсутствие у Н. А. Морозова экспериментальных воз- можностей проверки своих мыслей и оши- бочности некоторых его представлений о строении атомов, Н. А. Морозов, благодаря творческому, теоретическому анализу свойств элементов и углеводородов, сделал весьма ценные, оригинальные выводы и во многом опередил своих современников. На соединённом заседании 12-го Съезда естествоиспытателей и врачей и Московского общества испытателей природы 3 января 1910 г. Н. А. Морозов сделал доклад об эво- люции вещества на небесных светилах >, в котором он изложил pnjj оригинальных мыс- лей, основанных на изучении данных спек- трального анализа и глубокого знания астро- номии. Б 1911 г., на 2-м Менделеевском съезде он сделал доклад на тему «Прошед- шее и будущее миров с современной геофи- зической и астрофизической точки зрения»;2 он высказал смелую мысль о том, что новые звёзды возникают в результате взрыва ста- рых светил из-за разложения атомов вещест- ва, ставших радиоактивными. Ныне эта, ранее оспариваемая, гипотеза разделяется широкими кругами астрономов и физиков. Н. А. Моро- зов считал, что кометы представляют собой солнечные испарения, движущиеся вокруг солнца; эта точка зрения тоже получила те- перь признание. Эволюция химических элементов в беско- нечной истории мироздания связана, по мне- нию Н. А. Морозова, с превращениями эле- ментов при столь высоких температурах и давлениях, с такими продолжительными пе- риодами времени и другими трудно поддаю- щимися исследованию факторами, что их экс- периментальное изучение в настоящих усло- виях почти неосуществимо. Поэтому Н. А. Морозов стремится использовать каждую воз- можность, каждое новое наблюдение, каждый новый факт астрофизических и астрономиче- ских исследований, интересуется результатами 1 Эволюция вещества на небесных свети- лах. Изд. МГУ. 3 См.: Природа, март/1911. химико-технических работ по применению вы- соких давлений. Он запрашивает специалистов, не наблюдали ли они новых явлений при мощных взрывах, при работах на циклотронах, и т. д. и т. п. В приложении к книге «Периодические системы строения вещества» Н. А. Морозов высказывает мысль о необходимости для не- которых превращений элементов, сопровождае- мых уменьшением объёма, применять сверх- мощное давление (в развитие предложения Н. Н. Бекетова), а в некоторых случаях и глубокое охлаждение. Такими превращениями, по мнению Н. А. Морозова, могли бы быть: получение кремния из азота (2N -> Si), се- ры из кислорода (20 -» S), магния из угле- рода (2С —- Mg) и др. Далее Н. А. Моро- зов развивает мысль о более мощных синте- зах других более тяжёлых элементов, содер- жащих дополнительный компонент, который, он полагает, является водородом. Ряд оригинальных структурных представ- лений Н. А. Морозов развил по поводу алло- тропии серы, фосфора, азота, углерода и га- лоидов. В работе «Озон и перекиси»1 Н. А. Мо- розов излагает свои взгляды на строение и механизм образования и разложения переки- сей, давая им оригинальную трактовку. В 1906 г. Н. А. Морозов сделал в засе- дании Русского физико-химического общества доклад на тему «Кристаллизационная вода», в котором он развил мысль о том, что «те же самые силы, которые обусловливают хими- ческие свойства элементов, обусловливают и формы их кристаллизации. Здесь физика в химия сливаются вместе». Многие представления Н. А. Морозова о кристаллогидратах и комплексных соедине- ниях, несмотря на некоторый формализм и упрощения, были прогрессивными и во многом опередили современные ему представления. Перечисляя химические работы Н. А. Мо- розова, нельзя не упомянуть его исторический очерк об алхимии: «В поисках философского камня», изданный в 1909 г. Эта книга была принята читателями с огромным интересом; она до сих пор является одним из самых увлекательных исторических очерков об алхи- мическом периоде развития химии, доведенная автором до современности. Но эта книга — не только популярный, добросовестный, увле- кательно написанный исторический очерк. Это историческое исследование страстно вол- нующего автора вопроса: «Неужели старин- ная мечта алхимиков о превращении простых веществ друг в друга близка к осуществле- нию? .. Я хочу показать, как за весь длин- ный период своего существования химия, за исключением своего временного разочарования в XIX в., ставила своей конечной целью доказать трансформизм металлов и метал- лоидов. .. и дать нам способы, подражая при- роде, фактически превращать их друг в друга в наших земных лабораториях». 2 В другом 1 * 3 1 Известия С.-Петербургской биологиче- ской лаборатории, т. X, в. 1, 1908. 3 Из предисловия к книге «В поисках фи- лософского камня» — «К читателю», стр. 5 и 6, 1909.
88 Природа 1947 месте той же книги он говорит о могучих силах химии ближайшего будущего — о вы- соких и низких температурах, высоких давле- ниях, радиоактивных явлениях; последние он называет «могучей... новой силой» (стр. 20). Как известно, Н. А. Морозов всегда стремился изучать историю по первоисточни- кам и использовать их критически. Приняв- шись за написание книги «В поисках фило- софского камня», он прежде всего подверг критическому анализу исторические ману- скрипты, освещавшие важнейшие факты из развития химии. Вот, как он оценивает многие исторические документы, которыми приходит- ся пользоваться: 1 «Всё, что мы знаем о со- чинениях древних авторов, почти целиком бе- рётся современными историками из сборников XV, XVI и XII веков, т. е. от лиц, живших через целую тысячу лет после смерти цити- руемых ими писателей, от лиц, в высшей степени легковерных, испестривших свои со- общения невероятными рассказами о всевоз- можных чудесах. Отличить в них истину от правдоподобных (самых худших из всех) из- мышлений и позднейших дополнений почти невозможно. Благодаря этому обстоятельству все наши первоисточники по древнему перио- ду до-печатной эры представляют из себя настоящие Авгиевы конюшни, где много ве- ков стояли монахи и для очистки которых нужен новый Геркулес. Но даже и Геркулес в одиночку здесь ничего не мог бы поделать. Здесь нужно специальное „международное общество разработки исторических перво- источников древней истории”». Далее Н. А. Морозов даёт описание и характеристику ру- кописных исторических документов, отмечая, что кроме Лейденских папирусов, самый древ- ний манускрипт, отражающий химические ра- боты, относится только к XI или XII в. Отбрасывая недостоверное, фальшивое, псевдонаучное, Н. А. Морозов восхищался ге- ниальными творениями науки. «Ньютон и Кеплер, Дарвин и Маркс, а с ними и Менде- леев в своих теоретических выводах являются достоянием всего мыслящего человечества. Их открытия ложатся в основу мировоззрения каждого из будущих поколений».1 2 * Просматривая теперь пройденный Н. А. Морозовым научный путь, учитывая отсут- ствие у него специального химического обра- зования и лабораторной обстановки для работ в период его молодости, приходится пора- жаться, как глубоко и разносторонне он овла- дел сокровищами химической науки, как сме- ло, творчески он ими пользовался, как отно- сительно мало ошибок он делал. Будучи оторван на протяжении почти 30 лет от жи- вого общения с химиками, не имея ни учи- телей ни учеников, Н. А. Мопозов, естест- венно, должен был самостоятельно, без экспе- римента, без новейшей литературы, решать возникавшие в его мозгу, зачастую весьма сложные, трудные задачи. Эта его оторван- 1 Н. А. М о р о з о в. В поисках философ- ского ка'»ня, стр. 287, 1909. 2 Н. А. М о р о з о в. Д. И. Менделеев и зна- чение его периодической системы для химии будущего, стр. 103, 1907. ность приводила иногда к схематичности не- которых его работ, к применению собственной номенклатуры (например, «атомикул», «като- дий» и «анодий», «архоний», «протоводород», «небулий» и т. п.), которая нередко затрудня- ла широкое изучение его трудов химиками- профессионалами. Прочитывая теперь его труды, приходит- ся удивляться остроте его мыслей, обобщений и прогнозов. Трудно представить себе трудовой пафос и страсть научного исследования, которые го- рели всю жизнь в Николае Александровиче, будучи уже 90-летним стариком, он прислал мне из Борка большое письмо от 14 января 1944 г. (на 8 больших страницах), в котором, между прочим, писал: «Война наделала непо- правимый вред моим работам... Вы спраши- ваете, не нужно ли мне чего-нибудь по лите- ратуре? — Я был бы очень рад, если бы возможно было достать и прислать мне ка- кие-нибудь обзоры того, что и какими мето- дами было сделано в последние годы по во- просу о разложении атомов и не было л» обнаружено их синтеза при могучих давле- ниях во время современных могучих взрывов?». В письме от 12 ноября 1944 г. он пишет: « .. .У меня тотчас после открытия циклотро- нов появился проект новой работы, но я по уши был погружён последние годы в геофи- зические соображения и не знаю, когда осво- божусь от большого моего теперешнего труда «Основы теоретической геофизики»... Но, не- сомненно, через год или около этого, насту- пит и для меня возможность приняться и за циклотронные явления, и я не премину это сделать, если другие исследователи не сделают выводов, представляющихся моему воображению, ранее, чем я успею освободить- ся от своих современных геофизических и метеорологических работ». Должен признаться, что получив от Ни- колая Александровича эти строки, я был сильно ошеломлён: на 91-м году своей жизнв он был более страстен и смел, чем многие из нас — на 40 •— 50 лет его моложе. Нам трудно охватить и оценить всё ог- ромное творческое наследие, которое оставил после себя Н. А. Морозов. Это — дело кол- лектива учёных различных специальностей. Нет сомнения, что именно эта широта его интеллекта является причиной того, что мно- гие наши современники, в результате про- грессирующего разделения труда, знают глав- ным образом его труды в отдельных областях науки и искусства, а в целом их редко пред- ставляют себе. Надо пожелать, чтобы Акаде- мия Наук СССР произвела эту коллективную работу по систематизации и разбору его тру- дов, по доведению его многочисленных инте- ресных мыслей до соответствующих кругов научных работников и сохранению литератур- ного наследия Н. А. Морозова для историв науки. Современники Николая Александровича и последующие поколения граждан нашей родины будут с восхищением вспоминать яркий образ этого замечательного учёного, труженика и мыслителя, человека высокой душевной чистоты и гуманности, посвятив- шего всю свою жизнь борьбе за народное счастье и научному творчеству.
VARI A Сейсмология и астрофотография В бытность мою консультантом Астроно- мической обсерватории АрмФАН СССР в г. Ереване астроном этой обсерватории П. О. Геворкян сообщил мне, что однажды в янва- ре 1939 г. в Ереване произошло землетрясение силой 4 балла. В тот самый момент, когда это произошло, П. О. Геворкян производил фотографирование звёздного неба с помощью астрокамеры с объективом 80 мм и фокусным расстоянием 50 см. Эта камера была монти- рована на 9-дюймовый рефрактор Репсольда, а гидирование велось при помощи трёхдюй- мового искателя с увеличением около 10 раз и с полем зрения 20'. Труба была направле- на на ЮВ, под углом 35° к горизонту. Вдруг, неожиданно для наблюдателя, авезда, по которой велось гидирование, стала Фиг. 1. быстро описывать петли, вслед затем почув- ствовался сейсмический толчок, и звезда вовсе вышла из поля зрения искателя, инет- румент зашатался, и наблюдатель крепко ох- ватил его обеими руками. Сейсма длилась 2 — 3 сек. и ощущалась всеми сотрудниками. Первые две полупетли звезда описала плавно, примерно по полусекунде каждую, а затем пошли быстрые колебания, и звезда ушла на- лево вниз (изображение в трубе обратное). Для водворения звезды на место пришлось переместить трубу по прямому восхождению на 20' к востоку. На проявленной пластинке 13X18 см у ярких звёзд оказались неболь- шие искажения формы. Поскольку район Еревана вообще сейсми- чен (землетрясение 1936 г. было силой в 7 баллов), то неудивительно, что подобное же явление повторилось. Тем же инструментом 11 июля 1940 г. фотографировалась Альфа Орла яа пластинках чувствительностью 1300° X. н Д. Землетрясение в 4 балла произошло в 21 ч. 01 мин. по мировому < времени. В гид сначала наблюдались 2 — 3 медленных вер- тикальных колебаний с амплитудой около 7', затем пошли быстрые горизонтальные колеба- ния (3 полупетли), после чего звезда ушла на восток за край поля зрения. Сейсма длилась секунды две. Звезда оказалась сместившейся на 15'. На полученном негативе № 16 хорошо видно, что звёзды овальны с СВ на ЮЗ, а у Альфы Орла, как более яркой, по краям вышли отростки. Параллельно с этим работа- ла для съёмки метеоров неподвижно уста- новленная камера «Фотокор» с объективом Ортагоз (светосила 1 :4.5, фокусное расстоя- ние 135 мм). Изображения звёзд на негативе при этом получаются в виде дуг из-за су- точного движения неба. Сейсмическим толч- Фиг. 2. была нарушена: звезды сместились на 0.3 ми» к югу. Землетрясение имело, по словам П. О. Геворкяна, эпицентр под Ереваном и являлось тектоническим. На фиг. 1 и 2 изображены видимые в трубу траектории звёзд во время описанных землетрясений по зарисовке П. О Геворкяна. И. С. Астапович. Естественное стекло (силикагласс) из Мейседон (Виктория) В № 12 «Природы» за 1946 г. была напечатана статья Е. Л Крино- ва о тектитах. Интересные дополнения к этой теме мы находим в № 2 «Journal of Geology» за 1946 г. в статье G. Baker и A. J. Gaskin. Ими были изучены два обломка естественных стёкол, находящиеся в коллекции геологиче- ского музея Мельбурнского университета. Стёкла найдены на поверхности, лишённой растительности в местности Мейседон (Mace- don) в Виктории. Стёкла эти пузыристые, вполне похожие на многократно описанные
so Природа 1947 стёкла горы Дарвина (Тасмания). Изучение стёкол показало, что они представляют ско- рее всего продукт плавления осадочных по- род при лесном пожаре. Подобные стёкла могут также получиться при сплавлении остатков растений, заключающих много крем- незёма, хотя в таком случае химический со- став сплава будет несколько отличен. Авто- ры отмечают, что все подобные стёкла долж- ны тщательно изучаться, так как решить вопрос о их земном или космическом про- исхождении — очень трудно. Авторы всё же признают внеземное происхождение большин- ства тектитов. Проф. С. В. Обручев. Влияние стекла на образование антибиотического вещества у пенициллин Т. Викен выращивал Penicillium chryso- genum поверхностным методом (Т. W i- k ё n. Arkiv for Botanic К. Svenska Vetenscapsakad., 33, 2, 1—44, 1947) в сосудах, сделанных из 3 сортов стекла: 1) шведского стекла марки «М», 2) йенского стекла и 3) прозрачного кварцевого стекла. Для вы- явления антибиотической активности гриба использовался известный чашечный метод с применением цилиндров; Бактерии высевались по всему слою агара. В качестве тест-орга- низма использовался штамм Staphylococcus aureus. Образование антибиотического вещества в колбах шведского стекла марки «М» не наступало одновременно во всех колбах, а вариировало в пределах пяти дней от начала инкубации. При этом pH также был разли- чен: от 2.7 до 4.51. В целом максимальный уровень антибиотической активности куль- туральной жидкости был весьма низок. Анти- бактериальная активность при разведении 1 : 4 показала зону задержки роста тест-культуры в пределах от 0 до 21 мм. Продолжитель- ность антибактериального действия не пре- вышала 2 — 4 дней. В серии культур, выращенных в колбах из йенского стекла, образование антибиоти- ческого вещества начиналось сразу же во всех колбах, причём наиболее интенсивно с 3-го дня инкубации. Продолжительность ан- тибактериального действия — свыше 19 дней. pH культуральной жидкости вариировал от 2.66 до 3. Максимальный уровень антибио- тической активности очень высок. При разве- дении культуральной жидкости в отношении 1 : 30 и 1 : 35 возникала полная задержка роста тест-культуры. Таким образом, концен- трация антибактериального вещества была выше в 30 раз по сравнению с антибакте- риальной активностью проб культуральной жидкости, взятой из сосудов шведского стекла. Опыты, проведённые Викеном в сосудах из прозрачного кварцевого стекла, дали ре- зультаты, сходные с результатами из йен- ского стекла. Т. Викен объясняет низкий уровень об- разования антибиотической активности в куль- турах, выращенных в колбах из шведского стекла, проникновением в питательную среду 1 — йенское стекло, дистиллированная вода, беэ A-Z смеси; 2— йенское стекло, дистиллированная вода с 0.2% A-Z смеси; 3— йенское стекло, дис- тиллированная вода с 2% A-Z смеси; 4—йенское стекло, воюпроводиая вода без A-Z смеси; 5— jM-стекло, дистиллированная вода без A-Z смеси. металлических ионов из стекла, в период стерилизации колб в автоклаве. Одновременно он отмечает, что наряду с задержкой образования антибиотического ве- щества в колбах из шведского стекла, про- исходит усиленный рост, «урожай», мицелия гриба. Последний происходит за счёт стиму- лирующего воздействия металлических ионов на рост гриба. Викен для доказательства своего предположения провёл опыты с выра- щиванием гриба в колбах из йенского стекла с добавлением в среду гоуглендской (Hoag- land’s) смеси A-z, содержащей такие микро- элементы, как Al, Zn, Си, Мп, Ni и др. За- меняя дистиллированную воду при изготовле- нии питательной среды водопроводной, Викен получил эффект, подобный имевшему место при использовании шведского стекла (см. фиг.). Реферируемая работа, помимо общего её научного интереса, имеет большое практиче- ское значение. Поэтому она может быть ши- роко рекомендована практикам нашей про- мышленности, занятым выработкой антибиоти- ков. Н. Н. Коновалова. Новые антибиотики На конференции по антибиотикам в Ва- шингтоне (31 I и 1 II 1947) было эаслушено несколько докладов о двух новых антибиоти- ческих препаратах — бацитрацине и томатине (Chem. a. Eng. News, 436, № 7, от 1711 1947). В 1943 г. Ф. Меленей (F. Meleney) и Бальбина Джонсон (В. Johnson), в Колумбий- ском университете выделили бацитрацин из смеси бактерий (повидимому, из группы В. subtilis) из сильно инфицированной раны. Их препарат хороцю действовал при вара-
№ 11 Varia 91 жённых ранах, абсцессах, язвах ног (в 88 случаях из 100); заживление иногда шло с быстротой, удивлявшей и врачей и пациента. Бацитрацин действует на большинство кокков, чувствительных к пенициллину, а также и на другие. По сообщению д-ра Селле (Salle) хорошее действие замечено и при экспери- ментальном туберкулёзе морских свинок. Ба- цитрацин готовится пока на опытной завод- ской установке в Бедфорде (Огайо); свойства препарата постепенно улучшаются — умень- шается токсичность, усиливается действие, возрастает растворимость. Химическое строе- ние не установлено. Повидимому, это поли- пептид большого молекулярного веса; он растворим в воде и низших спиртах, нераст- ворим в бензоле и хлороформе. Томатин, выделенный из томатов Т. Фон- теном и сотрудниками из Agricultural Rese- arch Centre, мало изучен и в чистом виде ещё не получен. Этот препарат действителен против некоторых патогенных водорослей и бактерий, особенно при кожных заболеваниях. Ю. С. Залькинд. Новые научные журналы 1. Abstracts of World Medicine.— London. British Medical Association. 2. Abstracts of World Surgery, Obstetrics and Gynaecology. — London, British Medical Association. С января 1947 г. Британская медицинская ассоциация приступила к изданию двух новых реферативных медицинских журналов. Общее руководство журналами возложено на редак- тора официального органа ассоциации „British Medical Journal” X. Клегга (Н. Clegg), непос- редственное редактирование на Д. М. Финдлея (D.M. Findlay) и его помощника С. С. Б. Джиль- дера (S. S. В. Gilder). Начало реферированию медицинской литературы в Великобритании было положено во время первой мировой вой- ны по инициативе Медицинского исследова- тельского совета (Medical Research Council). Затем интерес к этой работе уменьшился, но вторая мировая война снова заставила присту- пить к изданию реферативного журнала. Вы- ходивший с 1940 по 1946 г. журнал „Bulletin of War Medicine", по образцу которого изда- ются новые журналы, пользовался широкой популярностью не только в Великобритании, но и за рубежом. Новые журналы будут выхо- дить ежемесячно и ставят своей задачей рефе- рирование свыше тысячи медицинских, перио- дических изданий, выпускаемых во всех стра- нах мира. От резюме реферируемой статьи квадратными скобками отделяются комментарии и критические замечания референта. Подписная плата на первый журнал 63 шиллинга, на вто- рой—42 шиллинга в год. 3. Bolefin de Entomologia Venezolana. — Caracas. В октябре 1941 г. вышел первый номер но- вого энтомологического журнала, издающегося в Венесуэле. Редактор журнала — П. X. Анду- не (Р. J. Anduze), члены редакции: Рене Лиши (R. Lichy), Г. Фогельзанг (Н. Vogelsang), Ч. Г. Баллон (Ch. Н. Ballon) и Ф. Пифано (F. Pifano). 4. Chimia.— Zurich, Schweizerischer Chemi- ker-Verband. 15 января 1947 г. вышел первый номер но- вого ежемесячного химического журнала, из- даваемого Швей царским химическим союзом. Председатель редакционной комиссии Г. М. Молер (Н. М. Mohler), члены: Э. Шербулье (Е. Cherbuliez), А. Эберт (A. Ebert), В. Файт- кнехт (W. Feitknecht), Э. Яаг (Е. Jaag), О. Кай- зер (О. Kaiser), А. Кюнг (A. K ’ng), Ж. Мале (G. Malet), Г. Палльманн (Н. Palimann), X. Швай- цер (Ch. Schweizer) и А. фон-Цеерледер (A. v. Zeerlcder). Журнал посвящен общей и при- кладной химии, включая химическую техноло- гию. Кроме обзорных и оригинальных статей по этим вопросам, журнал помещает сообще- ния о новой аппаратуре и лабораторных при- борах, хроникальные заметки, особенно о дея- тельности Швейцарского химического союза, сообщения о собраниях и съездах научных обществ, рецензии и рефераты, материал о со- стоянии и развитии химической промышлен- ности, сведения о новых швейцарских патен- тах. Журналом принято три языка для публи- куемых работ: французский, немецкий и италь- янский. Объём тома — около 300 стр., в два столбца. Полиграфическое оформление издания стоит на высоком уровне. Подписная цена — 18 швейцарских франков в год. 5. The Indian Ecologist. — Bombay, Indian Ecological Society. В 1942 г. было создано Индийское эколо- гическое общество, приступившее в 1946 г. к изданию своего журнала, редактируемого Ф. Р. Баруча (F. R. Bharucha). Первоначально из-за недостаточных средств и из-за отсутствия бу- маги журнал будет выходить два раза в год и помещать только оригинальные исследова- ния, в дальнейшем же намечен переход на еже- квартальный выпуск и расширение объёма журнала. В первом номере 66 стр.; кроме ра- бот индийских авторов, помещены статьи ино- странных учёных. 6. The New Zealand Geographer. — Christ- church, N. Z., Whitcombe and Tombs, New Zealand Geographical Society. Основанное в августе 1944 г. Новозеланд- ское географическое общество главной своей задачей ставит издание географической лите- ратуры. С апреля 1945 г. оно приступило к выпуску специального журнала, посвящённого преимущественно изучению стран Тихого океа- на и, в первую очередь, самой Новой Зелан- дии. Журнал помещает оригинальные статьи, сообщения о деятельности отделов общества, обзоры других журналов и рецензии. Редак- тор — К. Б. Кэмберленд (К. В. Cumberland). Журнал выходит двумя номерами в год, объём тома—180—200 стр. Подписная плата—10 шил- лингов в год. 7. Plants and Gardens. — Brooklyn, N. Y., Brooklyn Botanic Garden. Бруклинским ботаническим садом 33 года, с 1912 пт 1944 г., издавался журнал «Brooklyn Botanic Garden Record», носивший первое вре- мя чисто ведомственный характер и печатав-
92 Природа 1947 ший только материал о деятельности сада. За- тем, начиная с 1928 г., кроме официального материала, журнал частично стал публиковать научные работы: тематические путеводители по отдельным экспозициям сада. В 1937 г. (т. 26, № 3) был напечатан справочник по бо- таническим садам мира, «Botanic Gardens of the World. Materials for a History» (второе из- дание вышло в 1942 г.). В 1945 г. издание бы- ло прекращено, и вместо него начал выходить новый научно-популярный журнал «Plants and Gardens». В новом журнале информационный материал о деятельности Бруклинского бота- нического сада занимает незначительное место. Основное внимание уделяется популяризации и распространению новейших достижений бо- таники, в первую очередь имеющих отношение к практике садоводства (физиология развития растений, фитогор''оны, фупгисиды, гербиси- ды, изучение растительных ресурсов и т. д.). Первые три номера редактировал М. Фри (М. Free), затем редакция перешла в руки извест- ного американского садовода Д. Ч. Уистера (D. С. Wister). Журнал выходит 4 раза в год: весной, летом, осенью и зимой. Каждый номер в ярком многоцветной обложке, большое коли- чество иллюстраций (преимущественно фото- графий), в том числе и цветных. Подписная цена — 2 доллара в год. 8. Proceedings of the Arkansas Academy of Science. В 1941 г. вышел первый том «Трудов Ака- демии Наук штата Арканзас». Редактор нового журнала — Дуайт М. Мур (D. М. Moore); члены редакционного бюро: Г. Г. Хайман (Н. Н. Hy- man), М. Д. Мак-Генри (М. J. McHenry),. Т. Л. Смит (Т. L. Smith). Периодичность — один вы- пуск в год. Цена тома—1 доллар. 9. Proceedings of the Egyptian Academy of Science. — Cairo. Основанная 27 октября 1944 г. Египетская Академия Наук (Д. В. Лебеде в. Природа, 10, 94, 194о) в 1945 г. приступила к изданию сво- их трудов. Журнал печатается на английском языке с резюме всех статей на арабском язы- ке. В первом номере помещены следующие статьи: К. Мансур (К. Mansour) — Zooxanthellae, Д. Д. Мансур Бек (J. J. Mansour-Eek) — Пище- варительные пигменты Tridaena clongata Lamn. и Pinctada vulgaris L., И.С. Сабет (I. 3 Sabct) — Реакция микоризы цитрусовых на удобрения, 3. Ахмед (Z. Ahmed) — Hyosciarr.us muticus L., влияние условий среды на рост и алкалоидность. А. М. Фаргалы (А. М. Fargl aly) — Нервный кон- троль меланофоров египетского хамелеона, X. Саид (Н. Said)—Реакция ра тений на колхицин. Всего в номере 50 стр. текста и 12 стр. ре- зюме. В год выходит 2 номера. Подписная цена — 1 египетский фунт в год. 10. Quarterly of Applied Mathematics.— Providence, R. 1, Brown University. В апреле 1643 г. вышел первый номер но- вого журнала, посвященного оригинальным ис- следованиям во всех областях математики, имеющим отношение к промышленности и оди- наково интересных как для математиков, так и для инженеров. Журнал издается Броунов- ским универеитетом при поддержке целого ря- да промышленных компаний, в том числе Дже- нерал Электрик, Истман Кодак, Вестингауз. Телефонных лабораторий Белла. Редакция жур- нала: Г. У. Бод (Н. W. Bode), Д. М. Лесселз (J. М. Lesscls), Г. Л. Драйден (Н. L. Dryden), У. Преджер (W. Prager) — главный редактор, Д. Л. Синг (J. L. Synge), Т. фон-Карман (1h. v. Кйггпйп), И. С. Сокольников (I. S. Sokolnikoff). Объем тома — около 4С0 стр. Подписная це- на — 6 долларов в год. 11. Science Illustrated.—New York, McGraw Hill Publishing Co. В 1946 г. одно из крупнейших американ- ских книгоиздательств Мак-Гроу Хилл Компани приступило к изданию нового ежемесячного научно-популярного журнала, посвященного популяризации и пропаганде достижений аме- риканской науки и техники. Журнал выходит под редакцией Джеральда Вендта (G. Wendt), Г. У. Мэджи (Н. W. Magee) и Э. Хэтчингса (Е. Hutchings). Характерной чертой журнала является обилие иллюстраций, причём текст порою имеет только вспомогательное значение. Журнал представляет интерес для ознакомле- ния с развитием науки и техники в США и как образец умения наглядно подать материал, но при пользовании им необходимо учитывать его пропагандистский, а местами неприкрыто рекламный характер. Подписная цена — 10 долларов в год (в пределах США только 3 доллара!). 12. Summa Brasiliensis Mathematicae.— Rio de Janeiro, Fundajio Getiilio Vargas. Созданный в 1944 г. фонд Жетулиса Варгаса, кроме уже упомянутого нами журнала .Summa Brasiliensis Biologicae* (Д. В. Лебедев. При- рода, № 9, 1947), начиная с 1946 г. издает так- же новый математический журнал, построен- ный по тому же типу, т. е. в виде отдельных выпусков-монографий. Редактирует журнал так называемая Niicleo Тёсщсо Cientifico de Matematica под руководством Л. X. Гама (L. J. Gama) и в составе: А. М. Гомес (А. М. Gomes), А. А. Монтейро (A. A. Monteiro), А. Д. Таварес (A. D. Tavares), Ф. М. де-Оливейра Кастро (F. М. de Oliveira Castro), X. Л. Лопес (J. L. Lopes), Л. Нахбин (L. Nachbin), М. М. Пейнито (М. М. Peinito). К участию в журнале привле- чены, кроме бразильских математиков, ученые Португалии, Перу, США, Аргентины, Италии, Франции и др. стран. Статьи публикуются на бразильском, испанском или итальянском язы- ках. Объем тома — около 300 стр. в год. 13. The United States 'Quart’erly Book List. — Washington,D. C., The Library of Con- gress. На панамериканской конференции 1636 г., состоявшейся в Буэнос-Айресе, было принято решение об издании каждым государством Америки журналов, реферирующих свою книж- ную продукцию. Библиотека Конгресса США приступила к реализации этого постановления только в марте 1945 г., когда вышел первый номер нового реферативного журнала под ре- дакцией Д. П. Бликендерфера (J. Р. ВНскеп- derfer). По своему б’бъему журнал может охва-
№ 11 Критика и библиография 93 тить' только незначительную часть книг, выхо- дящих в США, принимая таким образом ре- комендательный характер. Подписная цена — 1 доллар 25 центов в год. 14. Yearbook of Physical Anthropology.— New York, Viking Fund. Издательство Викинг Фунд предприняло организацию летних семинаров по проблемам физической антропологии и издание ежегодни- ков, в которых будут перепечатываться важ- нейшие работы, вышедшие в этой области за год. Первый том выпущен в 1945 г. под редак- цией Габриэля Ласкера (G. Lasker). Издание рассылается бесплатно членам Американской ассоциации физических антропологов и дру- гим заинтересованным лицам. 15. Наука и изобретения. — София, орган на Съюза на Изобреталите в България. Союз изобретателей в Болгарии приступил в 1945 г. к изданию массового научно-техни- ческого журнала с целью развития и поощре- ния изобретательского движения в стране. Ежегодно выходит 10 номеров, общим объемом в 480 стр. Подписная цена — 700 левов в год. Д. В. Лебеде». КРИТИКА и БИБЛИОГРАФИЯ Dr. М. Waldmeier. Ergebnisse und Probleme d e г Sonnenforschung. Akademiscjie Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1941, 264 S. mit 102 Figuren. M. Вальдмайер. Успехи и проблемы исследований Солнца, Лейпциг, 1941. Автор рецензируемой книги директор Швейцарской федеральной обсерватории про- фессор Макс Вальдмайер — авторитетный и та- лантливый учёный в области солнечных ис- следований. Он является преемником знаме- нитых цюрихских исследователей Солнца Вольфа (R. Wolf), Вольфера (A. Wolfer) и Бруннера (W. Brunner). Цальдмайеру при- надлежат многочисленные статистические и спектроскопические исследования Солнца. Важнейшие его работы касаются обоснования так называемой «взрывной гипотезы» солнеч- ной активности, исследования собственных дви- жений пятен и их строения, грануляции, про- туберанцев, хромосферных извержений и в осо- бенности наблюдений солнечной короны вне затмений.1 Рецензируемая монография охватывает мно- гие области исследований Солнца. Она заклю- чает десять глав: I — Излучение Солнца; II — Внутреннее строение и источники энер- гии Солнца; III — Вращение Солнца; IV — Фотосфера; V — Линейчатый спектр Солнца; VI — Солнечные пятна; VII — Солнечные фа- келы; VIII — Хромосфера; IX — Протубе- ранцы; X — Корона. Большую часть содержа- ния составляет изложение сведений об актив- ных явлениях на Солнце (пятна, факелы, протуберанцы и т. п.), представляющих до сих пор много загадочного. Остальные части (именно, главы II, IV и V) посвящены теории внутреннего строения Солнца и происхожде- ния спектральных линий. Во многих деталях изложение опирается на оригинальные работы автора. Книга отличается полнотой и све- жестью материала, ясностью изложения, на- 1 Обзор работ Вальд'-айера по внезатмен- ным наблюдениям солнечной короны был дан на страницах нашего журнала, см.: Природа, 1944; 8, 1946. писана лёгким языком и содержит большое количество библиографических указаний. В предисловии автор указывает, что книга предназначается в первую очередь для наблю- дателей Солнца. Однако он стремится сде- лать её доступной и для более широкого круга лиц, работающих в смежных областях знания, а также для специалистов иных от- раслей (физика, геофизика, радиотехника, биология, климатология и т. п.), которые со- прикасаются с проблемами Солнца. Формулы почти всегда выводятся с самого начала. Ав- тор старается выделить наиболее существен- ное и чётко проводит грань между «успе- хами» и «проблемами». Вследствие неболь- шого объёма книги, в неё не включены дан- ные о методах исследования, инструментах и по истории вопроса. Не касается автор также важнейшей научной области — гелио- геофизики, в которой изучаются влияния, ока- зываемые солнечной деятельностью на зем- ные процессы.1 Содержание монографии приведено в соот- ветствие с состоянием знаний к концу 20-х го- дов XX столетия, хотя следует отметить, что многие работы советских учёных, опублико- ванные за эти годы, остались неизвестными автору. Для обзорной книги естественно, что в ней уделяется много внимания вопросам клас- сификации явлений, наблюдаемых на поверх- ности Солнца. Автор предлагает свою класси- фикацию групп пятен, построенную так: её восемь классов представляют ступени разви- тия большой группы пятен. Группы средних размеров переживают только часть этих сту- пеней развития. Продолжительность пребы- вания группы в состоянии, соответствующем первым классам, невелика, тогда как после- дующие стадии развития продолжаются дольше. Малые группы не заходят в своём развитии дальше второго класса. 1 Эти вопросы подробно излагаются в на- ходящейся в печати монографии проф. М. С. Эйгенсона, М. Н. Гневышева, А. И. Оль и Б. М. Рубашева «Солнечная активность и её земные проявления».
94 Природа 1947 Среди хромосферных образований, видимых на спектрогелиограммах и обозначаемых обычно одним термином «светлые флоккулы», Вальдмайер различает собственно флок- кулы, подразумевая под этим наименованием светлые элементы пятнистой структуры на спектрогелиограммах, и хромосферные (или монохроматические) факелы, тесно связанные с факелами фотосферы. В то время, как фотосферные факелы видны непосред- ственно, но только вблизи края солнечного диска, монохроматические факелы, лежащие на более высоком уровне, видны также и вблизи центра диска при наблюдении в свете той или иной фраунгоферовой линии. Соб- ственно флоккулы, покрывающие почти всю солнечную поверхность, имеют поперечник около 10". На спектрогелиограммах в линиях ионизированного кальция они имеют округлую форму, а в линиях водорода — волокнистую. Автор указывает, что мелкозернистая струк- тура (грануляция) свойственна не только фо- тосфере, но наблюдается и в других ярусах солнечной оболочки. Фотосферные гранулы имеют поперечник около 2" и продолжи- тельность жизни порядка 2—3 минут. Грану- ляция равномерно покрывает всю поверхность Солнца, но с увеличением расстояния от цен- тра диска контраст яркости между гранулами и фоном уменьшается, что делает грануляцию незаметной вблизи края диска. Гранулы, на которые, по данным Вальдмайера и тен-Бруг- генкате (ten Bruggencate), 1разрешаются фа- келы, имеют такую же форму и такие же размеры, как и фотосферные гранулы, но по мнению Вальдмайера, они по своей физиче- ской природе представляют собой совершенно различные явления. Факельные гранулы ярче и контрастнее фотосферных гранул. Они об- разуются на более высоком уровне, нежели последние. Продолжительность жизни факель- ных гранул больше часа, т. е. факельные гра- нулы значительно устойчивее обычных фото- сферных гранул. Неоднократно отмечалась также грануляционная структура на спектро- гелиограммах, снятых в линиях ионизирован- ного кальция. Как собственно флоккулы, так и области между ними разрешаются на ещё более мелкие элементы с поперечником около 1". О яркости и продолжительности жизни этих хромосферных гранул ничего неизвестно, как неизвестно, связаны ли они с фотосферными или с факельными грану- лами. Что касается зернистой структуры, на- блюдаемой на спектрогелиограммах в линиях нейтральных металлов, то она представляет собой кажущееся явление. Элементы этой грануляции, превышающие в поперечнике раз- меры фотосферных гранул в 4—5 раз, наибо- лее отчётливо видны на снимках, полученных в тех частях линий, где фотометрический контур линии проходит с наибольшей крутиз- ной. Они объясняются небольшими местными сдвигами линии, вызванными эффектам Доп- плера вследствие турбулентных движений га- зовых масс в хромосфере. Тёмные волокна, видимые на спектроге- лиограммах, тождественны с протуберанцами, которые наблюдаются над краем диска. Вальдмайер отвергает классификацию проту- беранцев, предложенную Петтитам (Pettit), как основанную на внешних признаках и при- водящую к путанице. Он подразделяет про- туберанцы на волокна, которые появляются вне областей, занятых группами пятен, и на такие объекты, которые связаны с пятнами. Он возражает против подразделения проту- беранцев на спокойные и эруптивные, считая более правильным говорить о стационарной и активной стадиях протуберанца, так как и в стационарной стадии при неизменности внешних очертаний протуберанца в нём про- исходят оживлённые течения. Стационарная стадия сменяется активной стадией, со- провождающейся сильными .изменениями формы, быстрыми течениями и появлением струй. Вальдмайер предполагает, что нормаль- ной конечной фазой развития волокон является поднятие, происходящее со скачкообразно возрастающей скоростью и уносящее проту- беранец прочь от Солнца. Протуберанцы, свя- занные с пятнами, автор подразделяет на два типа: собственно протуберанцы пятен и вы- бросы хромосферного вещества. Протуберанцы пятен имеют вид светлых узлов, висящих над группой пятен и соединённых с ней струй- ками. Выбросы хромосферного вещества, ко- торые Вальдмайер называет также эруптив- ными протуберанцами, связаны с хромосфер- ными извержениями. Обыкновенно эти эруп- тивные протуберанцы поднимаются с боль- шой скоростью в почти радиальном направле- нии, затем опускаются обратно. Особенно бур- ные выбросы могут совершенно удалиться от Солнца. Относительно хромосферных извержений автор подчёркивает, что этим термином обо- значается не извержение вещества, а вспышка излучении, преимущественно коротковолно- вого, вызывающая кратковременное резкое возрастание яркости флоккул. Извержения происходят на уровне верхней хромосферы, незначительно возвышаясь над ней, и не об- наруживают заметных макроскопических дви- жений. От хромосферных извержений следует отличать явление, названное Эллерманом «во- дородной бомбой». Оно состоит в кратковре- менном резком увеличении яркости крыльев линии На. Это явление Вальдмайер назы- вает фотосферным извержением, так как оно происходит в более глубоких слоях солнечной атмосферы. Структурными элементами короны явля- ются дуги и лучи. Дуги возвышаются преиму- щественно над протуберанцами. Корональ- ные лучи подразделяются на три вида: 1) ко- роткие полярные лучи, 2) длинные главные лучи, широкие у своего основания и заостря- ющиеся к концу, и 3) длинные лучи, имею- щие по .всей длине одинаковое сечение. Лучи второго вида часто связаны с протуберан- цами; лучи третьего вида обычно тонки, а во время максимума солнечной деятельности часто расширяются в полосы. В разрезе Солнце, по Вальдмайеру, пред- ставляется в следующем виде. Очаги пятно- образования, лежащие в недоступных для наблюдений недрах Солнца и обнаруживаю- щиеся по вновь возникающим над ними пят- нам, связаны с ядром Солнца, вращающимся, как твёрдое тело. Экваториальное увеличение угловой скорости ''вращения Солнца свой-
№ 11 Критика и библиография 95 ствевно только его поверхностным слоям. Под фотосферой лежит так называемая конвектив- ная эона толщиной около 500 км, в которой находятся очаги фотосферных гранул. Факель- ные же гранулы образуются гораздо ближе к поверхности фотосферы. Пятна расположе- ны примерно на 60 км глубже фотосферы. Автор отвергает разделение солнечной атмос- феры на обращающий слой (в котором возни- кают фраунгоферовы линии) и хромосферу, так как линии поглощения (за исключением центральной части наиболее интенсивных ли- ний) образуются в тех же слоях, что и непре- рывный спектр. Вальдмайер считает, что избыточное коротковолновое излучение, кото- рое вызывает ионизацию земной атмосферы, исходит не из непрерывного спектра, а из хромосферных эмиссионных линий. Корона разделяется на две части. Внут- ренняя корона имеет сплошной спектр без фраунгоферовых линий, на фоне которого выделяются яркие эмиссионные линии. Эти корональные линии можно проследить до рас- стояния в 6—Т от края Солнца. На расстоя- нии около 4' от солнечного края появляются тёмные (фраунгоферовы) линии, интенсивность которых увеличивается с удалением от края Солнца. Внешняя корона, имеющая спектр с фраунгоферовыми линиями, простирается до расстояния порядка 2° от края Солнца. Когда было открыто циклическое измене- ние солнечной активности, было найдено, что промежуток времени между двумя последова- тельными минимумами, а также высота макси- мумов меняется от цикла к циклу. Были предприняты многочисленные попытки пред- ставить кривую солнечной ^деятельности в ви- де суммы нескольких строго периодических колебаний. Эти попытки остались безрезуль- татными, так как если и удавалось предста- вить кривую солнечной деятельности в не- котором интервале времени суммой соответ- ствующим образом подобранных синусоид, за- кономерность всякий раз нарушалась при по- пытке продолжить кривую за пределы вы- бранного интервала. Взамен этой синусоидаль- ной гипотезы Вальдмайер ещё в 1935 г. пред- ложил свою знаменитую «взрывную гипоте- зу», согласно которой кривая солнечной дея- тельности есть ряд соприкасающихся друг с другом кривых отдельных взрывов. Каждый цикл представляет такой взрыв, начинающий- ся от нуля и составляющий законченный про- цесс, спадающий до нуля. Эту концепцию автор основывает на своих статистических исследованиях свойств циклической кривой солнечной деятельности. Он иашёл, что со- вокупность циклических кривых составляет однопараметрическое семейство кривых. Пара- метром, определяющим ход цикла, является интенсивность максимума. Исходя из своей взрывной гипотезы Вальд- майеру удалось довольно удачно предвычис- лить графически в начале последнего цикла (1933—1943) солнечной деятельности эпоху максимума этого цикла и его интенсивность из наклона ветви роста. В кратком обзоре, разумеется, нет возмож- ности охватить всё содержание рецензируе- мой книги. Из сказанного видно, что книга Вальдмайера является ценным и сравнительно новым справочным пособием для тех, кто интересуется гелиофизикой. Б. Н. Гиммельфарб. Проф. Б. Е. Райков, действ, член Акаде- мии Педагогических Наук РСФСР. Очерки по истории эволюционной идеи в России до Дарвина, т. I. Академия Наук Союза ССР, Институт истории естество- знания. Изд. Академии Наук СССР, М. — Л., 1947. 190 стр. Ц. 17 руб. Настоящая книга является первой частью большого труда (рассчитанного на три тома), отражающего многолетние изыскания автора, главным образом, над материалами Архива Академии Наук СССР, а также Архива народ- ного хозяйства в г. Ленинграде. Едва ли нужно сейчас доказывать, на- сколько большое значение имеет изучение истории естествознания в России. О том, что в этом отношении можно сделать ещё очень многое, наглядно свидетельствует данная работа, содержащая целый ряд совершенно новых интереснейших материалов. «Воскрешая для науки таких мало известных или даже вовсе неизвестных деятелей наших, какими были, например, А. Каверзнев или А.-М. Тау- шер, — пишет проф. Б. Е. Райков в „пре- дисловии”, — автор руководился желанием показать, что наша обширная и многоплемён- ная родина никогда не оскудевала талантами и что в прошлом нашей отечественной науки скрыто немало такого, чем мы можем по справедливости гордиться. Даже в самые неблагоприятные периоды развития русской научной мысли у нас были оригинальные и смелые мыслители-новаторы, не только усвоив- шие итоги западной науки, но даже во многом её обогнавшие» (стр. 3). И, действительно, материал, приводимый в книге, полностью подтверждает правильность этого положения. Проф. Б. Е. Райков давне уже известен как один из наиболее авторитетных исследо- вателей по вопросам истории русского естествознания. Достаточно напомнить его вы- шедший 10 лет тому назад труд «Очерки по истории гелиоцентрического мировоззрения в России» 1 и многочисленные статьи, из кото- рых целый ряд посвящён истории эволюцио- низма в России.1 2 * * * * * В Теперь перед нами — новый 1 Проф. Б. Е. Райков. Очерки по исто- рии гелиоцентрического мировоззрения в Рос- сии. Из прошлого русского естествознания. Изд. Акад. Наук СССР, 1937. 2 См., например, его статьи: Б. Е. Р а й- к о в. Михаил Таушер, член Московского общества испытателей природы (Из истории1 эволюционизма в России). Бюлл. Моск. общ. исп. природы, отд. биол., т. 1 (5—6), 1945; Б. Е. Райков. Афанасий Каверзнев, не- известный биолог-эволюционист XVIII века. Там же, т. LI (4—5), 1946; Б. Е. Райков. Эволюционная идея в трудах русских акаде- миков XVIII и первой половины XIX века. Вести. Акад. Наук СССР, № 3, 1946, 4. В этих статьях приводятся некоторые из материалов, подробно изложенных в настоя- щей книге.
96 Природа 1947 оригинальный труд маститого автора, основан- ный на критическом изучении труднодоступ- ных литературных источников и доселе неиз- нестных рукописей (особенно важно было изучений рукописей Вольфа), содержание ко- торых впервые становится достоянием широ- ких кругов биологов благодаря опубликова- нию этой книги, представляющей собой пер- вое в нашей литературе обширное сочине- ние, посвящённое русским трансформистам до Дарвина. Книга состоит нз пяти отдельных очерков ч'глав) по числу авторов, воззрения которых подробно излагаются и анализируются 6. Е. Райковым. 1-я глава знакомит читателя с деятельностью и взглядами Петрт-Симона Лалласа, 2-я посвящена Каспару-Фридриху Вольфу, 3-я — Афанасию Каверзневу, 4-я — Михаилу Таушеру, 5-я — Якову Кайданову. Если два первых имени достаточно известны, хотя, — как это убедительно показывает ав- тор, — общераспространённые представления о их воззрениях являются далеко не полны- ми и не во всём правильными, — то имена трёх последних даже не упоминаются в исто- рии биологии. Отметим коротко некоторые наиболее инте- ресные положения, обоснованные и развитые проф. Райковым в этих 5 очерках. Академик Паллас в 60-х годах XVIII в. определённо высказался в пользу трансмута- ции видов, причём последняя объяснялась им, .повидимому, не влияниями внешней среды, а внезапными уклонениями в строении, за- крепляющимися в потомстве. Однако впослед- ствии Паллас вернулся к креационистской идее и явился автором первой сводки возра- жений против превращения видов, предвосхи- тив при этом ряд возражений, сделанных впоследствии Дарвину Бэром и Данилевским. Академик Вольф — знаменитый автор тео- рии эпигенеза — применил эту идею не толь- ко к индивидуальному развитию организмов, зо и к их истории. Он был последовательным сторонником превращения видов 1 и в основу этого процесса клал наследственные измене- ния, которые отчётливо отличались им от из- менений ненаследственных. В 70-х годах XVIII в. Вольфом была построена оригиналь- * Проф. Райков указывает, что эта идея В лолной мере развита Вольфом в его ненздан- ,ых рукописях, хранящихся в Архиве Академии Наук и в своё время изученных и описанных Бэром, не обнародовавшим, однако, эти его воззрения. Но соответствующие мысли можно найти и в его печатных произведениях, что, лак подчёркивает автор (стр. 64), не было от- ная теория наследственности, принимавшая наличие в организмах наследственной субстан- ции (materia qualificata); в соответствии с этой теорией, передача признаков рассматри- валась им не как морфологический, а, скорее, как физиологический процесс. Чрезвычайно интересна и характерна для общественных условий тогдашнего времени трагическая судьба Каверзнева — выходца из народа, командированного в 70-х годах XVIII ь за границу, обучавшегося там естественным наукам (причём им были обнаружены блестя- щие успехи и удивительная оригинальность и самостоятельность суждений) и по возвра- щении в Россию погибшего в молодых годах в провинциальной глуши, куда он был назна- чен мелким чиновником. Между тем, за гра- ницей Каверзневым была опубликовала на немецком языке диссертация, в которой он высказался в пользу генетической связи всех форм животных (и даже всего органического мира) и основным фактором изменчивости ви- дов признал прямое влияние внешней среды Проф. Райкову удалось установить, что эта замечательная работа была переведена на рус ский язык и выдержала в России два издания (в 1778 и в 1787 гг.), но оба они вышли без указания имени автора, изобилуют грубыми ошибками переводчика и не оставили ника- кого следа. Работавший в начале XIX в. энтомолог Таушер был последовательным сторонником изменяемости видов, причём идея эволюции распространялась им не только на органиче- скую, но и на неорганическую природу. В ос- нове прогрессивного развития организмов, по его мнению, лежит внутренний принцип усо- вершенствования, и само это развитие есть имманентное свойство жизни. Наконец, популярный в 20—30-х годах прошлого столетия в Петербурге врач-терапевт профессор Медико-хирургической академии (ныне Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова) Кайданов являлся, оказывается, убеждённым сторонником существования в природе эволюционного процесса, хотя дви- жущие факторы этого процесса, по его соб- ственному признанию, остаются неизвестными. мечено нашими историками естествознания. Те з интереснее напомнить, что Энгельс, которому рукописи Вольфа, очевидно, не могли быть зна- комы, в «Диалектике природы» проницательно называет его первым сторонником учения о раз- витии видов (см.: К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. XIV. Гос. Соц.-эконом, изд-во, 1931, стр. 483). В. И. .Полянский. Подписано к печати 26/XII 1947 г. Печ. л. 6. Уч. изд. л. 10. М. 09489. Тираж 26 000 Зак. № 5959. Типография им. Володарского Управления издательств и полиграфии Исполкома Ленгорсовета
Цена 6 руб. ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР ОТКРЫТА ПОДПИСКА НА 1948 ГОД ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕ- СКИЙ ЖУРНАЛ, ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР 11 Ргод издания „ПРИРОДА" 37-Я гоч издания Председатель редакционной коллегии акад. С. И. Вавилов Редактор заслуж. деят. науки РСФСР проф. В. П. Савич Члены редакционной коллегии: Акад. А. И. Абрикосов (отд. медицины), акад. A. F Арбузов, акад. 8. Г. Хлопан и ч.енкорр С. Н. Данилов (отд. химии), акад. С. Н. Бе^кштейн (отд. математики), акад. Л. С. Берг (отд. географии и зоологии), акад. С. И. Вавилов (отд. физики и астрономии), проф. Д. П. Григорьев (отд. минералогии), акад. А. М. Деборин (отд. истории и философии естествознания), акад. Б. Л. Исаченко (отд. микробиоло; ии), заслуж. деят. I а.уки РСФСР проф Н Н. Калитан (отд геофизики), акад. В. А. Обручев и проф. С. В. Обручев (отд. геологии), акад. Л. А Орбела (отд. физиологии), акад. В, Н. Павловский (отд. зоологии и паразитологии), акад. | С. С. Смирнов | <отд. при- родных ресурсов), акад. В. Н. Сукачев и заслуж. деят. нау.и РСФСР пр ф. i. П. Савич (отд. ботаники), акад. А. М. Терпигорев и ч«ен-корр. М. А. Шателен (отд. техники', акад. И. И. Шмальгаузен (отд. общей биологии), нротр М. С. Эйгенсон (отд. астрономии > ЖУРНАЛ ПОПУЛЯРИЗИРУЕТ и медицины и освещает их связь с читателя о новых данных в области достижения в области естествознания в СССР и за границей, наиболее общие вопросы техники социалистическим строительством. Информируя конкретного знания, журнал вместе с тем осве- щает общие проблемы естественных наук В) V РИА ПР ПРР I'll QflFHkl все основные отделы естественных наук, Л1 J Г* nJH. ИГСДи HP. LnDI организованы также отделы- естественные науки и строительство СССР, природные ресурсы СССР, история и философия есте- ствознания, новости науки, научные съезды и конференции, жизнь институтов и лабо- раторий, юбилеи и даты, потери науки, критика и библиография 4РИАП PAPP4MTAF яа наУч:1ь|х работников и аспирантов — естественников ПиГГП II Г по и IП I Н к и общественников, на преподавателей естес гвознания высших и средних школ. Журнал стремится удовлетворить запросы всех, кто инте- ресуется современным состоянием естественных наук, в частности широкие круги ра- ботников прикладного знания, сотрудников отраслевых институтов: физиков, химиков, пастениеводов, животноводов, инженерно-технических и медицинских работников и т. д. ПР М Р П П АИ даСг читател1° информацию о жнзни советских и иностранных Г П Г и Д I научно-исследовательских учреждений. На ъвоих страницах .Природа" реферирует естественно-научную литературу Редакция: Ленинград 22, ул. проф. Попова, 2 РЕДАКЦИЯ ПОДПИСКУ НЕ ПРИНИМАЕТ ПОДПИСНАЯ ЦЕНА: , °Д за 12ж на 1г года за 6 №№ ........72 ру б. . 3b руб. Рассылку №№ и приём подлиски производят: Контора по распространению из- даний Академии Наук СССР „Академкнига** — Москва, Волхонка, 14; книжный магазин \кадемкнип — Москва, ул. Горького, Ь; отделения Конторы Академ- книги — Ленинград, Литейный, 33; Свердловск, улица Малышева, 58» Ташкент, I улица Карла Маркса, 29, и отделения Союзпечати Ча- — —--------- -- _____________-