ПРИРОДА
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАуК СССР
МАРТ
3
19 5 2
ГОД ИЗДАНИЯ СОРОК ПЕРВЫЙ
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ
Е GTE СТВ Е Н НО-НАУЧНЫ Й ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
АКАДЕМИК О. Ю. ШМИДТ
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
Академик А. Е. АРБУЗОВ (химия), академик К. М. БЫКОВ (физиология), академик
А. В. ВИНТЕР (техника), академик Е. Н. ПАВЛОВСКИЙ (зоология и паразито-
логия), академик В. Н. СУКАЧЕВ (ботаника), академик А. М. ТЕРПИГОРЕВ (тех-
ника), член-корреспондент Академии Паук СССР А. Д. АЛЕКСАНДРОВ (математи-
ка), член-корреспондент Академии Наук СССР А. П. ВИНОГРАДОВ (геохимия), чдеп-
корреспопдепт Академии Наук СССР Б. М. ВУЛ (физика), члеп-корреспондеит Акаде-
мии Наук СССР И. И. ГЕРАСИМОВ (география), члеи-корреспопдент Академии
Наук СССР Н. А. КРАСИЛЬНИКОВ (микробиология), члеи-корреспопдент
Академии Наук СССР Б. В. НЕКРАСОВ (химия), член-корреспоадеит Академии
Наук СССР Д. И. ЩЕРБАКОВ (геология), члон-корреспондоит Академии Паук СССР
А. В. ШУБНИКОВ (кристаллография), доктор биологических паук И. А. ЕФРЕМОВ
(палеонтология), доктор биологических наук Л. А. ЗЕНКЕВИЧ (океанология),
доктор физико-математических наук Б. В. КУКАРКИН (астрономия), доктор
Физико-математических паук В. Л. ЛЕВШИН (физика), доктор Физико-математи-
ческих паук К. К. МАРДЖАНИШВИЛИ (математика), кандидат философских
наук Д. М. ТРОШИН (философия), профессор И. И. НОВИКОВ (теплофизика ),
А. И. НАЗАРОВ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Академик Н. А. Максимов
БОРЬБА РАСТЕНИИ С ЗАСУХОЙ.................................... 3
Академик А. Е. Ферсман
ГЕОХИМИЯ ПЕЩЕР.................................... 22
Ан. Н. Несмеянов
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ............................................... 28
Доктор медицинских наук Г. Ю. М ал и с
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ . *.................. 41
С. Б. Гуревич, В. Г. Панченко
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ. .......................................... 54
Профессор Н. Г. Домбровский
НОВАЯ ТЕХНИКА НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА................ 63
Член-корреспондент АН СССР Е. М. Крепе
НОВЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КРОВИ КИСЛОРОДОМ............ 75
В АКАДЕМИЯХ СОЮЗНЫХ РЕСПУБЛИК
Ю. Ю. М ату лис. Развитие науки в Советской Литве........... 80
В ИНСТИТУТАХ И ЛАБОРАТОРИЯХ
А. П. Щербаков. Биологическая станция на Глубоком озере.... 84
СЪЕЗДЫ И КОНФЕРЕНЦИИ
Профессор Е. Н. Мишустин. Научные основы регулирования почвенных
процессов (К итогам конференции по вопросам почвенной микробиологии) . .	88
НАУКА В СТРАНАХ НАРОДНОЙ ДЕМОКРАТИИ
Беседа с академиком А. И. Опариным. Расцвет науки в Китае.. 91
ИЗ ИСТОРИИ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАУКИ
Б. К. Москаленко. К. М. Бэр — основоположник учения о ресурсах морей,
рек и озер.............................................................. 95
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
Действительный член АН У ССР Н. Г. Холодный. Искусственная партенокарпия и уско-
ренное созревание плодов инжира (100). Н. Н. Долгополов, Е. Л. Рубан. Гуматы торфа
и ископаемых углей - стимуляторы роста растений (102). И.М. Шефтелъ. Хурма кав-
казская в Таджикистане (104). А. Г. Головач. Оздоровительное значение газонов (105).
П. Б. Юргенсон. Мичуринское средство против ржавчины роз (108). А. Ф. Соседка. Султан-
Уиз-Даг (109). И. И. Николаев. Суточные миграции водных организмов (112). П. А. Дря-
гин. Изменчивость теплостойкости _ и холодостойкости у рыб (115). А. Л. Дулъкин.
Многократная ампутация конечностей у аксолотля (116). Л. Н. Белл. О квантовом
выходе фотосинтеза (117). И. И. Кобозев. Новые минеральные источники (119). Ака-
демик В. А. Обручев. Таймырский мамонт (120). Н. К. Верещагин.Ос.'тату.а животных
и растений в битуминозных отложениях (122).
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
Д. В. Лебедев. Труды выдающегося ученого-агронома........ 124
Н. А. Черемисинов. Книга о болезнях растений............. 125
Новые книги.............................................   127
БОРЬБА РАСТЕНИИ С ЗАСУХОЙ
Великие сталинские стройки коммунизма
уже в ближайшие годы коренным образом
изменят природу многих областей нашей
страны, постоянно страдающих от острого
недостатка воды или даже представляющих
собЬю почти бесплодные пустыни. Эти строй-
ки знаменуют величайшее в истории че-
ловечества наступление на засуху, искон-
ного врага отечественного земледелия. Про-
ектируемые обширные оросительные систе-
мы должны дать воду ныне крайне скудно
снабжаемым ею полям и обеспечить высо-
кие и устойчивые урожаи там, где в насто-
ящее время мы находим лишь изреженные
низкорослые посевы, едва оправдывающие
затраченный на них труд и материальные
средства.
Создавая оросительные системы, распре-
деляя влагу по возделываемым полям, мы
берем в свои руки такой важный фактор
урожайности, как водоснабжение растений,
о котором в условиях более влажного клима-
та мы мало заботимся. Принимая на себя
удовлетворение такой основной потребно-
сти растений, как потребность в воде, мы
вместе с тем берем на себя и ответственность
за то, что действительно сумеем дать им воду
в нужное время, в нужном количестве, обес-
печим бесперебойное водоснабжение, осо-
бенно в наиболее ответственные периоды
их жизни. Но вода, поступающая в ороси-
тельные системы, добывается с затратой
значительных средств и энергии на соору-
жение оросительных систем и на их содер-
жание, а нередко и на механический подъем
воды в их головные участки. Поэтому перед
нами встает очень важный вопрос: как
обеспечить наиболее продуктивное расхо-
дование растениями воды, как добиться того,
чтобы каждый кубический метр даваемой на
поля воды приводил к образованию наиболь-
шего количества нужных нам от растений
продуктов? Для решения этого вопроса мы
должны хорошо знать потребности расте-
ний, в особенности их потребность в воде,
должны ясно представлять себе, как расте-
ния получают воду, как они распределяют
ее между своими органами и как ее расхо-
дуют. В особенности важно знать, как рас-
тения сводят свой водный баланс в трудные
моменты своей жизни и в какой степени они
страдают в тех случаях, когда расход воды
у них значительно превышает ее приход.
Другими словами, мы должны знать, как
влияет на растения засуха и как они ее пре-
одолевают.
РАСТЕНИЯ ПУСТЫНЬ
Способность растений преодолевать за-
суху чрезвычайно велика. На земной поверх-
ности почти нет местностей, где бы не было
никаких растений, и было бы большой ошиб-
кой думать, что пустыни, даже самые без-
водные, совершенно лишены растительности.
3
Н. А. МАКСИМОВ
Рис. 1. Песчаная пустыня Кара-Кум. Между бар-
ханами видна древесная растительность
Рис. 2. Дерево песчаной акации
Рис. 3. Куст джузгуна
Возьмем, например, наши среднеазиат-
ские пустыни и, в частности, пустыню
Кара-Кум, которая сейчас привлекает к
себе особое внимание благодаря уже начав-
шемуся в ней строительству Главного Турк-
менского канала. В этой пустыне значитель-
ные площади занимают сынучие пески, пе-
реносимые ветром и образующие передви-
гающиеся по направлению ветра барханы
(рис. 1). Пески эти далеко не лишены жизни:
на более сухих вершинах барханов мы най-
дем деревья песчаной акации (рис. 2), чер-
кеза, разных видов джузгуна (рис. 3), а в
котловинах между барханами — целые рощи
саксаула (рис. 4), тамарисков и других ку-
старников и небольших деревьев. Не лишены
пески и травянистой растительности, на
самых сыпучих песках островками распола-
гаются дерновины злака селин (рис. 5).
Понав в пустыню Кара-Кум весной, мы с
удивлением увидим, что пески почти
сплошь покрыты зеленым ковром низкорослой
песчаной осоки и больше похожи на луг,
чем на пустыню.
Летом эта осока засыхает, буреет, но
все же продолжает служить прекрасным
кормом для пасущихся в Кара-Кумах отар
каракулевых овец.
Менее богаты растительностью глини-
стые пустыни Средней Азии, например, за-
нимающая значительную часть Казахстана
Бет-Пак-Дала. Но и здесь мы найдем ряд рас-
тений, большей частью принадлежащих
к группе солянок (галофитов). Сюда отно-
сятся чрезвычайно распространенный полу-
кустарник сарсозан и другие растения с бо-
лее или менее мясистыми (стеблями и листь-
ями.
На менее засоленных местах растут
пустынные полыни, занимающие местами де-
сятки и сотни квадратных километров, а на
более рыхлых почвах в изобилии растет
верблюжья колючка (рис. 6).
Таким образом, даже в местностях с очень
скудными осадками и с очень жарким и
продолжительным летом мы находим расти-
тельность, хотя и очень бедную по сравне-
нию с растительностью мест более влажных.
И только там, где по нескольку лет совсем
не выпадает осадков, существование расте-
ний без искусственного орошения оказы-
вается уже невозможным: там мы найдем
только голые скалы, каменистые россыпи
или пески.
4
БОРЬБА РАСТЕНИЙ С ЗАСУХОЙ
Но таких мест на земной поверхности
очень немного.
Что же помогает пустынным и полу-
пустынным растениям, объединяемым обычно
под общим названием ксерофитов, успешно
бороться с засухой и обеспечивать себя не-
обходимым для роста, питания и других жиз-
ненных процессов количеством воды? Чтобы
понять это, необходимо хотя бы в самых крат-
ких чертах рассмотреть вопрос о том, как
обеспечивают себя водой растения доста-
точно влажных и не слишком жарких ме-
стообитаний, называемые обычно мезофитами
(к мезофитам относятся почти все наши куль-
турные растения).
Как мы сейчас увидим, и мезофитам при-
ходится нередко испытывать весьма боль-
шие трудности для поддержания своих над-
земных органов в достаточно оводненном
состоянии и переносить довольно резко вы-
раженную засуху.
КАК РАСТЕНИЯ ДОБЫВАЮТ
И РАСХОДУЮТ ВОДУ
Каждое мезофитное ‘ растение расходует
в течение своей жизни значительное коли-
чество воды, которая непрерывно испаряется
с поверхности их листьев и вообще надзем-
ных органов и непрерывно же возмещается
из почвы при помощи распространяющейся
в ней корневой системы. Крупные растения,
например, подсолнечник или кукуруза, ис-
паряют за день, в зависимости от погоды,
до 2—3 литров воды, а за лето — целую боч-
ку порядочных размеров (рис. 7). Более
мелкие, папример, пшеница или гречиха,
испаряют меньше, но так как их на единицу
площади приходится значительно больше,
то в целом испарение полевых участков, за-
нятых различными культурами, разли-
чается не очень сильно. В условиях, напри-
мер, Средней России количество расходуе-
мой полевыми культурами воды составляет
около 3—4 тысяч кубических метров на гек-
тар, т. е. примерно соответствует общему
количеству выпадающих здесь осадков. Если
сопоставить это количество воды с коли-
чеством органического вещества, накапли-
ваемого растениями в виде общего урожая
всей их сухой массы, то оказывается, что
в этих же условиях на каждый килограмм
сухого вещества, накопленного за лето,
растения полевой культуры расходуют в сред-
нем около 300—400 килограммов воды, а на
Рис. 4. Заросли саксаула
Рис. 5. Куст злака селин, закрепляющего пески
Рис. 6. Кустики верблюжьей колючки
5
Н. А. МАКСИМОВ
каждый килограмм зерна —около 1000 ки-
лограммов воды.
Непосредственно для питания растений
нет никакой необходимости расходовать
такое огромное количество воды. В процессе
фотосинтеза (т. е. создания растениями
органического вещества из углекислого га-
за и воды за счет энергии солнечного света)
на каждый грамм сухого вещества потреб-
ляется около 0,5 грамма воды, т. е. примерно
в 600 раз меньше, чем растения фактически
расходуют. Для придания тканям и клет-
кам достаточно насыщенного водою состоя-
ния, при котором могут успешно протекать
рост, фотосинтез, дыхание и т. д., необхо-
димо количество воды, в 5—8 раз превышаю-
щее количество находящегося в них сухого
вещества. Другими словами, растения для
своего нормального функционирования дол-
жны содержать от 5 до 8 частей воды на еди-
ницу сухого веса. Это опять-таки во много
раз меньше, чем то количество воды, которое
расходуют наши растения. Объяснения того,
почему растения тратят все же так много
воды, мы должны искать не в их физиоло-
гических потребностях, а в физических свой-
ствах окружающей их среды. На это совер-
шенно справедливо указывал К. А. Тимиря-
зев уже свыше полустолетия тому назад
в своей классической лекции «Борьба рас-
Рис. 7. Количество воды, испаряемое за лето одним
растением подсолнечника
тения с засухой». Он выдвинул в ней поло-
жение, что процесс испарения воды расте-
ниями «в тех размерах, в каких он обыкно-
венно совершается в природе, он может
быть скорее рассматриваем как неизбежное
физическое зло, чем как необходимое фи-
зиологическое отправление»1.
Эта чисто физическая необходимость рас-
ходовать в процессе испарения • огромное
количество воды, в основном без существен-
ной для себя пользы обусловлена тремя
основными причинами: прежде всего расту-
щие и вообще жизнедеятельные ткани рас-
тения всегда содержат в себе много воды;
далее, листья растений для протекания иду-
щего в них важнейшего процесса—фото-
синтеза в дневные часы находятся в са-
мом тесном газообмене с окружающей
средой; и, наконец, воздушная среда, омы-
вающая со всех сторон надземные органы
растений и служащая источником необхо-
димого для фотосинтеза углекислого газа,
почти всегда, особенно в дневные часы, ког-
да осуществляется фотосинтез, далека от
насыщения водяным паром, а потому жадно
отнимает влагу от листьев растений.
Водоотнимающая сила атмосферы чрез-
вычайно велика, и мы обычно ее недооце-
ниваем. Ее можно измерить, противопо-
ставляя ей силу осмотического сосания
растворов различной концентрации и подби-
рая такие концентрации, при которых пре-
кращается отдача воды в атмосферу, в опре-
деленной степени насыщенную водяным
паром. Оказывается, что, например, грам-
молекулярный раствор какого-нибудь легко
растворимого вещества, например, сахарозы,
обладая осмотическим давлением около 30 ат-
мосфер, будет в равновесии с атмосферой,
характеризуемой 98% относительной влаж-
ности, а 50% относительной влажности, ве-
личина, до которой очень часто опускается
влажность воздуха в ясные дни, будут со-
ответствовать чрезвычайно концентрирован-
ному раствору с сосущей силой, достигаю-
щей 100 атмосфер.
Соки растения никогда, конечно, не до-
стигают такой концентрации; у большинства
растений их осмотическое давление не пре-
вышает 20—30 атмосфер, следовательно,
подвергнутые непосредственному иссушаю-
1 К. Л. Тимирязев. Сочинения, т. III, Сель-
хозгиз, 1937, стр. 165.
6
БОРЬБА РАСТЕНИЙ С ЗАСУХОЙ
щему действию воздуха клетки растений дол"
жны были бы быстро отдать почти всю свою
воду и засохнуть.
Таким образом, надземные органы рас-
тения даже в условиях умеренного климата
в ясную сухую погоду подвергаются дей-
ствию огромной иссушающей силы окру-
жающего их воздуха, которое еще усиливается
благодаря нагреванию их прямыми сол-
нечными лучами. Без преувеличения можно
сказать, что в такие дни растения испыты-
вают на себе действие атмосферной засухи
и могут переносить ее без вреда только бла-
годаря тому, что выработали в себе ряд осо-
бенностей, позволяющих им поддерживать
свои надземные органы достаточно овод-
ненными даже в этих суровых условиях.
Одной из таких особенностей является обра-
зование по их наружной поверхности осо-
бой водонепроницаемой пленки, так назы-
ваемой кутикулы (рис. 8), которая, несмотря
на свою очень малую толщину (обычно 1—
2 микрона), все же прекрасно защищает
эти органы от потери воды. Насколько эф-
фективна такая защита от засыхания, можно
видеть из сравнения скорости высыхания на
воздухе снабженных кутикулой листьев ка-
кого-нибудь растения, хотя бы и очень
товколистного, вроде обыкновенной на ого-
родах мокрицы, и лишенных кутику-
лы листьев обычно полностью погруженного
в воду растения, например, элодеи или не-
которых видов рдестов.
Но надземные органы растений не могут
быть наглухо изолированы от окружающей
атмосферы сплошной пленкой — это крайне
затруднило бы их газообмен. Только у
мясистых плодов поверхность покрыта
сплошной кутикулой, водонепроницаемость
которой еще усиливается покрывающим ее
восковым налетом, хорошо видимым, напри-
мер, на сливах и винограде. У таких плодов
газообмен ограничивается лишь крайне сла-
бым у них процессом дыхания и может идти
очень медленно. Зеленым листьям необходим
очень энергичный газообмен, связанный с
фотосинтезом; сквозь кутикулу он осущест-
вляться не может, для этого служат чрез-
вычайно мелкие, но очень многочисленные
отверстия, называемые устьицами. Благо-
даря особенностям своего строения они спо-
собны открываться и закрываться (рис. 9) и
таким образом регулировать газообмен между
межклетными полостями листа и окружаю-
Рис. 8. Поперечный разрез кожицы (эпидермиса)
листа с покрывающей ее снаружи пленкой кутикулы
Рис 9. Устьице яблони в закрытом (Л) и откры-
том (Б) состоянии. Внизу (В) поперечный разрез
через устьице
щей атмосферой. Пути этого газообмена,
а также расположение и характер межклет-
ных воздухоносных ходов, пронизывающих
мякоть листа, можно видеть схематически
на рис. 10. Воздух в этих межклетных хо-
дах почти всегда насыщен водяным паром, по
крайней мере пока лист не находится в
состоянии завядания. Разность во влажнос-
ти воздуха по обе стороны от устьичные
отверстий поэтому очень велика. Она резко
падает от полного насыщения в межклет-
никах—нередко до 30—40% относительной
влажности в окружающем лист воздухе,
а потому диффузия водяного пара через
устьица должна идти весьма энергично.
Энергичной диффузии способствует и еще
одно весьма важное обстоятельство: через
устьица диффузия газов, в том числе и водя-
ного пара, идет не пропорционально пло-
7
Н. А. МАКСИМОВ
Рис. 10. Строение листа и путь поды в нем (схема).
Сверху и снизу лист прикрыт кожицей, под ней
мякоть листа с пронизывающими ее межклетными
ходами. Среди мякоти видна жилка, приносящая
в лист воду. В кожице нижней стороны листа видны
устьица. Черные стрелки — путь воды из жилки
в мякоть листа; контурные стрелки — путь водя-
ного пара из межклетников через устьица наружу
щади этих отверстий, а пропорционально их
диаметру. А так как устьица чрезвычайно мно-
гочисленны (на 1 квадратный миллиметр ли-
стовой поверхности их приходится от 50 до
100 и более), а сумма их диаметров равняется
или даже превышает диаметр листа, то
оказывается, что при широко раскрытых
устьицах диффузия сквозь снабженную
устьицами кожицу идет почти с такой же
скоростью, как со свободной водной поверх-
ности, т. е. как если бы этой кожицы вовсе
не было. При закрытых же устьицах диффу-
зия сокращается очень сильно (в 10 и более
раз), однако не приостанавливается пол-
ностью. Устьица закрываются не гермети-
чески, некоторый обмен газов идет и через
закрытые устьица.
В течение суток устьица постоянно из-
меняют степень своей открытости. Ночью
они, как правило, закрыты, утром, с восхо-
дом солнца, под влиянием падающего на них
света широко раскрываются, обеспечивая
беспрепятственный доступ внутрь листа уг-
лекислого газа и энергичный фотосинтез.
Если растение в достаточной стенени снаб-
жается водой и ее содержание в листьях
остается достаточно высоким, то устьица
остаются широко раскрытыми в течение всего
дня и закрываются только к вечеру (рис. 11).
Но если в почве воды недостаточно, если бы-
строе расходование воды листом не успе-
вает покрываться за счет подачи ее корнями
и содержание воды в листе падает, то устьица
закрываются нередко уже в полуденные ча-
сы. При этом приостанавливается не только
отдача воды, но и фотосинтез, и, защитив
себя таким образом от засыхания, растение
ограничивает зато свое питание.
Поставленные в необходимость постоянно
отдавать содержащуюся в них воду, расте-
ния не могли не выработать в себе и способ-
ности непрерывно эту воду возмещать. Для
этого им служит корневая система. Корни
растения сосут воду из почвы и подают ее в
стебель, главнейшим анатомическим эле-
ментом которого являются сосуды — по-
лые трубки, по которым и передвигается
вода. Из стебля вода передается в листья и
распределяется по листовой пластинке
при помощи тонко разветвленной сети жилок
(рис. 12).
Снабжать листья достаточным количе-
ством воды взамен отдаваемой ими в воз-
дух — задача далеко не легкая. Воды, как
мы видели, расходуется очень много, добы-
вать же ее надо из почвы, которая почти ни-
когда не бывает вполне насыщена водой,
а в засушливые периоды довольно значи-
тельно пересыхает. Для этого прежде всего
нужно создать большую поверхность сопри-
Рис. 11. Изменение степени открытости устьица
у яблони в течение суток. Устьице широко № от-
крывается утром между 4 и 6 часами, немного
призакрывается в полдень, затем снова открывает-
ся И-Полностью закрывается вечером после 18 часов.
8
БОРЬБА РАСТЕНИИ С ЗАСУХОЙ
Рис. 12. Сеть водоносных жилок в листе яблони
(справа) и люцерны (слева) при небольшом увели-
чении
косновения между почвой и всасывающими из
нее воду корнями. Это достигается развитием
огромного числа мелких сосущих корешков,
густо пронизывающих почву, а также нали-
чием на поверхности каждого корешка мно-
жества тончайших выростов — корневых во-
лосков, сплошь одевающих более молодую
сосущую зону каждого корешка (рис. 13).
При помощи этих волосков корень и сосет
воду из почвы.Вода в почве может находиться
в различных состояниях, она может обла-
дать различной подвижностью и с различной
силой удерживаться частицами почвы. Если
мы насытим водой столбик, вырезанный из
почвы и помещенный в металлическую или
стеклянную трубку, и поставим его верти-
кально, то часть воды вытечет из него под
влиянием силы тяжести. Это будет наиболее
подвижная вода, обычно называемая грави-
тационной. Она заполняет наиболее широ-
кие почвенные капилляры и, конечно, очень
легко всасывается корнями. В полевых усло-
виях мы находим гравитационную воду толь-
ко во время дождя или в течение нескольких
часов после дождя. Позднее она спускается
в более глубокие почвенные горизонты.
После ухода гравитационной воды в поч-
ве остается лишь менее подвижная вода, за-
полняющая более узкие почвенные капил-
ляры. Более широкие капилляры при этом
оказываются уже занятыми воздухом, но
вся заполняющая более мелкие капилляры
вода представляет собой еще сплошную си-
стему и может постепенно передвигаться к
проникшему в эту зону почвы корневому
волоску (рис. 14 А). Такое увлажнение поч-
вы наиболее благоприятно для растений.
Нуждающиеся в кислороде для своей жизне-
деятельности корни растения получают его
в достаточном количестве из заполненных
воздухом более широких капилляров, а из
более узких достаточно быстро и обильно
снабжаются водой. Все эти условия особенно
отчетливо выражены в структурной почве,
сложенной агрегатами или крупинками,
склеенными гуминовыми кислотами из от-
дельных песчинок и вообще частиц почвен-
ных минералов. В такой почве более круп-
ные капилляры располагаются между поч-
венными крупинками, а более мелкие про-
низывают эти крупинки. Такое размещение
почвенной влаги и воздуха в структурной
почве представляет одно из весьма суще-
ственных ее преимуществ перед почвой бес-
структурной. На это настойчиво указывал
академик В. Р. Вильямс, горячо пропаганди-
руя травопольную
систему земледелия,
обеспечивающую
структурное состоя-
ние почвы.
При дальнейшем
отсасывании воды от
почвы, пронизываю-
щей ее корневой си-
стемой воздух про-
никает постепенно во
все более и более уз-
кие капилляры и все
более нарушает связ-
яость между еще оста-
ющимися в них уча-
стками воды. Вода из
сплошного состояния
переходит в пленоч-
ное, при котором
связь между отдель-
ными ее участками
поддерживается лишь
тонкими пленками
воды, облекающими
почвенные частицы,
что, конечно, сильно
уменьшает ее подвиж-
ность (рис. 14 Б).
А затем эти пленки
утончаются настоль-
ко, что вода, остаю-
щаяся на стыках
между частицами поч-
вы, окончательно
теряет свою подвиж-
Рис. 13. Нижний конец
сосущего воду корешка.
Самый кончик прикрыт
корневым чехликом (а),
за ним следует растущая
зона (6). Выше лежит
всасывающая зона с мно-
гочисленными корневыми
волосками
9
Н. А. МАКСИМОВ
Л
Рис. 14. Поступление воды из почвы в корневой
волосок при различном содержании воды в почве.
А — более узкие капилляры заполнены водой,
Б — вода сохраняется только в виде пленок, оде-
вающих почвенные частицы, В — вода сохраняется
только на стыках между частицами и утратила
свою подвижность
насос качает воду из колодца. На концах
корней нет отверстий, через которые вода
могла бы втягиваться сплошной струей, как
в нижний конец трубы насоса. Сосущими
органами корня, как мы уже отмечали, слу-
жат корневые волоски, длинные выросты
наружного слоя корневых клеток, покры-
тые, как и все растительные клетки, сплош-
ной оболочкой, состоящей из клетчатки. Да-
же под самым сильным увеличением обычного
микроскопа нельзя в ней найти никаких от-
верстий, и только электронный микроскоп
позволяет видеть, что эта оболочка сложена
из тончайших нитевидных молекул целлю-
лозы, перекрещивающихся и переплетаю-
щихся друг с другом наподобие войлока
(рис. 15). Сквозь мельчайшие, но очень мно-
гочисленные поры этой оболочки и посту-
пает вода внутрь корневых волосков.
Притягивает воду внутрь клетки ее со-
держимое, именно ее протоплазма и запол-
няющий ее центральную полость клеточный
сок, представляющий собой раствор сахаров,
органических кислот и некоторых других
веществ. Как и всякий раствор, клеточный
сок притягивает воду с довольно значитель-
ной силой, измеряемой несколькими атмо-
сферами. Это притяжение передается затем
через протоплазму и оболочку почвенной
влаге, окружающей волосок, и благодаря
этому вода из почвенных капилляров посту-
пает в корневой волосок. Оттуда она пере-
дается клеткам, расположенным внутри кор-
ня, а затем накачивается ими в проходящие
в центральной части корня сосуды, находя-
щиеся в непосредственной связи с сосудами
стебля и листьев (рис. 16). Таким путем всо-
ность (рис. 14 В). Этим кладется предел ис-
пользованию почвенной влаги корнями рас-
тений, и оставшаяся в почве вода оказывается
для них уже недоступной. На такой почве
растения не могут возмещать теряемую их
листьями влагу и завядают. Остающееся при
этом в почве неиспользуемое растениями
количество воды получило название мертвого
запаса, влажности завядания или коэффи-
циента завядания.
Нарисованная нами картина, конечно,
очень схематична, но ее достаточно для того,
чтобы понять поведение растений при про-
грессирующем иссушении почвы. Корни со-
сут воду из почвы и накачивают ее в надзем-
ные органы совсем не так, как какой-нибудь
Рис. 15. Строение клеточной оболочки под элек-
тронным микросконом. Микрофибриллы клетчатки
переплетаются наподобие войлока. Увеличение
около 15000 раз
10
БОРЬБА РАСТЕНИИ С-ЗАСУХОЙ
санная корневыми волосками вода попадает
в конце концов в листья, откуда затем и испа-
ряется в атмосферу.
Этот механизм, основанный на работе
корневых клеток, может поднимать воду до
самой верхушки растения, и если поместить
растение во влажную атмосферу, то можно
нередко наблюдать, что на кончиках его
листьев и даже на отдельных их зубчиках
появляются капельки воды, которые затем
отрываются, падают и замещаются новыми
капельками (рис. 17). Но механизм этот,
хотя и достаточный для подъема воды даже
в стволах деревьев, обладает, однако, весьма
существенным недостатком — он работает
очень медленно. А между тем в жаркую сухую
погоду растения расходуют воду не по
каплям, а целыми литрами, и одной только
нагнетающей деятельности корней недоста-
точно для того, чтобы покрыть даже десятую
долю этого расхода воды.
Здесь вступает в действие другой, зна-
чительно более мощный и быстрее рабо-
тающий водоподъемный механизм. И, что
особенно важно,— механизм этот работает
автоматически, подавая воду в лист с тем
большей силой, чем быстрее она расходуется.
В основе его лежит тот самый процесс транс-
пирации, расход на который растению и
надо компенсировать. Переход воды из жид-
кого в парообразное состояние совершается
на поверхности влажных стенок клеток ли-
стовой мякоти, выстилающих межклетники.
Стенки эти, так же как и стенки корневых
волосков, мелкопористые, пронизанные тон-
чайшими микрокапиллярами, диаметр ко-
Рис. 16. Путь воды из корневого волоска через
клетки коры корня в проводящие сосуды, по ко-
торым она затем поднимается в стебель
Рис. 17. Выделение капелек воды во влажной ]
атмосфере на зубчиках листьев клевера
торых измеряется миллимикронами. При
потере воды с поверхности клеточной обо-
лочки в этих микрокапиллярах возникают
вогнутые внутрь микромениски. Свойствен-
ное воде поверхностное натяжение, дости-
гающее многих десятков атмосфер, стре-
мится выпрямить эти микромениски, что при-
водит к подтягиванию воды к поверхности
оболочки из ее более внутренних слоев.
Чем уже капиллярная трубка, тем более
вогнутым будет мениск у входящей в нее
воды и тем выше поднимается вода в этой
трубке (рис. 18), так как тем больше будет
сила сосания такого мениска. При диаметре
микрокапилляров в клеточной оболочке, из-
меряемом всего долями микрона, подъемная
сила возникающих в них микроменисков во-
ды достигает десятков атмосфер. А так как
молекулы воды, несмотря на свою подвиж-
ность, очень прочно сцеплены одна с другой,-
то это подтягивание воды к подсыхающим
наружным слоям оболочки передается затем
не только воде, пронитывающей ее внутрен-
ние слои, но и той, которая находится внутри
клеток листовой мякоти, а через нее и той,
которая находится внутри пронизывающих
эту мякоть сосудов. По воде, заполняющей
сосуды, это сосание передается от листьев
через стебли в корни, от сосудов корней —
клеткам их наружных слоев, от них — кор-
невым волоскам и, наконец, от корневых
волосков — воде, которая заполняет поч-
венные капилляры. Так возникает сплошной
ток воды, приводимый в движение подсыха-
нием наружных слоев клеточных оболочек
И
Н. А. МАКСИМОВ
Рис. 18. Поднятие во-
ды в капиллярных
трубках. Чем }же
трубка, тем более во-
гнут мениск на по-
верхности воды и тем
выше поднимается
листовой мякоти, вер-
нее — теми микромени-
сками, которые образу-
ются при этом в микро-
порах оболочек.
Обнаружить такое
присасывающее дей-
ствие испарения воды
листьями нетрудно, для
этого достаточно сре-
зать ветку с любого рас-
тения и поставить ее
нижним концом в воду,
налитую в узкую мен-
зурку (рис. 19). Пони-
жение уровня воды в
мензурке покажет, что
листья способны сами
снабжать себя водой че-
рез сосуды стебля. Не-
обходима для этого
лишь непрерывность
водных нитей, тянущих-
ся от испаряющих воду
клеток листовой мякоти
вода	до самых кончиков кор-
ней, а в нашем слу-
чае — до поверхности среза ветки. Если в
сосуды стебля проникнет воздух, что неред-
ко наблюдается при его перерезании, то ток
воды задерживается и даже вовсе останавли-
вается. В неповрежденном растении такого
разрыва водного тока не наблюдается, части-
цы воды, заполняющей проводящие пути рас-
тения, связаны между собой чрезвычайно про-
чно,и нужно огромное натяжение,
чтобы их оторвать друг от друга.
Благодаря работе этих двух
водоподъемных механизмов, или,
как их обычно называют в фи-
зиологии растений, этих двух кон-
цевых двигателей, корневого и
листового, в условиях достаточ-
ного увлажнения почвы растение
успевает возмещать непрерывно
теряемую им влагу и поддержи-
вать оводнение своих надземных
органов. В нем нормально идут
важнейшие физиологические про-
цессы — рост, фотосинтез, отло-
жение запасов, образование цветов
и плодов. Но вот наступает за-
суха. Какие видоизменения вносит
Рис. 20. Отсыхание
листовых пластинок
после суховея у ли-
стьев подорожника
(Л), дуба (Б), бука (В)
и тополя (Г)
она в ход этих процес-
сов и вообще в нор-
мальную жизнь рас-
тения?
ЗАСУХА АТМОСФЕР-
НАЯ И ПОЧВЕННАЯ
Засуху не следует
представлять прос-
то как определенную
степень сухости и на-
гретости воздуха и
как малое содержа-
ние воды в почве.
Правильнее называть
засухой такую комби-
нацию атмосферных и
почвенных условий,
при которой происхо-
дит глубокое и дли-
тельное нарушение
водного режима рас-
тений. Засуха может
быть только там,где
есть растения; мы по-
знаем ее только через
ее действие на рас-
Рис. 19. Всасывание во-
ды веткой, поставлен-
ной в мензурку
тения.
Различают обычно засуху атмосферную
и засуху почвенную. Атмосферная засуха,
наиболее яркое проявление которой — су-
хие, горячие ветры — суховеи, характе-
ризуется тем, что в силу резкого возрастания
отдачи воды надземными органами растений
корни не успевают подавать из почвы такое
количество воды, которое может
возместить ее потерю, и содержа-
ние воды в растении резко падает.
Сильнее всего оно падает при этом
в тех его частях, которые испа-
ряют больше воды, именно в ли-
стьях, и нередко можно видеть,
что после суховея оказываются
отсохшими кончики листьев у
злаков, участки листовой мякоти
двудольных (рис. 20) и верхушки
ветвей у кустарников и деревьев.
Иногда наблюдается также массо-
вое опадание отсохших листьев.
Но могут пострадать от сухо-
вея и не только листья. Уменьше-
ние содержания в листьях воды
приводит к возрастанию концен-
12
БОРЬБА РАСТЕНИИ С ЗАСУХОЙ
трации их клеточного сока и к повышению
их сосущей силы, а так как скорость по-
дачи воды корнями ограничена, то подвя-
дающие листья начинают отсасывать воду
от цветочных бутонов, завязывающихся
плодов или молодых растущих верхушек
стебля (рис. 21). Сами по себе эти органы
обладают сравнительно слабой транспира-
цией, и суховей мог бы быть для них не
так страшен. Но оттягивание воды подвя-
дающими листьями приводит к тому, что и в
них содержание воды резко падает, их рост
останавливается и они нередко совершенно
отсыхают или опадают.
Если суховей сопровождается еще и зна-
чительным повышением температуры, то рас-
тения испытывают повреждение от чрезмер-
ного перегрева. Белковые вещества, эти
важнейшие составные части протоплазмы,
ввертываются, и растение может в течение
иногда короткого времени погибнуть от «теп-
лового удара». Но обычно растения избе-
гают слишком сильного перегрева благодаря
тому, что .испарение воды с поверхности их
листьев вызывает довольно значительное по-
нижение температуры. Охлаждаясь сами,
листья способствуют охлаждению и окру-
жающего воздуха, которое может быть весьма
значительным.
Точные измерения показывают, что кли-
мат оазиса на несколько градусов прохлад-
нее климата прилежащей к нему пустыни.
Отсюда ясно, какое значительное изменение
климата должно вызвать связанное с вели-
кими стройками коммунизма колоссальное
увеличение земельных площадей под орошае-
мыми полями.
Таково действие на растения атмосфер-
ной засухи. Характерной особенностью
этого действия является то, что корневая
система растений остается не пострадавшей,
если только засуха не продолжается слишком
долго и почва не успевает потерять слишком
много воды. Но длительная атмосферная
засуха неизбежно влечет за собой пере-
сыхание почвы и переходит в почвенную за-
суху-
Действие на растение почвенной засухи
довольно существенно отличается от действия
засухи атмосферной. Ее основная особен-
ность заключается в том, что содержание
воды в почве сильно снижается и растение не
в состоянии уже покрывать свой расход
воцы за счет новых поступлений.
Первым проявлением почвенной засухи
нужно считать возникновение в растении
«остаточного водного дефицита». Мы уже ви-
дели, что в течение суток степень оводнен-
ности растения не остается постоянной. Рано
утром, благодаря очень низкому уровню ноч-
ной транспирации и нагнетающей деятель-
ности корневой системы, надземные органы
оказываются максимально насыщенными во-
дой. С восходом солнца начинается всевозра-
стающий нагрев листьев солнечными лучами,
и в то же время устьица широко раскры-
ваются. Это приводит к водному дефициту,
т. е. перевесу расхода воды над ее поступ-
Рис. 21. Высыхание под воздействием отводя-
щих токов молодой метелки овса, находившейся
во время суховея во влагалище листа
13
Н. А. МАКСИМОВ
лением, и содержание воды в растении
в дневные часы значительно снижается: оно
оказывается на 20—25% ниже утреннего.
К вечеру солнечный нагрев ослабевает,
уменьшается и водный дефицит в растении,
а за ночные часы первоначальная степень
оводнения растения восстанавливается.
Но этот правильный режим продол-
жается лишь до тех пор, пока в почве будет
содержаться достаточное количество воды,
обеспечивающее бесперебойную нагнетатель-
ную деятельность корневой системы. При
уменьшении запасов почвенной влаги по-
ступление воды в корни растений будет идти
со все большим и большим трудом, и, нако-
нец, наступит такое утро, когда накопив-
шийся за предыдущий день водный дефицит
уже не сможет быть восполнен и растение
вступит в новый день уже не с восстановлен-
ным водным запасом. Этот «остаточный»
дефицит за день еще более возрастет, в сле-
дующую ночь еще менее будет восполнен, и
так в случае длительного отсутствия осадков
растение в конце концов дойдет до состояния
длительного завядания.
Состояние длительного, не прекращаю-
щегося и ночью завядания для растения
чрезвычайно вредно и даже опасно. В поте-
рявших значительную часть своей воды ли-
стьях закрываются устьица, задерживается
фотосинтез и вообще все синтетические про-
цессы, а в то же время усиливаются процес-
сы гидролиза, процессы распада, которым
подвергаются не только запасы крахмала
и других углеводов, но и белковые веще-
ства. Этим достигается некоторое повышение
осмотического давления в клетках, задержи-
вающее испарение воды и увеличивающее
их сосущую силу, но в то же время утрата
тургора (упругости) и прекращение синтеза
новых масс протоплазмы приводят к полной
остановке всех ростовых процессов. Осо-
бенно вредно при этом возникновение так
называемых отводящих токов воды, когда
сильно обезвоженные листья со значительно
возросшей сосущей силой оттягивают воду
от точек роста, от распускающихся цвет-
ков, завязывающихся плодов и даже от
находящихся глубоко в почве молодых рас-
тущих кончиков корней. Это влечет за
собой замирание верхушечных почек, опа-
дание бутонов, цветков и завязей и оста-
новку в развитии корневой системы. Все эти
повреждения оказываются уже необрати-
мыми или очень трудно и медленно попра-
вимыми, и в результате, даже не очень
продолжительной почвенной засухи, и носле
выпадения осадков растения все же далеко-
не сразу оправляются: они отстают в росте,,
и урожай их оказывается значительно сни-
женным.
Непоправимый вред, причиняемый даже
непродолжительной почвенной засухой, за-
ставляет при поливном хозяйстве очень
внимательно следить за тем, чтобы в меж-
поливные периоды влажность почвы не сни-
жалась до такого уровня, когда в растении
появляется сколько-нибудь значительный
остаточный водный дефицит. Число и сроки
поливов должны быть рассчитаны таким об-
разом, чтобы растения по возможности беспе-
ребойно снабжались водой во все время ве-
гетации, иначе урожай всегда окажется
сильно сниженным. Поэтому на орошаемых
полях необходимо следить за влажностью
почвы, не давая ей слишком пересыхать в
промежутках между поливами, а еще луч-
ше — следить за состоянием самих возде-
лываемых растений, не допуская их не только
до явного увядания, но даже и до сколько-
нибудь значительного водного дефицита. Как
показали исследования, проводившиеся в
районах орошаемого земледелия, первые
признаки нехватки растениям воды лучше
всего устанавливаются наблюдением за ве-
личиной осмотического давления или за со-
сущей силой листьев; их не следует допу-
скать подниматься выше определенной вели-
чины, не совсем одинаковой для различных
растений и почвенно-климатических усло-
вий. Полезно следить также за содержанием
воды в листьях и за степенью открытости
устьиц.
КАК РАСТЕНИЯ СОПРОТИВЛЯЮТСЯ
ДЕЙСТВИЮ ЗАСУХИ
Различные растения не в одинаковой сте-
пени способны противостоять почвенной и
атмосферной засухе, в соответствии с этим
среди культурных растений различают сорта
засухоустойчивые и неустойчивые, а среди
дикорастущих растений выделяют группу
ксерофитов, успешно произрастающих в за-
сушливых местообитаниях и даже в пусты-
нях. Рассмотрим теперь те особенности,
которые помогают ксерофитам и засухоустой-
чивым сортам культурных растений успеш-
но бороться с засухой.
14
БОРЬБА РАСТЕНИИ С ЗАСУХОЙ
Рис. 22. Верблюжья
колючка. 1—цветущая
ветвь с листьями;
2 — плоды
Довольно долго в
науке господствова-
ло убеждение, что ос-
новной особенностью
ксерофитов и засухо-
устойчивых растений
вообще должно быть
более экономное рас-
ходование ими воды.
Убеждение это, впро-
чем, основывалось не
столько на точных
опытах, сколько на
априорных сообра-
жениях. Казалось
самоочевидным, что,
находясь в условиях
весьма скудного во-
доснабжения и силь-
ного испарения, эти
растения должны
возможно более со-
кращать свой расход
воды. Ранее счита-
лось, что способность противостоять засухе
наиболее выражена у кактусов] и других
суккулентов (растений с сочными листьями
или стеблями), которые действительно теряют
воду4 очень медленно и могут месяцами оста-
ваться жизнеспособными, совершенно не по-
лучая ни капли влаги извне. Более тщатель-
ные изыскания разрушили, однако, эти упро-
щенные представления. Многочисленные точ-
ные опыты, проведенные не в лабораторных
или оранжерейных условиях, а в природной
обстановке, показали, что у очень многих ксе-
рофитов быстрота расходования воды не
только не меньше, но, напротив, значительно
больше, чем у растений более влажных ме-
стообитаний. Следовательно, не в экономии
влаги нужно искать их главнейшую осо-
бенность.
Изучение строения и образа жизни пу-
стынных и полупустынных растений обна-
ружило у них очень большое разнообразие
приспособлений, помогающих переносить
крайнюю степень жары и сухости воздуха и
почвы. Наряду с растениями, действительно
очень медленно расходующими влагу, в
пустынях оказались и такие, которые в этом
отношении весьма расточительны. К ним при-
надлежат, например, такие растения каракум-
ских песков, как саксаул, верблюжья колючка
(рис. 22), песчаная акация и другие, у кото-
рых интенсивность транспирации достигает
рекордной величины. А если количество те-
ряемой ими в единицу времени воды сопоста-
вить с тем ее запасом, который находится в
их листьях, то оказывается, что в течение
часа они несколько раз сменяют содержа-
щуюся в них влагу, а следовательно, нуж-
даются в очень быстром притоке воды из
ствола и корней для возмещения этой бы-
строй потери.
Такая чрезвычайно энергичная транспи-
рация, у многих пустынных растений на
первый взгляд совершенно парадоксальная,
однако, полезна им прежде всего тем, что
благодаря быстрому испарению воды из
листьев устраняется опасный перегрев их
лучами южного солнца. Кроме того, те осо-
бенности анатомического строения, при по-
мощи которых осуществляется быстрая диф-
фузия водяного пара из
межклетных пространств
наружу, и в первую оче-
редь очень большое число
устьиц, обеспечивают од-
новременно и доступ угле-
кислого газа к хлорофил-
лоносным клеткам листа,
а стало быть, и энергич-
ное его усвоение в про-
цессе фотосинтеза. Но, ко-
нечно, такое расточитель-
ное расходование водных
запасов требует и беспере-
бойного их пополнения,
а потому у всех этих
растений мы находим ог-
ромную, проникающую в
глубь почвы и широко рас-
кидывающуюся корневую
систему. Протяженность
и общая воспринимающая
поверхность корней у та-
ких растений, например,
у верблюжьей колючки
(рис. 23), во много раз пре-
вышает протяженность и
общую испаряющую по-
верхность их надземных
органов. Корни их не-
редко достигают уровня
грунтовых вод, а там, где
грунтовые воды находятся
на недосягаемой даже для
этих растений глубине,
Рис. 23. Корневая
система верблюжьей
колючки
15
Н. А. МАКСИМОВ
Рис. 24. Цветущая ассими-
лирующая ветка безлист-
ного растения саксаула
корни их своими
б е с ч и елейными
разветвлениями
успевают собирать
даже и скудно рас-
сеянную почвен-
ную влагу и доста-
точно быстро снаб-
жать ею испаряю-
щие органы. Так
как водный ток,
проходящий по
растению, наи-
большее сопротив-
ление испытывает
не в проводящих
воду сосудах, а
при переходе от
одной живой па-
ренхимной клетки
к другой, то вся
листовая пластин-
ка у таких сильно
испаряющих рас-
тений густо про-
низана жилками, а нередко рассечена на
тонкие доли, как, например, у некоторых
видов полыни. У других растений, как,
например, у саксаула (рис. 24), листья вовсе
не развиваются, и функция фотосинтеза пе-
реходит к зеленым членистым стеблям, что
еще более облегчает водоснабжение ассими-
лирующих клеток паренхимы.
Наблюдая за жизнью пустынных растений
этого типа в течение всего годичного цикла,
мы сможем заметить еще одну характерную
их особенность: наиболее интенсивную жиз-
недеятельность они проявляют в весеннее
время, когда воздух еще не так сух, солнце
палит еще не так сильно, а в почве еще не
совсем иссякли запасы воды, накопленные
за зиму. К середине лета растения эти начи-
нают испытывать затруднения в возмещении
теряемой их надземными органами воды и
сокращают свою испаряющую поверхность,
сбрасывая сперва более старые, а затем и бо-
лее молодые листья и впадая, таким обра-
зом, в состояние летнего покоя. У саксаула
и других безлистных растений сбрасываются
к середине лета не листья, а заменяющие их
функционально боковые зеленые веточки.
£)сеныо, вместе с понижением температуры
и повышением влажности воздуха, у некото-
рых растений листья появляются вновь, но
к зиме они снова сбрасываются, и растения
переходят в состояние зимнего покоя.
Таковы физиологические особенности од-
ной из групп ксерофитов, отличающихся вы-
сокой интенсивностью транспирации и ог-
ромным развитием корневой системы. К этой
группе принадлежат преимущественно пу-
стынные деревья и кустарники, а также мно-
голетники с полуодеревеневшими стеблями,
вроде каперцов, парнолистника или пега-
нума.
Довольно резко отличается от этих расте-
ний другая группа пустынных растений,
которую можно назвать жестколистными
ксерофитами. Это тоже многолетние расте-
ния, реже — полукустарники, обычно значи-
тельно более низкорослые и приземистые.
Эти растения имеют. корневую систему, не
проникающую так глубоко, как у ксеро-
фитов первой группы, и не способную по-
этому так обильно снабжать их водой. В связи
с этим им приходится более экономно расхо-
довать воду; у них обычно несколько снижен-
ная транспирация, чему способствует зна-
чительное утолщение наружной стенки
эпидермиса и сильное развитие кутикулы,
придающее жесткость их листьям, а также
нередко и погружение устьиц в особые ямки,
затрудняющие диффузию из них водяного
пара. Очень часто на поверхности их листьев
мы находим густой покров волосков, клетки
которых рано отмирают и заполняются воз-
духом. Такой покров отражает солнечные
лучи и предохраняет листья от перегрева,
Рис. 25. Куст пустынного каучуконосного
растения гваюлы, серебристо-белый от покрыва-
ющих его волосков
16
БОРЬБА РАСТЕНИИ С ЗАСУХОЙ
а также несколько замедляет движение воз-
духа у самой поверхности листа.
Многие пустынные растения приобретают
поэтому серый или даже серебристо-
белый цвет, так как волоски совершенно
маскируют зеленый цвет хлорофиллоно-
сной мякоти листа. Такова, например, пу-
стынная полынь или недавно введенный в
культуру каучуконосный полукустарник
гваюла (рис. 25).
Но не это снижение транспирации позво-
ляет таким растениям выдерживать длитель-
ные периоды жары и бездождия и заселять
пустынные и полупустынные местообитания:
как бы она ни была низка, все же в конце
концов они исчерпают ограниченный за-
пас влаги, который находят с весны в корне-
обитаемом слое лочвы, и неизбежно впадут
в состояние длительного завядания. Здесь и
проявится то основное свойство этих растений,
которое позволяет им не бояться долговремен-
ной засухи,— именно их способность долгое
время переносить состояние глубокого завя-
дания, гибельное для растений менее выно-
сливых. В завядшем состоянии они могут на-
ходиться месяцами, но как только выпадут
осенние дожди, они быстро возобновляют
Рис. 26. Песчаная осока из Каракумской пустыни.
Основания стеблей защищены от засыхания сухими
старыми листьями
свою жизнедея-
тельность, развер-
тывают новые ли-
стья, а некоторые
из них, например,
полыни, именно к
этому периоду
приурочивают и
свое цветение и
плодоношение.
В таком состоя-
нии длительного
завядания расте-
ния эти упорно
цепляются за по-
следние остатки
находящейся в них
воды. Полыни
сбрасывают значи-
тельную часть не
только листьев, но
и олиственных ве-
точек, ковыли и
другие злаки свер-
тывают в трубочку
свои листья, при-
чем все их устьица
оказываются внут-
ри этих трубочек.
У многих из них
Рис. 27. Эфемер Veronica
campylopoda, цветущий по-
сле образования всего двух
пар листьев
отмирает и значи-
тельная часть более мелких корешков, че-
рез которые пересохшая почва могла бы отни-
мать у них последнюю воду, а оставшиеся
корни покрываются сплошным слоем не про-
ницаемой для воды пробковой ткани. У зла-
ков и других растений большое значение
имеет также наличие как бы чехла из более
старых, высохших и отмерших листьев, ок-
ружающих основание стебля и прикрываю-
щих находящиеся в центре этого чехла мо-
лодые точки роста (рис. 26).
Наряду с такими типами ксерофитов,
которые почти все принадлежат к растениям
многолетним, большим распространением в
пустынях и степях пользуются еще и одно-
летники с очень коротким периодом веге-
тации. Семена их прорастают ранней вес-
ной лишь только наступит теплая погода
и пройдут первые дожди; молодые растения
очень быстро развертывают лист за листом,
зацветают, приносят плоды и засыхают лишь
только иссякнут запасы почвенной влаги
и наступит жаркая погода. Это так назы
2 Природа, 3
17
Н. А. М А К С И М О В
ваемые эфемеры, или скороспелки (рис. 27).
Хотя эти растения и произрастают в пусты-
нях, однако к числу ксерофитов, в точном
значении этого слова, они не принадлежат.
Вся их жизнь протекает в относительно про-
хладный и влажный период х ода, а летнюю
жару они пережидают в виде сухих семян,
которым не страшна никакая засуха. В от-
личие от действительно преодолевающих
засуху ксерофитов первых двух типов эти
скороспелки можно назвать убегающими от
засухи. И вполне понятно, что ни в их физио-
логических особенностях, ни в их анатоми-
ческом строении мы почти не найдем при-
знаков, общих с типичными Ксерофитами.
Не все убёгающие от засухи растения пе-
реносят ее в виде зрелых сухих семян. В
пустынях и сухих степях весной мы найдем
много красиво цветущих луковичных расте-
ний, к лету совершенно исчезающих с по-
верхности почвы. Они как бы уходят под зем-
лю и сохраняются там до следующей весны
в виде .мясистых луковиц, хорошо защищен-
ных от потери воды высохшими наружными
чешуями, в несколько рядов прикрываю-
щими их сочные внутренние части.
Рис. 28. Conepoc(Salicornia);
1 — общий вид; 2 — отдель-
ный мясистый членик; 3—
поперечный разрез членика
Сюда принадлежат
многие декорати-
вные растения,
широко вошедшие
в культуру и со-
ставляющие луч-
шее украшение на-
ших садов и пар-
ков. Бесчисленные
тюльпаны сплошь
покрывают своими
цветами широкие
просторы степей и
полупустынь Ка-
захстана, в пу-
стынях Средней
Азии поднимаются
огромные, почти в
рост человека со-
цветия эремуру-
сов, несущие мно-
жество крупных
цветов. Но все это
великолепие не-
долговечно: они
торопятся поско-
рее принести пло-
ды и уйти под зем-
лю, спрятаться от иссушающих ветров и
солнечного зноя. Физиологически эти рас-
тения сходны с эфемерами и получили за
это название эфемероидов. Это тоже убе-
гающие от засухи растения.
В пустынях Африки и Америки распро-
странен и еще один тип ксерофитов, —
это суккуленты с сочными, мясистыми
листьями или заменяющими их мясистыми
зелеными стволами: кактусы, алоэ, агавы.
Их огромные водные запасы, которые
они к тому же чрезвычайно медленно рас-
ходуют, позволяют им без вреда перено-
сить очень длительные засушливые периоды,
почти не снижая степени оводненности
своих тканей. Широко раскидывающаяся
во все стороны поверхностно расположенная
корневая система обеспечивает им быстрое
пополнение запасов воды даже после крат-
ковременных дождей, а малая испаряющая
поверхность, хорошо защищенная очень
толстой кутикулой, обуславливает очень мед-
ленное расходование ими воды. Но зато и
воздушное питание у них затруднено, и рас-
тут они очень медленно.
В наших пустынях мы кактусов и алоэ
не имеем, их распространению препятствуют
у нас, повидимому, главным образом слишком
суровые зимы. Но растения с мясистыми
листьями и стеблями передки и здесь, осо-
бенно на засоленных участках, около соленых
озер или во впадинах, куда стекает и где ско-
пляется обогащенная солями вода. Это со-
лянки, в науке называемые галофитами
(рис. 28).
В отличие от остальных растений, ко-
торые сильно страдают и даже погибают
на засоленных почвах, галофиты способны
переносить довольно высокое содержание
солей в почве. При этом у них отчетливо
проявляется отмеченная в свое время
К. А. Тимирязевым способность «обращать
в свою пользу враждебные силы природы».
Именно накопляя в своих клетках соли, они
значительно повышают свое осмотическое
давление и сосущую силу, а потому получают
способность использовать влагу даже из
сильно засоленной почвы, а при завядании
очень сильно сокращать отдачу воды и упор-
но удерживать остающуюся воду. Этим зна-
чительно повышается их устойчивость к
засухе, несмотря на то, что внешних анатомо-
морфологических признаков засухоустой-
чивости мы у них не находим.
18
БОРЬБА РАСТЕНИЙ С ЗАСУХОЙ
Рассмотренными типами не исчерпывает-
ся, конечно, все разнообразие ксерофитов,
населяющих степи, полупустыни и пустыни
земного шара. Есть и другие типы, прав-
да, менее распространенные, и, кроме того,
многочисленные переходные между отдель-
ными типами формы. Живая природа беско-
нечно разнообразна, и одни и те же резуль-
таты, в нашем случае возникновение у рас-
тений способности произрастать в условиях
крайней засухи, достигаются самыми раз-
личными способами.
ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ
КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
Перейдем теперь к нашим культурным
растениям и постараемся разобраться в том,
чем обуславливаются различия в степени
засухоустойчивости у различных сортов и
культур. При этом мы должны отметить преж-
де всего, что настоящих ксерофитов мы среди
наших культурных растений не находим.
Наиболее близки к ним только некоторые
культурные деревья и кустарники, например,
маслина, инжир, гранат, издавна культи-
вируемые в засушливых странах Средизем-
номорья и Ближнего Востока. Ксерофитом
можно считать лишь недавно введенный в куль-
туру каучуконосный полукустарник гвай-
юлу. Подавляющее же большинство куль-
турных растений, в особенности однолет-
них, принадлежит к мезофитам, так как
важнейшие районы земледелия обладают уме-
ренным климатом, а в таких сухих и жарких
странах, как Египет, Месопотамия и наша
Средняя Азия, важнейшие сельскохозяй-
ственные растения возделываются при по-
мощи искусственного орошения. Поэтому
сорта культурных растений различаются
между собой не по степени ксерофильности,
а лишь по степени засухоустойчивости. И
эта различная засухоустойчивость обуслав-
ливается в основном не внешними, морфо-
логическими или анатомическими, призна-
ками, а внутренними, физиологическими,
особенностями. •
Среди этих особенностей на первое место
нужно поставить способность переносить
глубокое обезвоживание тканей с наимень-
шим вредом для дальнейшего роста и раз-
вития, с наименьшим снижением приноси-
мого урожая. Давно, например, известно,
что просо значительно засухоустойчивее овса,
Рис. 29. Засупшик: вверху—в дождливую,
внизу— в ясную погоду
а между тем ни во внешнем виде, ни в ана-
томическом строении проса мы не найдем
признаков, которые помогли бы нам объ-
яснить это. Но попробуем подвергнуть эти
растения воздействию сильной почвенной за-
сухи, для чего вырастим их хотя бы в больших
цветочных горшках, а затем перестанем их
поливать и дадим почве в горшках основа-
тельно просохнуть. Оба растения сильно за-
вянут, листья у них скрутятся в трубочки,
и они приобретут очень жалкий вид. После
этого дадим им обильный полив. Просо опра-
вится очень быстро и будет продолжать расти
дальше как ни в чем не бывало, а у овса
нижние, более старые листья отсохнут сов-
сем в результате полученных во время засухи
необратимых повреждений. Более молодые,
верхние листья хотя и возобновят свой рост,
но все же останутся меньшего размера, чем
у контрольных, не завядавших растений, и
урожай как зерна, так и всей растительной
массы окажется значительно сниженным.
Установление того факта, что важней-
шим признаком засухоустойчивости являет-
ся способность переносить обезвоживание
тканей, позволило разработать ускорен-
ный и упрощенный способ определения срав-
нительной засухоустойчивости различных сор-
тов хлебных злаков и других культурных
растений. Это так называемый метод «засуш-
ника», предложенный одновременно и неза-
висимо друг от друга двумя советскими уче-
ными — профессорами И. В. Красовской и
Л. С. Литвиновым. Суть этого метода заклю-
чается в том, что над рядками опытных
19
Н. А. МАКСИМОВ
растений, высеянных в поле, устанавливается
деревянный каркас, на который во время
дождя натягивается брезент или наклады-
вается фанера (рис. 29). Таким путем в нуж-
ный период вегетации устраняются осадки
и создается почвенная засуха, а затем, срав-
нивая происходящие при этом у разных сор-
тов повреждения и снижение урожая, можно
определять их относительную засухоустой-
чивость. Метод «засушника» не может пол-
ностью заменить проводимые на селекцион-
ных станциях многолетние полевые испыта-
ния, но очень помогает при первоначальном
отборе более засухоустойчивых сортов.
Конечно, одно только констатирование
того, что более засухоустойчивые культуры
и сорта лучше переносят обезвоживание
своих тканей, чем менее засухоустойчивые,
еще далеко не может нас удовлетворить.
Неизбежно встает вопрос: какие же внутрен-
ние физиологические и биохимические осо-
бенности вызывают такую различную
устойчивость. Решение этого вопроса пред-
ставляет большие трудности, так как тре-
бует углубленного изучения свойств про-
топлазмы и других живых составных
частей растительных клеток. До конца этот
вопрос пока еще не разрешен, но все же на
пути к его решению советскими исследо-
вателями уже достигнуты немалые успехи.
Подробное изучение химических превра-
щений, происходящих в растениях при их
завядании, в течение ряда лет проводилось
в Институте биохимии имени А. Н. Баха Ака-
демии Наук СССР профессором Н. М. Си-
сакяном и его сотрудниками. Ими обнару-
жено, что при постепенном обезвоживании
в клетках растений подавляются синтети-
ческие процессы и усиливаются процессы
гидролитического распада. В завядающих
растениях растворяются запасы крахмала
и накопляются продукты его распада — са-
хара. Это приводит к повышению осмоти-
ческого давления и сосущей силы клеток,
способствует поглощению воды из почвы и
задерживает ее отдачу листьями. Но полез-
ное действие завядания преходяще — са-
хара распадаются затем дальше и в конце
концов потребляются в процессе дыхания;
тогда наступает уже истощение завядающих
растений, вызываемое израсходованием важ-
нейших питательных веществ — углеводов.
Пополнения же их не происходит вследствие
приостановки фотосинтеза.
Такому же распаду подвергаются при
длительном завядании и находящиеся в клет-
ках завядающих растений белковые веще-
ства. Часть этих веществ является запас-
ными, и хотя их распад до аминокислот и по-
следующее потребление этих продуктов рас-
пада при дыхании также служат одним из
симптомов голодания, он еще не носит ката-
строфического характера. Но вслед за рас-
падом запасных белков начинается распад
белков конституционных, составляющих са-
мую основу протоплазмы и других живых
составных частей клеток растения. Этот рас-
пад приводит уже к трудно поправимым по-
вреждениям, а если зайдет слишком далеко,
то и к отмиранию растений.
Наряду с этими изменениями химического
состава в завядающих растениях происхо-
дят и глубокие изменения физико-химиче-
ских свойств клеточного содержимого. Одна
из важнейших особенностей живой прото-
плазмы—ее так называемая непроницаемость
для большинства растворенных в воде ве-
ществ или, точнее, ее способность удержи-
вать в себе эти вещества и не отдавать их в
окружающую среду. На этом основан тот
общеизвестный факт, что живые ткани рас-
тений, например, нарезанные тонкими лом-
тиками мясистые корни сахарной свеклы, при
погружении их в воду не выпускают из
своих клеток находящегося в них сахара,
и только после их убивания горячим паром
можно добыть из них этот сахар, перевести
его в окружающую их воду. Не выходит
из живых ломтиков столовой свеклы и окра-
шивающий их красный пигмент.
Происходящее под действием засухи за-
вядание растений также приводит к нару-
шению непроницаемости их клеток, и они
теряют способность удерживать в себе рас-
творенные в их клеточном соке вещества.
Потеря непроницаемости наступает не сразу,
при завядании не очень глубоком выход
веществ из клеточного сока лишь несколько
ускоряется и, кроме того, вскоре после воз-
обновления нормального водоснабжения
первоначальная непроницаемость восста-
навливается. Но чем сильнее и продолжитель-
нее завядание, тем в большей мере наруша-
ются свойства протоплазмы и тем труднее и
медленнее они восстанавливаются. И, нако-
нец, при очень глубоком завядании они уже
не могут восстановиться и растение поги-
бает.
20
БОРЬБА РАСТЕНИЙ С ЗАСУХОЙ
Таковы главнейшие биохимические и фи-
зиологические изменения, которые наблю-
даются в страдающих от засухи растениях.
Но эти изменения не у всех растений прояв-
ляются одинаково при одной и той же степени
их обезвоживания во время естественной или
же искусственно создаваемой засухи. Как
показали исследования автора настоящей
статьи и его сотрудников, а также и других
советских ученых, растения более засухо-
устойчивые отличаются от менее засухо-
устойчивых тем, что способны переносить
без вреда или с меньшим вредом глубокое
и продолжительное обезвоживание и быстрее
и полнее поправляться после перенесенной
засухи. В этом и состоит их главнейшее
физиологическое отличие.
Некоторые анатомо-морфологические при-
знаки также могут способствовать тому,
что обладающие ими растения лучше пере-
носят засуху. Так, неоднократно отмечалось,
что более засухоустойчивые сорта хлебных
злаков и других культур обладают более
мощной корневой системой и меньшей ис-
паряющей воду поверхностью листьев, а
потому могут дольше противостоять атмо-
сферной и даже почвенной засухе. Прово-
дящая система у более засухоустойчивых
сортов также оказывается обычно более
развитой и поэтому лучше снабжает водой
непосредственно теряющие влагу клетки ме-
зофилла. Лучше развита у них обычно и ку-
тикула, покрывающая наружную поверх-
ность листьев, а это позволяет им дольше
сохранять в состоянии завядания последние
остатки влаги. В местностях, где засуха
наступает обычно к середине или к концу
вегетационного периода, как, например, в ниж-
нем Поволжье и вообще на юго-востоке Евро-
пейской части СССР, большое значение мо-
жет иметь также скороспелость сортов, поз-
воляющая им заканчивать свою вегетацию
и в особенности налив зерна еще до наступ-
ления полного истощения почвенной влаги
и усиления сухих ветров. Сорта более скоро-
спелые, даже не будучи по своим физиоло-
гическим особенностям более засухоустой-
чивыми, тем не менее дают в этих условиях
более высокие урожаи и лучшее зерно, так
как успевают уйти от засухи. В этом отно-
шении они как бы приближаются к пустын-
ным эфемерам, о которых мы говорили выше.
Но в местностях с более ранней засухой,
совпадающей с весной или началом лета,
как, например, в Западной Сибири, эти скоро-
спелые сорта попадают в невыгодные условия
по сравнению с позднеспелыми, налив зерна
которых протекает в более влажный период
второй половины лета и которые поэтому
дают здесь лучшие по качеству и более высо-
кие урожаи. Поэтому скороспелость ни-
коим образом не следует смешивать с за-
сухоустойчивостью.
Таковы разнообразные особенности, поз-
воляющие растениям переносить даже силь-
ные засухи и все же давать достаточно вы-
сокие урожаи. Но какой бы высокой засухо-
устойчивостью ни обладал тот или иной
сорт, все же урожайность его в условиях
засухи будет всегда значительно ниже, чем
в условиях достаточного водоснабжения, а
потому как бы велики ни были успехи совет-
ских селекционеров в выведении засухо-
устойчивых сортов сельскохозяйственных
культур и успехи советской агротехники в
разработке приемов сохранения и наилуч-
шего использования почвенной влаги, все же
наиболее эффективным приемом борьбы с
засухой было, остается и всегда будет ис-
кусственное орошение полей. Только давая
полям достаточно влаги, мы можем и в на-
ших засушливых областях, обладающих
обычно высокоплодородными почвами, по-
лучать действительно высокие и устойчивые
урожаи и полностью использовать на благо
нашей страны плодородие их почв и обилие
падающей на них солнечной энергии. Вели-
кие стройки коммунизма, которые обеспе-
чат поливной водой огромные площади ныне
страдающих от засухи полей, представляют
собой поэтому наиболее радикальное, наи-
более удовлетворяющее человеческий ум
средство борьбы с засухой, этим опасным
врагом нашего сельского хозяйства. С осу-
ществлением великих Сталинских планов
переделки природы нашей страны этот враг
будет, наконец, полностью побежден друж-
ными усилиями советского народа под муд-
рым руководством его великого вождя
И. В. Сталина.
ГЕОХИМИЯ ПЕЩЕР
Академик А. Е. Ферсман
Публикуемая статья недавно обнаружена в архиве академика
А. Е. Ферсмана. Рукопись эта, до сих пор неопубликованная, посвящена
мало исследованному вопросу — геохимии пещерного процесса. Написанная
со всем блеском, который был свойственен творчеству покойного уче-
ного, всегда умевшего рассказывать увлекательно и просто о сложных
явлениях природы, статья эта содержит много интересных, оригиналь-
ных мыслей и, несомненно, привлечет внимание наших читателей.
Для геолога и геохимика, изучающих
недра земли, особый интерес представляют
открываемые ими в различных районах под-
земные пустоты разной формы и масштабов.
По своему происхождению эти пустоты мо-
гут быть двоякого типа. Одни из них
являются настоящими пещерами, т. е. образу-
ются в плотных горных породах под влия-
нием растворяющей деятельности подземных
вод и, таким образом, являются поло-
стями, вымытыми химической деятельностью
водных растворов1. В ряде местностей мы
встречаемся с подземными пустотами иного
происхождения, природа которых связана
не с деятельностью грунтовых вод, а с
деятельностью самого человека. Во многих
случаях внимательное изучение таких под-
земных пустот выясняет их связь с древними
горными выработками. Знаменитая Чаувай-
ская пещера в Южной Фергане долгое время
считалась естественным природным образова-
нием, тем более, что она располагается в райо-
не многочисленных карстовых пустот и пе-
1 Часть пещер, несомненно, образуется и не
химическим путем, а под влиянием процессов горо-
образования, как говорят геологи, тектоническим
путем.
щер. Однако, когда мы подвергли ее более де-
тальному исследованию, выяснилось, что эта
пещера является древней выработкой. Она
слагается из ряда отдельных ходов и по су-
ществу является не чем иным, как примером
той системы подземных выработок, которая
была принята в X—XI веках в Средней Азии
и имела целью выбрать наиболее богатые
гнезда руды (в данном случае соединения
ртути — красной киновари). Строение та-
кого рода пустот отвечает совершенно дру-
гим закономерностям, чем тем, которые ха-
рактерны для настоящей пещеры.
Нередко отличить эти два крайних типа
весьма затруднительно. Дело в том, что искус-
ственные выработки обычно следуют за обога-
щенными частями месторождений, а обогащен-
ные части месторождений нередко представля-
ют собой не что Ьное, как заполнение древ-
них карстовых образований осадками рудных
растворов. Поэтому горные работы нередко
как раз следуют по направлению тех природ-
ных пустот или трещин, которые раньше
существовали в данном районе.
Таким образом, одной из первых задач
изучения природных подземных пустот яв-
ляется выяснение их происхожде-
22
ГЕОХИМИЯ ПЕЩЕР
ния и глубокий анализ той деятельности,
которую проводил в пещерах человек, ис-
пользуя их для разных целей.
Заполнение пустоты различными геохи-
мическими образованиями может быть свя-
зано с разными моментами в истории самой
пещеры.
Одни образования необходимо приуро-
чить к самим процессам возникновения кар-
ста и пещер. Карстовый процесс связан
именно с тем, что по преимуществу карбо-
натные породы в одном месте растворяются,
а в другом — отлагаются. Но помимо этих
первичных отложений имеют гораздо более
широкое распространение геохимические
осадки позднего времени, связанные с про-
никновением в свободные полости или ста-
рых или вновь возникающих химических
растворов, которые приводят к образованию
какой-либо рудной массы.
Что касается первого процесса, одновре-
менного с возникновением и развитием са-
мого карста, то здесь мы должны различать
два типа: с одной стороны, химические от-
ложения в результате переработки раство-
рами известняков, каменной соли или гип-
сов, с другой,— накопления остатка от рас-
творения этих пород на дне самих пещер.
К первым относятся известные всем ста-
лактиты, сталагмиты и различного рода из-
вестковые корки, определяющие собой всю
красоту и разнообразие сталактитовых пе-
щер1. В ряде случаев эта кора отличается
зональной окраской, и тогда получаются
красивые мраморные ониксы. Многие из
месторождений мраморного оникса в Мекси-
ке и Алжире связаны с такими поверх-
ностными водными растворами, переотла-
гающими углекислый кальций в отдельных
частях подземных пещер.
Повидимому, несколько иной тон мра-
морных ониксов носят осадки Закавказья,
любоваться которыми можно в знаменитых
колоннах Киевской станции Московского
метро. Повидимому, в этом случае мы имеем
дело с осадками слабо-термальных раство-
ров.
1 Химическая природа сталактитов может быть
очень различной; чаще всего их образуют известко-
вый пшат, барит, целестин, сульфаты разных ме-
таллов, гипс, лед и т. д. С практической точки
зрения очень важно образование чистого извест-
кового пшата (исландского), что, например, было
отмечено в пещерах Зеравшана (Ср. Азия).
Пещера Мацоха. Чехословакия
Но наравне с образованием в пещерах кра-
сивых сталактитов и сталагмитов в них
наблюдается и иной очень важный процесс:
известняк, гипс или доломит растворяются,
углекислые или сернокислые соединения вы-
носятся, остаются частицы нерастворимого
вещества, главным образом глинистые про-
дукты, каковыми являются в особенности
окислы алюминия, железа и ванадия. Такой
остаток от вымывания известняка обычно
характеризуется яркокрасным или бурым
цветом, носит глинистый или илистый ха-
рактер и откладывается в нижних частях
пещеры или подземных ходов. Нередко он
переслаивается сталагмитовыми корами, вы-
зывая в них полосатую красную окраску.
Эти красные глинистые образования носят
23
A. E. ФЕРСМАН
Деменовы пещеры. Чехословакия
название «terra rossa» («красная земля») и
имеют большое практическое значение.
Обычно они весьма богаты глиноземом,
окисью алюминия; в некоторых случаях
содержание последнего оказывается настоль-
ко большим, что мы должны их считать почти
чистыми алюминиевыми окислами — бокси-
тами, т. е. богатыми рудами для получения
алюминия. Хотя в последнее время все бо-
лее и более выясняется, что самые главные
месторождения бокситов связаны не с обра-
зованием в карстах и в подземных полостях,
а с оседанием из водных растворов, но все
же нет никакого сомнения, что и в Далма-
ции и в Южной Франции образования бо-
кситов связаны как раз с этим процес-
сом.
Как я уже сказал, гораздо разнообраз-
нее и шире процессы позднейшего заполне-
ния ранее образованного карста. В этом
случае мы имеем несколько типов химиче-
ских процессов.
К первому мы относим заполнение пустот
водными растворами и механическими про-
дуктами сверху. Открытые воронки карсто-
вых областей и свободные каналы пещер не-
редко заполняются с поверхности путем
осаждения в них или взмученных продук-
тов, или химических осадков. Так, напри-
мер, в пустотах карста иногда накапли-
ваются сверху глинистые массы разных
наносов почвы и другие поверхностные обра-
зования. Нам известны месторождения чи-
стых глин — каолинитов, которые, несо-
мненно, возникли путем просто механического
осаждения продуктов разрушения гра-
нитных пород на дне быстротекущих рек в по-
нижениях карстовых образований. Таковы,
например, своеобразные воронки в архей-
ских известняках Финляндии, заполнен-
ные каолинитом или глинами.
Еще гораздо шире заполнение таких во-
ронок и пещер механическими наносами,
причем эти наносы испытывают при этом
некоторое разделение (дифференциацию) по
тяжести. Наиболее тяжелые составные части
песков, так называемые шлихи, нередко
как раз оказываются накопленными в пони-
жениях карста или в отдельных воронках.
Такое явление характерно, например, для
золота и отмечается в ряде африканских
месторождений, где пески в карстовых ко-
ронках содержат более повышенную долю
золота, чем в других участках известко-
вого плато.
Сюда же относятся наблюдения над тем,
что в некоторых месторождениях Африки
кристаллики алмаза, благодаря своему вы-
сокому удельному весу, нередко оказываются
накопленными как раз в понижениях и пу-
стотах карстового ландшафта.
Ко второму типу необходимо отнести те
образования, которые возникают под влия-
нием жизнедеятельности организмов в са-
мих пещерах. Благодаря тому, что пещеры
являются местом обитания диких зверей,
последние нередко приносят туда свою до-
бычу, в связи с-чем в пещере накапливается
большое количество костей, т. е. фосфорной
кислоты, фтора и кальция; в результате
этого получаются слежные образования раз-
личных руд фосфатов алюминия, железа и
кальция. К этому необходимо еще прибавить
скопления помета летучих мышей. Не только
на островах Тихого океана, но и в южных
частях Австрийских Альп наблюдались пе-
24
ГЕОХИМИЯ ПЕЩЕР
щеры, на дне которых эти образования фос-
фатов достигали мощности в несколько мет-
ров и позволяли их экспортировать как источ-
ник хороших местных удобрений. Интересно
отметить, что, поскольку эти образования
связаны с жизнедеятельностью организмов,
в них нередко встречается высокий процент
азотной кислоты, благодаря чему в таких
случаях отдельные горизонты оказываются
пропитанными селитрой. Для ряда пещер
в сухих районах, например, в пустыне
Атакама, отмечаются пещеры со скопле-
ниями чистой селитры; у нас, в Крыму, в пе-
щерах меловых известняков минералоги на-
ходили волокнистые массы калиевой и натро-
вой селитр.
К третьему типу пещерных образований
относятся заполнения пустот пещеры сни-
зу — позднейшими химическими процес-
сами. Сюда необходимо отнести прежде всего
термальные горячие воды, вытекающие из
глубин различных рудных образований1.
Рудные растворы, проникая в известняки,
пробивают себе дорогу по трещинам, вы-
искивая места наиболее податливые, како-
выми являются линии пересечения несколь-
ких систем трещин. Но главным образом они
заполняют те свободные пустоты, пещеры и
карстовые ходы, которые встречают на сво-
ем пути. При этом процесс протекает, од-
нако, более сложно, так как эти растворы
содержат в себе ряд активных веществ, на-
пример, угольную кислоту. Несколько по-
вышенная температура оказывает воздей-
ствие на стенки пещеры, подвергает их так
называемому метаморфизму (растворению
переотложений).
Образования эти нередко богаты соеди-
нениями цинка и свинца, в свободных поло-
стях накапливаются руды сульфидов, раз-
личного рода карбонатов, целестина и других.
Для такого процесса мы имеем очень большое
количество примеров. Очень крупные рудные
месторождения полезных ископаемых свя-
заны зачастую именно с такими явлениями
заполнения карстовых полостей. Таковы,
например, цинково-свинцовые руды штата
Миссури США, t чистованадиевые скопле-
ния (в Западной Африке).
1 Эти воды, насыщенные угольной кислотой,
сами создают в иных случаях подземные полости
пещеры; такие случаи отмечаются в горных районах
Средней Азии.
В одной из пиренейских пещер
Наконец, сюда же надо отнести заполне-
ния ряда пещер с новообразованиями серно-
кислого бария (барита) и сернокислого строн-
ция.
Таковы знаменитые стронциевые пещеры
Лякана в Средней Азии, в которых стенки
покрыты корками сплошного целестина.
Наконец, к четвертому типу мы можем
отнести замещение стенок полностью и кар-
стовых полостей разными растворами, про-
никающими сверху. Такие холодные раство-
ры, содержащие, например, железо или ни-
кель, на Среднем Урале, в районе Уфалея,
приводят к замещению карбонатов и к от-
ложению руд никеля. .
Перейдем к программе тех н а-
б л ю д е н и й, которые надо вести в пеще-
рах для того, чтобы изучить встречаемые в
них химические осадки. Прежде всего необ-
25
A. E. ФЕРСМАН
ходимо внимательное изучение самой формы
пещеры, характера стенок и отдельных ходов.
Необходимо путем внимательного обследо-
вания как дна, так и боковых стенок прежде
всего выяснить, является ли данная пустота
естественной пещерой или же горной выра-
боткой. Часто в этом отношении могут по-
мочь следы скалывающих орудий на стен-
ках, а для выработок прошлых веков нередко
очень характерным является наличие уз-
ких ходов со специально отработанными сту-
пеньками, а также находки орудий произ-
водства, сделанных обычно из камня.
Второй вопрос, который должен быть
поставлен при изучении пещер с геохимиче-
ской точки зрения,— это вопрос об их вза-
имоотношениях с самой местностью и осо-
бенно с расположением террас и водных го-
ризонтов. Чем сильнее идет понижение ба-
зиса эрозии и интенсивнее размыв углубляет
дно долин, тем энергичнее внедряется
карст в известняки или гипсы, образуя пре-
имущественно вертикальные пустоты и труб-
ки. Наоборот, в период более спокойного
и медленного развития речной сети образо-
вание террас отвечает моментам менее энер-
гичного размыва пещерной сети и обычно
ведет к переходу от вертикальных трубок
к горизонтальным ходам и подземным кана-
лам.
Таким образом, сравнительное изучение
террас и морфологии пещер может дать очень
ценные указания о связи образования кар-
стовой сети со всей геологической историей
последнего времени. Между тем эта связь
с геохимической точки зрения представляет-
ся особо важной. Совершенно очевидно,
что в периоды энергичных размывов и обиль-
ных карстовых вод растворение преобладает
над осаждением. Наоборот, в это же время и
идет более мощное скопление тех осадочных
продуктов, которые мы видим и которые
являются результатом растворения извест-
няков. В период же более спокойного раз-
мыва и образования террас идут отложения
и переотложения химических продуктов, и
этими моментами объясняется начало мощ-
ных образований сталактитов и других хи-
мических осадков
Наконец, в период полного покоя, когда
пещеры не испытывают ни растворения, ни
новых осадков, идет накопление продуктов
жизнедеятельности тех диких животных или
летучих мышей, которые населяют эти пе-
щеры. Вместе с тем наблюдения над пеще-
рами в Средней Азии показали, что очень
большое значение для накопления новых
химических осадков имеет наклон той по-
лости, на которой они осаживаются; это со-
вершенно понятно, так как в вертикальных
шахтообразных трубках химический осадок
задерживается с трудом на стенках и может
сохраниться лишь в случае некоторого за-
мещения вещества самих стенок. Все же дру-
гие осадки не задерживаются на вертикаль-
ных стенках и падают на дно. Главные ско-
пления руды обыкновенно наблюдаются на
самом дне глубоких ходов, на дне пещер и в
местах более пологих переломов трубчатых
тел. Мы видим, таким образом, как создает-
ся параллелизм между историей образо-
вания самих пещерных пустот, их формой и
количеством накопленных в них новых хими-
ческих продуктов (руд).
Второй цикл наблюдений должен быть свя-
зан с исследованием самих минеральных
образований. Как мы видели, часть этих об-
разований связана с верхними слоями пе-
щер, другая — с боковыми стенками,
третья — с их дном. По отношению к первой
группе осадков мы преимущественно встре-
чаемся лишь с образованием углекислых ми-
нералов тех сталактитов, которые, благо-
даря просачиванию поверхностных вод по
отдельным трещинам и капиллярам, прони-
кают в пещеры и постепенно накапливают
продукты кристаллизации карбонатов. Го-
раздо интереснее боковые стенки пещер,
их надо очень внимательно осматривать и
изучать. В них обычно наблюдаются следы
борьбы между растворением и осадком. Если
водные растворы полностью заполнили по-
лость пещеры, тогда стенки равномерно
замещались новыми химическими соедине-
ниями. Но обычно наблюдается другой про-
цесс: воды в зависимости от резких колебаний
метеорологических условий заполняют кар-
стовые полости в разное время до разной вы-
соты. Кривая хода процесса усложняется и
приурочивается как раз к линии пересе-
чения уровня воды со стенками пещеры.
Благодаря этому по ^аким границам
получаются новообразования в виде венцов,
ступенек, карнизов. При изменении уровня
вод получается целая система карнизов или
ступенек. Такие карнизы необычайно харак-
терны, например, в больших баритовых пе-
щерах Средней Азии.
26
ГЕОХИМИЯ ПЕЩЕР
В пещерах необходимо тщательно соби-
рать все те минеральные образования, ко-
торые в них встречаются. При этом должна
вестись детальная запись расположения
взятого образца в пространстве, чтобы можно
было по нему судить о том, какая часть,
образца была расположена в пещере выше
и какая — ниже. Очень важно изучение
цвета осадков пещеры, так как цвет оп-
ределяет собой обычно окислительный или
восстановительный характер растворов: крас-
ные и бурые тона говорят об окислении,желто-
вато-зеленые — о продуктах восстановления.
Нередко внедрение с поверхности богатых
гумусом вод в связи с каким-либо осенним на-
воднением приводит к образованию восста-
новительных осадков, тогда как нормальный
и наиболее типичный процесс приводит к
окислению и образованию окрашенных ми-
неральных тел. Это относится не только к
соединениям железа, но и к соединениям
других металлов, и поэтому обычно ново-
образования пещер необычайно красочны,
характеризуются яркими тонами — желтым,
красным, зеленым и синим, тем и обнару-
живая присутствие в осадках соединений
железа, ванадия, меди или никеля.
Наконец, одна из серьезнейших проблем
в ивучении геохимии и минералогии пещер
заключается в исследовании строения самих
сталактитов и сталагмитов. Несмотря на
очень большую литературу, посвященную
этому вопросу, мы все же до сих пор не имеем
настоящего разрешения ряда самых острых
проблем в этих замечательных образованиях
природы.
В работе по анализу сталактитовых осад-
ков в знаменитых пещерах Мацохи в Чехо-
словакии мне удалось отметить одно очень
интересное явление. В них особое распро-
странение имеют тонкие вертикальные труб-
ки, которые достигают иногда нескольких мет-
ров длины; при этом они внутри полы и водные
растворы протекают в них по внутренним пу-
стотам трубки. Постоянство ширины этих тру-
бок необычайно закономерно: оно отвечает ве-
личине самой капли воды; минерализация
идет по поверхности капли, сама трубка на-
растает своими стенками из первичного заро-
дыша и представляет как бы монокристалл
углекислого кальция. Рост такого труб-
чатого тела может быть хорошо изучен и мо-
жет дать ответ, каков средний возраст данной
трубки; отсюда можно придти к попытке
определения возраста самих осадков и пе-
щерных образований. Эта проблема возраста
имеет очень большое значение для археоло-
гических и палеонтологических находок, и
поэтому детальное изучение образований
трубок, кристаллов и сталактитов может
пролить свет на ряд вопросов хронологии пе-
щеры.
Таковы основные цели, которые дол-
жен преследовать исследователь в каждой
пещере, в каждом карстовом районе. Он
должен при этом исходить из мысли, что по
существу явление образования
карста и пещер есть процесс
чисто химический. Поэтому изу-
чение процесса возможно лишь в случае
установления хода всех тех геохимических
изменений, которые шли в данной системе
пород и последовательно вели к переносу (как
мы сейчас говорим, к миграции) отдельных
химических элементов и их переосажде-
нию.
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
Ан. Н. Несмеянов
В результате исследований многих уче-
ных различных стран к середине XIX века
было открыто большое число химических эле-
ментов. Великий русский ученый Дмит-
рий Иванович Менделеев показал, что свой-
ства химических элементов находятся во вза-
имной связи. Он установил, что эта связь пред-
ставляет собой стройную периодическую си-
стему. Характер этой связи он в 1869 году
раскрыл в своем Периодическом законе, ко-
торый является центральным законом фи-
зики и химии, направляющим пути их раз-
вития. Периодический закон дал возможность
Менделееву предсказать существование и
свойства ряда элементов и направил мысль
ученых на открытие новых элементов.
С тех пор немало новых элементов запол-
нило пустующие клетки таблицы Менделеева.
Все эти открытия укрепляли Периодический
закон. Все меньше и меньше белых пятен
оставалось в Периодической системе, пред-
сказания Менделеева сбывались.
В 1898 году при изучении уранового из-
лучения, открытого А. Беккерелем, выдаю-
щиеся ученые Мария и Пьер Кюри обнару-
жили в урановой «смоляной» руде два новых
элемента — полоний и радий. С исследованием
этих элементов, в особенности с изучением
радия, связаны многие открытия нашего
времени. Оказалось, что большинство эле-
ментов, находящихся в конце Периодиче-
ской системы Менделеева, так же как и ра-
дий, обладают способностью к самопроиз-
вольному превращению в другие элементы.
При этом они испускают альфа-, бета- и
гамма-лучи. Такого рода превращение, полу-
чившее название «радиоактивного распада»,
в ряде случаев сопровождалось возникнове-
нием элементов, имеющих очень близкие
химические и физические свойства с ранее
известными, но отличающихся от них атом-
ным весом. Они располагались в Периодиче-
ской системе в клетках вместе с последними и
получили наименование изотопов. Впослед-
ствии оказалось, что не только радиоактив-
ные тяжелые элементы конца Периодической
системы, но и большинство устойчивых хи-
мических элементов представляют собой смесь
атомов ряда изотопов и что изотопы по сво-
им химическим и физическим свойствам очень
близки. Наибольшие различия в свойствах
наблюдаются у изотопов водорода, которые силь-
но отличаются по массе. Например, хлор пред-
ставляет собой смесь 75% атомов с массой око-
ло 35 и 25 % с массой около 37 атомных единиц.
Созданная Н. 'Бором и Э. Резерфордом
ядерная модель атома позволила по-новому
подойти к вопросам превращения элементов,
и в 1919 году Резерфорду удалось при помощи
альфа-частиц, вылетающих из полония, осу-
ществить превращение азота в кислород. Но
только после открытия нейтрона и работы
Д. Д. Иваненко по строению ядра атома пре-
вращения элементов стали вполне понятны.
28
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
б
Рис 1. Радиоавтограф коренных зубов собаки,
концентрировавших радиоактивный натрий;
а — негатив, б — позитив
По теории Д. Д. Иваненко изотопы отли-
чаются друг от друга числом нейтронов,
входящих в ядро их атома, а элементы отли-
чаются друг от друга числом входяших в
состав их ядер протонов. Так, три известных
изотопа водорода содержат в ядре 1 протон,
1 протон и 1 нейтрон и 1 протон и 2 ней-
трона.
В 1934 году Ирен и Фредерик Жолио-Кюри
путем бомбардировки алюминия, магния и
бора альфа-частицами синтезировали радио-
активные изотопы фосфора, азота и крем-
ния.
J3 результате бурного развития ядерной
физики и химии за последние 17 лет были по-
лучены радиоактивные изотопы всех изве-
стных элементов. Синтезированы элементы,
не обнаруженные в природе с номерами 43,
61, 85 и 87 и так называемые трансурановые
элементы, место которых в Периодической
системе элементов за ураном, начиная от
номера 93.
Как было уже сказано, радиоактивный
распад связан с альфа-, бета- и гамма-излуче-
нием. Радиоактивное излучение различно у
разных радиоактивных элементов.
Альфа-лучи представляют собою поток
ядер атомов гелия, летящих со скоростью
до 20 тысяч километров в секунду. Несмотря
на это, альфа-лучи не могут проникнуть даже
сквозь лист бумаги. Бета-лучи — это поток
положительных или отрицательных электро-
нов. Различные радиоактивные элементы ис-
пускают электроны с различной скоростью.
Скорости их приближаются к скорости света.
Такие электроны свободно проникают через
бумагу и могут пройти даже через листы
металла в несколько миллиметров толщиной.
Гамма-лучи по своей природе подобны лучам
Рентгена: они свободно проникают через
большие толщи различных материалов.
Излучение радиоактивных элементов лег-
ко может быть обнаружено. Подобно свету
оно действует на фотографическую пла-
стинку. Поэтому почернение проявленной
пластинки, находившейся в темноте в со-
прикосновении с каким-либо предметом, ука-
зывает на содержание в нем радиоактивных
элементов (рис. 1а). На отпечатках с таких
пластинок местоположение радиоактивных
элементов определяется светлыми пятна-
ми (рис. 1 б).
Излучение радиоактивных элементов ио-
низирует газы, в результате чего они стано-
вятся проводниками электрического тока.
На этом его свойстве построено несколько ви-
дов приборов, при помощи которых регистри-
руют излучение. Мы остановимся на наибо-
лее важном приборе — счетчике Гейгера —
Мюллера. Конструкций счетчиков много.
Одна из них представляет собой тонко-
стенный стеклянный баллон диаметром, рав-
ным 1—2 сантиметрам и длиной в 10—20 сан-
тиметров. Стенки баллона покрыты тонким
слоем металла, концы баллона запаяны, и по
оси его натянута металлическая нить, изо-
лированная от покрытия стенок. Баллон на-
полнен смесью аргона и паров спирта при
давлении, равном10 сантиметрам ртутного
столба. Покрытие стенок присоединяется
к источнику высокого напряжения в 1500—
2000 вольт, а нить через высокое сопротив-
ление заземлена (рис. 2).
Если в такой счетчик проникает элек-
трон, то он ионизирует некоторое количество
молекул газа. Образовавшиеся при этом
Рис. 2. Упрощенная схема счетчика Гейгера—Мюл-
лера и его включения: 1 — стеклянный баллон;
2 — металлическое покрытие; 3 — нить; 4 — источ-
ник высокого напряжения; 5 — сопротивление;
6 — земля; 7 — конденсатор; 8 — провод к регист-
ратору импульсов
29
Ап. Н. НЕСМЕЯНОВ
электроны вследствие высокой разности
потенциалов с большой скоростью устрем-
ляются к нити, производя при этом иони-
зацию новых молекул. Таким образом, чи-
сло электронов растет подобно снежной ла-
вине, начинающейся с падения небольшого
комка снега. Происходит разряд, и к земле
по сопротивлению протекает импульс тока.
Этот импульс воспринимается усилителем
тока, который передает его ца регистратор-
электросчетчик. Регистратор отвечает на каж-
дую проникшую в счетчик частицу переме-
щением стрелки на одно деление. При
помощи счетчика Гейгера — Мюллера можно
определить интенсивность излучения или
количество распадающихся атомов радиоак-
тивного элемента по числу зарегистрирован-
ных в единицу времени импульсов тока.
Фотоны выбивают из стенок счетчика элек-
троны, которые и вызывают в нем разряд.
Счетчик фотонов может быть толстостенным.
Для регистрации альфа-частиц и электронов
малой энергии, которые не могут проникнуть
внутрь счетчика через его стенку, применяют
счетчики специальной конструкции с окош-
ками, покрытыми тонкой слюдой, или препа-
рат вводят внутрь счетчика.
Радиоактивные элементы нашли широкое
применение в науке и технике. Использо-
вание их ведется в двух направлениях. Во-
первых, их применяют как источники ра-
диоактивного излучения, во-вторых, они
используются в качестве меченых атомов.
В этой статье мы остановимся главным
образом на последнем.
Атомы, из которых состоят все вещества,
чрезвычайно малы. По линии длиной 1 сан-
тиметр можно поставить вплотную друг
к другу 70 миллионов атомов золота. Их
нельзя увидеть даже при помощи самых
совершенных оптических увеличительных
приборов. Атомы во всех телах находятся
в непрерывном движении. Все происходя-
щие вокруг нас природные, лабораторные
и промышленные процессы, например:
выплавка металлов и изменение их при
обработке; получение различных веществ;
диффузия газов и жидкостей; всасывание
и проникновение различных питательных
веществ в организм растений и животных и
тому подобное, связаны с движением атомов;
Для того чтобы проследить за этим дви-
жением, можно использовать метод, сход-
ный с методом, который применяют пчело-
воды при изучении жизни пчел. В улье на-
ходится до 40 тысяч пчел, и все они похожи
друг на друга. Как пчелы сигнализируют
друг другу о местонахождении богатого
корма? Этот и многие другие вопросы пчело-
водам удалось разрешить при помощи мече-
ных пчел. На различных расстояниях и в
различных направлениях от улья ставили
кормушки с сахаром. Пчел, прилетающих
от улья, помечали краской (на разных кор-
мушках разной) и наблюдали за поведением
помеченных пчел в улье с прозрачной кры-
шей. Меченые пчелы помогли разобраться
в жизни пчелиной семьи.
Ученые давно мечтали о возможности по-
метить и атомы. В настоящее время эта мечта
осуществилась. «Обычные» атомы стали сме-
шивать с их радиоактивными изотопами.
Такую смесь радиоактивных и нерадиоак-
тивных атомов можно получить также и пря-
мым облучением нейтронами или гамма-лу-
чами неактивных веществ. Например, при
облучении брома нейтронами образуется ра-
диоактивный бром. Но даже при очень интен-
сивном облучении получается лишь ни-
чтожная доля таких атомов. В то же время
эта ничтожная доля радиоактивных атомов
позволяет следить за движением всей массы
атомов при последующих процессах. Нерадио-
активные атомы и их радиоактивные изотопы
в большинстве случаев ведут себя одинаково.
При растворении металлов, содержащих
радиоактивные и нерадиоактивные атомы,
в кислоте одинаково вступают в реакцию
оба вида атомов; при сжигании серы, содер-
жащей примесь радиоактивной серы, с ки-
слородом соединятся и радиоактивные и
нерадиоактивные атомы. При попадании сме-
си радиоактивных и нерадиоактивных изо-
топов какого-либо элемента внутрь организ-
ма животных или человека во многих случаях
оба вида атомов ведут себя физически и. хи-
мически почти неотличимо. Отличие радио-
активных атомов заключается в том, что они
претерпевают превращение, которое сопро-
вождается радиоактивным излучением. Излу-
чения радиоактивных элементов можно заре-
гистрировать, а это позволяет обнаружить и
наличие их нерадиоактивных изотопов. Не-
большими отличиями изотопов при использо-
вании метода меченых атомов обычно прене-
брегают.
Превращение радиоактивных атомов про-
исходит по законам радиоактивного распада.
30
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
Число атомов, распадающихся за единицу
времени, прямо пропорционально налич-
ному количеству радиоактивных атомов. За
единицу времени, следовательно, у данного
радиоактивного элемента распадается всегда
одна и та же доля радиоактивных атомов.
Эта доля носит название константы распада.
Продолжительность существования радио-
активных элементов обычно характеризует-
ся периодом полураспада. Период полу-
распада — это время, в течение которого
распадается половина наличных атомов ра-
диоактивного элемента.
Опыт с мечеными атомами ставится сле-
дующим образом. При помощи сложной со-
временной аппаратуры (циклотрона или ядер-
ного реактора) получают атомы радиоактив-
ного элемента, за которым хотят провести
наблюдение, и смешивают их с нерадиоак-
тивными атомами того же элемента. Из по-
лученной смеси приготавливают вещества,
необходимые для опыта, и за судьбой этих
веществ следят, регистрируя излучение ра-
диоактивных элементов.
Смесь радиоактивных и нерадиоактивных
атомов подобна семье пчел, часть из которых
помечена краской. За поведением пчел можно
проследить по меченым пчелам, а за поведе-
нием атомов данного элемента — при помощи
радиоактивных изотопов, регистрируя их
излучение фотопластинкой или счетчиком.
Меченые атомы широко используются
при различных исследованиях.
Испаряются ли твердые вещества? На
этот вопрос нетрудно дать положительный
ответ. Нафталин имеет запах, значит, его
молекулы попадают в нос, и, следовательно,
он испаряется. Несомненно, что, подобно
нафталину, испаряются все твердые веще-
ства, но обнаружить это не всегда легко.
Способность твердых веществ к испарению
может характеризоваться давлением насы-
щенного пара. Но произвести такие измерения
без применения метода меченых атомов очень
трудно. Обычно малые давления паров из-
меряют методом испарения в вакуум или
по истечению пара сквозь маленькое отвер-
стие. В первом случае количество вещества,
испаряющегося в секунду тем больше, чем
больше поверхность, с которой оно идет. Во
втором случае оно зависит от величины от-
верстия сосуда, в котором помещено твер-
дое вещество. В обоих случаях, количество
испарившегося вещества прямо пропорцио-
нально температуре, при которой выдер-
живается твердое вещество, и времени испа-
рения. Определив вес испарившегося ве-
щества за некоторый промежуток времени
с одного квадратного сантиметра поверх-
ности или через отверстие известной пло-
щади, можно рассчитать давление паров.
Масса испарившегося вещества так мала, что
непосредственно его взвесить невозможно.
Однако можно собрать все испарившееся
вещество на поверхность, охлаждаемую жид-
ким воздухом (рис. 3). Пары твердого' веще-
ства на этой поверхности будут осаждаться
так же, как осаждаются пары воды на хо-
лодной ложке, поднесенной к горячему чаю.
Если твердое вещество содержало радиоак-
тивные атомы, то при помощи счетчика мож-
но обнаружить их присутствие на охлаж-
даемой поверхности. По числу отсчетов счет-
чика в минуту можно рассчитать число
радиоактивных атомов и при его помощи вес
испарившегося вещества на охлаждаемой по-
верхности, так как заранее известна доля
радиоактивных атомов в данном веществе.
Если, например, известно, что 1 миллиграмм
Рис. 3. Упрощенные схемы приборов для определе-
ния малых упругостейпаров методом меченых атомов.
Слева — прибор, основанный на принципе истечения
через малое отверстие; справа — прибор, основан-
ный на принципе испарения в вакуум. 1 — металли-
ческая печь с малым отверстием (а) или тигль с ме-
таллом (б); 2— стеклянный сосуд; 3 — подставка;
4 — сосуд Дьюара с жидким воздухом; 5— высоко-
частотный контур для нагрева; б — трубка к ваку-
умному насосу; 7 — отросток для сбрасывания ме-
таллического диска; 8 — металлический диск
31
Ан. Н. НЕСМЕЯНОВ
исходного вещества дает на счетчике Гей-
гера — Мюллера 100 тысяч отсчетов в минуту,
а при измерении излучения от охлаждаемой
поверхности получается 100 отсчетов, то на’
последней содержится 0,001 миллиграмма
вещества. Таким путем удалось измерить
давление паров многих твердых веществ.
Диффузия — очень важное физическое яв-
ление. Особенно большое значение имеет
диффузия в сплавах металлов. От характера
расположения составных частей сплава, от
относительного расположения атомов за-
висят свойства сплавов. Процессы закалки
и обжига стали, старение сплавов, изменение
их качества при механической и термической
обработке связаны с диффузией. Найдено
несколько способов изучения изменений, про-
исходящих в сплавах при различных про-
цессах. Меченые атомы позволяют непо-
средственно увидеть эти изменения. Если
сплав содержит радиоактивный металл, то
расположение его атомов на фотопластинке,
приложенной к образцу, выявляется в виде
пятен почернения. Изменение, происходя-
щее в сплаве в результате обработки, может
быть зафиксировано на фотопластинке по-
вторным радиографированием, как принято
называть этот способ.
Движение атомов происходит и в любом
однородном металле. Если два бруска ме-
талла с хорошо пришлифованными поверх-
ностями приложить друг к другу и нагреть
ниже температуры плавления, то атомы из
одного бруска переходят в другой и прони-
кают при этом на некоторую глубину Это
явление можно проследить, только исполь-
зуя радиоактивные изотопы металлов. В опи-
санном опыте радиоактивный изотоп металла
вводится в один из брусков. Через некоторое
время исследуется брусок, в котором не было
до опыта атомов радиоактивного изотопа.
С поверхности металл счищается слоями, и
при помощи счетчика определяется актив-
ность опилок. Таким образом можно устано-
вить скорость диффузии металлов.
Естественно, что при помощи радио-
активных элементов легко проследить за
износом металлов при трении. От качества
металлов и смазок зависит износ деталей
машин. Подбор соответствующих материалов
и испытание готовых деталей можно вести
при помощи радиоактивных элементов. Для
испытания приготовляют ползун и плат-
форму из исследуемых материалов. В пол-
зун вводят радиоактивный изотоп и, создав
нужное давление, заставляют его скользить
по платформе. Небольшие количества ме-
талла при этом отрываются от ползуна.
Вместе с нерадиоактивными атомами от-
рываются и радиоактивные. Последние могут
быть обнаружены счетчиком или радиогра-
фией. Степень износа характеризуется коли-
чеством перешедшего с ползуна на плат-
форму радиоэлемента. Исследуя различные
материалы и применяя различные смазки,
можно быстро выбрать наилучшие их ком-
бинации. Вводя радиоактивные изотопы в
наиболее изнашивающиеся части машин,
можно определить степень износа детали
путем измерения радиоактивности смазоч-
ного масла.
Особенно большое значение приобрел ме-
тод меченых атомов при исследовании про-
цессов, происходящих в живых организмах.
Движение крови, усвоение пищи, замена
одних атомов другими, путь лекарственных
веществ — эти и многие другие вопросы био-
логии решаются при помощи меченых ато-
мов.
Скорость кровообращения может харак-
теризовать состояние организма. При по-
мощи радиоактивных элементов легко опре-
деляют скорость кровотока. Если в вену вбли-
зи кисти руки ввести раствор поваренной
соли, содержащей в своем составе атомы
радиоактивного натрия, то можно по гамма-
лучам, испускаемым радиоактивным натрием,
при помощи счетчика определить время, не-
обходимое для переноса крови от кисти
руки до ступни ноги (или другого места).
У здоровых людей это время состав-
ляет приблизительно 43 секунды. У лиц,
страдающих артериосклерозом, это вре-
мя увеличивается и может дойти до
105 секунд, а у лиц с расширением вен
уменьшается даже до 30 секунд. Тяжелое
заболевание — гипертония связана с по-
вышением давления крови. Для облегчения
болезни необходимо создать более свобод-
ный ток крови, Ввести лекарства, расширяю-
щие кровеносные сосуды. Испытание дей-
ствия подобных лекарств можно проводить,
измеряя скорость кровотока при помощи
радиоактивных элементов. Некоторые ле-
карства уменьшают время прохождения
крови от кисти руки до ступни ноги
до 20—30 секунд. Такое вещество, как ни-
котин, вызывает спазмы сосудов — увели-
32
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
чивает это время до 70 секунд. По этой при-
чине больным гипертонией запрещают ку-
рить.
Различные химические элементы, посту-
пающие в организм с пищей, играют там раз-
личную роль. Многие из них скапливаются
в значительных количествах в определенных
тканях и органах тела. Так, например, иод
в больших количествах концентрируется в
щитовидной железе (рис. 4). Скорость
такого накопления у здоровых людей и у
людей с заболеваниями щитовидной железы
различна. Эти факты удалось установить
лишь при помощи радиоактивного иода.
Испытуемым людям давали съесть неболь-
шое количество йодистого натрия, со-
держащего радиоактивный иод. Накопле-
ние его в щитовидной железе обнаружи-
вали при помощи счетчика, поставленного
у горла вблизи щитовидной железы. Гамма-
лучи радиоактивного иода проникали через
ткани тела и регистрировались счетчиком.
При лечении заболеваний щитовидной желе-
зы, вероятно, вместо рентгеновских лучей
может применяться радиоактивный иод.
В ряде других случаев опухоли погло-
щают значительные количества тех или иных
веществ. Если эти вещества содержат радио-
активные элементы, то последние, скапли-
ваясь в опухоли, могут производить благо-
приятное действие. В некоторых случаях
они помогают обнаружить местоположение
опухоли, сигнализируя о ней своим излу-
чением. Например, при помощи радиоактив-
ного фосфора удалось показать, что рако-
вые ткани отличаются по поглощению фос-
фора от нормальных, что видно из приво-
димой таблицы.
Рис. 4. Распределение радиоактивного иода в щи-
' товидной железе.
Вверху — продольный разрез тела крысы. Внизу—
поперечный разрез тела крысы. Слева — фотогра-
фия, справа — радиоавтограф (негатив)
Ткань	Активность 1 грамма ткани	
	нормальной	раковой
Почки 		276	264
Печень 		381	318
Легкие			138	63
Грудные железы		11,5	44
Ребра 		17,8	288
Череп 		108	330
В нашем организме содержится большое рис s радиоавтограф (п03итив) крысы, под кожу
число химических элементов. Некоторые из которой введен радиоактивный фосфор
3 Природа, № з
Au. H. НЕСМЕЯНОВ
Рис. 6. Радиоавтограф (позитив) табака, подкорм-
ленный радиоактивным фосфором. Верхние листья
поражены вирусной мозаикой
них находятся в значительных количествах.
Одним из важнейших для организма эле-
ментов является фосфор. Он входит в состав
большинства тканей и в больших количе-
ствах содержится в костях. Естественно, что
у детей происходит построение новых костных
тканей и эти ткани строятся за счет фосфора
ПИЩИ.
При помощи меченых атомов удалось уста-
новить распределение и роль фосфора и во
взрослом живом организме. Если, например,
произвести подкожное впрыскивание фосфор-
нокислого натрия крысе, то фосфор быстро
распределится между различными тканями.
Умертвив крысу, определяют содержание
радиоактивного фосфора при помощи счетчика
послесжигаиия образца ткани весом в 1 грамм.
Зная вес всей ткани и активность золы от
1 грамма, находят общую активность ткани.
В таблице приведено распределение фос-
фора в тканях крысы через четыре часа после
введения под кожу по результатам одного
из опытов. На рис. 5 показан радиоавтограф
продольного разреза такой крысы
Ткань	Вес ткани в грам- мах	Вес фосфора в тка- ни в миллиграммах	Активность в %		отношение актив- ности к весу фос- фора	Относительная ак- тивность на милли- грамм фосфора
Кость		21,6	931	18,6	0,020		1
Мышцы 		75,2	118	15,4	0,131		6,6
Печень		7,5	29,5	14,0	0,475		23,8
Кожа		29,7	45,8	8,8	0,192		9,6
Легкие		9,1	15,8	5,0	0,317		15,9
Кровь		9,0	3,58	2,0	0,558		27,9
Почки 		1,9	5,05	1,84	0,370		18,5
Общая активность оказывается наиболь-
шей у костей, но активность на миллиграмм
фосфора гораздо большая у мышц и других
мягких тканей, где, очевидно, идет наибо-
лее сильный обмен.
Повторяя подобные опыты с другими кры-
сами, умерщвляя их через различное время,
можно проследить изменение этого соотно-
шения со временем. Фосфор постепенно уно-
сится из организма с мочой и калом. Убывание
его из мягких тканей идет быстро, а в ко-
стях он медленно накопляется. Это изме-
нение можно характеризовать следующей
таблицей, построенной на основании одного
из опытов.
Ткань	Время после введения радиофосфора						
	часы		ДНИ				
	0,5	4	10	20	30	50	98
Мышцы . .	18,3	19,4	25,8	28,8	25,2	12,1	3,6
Скелет . .	19,1	23,4	43,1	43,1	51,8	76,5	92,0
Со временем в костях происходит биоло-
гическая перекристаллизация. Кровь при-
носит фосфор, который образует кристаллы
фосфата кальция, а старые кристаллы рас-
34
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
творяются и уносятся кровью, кости об-
новляются. 97,8% фосфора, введенного в
кровь, как показывают меченые атомы,
уже через два часа уходит из нее.
Подобно фосфору ведут себя в организме
и другие элементы. Вновь поступающие с
пищей атомы становятся на место тех, кото-
рые были в организме, а последние уносятся
из него выделениями. В организме все время
происходит смена одних атомов другими —
идет обмен. Такой обмен удалось наблюдать,
используя радиоактивные изотопы раз-
личных элементов. Скорость проникновения
радиоактивных элементов, поступающих с
пищей, в различные ткани тела, перераспре-
деление со временем и вынос их с выделе-
ниями легко проследить описанным методом.
Метод меченых атомов является могучим
оружием для изучения живого организма.
Таким же могучим оружием исследования
являются меченые атомы и для изучения
жизни растений. Применяя радиографию,
можно наглядно видеть распределение радио-
активных элементов в растении.
Для испытания растение помещают на
некоторое время в питательную среду, со-
держащую радиоактивные вещества, затем
срезают его и плотно прикладывают к фото-
пластинке в темноте. Из радиоавтографов
можно видеть, что фосфор скапливается в
стебле и жилках листьев. В листьях табака,
пораженных вирусной мозаикой, его содер-
жится особенно много (рис. 6). Следователь-
но, вирусная болезнь повышает обмен фосфо-
ра. Калий концентрируется в кончиках ли-
стьев (рис. 7), радий — в верхних растущих
частях растения (рис. 8). Эти элементы,
очевидно, необходимы для питания растений,
хотя, вероятно, такой элемент, как радий,
необходим лишь в неизмеримо малых коли-
чествах.
Фотосинтез—это процесс, при котором зе-
леные части растения поглощают углекислый
газ из воздуха; затем в листьях растений
идет реакция взаимодействия углекислого
газа и воды, в результате которой образуются
углеводы:
X СО, + у Н,0 = Ci (Н,О) у + хО2.
Этот процесс идет только на солнечном
свету. Выяснение механизма фотосинтеза зна-
чительно продвинулось благодаря меченым
атомам.
Рис. 7. Радиоавтограф (позитив) томата, подкорм-
ленного радиоактивным калием. Скопление калия
в кончиках листьев
При помощи меченого кислорода А. П. Ви-
ноградов показал, что выделяющийся при
реакции образования углеводов свободный
кислород целиком образуется из разлага-
ющейся воды. Водород же последней играет
большую роль в превращении растением
углекислого газа в углеводы.
Дальнейшими исследованиями с радиоак-
тивным углеродом было установлено, что
растения поглощают углекислый газ не только
на свету, но некоторое время и в темноте, если
они предварительно подвергаются действию
света. В этих опытах растения выдерживались
в атмосфере, содержащей углекислый газ,
в составе которого был радиоактивный
3*
35
Ан. Н. НЕСМЕЯНОВ
Рис. 8. Радиоавтограф (позитив) гороха, впитав-
шего радий. Скопление радия в верхних частях
растения
углерод п определялось наличие радиоактив-
ного углерода в листьях.
Процесс фотосинтеза сложен и многооб-
разен. Его путь зависит от разнообразных
причин, в частности от условий, в которых
находится растение.
Удалось выяснить, что при фотосинтезе
углекислый газ и вода не сразу превра-
щаются в углеводы. Присоединение угле-
кислого газа, вероятно, протекает по следу-
ющей схеме, которая не является единствен-
но возможной:
СИ,
II
СКОРО (ОН), +
сн2
II
I, -» СОРО (ОН)г
(L14ooh
Последнее соединение превращается в
глицерофосфорную кислоту. Вода под дей-
ствием света и хлорофилла отщепляет кис-
лород, а водород переносится хлорофил-
лом и восстанавливает глицерофосфорную
кислоту в соответствующий альдегид. Сое-
динением двух молекул последнего полу-
чается глюкозо- или фруктозо-фосфат. Затем
идет образование сахарозы и клетчатки.
Вся эта сложная цепь превращений была
установлена следующим методом. Водоросли
подвергались различное время действию света
в атмосфере углекислого газа, содержащего
радиоактивный углерод. Затем водоросли
быстро убивались горячим спиртом и экстра-
гировались им. Спиртовый экстракт нано-
сился на угол листа фильтровальной бумаги,
закрепленного вертикально. Бумага промы-
валась фенолом, затем лист переворачивался
на 90° и промывался водным раствором
смеси бутилового спирта и пропионовой
кислоты. При этом промывании вещества,
нанесенные на угол бумаги, перемещались
с различной скоростью вследствие того, что
они по-разному адсорбируются бумагой.
При этом происходило разделение веществ,
содержащихся в растении, на отдельные
пятна. Каждому веществу на бумаге при
стандартных условиях промывания соответ-
ствовал определенный участок бумаги. Этот
метод бумажной хроматографии является раз-
новидностью созданного в 1903 году русским
ученым М. С. Цветом метода хроматогра-
фии, который в настоящее время широко
применяется для разделения различных
веществ.
Для определения зоны, которая соответ-
ствует на бумаге тому или иному веществу,
предварительно проводились опыты по раз-
делению известных смесей. Например, бра-
лась смесь, содержащая глицерофосфорную
кислоту с радиоактивным углеродом, и
подвергалась разделению на бумаге в стан-
дартных условиях. Местоположение фикси-
ровалось при помощи фотопластинки, при-
ложенной к высушенной бумаге. Пятно по-
чернения соответствовало месту располо-
жения глицерофосфорной кислоты. Далее
проделывали опыт со смесью, содержащей
радиоактивный глюкозо-фосфат, фруктозо-
фосфат и т. д. После того как были опре-
делены места расположения различных ве-
ществ на бумаге, оказалось возможным ана-
лизировать опытные смеси.
36
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
На рис. 9 приведены графические копии
некоторых радиоавтографов, сделанных с
бумажных хроматограмм. Количество обра-
зовавшихся веществ находится в зависи-
мости от времени и условий фотосин-
теза.
Рис.Э(слева) соответствует 5-секундной, а 9
(справа) — 90-секундной экспозиции растения
на свету в атмосфере С14Оа. По мере выдержи-
вания растения в атмосфере С14Оа появляются
новые продукты фотосинтеза. Последователь-
ность их появления определяется ростом ак-
тивности единицы веса выделенного вещества.
Используя меченые атомы, бумажную хро-
матографию и радиографию, удалось раскрыть
многие тайны фотосинтеза.
Для исследования ряда процессов упо-
требляют радиоактивные элементы, полу-
ченные искусственным путем. Но оказалось,
что в природе имеется процесс, который при-
водит к образованию меченых атомов во всех
живых организмах, содержащих в своем со-
ставе углерод.
Из мирового пространства на Землю па-
дают космические лучи, которые представ-
ляют собой поток быстродвижущихся про-
тонов и ядер атомов некоторых других эле-
ментов. Встречая на своем пути атомы азота
и кислорода атмосферы, они разбивают их
на протоны, нейтроны, электроны, позитроны
и мезоны. В результате взаимодействия мезо-
нов с атомами азота и кислорода получаются
новые осколки атомов, в частности нейтроны.
Нейтроны взаимодействуют с атомами азота,
превращая их в атомы радиоактивного углеро-
да по ядерной реакции:
»N14 + „п1 —> ,С14 + 1Р’.
Здесь п — нейтрон, р — протон, а числа внизу
и вверху символов представляют собою заряд
и массу соответствующей частицы.
Таким образом, в результате воздействия
на атмосферу космических лучей в ней об-
разуется радиоактивный углерод — С14,
атомы которого соединяются с атомами
кислорода, образуя углекислый газ. Коли-
чество углекислого газа с радиоактивным уг-
леродом в атмосфере постоянно, так как по-
стоянна скорость его образования под дей-
ствием космических лучей и постоянна ско-
рость разложения вследствие распада радио-
активного углерода. Растения поглощают
углекислый газ из воздуха, превращая его в
Рис. 9. Радиоавтографы (негативы) бумажных хро-
матограмм продуктов фотосинтеза С14О2: слева —
экспозиция растения в С14Ог, 5 сек.; справа —
экспозиция растения в С14О2, 90 сек.
1 — аланин; 2 — серин; 3 — аспаргин; 4 — яблоч-
ная кислота; 5 — глицерофосфорная кислота -1;
6 — глицерофосфорная кислота -2; 7 — глицеро-
фосфорная кислота-3; 8 — глюкозо-фосфат; 9 —
фруктозо-фосфат; 10 — сахароза
клетчатку, следовательно, во всех растениях
соотношение количества радиоактивного и
нерадиоактивного углерода будет одинако-
вым. Углерод в животные организмы по-
падает из растений и непрерывно в них
сменяется, поэтому и в животных организ-
мах соотношение радиоактивного и нерадио-
активного углерода является постоянным.
Но если живой организм не будет пополнять
свои ткани новыми порциями углерода,
то вследствие распада радиоактивного угле-
рода его количество будет уменьшаться,
следовательно, будет уменьшаться актив-
ность, которую можно измерить при помо-
щи счетчика. Например, в образцах де-
ревьев, свалившихся при каких-либо обстоя-
тельствах 12 и 6 тысяч лет назад, на один
грамм углерода содержится такое количество
радиоактивного углерода, которое дает 105
и 210 распадов за 40 минут, а грамм угле-
рода из образца свежесрезанного дерева
дает 420 распадов за тот же промежуток
времени.
Следовательно, измерением радиоактив-
ности 1 грамма углерода в предметах, най-
денных в раскопках древних поселений, или
1 грамма углесодержащих веществ в геоло-
гических отложениях, можно определить их
возраст.
Большое число примеров применения ра-
диоактивных элементов относится к хими-
37
Ан. И. НЕСМЕЯНОВ
ческим явлениям. Если опустить серебря-
ную пластинку в раствор азотнокислого се-
ребра, то нельзя заметить никаких явлений.
Наличие же в азотнокислом серебре атомов
радиоактивного серебра позволяет наблю-
дать обмен атомов между серебряной плас-
тинкой и раствором азотнокислого серебра.
Радиоактивные атомы последнего переходят
на серебряную пластинку и заменяют собою
нерадиоактивные, уходящие в раствор. Сереб-
ряная пластинка, поднесенная к счетчику, по-
казывает наличие на ней радиоактивных
атомов.
Следовательно, здесь идет процесс, подоб-
ный тому, который наблюдается при обновле-
нии тканей в живом организме.
Такой же процесс происходит и при опус-
кании поваренной соли в ее насыщенный
раствор. Молекулы хлористого натра пере-
ходят в раствор, а на их место поступают
новые молекулы из раствора. Идет пере-
кристаллизация.
Эти явления невозможно наблюдать без
радиоактивных атомов, но очень легко с
радиоактивными атомами, изучая изменение
активности раствора счетчиком.
Способность к подобному обновлению
свойственна и многим химическим соедине-
ниям. Например, если растворить бромистый
алюминий, содержащий атомы радиоактив-
ного брома, в бромбензоле, который является
вполне устойчивым соединением, а затем от-
делить их друг от друга, то радиоактивные
атомы частично перейдут в молекулы бром-
бензола, заменив собой нерадиоактивные.
Следовательно, в этой смеси все время идет
процесс обмена атомами брома или, как его
принято называть, процесс изотопного об-
мена.
К подобному явлению способны очень
многие химические вещества.
При помощи меченых атомов можно изу-
чать механизм и скорость реакций. При
окислении, например, ряда органических
кислот образуется углекислота, но этот про-
цесс идет в различных условиях по-разному.
Меченые атомы помогают выяснить меха-
низм этого окисления. Если получить
пропионовую кислоту, в состав карбо-
ксильной группы которой введен радиоак-
тивный углерод, то в кислой среде при
окислении выделяется радиоактивный уг-
лекислый газ, а в щелочной среде — нера-
диоактивный.
Указанные реакции могут быть изобра-
жены следующим образом:
НН О
I I S
Н — С — С — С14
1| П| ш \
НН О —н
пропионовая
кислота
Н О
I	S
4-Н —С —С + Н2О;
I	\
н ОН
уксусная кислота
НН О
I I	окисление I + 01
Н —С-С —С14--------------------
1| П| Ш \	щелочь
НН 0-Н
О
+ с —ОН
I
с14 —он
окисление|+ 0I
-------------> С»02 +
кислота
щавелевая кислота
В первом случае углекислый газ полу-
чается за счет III углеродного атома, а во
втором случае — за счет окисления I ато-
ма. Применение радиоактивного водорода
показывает, что вода в первой реакции полу-
чается за счет атомов водорода кислоты,
так как радиоактивный водород целиком
оказывается в воде.
Каждому знакома серная кислота, но,
может быть, не все помнят, что ее получают
соединением сернистого газа с кислоро-
дом воздуха, с последующим растворением
полученного таким образом серного ангид-
рида в воде. Но сернистый газ очень медлен-
но соединяется с кислородом в обычных ус-
ловиях. Этот процесс очень сильно уско-
ряется присутствием платины. Платина
необходима в процессе образования кислоты,
но она остается химически неизмененной.
Вещества, которые изменяют скорость хи-
мической реакции, но сами остаются хи-
мически неизмененными, называются ка-
тализаторами.
Процессов, происходящих с участием
катализаторов, известно чрезвычайно мно-
го. Большая часть химической промышлен-
ности работает, используя катализаторы.
Реакции получения аммиака, азотной кис-
38
МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ
лоты и многих других веществ идут в при-
сутствии катализаторов.
При помощи меченых атомов в ряде слу-
чаев удалось установить, принимает ли
участие катализатор в процессе перехода
атомов от одной молекулы к другой.
При взаимодействии окиси углерода с
водородом в присутствии железа в качестве
катализатора образуется метан и другие
углеводороды. Ученые считали, что окись
углерода с железом образует карбид, т. е.
соединение железа с углеродом, а карбид
железа- взаимодействует с водородом, об-
разуя углеводороды. Эта точка зрения до
последнего времени излагалась в учебни-
ках.
При помощи меченых атомов удалось
показать, что эти взгляды неправильны.
К катализатору подмешивали карбид же-
леза, содержащий радиоактивный углерод.
После этого над катализатором пропускали
смесь водорода и окиси углерода с нерадио-
активным углеродом.
Получающийся метан вводился в счет-
чик, и измерялась его активность. Оказа-
лось, что радиоактивный углерод остается
в катализаторе, а углеводороды получаются
нерадиоактивные. Следовательно, атомы кар-
бида железа не участвуют в переносе угле-
рода от окиси углерода к углеводородам.
Процесс в этом случае идет на поверхности
катализатора, так же как он идет при обра-
зовании серной кислоты на платине.
Большое значение имеют меченые ато-
мы при разработке методов химического
анализа. При помощи радиоактивных изо-
топов установлено, что из растворов, содер-
жащих несколько веществ, при осаждении
одного из них часто в небольших коли-
чествах осаждаются и другие. Чистота от-
деления может легко контролироваться при
помощи радиоактивных элементов. Перед
осаждением в раствор добавляется радиоак-
тивный. изотоп элемента, который должен
остаться в растворе после осаждения. Счет-
чик дает возможность выяснить наличие или
отсутствие в осадке, радиоактивного эле-
мента, и тем самым устанавливается чисто-
та выделенного вещества. Например, если
взять смесь солей натрия, магния и кальция
и осаждать последний в виде малораствори-
мой соли щавелевой кислоты, то вместе с
кальцием осаждается натрий, в чем легко
убедиться, добавив перед осаждением в рас-
твор радиоактивный натрий. Осадок ока-
зывается радиоактивным. Наоборот, при
окислении азотной кислотой смеси солей
брома и иода окисляется только иод, что
легко показать, прибавив к смеси соедине-
ние радиоактивного брома. Окисленный иод
после отделения его в виде пара горячим
воздухом не содержит радиоактивного бро-
ма. Используя радиоактивные элементы,
химики проверили многие методы ана-
лиза.
Количественный анализ смесей, сходных
по свойствам веществ, в ряде случаев сложен.
Например, при гидролизе белка получается
смесь 20 различных аминокислот. Чтобы
обычными методами химического анализа
определить количество каждой из этих кис-
лот, необходимо иметь реактивы, количе-
ственно осаждающие аминокислоты по от-
дельности, а таких реактивов нет. Чистота
и полнота выделения компонентов такой
смеси противоречивы. Можно выделить или
все соединения с примесью других или
часть его в чистом виде. Метод меченых ато-
мов позволяет решить поставленную за-
дачу.
Для такого определения синтезируют
искомую аминокислоту, содержащую радио-
активный углерод, и при помощи счетчика
определяют активность 1 миллиграмма этой
кислоты. Определенное весовое количество
полученной кислоты добавляют к исследуе-
мой смеси. Меченая кислота при этом сме-
шивается с себеподобной не меченой, и
активность этой кислоты уменьшается.
Далее выделяют небольшое количество
искомой кислоты в чистом виде и определя-
ют активность 1 миллиграмма.
Отношение активности 1 миллиграмма
выделенной смеси к активности 1 миллиграм-
ма введенной меченой кислоты равно отно-
шению веса введенной в смесь кислоты
к сумме весов введенной и находившейся в
смеси кислот. Из этого отношения легко
найти вес искомой кислоты. Далее такую
же работу проводят с другими кислотами
данной смеси.
При облучении ядерными частицами —
протонами, нейтронами или дейтронами (яд-
рами атома тяжелого водорода) — различ-
ных материалов происходят ядерные реак-
ции между атомами этих материалов и бом-
бардирующими частицами, в результате чего
образуются радиоактивные элементы.
39
Ан. Н. НЕСМЕЯНОВ
Так, например, при облучении стали
протонами происходит их соединение с уг-
леродом стали:
eC12 + 1Р’	,N«.
Получающийся азот — радиоактивен. Он
распадается с периодом полураспада, рав-
ным 10 минутам, с излучением позитронов. В
то же время атомы железа при кратковре-
менном облучении практически не взаимо-
действуют с протонами. Возбуждаемая в
стали активность прямо пропорциональна
числу падающих протонов и содержанию
углерода в стали. Если приготовить образцы
железа, содержащие различное, но извест-
ное количество углерода, и подвергнуть их
облучению в одинаковых условиях, то воз-
буждаемая активность будет прямо пропор-
циональна содержанию углерода. Имея эти
данные, легко можно определить содержа-
ние углерода и в неизвестном образце, ес-
ли провести облучение в прежних условиях.
Так как протоны активируют только по-
верхностный слой, то имеется возможность
определения углерода в поверхностном слое.
Таким образом можно обнаруживать и
определять ничтожное количество углеро-
да. Подобно этому можно проводить опре-
деление небольших примесей в различных
материалах, причем работа может вестись
и без предварительной эталонировки. В по-
следнем случае определяют число частиц,
упавших на образец, и, зная эффективность
их действия (долю частиц, вызывающих
ядерную реакцию), по измеренной активно-
сти образца рассчитывают содержание в нем
искомой примеси. Этот метод получил наи-
менование «активационного анализа».
Метод меченых атомов был применен и
при исследовании химических свойств син-
тезированных в лаборатории трансурано-
вых элементов — нептуния, плутония, амери-
ция и т. д. Количества этих элементов, полу-
ченные при первых опытах, были столь ма-
лы, что трудно было рассчитывать, что удаст-
ся выделить соединения этих элементов
в количествах, доступных для наблюдений.
Метод меченых атомов в настоящее вре-
мя проник во все области нашей науки.
Его с успехом используют ученые Советского
Союза, которые являются новаторами в
развитии этого метода.
Л И Т Е Р А Т У Р А
М. И. Корсунский. Атомное ядро, Гостехиздат,
1951; Г. Хевеши. Радиоактивные индикаторы,
Госиноиздат, 1950; М. Камин. Радиоактивные ин-
дикаторы в биологии, Госиноиздат, 1948; Сборник.
Химия изотопов I и II, Госиноиздат, 1948; Сборник
статей. Получение и применение меченых атомов,
Госиноиздат,1948; Е. Рабинович. Фотосинтез,Госино-
издат, 1951; И. Н. Верховская, Радиоизотоп фос-
фора и его применение. Успехи соврем, биологии,
1948, т. 26, стр. 675; В. В. Рачинский. Меченые
атомы в изучении жизни растений. Успехи совр.
биологии, 1951, т. 31, стр. 376; Н. Е. Брежнева и
С. 3. Рогинский. Применение искусственных радио-
активных элементов в качестве индикаторов.
Успехи химии, 1938, т. 7, стр. 1503; М. Б. Нейман,
Ан. Н. Несмеянов. Применение радиоактивных
индикаторов в аналитической химии. Успехи химии,
1948, т. 17, стр. 401; Цж. Ирвин. Промышленное
применение радиоэлементов. Успехи физических
наук, 1950, т. 40, стр. 301; В. И. Гольданский,
М. Б. Нейман. Радиоактивные изотопы железа и
их применение в химии и биологии. Успехи хи-
мии, 1950, т. 19, стр. 320; Б. В. Айвазов,
М. Б. Нейман, В. Л. Талърозе. Радиоактивные
изотопы углерода. Успехи химии, 1949, т. 18,
стр. 402; Б. В. Айвазов, М. Б. Нейман. Радиоак-
тивный изотоп водорода — тритий. Успехи физи-
ческих наук, 1948, т. 36, стр. 145; А. Г. Лун-
дин, М. Б. Нейман. Радиоактивные изотопы
азота. Успехи физических наук, 1950, т. 40,
стр. 40; А. А. Лбов. Применение радиоактивных
изотопов для изучения диффузии в твердых
телах. Успехи физических наук, 1950, т. 42,
стр. 409.
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ
СТАНЦИЯ
Г. Ю. Шалив
Доктор медицинских наук
В 1952 году исполняется 25 лет со дня
организации одного из замечательных науч-
ных учреждений нашей страны — Сухум-
ской медико-биологической станции Ака-
демии медицинских наук СССР.
Развитие экспериментальной медицины,
изучающей путем опытов на животных жизнь
здорового и больного организма, тесно свя-
зано с именами великих русских ученых —
И. М. Сеченова, С. П. Боткина, И. И. Меч-
никова, И. П. Павлова.
«Наблюдение, — писал И. П. Павлов,—
собирает то, что ему предлагает природа,
опыт же берет у природы то, что он хочет...
Только пройдя через огонь эксперимента,
вся медицина станет тем, чем быть должна,
т. е. сознательной, а следовательно всегда
и вполне целесообразно действующей»1.
Особое внимание в качестве объекта ме-
дицинских опытов давно уже привлекали
обезьяны, по анатомо-физиологическим сво-
им особенностям ближе других животных
стоящие к человеку. Впервые идею о необ-
ходимости использовать обезьян для изу-
чения инфекционных болезней человека вы-
сказал И. И. Мечников. Вслед за ним ряд
исследователей показал, что обезьяны могут
быть заражены многими инфекционными
заболеваниями человека, в частности, та-
1 И. П. Павлов. Полное собрание трудов, т. II,
Изд-во АН СССР, 1946, стр. 357, 360.
кими, которые на других животных воспро-
извести не удается (полиомиэлит, энцефа-
литы, дизентерия и т. д.), а если и удается,
то в клинически недостаточно четкой форме
(сыпной тиф, брюшной и возвратный тифы,
сифилис, корь и др.).
Эти наиболее высокоразвитые животные
представляют большой интерес и для уче-
ных, изучающих физиологию высшей нерв-
ной деятельности.
Однако широкое использование обезьян
для экспериментальной работы затруднено
рядом обстоятельств. Они водятся в дале-
ких южных странах — в Африке, на юге
Азии, в Южной Америке. Ловля их требует
больших усилий и средств. Неволю обезья-
на переносит плохо.
Все эти трудности можно преодолеть,
создав (как и предложил Мечников) специ-
альные питомники, в которых эти^животные
найдут условия, обеспечивающие не только
их здоровье и достаточную пригодность для
медицинских опытов, но также и размно-
жение. При этом наиболее плодотворным ока-
зывается развертывание научно-исследова-
тельских лабораторий непосредственно на
базе питомника.
Однако для создания питомников обезь-
ян указанного типа необходимы очень боль-
шие затраты. К тому же экспериментально-
медицинские исследования, укрепляющие
материалистическое естествознание, в ус-
41
Г. Ю. МАЛ ИС
ловлях капиталистического строя обычно
встречают со стороны правящих кругов вра-
ждебное отношение. Материалистически мы-
слящим ученым, работающим в этой обла-
сти за рубежом, приходится вести постоян-
ную борьбу не только с материальными труд-
ностями, но и с невежественными нападками
реакционеров, оспаривающих даже право
ученого производить опыты на животных.
Напомним, что в конце прошлого века
в Англии и некоторых других странах воз-
можность таких опытов была ограничена
законом. G противниками экспериментиро-
вания на животных приходилось в дорево-
люционное время бороться и виднейшим пред-
ставителям русской науки.
В 1895 году И. П. Павлов демонстриро-
вал на заседании Медицинского общества
собаку с перерезанными блуждающими нер-
вами. При помощи этих опытов ему удалось
решить ряд важных вопросов физиологии.
По этому поводу газета «Новое время», близ-
кая к царскому правительству, писала:
«Кому и зачем это нужно— перерезать блуж-
дающие нервы?.. Самых верных болезней
не умеют лечить и понимать и в то же время
увлечение вивисекторов принимает угрожаю-
щие размеры и не может не возмущать...»
Такими злобными и невежественными ком-
ментариями сопровождали реакционеры сооб-
щения о замечательных работах великого
ученого.
Неудивительно, что тег питомники, ко-
торые организовывались в капиталистиче-
ских странах, быстро прекращали свое су-
ществование. В большинстве своем они
использовались только для зоопсихологиче-
ских исследований, в процессе которых уче-
ные, наблюдая поведение обезьян, пытались
получить выводы, укрепляющие реакцион-
ные, идеалистические теории о поведении
животных и человека. Так, в 1910 году
в Калифорнии (США) Гамильтоном, последо-
вателем Фрейда, был основан питомник обе-
зьян, в котором [проводились наблюдения
в области психопатологии. Питомник был за-
крыт в 1918 году. В 1912 году на Канарских
островах был организован питомник че-
ловекообразных обезьян, ликвидирован-
ный в 1918 году в связи с нехваткой
средств.
В 1931 году во Флориде (США) был орга-
низован питомник обезьян зоопсихологом
Перксом Во Флоридском питомнике также
ведутся по преимуществу зоопсихологиче-
ские наблюдения. На ошибочный, идеалисти-
ческий характер исследований Перкса не-
однократно указывал И. П. Павлов. После
Перкса во главе питомника стал реакцион-
ный психолог Лешли, взгляды которого
И. П. Павлов опроверг в своей статье «Ответ
физиолога психологам»1.
От всех указанных питомников положи-
тельно отличается питомник обезьян, орга-
низованный в 1917 году по инициативе Меч-
никова Парижским Пастеровским институ-
том в Африке. Однако медицинские опыты
на обезьянах питомника ставились по преи-
муществу в Париже. Полностью реализо-
вать мечту Мечникова и создать на базе пи-
томника научно-исследовательское медицин-
ское учреждение не удалось.
Лишь Великая Октябрьская социалисти-
ческая революция дала советским ученым
необходимые условия для развертывания
их работы. Известно, с каким вниманием
В. И. Ленин и И. В. Сталин относились к
И. П. Павлову, какую заботу проявляют
партия и правительство о развитии есте-
ствознания, о научной работе в области ме-
дицины. «...Наша родина открывает боль-
шие просторы перед учеными, и нужно от-
дать должное,— говорил еще в 1935 году
академик И. П. Павлов,— науку щедро
вводят в жизнь в нашей стране. До послед-
ней степени щедро» 1 2.
Одним из таких учреждений, созданных
Советской властью и предоставляющих
новые, исключительно широкие возможно-
сти исследовательской работы, и был Су-
хумский питомник обезьян. Вначале пи-
томник предназначался по преимуществу
для изучения деятельности желез внутрен-
ней секреции и назывался Научно-исследо-
вательский питомник обезьян Института
экспериментальной эндокринологии Нар-
комздрава РСФСР. В дальнейшем питомник
был преобразован в Субтропический филиал
Всесоюзного института экспериментальной
медицины имени Горького (ВИЭМ), а в 1945
году, в связи с организацией Академии ме-
дицинских наук СССР,— в Медико-биоло-
гическую станцию Академии медицинских
наук СССР.
1 И. П. Павлов. Полное собрание трудов,
т. III, Изд-во АН СССР. 1949, стр. 435.
2 Там же, т. I. 1949, стр. 28.
42
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
Медико-биологическая станция. На переднем плане-—сетчатая вольера
Сухуми был избран для организации
обезьяньего питомника как место с исклю-
чительно благоприятными климатическими
условиями и изобилием фруктов и овощей,
необходимых для питания обезьян.
Общая площадь, занимаемая Станцией,
составляет около 25 га. Парк Станции изо-
билует богатой субтропической раститель-
ностью. Высота его над уровнем моря от
25 до 83 метров. Здесь произрастают раз-
нообразные пальмы, магнолии, маслиновые,
лавровые и фруктовые деревья, множество
вьющихся растений.
На территории парка расположены ла-
бораторные здания, дома для обезьян, кли-
ника обезьян, вольеры. Рядом с Медико-
биологической станцией находится поселок,
где расположены дома для работников Стан-
ции и ученых, командированных сюда раз-
личными научными учреждениями.
В 1950 году в связи с решениями Объ-
единенной сессии Академии Наук СССР и
Академии медицинских наук СССР, посвя-
щенной проблемам физиологического уче-
ния И. П. Павлова, научно-исследователь-
ская работа Медико-биологической стан-
ции была перестроена. Основной задачей
этой перестройки был поворот научной ра-
боты Станции в сторону ведущих вопросов
экспериментальной медицины, с уделением
43
Г. Ю. М А Л и С
Главный лабораторный корпус
при этом особого внимания проблемам фи-
зиологии и патологии высшей нервной дея-
тельности. Учитывая исключительное зна-
чение, которое должны иметь обезьяны для
исследования проблемы нервизма, изучение
ведущей роли центральной нервной системы
в регуляции физиологических и патологиче-
ских процессов является основным стерж-
нем, вокруг которого строится сейчас вся
научная работа Станции.
На Медико-биологической станции ра-
ботают как сотрудники самой станции, так
и приезжающие сюда для эксперименталь-
ной работы ученые из других научно-ис-
следовательских учреждений.
Исключительное значение имеет деятель-
ность физиологических лабораторий, в ко-
торых разрабатывается учение И. П. Пав-
лова о высшей нервной деятельности. В Ла-
боратории физиологии и патологии высшей
нервной деятельности работали ученики
И. П. Павлова профессора А. Г. Иванов-
Смоленский, М. А. Усиевич, Н. А. Под-
копаев, Д. С. Фурсиков и другие. Здесь
изучаются по преимуществу двигательные
условные рефлексы, на особое значение ко-
торых для понимания высшей нервной дея-
тельности обезьян указывал И. П. Павлов.
«Если обсудить еще раз,— говорил И. П. Пав-
лов,— если сказать, в чем успех обезьяны
сравнительно с другими животными, почему
она ближе к человеку, то именно потому, что
у нее имеются руки, даже четыре „руки“, т. е.
больше, чем у нас с вами... Так как эти дви-
гательные ассоциации должны иметь свой ма-
териальный субстрат в нервной системе, в
мозгу, то и большие полушария обезьяны раз-
вились больше, чем у других, причем разви-
лись именно в связи с разнообразием двига-
тельных функций»1. Сам И. П. Павлов очень
интересовался исследованиями, выполняе-
мыми на Станции. На «Средах» (совещания,
проводившиеся И. П. Павловым по средам
в его лаборатории в Ленинграде) о них неод-
нократно упоминалось.
В итоге ряда работ установлено, что ус-
ловные рефлексы («временные связи») об-
разуются у обезьян быстро, значительно
быстрее, чем у собак. Нужно заметить, что
при помещении обезьяны в непривычную
для нее обстановку условные рефлексы
вырабатываются с относительным трудом.
В естественных же условиях (в стаде) ус-
ловные рефлексы у этих животных образу-
ются при первых же сочетаниях условного
п безусловного раздражителей. Однажды
один из сотрудников на глазах у стада па-
вианов наломал охапку зеленых веток ака-
ции и принес им. На другой день, как только
обезьяны увидели этого сотрудника, иду-
щего по направлению к зарослям акации,
они все собрались на том месте, где накану-
не получали ветки.
У обезьяны, наблюдающей, как у другой
обезьяны вырабатывают условный рефлекс,
этот условный рефлекс появляется без необ-
ходимой тренировки: после условного
сигнала обезьяна бежит к кормушке, хотя
сама действию соответствующего безуслов-
ного раздражителя (дача после условного
раздражителя пищевого подкрепления) не
подвергалась. Хорошо развита у обезьян
1 «Павловские среды», Изд-во АН СССР, т. II,
1949, стр. 431—432.
44
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
память. Условные рефлексы у них сохраняют-
ся даже при длительном перерыве работы —
до восьми лет. Работников питомника обезья-
ны быстро узнают, иногда после очень дли-
тельной разлуки.
Внутреннее «условное» торможение (вре-
менное угасание условного рефлекса, не
подкрепляемого безусловным раздражите-
лем), имеющее, как показал И. П. Павлов,
исключительно большое значение для при-
способления высших животных и человека
к быстро меняющимся условиям внешней
среды, у обезьян достигает значительной
силы, хотя вырабатывается с трудом.
Работами М. А. Усиевича было показано
большое значение, которое имеет для выс-
шей нервной деятельности обезьян тип их
нервной системы. Этому вопросу посвящен
ряд исследований Л. Г. Воронина и его со-
трудников.
По отношению к факторам, вызывающим
срывы высшей нервной деятельности —
«экспериментальные неврозы»,— обезьяны
относительно выносливы. «Стереотипы» нерв-
ной деятельности легко переделываются:
обезьяны быстро приспосабливаются к из-
мененной обстановке опыта. Столкновение
процессов возбуждения и торможения, а
также их перенапряжение они переносят
сравнительно легко.
Интерес представляют исследования,
посвященные анализаторам (органам чувств)
обезьян. Как и человек, обезьяна обладает,
в отличие от других животных, относитель-
но слабым обонянием. В то же время зре-
ние играет в их деятельности исключитель-
но большую роль. Зрение обезьян (также
в отличие от других животных и аналогично
человеческому) — бинокулярное. Они хо-
рошо различают предметы на большом рас-
стоянии, улавливают выражение лица
работающего с ними сотрудника, реагиру-
ют на небольшие изменения в его одежде
(новый головной убор и пр.). Если у таких
животных, как собака, кошка, ориентиров-
ка в окружающей среде связана по преиму-
ществу с обонятельными, частично со слу-
ховыми рефлексами, то у обезьян преобладает
зрительная ориентировка. Большое значение
имеет для обезьян осязание, а также мускуль-
ные (так называемые «проприоцептивные»)
ощущения. «Давая в руки павианам (павиан
«сфинкс») и макакам новые, незнакомые
им предметы,—пишет А. Г. Иванов-Смолен-
«Северный» лабораторный корпус. Вдали
видна вольера
ский,—... нам приходилось наблюдать,
как животное в продолжение нескольких
минут, поворачивая предмет во все стороны,
его пристально и детально рассматривает
и ощупывает»1.
Интересны результаты проведенного на
протяжении последних лет изучения фи-
зиологической структуры двигательного
условного рефлекса. Было установлено, что
важными показателями условного двига-
тельного рефлекса являются форма, темп
и длительность движения. Торможение услов-
ного двигательного рефлекса прежде всего
сказывается на движении пальцев, затем
на движении всей конечности, далее тормо-
зится движение животного к рычагу, при-
1 А. Г. Иванов-Смоленский. Методика исследо-
вания условных рефлексов у человека, 1933,
стр. 47.
45
Г. Ю. МАЛ ИО
чем наблюдается замещение условного
рефлекса непосредственной реакцией на
кормушку, т. е. животное, вместо того
чтобы нажать на рычаг в ответ на условное
раздражение, подбегает прямо к кормушке.
Наконец, затормаживается условный реф-
лекс во всех своих звеньях. При этом могут
появиться «компенсаторные реакции» — ре-
акции замещения, свидетельствующие об
определенной степени напряжения тормоз-
ного процесса. Компенсаторные реакции
могут иметь совершенно противоположный
характер. Например, при развивающемся
торможении животное в ответ на положи-
тельный условный раздражитель уходит от
кормушки.
Новые данные были получены при ис-
следовании значения лобных долей коры
головного мозга для высшей нервной дея-
тельности. В частности, было установлено,
что повреждение оперативным путем лоб-
ных долей вызывает резкое нарушение про-
цесса внутреннего торможения, процесс
В камере условных рефлексов. Обезьяна, в ответ
на условный раздражитель, нажимает рычаг
Врач-офтальмолог исследует глазное дно
у «Василька»
возбуждения при этом приобретает нерав-
номерный взрывчатый характер и отличается
быстрой истощаемостыо.
В 1950 году в Лаборатории физиологии
и патологии высшей нервной деятельности
начата работа по изучению на обезьянах
патогенеза гипертонической болезни. В ос-
нову работы легли исследования сотруд-
ников Станции, показывающие, что обезья-
ны, как и человек, болеют гипертонической
болезнью, выражающейся в стойком повы-
шении кровяного давления и других болез-
ненных явлениях со стороны сердца, глаз-
ного дна и т. д. Одной из таких обезьян яв-
ляется «Василек» — павиан-гамадрил, 15 лет.
Это большой (более двух пудов весом) мощ-
ный самец. Повышенное кровяное давление
у него держится с 1949 года и равно: ма-
ксимальное 190—200, минимальное 110—120
миллиметров ртутного столба (нормальное
кровяное давление для этого вида и возра-
ста обезьян составляет: минимальное 80—
90, максимальное 125—135 миллиметров
ртутного столба).
Одним из основных факторов гиперто-
нии у обезьян, Как и у людей, являются не-
благоприятные воздействия на центральную
нервную систему — «сшибки» процессов воз-
буждения и торможения, перенапряжение
их.
Так, обезьяны, используемые в неприят-
ных для них опытах, чаще болеют гиперто-
нией («Василек» находится в хроническом
медицинском опыте с 1941 года).
46
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
При этом симптомы гипертонии чаще отме-
чаются у обезьян, содержащихся в клетках,
чем у обезьян, живущих в условиях относи-
тельной свободы — в вольерах. Последнее об-
стоятельство, повидимому, может быть ис-
пользовано и в терапевтических целях. Так,
у обезьяны «Веста», павиана-гамадрнла, сам-
ки 9 лет, живущей в клетке, на протяжении
всего 1949 года систематически отмечалось
стойкое повышение кровяного давления
(190—110 миллиметров ртутного столба).
В начале 1950 года обезьяна была переведе-
на из клетки в вольеру. В 1951 году были
установлены нормальные цифры кровяного
давления (135—85 миллиметров).
В последнее время в лаборатории ведет-
ся работа над экспериментальным воспроиз-
ведением у обезьян гипертонии.
В 1934 году на Станции, по инициативе
академика К. М. Быкова, была организо-
вана Лаборатория общей физиологии. С
этого времени в лаборатории, под руковод-
ством академика К. М. Быкова, профессо-
ром А. Д. Слонимом и его сотрудниками ведут-
ся исследования, выявляющие роль коры го-
ловного мозга в регуляции ряда физиологи-
ческих процессов в организме (обмен ве-
ществ и т. д.).
Обезьяны обладают, как и человек, суточ-
ной периодикой ряда физиологических функ-
ций (двигательная активность, температура,
обмен и другие процессы ночью снижаются,
днем — повышаются). Путем изменения
внешних условий (помещение обезьяны в
освещенную комнату ночью, в затемненную—
днем; кормление ночью, а не днем, и т. д.)
работникам лаборатории удалось этот су-
точный ритм изменить. В пределах одних
астрономических суток получен суточный
ритм с удлиненным или укороченным днем
и, наконец, двухфазные сутки: две «ночи» и
два «дня». В монографии академика К. М. Бы-
кова «Кора головного мозга и внутренние
органы» этим исследованиям посвящена
специальная глава. Однако, если павианы-
гамадрилы (обезьяна, ведущая наиболее
высокоорганизованную стадную жизнь) слы-
шат звуки, издаваемые членами стада, в
котором они раньше находились, то извра-
тить путем указанных искусственных меро-
приятий суточный ритм их физиологических
процессов уже не удается — температура,
двигательная активность, процессы обмена
соответствуют всем этим процессам у обезь-
ян, находящихся на свободе и ведущих се-
бя соответственно с естественным разделе-
нием суток. Таким образом, условно-реф-
лекторные закономерности оказываются
сильнее, чем безусловные раздражители,
непосредственно действующие на обезьяну.
У макаков-резусов и зеленых мартышек,
имеющих более низкую организацию стада,
звуки, издаваемые членами стада, такого
влияния на суточную периодику не
имеют.
Большой интерес для физиологии и ги-
гиены питания имеют исследования, пока-
зывающие зависимость «основного обмена»
от режима питания.
В 1951 году в лаборатории начаты рабо-
ты, посвященные физиологическому анализу
лечебного действия длительного сна.
В 1934 году по инициативе академика
Е. Н. Павловского была организована Ла-
«Василек» в рентгеновском кабинете
47
Г. 10. М А Л И С
боратория эпидемиологии и паразитологии,
в дальнейшем преобразованная в Лаборато-
рию инфекционной патологии. Лаборатория
ведет обширную работу по изучению этио-
логии, профилактики и лечения ряда забо-
леваний. Здесь изучались дифтерия, полио-
миэлит, ряд вирусных лихорадок, малярия,
туберкулез, кишечные инфекции, корь
и т. д.
Из работ последнего времени упомянем
весьма интересные исследования патогенеза
дизентерии. Под руководством профессоров
В. Д. Тимакова и В. Л. Троицкого впервые
в мире получена в экспериментальных усло-
виях дизентерия у обезьян (1951). Установ-
лено, что так называемое дизентерийное ба-
циллоносительство является одним из про-
явлений хронической дизентерии и требует,
следовательно, не только эпидемиологических
(охрана окружающих от бациллоносителя),
но и терапевтических (лечение самого бацил-
лоносителя) мероприятий; что антитела,
которые находятся в крови некоторых
обезьян (как и людей), не болевших дизен-
терией, в действительности появляются лишь
после скрытого заражения животного.
В 1951 году в лаборатории под руковод-
ством проф. П. Ф. Здродовского приступ-
лено к исследованию
роли условно-рефлек-
торных механизмов
в развитии иммуни-
тета.
С 1950 года на
Станции ведутся ра-
боты, посвященные
возможной роли ви-
русной инфекции в
этиологии шизофре-
нии—одной из наибо-
лее тяжелых душев-
ных болезней.
Многие препара-
ты, сейчас успешно
внедряемые в меди-
цинскую практику
для предупреждения
или лечения ряда
тяжелых заболева-
ний, явились резуль-
татом эксперимен-
тальной работы, про-
веденной предвари-
тельно на Сухумской
Шимпанзе «Лада»
медико-биологической станции. Так, при-
меняющиеся сейчас повсеместно способы
предупредительных прививок против столб-
няка, дифтерии были разработаны в Лабо-
ратории микробиологии Медико-биологиче-
ской станции Академии медицинских наук
СССР. Здесь же было проверено лечебное
действие ряда ценных антибиотиков: экмо-
лина, анстипина и др.
В Лаборатории экспериментальной онко-
логии, руководимой членом-корреспонден-
том Академии Наук СССР профессором
Н. Н. Петровым, разрабатываются вопро-
сы патогенеза злокачественных опухолей.
Именно в этой лаборатории впервые в мире
получены (после многих лет наблюдений)
экспериментальные злокачественные опухоли
у обезьяны.
В питомнике Станции обезьяны содержат-
ся на протяжении нескольких поколений,
все время находясь под внимательным вра-
чебным наблюдением. Это позволило ра-
ботникам лаборатории изучить спонтанные
злокачественные опухоли у обезьян. Лока-
лизуются эти опухоли так же, как и у
человека (рак молочной железы, почек, же-
лудка и т. д.).
В 1950 году в лаборатории начато изуче-
ние роли нервной
системы в патогенезе
злокачественных опу-
холей.
Работа Лаборато-
рии акклиматизации
обезьян тесно свя-
зана с существовани-
ем питомника обезь-
ян. Одним из ста-
рейших работников
Станции доктором
медицинских наук
П. В. Бочкаревым,
скончавшимся в
1943 году, и дру-
гими сотрудниками
этой лаборатории
разработаны вопросы
содержания, пита-
ния, размножения,
роста и развития
обезьян. Многолетнее
изучение биологии
обезьян различных
видов, содержащихся
48
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
Гамадрилы в вольере
в питомнике, позволило установить для каж-
дого из них возрастные нормы веса и разме-
ров тела, развития зубов и волосяного по-
крова, время полового созревания, сроки
беременности и лактации, потребности в
питательных веществах в различные периоды
жизни и т. д.
Исследованиями, посвященными морфо-
логической картине крови у обезьян, в
частности, количеству лейкоцитов, выясне-
на причина ошибок и противоречивостей,
имеющихся в работах зарубежных авторов.
Установлено, что это количество находится
в определенной зависимости от времени су-
ток, когда кровь берется для исследования.
Зависимость эта, невидимому, определяется
влияниями центральной нервной системы.
В условиях длительного сна суточная кри-
вая числа лейкоцитов имеет значительно
более устойчивый характер.
За 25 лет существования Станции ее
сотрудниками и прикомандированными к
ней научными работниками выполнено свы-
ше 600 научных работ, много докторских
и кандидатских диссертаций.
Помимо уже сформировавшихся ученых,
на Станции ежегодно работает много моло-
дежи — учащихся высших учебных заведе-
ний, проходящих здесь производственную
практику, аспирантов, работающих над дис-
сертациями.
Одним из важнейших отделов Медико-
биологпческой станции следует считать,
естественно, питомник обезьян. Человеко-
образных обезьян в питомнике в настоящее
время нет. В 1951 году в «яслях» для обезьян
воспитывалась годовалая «Лада», шимпанзе, в
дальнейшем переданная Институту физиоло-
гии Академии Наук СССР имени Павлова.
Все обезьяны питомника (павианы, гелады,
макаки и мартышки) относятся к семейству
низших узконосых, или мартышкообразных,
обезьян.
Павианы — крупные обезьяны, весом те-
ла до 32 килограммов. Самцы значительно
крупнее самок. В питомнике содержатся
павианы двух видов: павианы-гамадрилы и па-
вианы-анубисы. Гамадрилы живут бэлыпими
стадами, в связи с чем у них хорошо раз-
виты средства общения. Гелады — крупные,
но более грациозные, чем павианы, обезь-
яны. В Советском Союзе они имеются
только в питомнике Медико-биологической
станции. На груди и на шее у гелад распо-
лагается участок оголенной кожи, имеющий
форму песочных часов и окрашенный в крас-
новато-бурый цвет. Маленький участок та-
кой же кожи находится в паховой области.
Когда обезьяна возбуждена (ссора, драка),
оголенные участки кожи краснеют.
Гамадрилы водятся в Африке (Эфиопия,
Судан) и в Малой Азии (Аравия). Гелады —
в Эфиопии, Судане. Анубисы — в Эфиопии,
на Гвинейском побережье Африки.
Макаки значительно меньше павианов.
Вес взрослых самцов не превышает 16 ки-
лограммов. Род макаков насчитывает
большое число видов. Водятся макаки в
Зеленая мартышка в вольере
4 природа, К» 3
49
Г. Ю. М А Л И С
В клинике обезьян
Южной Азии (Индия, Вьетнам, Южный
Китай, острова Борнео, Суматра и др.).
Один вид макаков распространен в Европе,
в районе Гибралтара (магот).
В питомнике содержатся макаки несколь-
ких видов: макаки-резусы, макаки яван-
ские, макаки свинохвостые, или лапундеры.
Из всех макаков лапундеры являются един-
ственными, которые поддаются приручению
и приносят человеку некоторую пользу.
На родине (острова Борнео и Суматра, по-
луостров Малакка) их приучают сбрасывать
плоды с высоких кокосовых пальм.
Наиболее выносливы к условиям Суху-
ми макаки-резусы.
Обращает на себя внимание богатая ми-
мика макаков — пристальные взгляды и
угрожающие гримасы, которыми они пуга-
ют противника. Нужно отметить, что мимика
и выразительные движения (угрозы, ласки
и т. п.) у обезьян вообще значительно луч-
ше выражены, чем у других животных. Ма-
каки очень агрессивны.
Зеленые мартышки — небольшие, под-
вижные, изящные обезьяны. Вес 3—5 ки-
лограммов, водятся в Африке, в частности,
в Эфиопии. Мартышки — настоящие дре-
весные жители. С исключительной ловко-
стью они прыгают с дерева на дерево, сбе-
гают вниз головой по отвесным стволам.
Обезьяны питомника живут в специаль-
но выстроенных домах и вольерах — боль-
ших (до 0,75 га) огороженных участках пар-
ка. В питомнике имеются вольеры двух ти-
пов: сетчатые и железо-бетонные. В сетча-
тых вольерах стены сделаны из проволочных
сеток, натянутых на столбы. Верх волье-
ра либо покрывается такой же проволочной
сеткой, либо же остается открытым. В по-
следнем случае верхний край стен изнутри
обшивается сплошной лентой из кровельного
железа. Гладкие железные листы мешают
обезьянам подняться на верх стены и выйти
за пределы вольеры. Железо-бетонные воль-
еры ограждены высокими (до 5—6 метров)
гладкими стенами, по которым обезьяны
не могут взобраться наверх. Часть обезьян
(макаки-резусы, павианы-гамадрилы) жи-
вет г вольерах круглый год, часть (макаки-
лапундеры и яванские, зеленые мартышки)
зимой переводится в теплые помещения. Все
вольеры снабжены деревянными домиками,
где обезьяны могут укрыться во время дож-
дя, при похолодании.
В вольерах обезьяны живут в условиях
полной свободы. Это позволило сделать ряд
интересных наблюдений над их поведением.
В каждом стаде обезьян имеется вожак.
Пример вожака обязателен для всех осталь-
ных членов стада. Если зимой, в холодную
погоду вожак выходит гулять на СВеЖИЙ
воздух, все стадо покорно следует за ним.
В случае ссоры или драки обиженная обезья-
на обращается к нему за помощью. За на-
рушение установленного распорядка стад-
ной жизни виновный жестоко наказывается
вожаком. В том случае, если стадо представ-
ляет собой семью (один самец и 5—6 самок),
в нем сохраняются те же взаимоотношения.
При раздаче пищи первым приступает- к ней
самец, за ним 1—2 «приближенные» (поль-
зующиеся его наибольшим вниманием)
самки. Остальные усаживаются вокруг и
могут приступить к еде только после того,
50
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
как первые насытились, отобрав себе самые
лакомые куски.
Нужно отметить, что иногда обезьянам
удается ускользнуть из обезьяньего дома
или из вольеры. Они не покидают террито-
рии питомника и до поимки резвятся непо-
далеку от дома или вольеры, откуда ушли.
Взобравшись на фруктовое дерево, обезья-
ны значительно больше портят фруктов
(разбрасывают их, ломают ветки и пр.),
чем съедают. Глядя на них, нетрудно понять,
почему на родине, в Африке, их очень но
любят крестьяне, на поля и сады которых
обезьяны часто совершают набеги.
Уход животных за пределы питомника
отмечается исключительно редко. В этих
случаях окрестное население, знакомое с
задачами питомника, оповещает Станцию
о появлении бежавшей обезьяны. В указан-
ное место (обычно фруктовый сад) выезжает
группа работников питомника и при помо-
щи клеток-ловушек ловит беглянку.
В настоящее время в питомнике находит-
ся несколько сот обезьян. В первые годы
работы питомника в него было привезено
несколько партий, закупленных за грани-
цей. Вследствие недобросовестного отноше-
ния иностранных фирм к делу поставки обезь-
ян и варварского содержания их в дороге
в места сбыта многие из привезенных жи-
вотных оказывались больными. В дальней-
шем питомник пополнялся за счет естествен-
ного прироста поголовья. Лишь в 1948 году
- профессором Л. Г. Ворониным была привезена
из Эфиопии партия обезьян. Большинство обе-
зьян, находящихся сейчас в питомнике, ро-
дилось в Сухуми. Уже имеются обезьяны
пятого поколения. Количество вновь рождаю-
щихся составляет ежегодно 15—20 процентов.
С каждым новым поколением обезьяны стано-
вятся все более выносливыми к холодному
времени года, лишний раз подтверждая
правильность учения Мичурина — Лы-
сенко.
Зиму 1949/50 года, исключительно хо-
лодную (морозы доходили до небывалой для
Сухуми цифры.— 12°, некоторые субтро-
пические растения не выдержали мороза
и погибли), павианы и макаки-резусы, ро-
дившиеся и выросшие в Сухуми и жившие в
вольерах, перенесли очень хорошо.
Таким образом, проблему акклиматиза-
ции обезьян в условиях нашей страны мож-
но считать разрешенной.
В «яслях» для обезьян
Большой заслугой работников питомни-
ка является хорошо организованная «по-
дача обезьян» на опыты. Обезьяна — дикое
животное, с большим трудом поддающее-
ся приручению. К тому же медицинские
опыты в большинстве случаев связаны с те-
ми или иными неприятными для подопыт-
ного животного ощущениями (уколы при
инъекциях и пр.). Естественно, что обезья-
ны оказывают отчаянное сопротивление при
«подаче» их на опыты (за исключением фи-
зиологических, к которым они обычно привы-
кают). Количество таких «подач» на опыты
очень велико. Работники питомника,
несмотря на все трудности, всегда осущест-
вляют «подачу обезьян» в точно указанный
срок. Для этого обезьяна переводится из
того помещения, в котором она находилась,
в переносную клетку, а из нее — в специ-
альную «прижимную» клетку, откуда уже
извлекается двумя-тремя сотрудниками пи-
4*
51
Г. Ю. М А Л И С
томника, умело ограничивающими ее дви-
жения в момент врачебных мероприятий.
Для того чтобы показать, как велик объ-
ем работы, проводимый в этой области пи-
томником, отметим, что в 1950 году обезья-
ны для клинического их обследования и для
научных опытов «подавались» около 14 ты-
сяч раз.
Успешной работой питомник обезьян в
значительной мере обязан работе клини-
ческого отдела Станции. Клинический отдел
проводит систематическое изучение состоя-
ния здоровья обезьян, лечение и профилак-
тику спонтанно возникающих болезней.
Все обезьяны находятся под тщательным
врачебным наблюдением. На каждую обезья-
ну в день ее рождения заводится «личное
дело», в котором фиксируются результа-
ты врачебных осмотров, данные лаборатор-
ных исследований, эксперименты, которым
подвергается обезьяна, и т. д. Обезьян си-
стематически осматривают врачи клиники, а
при необходимости — вызываемые для это-
го консультанты (акушеры-гинекологи —
в случае затяжных или осложненных родов,
хирурги — для проведения сложных опе-
раций, врачи-стоматологи — при заболе-
вании зубов и проч.).
В лабораториях и кабинетах клиники
проводятся необходимые дополнительные ис-
следования обезьян (анализы крови, мочи,
кала, рентгенологическое исследование и
проч.). В последнее время организованы
электрокардиографические исследования. Хи-
рургическая помощь (при покусах, незна-
чительных травмах) осуществляется в пе-
ревязочной, более сложные хирургические
операции — в операционной, оборудован-
ной в соответствии со всеми требованиями
современной хирургии. Заболевшая обезья-
на помещается в изолятор. Клиника обес-
печена всеми видами терапии, и больная
обезьяна немедленно по назначению врача
получает соответствующие лекарства или
иной вид лечения (диэта, физиотерапия
И т. д.).
Большие успехи достигнуты клиникой
в борьбе с заболеванием, наиболее часто
поражающим обезьян в неволе,— туберку-
лезом. Все сотрудники Станции периоди-
чески проходят тщательный медицинский
осмотр с рентгенологическим контролем.
При подозрении на заболевание туберку-
лезом работник, во избежание заражения
обезьян, отстраняется от работы в питом-
нике. Большое профилактическое значение
имеют упомянутые систематические вра-
чебные осмотры обезьян, дополняемые пе-
риодическими взвешиваниями, измерения-
ми температуры, рентгеноскопией органов
грудной клетки, туберкулиновыми пробами,
исследованиями крови и т. д.
Много внимания работники клиники и Ла-
боратории инфекционной патологии уделяют
раннему распознаванию туберкулеза. Обе-
зьяны, у которых можно предположить на-
чало туберкулезного процесса, немедленно
изолируются и подвергаются специальным
методам лечения. С 1938 года обезьяны еже-
годно (до достижения половой зрелости),
в целях профилактики туберкулеза, под-
вергаются иммунизации вакциной БЦЖ.
Врачи клиники обезьян вместе с работ-
никами Лаборатории инфекционной пато-
логии систематически ведут работу по про-
филактике дизентерии, от которой в первые
годы существования питомника погибало
большое число обезьян. Все обезьяны перио-
дически исследуются на дизентерийное ба-
циллоносительство, своевременно, в слу-
чае нужды, изолируются и подвергаются
соответствующему лечению.
Смертность обезьян в питомнике, в пер-
вые годы его существования достигавшая
значительных размеров, сейчас очень не-
велика — в несколько раз ниже рождае-
мости.
Предельный возраст, до которого дожи-
вает обезьяна в неволе, установить трудно.
По литературным данным, он доходит до
30—40 лет.
Очень большое внимание уделяется вра-
чами клиники проблемам питания обезьян.
В результате многолетних наблюдений и
работ, проведенных в этой области сотруд-
никами Станции в лабораториях биологии,
физиологии, биохимии, выработаны опре-
деленные нормы питания.
У обезьян хорошо развит ориентировоч-
ный или исследовательский рефлекс. Они
с большим интересом принимают новый вид
пищи — внимательно рассматривают, ощу-
пывают его, охотно пробуют. Вместе с тем
любой самый вкусный корм быстро при-
едается, если обезьяны получают его слиш-
ком часто. Поэтому при составлении кормо-
вого рациона приходится всемерно его раз-
нообразить. Мяса обезьяны, как правило,
52
СУХУМСКАЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
не едят. Список продуктов, которые им да-
ются, превышает 40 названий. Сюда входят
самые разнообразные фрукты, ягоды (клуб-
ника), овощи, зелень (щавель, клевер, ли-
стья акации и пр.), арбузы, дыни, орехи,
разнообразные каши, фруктовые компоты,
молоко, сахар и сливочное масло (в кашах),
яйца, белый хлеб, печенье и многое другое.
Для предупреждения тетании (судорожные
припадки на почве недостаточности в ор-
ганизме кальция) и рахита к пище систе-
матически прибавляется некоторое количе-
ство мела. Пищу обезьяны получают триж-
ды в день: в 8 часов утра, в 13 часов, в 17
часов. Подростки, а также обезьяны, пе-
ренесшие какое-либо заболевание, беремен-
ные и кормящие самки получают усиленное
питание.
Прямым показателем успеха акклимати-
зации диких животных является успешное
их размножение. Половая зрелость у обезь-
ян наступает: у самцов на четвертом-пятом,
у самок на третьем-четвертом году жизни.
Беременность продолжается около 6 месяцев.
Обычно беременность протекает и заканчи-
вается благополучно. Все же имеют место
аборты, мертворождения, осложненные роды.
При патологических родах применяется аку-
шерское, а если нужно — оперативное вме-
шательство (вплоть до кесарева сечения).
Роды обычно происходят ночью. Повидимо-
му, дневное повышение активности коры
головного мозга приводит к затормажива-
нию деятельности внутренних органов. Как
правило, обезьяны рождают одного детены-
ша. За все время существования питомника
только два раза были отмечены случаи рож-
дения двойни.
Новорожденные обезьяны, матери кото-
рых недостаточно хорошо обращаются с
ними или не могут по состоянию здоровья
их кормить, а также молодые обезьяны, ко-
торых нужно отлучить от матери в экспери-
ментальных целях, помещаются в так на-
зываемые «ясли», где они вскармливаются
искусственно («рожком») при помощи молоч-
ных смесей. В Сухумском питомнике «яс-
ли» впервые были организованы в 1938 году.
За рубежом (Флоридский питомник) наб-
людения над детенышами обезьян, отлу-
ченными от матери, были организованы толь-
ко в 1940 году.
Сотрудниками «ясель» много труда было
потрачено на разработку вопросов питания
детенышей и создания для них необходи-
мых температурных условий (у новорожден-
ных обезьян способность к терморегуля-
ции так же слаба, как и у детей), нормаль-
ного санитарно-гигиенического режима. Со-
держание в «яслях» детенышей, начиная
с первых дней их жизни, позволило провести
ряд ценных исследований, посвященных
эволюции высшей нервной деятельности
обезьян — развитию органов чувств, фор-
мированию безусловно-рефлекторной дея-
тельности, образованию первых условных
связей.
Помимо обезьян, работники Медико-
биологической станции располагают для
своих опытов и другими эксперименталь-
ными животными — собаками, кроликами,
морскими свинками, белыми мышами и кры-
сами и т. д. Они в большом количестве со-
держатся в специальном виварии.
* * *
Интерес к науке у трудящихся Совет-
ского Союза очень велик. Медико-биоло-
гическую станцию ежегодно посещают не-
сколько десятков тысяч человек, знакомя-
щихся с научными достижениями Станции,
с питомником обезьян. Часто посещают
Станцию и иностранные делегации, пред-
ставители народно-демократических рес-
публик. Наши зарубежные гости в своих от-
зывах неизменно подчеркивают, что на при-
мере этой единственной в мире Станции они
убеждаются, какую заботу проявляет социали-
стическая страна о процветании науки i а
благо трудящихся.
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ
С. Б. Гуревич, В. Г. Панченко
★
При изучении электрических и магнит-
ных явлений легко заметить некоторое сход-
ство между поведением диэлектрика в элект-
рическом поле и магнетика — в магнитном
поле. В обоих случаях наблюдается вза-
имодействие между полем и внесенным в
него телом: в электрическом поле — поля-
ризация диэлектрика, в магнитном — на-
магничивание магнетика, которые сопровож-
даются изменением и самых полей1.
В отношении магнитных свойств, как
известно, тела разделяются на три класса:
парамагнитные, диамагнитные и ферромаг-
нитные. Первый из этих классов составля-
ют вещества, которые намагничиваются по
направлению поля. При этом наблюдается
прямая пропорциональность между намаг-
ничиванием и напряженностью поля, на-
рушающаяся лишь при весьма больших зна-
чениях последней. Второй класс (диамагне-
тиков) составляют вещества, которые на-
1 Поляризацией диэлектрика называется явле-
ние, состоящее в том, что под воздействием внеш-
него электрического поля носители разноименных
зарядов, из которых состоит диэлектрик, несколько
смещаются в противоположные стороны. В резуль-
тате этого весь диэлектрик приобретает некоторый
электрический момент. Электрический момент еди-
ницы объема диэлектрика и является мерой поля-
ризации. В некоторых случаях (см. ниже, стр. 55)
поляризация может возникнуть самопроизвольно
и при отсутствии внешнего электрического поля.
Такая самовозникающая поляризация называется
спонтанной.
магничиваются в направлении, противопо-
ложном направлению поля. Третий класс
(ферромагнетиков) составляют сравнительно
немногие вещества, например, железо, ни-
кель, кобальт и некоторые сплавы. Тем не
менее эти вещества, благодаря своеобразию
магнитных свойств, имеют весьма важное
практическое значение.
Особенностью ферромагнетиков прежде
всего является то, что даже в слабых полях
не наблюдается линейной зависимости меж-
ду намагничением и напряженностью маг-
нитного поля. Кроме того, им свойственны
постоянное намагничение и гистерезис.
«Постоянное» или остаточное намагничение
при соблюдении известных условий сохра-
няется в ферромагнетике сколь угодно
долгое время после прекращения действия
внешнего поля. Этим свойством, как
известно, обладают постоянные магниты.
Гистерезис наблюдается в процессе пере-
магничения ферромагнетика. Особенностью
ферромагнетиков является еще и то, что
величина их магнитной проницаемости р.
при известных значениях напряженности
—>
Н аномально велика по сравнению с ее
значением для пара и диамагнитных тел.
Она может достигать 100 тысяч единиц, тог-
да как ее значение у пара и диамагнетиков
соответственно немногим более или немногим
менее единицы. Наконец, для каждого фер-
ромагнетика характерно существование осо-
54
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ
бого значения температуры, называемой
точкой Кюри, выше которой ферромагнит-
ные свойства исчезают и их носитель превра-
щается в обыкновенный парамагнетик.
Продолжая формальную аналогию между
явлениями, которые наблюдаются в диэлект-
риках, внесенных в электрическое поле, и в
магнетиках, внесенных в магнитное поле,
можно было бы ожидать, что и среди диэлект-
риков возможно существование веществ с
аномальными диэлектрическими свойства-
ми, аналогичными ферромагнитным. Дол-
гое время такой класс диэлектриков не был из-
вестен. Только в конце XIX века были обнару-
жены аномальные диэлектрические свойства.
Основательное же исследование этих свойств
на сегнетовой соли (NaKC4H4Oe-4H2O)
и ее смешанных кристаллах были прове-
дены советскими физиками И. В. Курчато-
вым, П. П. Кобеко и другими в 1930—
1934 годах. Вещества, обладающие аномаль-
ными диэлектрическими свойствами, стали
называться сегнетоэлектриками.
В 1935—1938 годах была открыта еще
одна группа сегнетоэлектриков — фосфаты
и арсенаты калия (КН2РО4, KD2PO4,
КН2 AsO4), у которых сегнетоэлектрические
свойства наблюдаются только при низких
температурах (в основном в области темпе-
ратур жидкого воздуха).
В 1944 году членом-корреспондентом
Академии Наук СССР Б. М. Вулом и
И. М. Гольдман при исследовании диэлек-
трических свойств титанатов металлов II
группы таблицы Менделеева был открыт
практически наиболее важный сегнетоэлек-
трик — титанат бария (ВаТЮ3).
В 1949 году было сообщено об открытии
новых сегнетоэлектриков того же типа, что
и титанат бария: ниобатов натрия и калия
(NaNbO3 и KNbO3), танталатов натрия, ка-
лия и лития (NaTaO3, КТаО3 и LiTaO3) и
некоторых других. В 1950 году советским
физиком Г. А. Смоленским было сообщено об
открытии еще новых сегнетоэлектриков: ти-
таната кадмия (CdTiO3), титаната свинца
(РЬТЮ3), цирконата свинца (PbZrO3), а
также твердых растворов CdTiO3 — PbTiO3
и SrTiO3 — PbTiO3, по структуре близких
к титанату бария.
Число веществ, у которых обнаружены
сегнетоэлектрические свойства, постоянно
увеличивается, а вместе с тем возрастает и
интерес к ним. Несомненно, что в недалеком
будущем сегнетоэлектрики займут по свое-
му значению такое же место среди диэлект-
риков, какое занимают ферромагнитные те-
ла среди магнетиков.
Перейдем теперь к рассмотрению общих
свойств, характерных для сегнетоэлектри-
ков. Чем отличаются вещества этого класса
от других диэлектриков? Что следует пони-
мать под сегнетоэлектричеством?
Перечислим и рассмотрим более под-
робно основные свойства сегнетоэлектри-
ков.
1.	В определенной области температур
сегнетоэлектрики обладают спонтанной по-
ляризацией, т. е. поляризацией самопроиз-
вольной, существующей независимо от внеш-
него поля.
Однако в обычных условиях она внешне
не проявляется. Это объясняется тем, что
обычно кристалл разбивается на отдельные
области (домены), поляризованные в разных
направлениях (схематически изображено на
рис. 1), и в целом электрически нейтра-
лен. Такое состояние кристалла энер-
гетически наиболее выгодно, и поэтому
является наиболее устойчивым. Все же при
некоторых специально создаваемых услови-
ях удается получить однодоменные кристал-
лы, т. е. кристаллы, состоящие целиком
Рис. 1. Схема-
тическое пред-
ставление рас-
падения кри-
сталла сегне-
тоэлектрика на
домены
из одного домена.
В таком кристалле спонтанная поляриза-
ция одинаково направлена во всех его ча-
стях. Но и в этом случае она также внешне не
проявляется. Это объясняется тем, что поле
спонтанной поляризации вызывает в крис-
талле ток, который создает
свободные заряды на поверх-
ности кристалла. Одновре-
менно с этим происходит осе-
дание на поверхности крис-
талла свободных ионов из
воздуха. Эти процессы про-
должаются до тех пор, пока
накопившиеся на поверхности
кристалла заряды не создадут
встречного поля, компенси-
рующего поле спонтанной
поляризации.
Однако отсутствие ре-
зультирующего электриче-
ского момента у образцов, об-
ладающих спонтанной поля-
ризацией, не препятствует
обнаружению последней.
55
С. Б. ГУРЕВИЧ, В. Г. ПАНЧЕНКО
Рис. 2. Зависимость диэлектрической проницаемости
сегнетовой соли от температуры в слабых полях
Рис. 3. Зависимость диэлектрической проницаемости
титаната бария от температуры
Как известно, у некоторых кристаллов,
и в том числе у сегнетоэлектриков, при изме-
нении температуры на противоположных
гранях в определенном направлении по-
являются разноименные заряды. Это явле-
ние, называемое пироэлектричеством, свя-
зано с изменением спонтанной поляризации,
существующей внутри этого рода диэлект-
риков. Опыты с пироэлектрическим эффектом
и позволяют, наряду с другими опытами,
обнаружить наличие спонтанной поляриза-
ции.
2.	У сегнетоэлектриков существует гра-
ница между двумя областями температур, в
пределах которых сегнетоэлектрик облада-
ет существенно различными диэлектриче-
скими свойствами (температура, соответ-
ствующая этой границе, называется темпера-
турой Кюри, или точкой Кюри). Следует тут
же заметить, что для сегнетовой соли имеет-
ся не одна, а две точки Кюри. Спонтанная
поляризация имеет место в области темпера-
тур ниже точки Кюри или, как в случае
сегнетовой соли, в интервале температур
между верхней и нижней точками. Учиты-
вая, что спонтанная поляризация в сегне-
тоэлектриках является одним из характер-
нейших свойств, точку Кюри для них можно
определить как точку исчезновения спонтан-
ной поляризации.
Одновременно в этой точке скачкообраз-
но изменяется и целый ряд других свойств
(например, теплоемкость, коэффициент теп-
лового расширения, сжимаемость). Точка
Кюри различна у разных сегнетоэлектри-
ков, и, как видно из табл. 1, для одних из
них (в основном для арсенатов и фосфатов
калия) лежит в области низких температур,
Таблица 1
Вещество
Температура
Кюри
в градусах
Сегнетова соль . . _ .  .......
а) верхняя точка ......
б) нижняя точка...........
Фосфат калия....................
Арсенат калия...................
Титанат бария...................
Титанат кадмия..................
Титанат свинца .................
Цирконат свинца ................
Танталат натрия '. . •..........
+ 24
— 18
—151
—177
+ 120
—220
+530
+252
+475
56
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ
для других — в области температур, выше
комнатных.
3.	В широком интервале значений на-
пряженности поля наблюдаются аномально
большие значения диэлектрической прони-
цаемости сегнетоэлектриков. Это видно, на-
пример, из табл. 2, в которой приведены зна-
чения диэлектрической проницаемости для
некоторых сегнетоэлектриков, полученные в
условиях, указанных в таблице.
Таблица 2
Вещество	Диэлект- рическая проницае- мость	Условия измерения		
		темпе- ратура в °C	напря- женность поля	частота иэмене- 1 пин поля1 в ГЦ
Сегнетова соль	10 000)	+ 20	200 v/cm	50
Фосфат калия	190 00Э/ 30 000	—177	200 v/cm	800
Арсенат калия	30 000	—151	200 v/см	800
Титанат бария	8 000	+22	10 kv/см	50
Цирконэт свинца	330	+ 284	10—20v/cm	10’
Особенно большие значения диэлектри-
ческой проницаемости наблюдаются вблизи
точек Кюри. Это видно из наблюдений
изменения этой величины с температурой.
Такое изменение показывает, например, кри-
вая рис. 2, полученная И. и Б. Курчатовы-
ми для сегнетовой соли в слабых перемен-
ных полях (частота 50 герц). Точкам
Кюри ( + 24° и —18°) соответствуют два ярко
выраженных максимума.
Зависимость диэлектрической проницае-
мости титаната бария от температуры ис-
следовалась в малых полях Б. М. Вулом, а
также Р. Е. Авербух и М. С. Косманом и
др. Б. М. Вул производил измерения в
пределах температур от 2 до 473°К. Как
показывает кривая рис. 3, максимальное
значение диэлектрической проницаемости
(6000—7000 единиц) имеет место также вбли-
зи точки Кюри.
Для фосфатов и арсенатов калия, у кото-
рых, как уже указывалось, известна одна
точка Кюри, лежащая в области отрицатель-
ных температур шкалы Цельсия, тоже на-
блюдается резкое увеличение диэлект-
рической проницаемости вблизи точки
Кюри.]
Рис. 4. Зависимость диэлектрической проницае-
мости цирконата свинца от температуры
На рис. 4 представлена зависимость ди-
электрической проницаемости е от темпера-
туры, полученная Г. А. Смоленским для
цирконата свинца.
4.	Вблизи точки Кюри, по обе стороны
от нее, для сегнетоэлектриков справедлив
так называемый закон Кюри — Вейсса, уста-
ната бария вблизи точки Кюри
57
С. Б. ГУРЕВИЧ, В. Г. ПАНЧЕНКО
Рис. в. Зависимость диэлектрической проницаемости
от напряженности поля для сегнетовой соли
навливающий обратную пропорциональность
между диэлектрической проницаемостью и
разностью температур (Г — 8), где Т — на-
блюдаемая температура, 6 — температура
Кюри. Таким образом,
е(Т’-б) = К,
где К — постоянная, причем К^>0 при Т^>Ь,
К<0 при Т-с^в. Отсюда следует, что вели-
1
чина у пропорциональна разности темпера-
тур (Т — 8). Последнее подтверждается на
опыте. Это показывает, например, рис. 5,
1
где полученные значения — для титаната
бария при температурах выше и ниже точки
Кюри хорошо укладываются на отрезках
прямых.
5.	В области спонтанной поляризации
(между точками Кюри) у сегнетовой соли и
ниже точки Кюри у других сегнетоэлектри-
ков имеет место нелинейная зависимость
между диэлектрической проницаемостью (е)
и напряженностью поля (Е) и гистерезис.
Характер зависимости е от Е показы-
вает, например, кривая рис. 6, полученная
И. В. Курчатовым и П. П. Кобеко при
комнатной температуре для сегнетовой со-
ли. С ростом напряженности от 200 до
4000 v/см диэлектрическая проницаемость
здесь падает приблизительно от 10 000 до
2000 единиц. Измерения этой зависимости
для титаната бария, произведенные при
различных температурах Б. М. Вулом и
И. М. Гольдман, иллюстрируют кривые
рис. 7. Здесь наблюдается почти одина-
ковый ход зависимости при температурах
+22° и —183°С, с той только разницей,
что после насыщения при температуре
—185° С не обнаружено уменьшения диэлект-
рической проницаемости, заметного на пер-
вой кривой.
У сегнетоэлектриков, при достаточно боль-
шой напряженности электрического поля,
наблюдается гистерезис зависимости по-
ляризации от напряженности поля. Элект-
рический гистерезис у сегнетоэлектриков ана-
логичен магнитному гистерезису у феррома-
гнетиков.
Представим себе, что на сегнетоэлектрик
действует поле, которое может изменяться
по величине и по’направлению, и посмотрим,
как будет следовать за этими изменениями
поляризация. В самом начале процесса, т. е.
при первом изменении поля от нуля в сто-
рону положительных значений (рис. 8),
возрастание поляризации показывает кри-
вая оа. Точка а соответствует насыщению,
которое наступает при некотором значении
напряженности поля. Если теперь мы будем
уменьшать напряженность, то последует и
уменьшение поляризации. Однако послед-
няя убывает уже не по кривой ао, как мож-
но было бы ожидать, а по кривой ab, так что
каждому значению напряженности поля
соответствует не прежнее значение поля-
ризации, а некоторое большее значение. При
Рис. t. Зависимость диэлектрической проницаемости
титаната бария от напряженности поля при разных
температурах
58
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ
Рис. 8. Петля гистерезиса
зависимости поляризации от
напряженности поля
напряженности по-
ля, равной нулю,
поляризация не
исчезает; сохра-
няется остаточная
поляризация, из-
меряемая отрез-
ком оЬ. Ее исчез-
новение происхо-
дит лишь в резуль-
тате действия по-
ля обратного на-
правления. Необходимая для этого величина
напряженности выражена отрезком ос.
Дальнейшее возрастание поля в сторону
отрицательных значений вызывает и поля-
ризацию противоположного знака до на-
сыщения.
Обратное изменение напряженности по-
ля от отрицательных значений к положитель-
ным влечет за собою изменение поляриза-
ции по кривой а161с1а. Получается, таким об-
разом, замкнутая кривая — петля гисте-
резиса.
При исследовании сегнетовой соли и
близких к ней по строению кристаллов было
установлено, что явление гистерезиса на-
блюдается лишь при полях, больших некото-
рого ‘определенного значения для данного
вещества при данной температуре. Если сег-
нетоэлектрик подвергается действию поля
меньшей напряженности, то при перемене
направления поля изменение поляризации
происходит по той же кривой, и петля гис-
терезиса не получается.
Для сегнетовой соли критическое зна-
чение напряженности поля не превышает
10—15 v/см, а у близких к ней по строению
кристаллов доходит до 2000—3000 v/см. Эти
области сильно изменяются в зависимости
от температуры и совсем исчезают в точках
Кюри.
Гистерезис титаната бария, обнаружен-
ный Б. М. Вулом, наблюдался в полях
порядка 1 kv/см и больше как при комнат-
ных температурах, так и при температуре
жидкого воздуха (—185°С).
6.	Переход через точку Кюри в сегне-
тоэлектриках сопровождается скачкообраз-
ным изменением теплоемкости. Это видно для
титаната бария на графике рис. 9. Такого же
рода изменение теплоемкости наблюдалось
и у сегнетовой соли вблизи верхней точки
Кюри.
7.	При температурах ниже точки Кюри воз-
никает связанная со спонтанной поляризацией
электрострикционная деформация сегнетоэлек-
трика.
При этом продольная электрострикция,
направление которой совпадает с направле-
нием спонтанной поляризации (например,
растяжение), сопровождается противоположной
по знаку поперечной электрострикцией (напри-
мер, сжатием). Кроме того, может иметь
место и объемная электрострикция. Большая
заслуга в исследовании этого проявления
сегнетоэлектрических свойств принадлежит
Г. А. Смоленскому.
8.	В области спонтанной поляризации,
т. е. между точками Кюри, в случае сегнето-
вой соли, и ниже точки Кюри, в случае дру-
гих сегнетоэлектриков, поляризация под
действием внешнего поля устанавливается
скачкообразно и при плавном возрастании
поля.
9.	Сегнетоэлектрики являются также и
пьезоэлектриками. Сущность пьезоэффекта
состоит в том, что на гранях кристалла при
его механической деформации (например,
при сжатии или растяжении) появляются
электрические заряды.
кал
Рис. 9. Зависимость теплоемкости Ср от температуры
для титаната бария вблизи точки Кюри
59
С. Б. ГУРЕВИЧ, В, Г. ПАНЧЕНКО
Исследования пьезоэффекта в некоторых
кристаллах, близких по строению к сегне-
товой соли, проведенные М. Еремеевым и
Б. Курчатовым, обнаружили пьезогисте-
резис, подобный гистерезису, который на-
блюдается и при поляризации электрическим
полем.
Поликристаллические образцы титаната
бария, в отличие от монокристаллов, без
предварительной поляризации в постоян-
ном поле пьезоэффектом не обладают. Если
же образец сначала подвергается действию
постоянного поля, то пьезоэффект имеет
место. Величина пьезоэффекта в данном слу-
чае зависит как от напряженности, так и
от длительности действия поляризующего
постоянного поля. С прекращением дейст-
вия этого поля величина пьезоэффекта па-
дает до некоторого постоянного значения,
которое в дальнейшем сохраняется неизмен-
ным.
Мы здесь остановились лишь на главней-
ших свойствах сегнетоэлектриков и дале-
ко не исчерпывающим образом. Полное опи-
сание свойств этих веществ, равно как и
рассмотрение всех работ, посвященных сег-
нетоэлектрикам, не может быть сделано в
рамках настоящей статьи.
При знакомстве с замечательными свой-
ствами сегнетоэлектриков возникают вопро-
сы: чем обусловлены эти свойства и какова
природа сегнетоэлектрических явлений?
В настоящее время на эти вопросы физи-
ка еще не может дать исчерпывающего от-
вета. Однако в результате большого числа
экспериментальных и теоретических работ,
появившихся в последние годы, наши пред-
ставления о механизме сегнетоэлектриче-
ских явлений становятся более определенны-
ми. Решающую роль в выяснении этого ме-
ханизма сыграли работы советских физи-
ков И. В. Курчатова, П. П. Кобеко,
Б. М. Вула, В. Л. Гинзбурга, Г. А. Смолен-
ского и других.
Первая теория, объясняющая «аномаль-
ные» свойства сегнетовой соли, бь!ла пред-
ложена И. В. Курчатовым. Он исходил из
предположения о наличии в сегнетовой соли
свободных диполей, ориентируемых некото-
рым внутренним полем.
Ориентация этих диполей в одном на-
правлении (согласно И. В. Курчатову) и явля-
лась причиной возникновения спонтанной
поляризации.
Сделанные предположения давали воз-
можность качественно описать диэлектри-
ческие свойства сегнетовой соли, в частно-
сти, они позволили получить закон Кюри —
Вейсса.
Вводя представление о зависимости кон-
центрации диполей от температуры, мож-
но было объяснить наличие двух точек Кю-
ри и т. д. Однако наличие «свободных» ди-
полей не было подтверждено дальнейшими
исследованиями.
Все же, несмотря на это, теория И. В. Кур-
чатова сыграла серьезную положительную
роль.
После теории И. В. Курчатова рядом авто-
ров были предложены теории, претендующие
на объяснение специфических свойств сег-
нетовой соли. Однако все они страдали ря-
дом серьезных недостатков, благодаря че-
му и были оставлены. Лишь в 1945 году со-
ветскому физику В. Л. Гинзбургу удалось
создать удовлетворительную теорию.
Теория сегнетоэлектрических явлений,
данная В. Л. Гинзбургом, является чисто
термодинамической и оперирует с общими
энергетическими закономерностями, имею-
щими место при изменении строения кристал-
ла. Как уже указывалось, ниже точки Кю-
ри в сегнетоэлектрике существует спонтан-
ная поляризация, исчезающая при темпера-
турах, превышающих температуру Кюри.
Таким образом, изменение строения кри-
сталла при переходе через точку Кюри свя-
зано с появлением спонтанной поляриза-
ции.
Рассматривая выражение термодинами-
ческого потенциала1 вблизи точки Кюри и
пользуясь обычными термодинамическими
преобразованиями, В. Л. Гинзбург получил
закон Кюри — Вейсса и величину скачка теп-
лоемкости.
Из теории В. Л. Гинзбурга также следует
выражение, связывающее величину спон-
танной поляризации с доступными для изме-
рения величинами. Сравнение величин, по-
лученных путём расчета, с результатами
измерений, дает хорошее совпадение.
Теория В. Л. Гинзбурга, позволяющая
определить поведение сегнетоэлектриков в
различных условиях, обладает вместе с тем
1 Термодинамический потенциал — функция,
определяющая состояние системы в зависимости
от температуры и давления.
60
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ
общим для всех термодинамических теорий
недостатком: она не связана с определенным
молекулярным механизмом явления, и по-
этому ее сопоставление с опытными данными
не может быть использовано для выясне-
ния этого механизма. Поэтому необходи-
мость возможно более конкретизированной
молекулярной теории с появлением этой тео-
рии не отпала.
Попытки конкретизации были проведены
как для случая сегнетовой соли, фосфатов и
арсенатов калия, так и для сегнетоэлектриков
типа титаната бария.
Остановимся на некоторых из них. Сегне-
тоэлектрические свойства, и в первую очередь
спонтанная поляризация, определяются ди-
польными моментами элементарных ячеек, ко-
торые возникают при смещении ионов, заклю-
ченных внутри ячейки, относительно ее центра.
Рассмотрим, например, элементарную
ячейку титаната бария. Она представляет со-
бой прямую призму, основанием которой слу-
жит квадрат (рис. 10). В вершинах призмы
расположены ионы бария, в центрах граней —
ионы кислорода и внутри ячейки — ион ти-
тана. Из рентгенографических исследований
известно, что ниже точки Кюри ион титана
смещается из центра ячейки по направлению
к одцому из ионов кислорода.
Мезон и Маттиас, рассматривая взаимо-
действие иона титана с ионами кислорода,
пришли к выводу, что внутри ячейки имеется
шесть положений равновесия иона титана
(вблизи каждого из шести ионов кисло-
рода), разделенных некоторым потенциаль-
ным барьером. Благодаря тому, что ион
титана смещен из центра, вся элементар-
ная ячейка в целом приобретает некото-
рый дипольный момент. Электрическое по-
ле, созданное этим моментом, вызывает со-
ответствующее расположение ионов титана
и в других элементарных ячейках. В резуль-
тате этого процесса и происходит возникно-
вение спонтанной поляризации.
Выше точки Кюри любое из шести поло-
жений иона титана становится равновероят-
ным, и дипольный момент ячейки исчезает.
Вместе с этим исчезает и спонтанная поляри-
зация.
Рассматривая более подробно эту модель,
авторы получают зависимость спонтанной
поляризации от температуры, выражение
для точки Кюри, для диэлектрической про-
ницаемости и для некоторых других вели-
чин, характерных для
сегнетоэлектрика.
Однако, как это
выяснили Г. А. Смо-
ленский, Слейтер и
др., не все результа-
ты, следующие из
теории Мезона и Мат-
тиаса, совпадают с
экспериментальными
данными. Кроме того,
и в их расчетах допу-
щены ошибки. Слей-
тер рассмотрел с боль-
шей точностью вза-
имодействие между
элементами ячейки и
• - Unntn варил
О - ИанЬ/ Нисларова
ф - вам титана
Рис. 10. Элементарная
ячейка кристалла тита-
ната бария
получил результаты, лучше согласующиеся
с опытом.
Г. А. Смоленский и И. В. Кожевникова
систематизировали кристаллы, близкие по
своему строению к титанату бария, и указали,
что некоторые из них (в частности КЬТаО3)
должны обладать сегнетоэлектрическими
свойствами.
Выше неоднократно указывалось на
аналогию между сегнетоэлектрическими и
ферромагнитными явлениями. Почти все
определяющие свойства сегнетоэлектриков
(точка Кюри, спонтанная поляризация, гисте-
резис, закон Кюри — Вейсса и др.) имеют ана-
логию у ферромагнетиков. Подчеркивая эту
аналогию, некоторые зарубежные физики
неправильно предложили даже называть
сегнетоэлектрические явления ферроэлек-
трическими. Однако, наряду со сход-
ством, имеются и существенные различия
между этими явлениями. Так, у ферромагне-
тиков переориентация (перемагничивание)
происходит сравнительно легко при малых
напряженностях магнитного поля, даже и
при низких температурах, если они не близ-
ки к абсолютному нулю. В сегнетоэлектри-
ках перемена знака поляризации доменов
происходит лишь при сравнительно больших
напряженностях электрического поля. Но
основное различие, как указывает Б. М. Вул,
заключается в том, что ферромагнетизм свя-
зан с собственным моментом электрона, и
когда при температуре выше точки Кюри
ферромагнитные свойства исчезают, магнит-
ный момент электрона остается. Сегнетоэлек-
тричество связано с электрическим моментом
совокупности ионов, определенным образом
61
С. В. ГУРЕВИЧ, В. Г. ПАНЧЕНКО
расположенных в кристаллической решетке.
При температуре выше точки Кюри изме-
няется тип решетки, исчезают сегнетоэлект-
рические свойства и вместе с ними электри-
ческий момент элементарной ячейки.
Перечисленные выше «аномальные» свой-
ства сегнетоэлектриков делают возможным
их широкое техническое использование. Так,
поликристаллические образцы титаната ба-
рия могут быть использованы для устройст-
ва конденсаторов большой емкости, если не
требуется строгой температурной стабиль-
ности. Это обуславливается высоким зна-
чением диэлектрической проницаемости и
достаточной механической прочностью ти-
таната бария.
Важным применением сегнетоэлектриков
является умножение частот, предложенное
и разработанное проф. В. П. Вологдиным.
Когда на конденсатор из титаната бария по-
дается переменное синусоидальное напряже-
ние, протекающий через конденсатор ток
содержит высшие гармоники, которые мож-
но выделить. Появление высших гармоник
обусловлено нелинейной зависимостью ем-
кости конденсатора из сегнетоэлектрика от
напряжения. Нелинейная зависимость
сохраняется также при высоких частотах,
и, таким образом, подобный метод может
быть с успехом использован в радиотех-
нике.
Большой пьезоэффект некоторых сегне-
тоэлектриков обеспечивает возможность их
использования также в акустических прибо-
рах, микрофонах, телефонах, громкоговори-
телях. Для этих целей в настоящее время
широко используются пьезоэлементы из
сегнетовой соли. Большие преимущества в
этом отношении может иметь поликристал-
лический титанат бария. Пьезоэлектриче-
ские колебания его могут быть возбуждены
значительно проще, чем у естественных пье-
зокристаллов. У последних, как известно,
тот или иной тип пьезоэлемента должен быть
вырезан из кристалла с учетом ориентации
граней пьезоэлемента относительно осей кри-
сталла. Различные виды пьезоэлементов из
поликристаллического титаната бария лег-
ко можно получить, придав сначала будуще-
му пьезоэлементу нужную форму и лишь
затем подвергнув его действию постоянного
поля. Это дает возможность получить весь-
ма разнообразные по форме и типу колебаний
пьезоэлементы, например, диски, цилиндры,
части сферы с радиальным направлением ко-
лебаний и т. д. Это сильно расширяет обла-
сти их практического применения.
Из кристаллов сегнетовой соли был из-
готовлен пьезоэлектрический осциллограф,
отличавшийся большой чувствительностью,
но годный только для частот, не превышаю-
щих 600 герц. Кроме того, его чувствитель-
ность в сильной степени изменялась в зави-
симости от температуры.
Не останавливаясь на других примене-
ниях, отметим, что дальнейшие исследова-
ния в области сегнетоэлектричества, несо-
мненно, откроют широкие перспективы прак-
тического применения как титаната бария,
так и других сегнетоэлектриков, свойства
которых открыты и исследованы советскими
учеными.’
ЛИТЕРАТУРА
И. В. Курчатов. Сегнетоэлектрики, ГТТИ,
М — Л., 1934. Б. М. Вул, И. М. Гольдман. ДАН,
46, 154, 1945. В. М. Вул. Электричество,
3, 12, 1946. Г. А. Смоленский. ДАН, 70, 405, 1950.
Г. А. Смоленский. Журнал технической физики,
т. 20, 1950. В. Л. Гинзбург. Журнал эксперимен-
тальной и теоретической физики, 15, 739, 1945.
В. Л. Гинзбург. Успехи физических наук,
38, 490, 1949. В. П. Вологдин. Электричество,
8, 28, 1946. А. В. Ржаное. Успехи физических
наук, 38, 461, 1949. Г. А. Смоленский и Н. В. Ко-
жевникова, ДАН, 76, 519, 1951. Г. А. Смоленский
и Р. Е. Пасынков,- ДАН, 79, 431, 1951. Г. А. Смо-
ленский. Журнал технической физики, 22 (1), 1952.
НОВАЯ ТЕХНИКА
НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА
Профессор И. Г. Домбровский
★
На необъятных просторах нашей великой
Родины советский народ ведет гигантское
мирное строительство. Сооружение вели-
чайших гидроэлектростанций, каналов и
оросительных систем — новый и важный
этап в создании материально-технической
баз^! коммунистического общества.
По своему размаху, масштабам и тем-
пам работ великие стройки коммунизма не
знают себе равных в истории человечества.
Такие сооружения, как Куйбышевский
и Сталинградский гидроузлы, Главный
Туркменский, Южно-Украинский и Северо-
Крымский каналы будут созданы за пять
семь лет, а Волго-Донской гидроузел ме-
нее чем за три года.
Самая большая американская электро-
станция Грэнд-Кули, значительно уступаю-
щая нашим новым гидростанциям, строится
уже 20 лет и до сих пор еще не закончена.
Новые советские гидроэлектростанции пре-
высят общую мощность 80 крупнейших
гидростанций США (Бонневиль, Мак-Нэри,
Вильсон, Гаррисон и др.). Только в усло-
виях победившего социализма; используя
величайшие достижения науки и техники
и невиданный подъем всех отраслей народ-
ного хозяйства, может быть осуществлена
эта грандиозная задача Сталинского плана
преобразования природы.
Представить себе объем предстоящих ра-
бот можно путем сравнения таких данных:
на строительстве Панамского канала, про-
должавшемся около двадцати лет, было вынуто-
180 миллионов кубических метров грунта,
а на строительстве Суэцкого, который
стрсился свыше десяти лет,— всего 75-
миллионов кубических метров. Для создания
всех гидротехнических сооружений на вели-
ких стройках предстоит вынуть и переместить
около трех миллиардов кубических метров
грунта, уложить несколько десятков миллио-
нов кубических метров бетона и переработать-
много десятков миллионов тонн строительных
материалов; Чтобы произвести все работы-
вручную, потребовалось бы не менее 6 мил-
лионов человек.
Совершенно очевидно, что для решения
этой грандиозной задачи необходимо при-
менение новых высокопроизводительных ме-
тодов работы и комплексной механизации^
всех трудоемких процессов.
К началу великих строек коммунизма
наша страна уже располагала могучей тех-
никой, созданной за годы сталинских пяти-
леток. За пять лет послевоенного пятилет-
него плана восстановления и развития народ-
ного хозяйства мы полностью перевоору-
жили все строительное производство, ос-
воив около тысячи конструкций различных
машин для механизации строительных ра-
бот. Среди всех этих новейших видов обору-
дования особое значение имеют высоко-
производительные гигантские машины и ус-
63
Н. Г. ДОМБРОВСКИЙ
Шагающий экскаватор. ЭШ-14/65; емкость ковша—14 кубических метров
Фото Ю. Королева
тановки, заменяющие миллионы рабочих
рук. К числу последних относятся: гигант-
ские экскаваторы с ковшом емкостью 14 и
15 кубических метров, автоматизированные
бетонные заводы, мощные пловучие земле-
сосы производительностью до 1500 кубиче-
ских метров в час, камнедробилки произво-
дительностью 250 кубических метров в час,
дизельные автосамосвалы грузоподъем-
ностью 25 тонн, электровозы весом в 150
тонн с саморазгружающимися вагонами, гру-
зоподъемностью в 50 тонн.
Чтобы получить представление о каче-
ственном росте оборудования для механи-
зации трудоемких и тяжелых работ за по-
следние годы, достаточно сравнить машины,
применявшиеся на строительстве величай-
шего сооружения предвоенных пятилеток —
канале имени Москвы, с оборудованием,
используемым на великих стройках.
Основной машиной для земляных ра-
бот на канале имени Москвы был паровой
экскаватор Ковровского завода с ковшом
емкостью в 1 кубический метр и стрелой дли-
ной 16 метров. Основные типы экскаваторов
на великих стройках — электрические ло-
паты СЭ-3 Уралмашзавода с ковшом ем-
костью 3 кубических метра и шагающие экс-
каваторы Ново-Краматорского завода с ков-
шами емкостью 3,4 и 4 кубических метра и
сорокаметровой стрелой.
Самым мощным экскаватором на канале
имени Москвы была паровая лопата Ковров-
ского завода с ковшом емкостью 2,5 куби-
64
В. В. Богаткин
ЗЕМ(
НАРЯД
Из серии рисунков
«Строительство Волго-Донского канала»
Б. Б. Богаткин
ШАГАЮЩИЙ ЭКСКАВАТОР
Из серии рисунков
«Строительство Волго-Донского канала>
НОВАЯ ТЕХНИКА НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА
ческих метра. На Волгодонстрое работают
шагающие экскаваторы ЭШ-14/65 Урал-
машзавода с ковшом емкостью 14 кубиче-
ских метров и стрелой длиной 65 мет-
ров.
Наибольшая грузоподъемность авто-
кранов на канале имени Москвы равнялась
3 тоннам, а на великих стройках—10 тоннам.
Грузоподъемность гусеничных кранов на
канале имени Москвы — 15 тонн, на ве-
ликих стройках — 50 тонн. Совершенно не
применялись пловучие землесосы, шагаю-
щие экскаваторы, автопогрузчики, трактор-
ные колесные лопаты (скреперы), самоход-
ные струги (автогрейдеры) и многие другие
механизмы. Все это новейшее оборудование,
созданное советскими машиностроителями
в тесном содружестве с работниками науки,
было освоено в самые короткие сроки.
Так, например, первый гигантский шагаю-
щий экскаватор ЭШ-14/65 был спроектиро-
ван, изготовлен и введен в эксплуатацию
за 20 месяцев, тогда как за рубежом на эту
работу затрачивают три-четыре года.
Многие наши машины по своей произ-
водительности, долговечности и легкости
управления намного превышают первоклас-
сные зарубежные образцы, еще недавно счи-
тавшиеся лучшими в мире. На новых
замечательных машинах наши строители до-
бились рекордных показателей, опрокинув-
ших все прежние нормы. С каждым годом
увеличивается число стахановцев, перевы-
полняющих нормы в три-четыре раза и неук-
лонно повышающих среднюю выработку
машин. Так, годовая выработка на 1 ку-
бический метр емкости ковша всего экс-
каваторного парка, составлявшая в 1947 году
68 тысяч кубических метров, поднялась
в 1948 году до 86,5 тысячи кубических
метров, а в 1949 году — до 96,5 тысячи
кубических метров, достигая на некоторых
участках строительства 120 и более тысяч
кубических метров.
Если в 1940 году процент механизации
земляных работ составлял в среднем 50,
то на великих стройках он достигает по
основным работам 99,5, а с учетом вспомо-
гательных работ — 90—91.
В настоящее время наша страна вплот-
ную подходит к окончательной ликвидации
ручного труда на тяжелых и трудоемких
строительных работах за счет полной их
механизации.
Б Прйрэда, №.3
В машинном зало шагающего экскаватора
Фото Ю. Королева
В соответствии с этим растет и произво-
дительность труда. Раньше, при ручной ра-
боте, производительность землекопа с уче-
том перемещения грунта не превышала 3 ку-
бических метров на человека в смену, а в
среднем на одного рабочего составляла
1,7—2 кубических метра. Теперь не состав-
ляют исключения выработки, достигающие
100 и даже 150 кубических метров на че-
ловеко-смену.
На сталинских стройках инициатива ста-
хановцев соединилась с творческим трудом
ученых. При помощи совершенной записы-
вающей аппаратуры была не только вскрыта
сущность физических процессов работы ма-
шин, но и определены различные напряже-
ния, возникающие в отдельных узлах и де-
талях строительных машин. Благодаря этим
работам, проведенным в таких огромных
65
Н. Г. ДОМБРОВСКИЙ
Экскаватор ЭП1-1 Ново-Краматорского завода имени Сталина
грунтах и добился уве-
личения выработки экска-
ватора на 65—75 процен-
тов. Установив на своем
трехкубовом экскаваторе
СЭ-3 Уралмаш-завода
ковш емкостью 5 куби-
ческих метров, П. И.
Быков добился годовой
выработки 1,5 миллиона
кубических метров, что
в пять раз превышает
норму.
За конструкцию обеих
последних машин авторам
была присуждена Сталин-
ская премия. В настоящее
время работы ученых, под-
твержденные опытом ста-
хановцев, открывают даль-
нейшие возможности по-
масштабах, впервые в СССР оказалось воз
можным получить полное представление о
взаимоотношении сил, возникающих, на-
пример, на ковше экскаватора при копании
грунта, установить зависимость величины
и направления действия этих сил от вида и
состояния грунта, формы зубьев ковша, ре-
жущей кромки, траектории движения ков-
ша, его веса и других факторов. Теперь мож-
но определить влияние всех указанных фак-
торов на величину наполнения ковша, а
тем самым и на производительность экска-
ватора.
На основе этих работ создана теория рас-
чета экскаваторов, позволившая разре-
шить задачу создания сверхмощных экс-
каваторов. Были созданы капитальные тру-
ды по теории экскаваторов, работе ковша в
грунте и методам расчета сложных простран-
ственных ферм. Созданы методы расчета
сложных металлоконструкций, опорных и
поворотных рам. Благодаря этим работам
была подведена научная база под рациона-
лизаторские предложения в области уве-
личения емкости ковша, сделанные стаха-
новцами Н. Ф. Шестаковым, Г. И. Пархом-
чуком и П. И. Быковым. Г. И. Пархомчук
предложил установить на полукубовый экс-
каватор Э-505 Ковровского завода ковш
емкостью в один кубический метр облег-
ченной конструкции для работы в легких
вышения производитель-
ности труда.
Вместо тяжелого труда землекопа, счи-
тавшегося в царской России тяжкой мерой
наказания, в Советской стране появилась
почетная профессия экскаваторного маши-
ниста. Сидя в мягком, удобном кресле в свет-
лой и просторной кабине, хорошо отапливае-
мой зимой и охлаждаемой летом, машинист
управляет десятками агрегатов в тысячи
лошадиных сил при помощи совершенной
автоматики, регулирующей работу электро-
двигателей. Еще несколько лет назад при
экскаваторах находилась так называемая
нижняя бригада, на обязанности которой
лежало выравнивание пути для экскавато-
ра, переноска кабеля, расчистка дороги
и т. д. На страницах проспектов зарубежных
фирм, рекламирующих работу своих экс-
каваторов в тропических джунглях и пу-
стынях, и сейчас можно видеть согнувшиеся
фигуры полуголых «цветных» рабочих с ло-
патами и кирками в руках. В Советском Союзе
работы по выравниванию пути для экскавато-
ров выполняются тракторными стругами. При
помощи могучего «сталинца» один квалифици-
рованный тракторист выполняет работу не-
скольких подсобных рабочих при экскаваторе.
Яркое представление о могуществе совет-
ской техники на великих стройках комму-
низма дают гигантские машины, наглядно
свидетельствующие о торжестве инженерного
расчета нашей эпохи, о тесном содружестве
66
НОВАЯ ТЕХНИКА НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА
ученых и производственни-
ков. К этим машинам в пер-
вую очередь относятся шага-
ющие экскаваторы ЭШ-14/65
Уралмашзавода.
Шагающий экскаватор с
ковшом емкостью 14 куби-
ческих метров и стрелой дли-
ной 65 метров принадлежит
к наиболее мощным маши-
нам этого типа. Он весит 1100
тонн и может за год выпол-
нить до 3 миллионов кубиче-
ских метров земляных работ,
перебрасывая весь этот грунт
на 130 метров по горизонта-
ли и поднимая его с 40-мет-
ровой глубины на высоту
до 28 метров. Шагающий
экскаватор заменяет при
этом до 8 тысяч землекопов. Машина состоит
из нижней, круглой в плане, опорной базы
диаметром в 14 метров, на которой вращается
наподобие кузова крана платформа длиной
в 20 метров и шириной в 10 метров. На
платформе установлены мощные фермы ме-
таллоконструкций, поднимающиеся на высоту
пятиэтажного дома. К платформе под углом
в 20—30 градусов подвешена стрела, состоя-
щая из стальной трубы диаметром 1 метр, рас-
чаленная стальными вантами, диаметром в
54 миллиметра. На высоте 6 метров над плат-
формой тянутся подкрановые пути, по кото-
рым ходит пятнадцатитонный кран, предназ-
наченный для монтажа и демонтажа механиз-
мов экскаватора. Спереди на платформе рас-
положен моторогенераторный агрегат —
сердце экскаватора, состоящий из привод-
ного двигателя с напряжением 6 тысяч вольт
переменного тока, двух возбудителей и трех ге-
нераторов, питающих постоянным током рабо-
чие электродвигатели. Таких электродвигате-
лей шесть: два двигателя подъема и два двига-
теля тяги, по 550 киловатт каждый, и два двига -
теля поворота по 250 киловатт. Подъемные
и тяговые двигатели вращают лебедку подъ-
ема и опускания ковша и лебедку подтягива-
ния ковша при копании и опускании его для
разгрузки.
Поворотные двигатели перемещают плат-
форму экскаватора со стрелой путем вра-
щения главных вертикальных поворот-
ных валов, шестерни которых обегают
зубчатый венец диаметром около 8 метров,
Экскаваторы ЭШ-10/75 и ЭГЛ-15
укрепленный на опорной базе экскава-
тора.
Сзади по бокам платформы установлены
мощные насосные установки шагающего хода,
с рабочим давлением до 170 атмосфюр, при-
водимые в движегие электродвигателями
по 260 киловатт каждый. Насосные установки
питают маслом цилиндры шагающего хода:два
задних — основных и два передних вспомо-
гательных. Верхние концы цилиндров име-
ют шарнирные крепления в металлоконструк-
ции платформы. В цилиндрах перемещаются
штоки, концы которых внизу также шарнирно
укреплены в траверсе опорных лыж шагающе-
го хода. Таким образом, каждая лыжа может
перемещаться и в вертикальной и в горизон-
тальной плоскостях, приспосабливаясь к не-
ровностям почвы. При работе экскаватора лы-
жи поднимаются на полметра от земли и
поворачиваются вместе с платформой экс-
каватора. При движении машинист повей
рачивает экскаватор задней стенкой кузова
в направлении хода и включает насос, еые
установки. Под действием вспомогательных
цилиндров лыжи выдвигаются вперед, а
при помощи главных цилиндров опускаются
на грунт и слегка отрывают от него передний
край опорной базы, приподнимая экскава'-
тор кверху. В то же время поршни вспомо-
гательных цилиндров втягиваются обрат-
но, подтягивая весь экскаватор к вынесен-
ным вперед лыжам. Затем основные цилиндр
ры опускают экскаватор, поднимают лыА
жи на воздух, и шаг повторяется. Длина
67
Н. Г. ДОМБРОВСКИЙ
Куйбышевгидрострой. Экскаватор на рытье отводного канала
Фото М. Клименкова
шага 1,5—2,0 метра, продолжительность —
40—45 секунд.
Преимущества гидравлического хода,
впервые примененного нашими конструкто-
рами, заключаются в его исключительной
плавности, особенно существенной для ма-
шины весом свыше 1000 тонн, и в возмож-
ности по желанию машиниста, в зависи-
мости от различных условий, изменять траек-
торию шага и высоту подъема. Шагающий
ход незаменим для тяжеловесных экскава-
торов. Обладая большой маневренностью, он
позволяет работать на грунтах, в которых
увяз бы даже небольшой гусеничный экскава-
тор. Изменение направления движения про-
изводится шагающим экскаватором на месте,
простым поворотом платформы с подняты-
ми лыжами, в то время как гусеничные ма-
шины такого же веса требуют для поворота
площадку не менее чем 100x100 метров.
Максимальное удельное давление на грунт
шагающего экскаватора составляет всего 1,8
килограмма на квадратный сантиметр, у гусе-
ничных экскаваторов весом в 20 тонн оно до-
ходит до 2,5—3,0 килограмма на квадратный
сантиметр.
В передней части платформы, поперек
ее, на высоте 3 метров установлен мостик
с панелями и аппаратурой управления, под-
нявшись на который можно пройти в застек-
ленную кабину управления.
У передней стенки кабины
расположен пульт управле-
ния, состоящий из ручных
командо-контроллеров тяги
и подъема ковша, а также пе-
далей поворота. Слева распо-
ложена доска с выключателя-
ми для запуска и остановки
агрегатов экскаватора. У зад-
ней стенки кабины находится
пульт управления шаганием.
Таким образом,все управле-
ние экскаватором осущест-
вляется одним человеком при
помощи двух ручных и двух
ножных командо-контролле-
ров.
Мачтово-вантовая конст-
рукция стрелы впервые при-
менена для экскаваторов на-
шими инженерами. По срав-
нению с ранее применявши-
мися у нас и за рубежом
конструкциями стрел в виде ферм из поясов и
раскосов мачтово-вантовая стрела дает умень-
шение веса на 35—40 процентов, что позволяет
значительно улучшить уравновешенность экс-
каваюра. Расчет стрелы представлял зна-
чительные трудности. Упругость стальных
канатов, вытягивающихся при натяжении,
позволяет стреле деформироваться при по-
вороте платформы экскаватора, отклоняться
своим концом под действием динамических
нагрузок на несколько сот миллиметров
вправо и влево. Точно так же при разгруз-
ке ковша, продолжающейся часто одну се-
кунду, внезанное уменьшение нагрузки
стрелы вызывает смещение конца стрелы
кверху.
Работа экскаватора протекает следую-
щим образом.
Под действием тяговых канатов лежа-
щий на земле ковш ползет вперед, врезаясь
под действием собственного веса в грунт, и
наполняется. После наполнения, занимаю-
щего 6—8 секунд, ковш отрывается от грун-
та подъемными канатами. Одновременно на-
чинается поворотное движение платформы,
во время которого ковш под действием подъ-
емных канатов перемещается к концу стре-
лы. Через 20—25 секунд ковш доходит до
конца стрелы, которая, достигнув, в свою
очередь, максимальной скорости, яамедля-
68
НОВАЯ ТЕХНИКА НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА
ет движение, и ковш подходит к месту вы-
грузки. На ходу отпускается тяговый ка-
нат, ковш опрокидывается, и масса земли
весом в 20—25 тонн падает из него, уда-
ряясь с такой силой об отвал грунта, что
земля содрогается на 100 метров вокруг.
В это время стрела уже двигается назад, к
месту набора грунта, и ковш снова опускает-
ся вниз. К моменту остановки стрелы ковш
ложится на грунт, и начинается новый цикл.
Весь цикл продолжается в зависимости от угла
поворота,изменяющегося от 100 до 180 граду-
сов, 45 — 60 секунд. В течение цикла ни на
секунду не прекращается движение ковша.
Не слышно ни грохота, ни лязга. Только
мерный гул моторов да падение земли нару-
шают тишину. За каждый цикл машина захва-
тывает от 14 до 17 кубических метров грун-
та, безостановочно работая днем при есте-
ственном освещении, а ночью — при све-
те прожекторов, укрепленных на крыше и
стреле. Разработав участок длиной 30—40
метров, экскаватор передвигается дальше.
За первые 12 месяцев работы, несмотря
на потери, вызванные обучением машини-
стов и наладочными работами, (шагающий
экскаватор дал уже более 1,5 миллиона ку-
бических метров грунта, заменив до 4 ты-
сяч 4землекопов. Характерно, что, благода-
ря своей огромной мощности, эта машина
почти не реагирует на зимние условия ра-
боты, не требуя, в условиях Сталинграда,
подрыва мерзлого грунта, тогда как обычно
экскаваторы зимой снижают производитель-
ность на 40—45 процентов.
Стоимость разработки шагающим экс-
каватором 1 кубического метра грунта ни-
же, чем при использовании любых других
машин. Исключительная надежность экс-
каватора, автоматическая смазка механиз-
мов, заключенных в масляные ванны, дол-
говечность гигантских подшипников, рас-
считанных на десятки тысяч часов работы,
совершенная автоматика— все это позво-
ляет увеличить «рабочий день» этой машины
до 20—22 часов при суточной выработке
до 18 тысяч кубических метров.
Достигнутая выработка стахановцем
Клепининым на экскаваторе № 2, ра-
ботающим на Цимлянском гидроузле, в
плотном грунте составляет 17 тысяч куби-
ческих метров в сутки.
Исследования работы электропривода,
металлоконструкций и ковша гигантского
экскаватора, проведенные кафедрой строи-
тельных машин Московского инженерно-
строительного института имени Куйбышева
совместно с Московским энергетическим ин-
ститутом имени Молотова, показывают, что
на базе этой машины может быть изготовлен
новый экскаватор с ковшом емкостью до
22 кубических метров. Изучение опыта произ-
водства и работы выпущенных экскаваторов
позволяют считать возможным осуществление
в ближайшее время еще более гигантских ма-
шин с ковшом емкостью от 25 до 50 кубиче-
ских метров и стрелой длиной до 100 метров.
Применение таких машин с годовой произ-
водительностью до 7 миллионов кубических
метров значительно упростит осуществление
грандиозной проблемы поворота течения
западносибирских рек, для чего надо будет
выполнить несколько миллиардов кубических
метров земляных работ. Десятки таких гиган-
тов-машин в течение 5—6 лет могут выпол-
нить работы, которые обеспечат материаль-
ную базу для жизни миллионов людей
Волгодонстрой. Шестикубовые скреперы на чер-
новой зачистке откосов
Фото С. Кропивницкого
69
Н. Г. ДОМБРОВСКИЙ
На строительстве Цимлянского гидроузла
Фото Ю. Королева
на землях Северного Казахстана, При
каспийской и Приаральской низменнос-
тей.
Гусеничный экскаватор — лопата ЭГЛ-15
Ново-Краматорского завода имени Сталина
по мощности, весу и величине не уступает
шагающему экскаватору Уралмашзавода, а
по производительности превосходит его на
20—25 процентов, так как полный рабочий
цикл его составляет 42—45 секунд. Он отли-
чается конструкцией своих рабочих и ходовых
органов. Ковш этого экскаватора, емйостыо
15 кубических метров, укреплен на длин-
ной рукояти. Радиус действия ЭГЛ-15
40 метров — меньше, чем у шагающего экс-
каватора, но зато на открытых горных ра-
ботах этот экскаватор, стоя на поверхности
угольного пласта, может разрабатывать
самые тяжелые грунты толщиной до 30 Мет-
ров.
Ходовая часть экскаватора представляет
собой мощную раму, покоящуюся на четы-
рех гусеничных тележках. Давление на те-
лежки передается штоками четырех верти-
кальных гидравлических цилиндров диа-
метром около 1 метра каждый, при давлении
масла до 175 атмосфер. Каждый цилиндр
снабжен своим насосом, приводимым в дей-
ствие электродвигателем.
В случае проседания одной из гусенич-
ных тележек реле автоматически вклю-
чает электродвигатель насоса соответству-
ющего цилиндра, и поршень последнего
выдвигается, приподнимая просевший угол
нижней рамы. Как только рама достигает
горизонтального положения, насос автома-
тически выключается.
Как ни велики размеры этих гигантских
машин, при дальности транспортировки грунта
свыше 200 метров приходится прибегать к ра-
боте экскаваторов с погрузкой в транспорт.
Применяемые при этом экскаваторы имеют
ковши емкостью от 3 до 5 кубических метров.
Огромная грузовая автомашина — авто-
самосвал МАЗ-525 Минского автозавода име-
ет грузоподъемность в 25 тонн. Диаметр
его колес — 1,7 метра, мощность дизеля —
300 лошадиных сил. Рулевое управление и
механизм перемены передач приводятся в
действие специальными устройствами. Ис-
пользование самосвала грузоподъемностью
25 тонн уменьшает в полтора раза, по срав-
нению с обычным железнодорожным транс-
портом, стоимость работ и в два раза уве-
личивает производительность труда.
Если при работе экскаваторов с ковшом
емкостью 3—5 кубических метров приме-
нять самосвалы грузоподъемностью в 5—7
тонн, то производительность экскаваторов
снизится в два раза, в три раза уменьшится
производительность труда и почти во столь
ко же раз повысится стоимость работ.
Кроме этих сухопутных машин-гигантов,
на сталинских стройках нашли широкое
применение и многие другие механизмы,
облегчающие труд и ускоряющие процесс
производства.
Шагающие экскаваторы с волокушным
ковшом меньших размеров емкостью от 3
до 4 кубических метров весом 160—180 тонн
и сорокаметровой стрелой, выпускаемые Ново-
Краматорским заводом, применяются на
работах меньшего объема, также при разгруз-
ке грунта в отвал и заменяют от 1000 до
70
НОВАЯ ТЕХНИКА НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА
1200 землекопов, выполняя за год 0,6—0,8
миллиона кубических метров.
Экскаваторы-лопаты СЭ-3 Уралмашза-
вода с ковшом емкостью от 3 до 5 кубических
метров и весом до 180 тонн, а также лопаты
меньшей мощности, выпускаемые Ковров-
ским, Воронежским и другими заводами,
применяются в основном для погрузки грун-
та в саморазгружающиеся вагоны с накло-
няющимся кузовом —
думпкары, с тягой элек-
тровозами весом 75 и
150 тонн, или в авто-
самосвалы грузоподъ-
емностью в 3,5, 5, 10 и
25 тонн.
При земляных рабо-
тах, особенно в степ-
ных районах, при грун-
тах, не имеющих каме-
нистых включений, наш-
ли широкое примене-
ние тракторные колес-
ные лопаты— скреперы,
работающие на прице-
пе тракторов. Изготов-
ляется целый ряд таких
машин, начиная с про-
стой*волокуши емкостью
1,25 кубического метра,
весом 350 килограммов
для трактора КД-35
мощностью в 35 лоша-
диных сил и кончая
мощной колесной лопа-
той емкостью 15 куби-
ческих метров для трак-
торов мощностью не ме-
нее 120—130 лошади-
ных сил.
Тракторная лопата
представляет собой ковш
на пневмо-колесном ходу, снабженный меха-
низмами опускания, подъема и разгрузки,
приводимыми в действие от лебедок или гид-
равлических насосов трактора. Работа трак-
торной лопаты протекает следующим образом.
Трактор перемещает лопату к месту набора
грунта. На ходу ковш лопаты опускается
на грунт, врезается в него под действием
тяги трактора, и грунт поступает в ковш,
заполняя его. Затем ковш поднимается, и
трактор перевозит лопату на место выгруз-
ки. Выгрузка производится также на ходу
Куйбышевгидрострой. Землесосный снаряд
на Волге
Фото ЛГ. Альперта
трактора, после чего лопата снова возвра-
щается к месту набора грунта. Таким обра-
зом, тракторные лопаты движутся друг за
другом по замкнутой линии, останавливаясь
только для заправки горючим и смазочными
материалами. Срезая грунт слоями, они про-
изводят выемку, а разгружая его, также
слоями,— насыпь. Так тракторные лопаты
обеспечивают весь комплекс земляных ра-
бот — отрыв грунта, пе-
ремещение его на место
разгрузки, разгрузку,
планировку и уплотне-
ние. Эти машины пере-
мещают грунт на рас-
стояние до 75 метров
для волокуш, 300—600
метров — для колесных
лопат емкостью до 10
кубических метров и
до 800—1000 метров для
более мощных лопат.
Управление ковшом
производится при по-
мощи лебедки трактора.
Таким образом, при
управлении одним че-
ловеком тракторная ло-
пата емкостью 6 кубиче-
ских метров разрабаты-
вает за сутки от 500
до 1000 кубических мет-
ров грунта и заменяет
до 150 землекопов.
На Волгодонстрое
тракторист Москальчук
со своим сменщиком вы-
нул за месяц на такой
машине 28 тысяч куби-
ческих метров грунта,
что составляет 70 про-
центов годовой нормы.
Тракторная лопата успешно конкурирует с
полукубовым экскаватором с пятью самосва-
лами ЗИС-585, грузоподъемностью 3,5 тонны,
выполняя в год от 40 до 60 тысяч ку-
бических метров. При этом вес ее вместе с
трактором, а также стоимость в два раза
меньше веса и стоимости такого экскаватора с
самосвалами. Тракторная лопата емкостью
15 кубических метров разрабатывает за
сутки до 2500 кубических метров и за-
меняет до 300 землекопов. Она с успехом
конкурирует с однокубовым экскаватором
71
Н. Г. ДОМБРОВСКИЙ
Куйбышевгидрострой. Трубопровод, по которому подается разжи-
женная масса грунта для намыва перемычки котлована
Фото М. Альперта
и пятью дизельными пятитонными само-
свалами.
Для сооружения
однородных грунтах
небольших каналов в
средней твердости на-
ходят широкое применение
многоковшевые экскавато-
ры ЭМ-502, которые в день
могут прорыть до 3 кило-
метров канала глубиной
в 2,5 метра и шириной по
верху до 5,6 метра. Для
планировки откосов кана-
лов успешно применяются
многоковшевые планиров-
щики, обрабатывающие за
сутки до 800 квадратных
метров откосов. Для рытья
небольших канав с отко-
сами используются плуж-
ные канавокопатели, ра-
ботающие на прицепе трак-
торов С-80. За сутки та-
кой канавокопатель может
прорыть до 8 километров
канавы глубиной до 1
метра.
Для этой же цели при-
меняются и многоковше-
вые экскаваторы ЭМ-161,
которые могут рыть и чи-
стить канавы с откосами
глубиной от 0,5 до 1,5
метра, при ширине по
верху от 1,5 до 3,5 метра.
Благодаря широким
и длинным гусеницам,
экскаваторы ЭМ-502 и
ЭМ-161 могут проходить
по слабым и заболочен-
ным грунтам, что делает
их особенно пригодными
для работ на сооружении
и очистке осушительной
сети.
Для земляных соору-
жений в гидротехническом
строительстве при легких
и средних грунтах особен-
но большое значение имеют
различные средства гид-
ромеханизации, в том чис-
ле пловучие землесосные
снаряды. Землесосный сна-
ряд состоит из понтона,
на котором установлен мощный землесос,
приводящийся в движение при помощи элект
родвигателя. Заборная труба насоса опус
кается на дно. Струя воды, увлекаемая в
На строительстве Цимлянского гидроузла. Пульт управления
цехом цемента автоматического бетонного завода
Фото Ю. Королев о
72
НОВАЯ ТЕХНИКА НА ВЕЛИКИХ СТРОЙКАХ КОММУНИЗМА
На строительстве Цимлянского гидроузла.^Разгрузка автомашин и укладка бетона
Фото Ю. Королева
трубу, размывает грунт, который вместе с
водой в пропорции примерно 1 : 10 засасы-
вается насосом. Затем разжиженная мас-
са — пульпа — грунта гонится по трубам-
грунтопроводам длиной до 2—4 километров
к месту намыва плотин дамб или просто от-
валов грунта. В плотных грунтах заборная
труба снабжается вращающимся рыхли-
телем, напоминающим гигантскую фрезу,
достигающую в диаметре 3 метров. Наша
промышленность выпускает пловучие зем-
лесосы различной мощности — от самых ма-
лых, производительностью 30—50 кубиче-
ских метров в час, до освоенных в по-
следнее время гигантских машин, про-
изводительностью около 1500 кубических
метров в час. Такой землесос является
самым мощным в мире и имеет диаметр вса-
сывающей трубы 950 миллиметров. Мощ-
ность его электродвигателей — 4800 ки-
ловатт. Длина понтона землесоса — 45 мет-
ров, а ширина — 12 метров. Глубина захвата
грунта — 15 метров ниже поверхности воды.
Такой землесос может выработать в год до-
5 миллионов кубических метров грунта и
обеспечить выработку на одного рабочего в-
смену до 350 кубических метров. Эта машина
заменяет до 15 тысяч землекопов. Пловучие
землесосы используются при разработке кот-
лованов и каналов, намыве плотин, дамб и
перемычек и при других вспомогательных
работах. В тяжелых каменистых грунтах они
не применяются. Особенное достоинство пло-
вучих землесосов — обеспечение высокого-
качества уплотнения насыпей, возможность
вести работы в котлованах до сооружения
глубинного водоотлива и большая про-
изводительность. На строительстве Куйбы-
шевского гидроузла при помощи гидромеха-
низации будет выполнено до 52, а на
Сталинградском—до 84 прсцентов всего объ-
ема земляных работ.
На дорожных работах находят широкое
применение тракторные струги и самоходные
73
Н. Г. ДОМБРОВСКИЙ
струги—автогрейдеры заводаимениКолющен-
ко. Управляемый одним человеком, автоструг
в сутки может построить до 2 километров
земляного полотна. Тракторные струги
широко применяются также для срезки
косогоров, сооружения коротких насы-
пей, снятия растительного слоя и очистки
территории, корчевки леса и т. п.
На Волгодонстрое стахановец Щетина вы-
рабатывает за месяц работы на тракторном
струге 15—16 тысяч кубических метров, что
составляет половину годовой нормы. В год
некоторые стахановцы вырабатывают до
160 тысяч кубических метров.
Для сооружения усовершенствованных
покрытий используются асфальтосмеситель-
ные установки и самоходные асфальто-
укладчики производительностью до 100 тонн
асфальта в час, самоходные дорожные катки
и автогудронаторы.
Большое применение имеют на стройках
коммунизма мощные автоматизированные
сборные трехэтажные бетонные заводы, вы-
рабатывающие до 2 тысяч кубических мет-
ров бетона в сутки. Все материалы для при-
готовления бетона поступают при помощи
транспортеров в верхний этаж завода. Здесь
автоматические весовые дозировочные уст-
ройства точно отмеряют материалы, в соот-
ветствии с указаниями, полученными с
пульта управления, и передают их в бетоно-
мешалки емкостью 2400 литров, установлен-
ные на втором этаже. Готовый бетон разли-
вается в бадьи, по 3 тысячи литров в каждую,
в которых транспортируется на место уклад-
ки. Управляет заводом несколько человек.
Н аучно-исследовательским институтом
строительного и дорожного машинострое-
ния проектируются для Куйбышевского
гидроузла заводы, производительностью до
4 тысяч кубических метров бетона в сутки.
Для транспортирования (бетона на рас-
стояние 250 метров или для подъема его до
40 метров применяются бетононасосы про-
изводительностью 20 кубических метров в
час.
Укладка бетона производится при помо-
щи пакетных вибраторов, каждый из кото-
рых состоит из 16 мощных вибраторов.
Для забивки свай используются дизель-
молоты с весом ударной части до 1800 ки-
лограммов и свайные молоты с весом ударной
части в 3 тонны.
Для механизации погрузочно-разгрузоч-
ных работ используются краны на пневмо-
колесном ходу грузоподъемностью в 5 тонн,
железнодорожные краны грузоподъемностью
в 10 и 25 тонн, а также гусеничные краны
грузоподъемностью в 50 тонн.
Таковы вкратце основные черты нашей
новой первоклассной техники, используе-
мой на строительстве грандиозных гидротех-
нических сооружений.
Перед великой армией участников стро-
ек коммунизма стоит задача дальнейшего
повышения эффективности многообразных
средств механизации. Какими путями долж-
но идти это повышение? Часовая произво-
дительность машин должна непрерывно уве-
личиваться за счет сокращения времени
рабочих операций, уменьшения продолжи-
тельности ремонтов и увеличения межремонт-
ных периодов, за счет создания непрерывного
технологического процесса, улучшения общей
организации работ. В тесном единении науки
и практики, в содружестве ученых и новаторов
совершенствуется наша техника, создаются
и будут непрерывно создаваться все новые
и новые первоклассные машины.
Осуществление этих задач по плечу со-
ветскому человеку— создателю новой пер-
воклассной техники, обладающему высокой
квалификацией, смелой инициативой нова-
тора, настойчивостью и уверенностью в
победе, рожденной могучим сознанием, что его
вдохновенный труд с каждым днем прибли-
жает полное торжество коммунизма в нашей
стране.
------------------------------------------------------------------------..........................................................................................................................................-
НОВЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
НАСЫЩЕНИЯ КРОВИ КИСЛОРОДОМ
Член-кор.респондент Академии Лаук СССР
Е. М. Крепе
★
И. П. Павлов перестроил всю физиоло-
гическую науку, отбросив старые методы
исследования физиологических функций на
истерзанном, рассеченном животном и обо-
гатив науку классическими методами изу-
чения жизненных процессов на целом, не-
поврежденном организме.
Новая, павловская физиология и идейно
и методологически подошла близко к кли-
нике.	. ..
Одним из принципов всего павловского
направления в науке стала тесная связь
физиологии с практикой.
Павловский подход к решению физиоло-
гических вопросов должен служить приме-
ром и образцом для решения, всех важных
научных проблем. В частности, обращаясь
к одной из центральных сторон проблемы
дыхания — к процессу насыщения крови
кислородом в легких, мы видим, что изуче-
ние этой функции до последнего времени
крайне отставало. Причиной этого была
устарелая методика. Наши знания о насы-
щении артериальной крови кислородом были
очень скудны. Физиология стояла только
у «поверхности фактов». Вся тонкая регуля-
ция этой величины, колебания ее в здоровом
и больном организме в зависимости от ус-
ловий окружающей среды л условий в са-
мом организме не могли быть изучены, так
как для решения этой задачи не было соот-
ветствующего метода.
Действительно, для оценки степени на-
сыщения артериальной крови кислородом
до недавнего времени практически был один
путь. Надо было взять порцию крови из ар-
терии; в одной половине этой порции тотчас
произвести газовый анализ на содержание
в ней кислорода; в другой — определить «ки-
слородную емкость», для чего эту порцию
крови надо при температуре тела максималь-
но насытить кислородом и измерить его со-
держание. По результатам этих двух ана-
лизов можно рассчитать насыщение крови
кислородом. Процедура эта занимает около
двух часов и дает ответ о насыщении крови
кислородом только для момента взятия кро-
ви. Да и результат получается обыкновенно
искаженный, так как сама пункция (прокол)
артерии вызывает столь сильную реакцию
со стороны дыхания и сердечной деятельно-
сти, что совершенно обесценивает получае-
мые этим методом результаты. Далее, врача
и физиолога особенно интересует наблюде-
ние за насыщением крови кислородом в его
динамике. Во множестве случаев — при
мышечной деятельности, в производственных
условиях, вовремя сна, у детей и многих ка-
тегорий больных и т. п. — об артериальной
пункции не может быть и речи. А клинику
и прикладную физиологию крайне интере-
сует подробное изучение насыщения крови
кислородом, так как снижение этой ве-
личины, развитие артериальной
75
Е. М. К Р Е П C
Катодный оксигемометр ленинградских: мастер-
ских Академии медицинских наук СССР. Пульт
управления, стабилизатор напряжения и датчик
гипоксемии, представляет собой явле-
ние очень частое и иногда весьма грозное.
Усилия физиологов были направлены на
решение задачи непрерывного и бескровного
наблюдения за степенью артериализации
крови. Описываемый метод и является одним
из решений этой задачи.
Метод оксигемометрии основан на
непрерывном наблюдении за изменением
спектральных свойств гемоглобина крови,
проводимом непосредственно на просвечи-
ваемой живой ткани человека (обычно на
ушной раковине).
Метод использует специфические отли-
чия в поглощении света восстановленным
гемоглобином и оксигемоглобином. В крас-
ной части спектра поглощение света восста-
новленным гемоглобином в несколько раз
выше, чем оксигемоглобином. Другими сло-
вами, эта часть спектра чувствительна к
изменению насыщения крови кислородом.
С другой стороны, есть участки спектра
(в зеленой, в ближней инфракрасной части),
в которых поглощение света обеими формами
гемоглобина оказывается одинаковым. Эти
участки спектра также используются в дан-
ном методе для устранения влияния колеба-
ния просвета кровеносных сосудов прос-
вечиваемой ткани во время измерений. При-
менение подходящих светофильтров позво-
ляет вырезать интересующие нас участки
спектра. Наблюдения за изменением по-
глощения света гемоглобином в капиллярах
живой ткани производятся не визуально,
на-глаз, а при помощи фотоэлектрической
регистрации на гальванометре.
Источником света служит небольшая
лампа накаливания. Пучок света, пущен-
ный через ткани ушной раковины п подверг-
шийся в них поглощению и рассеиванию,
падает на светочувствительный слой двух
фотоэлементов, прикрытых каждый своим
специальным светофильтром. Чем выше сте-
пень насыщения крови кислородом, тем
меньше поглощение света кровью в красном
свете, тем большим оказывается фототок, тем
значительнее отклонение стрелки гальва-
нометра. Шкала прибора градуируется не-
посредственно в процентах насыщения крови
кислородом.
Излучение лампы одновременно нагре-
вает ткани уха и вызывает расширение
капилляров, ведущее к ускорению тока крови
в просвечиваемой ткани. Кровь становится
артериальной, что дает возможность по со-
стоянию крови в сосудах ушной раковины
судить о насыщении кислородом крови в
артериях вообще.
Разработка конструкции оксигемометра
началась еще в годы Великой Отечественной
войны в Физиологическом институте име-
ни Павлова Академии Наук СССР. Автором
этой статьи совместно с физиком М. С. Ши-
паловым было построено несколько прибо-
ров, успешно примененных для решения ря-
да практических задач.
Огромные преимущества нового метода
побудили заняться усовершенствованием и
упрощением его с целью сделать его доступ-
ным для широкого применения. Успеху де-
ла во многом содействовало участие в работе
инженера Е. А. Болотинского (Ленинград-
ские экспериментальные мастерские Ака-
демии медицинских наук СССР). Такое содру-
жество работников науки и производства
привело к созданию новых приборов — катод-
ных оксигемометров, имеющих ряд преиму-
ществ по сравнению со старыми моделями1.
Аккумуляторное питание было заменено пи-
танием от городской сети, с весьма совершен-
ной стабилизацией напряжения. Применение
усилителя напряжения постоянного тока
позволило использовать в приборе недоро-
гой и сравнительно грубый стрелочный галь-
1 Е. М. Крепе, М. С. Шипалов и Е. А. Боло-
тинский. Бюллетень экспериментальной биологии
и медицины, 1951, № 7.
76
НОВЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КРОВИ КИСЛОРОДОМ
нанометр и сделало возможным приключе-
ние к прибору записывающего гальвано-
метра. Наконец, значительные успехи бы-
ли достигнуты в смысле «одношкальности»
прибора, т. е. независимости его показаний
от индивидуальной толщины ушной ракови-
ны и от изменения просвета сосудов во время
измерений.
Катодный оксигемометр уже нашел ши-
рокое применение в практике. Его исполь-
зование позволило увидеть многие детали в
регуляции дыхания и расширило наши пред-
ставления об условиях возникновения и о
протекании артериальной гипоксемии.
Использование оксигемометра при изу-
чении влияния мышечной работы показало,
что у здорового человека физическая на-
грузка, даже значительной интенсивности,
нисколько не снижает величины артериаль-
ного насыщения крови кислородом, несмотря
на очень большое увеличение потребления
кислорода. Эта стабильность достигается
благодаря работе нервных регуляторных
аппаратов, во много раз поднимающих ве-
личину легочной вентиляции, а также уве-
личивающих минутный объем сердца и пу-
скающих в ход еще и другие, менее изучен-
ные регуляторные механизмы (раскрытие
«дремлющих» легочных капилляров, раскры-
тие добавочных легочных альвеол и других).
Только при очень напряженной мышечной
работе увеличение внешнего дыхания ока-
зывается уже недостаточным для удовлет-
ворения возросших потребностей в кисло-
роде, и наступает снижение кислородного
насыщения крови до 90—80процентов, т. е.
развивается кислородное голодание, которое
во всех своих фазах легко прослеживается
при помощи оксигемометра.
Но артериальная гипоксемия при мышеч-
ной работе возникает легко, если у челове-
ка поражен дыхательный или сердечно-
сосудистый аппарат или если содержание
кислорода во внешней среде (парциальное
давление его) будет несколько снижено, на-
пример, вместо обычных 20,9 процента кисло-
рода будет 17—18 процентов. Если здоровый
человек находится в покое,такая внешняя сре-
да не дает, как правило, никакого снижения
.артериального насыщения крови. Но стоит
дать человеку незначительную физическую
нагрузку, как начнет развиваться артери-
альная гипоксемия, все фазы которой с
удобством наблюдаются по показаниям
прибора. Знание этих отношений, установ-
ление точных закономерностей весьма важ-
ны для работы в горных условиях и для
разных специальных форм труда.
Конечно, существуют огромные инди-
видуальные отличия даже между здоровыми
людьми. Одна и та же мышечная нагруз-
ка для одного лица легка и не вызывает
никаких сдвигов в артериальном насыще-
нии крови, для другого она уже тяжела
и вызывает заметную артериальную гипоксе-
мию. То же относится и к влиянию умень-
шения парциального давления кислорода
во внешней среде. У одного лица даже при
15—16процентах кислорода во вдыхаемом воз-
духе артериальная кровь в покое может оста-
ваться насыщенной на 95—96 процентов, как
в обычных условиях. У другого, тоже практи-
чески здорового человека,уже при 18—19 про-
центах кислорода наступает снижение этой
величины. Все определяется эффективностью
нервного регуляторного механизма и, конеч-
но, состоянием так называемых «резервов
дыхания».
Устойчивость организма против гипоксе-
мии, характер развития гипоксемии, новый
уровень степени насыщения крови кислородом
Датчик в рабочем положении
77
E. M. К Р Е П С
и срок достижения этого уровня — все
зависит от индивидуальных особенностей
организма, прежде всего от особенностей
нервной системы, от физиологического
состояния, от степени тренированности, от
слаженности в работе аппаратов дыхания
и кровообращения.
Мы достаточно хорошо знаем основные
физиологические механизмы регуляции ды-
хания — рефлексы на недостаток кислорода
или на накопление углекислоты в крови
с сосудистых рефлексогенных зон в дуге
аорты и в сонной артерии, где заложе-
ны специальные хеморецепторы (т. е.
чувствительные нервные окончания, воз-
буждаемые изменением химического состава
крови), а также непосредственное влияние
углекислоты на дыхательный центр. Все
эти рефлекторные механизмы стоят на стра-
же поддержания постоянства газового со-
става крови. Но эта регуляция была бы весь-
ма несовершенной, если бы организм начи-
нал реагировать на угрозу удушья только
тогда, когда уже произошли изменений в
крови.
Работы И. П; Павлова показали, что
организм обладает еще более тонкйм, под-
вижным механизмом, позволяющим ему реа-
гировать не только на действие самого без-
условного агента, но и на отдельные явле-
ния окружающей среды или на всю обстанов-
ку в целом, если они могут сигнализировать
о действии этого агента; что организм обла-
дает механизмом, осуществляющим наиболее
тонкое уравновешивание влияний внешней
и внутренней среды. Этот механизм — ус-
ловные рефлексы. Многочисленные иссле-
дования К. М. Быкова и его сотрудников по-
казали, что безусловные рефлексы, вызы-
ваемые раздражением нервных окончаний
в любом органе, ^логут служить базой для
выработки новых условных связей. Было
показано, что легко образуются условные
связи между любым агентом внешнего мира
и возбуждением дыхательного центра угле-
кислотой или повышением обмена веществ.
Метод оксигемометрии позволил устано-
вить и исследовать роль и значение услов-
но-рефлекторного, коркового компонента
в сложной реакции организма на гипоксе-
мический раздражитель, т. е. на состояние,
связанное с понижением напряжения кис-
лорода в крови. Любой агент внешнего ми-
ра, и прежде всего словесные сигналы могут
быть связаны механизмом временной связи
с уменьшением насыщения крови кислоро-
дом. Действие этого условного агента моби-
лизует защитные регуляторные реакции и
приводит к повышению насыщения крови
кислородом еще до начала действия непо-
средственного безусловного агента. Когда
уменьшение содержания кислорода во вды-
хаемом воздухе начинает действовать на
организм, он встречает организм уже под-
готовленным к встрече этого неблагоприят-
ного фактора. Метод оксигемометрии пока-
зал, что корковый механизм имеет суще-
ственное значение в поддержании нормаль-
ного насыщения крови кислородом, в борьбе
организма с угрозой артериальной гипоксе-
мии.
Весьма важные и многообразные резуль-
таты дает применение оксигемометрии в;
клинике, прежде всего в клинике внутрен-
них болезней. При различных страданиях
дыхательной и сердечно-сосудистой систе-
мы частым, почти неизбежным спутником
является развитие артериальной гипоксе-
мии. Однако до сих пор остается неизучен-
ным, при каких степенях недостаточности
функции, на каком этапе заболевания появ-
ляется артериальная гипоксемия Выводы
исследователей, изучавших этот вопрос, край-
не противоречивы. Систематические наблю-
дения при помощи оксигемометра обычно в
сочетании с другими приемами — дозиро-
ванная мышечная нагрузка, кратковремен-
ный переход от дыхания воздухом на дыха-
ние кислородом, кратковременная задерж-
ка дыхания и т. п. — облегчают правильный
диагноз, помогают изучению хода болезнен-
ного процесса. Выявлено много новых ин-
тересных деталей в расстройстве функции
внешнего дыхания при некоторых страда-
ниях дыхательных органов и сердечно-со-
судистой системы.
Оксигемометрия помогла изучить раз-
витие артериальной гипоксемии при гипер-
тонической болезни и у больных с различ-
ными заболеваниями сердца и проанализи-
ровать причины возникновения этой гипо-
ксемии. При помощи этого метода оказалось
удобным проверять эффективность различ-
ных лечебных мероприятий, в частности
кислородной терапии.
Большое значение приобретает оксиге-
мометрия и в хирургической клинике, осо-
бенно в хирургии грудной клетки. Опера-
78
НОВЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КРОВИ КИСЛОРОДОМ
ции на легком, полное удаление легкого или ча-
сти его, вскрытие абсцесса легкого и тому
подобные вмешательства с наложением пнев-
моторакса, т. е. с внезапным выключением
одного легкого из акта дыхания, могут вызы-
вать весьма значительные падения артериа-
лизации крови, до 70 — 75 процентов на-
сыщения, угрожающие иногда жизни боль-
ного. Оксигемометрия является тут весьма
ценным подспорьем, так как позволяет в
течение всей операции наблюдать за насы-
щением крови кислородом и сигнализи-
ровать об угрожающей опасности. Оксиге-
мограммы показывают целый ряд важных
моментов: наличие сильных рефлекторных
влияний на дыхание с корня легкого, с
плевры, и т. п., ведущих к резкому падению
артерйалйзации крови.
Не меньшее значение имеет наблюдение
при помощи оксигемометра в послеопера-
ционном периоде, в процессе приспособле-
ния организма к дыханию в новых условиях,
например, одним легким. Здесь наблюдения
за насыщением крови кислородом могут
дать указания на то, как вести больного,
как переводить его с дыхания кислородом
на дыхание воздухом, когда нужно принять
меры к поднятию возбудимости дыхатель-
ноцо центра и др.
Очень интересные данные дает примене-
ние оксигемометрии в акушерской клинике.
Обнаружены новые факты в физиологии
беременности и родового акта. В организме
беременных чрезвычайно снижен резерв
кислорода, и регуляторные возможности
напряжены до крайности. У небеременной
женщины задержка дыхания до 30 секунд
обычно не вызывает заметного снижения на-
сыщения артериальной крови кислородом.
У беременных задержка дыхания дает рез-
кое снижение этой величины нередко уже
на 7—8-й секунде. Чем взрослее плод, тем
резерв кислорода в организме делается все
меньше и меньше. Во время родового акта
потуги и схватки сопровождаются значи-
тельным (до 60—70% насыщения) сниже-
нием насыщения кислорода в крови, так как
тут сочетаются задержка дыхания, большая
мышечная работа и крайнее истощение кис-
лородных резервов.
В нервной клинике изучение насыщения
кислородом крови у больных проводилось в
связи с сонной терапией нервных заболева-
ний.Сон характеризуется общим тормсжением
коры больших полушарий и подкорковых цен-
тров; он сопровождается снижением возбуди-
мости дыхательного центра. Дыхание делает-
ся поверхностным, редким, насыщение кис-
лородом снижается на 2 — 3 процента,
иногда еще больше. Близость пробуждения
дает’себя знать еще за несколько минут до
открывания глаз, до первого движения,
началом роста кислородного насыщения кро-
ви. Особенно резкое снижение его наблю-
далось во время сна у больных, страдающих
поражением дыхательного аппарата, на-
пример, у больных после операции на груд-
ной клетке с наложением пневмоторакса,
когда эффективность легочного дыхания бы-
ла еще весьма снижена. Выяснилось, что во
время сна требуется иногда бдительное на-
блюдение за больным.
Весьма полезен оказался описываемый
прибор при врачебно-трудовой экспертизе
лиц, страдающих заболеваниями сердечно-
сосудистой системы или дыхательного аппара-
та. В сочетании с дозированной мышечной
нагрузкой и другими пробами, позво-
ляющими раздельно оценивать эффектив-
ность легочной и сердечно-сосудистой ком-
пенсации, оксигемометрия позволяет найти
добавочные объективные критерии для уста-
новления степени нетрудоспособности че-
ловека.
Не менее полезным окажется оксигемо-
метр при изучении различных интоксикаций
и профессиональных заболеваний.
В клинике детских болезней, где арте-
риальная пункция вообще неприменима,
а изучение артериальной гипоксемии край-
не важно, можно широко применять методы
оксигемометрии.
Из приведенного далеко не полного из-
ложения уже полученных результатов при-
менения отечественных оксигемометров на
практике явствует, какое широкое поле в
области теоретической и прикладной физио-
логии открывает новый метод измерения
насыщения крови кислородом, отвечающий
павловским принципам исследования.
В АКАДЕМИЯХ
СОЮЗНЫХ РЕСПУБЛИК
РАЗВИТИЕ НАУКИ В СОВЕТСКОЙ ЛИТВЕ
IO.	Ю. Мату лис
Президент Академии наук Литовской ССР
★
Академия наук Литовской ССР — одна из
самых молодых академий в нашей стране: она
учреждена лишь в 1941 году. Вероломное на-
падение гитлеровских захватчиков и трех-
летняя оккупация Советской Литвы надолго
приостановили развитие науки в республике.
Но за послевоенные годы Академия наук
Литовской ССР полностью восстановлена,
значительно расширена и добилась некоторых
успехов. Эти успехи, достигнутые с помощью
братского русского народа, благодаря оте-
ческой заботе корифея науки И. В. Сталина
станут особенно наглядными, если вспом-
нить, как была опустошена и разорена наша
республика.
Опустошая города и села, оккупанты раз-
грабили все академические здания, обору-
дование институтов, уничтожили многие па-
мятники культуры и быта литовского народа,
хранившиеся в музеях и библиотеках Ака
демии. Общий ущерб, причиненный фашист-
скими вандалами учреждениям нашей
Академии, превысил 110 миллионов руб-
лей.
Возрождение Академии наук Литовской
ССР началось сразу же по окончании Ве-
ликой Отечественной войны, в середине
1945 года. По существу началось создание
новой Академии наук. Оно проводилось с
большим размахом, присущим Советскому
государству.
Сейчас, спустя всего лишь несколько
лет, Литовская Академия наук имеет в сво-
ем составе 13 институтов, объединяемых дву-
мя отделениями. Отделение естественно-
математических и прикладных наук объ-
единяет восемь институтов: Химии и хи-
мической технологии, Геологии и геогра-
фии, Биологии, Экспериментальной меди-
цины, Сельского хозяйства, Мелиорации,
Лесного хозяйства, Технических наук, а в
Отделении общественных наук — пять ин-
ститутов: Литовского языка, Литовской ли-
тературы, Истории Литвы, Экономики, Пра-
ва. С каждым годом планы научно-исследо-
вательских работ институтов становятся
все более конкретными, их темы намечаются
в тесной связи с нуждами народного хозяй-
ства и культуры литовского народа.
В области геологии и поисков минераль-
ного сырья изучены тектоника и стратигра-
фия девонских меловых отложений, выяв-
лены их минеральные ресурсы; исследованы
крупные п средние месторождения минераль-
ного сырья, массивы карбонатных пород и
глины, разработаны методы их освоения для
производства вяжущих и строительных ма-
териалов. Обобщены все ранее известные
и собранные за последние пять лет данные
о запасах и качестве минерального сырья,
намечен перспективный план развития и
размещения промышленности строительных
материалов в Литве на ближайшие пятна-
дцать лет.
Проведены комплексные гидробиологиче-
ские и ихтиологические исследования одного
из крупнейших водных бассейнов республи-
ки — залива Куршю Марес и некоторых дру-
гих бассейнов. С начала 1951 года научные
работники приступили к комплексному изуче-
нию производительных сил юго-восточных райо-
нов республики, в котором принимают участие
девять институтов Академии. В содружестве с
Академией наук Латвийской ССР проведены
80
РАЗВИТИЕ НАУКИ В СОВЕТСКОЙ ЛИТВЕ
магнитные и гравиметрические съемки в рай-
оне обнаруженной магнитной аномалии и во
многих других районах республики. Собраны
весьма ценные данные о радиоактивности
атмосферных осадков и изучении климата.
К нашим достижениям следует также отнести
создание новых конструкций металлообраба-
тывающих станков, изучение отдельных проб-
лем электрохимии, биологии и медицины.
В первые послевоенные годы, как только
была возобновлена работа Академии наук,
основные силы институтов Геологии, Гео-
графии, Химии и Химической технологии
были направлены на выявление и оценку
источников .минерального сырья, на изуче-
ние технологических методов его переработ-
ки, на исследование водных ресурсов, тор-
фяных болот и торфяников на территории
республики. При изучении местного мине-
рального сырья, водных бассейнов и торфя-
ных болот основное внимание уделялось
запросам производства строительных и вя-
жущих материалов, а также выявлению энер-
гетической базы, основанной на местном
топливе и водных ресурсах больших и ма-
лых рек.
В области изучения торфяников и тор-
фяных болот за послевоенные годы проде-
лаца немалая работа. Исследованы все более
крупные торфяники республики, подытоже-
ны их запасы, подготовлен и издан каталог
торфяников Литовской ССР с описанием
основных показателей качества торфяной
массы. На основе изучения торфяных фондов
и исследования водной энергии больших
и малых рек в конце прошлого года под
руководством Института технических наук
закопчена крупная работа по подготовке
генеральной схемы электрификации сель-
ского хозяйства Литовской ССР. В схеме
нашли отражение природные условия, под-
итожен баланс энергетических ресурсов,
определены энергетические системы районов
и намечены показатели использования рек
для нужд транспорта. Подготовленная схема
явится основной вехой для дальнейшего
проектирования и строительства новых
электростанций, претворения в жизнь полной
электрификации республики.
При Президиуме Академии наук Литов-
ской ССР организован Комитет содействия
великим стройкам коммунизма, возглавля-
емый академиком-секретарем К. К. Белюкас.
Два наших института — Сельского хозяйства
6 Природа, № 3
и Биологии принимают участие в комплексной
экспедиции Академии Наук СССР на великих
стройках и работают над проблемами
имеющими практическое значение для осво-
ения почв и водоемов в районах со-
оружения гидроэлектростанций, каналов и
оросительных систем. В прошедшем году
научные сотрудники Института сельского
хозяйства проводили гидробиологические ис-
следования водоемов Сталинградской и Сара-
товской областей, почвоведы принимали уча-
стие в изучении и картографировании почв
некоторых областей Казахской ССР. Инсти-
тут биологии проводит опыты по физиологи-
ческому и биологическому изучению свеклы
с целью ее применения для освоения засолен-
ных почв в районах Главного Туркменского
канала.
Основой увеличения производства зер-
новых культур и развития животноводства
является введение травопольной системы
и широкое внедрение агрономического ком-
плекса Докучаева —Костычева—Вильямса.
Для этой цели должны быть хорошо изуче-
ны особенности почвенного покрова всех райо-
нов республики. К систематическому иссле-
дованию и картографированию почв рес-
публики приступил Институт сельского
хозяйства Академии наук с 1946 года. Эта
крупная коллективная работа проводится
по трем направлениям: составляются об-
зорные почвенные карты, предназначенные
для республиканского и областного плани-
рования сельскохозяйственного производ-
ства; проводятся подробные почвенные
съемки. Такого рода почвенные карты со-
провождаются описанием основных агрохи-
мических мероприятий с целью повышения
плодородия почв и предназначаются для
нужд отдельных районов и сельских мест-
ностей. Крупномасштабные планы предназ-
начены для отдельных колхозов и совхозов
республики. Детально исследованы почвы
многих районов Вильнюсской и Клайпедской
областей; разработана методика съемки
крупномасштабных почвенно-агрохимических
планов колхозов и совхозов. Закончена обзор-
ная карта известкования почв республики.
Литовские ученые сейчас уделяют мно-
го внимания повышению продуктивности жи-
вотноводства, усовершенствованию сущест-
вующих и выведению новых пород круп-
ного рогатого скота, свиней и домашних
птиц.
81
Ю. Ю. МАТ У Л ИС
Научно-исследовательская работа по фор-
мированию племенных стад и выведению
новых пород сельскохозяйственных живот-
ных и птиц проводится в научно-исследо-
вательской животноводческой станции Ака-
демии наук и в ряде колхозов и совхозов
республики. Институтом сельского хозяй-
ства разработаны и внедряются в практику
новые рационы кормов для дойных коров,
приспособленные к специфике кормов, за-
готовляемых в условиях республики; раз-
рабатываются рационы кормов для молодня-
ка крупного рогатого скота при выращива-
нии высокопродуктивных животных и для
растущих откормовочных свиней при интен-
сивном беконном и полусальном откорме на
рационах, богатых картофелем. Выведен но-
вый тип гусей, полученных скрещиванием
местной породы с тулузской. Институтом
сельского хозяйства проводится работа во
многих колхозах по. скрещиванию литов-
ского черно-пестрого скота с красно-бурым
для выведения нового типа скота с высокой
продуктивностью удоя и повышенным про-
центом жиров в молоке.
Развитие животноводства немыслимо без
создания прочной кормовой базы, окуль-
тивирования и рационального использова-
ния лугов и увлажненных почв, улучшения
заготовки крупных кормов, силоса. Поэто-
му, кроме опытов по выращиванию разных
силосовых культур и улучшению их сило-
сования, проводимых на опытных станциях,
Институт сельского хозяйства руководит
такого рода работами в ряде колхозов Ше-
дувского и других районов республики,
оказывая им практическую помощь в созда-
нии прочной кормовой базы.
В республике имеются большие массивы
заливных лугов по берегам некоторых рек,
главным образом в низовьях реки Немунас.
Принемунасские луга занимают десятки
тысяч гектаров площади и после окульти-
вирования могут стать прочной кормовой
базой для развития животноводства в Па-
легском, Шилушском, Прекульском и в
других районах Клайпедской области. Од-
нако эти луга, вследствие разрушения осу-
шительной и ирригационной системы гит-
леровскими оккупантами, были превращены
в пустыни и болота.
С целью восстановления лугов в низовь-
ях реки Немунас и улучшения их качества
была организована комплексная экспедиция
из почвоведов, мелиораторов, растениеводов
и ботаников, которая за два года подробно
изучила состояние этих лугов и заканчива-
ет подготовку плана практических мероприя-
тий по их освоению. В нынешнем году
работы по комплексному исследованию залив-
ных лугов значительно расширены и на-
правляются экспедиции в другие области для
изучения новых массивов.
Для осуществления более тесного содру-
жества работников науки с практиками
сельскохозяйственного производства Акаде-
мия наук Литовской ССР с 1949 года начала
проводить выездные сессии и конференции.
На этих сессиях и конференциях высту-
пают с докладами научные работники Ака-
демии наук, партийные и советские руко-
водители районов. При обсуждении вопросов,
поставленных на таких сессиях и конферен-
циях, принимают активное участие предсе-
датели колхозов, бригадиры и мастера
продуктивного животноводства ивысоких уро-
жаев. По примеру Академии наук выездные
конференции организуют некоторые высшие
учебные заведения республики, например,
Сельскохозяйственная академия, Ветери-
нарная академия, Каунасский политехни-
ческий институт и др.
В подготовке кадров массовой квали-
фикации для колхозов значительную ра-
боту проводит Литовская сельскохозяй-
ственная академия, Ветеринарная академия
и, в частности, научно-исследовательская
станция животноводства Института сель-
ского хозяйства Академии наук. При Сель-
скохозяйственной академии постоянно дей-
ствуют годичные и трехмесячные курсы для
председателей колхозов, директоров и ме-
ханизаторов МТС, зоотехников и т. д. Ве-
теринарная академия проводит трехмесяч-
ные курсы для ветеринарных фельдшеров,
зоотехников и кузнецов-инструкторов для
ковки лошадей. Научно-исследовательская
станция животноводства Академии наук
постоянно организует кратковременные кур-
сы для заведующих ферм, доярок и брига-
диров. На курсах выступают научные со-
трудники и опытные животноводы, которые
одновременно с лекциями проводят с кур-
сантами практические занятия. Этот вид
помощи сельскому хозяйству в плане 1952 го-
да предусмотрено значительно расширить.
Наряду с этими успехами, в деятель-
ности Академии наук Литовской ССР еще
82
РАЗВИТИЕ НАУКИ В СОВЕТСКОЙ ЛИТВЕ
немало существенных недостатков. Для
решительного устранения их нам нужно в
первую очередь быстро завершить пере-
стройку всех своих институтов и учреждений
на основе гениального труда товарища
Сталина — «Марксизм и вопросы языкозна-
ния». Предстоит устранить многотемность,
существующую еще в некоторых институ-
тах, сосредоточить научно-исследователь-
скую работу на наиболее крупных узловых
проблемах, разрабатывая их в направлении
развития мичуринской биологии и павлов-
ской материалистической физиологии. Для
своевременного удовлетворения запросов на-
родного хозяйства и дальнейшего развития
науки в республике мы считаем также не-
обходимым уточнить профили и направление
ряда институтов, значительно укрепить их
состав и материальную базу.
Сейчас мы располагаем более определен-
ными данными, позволяющими наметить
основные тенденции дальнейшего развития
народного хозяйства в республике, а также
главные запросы практики в ближайшие
годы, и в соответствии с этим можем более
целеустремленно планировать перестройку
наших институтов и развитие направлений
научно-исследовательской работы.
Вследствие геологических и климатиче-
ских условий одной из ведущих отраслей
народного хозяйства Советской Литвы, не-
сомненно, останется социалистическое сель-
ское хозяйство и животноводство. Намечается
значительное увеличение посевных площа-
дей технических культур, главным образом
льна и сахарной свеклы, а также зна-
чительное развитие рыбоводства как во
внутренних водоемах республики, так и в при-
легающем Балтийском море. Развитие сель-
ского хозяйства и животноводства, повыше-
ние урожайности полей и лугов неразрывно
связаны с плановыми мелиоративными рабо-
тами почв, с преобразованием природы не-
которых районов республики и восстановле-
нием старых и разведением новых лесов и
дубрав.
Успешное выполнение этих народно-
хозяйственных задач тесно связано с
комплексной научно-исследовательской ра-
ботой, с повседневной научной помощью
производству. Поэтому развитие биологи-
ческих, ботанических и сельскохозяйствен-
ных наук в Литовской ССР является одной
из важнейших задач.
Из года в год повышаются требования к
техническим наукам, разведочной геологии
и поискам сырья, к химии, физике, элек-
трохимии, силикатной химии, органической
химии, микробиологии, неорганической и
органической технологии и т. д. Вследствие
этого развитие упомянутых отраслей науки
в нашей республике — естественная и не-
отложная задача, непосредственно связанная
с ростом экономики и производительных сил
Советской Литвы.
Развитие промышленности и сельского
хозяйства требует прочной энергетической
базы на основе местных энергоресурсов.
Основными источниками энергии в условиях
нашей республики являются энергия вод
больших и малых рек и торфяные болота.
Комплексное и полноценное использование
этих источников энергии для электрифика-
ции сел и городов, а также для усовершен-
ствования топливного хозяйства республики
потребует еще много труда со стороны научно-
исследовательских учреждений.
Коллектив нашей Академии наук сей-
час преисполнен горячим стремлением прео-
долеть трудности роста. Мы уверены, что,
руководствуясь мудрыми указаниями на-
шего вождя и учителя товарища Сталина,
пользуясь постоянной помощью Советского
правительства и Академии Наук СССР,
Литовская Академия наук достойно спра-
вится с возложенными на нее задачами,
внесет свой вклад в общее дело развития
передовой советской науки.
6
В ИНСТИТУТАХ
И ЛАБОРАТОРИЯХ
БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ НА ГЛУБОКОМ ОЗЕРЕ
Л. II. Щербаков
★
Свыше шестидесяти лет существует ста-
рейшая в нашей стране пресноводная био-
логическая станция, расположенная на
Глубоком озере, в Рузском районе, под Мо-
сквой.
Основание станции относится к концу
прошлого столетия, когда в нашей стране
пробудился интерес к изучению жизни
пресных вод и гидробиология выделилась в
самостоятельную ветвь биологической нау-
ки. Именно в это время появляются первые
работы Д. М. Российского — по реке Моск-
ве, М. Д. Рузского — по озеру Кабану, ко-
торые перерастают рамки чисто флористи-
ческих и фаунистических исследований и
кладут начало гидробиологии пресных вод
в России. Вместе с тем обнаруживается
стремление не ограничиваться экспедицион-
ным или экскурсионным методом изучения
водоемов, а перейти к стационарным рабо-
там.
В 1887 году Д. М. Российский, передви-
гаясь вместе с пловучей пчеловодной выс-
тавкой Общества акклиматизации на барже
вниз по реке Москве, исследовал фауну самой
реки и ее пойменных водоемов. Интерес, вы-
званный его работой, был настолько велик,
что Отдел ихтиологии Русского общества
акклиматизации животных и растений вы-
делил комиссию, поручив ей продолжить
изучение жизни среднерусских и в первую
очередь подмосковных водоемов, в частно-
сти с точки зрения возможности акклиматиза-
ции в них ценных пород рыб. В состав комис-
сии наряду с другими вошли Д. Н. Анучин,
Н. В. Насонов, Н. М. Кулагин, Г. А. Ко-
жевников, Н. Ю. Зограф, впоследствии осно-
ватель станции на Глубоком озере, Ф. Ф. Ка-
врайский и Д. М. Российский.
В своей работе комиссия пошла по двум
путям. С одной стороны, члены комиссии
занялись экскурсионным обследованием
подмосковных озер и крупных прудов, а с
другой — была организована передвижная,
или, как называет ее Н. Ю. Зограф, «лету-
чая», станция для более подробного изуче-
ния отдельных водоемов.
Эта передвижная станция в летний сезон
1888 года занималась Косинскими озерами,
а в 1889 году переместилась на Царицынские
пруды. Когда весной 1890 года стал вопрос о
выборе очередного водоема, подлежащего
изучению, Отдел ихтиологии, располагав-
ший уже к тому времени данными экскур-
сионного обследования целого ряда подмос-
ковных водоемов, по рекомендации Ф. Ф. Кав-
райского, остановился на Глубоком озере.
Успех работы передвижной станции, а
также благоприятные особенности Глубо-
кого озера, которое при небольших размерах
(около 60 га) отличается значительной для
подмосковных водоемов глубиной (до 32 м),
побудили Отдел ихтиологии заняться более
подробным его- изучением. Решено было
избрать озеро главной базой работ, а
станцию превратить в постоянную. Так па
берегу Глубокого озера в 1891 году появилась
первая в России пресноводная гидробиоло-
гическая станция.
Несмотря на энтузиазм устроителей стан-
ции и первых работавших на ней лиц, осна-
щение и развертывание этого учреждения
84
БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ НА ГЛУБОКОМ ОЗЕРЕ
проходили медленно и с большим трудом
из-за недостатка средств. Царское прави-
тельство неохотно помогало Обществу ак-
климатизации, и статьи Н. Ю. Зографа,
посвященные первым годам истории стан-
ции, а также последующие отчеты о ее работе,
вплоть до Великой Октябрьской социалистиче-
ской революции, пестрят жалобами на матери-
альные затруднения и упоминаниями об уни-
зительной необходимости искать содействия
у различных титулованных «меценатов». Тем
более приходится отдать должное первым ис-
следователям Глубокого озера, сумевшим
в таких трудных условиях выполнить ряд
работ и сделать интересные наблюдения,
пользуясь подчас самыми простыми сред-
ствами. Так, С. А. Зернов, помимо известных
работ по диффлюгиям (1897) и по планкто-
ну Глубокого озера (1900), провел весьма
любопытные наблюдения над обрастаниями,
развивавшимися на поверхности каната, на
котором посередине озера устанавливался
буй. Эти наблюдения, так же как и наблю-
дения над населением предметных стекол,
укрепленных на том же канате, намного опе-
редили по идее свое время: они позволили
сделать ряд выводов о распределении
обрастаний в озере и о путях расселения
прибрежных форм животных и растений в
открытом озере. Выводы С. А. Зернова много
лет спустя нашли полное подтверждение в
прекрасном исследовании, выполненном
С. Н. Дуплаковым (1933).
Не менее интересно, что изучавший в то
же время планктонных бактерий озера
В. В. Воронин (1897) уже тогда сделал
попытку подсчета их биомассы и сравнения
ее с биомассой всего планктона. Хотя полу-
ченные им величины и далеки от истинных
(он определял число бактерий методом по-
севов, который, как мы теперь знаем, обна-
руживает лишь небольшую часть всех при-
сутствующих в воде бактерий), тем не менее
своей попыткой В. В. Воронин предвосхитил
развившийся в гидробиологии значительно
позднее подход к оценке роли бактериаль-
ного населения воды.
В первое десятилетие существования
станции внимание работавших на ней гидро-
биологов было обращено главным образом
па изучение планктона — нового тогда объек-
та, самое понятие о котором было введено в
биологию всего за несколько лет до этого.
Тогда же станция сделала опыт акклимати-
зации сига, выпустив в 1890,1892 и 1894 го-
дах в озере мальков одного из видов этой
рыбы. Судя по тому, что ни в одном из опуб-
ликованных отчетов нет указаний на поим-
ку в озере сигов, опыт этот оказался не-
удачным. Одна из причин такой неудачи за-
ключается, вероятно, в обилии в Глубоком
озере хищной рыбы (щука, окунь), без ин-
тенсивного и систематического вылова кото-
рой нельзя было рассчитывать на успех ак-
климатизации сигов.
Хотя станция и считалась гидробиоло-
гической, но с первых же лет она предостав-
ляла широкую возможность для работы
биологам и других направлений. Особенно
много на ней было выполнено эмбриологи-
ческих работ. Так, в первые же годы на стан-
ции занимался изучением зародышевого раз-
вития моллюсков А. Д. Некрасов (1900).
Одновременно обстоятельное исследование
зародышевого развития пиявки Nephelis
vulgaris провел Д. П. Филатов (1900), науч-
ная деятельность которого и позднее, на
протяжении более чем тридцати лет, была
тесно связана с Глубокоозерской станцией.
Здесь он начал и развил свои ставшие клас-
сическими работы по экспериментальной
эмбриологии.
Уже в советский период большой цикл
исследований по эмбриологии и сравнитель-
ной анатомии рыб был проведен на озере
С. Г. Крьжановским, для которого, так же
как и для целой группы других учеников
академика А. Н. Северцова, биостанция
служит базой летних работ в течение мно-
гих лет.
С 1905 вплоть до 1913 года станцией
заведывал Н. В. Воронков. Под его руковод-
ством был составлен обширный и хорошо
продуманный план всестороннего изучения
озера, который и выполнялся главным обра-
зом молодыми исследователями. За эти годы
была произведена детальная съемка озера
и его берегов, составлена подробнейшая
карта глубин, изучались термина, кисло-
родный режим и донные отлсжения.
Одновременно продолжалось более углу-
бленное исследование планктона. Опубли-
кованные в Трудах станции результаты
этих работ представляли собой одни из пер-
вых, а подчас и первые данные такого рода
по озерам России и вошли в значительной
своей части во все отечественные сводки по
гидробиологии и лимнологии.
85
A. II. ЩЕРБАКОВ
Особенно интересным оказался кисло-
родный режим Глубокого озера, отличаю-
щийся в летний сезон присутствием очень
резко выраженного минимума кислорода
в промежуточном слое воды. Минимум кис-
лорода — явление в озерах довольно редкое
и, несмотря на многочисленные посвящен-
ные ему исследования, до сих пор не вполне
еще объясненное.
В это же время благодаря энергии и пе-
дагогическим способностям заведующего
станцией Н. В. Воронкова при станции
было организовано чтение курса гидробио-
логии для молодых, начинающих исследова-
телей, сопровождавшееся практическими
занятиями и самостоятельной работой на
озере и окрестных водоемах. Из широкого
круга лиц, прошедших эту школу, станция
и Отдел ихтиологии Общества акклимати-
зации черпали научные силы для проведения
исследований, охвативших в эти годы,
помимо Глубокого озера и прилежащих
к нему многочисленных прудов, также
и другие озера Подмосковья (Сенежское,
Тростенское, Полецкое и др.), а отчасти
озера и более отдаленных областей России
(Зауралье, Западный край). Из этой школы
вышли многие из московских гидробио-
логов.
Следует пожалеть, что далеко не все ра-
боты, выполненные в этот период, были опуб-
ликованы из-за начавшейся в 1914 году им-
периалистической войны. Значительное чис-
ло уже готовых рукописей было либо совсем
утрачено, либо попало под спуд и так и не
увидело света1.
После того как в 1913 году Н. В. Ворон-
ков, оставаясь идейным вдохновителем, ото-
шел от заведывания станцией и непосред-
ственной работы на ней, исследования Глу-
бокого озера продолжались группой его
учеников, а результаты этих работ были
опубликованы уже после Великой Октябрь-
ской социалистической революции.
Общий подъем научно-исследователь-
ского дела в нашей стране после Великой
1 Недавно в архив Глубокоозерской станции
через Л. Л. Россолимо поступила считавшаяся
утраченной рукопись Н. В. Воронкова «О верти-
кальном распределении планктона в Глубоком озере
в 1911—12 гг.» Эта обширная рукопись с много-
численными графиками и таблицами выполнена со
свойственной всем работам Н. В. Воронкова тща-
тельностью и не утратила в известной своей части
интереса и поныне.
Октябрьской социалистической революции
нашел отражение и в судьбе Глубокоозерской
станции. Вместе с твердым бюджетом она
получила и постоянный штат научных ра-
ботников — то, о чем в царской России
организаторы и руководители станции мо-
гли лишь мечтать.
В период 1920—1930 годов станция, как
и раньше, уделяла главное внимание гид-
робиологическим исследованиям. При этом
определились два направления работ:
с одной стороны, продолжалось дальнейшее
исследование самого Глубокого озера и осо-
бенно его физико-химического режима, а с
другой — появилась серия биоценологиче-
ских работ, физико-химические работы от-
части продолжали начатое раньше изуче-
ние кислородного режима озера, а также ос-
ветили и некоторые новые вопросы. Стрем-
ление глубже разобраться в динамике рас-
творенного в воде кислорода побудило
С. И. Кузнецова заняться изучением роли
микробиологических процессов сперва в
кислородном режиме, а затем и в общем кру-
говороте органического вещества в водое-
ме. Начатые на Глубоком озере и распро-
страненные позднее на другие озера, эти
работы вылились в хорошо известный цикл
исследований, составивших существенный
вклад в озерную микробиологию.
Биоценологические исследования на
Глубоком озере были посвящены изучению
биоценозов обрастаний (перифитона). Ра-
ботами С. Н. Дуплакова и Г. С. Карзинкина
биоценозы обрастаний были изучены на
Глубоком озере с такой для того времени
полнотой, как нигде. Упоминавшаяся выше
монография С. Н. Дуплакова по обраста-
ниям и в настоящее время может считаться
образцовой.
В тридцатых годах изучение Глубокого
озера продолжалось. Впервые был освещен
режим биогенных элементов — азота и фос-
фора и роль микробиологических процессов
в динамике этих элементов. Подверглись
подробному биохимическому и бактериоло-
гическому изучению илы озера. Объединение
двух станций (на Глубоком озере и на Ко-
синских озерах) позволило придать работам
сравнительный характер. Одновременно с
Глубоким озером по той же программе ис-
следовалось Белое озеро в Косино. Сравне-
ние этих двух водоемов представляло боль-
шой интерес, так как они относятся к раз-
86
БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ НА ГЛУБОКОМ ОЗЕРЕ
ным типам. Выявилась огромная роль бак-
терий во всех областях динамики вещества
и энергии в водоемах. В частности, С. И. Куз-
нецовым было выяснено, что в озерах типа
Глубокого потребление растворенного кис-
лорода в воде глубинных слоев, а зимой —
во всей толще воды практически целиком мо-
жет быть отнесено за счет дыхания бакте-
рий.
Другое направление возглавлялось
Г. С. Карзинкиным. Отойдя в это время от
гидробиологии, Г. С. Карзинкин переклю-
чился на вопросы, непосредственно связан-
ные с проблемой рыбопродуктивности водо-
емов. Начав с изучения усвояемости различ-
ных кормов, он и его сотрудники постепенно
охватили широкий круг вопросов физиоло-
гии питания и роста рыб. В результате мно-
голетних исследований была разработана
методика изучения эффективности использо-
вания рыбами различных кормов, включаю-
щая определение полного азотистого балан-
са и интенсивности энергетического обме-
на. С 1948 года эти исследования перене-
сены непосредственно на промысловые во-
доемы.
Как и для всей Советской страны, Ве-
ликая Отечественная война явилась тяже-
лйм испытанием для станции. Глубокое озе-
ро оказалось в зоне вражеской оккупации,
и станция подверглась разрушению. Лишь
быстрый и стремительный разгром фашист-
ских полчищ под Москвой спас ее от пол-
ного уничтожения. Но все же станции и за
короткий срок был причинен большой ущерб:
сгорел новый зимний дом, погибло все хо-
зяйственное и научное оборудование, про-
пала библиотека. К счастью, уцелели основ-
ные постройки, хотя и сильно пострадав-
шие.
Работа на станции возобновилась еще в
годы войны. В трудных условиях тех лет
был проведен самый необходимый ремонт,
собрано оборудование, и прерванные на
короткий срок исследования были возоб-
новлены. По окончании Отечественной вой-
ны, с переходом страны к мирному строи-
тельству, вошла в нормальное русло и дея-
тельность станции.
В послевоенные годы, как и сейчас, стан-
ция находилась при Институте эволюцион-
ной морфологии Академии Наук СССР, ре-
организованном в 1949 году в Институт
морфологии животных имени А. Н. Северцова.
В настоящее время круг вопросов, раз-
рабатываемых на биологической станции, отно-
сится преимущественно к области морфологии
и эмбриологии рыб. Особенно следует отме-
тить многолетние работы С. Г. Крыжанов-
скогоиН. Н. Дислера, трудами которых с
большой полнотой изучено зародышевое и
личиночное развитие всех видов рыб, на-
селяющих Глубокое озеро. Своими иссле-
дованиями развития как глубокоозерских
рыб, так и большого числа видов рыб, оби-
тающих в самых различных водоемах Совет-
ского Союза, С. Г. Крыжановский создал
новое — экологическое направление в эм-
бриологии.
В послевоенные годы возобновились на
станции и гидробиологические работы. На-
чато изучение продуктивности озера,
очень слабо освещенной предшествующими
исследованиями. Пока исследование охва-
тило макрофиты, фитопланктон, перифитон
и бентос; ведется работа по зоопланктону.
На очереди стоит изучение рыбопродуктив-
ности озера.
Огромное значение растворенного кисло-
рода, как важнейшего условия существо-
вания водных организмов, и то большое ме-
сто, которое в современных представлениях
о биологической продуктивности водоемов
отводится динамике окислительных процес-
сов, заставили продолжить изучение кис-
лородного режима Глубокого озера. Наблю-
дения последних лет существенно дополня-
ют, а в некоторых отношениях и изменяют
ранее сложившиеся представления о кис-
лородном режиме этого водоема. Можно сме-
ло утверждать, что нет сейчас другого
озера, кислородный режим которого был бы
изучен так детально, как в Глубоком озере.
На протяжении всех шести десятков лет
своего существования биологическая станция
на Глубоком озере служила школой для на-
чинающих исследователей и много способ-
ствовала воспитанию молодых научных сил.
СЪЕЗДЫ И КОНФЕРЕНЦИИ
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ
РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЧВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
(К ИТОГАМ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ВОПРОСАМ ПОЧВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ)
Профессор Е. Л- Мишустин
В формировании почвы микроорганизмы
играют огромную роль. Их значение в поч-
венных процессах всегда подчеркивалось
классиками почвоведения—В. В. Докучае-
вым, П. А. Костычевым и В. Р. Вильямсом.
Особенно глубоко развил представления
о роли живых существ в почве В. Р. Вильямс.
Направление почвообразовательных про-
цессов он связывал с деятельностью извест-
ных групп микроорганизмов, обитающих в
определенных растительных ассоциациях.
Теория травопольного севооборота была
разработана В. Р. Вильямсом также с ши-
роким учетом значения микробиологиче-
ского фактора.
Взгляды В. Р. Вильямса высоко расце-
нивает академик Т. Д. Лысенко, указываю-
щий, что учение И В. Мичурина и учение
В. Р. Вильямса, игнорировавшиеся старой,
идеалистической наукой, в условиях социа-
листического хозяйства стали биологиче-
ской основой нашей агрономии, слились в
единую агробиологическую науку.
В ряде своих выступлений академик
Т. Д. Лысенко подчеркивает, что необходимо
учитывать жизнедеятельность почвенной
микрофлоры при решении вопросов кор-
невого питания растений, их удобрении,
создании ценных агрономических свойств
пахотного слоя и т. д.
Советские микробиологи, творчески раз-
вивая воззрения классиков науки, решают
в настоящее время задачи, органически
связанные с реализацией величественного
Сталинского плана преобразования приро-
ды нашей Родины и создания материальной
базы коммунизма. В своей работе они ру-
ководятся принципами мичуринской аг-
робиологии, которая стремится познать
закономерности развития живой природы,
исследовать пути управления ею и доби-
вается практического изменения природы
в соответствии с требованиями социалисти-
ческого хозяйства.
Как указывает В. Р. Вильямс, вся аг-
рономия, в широком значении этого слова,
имеет дело со стихийной энергией. Главная
задача агрономической науки заключается
в том, чтобы лишить эту энергию ее основ-
ного свойства — стихийности. К выполне-
нию этой задачи должна быть направлена и
работа микробиологов. В целях активного
регулирования почвенных процессов им
необходимо прежде всего углубить теорети-
ческие основы почвенной микробиологии.
Советские микробиологи, изучающие поч-
ву, достигли, несомненно, больших успехов.
Тем не менее сейчас они далеко не полно-
стью могут удовлетворить запросы социали-
стического сельского хозяйства. Конферен-
ция по почвенной микробиологии, созван-
ная Институтом микробиологии Академии
Наук СССР, имела своей целью организовать
обмен мнениями 'по наиболее актуальным
вопросам, установить круг наиболее важ-
ных, подлежащих решению в ближайшем
будущем вопросов и наметить пути их ре-
шения. Задача конференции сводилась в
первую очередь к объединению деятельности
учреждений Академии Наук СССР и акаде-
мий союзных республик. К ее работам бы-
ли также широко привлечены институты
88
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЧВЕННЫХ НРОЦЕ< СОВ
ВАСХНИЛ, Академии медицинских наук
СССР, Министерства сельского хозяйства
СССР, высшие учебные заведения и другие
учреждения. Всего в конференции уча-
ствовало более 500 человек. На конферен-
ции было заслушано 7 докладов.
В сообщении Е. Н. Мишустина были про-
анализированы состояние наших знаний о
почвенной микрофлоре, методические под-
ходы к ее изучению, а также освещена воз-
можная роль ферментов, содержащихся в
почве, и превращения разнообразных ве-
ществ.
Как известно, почвы содержат гранди-
озный запас необходимых для сельскохо-
зяйственных растений элементов. Эти ве-
щества находятся, однако, преимущественно
в формах, не доступных посеву.
Усиление мобилизационных процессов
достигается в значительной мере системой
обработки почвы. Сюда должны быть отне-
сены вспашка почвы, углубление пахотного
горизонта, мелиоративные мероприятия
и т. д. Однако микробиологи слабо включи-
лись в агротехнические работы, хотя в ряде
случаев их участие в комплексных исследо-
ваниях могло бы дать много ценного при
решении практических задач.
Более значительные работы были про-
ведены по изучению активизации почвенных
процессов путем внесения в почву полезных
микроорганизмов при помощи препаратов.
Ряд подобных рекомендаций был дан в послед-
нее время. Так, Н. М. Лазарев советует при-
менять препарат «АМБ», заметно усиливаю-
щий активность микрофлоры подзолистых
и торфяных почв. Министерство земледелия
СССР признало целесообразным использо-
вать его предложение. По всем данным, цен-
ным для многих почв окажется «фосфоробак-
терин» Р. А. Менкиной, содействующий
накоплению доступных растению соедине-
ний фосфора, а также препарат «силикатных
бактерий» В. Г. Александрова и Г. А. Зак,
содержащий бактерии, содействующие ус-
воению растениями закрепленного в почве
калия. Научные основы применения всех
этих препаратов должны быть, однако,
углублены.
В докладе были также затронуты во-
просы симбиотрофного питания травянистой
и древесной растительности. Отмечалось,
что научные принципы практического ис-
пользования культур микробов-симбион-
тов, вызывающих желательные процессы,
ясны. Не вызывает никаких сомнений це-
лесообразность применения азотфиксирую-
щих бактерий в виде препаратов нитрагин
и азотоген, а также культур грибков-
микоризообразователей. Повышение эф-
фективности данных препаратов достигается
правильным подбором культур, приспособ-
ленных к определенным условиям.
Огромную роль играют микроорганизмы
почвы в определении эффективности мине-
ральных удобрений. Методы их применения!
должны разрабатываться совместно с микро-
биологами.
В. Р. Вильямс учил, что все агрономиче-
ские вопросы следует рассматривать в свя-
зи с травопольной системой земледелия. В
частности это относится к проблеме синтеза —
распада органического вещества почвы и
приведения ее в структурную форму.
Касаясь вопроса о микробных ассоциа-
циях почвы и методах их изучения, доклад-
чик указал на огромную роль аналити-
ческого подхода, при котором выявляется
поведение в почве отдельных видов микроор-
ганизмов.
Непосредственно связаны были с пробле-
мой органического вещества почвы и созда-
нием агрономически ценной структуры поч-
вы доклады М. М. Кононовой и К. И. Ру-
дакова.
В своем сообщении «Современные пред-
ставления об органическом веществе почвы
и задачи его изучения» М. М. Кононова
подробно остановилась на широком круге-
вопросов — о природе перегноя, механизме
образования гумусовых веществ, законо-
мерностях процесса гумусообразования в;
природе и характере циклов накопления —
разложения органических веществ в тра-
вопольных севооборотах различных поч-
венно-климатических зон.
М. М. Кононова отметила, что в настоя-
щее время гумусовые вещества должны
рассматриваться как системы высокомоле-
кулярных циклических соединений, по-
строенные из более простых веществ. Если
химическая природа этих соединений в на-
стоящее время начинает выясняться, то ме-
ханизм синтеза молекулы гумусового ве-
щества и участие в нем микроорганизмов
все еще остаются мало изученными.
Сейчас устанавливаются закономерные-
изменения содержания перегноя и состава
89
Е. II. МИШУСТИН
его в разных почвах. Полученные данные
дают возможность судить о роли гумуса в
почвообразовании и почвенном плодородии.
М. М. Кононова указывает, что насущной
задачей является развитие положений
В. Р. Вильямса о превращениях органиче-
ских веществ в травопольных севооборотах,
рекомендуемых для использования при оп-
ределенных почвенно-климатических ус-
ловиях.
В докладе «Почвенная структура и дея-
тельный перегной» К. И. Рудаков подчерк-
нул необходимость дифференцировать поня-
тия о «перегное вообще» и о «деятельном пе-
регное», в частности. Он высказал мысль,
что активный перегной образуется в резуль-
тате взаимодействия развивающихся бобо-
вых растений или их пожнивных остатков с
почвенными бактериями, обладающими про-
топектиназой, а также при синтетической
переработке продуктов межклетников корней
бобовых клубеньковыми бактериями.
К. И. Рудаков рекомендует производить
предпосевную обработку семян бобовых рас-
тений культурой специфических бактерий,
что способствует образованию водопроч-
ных структурных агрегатов.
Доклад на тему «Питание растений и
микроорганизмы» был сделан П. А. Генкелем.
Микроорганизмы играют большую роль в
снабжении высших растений элементами пи-
тания. Этот момент,отмечавшийся В. Р. Виль-
ямсом и Т. Д. Лысенко, находит подтвер-
ждение в фактах широкого распространения
наследственно-закрепленных симбиозов меж-
ду бактериями, лучистыми грибами и гри-
бами, с одной стороны, и высшими расте-
ниями — с другой, в наличии специфиче-
ской микрофлоры в корневой зоне и т. д.
Микроорганизмы могут снабжать растение
разнообразными органическими и минераль-
ными веществами; ряд прямых опытов за-
ставляет думать, что растения могут питаться
довольно сложными органическими соеди-
нениями.
Вместе с тем нельзя забывать положения
Ji. А. Тимирязева об активной роли самого
растения в его корневом питании. Накоплен-
ный материал показывает, что жизнедеятель-
ность растения, связанная с его дыханием,
играет решающую роль в поступлении кати-
онов и анионов, растворении трудноподвиж-
ных соединений почвы и т. д.
Вопрос о роли микроорганизмов в пита-
нии высшего растения не может считаться
сколько-нибудь удовлетворительно решен-
ным. Ему следует уделить больше внима-
ния, так как четкие представления в затра-
гиваемой области могут иметь решающее
значение при выяснении вопроса о путях
использования удобрений.
В сообщениях, сделанных М. М. Гол-
лербахом и В. Я. Частухиным, был приведен
богатый материал, уясняющий роль водорос-
лей и грибов в почвенных процессах,
Интересный материал, иллюстрирующий
перспективность применения микробов-
антагонистов и антибиотических веществ
в сельском хозяйстве, был показан в сооб-
щении Р. О. Мирзабекян. Используя явле-
ния антагонизма, Р. О. Мирзабекян нашла
способ борьбы с бактериальным увядани-
ем абрикосов, гоммозом хлопчатника, нек-
розом цитрусовых и другими заболеваниями
растений.
В развернувшихся прениях многие уча-
стники совещания осветили содержание про-
водимых ими работ по почвенной микробио-
логии. В основном это относилось к вопро-
сам корневого питания растений, механизма
симбиотрофного питания высших растений и
изучения микрофлоры почвы, к методам ис-
пользования бактериальных удобрений.
В принятой резолюции совещание отме-
тило, что большой объем проводимой в на-
стоящее время работы и ее эффективность
прежде всего объясняются исключительной
заботой партии и правительства о научных
учреждениях и их кадрах. Отмечено также,
что работа в области почвенной микробио-
логии должна быть углублена и приближе-
на к нуждам сельского хозяйства.
В резолюции подчеркивается необхо-
димость координации научно-исследователь-
ской работы различных учреждений и ком-
плексного разрешения поставленных задач.
НАуКА В СТРАНАХ
НАРОДНОЙ ДЕМОКРАТИИ
РАСЦВЕТ НАУКИ В КИТАЕ
Неседа с академиком
Л. И. Опариным
До последнего времени мы очень мало
знали о современном развитии китайской
науки. В среде советских ученых, как мне
кажется, и сейчас существует мнение, что
в Китае широко развиты исследования в
области истории, лингвистики и других гу-
манитарных наук, а естественные науки раз-
виваются слабо. Даже краткое пребывание
в этой великой и дружественной стране убе-
дило меня в том, что естествознание в Ки-
тайской народной республике находится на
вполне современном уровне. Более того,
многие работы китайских биологов, биохи-
миков, физиков, энтомологов представляют
научный интерес и должны привлечь вни-
мание наших советских ученых.
В составе советской делегации обще-
ственных деятелей я принял участие в
праздновании второй годовщины образова-
ния Китайской народной республики. Мы
посетили ряд научно-исследовательских уч-
реждений и высших учебных заведений,
встретились с видными представителями ки-
тайской науки. Известно, что еще не так
давно гоминдановская клика по указке им-
периалистов чинила всевозможные препят-
ствия развитию науки и техники в Китае,
многие ученые не могли заниматься иссле-
дованиями. Китай с его древнейшей культу-
рой славен научными открытиями. Но пра-
вительство Чан Кай-ши вовсе не было заин-
тересовано в том, чтобы они стали достоя-
нием масс. По образному выражению пре-
зидента Китайской Академии Го Мо-жо,
китайская наука была как бы цветком, за-
сушенным в иностранной вазе. Победа на-
родно-демократического строя создала все
необходимые условия для успешного раз-
вития китайской науки.
Уже в первые дни существования Китай-
ской народной республики был провозгла-
шен лозунг: «Науку — в массы!» Наука в сво-
бодном Китае начала служить делу мира и
процветанию народа. Еще в сентябре 1949 го-
да, когда Народный политический консуль-
тативный совет Китая принял свою общую
программу, было заявлено: «Будут приняты
меры к развитию естественных наук с тем,
чтобы поставить их на службу промышлен-
ности, сельского хозяйства, строительства
и национальной обороны. Будут поощряться
научные открытия и изобретения и попу-
ляризироваться научные знания».
Со дня принятия этой программы прош-
ло немного времени, а китайская наука,
освобожденная от полуфеодальных и полу-
колониальных оков, достигла заметных ус-
пехов. Как и весь китайский народ, ведомый
своим вождем Мао Цзе-дуном, китайские
ученые вдохновенно взялись за строитель-
ство новой жизни, направили свои изыска-
ния на службу народному хозяйству.
Академия наук Китайской народной
республики имеет сейчас в своем составе
18 институтов, 11 лабораторий и одну обсерва-
торию. Большинство из них занимается есте-
ственными науками. Наибольшее развитие
научные исследования получили в Пекине,
Шанхае и Нанкине.
Академия наук, созданная в конце 1949 го-
да на базе Академии в Нанкине и Нацио-
нальной академии в Пекине, поставила пе-
91
А. И. ОПАРИН
ред собой две главные задачи: оказание по-
мощи восстановлению и преобразованию
народного хозяйства республики, развитие
ее науки и культуры. Академия наук все
время расширяется. Созданы и создаются
институты Новой истории, Археологии, Язы-
кознания, Социологии, Современной физики,
Прикладной физики, Физической химии, Ор-
ганической химии, Физиологии и биохимии,
Экспериментальной биологии, Гидробиоло-
гии, Ботанический, Геофизический, Геолого-
разведочный, Математический, Психологии,
Географический, Политехнический, а также
обсерватория и производственно-эксперимен-
тальная база.
Я посетил в Пекине Ботанический ин-
ститут, располагающий довольно обширным
гербарием. При институте имеется ботани-
ческий сад. Научный коллектив в основном
занят систематикой растений. Ведется
серьезная работа по изучению флоры Ки-
тая, лекарственных растений, пастбищных
трав и каучуконосов. Большое внимание уде-
ляется разработке наследства В. Л. Кома-
рова, который, как известно, исследовал
флору Китая. Растительность Китайской
народной республики весьма богата и раз-
нообразна. В связи с этим сейчас назрел
вопрос не только об установлении прочной
связи советских и китайских ботаников, но
и о совместной их работе в науке.
Коренным образом перестроена сейчас
вся деятельность китайских биологов.
Раньше пять биологических институтов ра-
ботали независимо друг от друга. Не имея
четко разграниченной тематики, они зача-
стую работали над одними и теми же проб-
лемами. Ныне имеются три института, и
каждый работает в определенной области.
Шанхайский Институт экспериментальной
биологии разрабатывает проблемы эм-
бриологии, фитопатологии и физиологии,
применяя физико-химические методы ис-
следований. Другой Шанхайский институт —
Институт гидробиологии специализируется
на изучении водной фауны. В его распоря-
жении имеются две хорошо оснащенные экс-
периментальные станции, где ведется изуче-
ние биологии моря и пресноводных бассейнов.
Несмотря на то, что биологические инсти-
туты реорганизованы сравнительно недав-
но, их успехи в разработке мер борьбы с
сельскохозяйственными вредителями и в
гибридизации растений несомненны.
Китайские ученые проявляют огромный
интерес к мичуринской биологии. Они пере-
водят на китайский язык труды Т. Д. Лы-
сенко и других советских авторов. Создан-
ное в Китае Мичуринское научное обществе
успешно внедряет в практику сельского-
хозяйства методы И.В. Мичурина и Т. Д. Лы-
сенко и широко пропагандирует их учение-
среди китайских крестьян.
О практической помощи ученых Китая
сельскому хозяйству следует сказать особо.
Должен отметить, что условия для внедре-
ния научных работ сельскохозяйственных
научных учреждений в Китае весьма слож-
ные. У нас при колхозном строе каждое-
рациональное предложение сейчас же под-
хватывают тысячи рук и на практике прове-
ряют и осуществляют его. В Китае же при
единоличном крестьянском хозяйствова-
нии, которое преобладает после ликви-
дации феодальных отношений в деревне-
и проведения земельной реформы, все это
значительно труднее. Но ученых-энтузиа-
стов трудности не останавливают.
Проверка научных работ на практике
осуществляется через специальные станции
Министерства сельского хозяйства. Я имел1
возможность наблюдать, с каким энтузиаз-
мом воспринимаются достижения науки.
Взять хотя бы клубеньковые бактерии. Сей-
час они с успехом применяются в качестве
удобрения для китайского земляного ореха,,
являющегося очень важной культурой,
особенно в северных районах. Крестьяне мне
показывали, как применение клубенько-
вых бактерий повышает урожайность. Пом-
ню, один крестьянин с трудом, через перевод-
чика, начал объяснять мне, как ученые по-
могли ему в его хозяйстве. Потом, видимо,
устав от этих объяснений, он махнул рукой,
вырыл два куста земляного ореха и нагляд-
но показал результат применения удобре-
ний.
В Шанхае существует Институт органи-
ческой химии, который оказывает Управле-
нию по аграрным вопросам и охране воды
в Восточном Китае помощь в разработке
препарата для уничтожения спор грибов,
поражающих хлопок и пшеницу. Старая
наука бессильна была в борьбе с хлопковой
тлей— ежегодно от этого вредителя поги-
бало до одной трети урожая. После специаль-
ных экспедиций и тщательного изучения
этого вредителя Академия наук Китайской
92
РАСЦВЕТ ПАУКИ В КИТАЕ
народной республики разработала способы
эффективной борьбы с хлопковой тлей.
В Китае, как известно, восемьдесят про-
центов населения занято в сельском хозяй-
стве. И эта страна вынуждена была ввозить
рис из США. На рынках Шанхая, Панкина,
Тяньцзиня, Пекина, Циндао и других го-
родов продавались американская мука,
•фрукты, овощи. Даже картофель, как сооб-
щалось в «Правде», привозился из Соеди-
ненных Штатов. И это в Китае, где благоприят-
ные климатические условия позволяют в
течение года снимать несколько урожаев
огощей! Теперь китайцы уже сами вывозят
рис, а ученые помогают на основе мичурин-
ского учения выводить новые сорта зерно-
вых культур и плодов. В деревне часто мож-
но встретить научных работников. Они
обучают крестьян правильной обработке по-
севов, борьбе с эпизоотиями. В Пекине орга-
низована Академия сельскохозяйственных
наук, занимающаяся разработкой основных
проблем выращивания новых культур.
Здесь наряду с известными учеными рабо-
тают и опытники сельского хозяйства.
На высоком уровне ведется работа в об-
ласти энтомологии. При посещении Энто-
мологического института меня познакомили с
обширными исследованиями по борьбе с
сельскохозяйственными' вредителями. Ус-
пешно ликвидируется саранча. Энтомоло-
гический институт ежемесячно выпускает
свой научный журнал.
Совершенно естественно, что меня осо-
бенно интересовали институты Биохимии,
Физиологии растений и Физиологии живот-
ных. Все они сосредоточены в филиале Ака-
демии наук в Шанхае. Культура их работы
исключительно высока, лаборатории пре-
красно оборудованы. Между прочим, сле-
дует сказать, что в ряде лабораторий обору-
дование американское и сейчас китайские
ученые усиленно работают над созданием
собственного оборудования. Так, Институт
прикладной физики изготовил оптические
детали для большого количества микроско-
пов и теодолитов. Мне довелось видеть и ос-
циллограф, изготовленный в Китае. Я ви-
дел, как физиологи в своих мастерских сами
изготовляют для себя оборудование. В бе-
седах китайские ученые выражали надежду
видеть в своих лабораториях советское обо-
рудование, о котором они весьма высокого
мнения.
Знакомясь с биохимическими работами
китайских ученых, я невольно подумал о
том, что подобные работы требуют очень
большой общей биологической и химической
культуры. Я имею в виду в первую очередь
решение задач по синтезу сложных антибио-
тиков, по изучению ферментов и другие. Ве-
дутся весьма серьезные работы, связанные с
физиологией животных.
Китайские ученые собираются присту-
пить к исследованиям по высшей нервной
деятельности, пока же они работают в обла-
сти возбудимости и раздражения.
До возрождения Китая «жрецы чистой
науки» работали в тиши своих лабораторий,
не признавая важности общения с людьми
из народа — практиками сельского хозяй-
ства, новаторами производства. Теперь, как
я уже говорил, очень популярен лозунг
«Науку— в массы!» Созданы два общества —
Общество по распространению политических
знаний, объединяющее представителей гу-
манитарных наук, и Общество по распростра-
нению научных знаний, объединяющее ис-
следователей по естествознанию, технике
и сельскому хозяйству. Дело массовой по-
пуляризации достижений науки получило
широкую государственную поддержку.
Основой работы обществ стала пропаган-
да политических и научных знаний в ее
тесном сочетании с жизнью. Во многих го-
родах Китая, помимо лекций ученых, устраи-
ваются десятки различных выставок. Боль-
шим успехом в деревне пользуются диапо-
зитивы, которыми иллюстрируются научно-
популярные лекции. Пропаганда научных
знаний уже сыграла положительную ройь в
повышении урожайности основных сельско-
хозяйственных культур и продуктивности
животноводства, способствовала разгрому
старых верований о том, что «люди питают-
ся по милости неба». Ознакомление с по-
следними достижениями прогрессивной нау-
ки и техники не только расширяет кругозор
китайских крестьян. Они все больше и боль-
ше понимают, что социализм таит в себе
неограниченные возможности для процве-
тания народа, что наука и техника, служа-
щие им, простым людям, способны творить
чудеса.
Китайские ученые отлично понимают,
что их дальнейшие успехи зависят от того, на-
сколько хорошо они сумеют овладеть передо-
вой и прогрессивной марксистско-ленинской
93
А. И. ОПАРИН
теорией. И они начали упорно учиться.
Вообще китайцы сейчас усиленно овла-
девают политическими знаниями. Повсе-
местно созданы тысячи политических круж-
ков, а для ученых — специальные курсы.
Открыты политические университеты. Два
года назад в Пекине был основан Народный
университет, при котором имеются двух-
годичные курсы русского языка, Институт
марксизма-ленинизма, институты по изу-
чению проблем просвещения, финансов, эко-
номики, права и внешней политики. 1600 сту-
дентов этого университета — это главным
образом передовые рабочие.
Ознакомление с работой китайских выс-
ших учебных заведений произвело на меня
самое благоприятное впечатление. Я посе-
тил наиболее крупный университет Чинхуа,
подробно ознакомился с его биологическим
и химическим факультетами, побывал в
Сельскохозяйственном институте под Пе-
кином и в прославленном университете Фу-
дан под Шанхаем. Я привез издания Фу-
данского университета, мы сейчас изучаем
их, так как они представляют значительный
интерес. Дело в том, что в этом университете
существует специальный чайный факуль-
тет, где ведутся чрезвычайно ценные работы
по культуре чая. Здесь уместно вспомнить,
что, когда я беседовал с одним английским
ученым, приехавшим из Китая на праздно-
вание юбилея Академии Наук СССР, он зая-
вил мне, что в Китае никаких исследований
по чаю не ведется. Как и в других случаях,
это сообщение не соответствовало действи-
тельности.
Профессора, работающие в университетах,
неоднократно заявляли мне, что их вдохнов-
ляет пример народного просвещения в Со-
ветском Союзе. В ряде случаев они исполь-
зуют наши учебные программы и планы.
Например, планы преподавания биологии
в Чинхуа и Фудане в основном построены
по нашим принципам. Я присутствовал на
практических занятиях, знакомился с рабо-
тами студентов по биохимии и убедился, что
они решают те же задачи, что и у нас.
Несколько слов о научной литературе.
Китайские ученые имеют довольно много
своих журналов, в частности «Известия Ака-
демии наук», «Журнал экспериментальной
биологии», «Научные известия», «Наука в
Китае». В фундаментальных библиотеках
довольно широко представлена советская на-
учная литература, особенно наши журналы.
Деятели китайской науки очень благода-
рят нас за присылку обзорных статей. В то
же время они справедливо упрекают нас за
то, что мы еще слишком мало и нерегулярно
снабжаем их своей литературой. Они хотят
гораздо больше знать о науке и ученых ве-
ликой Советской страны. Сейчас печатается
много китайских учебников, переводятся
наши учебники.
С законной гордостью я наблюдал, как в
Китае русский язык сейчас изучает и стар
и млад. Некоторые уже настолько овладели
им, что свободно читают советскую литера-
туру и учебники. Когда я приехал в уни-
верситет Чинхуа, где собрались пекинские
профессора, на доске по-русски было напи-
сано: «Привет нашим друзьям и учителям!»

ИЗ ИСТОРИИ
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАуКИ
К. М. БЭР —ОСНОВОПОЛОЖНИК УЧЕНИЯ
О РЕСУРСАХ МОРЕЙ, РЕК И ОЗЕР
(К СТОЛЕТИЮ ПЕРВОЙ РУССКОЙ НАУЧНОЙ РЫБОПРОМЫСЛОВОЙ ЭКСПЕДИЦИИ)
Б. К. Москаленко
В 1951 году исполнилось сто лет со дня
организации Комиссии для исследования
рыболовства на Чудском озере и в Балтий-
ском море. Эта дата является знаменательной
в истории изучения русских морей, озер и
рек. Работы на Чудском озере, Балтийском
а затем и на Каспийском морях возглавля-
лись К. М. Бэром, одним из крупнейших
русских ученых XIX века, видным теорети-
ком естествознания, имя которого Дарвин
называл в числе своих предшественников;
К. М. Бэр первый показал пути и методы
приложения ихтиологии к разрешению прак-
тических проблем рыбного хозяйства. Он
положил начало особой отрасли ихтиоло-
гии — учению о сырьевой базе водоемов.
В более чем полувековой многогранной
научной деятельности К. М. Бэра исследо-
вания русского рыболовства составили важ-
ный и пока еще мало изученный этап.
Значение деятельности К. М. Бэра в этой
области не подчеркнули даже те из его
биографов, которые специально писали о
нем как об исследователе рыболовства.
Шестидесятилетний ученый, находив-
шийся на вершине славы, совершил подлин-
но научный подвиг, посвятив почти целиком
шесть лет жизни новым для него рыбопромы-
словым исследованиям, часто связанным с
тяжелыми лишениями и опасностями. Но
зато именно в этой области ему удалось как
нельзя более полно осуществить давнишнее
желание — послужить своей родине на прак-
тическом поприще. Рыбный промысел, из-
давна имевший большое значение в экономи-
ке России, К. М. Бэр рассматривал как
благодарную почву для применения естествен-
ных наук к практике. Поэтому, когда в пра-
вительственных кругах было решено создать
комиссию для научного изучения причин
упадка рыболовства на Чудском озере,
К. М. Бэр сам предложил свои услуги в ка-
честве руководителя этой комиссии.
Поставив науку на службу рыбному хо-
зяйству, ученый попутно раздвцнул и самые
границы ихтиологии, включив в нее изуче-
ние биологии рыб, условий их существова-
ния и характера того мощного воздействия,
которое оказывает человек на жизнь рыбного
населения, т. е. вопросы, не затрагивавшие-
ся до него наукой.
Проблему рыболовства К. М. Бэр рас-
сматривал с точки зрения ее большого
государственного значения. Он писал, что
русский народ очень склонен к рыбо-
ловству и от того очень искусен в этом
промысле. Отмечая, что способы лова
на Балтийском море весьма различны и
что эти различия основаны на обычае тех
народов, которые ввели эти способы в упо-
требление, К. М. Бэр указывал на большую
изобретательность и предприимчивость рус-
ских рыбаков по сравнению с немцами и
шведами. Так, например, шведские поселен-
цы употребляли для работы на неводе 10—
12 человек, а русские с таким же неводом
управлялись вчетвером, применив для об-
легчения тяги невода легкие вороты, уста-
новленные на лодках. Если другие рыбаки
уверяли, что рыба из данного места исчезла,
то здесь появлялись русские, и их невода
приносили богатый улов. К. М. Бэр первый
95
Б. К. МОСКАЛЕНКО
отметил почетную роль русских рыбаков
в освоении окраинных морей: «Каспийское
море ныне de facto есть русское море, но
усвоенное Россией больше рыболовною про-
мышленностью народа, чем силою оружия...
Точно так же было и на противоположном
краю России, на глубоком севере; и здесь
рыбный и моржовый промысел производил-
ся раньше, чем эти местности стали собст-
венностью наших предков»1.
К новой для него отрасли науки, к то-
му же почти не разработанной в его время,
К. М. Бэр подошел как ученый большого
кругозора. Глубокое проникновение в сущ-
ность природных явлений, умение вскры-
вать в них определенные причинности и
связи и на этой основе строить широкие
обобщающие выводы — черты, характерные
для Бэра-натуралиста, позволили ему не
только разрешить поставленную перед ним
практическую задачу — найти пути к упо-
рядочению рыбного промысла, но и уста-
новить некоторые общие закономерности био-
логии рыб в водоемах, а также наметить
принципы наиболее рационального исполь-
зования их богатств.
Исследования па Чудском озеро, начавшие-
ся весной 1851 года и законченные в 1852 году,
проводились по трем направлениям: ихтиоло-
гическому, промыслово-статистическому и тех-
нике лова. По такой же системе К. М. Бэр орга-
низовал впоследствии и исследования на Кас-
пии. Эта система определялась теми целями,
которые ставил перед собой Бэр. Надо было
получить ясное представление об образе
жизни рыб, изучить состояние рыбных запа-
сов посредством тех данных, которые даст
статистика промысла, и, наконец, изучить
способы и орудия лова и то влияние, которое
они оказывают на жизнь рыбы и ее запасы
в водоеме.
Ключом к решению главной задачи
К. М. Бэр вполне правильно считал изуче-
ние биологии рыб, их образа жизни. «Уст-
ройство всякого рыбного хозяйства должно
основываться на образе жизни входящих в
круг его рыб», — писал он в одном из
отчетов. И этот принцип проходил красной
нитью через все исследования К. М. Бэра.
1 К. М. Бэр. Материалы для истории рыболов-
ства в России в принадлежащих ей морях. Ученые
Записки Академии Наук, вып. IV, 1854, тр. 490—
491.
В середине XIX века научные знания
о рыбах были крайне скудны. Немногочис-
ленные исследования в ихтиологической
области касались лишь систематики и мор-
фологии и не затрагивали биологии. Рыбы
Каспия еще в XVIII веке были описаны
И. И. Лепехиным, П. С. Палассом и
С; Г. Гмелином. В первой половине
XIX века ими занимались Ф. Ф. Брандт
и другие. Однако в их работах К. М. Бэр
не мог найти ответа на интересовав-
шие его вопросы. Таким образом, у Бэра,
когда он приступал к исследованиям, не
было никаких данных, позволявших распу-
тать сложный узел жизни рыбного населе-
ния. Он мог полагаться только на свой
большой теоретический багаж исследователя-
натуралиста и на практический опыт рыба-
ков. Больше всего внимания Бэр уделил
изучению биологии осетровых рыб, являв-
шихся наиболее ценным и в то же время
наименее изученным объектом промысла.
Шаг за шагом в течение нескольких лет
он распутывал сложную загадку жизни
проходных рыб Каспия и в результате дал
описание важнейших этапов их жизнен-
ного цикла. Вопреки господствовавшему тог-
да мнению, что осетровые рыбы мечут икру
в глубинах моря, Бэр путем сопоставления
многочисленных данных пришел к выводу,
что икрометание происходит в реке. Этот
вывод, который сам исследователь считал
главнейшей заслугой экспедиции, имел не
только научное, но и большое практическое
значение. Стало ясно, что одной из основных
причин уменьшения запасов осетровых рыб,
которое было установлено экспедицией для
некоторых районов Каспия, вызывалось не-
достаточным пропуском производителей в
реки, к местам нереста. Отсюда вытекали и
соответствующие предложения для регули-
рования промысла в целях охраны запасов.
К. М. Бэр уделил много внимания ис-
следованию питания рыб. Он указал на за-
висимость, существующую между числен-
ностью рыбнога стада и кормовыми ресур-
сами водоема. Вскоре после окончания работ
на Чудском озере он сформулировал основ-
ной биологический вывод своих наблюде-
ний, гласивший, что количество рыбы в во-
доеме зависит от количества имеющегося
для нее корма. «Рыбы может водиться только
такое количество, какое может находить
себе пропитание. И как скоро наличное
96
К . М. БЭР-ОСНОВОПОЛОЖНИК УЧЕНИЯ О РЕСУРСАХ МОРЕЙ, РЕК И ОЗЕР
число ее будет ниже этого возможного ко-
личества от ее собственной жадности или
от других причин, то число это будет иметь
лучшее пропитание, скорее созреет и будет
плодовитее». Чем обильнее питание, тем
быстрее растет и созревает рыба, тем больше
ее приплод, тем скорее
увеличивается числен-
ность стада. Большое
же увеличение количе-
ства рыбы приводит к
ухудшению ее питания,
замедляет ее рост и по-
ловое созревание.
В своих трудах
К. М. Бэр неоднократ-
но возвращался к это-
му положению, считая
его весьма важным для
оценки запасов рыбы.
Правда, методы и тех-
нические средства гид-
робиологических иссле-
дований были в его вре-
мя настолько несовер-
шенны, что не представ-
лялось возможным дать
какую-либо качествен-
ную и тем более количе-
ственную оценку кор-
мовых - ресурсов. Бэру
приходилось большей
К. М. БЭР
частыо ограничиваться
умозрительными заклю-
чениями о том или
ином количестве органических питательных
веществ, выносимых реками в озеро или в
море.
Исследуя на Каспии донную фауну при
помощи драги, он мог лишь констатировать
обилие двустворчатых моллюсков, являю-
щихся главной пищей осетровых рыб. Только
в последние десятилетия исследования кор-
мовой базы морей и рек получили над-
лежащую точность. В настоящее время рыбо-
промысловые исследования немыслимы без
глубокого изучения кормовых ресурсов водо-
ема. Заслугой Бэра является то, что он
нашел правильное направление в изучении
численности рыбного стада.
К. М. Бэр показал, как складываются
пищевые взаимоотношения между различ-
ными видами рыб, обитающими в одном и том
же водоеме. «В этом отношении (т. е. в от-
ношении к запасу корма.— Б. М.), кажется
мне, одни породы рыб ограничиваются более
всего другими породами рыб же, питающихся
одинаковой пищей. Поэтому обыкновенно
и бывает, что если одна какая-либо порода
рыб действительно уменьшается от пресле-
дования хищных рыб
или от излишнего ло-
ва, то взамен ее раз-
множается другая». К
этому важному выводу
Бэр пришел в резуль-
тате исследований на
Чудском озере. Здесь
вместо крупных рыб,
как, например, лещей,
прежде в обилии водив-
шихся в озере и изъ-
ятых впоследствии про-
мыслом, сильно рас-
плодился снеток, при-
сутствия которого в ста-
рину почти не было
заметно.
Изучая плодови-
тость рыбы, Бэр уста-
новил, что громадное
количество икры, вы-
метываемой самками,
обеспечивает устойчи-
вость рыбных запасов
в границах, допускае-
мых кормовыми ресур-
сами: «Рыбы столь пло-
довиты, что сколько ни
поедают их другие животные и не вылав-
ливает человек, их все же столько подра-
стает...сколько может пропитаться». Таким
образом, по Бэру, приплод молоди всег-
да бывает в излишке, но выживает из него
только та часть, питание которой обеспе-
чивается наличным кормом. Большая избы-
точная плодовитость играет только ту поло-
жительную роль, что возмещает убыль ры-
бы от всяких причин.
Однако человек может своими нерацио-
нальными действиями свести на-нет или
во всяком случае уменьшить положитель-
ный эффект высокой плодовитости рыбы.
Это произойдет в том случае, если рыбе будет
прекращен доступ на нерестилища. Поэтому
Бэр подчеркивал, что запас рыбы находится
в соразмерности с количеством корма лишь
при условии, что достаточное число про-
7 ТГрирода, № 3
97
Б. К. МОСКАЛЕНКО
изводителей может достигнуть мест, при-
годных для нереста, и выметать там
икру.
Существенной стороной системы изуче-
ния сырьевой базы водоемов является вы-
яснение влияния промысла на рост рыбы
и уровень ее запасов. Бэр отмечал положи-
тельное влияние промысла на рыбу: «Если
больше будет вылавливаться взрослых, то
тем скорее будет подрастать молодой при-
плод». Он, однако, понимал, что благотвор-
ный эффект промыслового изъятия рыбы
из водоема должен иметь определенные гра-
ницы: «... должна быть какая-нибудь мера
для рыболовства, за которую нельзя пре-
ступить, не причинив уменьшения в коли-
честве рыбы... Мера эта будет преступлена,
когда ежегодный вылов будет превышать
ежегодный прирост».
Бэр подчеркивал, что на основании
только биологических данных исследова-
тель не сможет разрешить вопроса о том,
как промысел влияет на состояние запасов
рыб. Поэтому биологические исследования
необходимо подкрепить изучением опыта са-
мого промысла.
Исследователь ресурсов водоема имеет
дело с живой, вечно подвижной, скрытой
подводными глубинами, постоянно меняющей
свою концентрацию и численность массой,
не поддающейся прямому учету. Для оцен-
ки ее запаса и степени изъятия его про-
мыслом надо найти какие-то косвенные по-
казатели. Сложную проблему Бэр разрешил
просто. К оценке состояния запасов он
подошел с точки зрения опыта самого про-
мысла, его результатов, размеров и способов.
В анализе многолетней статистики уловов
Бэр видел лучший путь к разрешению за-
дачи— установить, уменьшились ли рыбные
запасы.
Бэр и Данилевский пытались выяснить,
из какой рыбы — крупной или мелкой —
состояли уловы, чтобы установить измене-
ния, происшедшие под влиянием промысла
в возрастном составе рыбного стада. В на-
стоящее время эта задача разрешается при
помощи биостатистики, из года в год накап-
ливающей детальные сведения о возрастном и
размерном составе уловов. Бэр, конечно, такими
данными не располагал. Ему пришлось поль-
зоваться косвенными показателями. Размеры
годовых уловов осетровых рыб сопоставлялись
с количеством заготовленной за те же годы
икры. Оказалось, что количество икры умень-
шалось в большей мере, чем количество вы-
ловленной рыбы. Это доказывало, что в
уловах стали преобладать молодые, незрелые
рыбы — немаловажный факт для оценки
состояния сырьевых запасов.
Приступая к исследованиям на Чудском
озере, Бэр ставил перед собой задачу не
только изыскать меры для сохранения
рыбных запасов этого водоема, но и собрать
материалы, которые могли бы явиться осно-
вой для рыболовного законодательства во-
обще. Общие постановления о рыболовстве,
содержавшиеся в своде законов, не затраги-
вали многих важных вопросов промысла
и, как писал Бэр, были с зоологической
точки зрения необъяснимы. Дело в том,
что эти постановления составлялись тогда
не на основе изучения соответствующих
проблем рыбного хозяйства, а обычным для
того времени административным путем: за-
прашивались материалы от губернаторов,
исправников и «сведущих» лиц, отражавших
интересы какой-либо узкой группы рыбо-
промышленников. Состоянием сырьевой базы,
биологией рыб, способами лова в этих случаях
интересовались меньше всего. В резуль-
тате издавались путаные, противоречивые
правила, почти никем и никогда не соблю-
давшиеся.
Бэр считал, что путеводной нитью для
всех постановлений о рыболовстве должны
служить научные исследования. Он разра-
ботал специальную схему исследований, к< -
торую можно рассматривать как основу
научной системы государственного регули-
рования рыболовства. Первым звеном в этой
схеме является изучение жизни рыб. Следуи-
ющее звено — оценка состояния запасов.
Затем следуют изучение способов лова и
выяснение, как эти способы влияют на
воспроизводство рыбного стада. Наконец,
на основе всех этих исследований устанав-
ливаются те принципы, «которые, как ре-
зультаты, выходящие из всего этого, должны
быть приняты во внимание при составлении
законов о здешнем рыболовстве». Как Бэр
разрешал указанные задачи, мы уже знаем.
Что же касается конечных выводов, то они
сводятся к немногим правилам, определяю-
щим условия сохранности рыбных запасов.
Эти правила по праву можно назвать «за-
конами Бэра по рациональному использо-
ванию рыбных богатств».
98
К. М. БЭР—ОСНОВОПОЛОЖНИК УЧЕНИЯ О РЕСУРСАХ МОРЕН, РЕК И ОЗЕР
Исходя из положения, что чем меньше
водоем, тем сильнее на него действует про-
мысел, Бэр в качестве общего правила
предлагает принцип: в малых водоемах сле-
дует больше ограничивать рыболовство, чем
в больших.
Наблюдения на Чудском озере привели
Бэра к убеждению, что зимний подледный
лов рыбы не так отрицательно влияет на
воспроизводство рыбных запасов, как лов
в летнее время. «Из этого,— пишет он,—
проистекает важное для управления и зако-
нодательства общее правило, что если ока-
зывается надобность в ограничении рыбо-
ловства в каком-либо водохранилище, вслед-
ствие уменьшившихся в нем уловов, то такое
ограничение всегда должно относить прежде
всего к рыболовству в открытой воде».
Другой общий закон, рекомендуемый
Бэром, гласит: «отнюдь не препятствовать
рыбе, во время метания икры, достигать тех
мест, к которым она стремится». Необходи-
мость этого правила будет понятна, если
вспомнить о сплошных преграждениях рек,
препятствовавших рыбным косякам поднять-
ся к местам нереста и подрывавших самую
основу воспроизводства рыбы.
Бесцельным истреблением запасов Бэр
считал лов мальков. Вообще он полагал, что
«надобно ловить только ту рыбу, которая
уже вступила в возраст деторождения».
Лов молодой, еще не созревшей для икро-
метания рыбы, целесообразен лишь тогда,
«когда можно быть уверенным, что произ-
водится более молодой рыбы, чем сколько
ее может пропитаться в водовместилище».
Однако это ограничение Бэр относил лишь
к пресноводным закрытым водоемам. Что
касается морских рыб, например, трески,
то он полагал, что какие-либо ограничения
в лове излишни, так как рыбы здесь охра-
няются самой природой — большими глу-
бинами, обширностью водных площа-
дей.
Показательно, что Бэр подходил к про-
блеме охраны запасов не только с точки
зрения научных биологических принципов,
но и с точки зрения повседневных интересов
промышленности и рыбаков. Он заботился
о том, чтобы рекомендуемые им мероприятия
как можно меньше стесняли промысел. Из
всей суммы мер, вытекавших из его иссле-
дований, он выбирал лишь минимум, кото-
рый был решительно необходим для сбере-
жения рыбного запаса.
На основе изысканий Бэра правитель-
ством в 1859 году были утверждены правила
рыболовства для Чудского озера, а в 1865
году — для Каспийского моря. Следует отме-
тить, что в условиях царской России пред-
ложенные меры не привели и не могли при-
вести к упорядочению рыболовства. Едва
был введен в действие новый устав каспий-
ского рыболовства, как немедленно под
нажимом разных групп рыбопромышлен-
ников его начали дополнять, сокращать,
изменять, так что в конце концов от основ,
заложенных в него Бэром, ничего не осталось.
Государственное регулирование рыболов-
ства при капиталистическом строе оказа-
лось фикцией. Только в Советскую эпоху,
при переводе народного хозяйства на со-
циалистические рельсы, стали возможны
подлинное регулирование промысла и охрана
рыбных богатств.
Достойная оценка роли Бэра как созда-
теля учения о сырьевой базе водоемов, как
основоположника научной системы госу-
дарственного регулирования рыболовства
стала возможна лишь в наши дни. Совре-
менные рыбопромысловые исследования, свя-
зывающие в сложной системе ихтиологиче-
ские, гидробиологические и гидрологиче-
ские работы с практикой рыболовства,
получили в СССР небывалый размах. Осуще-
ствляемые широкой сетью научных инсти-
тутов и станций и специальными экспеди-
циями, они стали неотъемлемой частью
мощной советской рыбной индустрии и
основой развития самой ихтиологии как
научной дисциплины. Краеугольный камень
этого большого здания рыбопромысловой
науки заложил сто лет назад академик
К. М. Бэр.
5 НАУЧЕН ЫЕ
COOBLLLE НИЯ
Ь_______________с
ИСКУССТВЕННАЯ ПАРТЕНОКАРПИЯ И УСКОРЕННОЕ
СОЗРЕВАНИЕ ПЛОДОВ ИНЖИРА
В связи с плановым расширением в советских,
субтропиках площадей, занятых инжиром, и с про-
движением этой культуры в более северные районы
пашей страны представляют интерес опубликован-
ные в зарубежной печати некоторые новые работы.
Посвящепы они получению бессемянных плодов
инжира и ускоренному их созреванию при помощи
синтетических «стимуляторов роста». Эти работы
заслуживают внимания не только с практической,
но и с теоретической точки зрения, поскольку они
имеют прямое отношение к физиологии роста и со-
зревания плодов.
Среди многочисленных сортов инжира, куль-
тивируемых в странах с теплым климатом, есть не-
сколько таких, у которых естественная партенокар-
пия (развитие бессемянных плодов) представляет
обычное явление; у других, наоборот, она наблю-
дается крайне редко. К числу последних принадле-
жит и наиболее важный в промышленном отношении
сорт Калимирна, плоды которого в сушеном и прес-
сованном виде поступают в продажу под названием
винных ягод. Наличие большого количества мелких
и твердых семян внутри винных ягод является су-
щественным недостатком этого в высшей степени пи-
тательного и прекрасного на вкус продукта.
То, что в общежитии называется плодом инжира,
в действительности представляет собой сильно раз-
росшееся мясистое плодоложе, имеющее форму
полого шаровидного тела или урны, к стенкам ко-
торой изнутри прикреплены многочисленные пло-
дики — семена. С наружной средой эта внутрен-
няя полость сообщается при помощи узкого отвер-
стия— остиума в верхней части плодоложа.
Инжир — растение двудомное. Женские цветы,
сидящие внутри урны, опыляются мелким насеко-
мым Blastophaga psenes L, которое переносит пыль-
цу на поверхности своего тела, посещая сначала
мужские растения, а затем женские. Насекомые
проникают внутрь соцветий через упомянутое выше
отверстие
У сорта Калимирна плоды развиваются и до-
стигают нормальных размеров только после опылс-
пия и оплодотворения. Если опыление не состоя-
лось, плоды не растут и скоро опадают. Поэтому,
чтобы обеспечить опыление женских растений, са-
доводы помещают между ними в период, когда
их цветы готовы к оплодотворению, ветви муж-
ских растений, или каприфиг. Эта процедура назы-
вается капрификацией.
Капрификация требует довольно большой за-
траты труда и средств. Кроме того, не всегда имеются
под рукой в нужный момент мужские растения со спе-
лой пыльцой. Поэтому, когда в практику садовод-
ства начали проникать синтетические препараты,
способные вызывать у различных растений обра-
зование полноценных спелых плодов без опыления
и оплодотворения, естественно возник вопрос,
нельзя ли заменить капрификацию введением этих
препаратов в женские цветы инжира с целью
получения партенокарпических, бессемянных пло-
дов и у этого растения.
Многочисленные опыты, проведенные в Кали-
форнии одновременно и независимо друг от друга
двумя группами исследователей, увенчались пол-
ным успехом. Основной технический прием, приме-
ненный всеми этими исследователями, заключался
в простом опрыскивании растворами различных
стимуляторов ветвей женских экземпляров Кали-
мирны с готовыми к опылению цветами.
Особенно интересны данные, опубликованные
Блондо и Крейном. Из испытанных ими веществ
активными оказались бета-индолил-масляная,
100
ИСКУССТВЕННАЯ ПАРТЕНОКАРПИЯ И УСКОРЕННОЕ СОЗРЕВАНИЕ ПЛОДОВ ИНЖИРА
альфа-нафтил-уксусная, 2,4,5-трихлорофеноксиук-
сусная и парахлорофеиоксиуксусная кислоты: все
они вызывали образование партенокарпических
плодов, достигавших полной спелости. В зрелом
состоянии по размерам, цвету, вкусовым качествам
и химическому составу эти плоды не отличались
заметно от нормальных каприфицированных пло
дов.
Из перечисленных кислот наименее активной
оказалась ипдолил-масляная: оптимальный эф-
фект (79% вполне развившихся плодов из всех
опрысканных) она давала при концентрациях
1500 мг/л; заметный эффект наблюдался и при
200 мг/л (23%). Наибольшую активность проявили
производные феноксиуксусной кислоты: 2,4,5-
трихлорофеноксиуксусная давала оптимальный
эффект при концентрации 75 мг/л (72%), но и при
10 мг/л число спелых плодов составляло 56 процен-
тов. Парахлорофеиоксиуксусная кислота начинала
действовать при 10 мг/л (4%); наилучший эффект
наблюдался при содержании 60 мг/л (76%). Наконец,
альфа-нафтил-уксусная кислота оказалась ак-
тивной в пределах от 25 до 250 мг/л (соответственно
8 и 85% развившихся плодов).
Любопытно, что на контрольных ветвях тех же
растений, подвергнутых капрификации, развилось
только 45 процентов всех плодов. Некаприфицирован-
ные и необработанные стимуляторами растения не
да.’щ ни одного спелого плода: все они осыпались в
начальных стадиях развития.
Следует отметить также, что все перечисленные
вещества, кроме парахлорофеноксиуксусной ки-
слоты, при более высоких концентрациях (а 2,4,5-Т
даже и при низких) вызывали хлоротическое по-
бледнение тех листьев, на которые попадал раствор
при опрыскивании. Ввиду этого авторы считают
наиболее перспективным, заменяющим каприфика-
цию приемом опрыскивание инжира парахлорофено-
ксиуксусной кислотой, которая не вызывает повреж-
дения листьев у этого растения.
В опытах с 2,4,5-трихлорофеноксиуксусной
кислотой Блондо и Крейн установили еще один за-
мечательный факт. Оказалось, что это вещество при
слабых концентрациях (10 мг/л) не только вызы-
вает партенокарпию, но и чрезвычайно ускоряет
созревание плодов инжира. Опрысканные плоды
достигали полной спелости (по размерам, состоянию
тканей, вкусу и цвету) уже через две недели после
обработки раствором, тогда как нормальные капри-
фицированные плоды становились вполне зрелыми
(по тем же признакам) только через 75 дней после
капрификации. Таким образом, применение этого
вещества ускоряло рост и созревание плодов более
чем в 5 раз! То же вещество вызывало ускоренное
созревание каприфицированных и, естественно, пар-
тенокарпических плодов инжира.
Эти наблюдения могли бы послужить исходной
точкой для выработки способов химического воздей-
ствия на плоды инжира с целью ускорения их роста
и развития, особенно в тех районах СССР, где это
растение может произрастать, но где плоды его
вследствие недостатка тепла часто не достигают
полной зрелости.
Заслуживает упоминания и то, что, по данным
Блондо и Крейна, онрыскивание растворами стиму-
ляторов оказывается эффективным и в том случае,
когда подвергнутые обработке женские цветы еще
не достигли той стадии развития, в которой они мо-
гут быть успешно опылены, и достигают этой стадии
только спустя неделю или больше после опрыски-
вания. И в этом случае образовавшиеся партено-
карпические плоды увеличиваются в размерах,
становятся желтыми, сочными и сладкими, как нор-
мальные, каприфицированные.
Результаты, полученные двумя другими кали-
форнийскими исследователями — Стюарт и Коп-
дит, во всем существенном полностью совпадают
с только что описанными. Эти авторы также наблю-
дали и партенокарпическое развитие плодов Кали-
мирны под влиянием примененных ими веществ
и значительное ускорение созревания. В отличие
от Блондо и Крейна, они достигли успеха и в опытах
с 2,4-дихлорофеноксиуксусной кислотой: при
концентрации 250 мг/л это вещество вызывало пар-
тенокарпию и ускоряло созревание плодов, если
к моменту опрыскивания некаприфицированные
плоды имели максимальные размеры. На более ран-
них стадиях положительного эффекта не было, и
наблюдались только повреждения. То же отно-
сится и к действию 2,4,5-трихлорофеноксиуксусной
кислоты. В этом пункте, следовательно, имеется
некоторое расхождение между данными цитирован-
ных авторов: расхождение это объясняется, вероят-
но, тем, что Стюарт и Кондит применяли сильно дей-
ствующие стимуляторы (2,4-Д и 2,4,5-Т) в слиш-
ком высоких концентрациях (250 мг/л). В послед-
ней работе Крейна и Блондо мы находим неко-
торые новые данные, дополняющие и частично ис-
правляющие прежние результаты этих авторов.
Особенно важным следует признать сообщение
о том, что парахлорофеиоксиуксусная кислота в
концентрации 60 мг/л вызывает образование парте-
покарпических плодов у инжира и в том случае,
если обработке подверглись одни только листья.
Положительный эффект, выраженный числом до-
стигших спелости плодов, в этом случае был даже
значительно сильнее, чем при опрыскивании только
молодых плодов. Таким образом, этими опытами
101
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
подтверждается возможность передачи действия
стимулятора от вегетативных органов к репродук-
тивным, которая ранее была установлена некото-
рыми авторами при опрыскивании яблонь раствором
альфа-нафтил-уксусной кислоты с целью умень-
шения числа опадающих завязей.
Интересны также результаты более подробного
п всестороннего сравнения партенокарпических и
каприфицированных плодов. Первые всегда со-
держали больше сахаров, чем последние: разница
составляла в среднем 4,5%. Внутренняя паренхима
(мякоть) также была лучше развита в плодах пар-
тенокарпических. В ней совершенно отсутствовали
каменистые (склерифицированные) ткани, которые
при нормальном опылении всегда образуются из
внутренних покровов семяпочек. Большее содержа-
ние сахаров объясняется тем, что в каприфициро-
ванпых плодах некоторое количество их расхо-
дуется па питание и дыхание созревающих плодиков
(семян).
Авторы испытали также действие парафторо-
феноксиуксусной кислоты. Опа оказалась столь же
активной, как парахлорофеноксиуксусная (88%
спелых плодов при концентрации 100 мг/л).
Действительный член
Академии наук Украинской ССР
Н. Г. Холодный
ЛИТЕРАТУРА
J. С. Crane and R. Blondeau. Plant Physio-
logy, 24, 1, 1949.
W. S. Stewart and Ira J, Condit. Amer. Jrnl.
of Bot., 36, 4, 1949.
R. Blondeau and J. C. Crane. Plant Physio-
logy, 25, 1, 1950.
J. C. Crane and R. Blondeau. Plant Physio-
logy, 26, 1, 1951.
ГУМАТЫ ТОРФА И ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ—
СТИМУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ
Стимуляторами роста растений называют хими-
ческие вещества, которые, будучи введены в расте-
ния, вызывают у них определенный физиологиче-
ский эффект: усиленное развитие корней или пло-
дов, ускорение роста всего растения, сокращение
сроков цветения и плодоношения, развитие бессе-
мянных плодов и т. д. В самих растениях постоянно
происходит образование веществ, от которых за-
висят ростовые процессы растения; эти вещества
можно обнаружить в прорастающих семенах, в со-
зревающих плодах и всюду, где происходит усилен-
ный рост клеток. Однако количество естественных
стимуляторов, повидимому, не всегда достаточно
для потребности растения и положительный
результат достигается путем искусственного вве-
дения. Среди естественных стимуляторов роста
был обнаружен гетероауксин или Р-индолилуксусная
кислота, синтез которой хорошо известен. Затем
было найдено большое число других веществ, в
растениях не встречающихся, но обладающих
свойствами стимуляторов роста. Все эти вещества
представляют сложные органические соединения
разнообразной природы; многие из них — сложные
органические кислоты (индолилуксусная, индо-
лилмасляная, нафтилуксусная, дихлорфеноксима-
сляная и т. п.).
Применение стимуляторов роста в растениевод-
стве, в особенности в плодоводстве, огородничестве и
садоводстве, дало положительные результаты и при-
нимает все более и более широкие размеры. Методика
применения их достаточно подробно разработана:
установлены оптимальные концентрации, наиболее
благоприятные сроки применения, подобраны сти-
муляторы, наиболее эффективные для отдельных
групп растений.
Вместе с тем ведутся непрерывные работы по
изысканию новых, более эффективных стимуляторов
роста. Изыскания эти затрудняются тем, что синтез
стимуляторов роста весьма трудоемок и сложен;
встал также вопрос о подыскании более дешевых
и простых по применению веществ.
Нами были проведены работы, которые показали,
что стимулирование роста растений может быть до-
стигнуто применением гуминовых веществ торфа
и угля. По своей силе их действие не уступает дей-
ствию синтетических стимуляторов роста, а сырье
для их изготовления и методы работы с ними обще-
доступны.
Стимуляторы роста из торфа испытывались нами
в трех видах: торфяная паста, торфяная вытяжка
и гуминовые вещества из торфа. Опытным материа-
лом служили десятидневные черенки фасоли.
102
ГУМАТЫ ТОРФА И ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ
ТОРФЯНАЯ ПАСТА
Торфяная паста получалась путем протирания
сильно увлажненного торфа через металлическое
сито для освобождения его от крупных раститель-
ных остатков. После протирания кашица разбавля-
лась водой до консистенции густой сметаны. Череп-
ки растений обмакивались нижними концами в па-
сту и тотчас же высаживались в ящики с влажным
песком. Проведено 5 опытных посадок и 3 контроль-
ные по 10 черенков в каждой. Через 12 дней были
получены результаты, из которых видно, что общая
длина корней у обработанных растений в два-три
раза превышает длину корней контрольных растений.
Кроме того, корни у опытных растений заклады-
ваются и развиваются на несколько дней раньше и на
большем участке стебля, чем у контрольных.
ТОРФЯНАЯ ВЫТЯЖКА
Протертая торфяная паста заливалась слабым
раствором щелочи (0,5% едкого калия) и настаи-
валась в течение суток. Количество этой пасты:
1 килограмм на 100 литров раствора. После на-
стаивания раствор нейтрализовался слабой уксус-
ной кислотой по лакмусу, разбавлялся водой в
10 раз и применялся для обработки растений
(0,1%). Опытным материалом и в этом случае
служили 10-дневные черенки фасоли.
Черенки растений выдерживались в торфяной
вытяжке от 14 до 16 часов, затем обмывались водой
и помещались в сосуды с раствором питательных
солей; контрольные растения выдерживались в воде
и также помещались в сосуды с этим же раствором.
Проведено 5 опытных посадок и 3 контрольные, по
10 черенков в каждой.
Так же, как и при обработке торфяной пастой,
общая длина корней и здесь намного превышала
длину корней контрольных растений.
ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ИЗ ТОРФА
Гуминовые вещества были получены из торфа
путем обработки десятикратным объемом 2 %-ной ще-
лочи, фильтрованием и осаждением их из фильтрата
10 %-ной соляной кислотой. После отмывания осадка
от хлора гуминовые вещества высушиваются и мо-
гут сохраняться неопределенно долгое время. При
употреблении гуминовые вещества торфа в количе-
стве 0,1% растворялись в слабом (2%) растворе ще-
лочи. Раствор нейтрализовался уксусной кисло-
той и употреблялся для обработки черенков. Было
поставлено 5 опытов и 3 контроля по 10 черенков в
каждом. Черенки фасоли обрабатывались в течение
16 часов 0,1%-ным раствором гуминовых веществ
торфа.
Сравнивая результаты, полученные при приме-
нении торфяной пасты, торфяной вытяжки и гуми-
новых веществ из торфа, можно видеть, что число
корней у контрольных растений примерно одинако-
во, но общая длина корней у растений, обработан-
ных торфяной пастой и торфяной вытяжкой, значи-
тельно больше, чем при обработке растений гумино-
выми веществам торфа, что видно из таблицы.
Обработка	Число корней	Общая длина корней в см
Торфяной пастой 		30	85
Контроль 		23	32
Вытяжкой из торфа		47	117
Контроль 	 .	40	56
Гуминовыми веществами торфа	45	45
Контроль 		31	25
ГУМАТЫ ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ
В качестве стимуляторов роста были испытаны
также соли гуматов ископаемых углей.
Уголь, освобожденный от битумов, измельчался
и подвергался действию 0,5%-ного раствора нат-
ровой щелочи; раствор полученных гуматов отфильт-
ровывался и обрабатывался 10%-ной серной
кислотой до полноты осаждения. Выпавший оса-
док отфильтровывался и отмывался теплой водой
до полного исчезновения ионов серной кислоты и вы-
сушивался. В качестве стимуляторов роста приме-
нялась натровая соль гуматов, которая получалась
путем растворения осадка в натровой щелочи с по-
следующей нейтрализацией раствора слабой ук-
сусной кислотой. Кандидат биологических наук
В. Ф. Верзилов в своих опытах по пересадке дре-
весных растений применял раствор, содержащий
0,001% гумата. Этим раствором поливались сеянцы
липы, ясеня и дуба после их пересадки. Опыты по-
казали, что прирост побегов, диаметра ствола и при-
рост корневой системы в два раза превышали при-
рост побегов, диаметра ствола и корневой системы
контрольных растений.
Стимуляторы роста растений, полученные из
угля и торфа, представляют большой практический
интерес, так как по сравнению с синтетическими
стимуляторами они обладают рядом преимуществ.
Помимо низкой стоимости гуматов по сравнению
с синтетическими стимуляторами, большой доступно-
сти и простоты применения, не требующей специаль-
ной посуды и аппаратуры, стимуляторы роста из
103
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
гуматов выгодно отличаются тем, что не вызывают
развития уродливых форм у растений, что наблю-
дается в случае применения некоторых синтетиче-
ских стимуляторов. Стимулирующее действие гума-
тов некоторыми исследователями объясняется тем,
что гуминовые кислоты способствуют поступлению
фосфора в растение; в связи с этим происходит уси-
ление окислительно-восстановительных процессов,
последние активируют поступление минеральных
веществ в растение и ферментативные процессы, что
повышает общий жизненный тонус растительного
организма и стимулирует корнеобразование.
Н. Н. Долгополов
Кандидат технических наук
Е. Л Рубан
Кандидат биологических наук
ХУРМА КАВКАЗСКАЯ В ТАДЖИКИСТАНЕ
Таджикистан является очагом древнего куль-
турного земледелия. Плодоводы-таджчкп обладают
прекрасными в большинстве ни откуда не заимство-
ванными сортами субтропических плодовых и оре-
хоплодных растений, как, например, гранат, ин-
жир, абрикос, миндаль, фисташки, грецкий орех,
Дерево кавказской хурмы
Фото В. Данилова
шелковица и др. Многовековая народная селекция
дала нашей стране высококачественные и высоко-
урожайные сорта граната, инжироминдаля и
других субтропических культур, намного пре-
восходящие по своим агробиологическим и товар-
но-технологическим свойствам стандартные сорта.
В Таджикистане встречаются также естествен-
ные заросли кавказской хурмы (Diospyros lotus L),
по-таджикски — «чилон», которая обычно служит
подвоем для восточной хурмы и дает обильные
урожаи сладких плодов, пригодных для потребления
в свежем виде и для сушки. Во время обследования
предгорных районов Гиссарской долины, в кишлаке
Мехмуруд в колхозе имени Сталина (до укрупнения
колхоз имени Парижской коммуны), Рахатинско-
го района обнаружены заросли кавказской хурмы.
Они найдены па высоте 1300—1400 метров над
уровнем моря, у самого подножья южных отрогов
Гиссарского хребта, в ущельях, защищенных горами
основного хребта с севера и его отрогами с восточной
п западной стороны. В кишлаке Махмуруд мы на-
считали до 200 деревьев кавказской хурмы в возрасте
от 10 до 50 лет; среди них есть и мужские и женские
экземпляры. Деревья достигали 15 метров высоты,
и на них не обнаружено никаких следов повреж-
дений от морозов, солнечных ожогов и т. д.
По рассказам местных жителей, деревья кав-
казской хурмы совершенно не страдают от морозов
и ежегодно дают обильные урожаи. Плоды
остаются на деревьях после опадения листвы,
а после первых осенних заморозков они совершенно
теряют терпкость и' становятся пригодными к упо-
треблению.
Местное население употребляет плоды кавказ-
ской хурмы в свежем и сушеном виде. Сушеные
плоды после извлечения из них семян мелят
и полученную муку прибавляют к пшеничной муке
при выпекании лепешек, которые от этого становят-
ся сладкими и сдобными. Плоды кавказской хурмы
охотно ест домашняя птица, которая от такого корма
104
ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГАЗОНОВ
заметно прибывает в весе, повышается также ее
яйценосность.
Существование зарослей кавказской хурмы
в Таджикистане имеет немаловажное значение для
внедрения культуры восточной хурмы как источни-
ка заготовки семян с целью выращивания местных
подвоев, приспособленных к местным почвенно-кли-
матическим условиям Таджикистана.
Интересно отметить, что в кишлаке Махмуруд
произрастает инжир, гранат (единичные кусты)
и виноград, которые на зиму не прикрываются,
в то время как эти культуры в низовьях Гиссарской
долины, в Сталинабаде выращиваются с обязатель-
ной прикопкой на зиму.
И. М. Ш в ф т е л ъ
Всесоюзный наУчно-исследователъский институт
сухих субтропиков
Сталинабад
ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГАЗОНОВ
|В населенных местах, особенно в больших го-
родах, газоны имеют исключительно важное оздо-
ровительное значение. Они сокращают пылеобра-
зующую, сильно нагреваемую поверхность площа-
дей и улиц. Поэтому каждый свободный участок
земли, не используемый для движения транспорта
и пешеходов, следует обязательно занимать под
газоны.
Даже наиболее совершенные, прочные и моно-
литные покрытия улиц и площадей (бетон, асфаль-
то-бетон, асфальт) все же служат источниками пыли,
которая образуется вследствие изнашивания, сти-
рация материалов этих покрытий. Еще больше
ныли — на брусчатых мостовых, так как в швах
между отдельными брусками скапливаются земля
и различного рода мусор и грязь.
В санитарно-гигиеническом отношении хуже
всего булыжная мостовая. Она плохо предохраняет
почву от загрязнения различными городскими от-
бросами; шумна, тряска, ее трудно содержать в
чистоте, и на ней образуется масса пыли. Мы уже не
говорим об открытых, не замощенных участках
улиц, которые в дождливое время являются источ-
никами грязи. Вся эта пыль и грязь заносятся в бла-
гоустроенные части населенного пункта, в жилища
и нередко служат серьезной помехой в быту и в про-
изводственной деятельности человека. Пыль засо-
ряет глаза, загрязняет органы дыхания и пищева-
рения, вызывает кожные заболевания. Кроме того,
острые минеральные частицы уличной пыли повре-
ждают (царапают и ранят) нежные слизистые обо-
лочки глаз и дыхательных путей. Установлено, что
из всей пыли, вдыхаемой человеком, только
7—10 процентов выдыхается обратно, причем в
легкие попадает 50 процентов (при дыхании ртом
больше). Городская пыль зачастую является носи-
телем бактерий таких опасных инфекционных бо-
лезней, как туберкулез, брюшной тиф, дифтерия
и другие. Пыль — одна из основных причин час-
тых туманов, она ослабляет естественное осве-
щение и уменьшает ультрафиолетовую радиацию.
Попадая в трущиеся части машин и механизмов,
пыль ускоряет их износ. Она загрязняет и портит
крыши, стекла, внешнюю и внутреннюю отделку
зданий, мебель, картины и т. д.
Между тем многими исследованиями установ-
лено, что среди зеленых насаждений количество
пыли и микроорганизмов резко уменьшается. Боль-
шое значение имеют газоны, они исключают воз-
можность образования пыли и попадание с ней в воз-
дух бактерий.
В самом деле, непосредственно сама поверхность
стеблей и листьев сочного и здорового травостоя
газонов не может быть источником пыли, корне-
вая же система газонных злаков, густо пронизы-
вая почву, скрепляет ее и из распыленной превра-
щает в хорошо структурную, прочно комковатую,
связную. Кроме того, под густым травостоем газона
поверхность почвы всегда более или менее влажна,
что мешает образованию пыли. Этому же препят-
ствует и повышенная влажность воздуха как в траве,
так и непосредственно над нею. Наконец, густой и
плотный ковер газонов механически предохраняет
почву от размельчения в тех случаях, когда по га-
зонам ходят (футбольные поля, площадки для от-
дыха и др.).
Травостой задерживает ветер, снижая его ско-
рость в пределах 10 процентов. Пыль, несомая ветром,
неизбежно оседает на газонах. В этом легко убедить-
ся, наблюдая, как поднятая ветром волна пыли, попав
на газон, исчезает и как бы поглощается травой.
Разумеется, чем слабее ветер, чем больше протяжение
газона, тем больше пыли на нем оседает. После по-
ливки или при наличии росы пыль задерживается
газоном еще лучше. Таким образом, газоны не только
сокращают пылеобразующую площадь населеп-
105
НАУЧНЫк сообщения
ного пункта, но и препятствуют распространению
и переносу пыли с одного места на другое; в извест-
ной мере газоны очищают приземный слой воз-
духа.
Во время дождей и при хорошей поливке пыль
с поверхности трав смывается па почву. Не следует,
однако, считать, что почва газонов загрязняется.
Наоборот, в процессе своей жизнедеятельности
растения в основном посредством своей корневой
системы улучшают структуру почвы и тем самым
способствуют ее оздоровлению. Известно, что только
при хорошей и прочной структуре почвы суще-
ственно и надолго улучшаются ее воздушный, вод-
ный и тепловой режим и химические свойства.
Все это в свою очередь способствует усилению и раз-
витию деятельности полезных микроорганизмов по
разложению накопляющихся в почве органических
остатков, в том числе и случайно попадающих в нее
мельчайших частиц городских отбросов.
Процессы минерализации органических ве-
ществ являются важнейшим фактором самоочище-
ния почв. В почве газонов, в аэробных условиях
происходит полная минерализация органических
веществ, а не накопление их и гниение без доступа
кислорода воздуха, как это бывает на загрязненных
отбросами и уплотненных городских почвах или под
плохим полупроницаемым замощением.
При исследовании активности микробиологи-
ческих процессов минерализации в почвах с расти-
тельным покровом и без него постоянно отмечалось
более сильное развитие процессов самоочищения
в почве, занятой растениями, в частности луговыми
злаками. Эти исследования показали, что в зоне
корневой системы количество бактерий минерали-
зации в сотни и тысячи раз больше, чем в той же
почве вне означенной зоны. Следовательно, густой
сочнозеленый и чистый травяной ковер газонов
является надежным показателем благоприятных,
«здоровых» почвенно-грунтовых условий.
В течение вегетационного периода, особенно
в жаркое летнее время, в дневные часы травяной
покров газонов предохраняет почву от сильного на-
гревания, а ночью защищает ее от быстрого и чрез-
мерного охлаждения. Этим обеспечивается более
ровный тепловой режим почвы, а вместе с тем и бо-
лее умеренный температурный режим приземного
слоя воздуха. Так, по многолетним данным метеоро-
логической станции, расположенной в парке Ленин-
градской лесотехнической академии, поверхность
почвы, покрытой травостоем, была холоднее, чем
поверхность голой почвы в мае на 2,2 и июне —
на 4,3 градуса; на глубине 10 сантиметров почва
под травостоем была холоднее на 2,3 в мае и на
3,4 градуса в июне.
Установлено, что на газоны лугового типа с
высоким и густым травостоем до высоты 10 сан-
тиметров может доходить только четвертая часть
солнечной радиации, а до самой почвы — только
пятая часть. Поэтому днем в растительном покрове
не бывает такой высокой температуры, как у по-
верхности обнаженной почвы, где вертикальный
слой, поглощающий тепло, практически равен
пулю.
Внешняя поверхность травостоя и непосред-
ственно прилегающий к ней воздух в летние сол-
нечные дни нагревается сильнее, чем воздух, распо-
ложенный несколько выше и ниже этой поверх-
ности; ночью же, наоборот, температура внешней
поверхности листьев и травянистых стеблей оказы-
вается ниже; на ней образуется роса, а иногда даже
и иней, в то время как воздух, расположенный не-
сколько выше и ниже, остается более теплым.
Все же при прочих равных условиях темпера-
тура поверхности газонов никогда не достигает
такого максимума или минимума, как температура
обнаженной почвы или булыжной, брусчатой, ас-
фальтовой мостовой. Следовательно, и температура
воздуха над газонами всегда будет значительно
благоприятнее, чем над обнаженной почвой или над
любой замощенной городской территорией. Осо-
бенно сильно это ощущается в жаркие летние дни.
Травяная поверхность газонов влияет и на влаж-
ность приземного слоя воздуха. Испаряя влагу,
травяной покров заметно увеличивает количество
ее в близлежащих слоях воздуха. Затрудненный
воздухообмен (проветривание) среди травостоя и
охлаждающее влияние его также способствуют по-
вышению влажности воздуха. Поэтому в летние жар-
кие дни среди обширных газонов (особенно лугового
типа) мы и ощущаем благотворное влияние прохлад-
ного влажного воздуха.
В процессе фотосинтеза травостой газонов в
известной мере улучшает состав приземного слоя
воздуха населенных мест и тем самым способствует
восстановлению природного состава этого воздуха.
Как известно, в обычном городском воздухе содер-
жание углекислоты (считая по объему) повышается
до 0,04—0,1—0,2 процента. Можно считать, что
газон с хорошим трав.остоем в процессе фотосинтеза
в течение 1 часа поглощает около 1,5 грамма СО2 на
1 квадратный метр. Теоретически это означает,
что вся углекислота, выдыхаемая одним челове-
ком в течение часа (около 38 граммов СО2), может
быть поглощена в такое же время площадкой
газона в 25 квадратных метров.
В настоящее время, на основании учения лауре-
ата Сталинской премии профессора Б. П. Токина о фи-
тонцидах, можно с большой долей вероятности счи-
106	*
ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИИгЕЛЯВНОВ
тать, что трапы газонов в той или иной мере обладают
фитонцидными свойствами. Напомним, что фитонци-
дами Б. П. Тонин назвал такие вырабатываемые расте-
ниями вещества, которые оказывают губительное
действие на бактерии, некоторые грибы и простей-
шие животные организмы, в том числе и на болез-
нетворные микроорганизмы. Образование и выде-
ление растениями фитонцидов — явление, широко
распространенное в растительном мире. Сущность
этого явления, повидимому, в основном состоит
в защите самого растения от нападения болезне-
творных начал. Пагубному воздействию фитонци-
дов подвергаются не только те микроорганизмы,
которые непосредственно попадают на растение, где
па них могут действовать фитонцидные «тканевые
соки», по и те микроорганизмы, которые находятся
в среде, окружающей растение (воздух, вода, почва
и т. д.). В этом случае на них действуют летучие
фракции фитонцидов, и многие растения, очевидно,
в прямом смысле окружены бактерицидной и про-
тивогрибковой зоной.
Полное отсутствие экспериментальных данных
о выделении газонными травами (злаками) фитон-
цидов поставило нас перед необходимостью исследо-
вать этот вопрос. Первые же опыты показали, что
газонные травы и некоторые газонообразующие
почвопокровные растения действительно обладают
фитонцидным действием, исследование которого
производилось нами на простейших (Glaucoma
scintillans и др.) по методике Б. П. Токина, вначале
в его же лаборатории, а затем и самостоятельно.
Работа, проведенная в мае и августе 1950 года,
дала следующие результаты.
Наиболее мощное фитонцидное действие обна-
ружено у овсяницы красной (Festuca rubra L.).
Под действием летучих фракций ее фитонцидов
первые особи Glaucoma scintillans гибнут через
25 минут; через 30 минут начинается их зернистый
распад, сопровождающийся разрывом оболочки,
а через 37 минут гибнут вое особи. У Stylonichia
mytilus фитонциды овсяницы красной вызывают
образование пузырей через 10 минут; некоторые про-
стейшие жгутиковые уже через 5—7 минут оста-
навливаются, сильно вздуваются и гибнут.
Значительным фитонцидным действием обла-
дают также райграс пастбищный (Lolium perenne L.)
и полевица белая (Agrostis alba L.). Все остальные
испытанные нами газонные злаки также в той или
иной мере обладают фитонцидными свойствами. Еще
более сильное фитонцидное действие, чем многие
газонные злаки, оказывают такие газонообразую-
щие почвопокровпые растения, как Achillea mille-
folium L., Aubrietia deltoidea DC., Thymus serpyl-
lum L. и Phlox setacea L.
Таким образом, травостой газонов, обладая
фитонцидным действием, оказывает благотворное
влияние па окружающую среду, очищая воздух,
воды и почву от болезнетворных начал. Это имеет
весьма существенное значение как для человека и
животных, так и для самих растений. «Растения,
выделяя в атмосферу фитонциды, должны быть очень
важным фактором, определяющим количественный
и качественный состав микрофлоры воздуха»1.
Установлено, что фитонциды вырабатываются более
интенсивно при поранении растений. Следовательно,
частое скашивание газонов должно способствовать
усиленному выделению фитонцидов.
В крупных городах газоны имеют и некоторое
шумозадерживающее значение. Большое число мел-
ких звукоотражающих поверхностей листьев и
стеблей, ориентированных в самых различных на-
правлениях, обуславливает затухание звуковых волн
внутри травостоя; при этом происходит как бы по-
глощение шума, повидимому, аналогичное погло-
щению его ковром с длинным ворсом. Наоборот,
при наличии таких больших и хорошо отражающих
поверхностей, как стены домов, стекла окон и по-
крытия улиц и площадей, шум значительно увели-
чивается. Действие шума на организм человека вы-
ражается в раздражении и утомлении нервной си-
стемы, причем это действие продолжается и во время
сна. Шум в значительной мере понижает работо-
способность.
Полосы газонов, идущие вдоль улицы и разъ-
единяющие сплошные покровы мостовых и панелей,
обеспечивают перерыв и некоторое ослабление виб-
рации, распространяющейся по монолитному покрову
улицы к стенам жилых зданий вследствие движения
тяжелого транспорта. Газоны шириной 3—5 метров,
устроенные непосредственно у самых домов, создают
наиболее благоприятные условия для людей, живу-
щих в первых этажах. При наличии таких полос, от-
деляющих панель и тем более проезжую часть от жи-
лых домов, достигается наиболее успешно изоляция
от улицы. В этом одно из наиболее существен-
ных значений газонов, которые заслуженно полу-
чили название «зоны покоя». Отметим, что если
эти полосы чистых газонов рационально обогатить
посадкой цветов, кустарников и деревьев, то и в
санитарно-гигиеническом и в архитектурно-художе-
ственном отношении может быть достигнут макси-
мальный эффект.
Немаловажное значение имеют те полосы газонов,
которые отделяют панели от проезжей части улицы.
Они позволяют четко разграничить движение трапс-
1 Б, П. Токин. фитонциды, Изд-во АМН СССР,
1951, стр. 202.
107
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
порта от путей движения пешеходов и удалить их
друг от друга, чем устраняется чувство постоянной
настороженности, опасения, т. е. в конечном итоге
исключается постоянное напряжение нервной си-
стемы.
На широких транзитных улицах весьма целесо-
образно устраивать специальные полосы газонов,
назначение которых состоит в том, чтобы изолиро-
вать движение различных видов транспорта, особенно
встречного. В зависимости от общей ширины ули-
цы ширина всех полос газонов, разделяющих дви-
жение транспорта и пешеходов, может быть самой
различной. Желательно, чтобы поверхность почвы
этих полос газонов была приподнята над уровнем
поверхности проезжей части на 8—10 сантиметров
и чтобы эти газоны были ограничены бетонными бор-
тами (перебриками); на них допустима посадка низких
цветов и кустарников с тем, чтобы не закрывать ви-
димость как для водителей транспорта, так и для
пешеходов. При постройке трамвайных путей полот-
но трамвая, приподнятое над уровнем проезжей
части и ограниченное бетонным бортом, также це-
лесообразно засеивать под газон.
Большое значение имеют и те газоны или скве-
ры, которые обычно устраивают в центральных ча-
стях городских площадей, на перекрестках или в
иных, наиболее расширенных местах проездов. Эти
газоны и декоративные площадки имеют обычно
форму, близкую к овалу. Они, как и полосы газонов,
разделяющие уличное движение, помимо своего
основного назначения, нередко играют роль «остров -
ков спасения» для пешеходов.
Газоны, покрывающие откосы и берега водое-
мов, а также прилегающие к ним пространства,
скрепляя почву и ослабляя поверхностный сток,
в известной мере предохраняют эти водоемы от за-
грязнения.
Есть указания на то, что растительный покров,
в том числе и травяной, оказывает непосредственное
влияние на повышение ионизации воздуха, способ-
ствует образованию в окружающем воздухе озона
и перекиси водорода.
Следует отметить, что вид хорошего, зеленого
газона оказывает успокаивающее влияние на пси-
хику человека. Не менее благотворно влияют в этом
отношении и газоны лугового типа с их красиво
цветущим, ароматным разнотравьем.
Роль газонов в оздоровлении населенных мест
настолько значительна, что необходимо организо-
вать дальнейшие глубокие исследования в этой
области. Надо всесторонне изучить влияние газонов
на окружающую среду и организм человека.
£ .А. Г.% Головач
МИЧУРИНСКОЕ СРЕДСТВО
Более сорока пяти лет тому назад в журнале
«Прогрессивное садоводство и огородничество»
(1905, № 32) появилась статья И. В. Мичурина
под скромным названием «Новое средство против
ржавчины роз».
Вероятно, мало кто обратил внимание на эту
статью, полагая, что речь в ней идет о сугубо техни-
ческих вопросах практики цветоводства. Но одна
из особенностей творческой работы Ивана Влади-
мировича состояла в том, что любой, даже как будто
частный, незначительный вопрос он поднимал до
большой, принципиальной высоты, разрешая его
как научную задачу и всегда внося свое, новое.
Так и на этот раз. И. В. Мичурин обратил вни-
мание на огромный ущерб, который терпели лица,
разводящие розы, особенно же селекционеры и
гибридизаторы, от ржавчинного грибка.
Он прежде всего отметил, что различные виды
роз реагируют на нападение ржавчины неодинаково,
ПРОТИВ РЖАВЧИНЫ РОЗ]
и разделил их на виды: сильно повреждаемые,
реже подвергающиеся заболеванию и заболевающие
только в исключительных случаях. Он также от-
метил, что иногда грибок поражает только листья,
иногда же только штамбы, главным образом у кор-
невой шейки. Поражение одноименных частей расте-
ния дало ему возможность предположить существо-
вание видоизменений названного выше вида грибка,
причем одни из них поражают листья, другие —
штамб, и т. д.
Наконец, он пришел к выводу, что нападение
.ржавчины подготовляется воздействием неблаго-
приятных климатических условий. Следует отме-
тить, что поражаются не только слабые и боль-
ные растения, но и внешне здоровые и силь-
ные.
Надежных средств борьбы с ржавчиной роз не
было, кроме чисто оперативного метода — вырезки
и уничтожения целых растений или их частей. Часто
108
СУЛТАН-УИЗ-ДАГ
гибли уникальные экземпляры новых сортов. Раз-
личные составы для опрыскивания были трудно
доступны и, главное, плохо помогали. Убивали
грибок повторные смазывания керосином, но эта
процедура обычно убивала и само растение.
Изыскивая способы борьбы с ржавчиной роз,
И. В. Мичурин обратил внимание на быстросохну-
щий горький млечный сок обычного огородного
сорняка — молокана — Lactuca scariola L. Первые
же опыты лечения заболевших ржавчиной роз этим
соком дали прекрасные результаты. Вреда для рас-
тений не было никакого. Мичурин поступал таким
образом: он натирал пораженные части, захватывая
отчасти и здоровую поверхность штамба, соком
свежесорванного растения два-три раза в день,
через сутки. Двух приемов бывало достаточно,
к третьему приходилось прибегать редко: ржавчина
исчезала. При поражении листьев И. В. Мичурин
пользовался водным настоем молокана, применяя
ручной спрыск или лейку.
СУЛТАН-
Все, кто едет па строительство величайшего в
мире гидротехнического сооружения Главного
Туркменского канала, за много десятков километ-
ров до Тахиа-Таша замечают контуры горного
хребта, четко вырисовывающегося на фоне синего
неба. Очертания гор среди безбрежной равнины,
с которой свыкаешься . за продолжительное
путешествие, производит необычайное впечат-
ление.
Эти одиноко стоящие горы носят название Сул-
тан-Уиз-Даг. Они располагаются в низовьях реки
Аму-Дарьи, на правом ее берегу. По своим размерам
горы Султан-Уиз-Даг невелики. Они прослежива-
ются от бугра Аяз на окраине пустыни Кызыл-
Кум до реки Аму-Дарьи на 50 километров и имеют
ширину около 12—15 километров. За много сотен
километров нет в окрестностях таких высоких гор
или возвышенностей. Только в центре пустыни
Кызыл-Кум, в 200—250 километров на востоке,
выступают такие же горные возвышенности. А на
севере в 500 километрах находятся Мугоджарские
горы — продолжение Уральского хребта.
Настоящий горный ландшафт характерен лишь
для южной части Султан-Уиз-Дага. Он представ-
ляет собой крутой склон, пересеченный глубоко
врезанными поперечными и подчиненными им про-
дольными долинами. Благодаря этому южный
Теперь, после исследований проф. В. П. Токина.
его учеников и продолжателей, для нас ясно, что
еще сорок пять лет тому назад И. В. Мичурин от-
крыл в молокане фитонцид.
В районе Центрально-лесного заповедника дан-
ного вида молокана нет, молокан степной Lactuca
muralis редок. Для проверки того, действительно ли
действующим началом, убивающим ржавчину, яв-
ляется фитонцид, мы решили использовать клас-
сический фитонцид чеснока.
Для опыта был взят недавно высаженный из
леса на открытое место около дома куст шиповника,
сильно пораженный ржавчиной. Пораженные места
мы два-три раза в день натирали соком луковицы
чеснока; через два дня ржавчина совершенно ис-
чезла.
Из этого мы видим, что в опытах И. В. Мичурина
действующим началом был именно фитонцид мо-
локана, а не другие свойства его млечного сока,
например, физические.
П. Б. Юргенсен
УИЗ-ДАГ
склон состоит из ряда отдельных горных кряжей,
невысоких гор и возвышенностей. Северный же склон,
едва заметно спускающийся к северу, пред-
ставляет собой ровную поверхность, без оврагов
или долин, покрытую щебнем, сменяющимся далее
к северу песками. Лишь кое-где, ближе к вершине
склона, возвышаются небольшие холмистые гряды.
Когда поднимаешься по северному склону, ничто
не говорит о том, что ровная плоскость его вдруг
сменится крутым обрывом.
Рельеф южного склона в значительной мере
определен геологическим строением и подчеркивает
основные его особенности. Где обнажаются прочные
кварциты или известняки, там выступают возвышен-
ные части рельефа. В северной части Султап-Уиз-
Дага к кварцитам приурочены наиболее высокие
точки — Ащзнын-Тау, или Аще-Тау, достигающие
350 метров над уровнем реки Аму-Дарьи.
Долины, прорезающие горы Султан-Уиз-Даг.
обращены на юг. В верхних частях они имеют ска-
листые склоны и крутое падение. В средней части
долины расширяются, а выйдя за пределы гор,
теряются в конусах выносов, где с трудом удается
устанавливать русла дождевых потоков.
Долины совершенно безводны, и лишь во время
весенних и осенних дождей по ним текут бурные
ручьи. Нет почти в горах и родников. Известны два
109
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
или три родника, но они имеют солоноватую воду
и ничтожны по размерам.
Полное отсутствие воды, сухой климат не поз-
воляют произрастать на Султан-Уиз-Даге древес-
ной растительности; травянистые растения, едва
распустившись весной, быстро высыхают под па-
лящими лучами летнего солнца.
Темные, почти черные горные породы, которыми
сложена большая часть гор, дикие ущелья, редкая
травянистая растительность, своеобразные живот-
ные — черепахи, ящерицы, змеи, приспособленные
к существованию в сухих и суровых условиях,—
все это придает Султаи-Уиз-Дагу мрачный и уны-
лый вид.
Горы давно известны геологам и привлекли
внимание прежде всего тем, что по своему геологи-
ческому строению они резко отличаются от окружаю-
щих территорий.
На сотни километров вокруг местность сло-
жена горизонтально лежащими или слабо нару-
шенными отложениями исключительно осадочного
происхождения, образовавшимися в условиях мел-
кого моря или суши.
Среди пород преобладают глины, пески, изве-
стняки. Породы эти мало изменены, пе носят ника-
ких следов воздействий давления или температуры.
Возраст наиболее древних из них определяется
как верхний мел.
На Султан-Уиз-Даге же выступают гнейсы, квар-
циты, мраморы, сланцы — когда-то осадочные по-
роды, подвергшиеся сильному давлению и воз-
действию высокой температуры и всецело потеряв-
шие свой первоначальный облик. Породы эти не-
сколько раз прорывались расплавленной магмой,
поднявшейся из глубины. В некоторых случаях
магма застывала, не достигнув поверхности земли,
в других — выливалась на поверхность, образовав
большие лавовые поля. Породы неоднократно под-
вергались воздействию горообразовательных про-
цессов, в результате чего оказались собранными
в сложные складки, разорванные глубокими разло-
мами.
Все это происходило в течение очень длительно-
го промежутка времени, исчисляемого многими де-
сятками миллионов лет.
Горизонтально лежащие породы верхнего мела
встречаются у подножья гор, они содержат гальку
пород, слагающих сейчас Султан-Уиз-Даг. Эти
факты свидетельствуют о том, что Султан-Уиз-
Дагские горы много древнее, чем отложения верх-
него мела. Сложные складки, присутствие извер-
женных пород, застывавших на большой глубине,
позволяют прочесть' их древнюю геологическую
историю. Можно утверждать, что в результате
сложных геологических процессов, время от
времени потрясавших земной шар и преобразовав-
ших лицо Земли, на месте нынешнего Султан-Уиз-
Дага образовался когда-то горный хребет — часть
горного сооружения, тянувшегося на сотни и сотни
километров в ту и другую стороны. В последующее
время этот горный хребет, как и все горное сооруже-
ние, под действием воды, поверхностных осадков,
воздуха были целиком снесены. Ко времени появ-
ления верхпемелового моря от мощных горных
хребтов осталась лишь беспредельная равнина
с отдельными возвышенностями — останцами, ко-
торые выступали над поверхностью мелового моря
в виде одиноких островов. К таким останцам отно-
сится и Султан-Уиз-Даг.
Вот почему породы верхнего мела встречаются
у подножья гор и содержат гальку пород Султап-
Уиз-Дага
Геологов давно интересовал вопрос, когда обра-
зовались породы, слагающие Султан-Уиз-Даг, и
к какой древней горной системе он принадлежит.
Этот вопрос имеет, как будет видно дальше, перво-
степенное значение для понимания геологических
связей Уральского хребта с горными системами Сред-
ней Азии.
Как известно, возраст горных пород вполне
определенно устанавливается лишь в том случае,
когда в породах обнаруживают остатки животных
и растительных организмов.
Установление возраста другими методами —
не вполне достоверно и часто ведет к неправильным
выводам. Как раз последнее случилось и с геоло-
гией Султан-Уиз-Дага.
Возраст метаморфических пород Султан-Уиз-Да
га до самого последнего времени определялся условно,
так как никаких остатков организмов в них не
было найдено. Почти все исследователи, основываясь
на том, что многие породы Султан-Уиз-Дага на-
цело превращены в гнейсы и в мраморы, отно-
сили их к наиболее древним породам земной
коры, образовавшимся в докембрий. И лишь верх-
нюю толщу, в которой преобладают лавовые
породы и туфы, согласны были считать нижне-
палеозойской.
Только совсем недавно вопрос о возрасте пород
Султан-Уиз-Дага получил, наконец, свое разре-
шение.
В статье Я. С. Висьпевского, опубликованной
в конце 1950 года в «Докладах Академии наук Уз-
бекской ССР», говорится о находках в коренных поро-
дах Султан-Уиз-Дага остатков фаупы. В мрамори-
зованных • известняках, относящихся к наиболее
древней толще хребта, был обнаружен горизонт,
содержащий окаменелые раковины беспозвоночных—
110
СУЛТАН-УИЗ-ДАГ
амфипор. В черных известняках найдены кораллы.
По остаткам фауны возраст наиболее древней толщи
Султан-Уиз-Дага определяется сейчас совершенно
точно как верхнесилурийский. Найдена фауна и в
более верхних толщах. Она относится кфамейской
фауне девона.
Благодаря находкам ископаемых возраст древ-
них пород Султан-Уиз-Дага значительно «омола-
живается». В настоящее время геология Султан-
Уиз-Дага представляется в следующем виде.
Наиболее древние интенсивно-метаморфизо-
ванные осадочные толщи, содержащие в своем со-
ставе биотитовые парагнейсы и мраморы, относятся
к верхнему силуру.
Залегающие в крыльях кремнистые сланцы
Я. С. Висьневский условно относит к нижнему де-
вону; однако пе исключена возможность принад-
лежности части их к верхнему силуру, так как по
своему литологическому составу они имеют очень
много общего со сланцевой фацией верхнего силура
Центральных Кызыл-Кумов.
Наконец, свита эффузивов западной части
с подчиненными пластами известняков и слан-
цев относятся (может быть, частично) к верхнему де-
вону.
Соответственно с этим меняется представление
о возрасте интрузивных пород Султан-Уиз-Дага.
Внедрение основных магматических пород свя-
заны, с варийским этапом орогенеза. К более ран-
ней фазе принадлежат интрузии габбро-пирексепи-
тово-периодитовой формации и к более поздней
фазе — интрузии гранитной магмы.
На основании этих новых данных можно придти
к выводу, что Султан-Уиз-Даг целиком принадлежит
к Центральным горным дугам Тянь-Шаня, обладая
всеми характерными чертами стратиграфии, текто-
ники и вулканизма последних.
Вопрос же о взаимоотношении Султан-Уиз-
Дага с другими горными сооружениями до сих пор
остается предметом оживленной дискуссии и не по-
лучил еще убедительного решения.
В строении Султан-Уиз-Дага имеется одна
чрезвычайно интересная особенность, которая при-
влекла пристальное внимание всех исследова-
телей.
Породы в восточной части хребта имеют широтное
простирание, а в западной части их простирание
становится меридиональным. Происходит значитель-
ное, резкое изменение направления складчатости,
почти на 90°.
Еще А. П. Карпинский продолжал древнюю
горную систему с Султан-Уиз-Дагом на запад вплоть
до Донецкого бассейна.
Ряд исследователей (А. Д. Архангельский,
А. Е. Ферсман, И. В. Мушкетов) считали, что
когда-то, во время верхнего палеозоя, горная
система протянулась от Урала на юг и переходила
без перерыва в Тяныпанскую горную систему.
В Султан-Уиз-Даге происходило общее изменение
Уральского направления на Тяныпанское. По со-
ставу же пород Султан-Уиз-Даг считался принад-
лежащим к Уралу, так как признавали между их
породами явное сходство.
Геолог А. Л. Яншин вовсе отрицает наличие
связи Урала с Тянь-Шанем он приходит к выводу,
что складчатость Урала затухает к югу, не соеди-
няясь ни с какими другими складчатыми сооруже-
ниями, и что складчатый хребет проходил от Юж-
ного Тянь-Шаня через Султан-Уиз-Даг под Усть-
Уртом к полуострову Бузачи на Каспийском море.
Изгиб простирания пород в Султан-Уиз-Даге яв-
ляется, по его мнению, лишь местным результатом
существования большого поперечного разлома и пе
может служить доказательством общего поворота
складчатости па север.
Нужно надеяться, что сейчас, когда в связи со
строительством Главного Туркменского канала раз-
вертываются в огромном масштабе геологические
исследования, вопрос о тектонической связи Султан-
Уиз-Дага с окружающими горными складчатыми
областями будет, наконец, окончательно разре-
шен.
Горы Султан-Уиз-Даг приобретают сейчас
большое значение для строительства всевозможных
сооружений на Главном Туркменском канале, для
возведения городов, населенных пунктов и т. д. В
недрах этих гор находится много строительных
материалов, которых нет нигде на сотни километ-
ров. Из мраморизованных известняков добывают
уже известь. Имеется много самых различных гор-
ных пород, применяемых для возведения красивых
зданий и сооружений на канале: мраморы, змее-
вики, грапиты, пироксениты. Имеются и другие
полезные ископаемые, которые послужат для соз-
дания в районе канала мощной индустрии.
Задача, стоящая перёд геологами, заклю-
чается в том, чтобы раскрыть все особенности геоло-
гии Султан-Уиз-Дага и его связи с окружающими
сооружениями и обнаружить и изучить все те гор-
ные богатства, которые таятся в его недрах.
А. Ф. Соседка
Кандидат геолого-минералогических наук
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
СУТОЧНЫЕ МИГРАЦИИ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ
Еще во второй половине прошлого века было
подмечено, что некоторые виды зоопланктона ночью
держатся в верхнем слое воды, часто около поверх-
ности, а днем опускаются на более или менее значи-
тельную глубину. Однако лищь исследованиями
последних 20—30 лет была установлена исключи-
тельно широкая распространенность этого явления
н самых разнообразных водоемах и его большое
значение в биологических процессах, протекающих
в этих водоемах.
Л. А. Зенкевич по поводу этого явления в Кас-
пии пишет: «Процесс этот (суточные вертикальные
миграции.—И. Н.) поражает своей колоссальностью.
Не менее 4—5 млн. тонн ракообразных дважды
в сутки проделывают перемещения по вертикали
в несколько сот метров»1. В. Г. Богоров обращает
внимание на тот факт, что суточные вертикальные
перемещения столь большой массы организмов долж-
ны оказывать влияние даже на гидрологический
режим водоема.
Суточная миграция наблюдается у видов, от-
носящихся к самым различным классам и обитаю-
щих в самых различных водоемах. Но наиболее
резко выражена и лучше изучена миграция план-
ктонных и нектопланктопных ракообразных, оби-
тающих в морях и больших внутренних водоемах.
В Каспии некоторые виды мизид и лимнокалянус
совершают суточные миграции протяженностью до
300—400 метров в одном направлении, а калянус
у берегов Англии мигрирует от поверхности до
глубины 500 метров.
Обращает па себя внимание и то, что во всех
водоемах суточные миграции особенно резко вы-
ражены у самых распространенных и относительно
более крупных форм зоопланктона и нектопланкто-
на, служащих главной пищей массовых — обычно
промысловых — рыб данного бассейна. Приведем
примеры по некоторым водоемам.
Балтийское море. Все основные компоненты
питания двух главных промысловых рыб этого
моря — салаки и кильки — совершают хорошо вы-
раженные суточные миграции в пределах от 50—
100 до 200—250 метров.
Баренцево море. Основными представителями
зоопланктона этого моря являются веслоногий
рачок Galanus finmarchicus, составляющий до 80—
85 процентов общей годовой биомассы, и ракооб-
разная же эвфаузия Euphausia, составляющая до
1 Л. А. Зенкевич. Фауна и биологическая про-
дуктивность моря, т. П, стр. 448.
7—8 процентов годовой биомассы всего зоопланкто-
на. Оба вида в Баренцевом море служат главным
кормом рыб и других потребителей планктона. В
конце лета и осенью оба вида совершают миграции
до 100 метров и более, а в июне — июле, в период
полярного круглосуточного освещения, они дер-
жатся на определенных промежуточных горизон-
тах водной толщи.
Каспий. В питании промысловых планктоно-
ядпых рыб Каспия первостепенное значение имеет
несколько видов мизид, лимнокалянус и эврите-
мора У всех этих форм наблюдаются глубокие
суточные миграции, особенно велика амплитуда
(до 300 метров и более) у мизид и лимнокалянуса.
В более мелких внутренних водоемах, напри-
мер, в озерах Средней и Северной Европы, явление
суточных вертикальных миграций также весьма
распространено, причем и здесь наблюдается такая
же закономерность: наиболее глубокие и четкие
миграции совершают массовые и более крупные
виды зоопланктона, которые служат основными
пищевыми ресурсами рыб. Всем гидробиологам,
работавшим на озерах, хорошо известны резко вы-
раженные суточные миграции самого крупного пред-
ставителя пресноводного планктона — лептодоры.
Глубокие суточные миграции совершает дру-
гой представитель пресноводного планктона — тоже
ветвистоусый рачок-битотрефес, а также более
мелкие, ракообразные из рода Cyclops, Mesocy-
clops, Acanthocyclops, дафнии и другие характерней-
шие обитатели озер и прудов, которыми питается
молодь почти всех рыб.
Такие же регулярные явления миграции наблю-
даются у многих форм микропланктона: коловрат-
ки, инфузорий, личинок донных и планктонных
ракообразных и т. д. Но здесь они, естественно,
выражены значительно меньшими амплитудами
вертикальных перемещений.
Миграции совершают даже некоторые предста-
вители пелагических водорослей, составляющих
фитопланктон.
В пресных водах вертикальные передвижения
отмечены у вольвокса и некоторых жгути-
ковых, а в морях наблюдаются даже у диатомо-
вых водорослей, причем у последних в некото-
рых южных морях зарегистрированы суточные
миграции до 40—50 метров в одном направлении.
Несомненно, суточные вертикальные передви-
жения весьма распространены у рыб, хотя изучены
они еще весьма слабо. Г. В. Никольский указывает
на суточные миграции у чехони Аральского моря,
112
СУТОЧНЫЕ МИГРАЦИИ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ
поднимающейся ночью к поверхности за куколками
двукрылых и за бокоплавами. В этом же водоеме
наблюдаются суточные вертикальные миграции у ше-
маи и воблы1. В больших озерах Карелии такие
же передвижения совершает ряпушка. Весьма рас-
пространены, но не очень глубоки —в пределах
нескольких десятков метров — суточные вертикаль-
ные миграции у балтийской сельди (салаки) и
кильки, а также у атлантической сельди. Четкие
суточные миграции совершают некоторые виды
бычков Байкала.
Очень резко выражены суточные миграции у не-
которых глубоководных рыб. Они обитают нормально
па больших глубинах океанов. Этих животных в осо-
бенно темные ночи вылавливают нередко в верхних
слоях воды, в отдельных случаях буквально у по-
верхности.
Весьма распространены суточные миграции
у молоди рыб, особенно в самой ранпей — личиноч-
ной стадии их существования. В Каспии, напри-
мер, личинки кильки совершают суточные мигра-
ции до 300 метров и более в одном направлении.
В Байкале личинки некоторых бычков и голомянки
мигрируют до 100 метров, достигая в ночное время
поверхностного слоя воды. Установлены суточные
миграции личинок сельдей в низовьи Волги.
Ряд исследований последнего времени показы-
вает. что суточные миграции распространены не
толвко у видов, населяющих водную толщу — пела-
гических, но также и у видов, нормально обитаю-
щих на дне водоемов. Особенно распространено
это явление у донных ракообразных, в частности
у амфипод или бокоплавов. Так, например, в во-
сточной Балтике, особенно в Рижском и Финском за-
ливах, при лове планктона в ночпое время систе-
матически попадается в планктонные сети один
из самых массовых рачков в бентосе этого водоема —
поптопорейя.
Были случаи поимки его в слое воды до 10 метров
от поверхности при глубине до 100 метров и более.
В дневное же время за 5 лет наших исследований
(лично автором произведено более 500 ловов планк-
тонной сетью) этот вид ни разу в пробах планктона
не обнаружен.
Суточная вертикальная миграция, как одно
из общих биологических явлений, давно привле-
кает внимание гидробиологов, и ему посвящена
довольно обширная литература. Что касается при-
чины этого явления, то мнения гидробиологов схо-
дятся на световом факторе, как решающем. Таким
образом, суточная вертикальная миграция рассма-
тривается как частный случай одного из общих
свойств живых организмов — фототаксиса1.
Другие ученые, объясняя это явление, придают
некоторое значепие влияниям таких факторов,
как неравномерное распределение в толще воды тем-
пературы, кислорода, углекислоты и т. д.
Теория фототаксиса служит весьма простым
и естественным объяснением суточных вертикаль-
ных миграций, и на первый взгляд против нее воз-
разить невозможно. Действительно, подъем водных
организмов ночью в верхние слои воды и погружение
их днем в глубину представляют собой как бы
своеобразное балансирование организмов, стремя-
щихся удержаться в определенной световой зоне.
Теория эта опирается и на многочисленные экспе-
риментальные данные.
Давно установлено, что пространственное рас-
пределение очень многих организмов весьма легко
поддается регулированию путем изменения интен-
сивности света. В зависимости от направления дви-
жения к источнику света или от него организмы
называются положительно или отрицательно фо-
тотаксичными. Однако условия эксперимента в дан-
ном случае не дают ответа на самый существенный
вопрос: каково биологическое значение реакции
на свет того или иного вида? Нередко резко выражен-
ный положительный фототаксис в отношении искус-
ственного света наблюдается у ночных животных,
т. е. у тех, у которых, казалось бы, можно было
ожидать только отрицательный фототаксис. В ка-
честве примера можно указать на всем известное
явление лёта почных насекомых па яркий искус-
ственный свет. То же самое наблюдается у некото-
рых форм зоопланктона: при искусственном осве-
щении воды в темные ночи некоторые мигрирующие
формы не погружаются, как можно было бы ожи-
дать, а, наоборот, всплывают в верхний слой, около
источника света. На этом явлении основан даже лов
некоторых пелагических (свободноплавающих) рыб,
разработанный в нашей стране профессором П. Г. Бо-
рисовым и широко применяющийся в Каспии
(лов кильки) и в Черном море (лов тюльки и хам-
сы). Впрочем, указанные виды не могут считаться
ночными рыбами в полном смысле, поскольку они
совершают незначительные вертикальные суточные
миграции.
Не подлежит сомнению, что суточные верти-
кальные миграции водных организмов, как всякое
широко распространенное биологическое явление,
следует рассматривать прежде всего с точки зрения
их приспособления к окружающей среде. Планкто-
1 Г. В. Никольский. Рыбы Аральского моря, 1 Фототаксис — движение организмов по на-
4940.	правлению к источнику света или от него.
в Природа, .V> 3
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
нологи приходят к заключению, что подъем мигри-
рующих видов в верхние слои воды лучше обеспе-
чивает их пищей. Давно доказано также, что в верх-
них же слоях воды у типичных планктонов про-
исходит и размножение, причем в этот период их
миграции значительно ослабевают или вовсе пре-
кращаются. Но если такие важные биологические
функции, как питание и размножение, происходят
в верхнем слое воды, то совершенно очевидно, что
погружение в нижние слои представляет для со-
ответствующих видов принципиально вынужденное
явление. И так как эти «вынужденные» процессы
приобретают регулярный суточный характер и
сопровождаются при этом огромной затратой энер-
гии, то совершенно очевидно, что они могут быть
объяснены только как специфическое биологическое
приспособление.
При анализе данного явления следует исходить
из простого положения: мигрирующие виды, пи-
таясь ночью в верхнем, более продуктивном слое
воды, днем, в условиях хорошей видимости, сами
становятся объектами питания других, более вы-
сокоорганизованных и подвижных животных, в пер-
вую очередь рыб.
Одним из важнейших доказательств этого со-
ображения является то, что суточные вертикальные
миграции наиболее четко выражены у тех видов,
которые служат пищей самых массовых рыб данного
водоема. Напротив, медузы, которые вследствие
своей водянистой консистенции, представляют собой
малоценный корм, не совершают суточной миграции.
В Балтике, например, в солнечную летнюю погоду
обычно наблюдаются большие скопления медузы
АигеШа у самой поверхности воды: этой меду-
зой не питается ни одна рыба.
В качестве аналогии могут служить отноше-
ния между насекомыми и насекомоядными пти-
цами. Птицы явились мощным фактором естествен-
ного отбора в выработке у насекомых различных
защитных приспособлений — покровительственной
окраски, . мимикрии, ночного образа жизни и
других. Точно так же рыб и других животных,
питающихся планктоном, следует рассматривать
как решающий фактор естественного отбора в вы-
работке у планктонных форм защитных приспособ-
лений, в том числе суточных вертикальных миг-
раций.
Параллельно совершенствованию у планктон-
ных видов защитных приспособлений шло и совер-
шенствование способности рыб и других планктоно-
я дов лучше обнаруживать пищу. Поэтому естественно,
что, несмотря на существование у планктонных видов
хорошо выраженных защитных приспособлений,
рыбы и другие животные продолжают ими питаться,
истребляют их в огромных количествах. То же
самое наблюдается в жизни птиц и насекомых.
У организмов, обитающих в других условиях
водной среды или стоящих на другом уровне орга-
низации, суточные миграции могут иметь и иные
формы приспособления. Так, например, временный
переход многих' донных беспозвоночных от жизни
на дне к жизни в толще воды, повидимому, связан
с использованием этого более легкого способа рас-
селения. Но суточная ритмичность этих всплыва-
ний, с исключительным пребыванием в ночное время
не на дне, указывает на защитно-приспособительное
значение миграций и в данном случае. У крупных
донных ракообразных, например, у морского та-
ракана, отдельные особи всплывают на весьма
•короткое время, с тем чтобы, проплыв невысоко
небольшое расстояние, снова опуститься на грунт.
Но грунт, конечно, служит более надежным убежи-
щем от хищников (рыб), поэтому понятно, что отрыв
от грунта и у этих форм чаще наблюдается ночью,
чем днем.
Практика тралового лова показывает, что днем и
в лунные ночи рыба (например .треска и сельдь в Бал-
тийском море) ловится лучше, чем в темные ночи, что
говорит об их суточных вертикальных миграциях.
Это дает основание утверждать, что к темноте, как
надежному укрытию, приспособляются и крупные
хищники водоемов (как и среди наземных животных);
но в данном случае темнота используется в целях
нападения, а не защиты. То же самое можно ска-
зать и о проявлении огромных суточных миграций
у некоторых представителей глубоководной фауны.
Можно думать, что и в самом формировании этой
фауны такие миграции играют первостепенную
роль.
В настоящее время еще недостаточно данных,
чтобы говорить о приспособительном значении су-
точных вертикальных миграций у мельчайших
организмов водной толщи.
В заключение следует отметить, что, помимо
вертикальных суточных миграций, у водных орга-
низмов встречаются и горизонтальные суточные
миграции, причем есть основание считать, что они
тоже весьма распространены. В работе Е. В. Боруц-
кого1 приводятся убедительные данные о значи-
тельных горизонтальных суточных миграциях зоо-
планктона в Белом озере Московской области,
а также в некоторых японских озерах.
Прибрежный планктон, оказывается, заметно бо-
гаче днем, чем ночью, а в открытой части водоемов —
наоборот. Четко выраженные суточные горизон-
1 Е. В. Боруцкий. Вестник Московского уни-
верситета, 1949г № 3.
114
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ и холодостойкости у рыб
сальные миграции весьма распространены у многих
рыб и у донных беспозвоночных. В Балтике, на-
пример, в прибрежной зоне летом очень четкие го-
ризонтальные (отчасти они являются и вертикаль-
ными) суточные миграции выражены у молоди кам-
балы и трески, а также у мизид, бокоплавов и
некоторых других ракообразных.
В качестве основной причины суточных гори-
зонтальных миграций зоопланктона Е. В. Боруц-
кий отмечает неравномерность прогрева открытой
и прибрежной части водоема. Планктонные организг
мы предпочитают более прогретую воду и находят
ее днем у берегов, а вдали от берегов — ночью:
Суточные миграции указывают на значительно
большую динамику биологических процессов в естег
ственных водоемах, чем это представлялось до не-
давнего времени. Дальнейшие исследования их, не-
сомненно, прольют свет на важнейшие особенности
биологических взаимоотношений водных орга-
низмов.
риео	И. И. Николаев
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ТЕПЛОСТОИКОСТ
И ХОЛОДОСТОЙКОСТИ У РЫБ
Общие биологические особенности холодолю-
бивых рыб, основной период бурного формирования
которых несомненно пришелся на ледниковое и
послеледниковое время, в основном характеризуются
низким температурным порогом нереста (не выше
10—12°, часто от 0 до 4° С), единовременным типом
икрометания, приуроченным обычно к осеннему,
зимнему и весеннему времени. Местообитание этих
рыб — северные широты (севернее 60°) или же
водоемы с пониженной температурой и текучими
водами в условиях краткого вегетационного перио-
да, продолжительностью до 3—5 месяцев. Холо-
долюбивые рыбы отличаются повышенной потреб-
ностью в содержании кислорода в воде, пониженным
кожным дыханием и приспособлены к сравнитель-
но малым колебаниям температуры, особенно на ран-
них стадиях развития, чаще в пределах 0—16°С,
даже в условиях пресных вод, и, повидимому, к еще
более узкой амплитуде колебаний в условиях соло-
новатых и морских вод (например, сайка, рогатка
и др.). При пониженной температуре холодолюби-
вые рыбы питаются интенсивно, а при повышенной
температуре (выше 16—20°С)— слабо или даже
вовсе прекращают питание.
Теплолюбивые рыбы обладают более высоким
температурным порогом нереста, как правило,
выше 15—20°; порционным типом икрометания,
приуроченным к весенне-летнему времени. Место-
обитание их — южные широты (южнее 60° с. ш.)
или же хорошо прогреваемые водоемы со стоячими
водами, с удлиненным вегетационным периодом—до
6—9 месяцев и более. У этих рыб — пониженная
потребность к содержанию кислорода в воде, кож-
ное дыхание имеет повышенное значение. Тепло-
любивые рыбы выдерживают большие колебания
температуры, от 0 до 30—35°С, за исключением тропи-
ческих рыб, не выдерживающих температуры ниже
7—8°С. При повышенной температуре они пи-
таются интенсивно, а в условиях ниже 8°С питание
ослабляется, у некоторых же видов оно вовсе пре-
кращается.
На некоторых рыбах, в том числе на карпе,
продвинувшемся сейчас уже до 60° с. ш., можно
показать переход в соответствующих условиях
обитания теплолюбивых рыб в холодолюбивые.
Вероятно, возможен и обратный процесс. Замеча-
тельно, что в природе можно сейчас еще встретить
случаи, когда один и тот же вид рыбы, область рас-
пространения (ареал) которого занимает разные
ландшафтные зоны, в южной части ареала сохранил
все черты теплолюбивой рыбы, а в северной прио-
брел черты холодолюбивой. Так, аральский лещ—
порционно-нерестующая рыба, температурный по-
рог его нереста 15—16°, лещ же в северных районах
(Ленинградская область, Карелия, Печора) — еди-
новременно нерестующая рыба, температурный по-
рог его нереста 12—13° С. Густера в бассейне Сред-
ней Волги в значительной части популяции стал:»
более холодолюбивой, чем в южных водоемах, п>
частью утрачивает порционность нереста.
Когда перед нами стоит задача продвижения
некоторых теплолюбивых рыб на север и холодо-
любивых — па юг, то, учитывая, что подобные-
явления в природе наблюдаются, можно ориенти-
ровочно установить методы воздействия на наслед-
ственность, чтобы достичь необходимых для рыб-
ного хозяйства результатов в более короткие сроки,
чем это совершалось в природе. Холодостойкость
рыб, очевидно, вырабатывалась под воздействием:
пониженной температуры на рапних этапах развития
организма. Об этом свидетельствует пониженный
температурный порог нереста у всех холодолюбивых
8*
115
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
рыб. Отсюда следует, что при выработке холодо-
стойкой породы из теплостойкой следует икру,
зародыш, личинку и малька подвергать воздействию
пониженной температуры в пределах от 4 до 10°С
и ниже, как это происходит в природе, в зависимо-
сти от степени теплостойкости вида. Этим можно
регулировать развитие (дифференцировку) и рост.
В дальнейшем можно будет установить экспери-
ментальным путем, какой из указанных этапов или
какой называемый физиологами «критический пе-
риод» в развитии наиболее чувствителен и легче
поддается перестройке природы организма; затем
надо определить, достаточно ли воздействовать хо-
лодом на один из этих этапов и особенно во время
эмбрионального развития. Относительно сигов, на-
пример, имеются указания, что задержка-зароды-
шевого развития повышает их жизнестойкость.
В послеэмбриональный период жизни у многих
видов рыб тоже происходят интересные преобразова-
ния. Например, камбалы, при переходе на этапе
малька от пелагического (свободноплавающего) обра-
за жизни личинки к донному обитанию, из симмет-
ричного организма становятся асимметричными. Ми-
ноги, угри и другие с переходом с этапа личинки
на этап молоди меняют внешний облик, характер
питания, строение внутренних органов, поведение
и характер движения. Но трудно рассчитывать на то,
что консерватизм наследственности можно преодо-
леть воздействием холода лишь на одно поколение.
Повидимому, необходимы будут повторные воздей-
ствия на последующие поколения.
Второй путь приспособления рыб, продвиже-
ние их на север или на юг — это ступенчатое пере-
селение из теплого водоема в водоемы с несколько
пониженной температурой (или для холодолюбивого
вида наоборот).
Выработка у рыб теплостойкости или холодо-
стойкости, несомненно, облегчается тем, что рыбы —
животные с непостоянной температурой тела. Овла-
дение процессами выработки у рыб нового отноше-
ния к температурным воздействиям может дать очень
ценные результаты в акклиматизации рыб. При
продвижении холодостойких рыб к югу придется
встретиться со специфическими затруднениями. Не-
обходимо будет преодолеть у холодостойких рыб
повышенную потребность в содержании кислорода
в воде и не только во взрослом состоянии, ио осо-
бенно в период зародышевого развития. Известно,
что яйца холодолюбивых рыб обычно крупные
(до 6—7 миллиметров), поверхность их в отношении
к объему очень малая и обеспеченность кислородом
бывает достаточной лишь в быстротекущих водах
и при пониженной температуре. Остается вопрос,
можно ли это затруднение преодолеть путем систе-
матического отбора наиболее мелкой икры для
искусственного оплодотворения или же только путем
воздействия повышенной температуры на все ран-
ние стадии развития, или необходимо прибегнуть
к тому и другому способам.
Из практики известны многие случаи приспо-
собления отдельных видов рыб к необычным усло-
виям обитания. Сюда относится продвижение пру-
довой культуры карпа до 60° с. ш. (Ленинградская
и Кировская области) замечательное приживание
линя в Рыбинском водохранилище, выращивание
ряпушки и рипуса в карповых прудах при тем-
пературе, доходящей до 26—28°.
Тем не менее методика управления теплостой-
костью и холодостойкостью рыб до сего времени
остается неразработанной. Возникает потребность
в том, чтобы организовать опыты выращивания и
направленного воспитания молоди рыб в разного
типа прудах с воздействием на ранние этапы тепло-
любивых рыб пониженными температурами (не выше
10°С), а для холодолюбивых рыб — с воздействием
температур, повышенных по сравнению с обычными.
Профессор П.А. Др яги н
МНОГОКРАТНАЯ АМПУТАЦИЯ КОНЕЧНОСТЕЙ
У АКСОЛОТЛЯ
В литературе указывается, что ампутирован-
ная нога аксолотля восстанавливается и достигает
нормальных размеров через полтора года. Но сколь-
ко раз восстанавливается конечность аксолотля
й существует ли какой-нибудь предел этой регене-
рации, таких данных нет. Есть, правда, наблюдения
над тритоном, произведенные итальянским ученым
Спалапцани. В его опытах ноги и хвост регенери-
ровали шесть раз.
Мы решили провести наблюдения на аксолотле
для того, чтобы выявить пределы регенерации ампу-
тированной конечности, с учетом ее биологических
особенностей.
Опыты эти велись в лаборатории кафедры зооло-
гии Вологодского молочного института в течение
9 лет. Материалы обрабатывались в Уральском го-
сударственном университете имени А. М. Горького.
Для экспериментов мы брали икру после ме-
116
О КВАНТОВОМ ВЫХОДЕ ФОТОСИНТЕЗА
тания. После вылупления зародышей из яйца .сле-
дили за оформлением передних и задних конечно-
стей аксолотля. Когда передние и задние конечности
приобрели присущие им дистальные части — паль-
цы, была совершена первая ампутация конечностей.
Всего для опытов было взято 4 аксолотля, и у каж-
дого отрезалась одна из конечностей. Сигналом
для новой ампутации служило оформление ко-
нечности, когда появлялись все фаланги пальцев.
У одного аксолотля левая передняя конечность,
нога, регенерировала 12 раз. После последней ампу-
тации произошло зарастание ранки кожным покро-
вом и восстановления ноги не наблюдалось. В даль-
нейшем у него был нарушен кожный покров и вы-
резана заросшая часть плечевой кости. Но и на этот
раз регенерации конечности не последовало. Этот
аксолотль после последней регенерации жил около
двух лет и погиб от случайной причины.
У другого аксолотля левая задняя нога регене-
рировала до конца его жизни — всего 21 раз. Таким
образом было ампутировано последовательно
22 ноги. Скорость восстановления ноги в первое
время развития — от начала вылупления из яйца
и до нормального размера аксолотля (приблизитель-
но в течение полутора лет) — определялась ростом,
т. е. чем моложе личинка, тем быстрее происходит
регенерация конечностей, конечно, при наличии
одинаковых остальных условий (температура,
пптание). Начиная с полуторалетнего возраста
отрастание ампутированной конечности происходит
приблизительно в одни и те же сроки. Различие
в скорости восстановления конечностей в этот
период главным образом определяется температур-
ным режимом. Способность к восстановлению
передних и задних ног, повидимому, раз-
лична.
А. Л. Ц у л ь к и н
Свердловск	Кандидат биологических наук
О КВАНТОВОМ ВЫХОДЕ ФОТОСИНТЕЗА
С энергетической точки зрения лист можно рас-
сматривать как своего рода преобразователь и ак-
кумулятор энергии: лучистая энергия, поглощае-
мая хлорофиллом листа при фотосинтезе, .преобра-
зуется в химическую энергию устойчивых органи-
ческих соединений.
Несмотря на чрезвычайную сложность процес-
са фотосинтеза, можно надеяться, что в результа-
те его изучения удастся, если не во всех деталях,
то по крайней мере частично, искусственно вос-
произвести тот механизм превращения световой
энергии в химическую, который осуществляется
в живом листе.
В этой связи естественно возникает вопрос:
насколько фотосинтезирующий лист при наиболее
благоприятных условиях способен эффективно
превращать поглощенную лучистую энергию в хи-
мическую? Точнее, какая доля световой энергии,
поглощаемой хлорофиллом листа, переходит в хи-
мическую?
Для того чтобы понять, как подходят к решению
этого вопроса, рассмотрим общее уравнение фото-
синтеза :
свет
СО2 + Н2О-----»СН2О + О2 — 112 больших калорий.
Из этого уравнения следует, что при выделении
одного моля кислорода (или ассимиляции одного
моля углекислого газа) в виде химической энергии
связывается 112 больших калорий.
Так как кванты красного света с длиной волны
675 миллимикрон еще способны вызвать фотосин-
тез, а общая энергия одного моля квантов такой
длины волны равна 42 большим калориям (т. е.
энергия одного кванта красного света, умноженная
на число Лвогадро, равна 42 большим калориям), то
отсюда следует, что на выделение одной молекулы
О2 необходимо затратить в среднем по крайней
112
мере = 2,7 кванта света.
Таким образом, в фотосинтезе среднее число
квантов п, расходуемых на выделение одной моле-
кулы кислорода, не может быть меньше 2,7.
Величину п можно назвать квантовым расхо-
дом. Обратная величина, т. е. 1/п, показываю-
щая, сколько молекул кислорода выделяется при
поглощении одного кванта, называется, как извест-
но, квантовым выходом. Очевидно, зная квантовый
выход (или квантовый расход), можно определить
и коэффициент использования энергии. Так, если
бы оказалось, что квантовый расход равен трем
(п = 3), то коэффициент использования энергии
112
красных лучей был бы равен х =90 0/°'
Если п = 10, то коэффициент использования
112
равен 10х42 х 100 = 27 %.
Определение квантового расхода сводится к из-
мерению количества кислорода, выделяющегося
117
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
при фотосинтезе, и количества света, поглощаемо-
го при этом. Несмотря на кажущуюся простоту
этих измерений, последние на самом деле сопряже-
ны с целым рядом методических трудностей, обсуж-
дение которых не входит в нашу задачу. Эти труд-
ности и являются причиной того, что, несмотря на
почти тридцатилетние попытки определить опти-
мальный квантовый выход фотосинтеза, до сих пор
нет его общепринятого значения.
Первое определение квантового расхода было
произведено Варбургом в 1922 году. Было получе-
но значение, равное приблизительно 4, причем это
значение оказалось независящим от длины волны
поглощаемого света. В течение почти 15 лет это зна-
чение не оспаривалось. Однако в конце тридцатых
годов ряд новых определений, сделанных различ-
ными методами, привел к значениям, близким к 10.
В дальнейшем это значение получило наибольшее
признание среди исследователей.
Недавно Варбург и Бэрк совместно с сотрудни-
ками поставили новый ряд опытов по определению
квантового расхода с учетом методических недостат-
ков, отмеченных в прежних работах Варбурга. В
этих новых исследованиях был подтвержден преж-
ний результат Варбурга: квантовый расход незави-
симо от длины волны оказался в среднем равным 3,7.
Введение методических усовершенствований
позволило, однако, открыть совершенно новую
сторону фотосинтеза. Этот новый результат был
получен при облучении тонкой суспензии водоро-
сли Chlorella прерывистым светом периодом в одну
минуту (при этом световой интервал всегда равнял-
ся темновому, т. е. тоже одной минуте). При исполь-
зовании обычной лампы накаливания в качестве
источника света интенсивность последнего недос-
таточна для выделения такого количества кислоро-
да, которое могло быть измерено обычными мано-
метрическими средствами. Поэтому Варбург и
Бэрк использовали мощные ртутные и кадмиевые
лампы высокого давления, дающие вполне достаточ-
ные интенсивности монохроматических линий —
644, 546 и 436 миллимикрон. Измеряя квантовый
расход указанные исследователи нашли, что на
выделение одной молекулы кислорода в среднем
расходуется всего около одного кванта света. Дру-
гими словами, каждый поглощенный квант приво-
дит к выделению одной молекулы кислорода.
Как же согласовать этот результат с указанным
выше значением квантового расхода, равного 4?
Ответ на этот вопрос дают наблюдения тех же авто-
ров. Оказывается, что во время затемнения около
а/4 кислорода, образующегося на свету, исчезает,
вступая, очевидно, в химическую реакцию. По мне-
нию Варбурга и Бэрка, выделяемый на свету кисло-
род идет на окисление промежуточного продукта
фотосинтеза, также образуемого под действием
света. Энергия окисления этого продукта и исполь-
зуется для дальнейших фотосинтетических превра-
щений.
Таким образом, фотосинтез происходит в ре-
зультате повторения одного и того же цикла. Пер-
вая стадия этого цикла состоит в поглощении кван-
та света, сопровождаемом выделением молекулы
кислорода и образованием легко окисляемого про-
дукта; вторая стадия — в использовании около а/4
выделенного кислорода на окисление фотопродукта
и использование выделяющейся при этом химиче-
ской энергии для дальнейших превращений.
Следовательно, квантовый расход при выделе-
нии одной молекулы кислорода равен единице.
В итоге же совместного действия световой и темновой
реакций квантовый расход полного процесса фо-
тосинтеза оказывается равным приблизительно че-
тырем.
Совсем недавно Варбург сообщил о новых опы-
тах по определению квантового расхода фотосинте-
за. Он установил существование довольно сильной
зависимости квантового расхода от содержания уг-
лекислого газа в атмосфере над суспензией водоро-
сли Chlorella; квантовый расход выделения одной
молекулы О2 оказался минимальным при содержа-
нии 5% углекислого газа. При этом было получено
значение, равное 2,9.
Это означает, что фотосинтезирующий лист спо-
собен превращать более 90% поглощаемой им лу-
чистой энергии в химическую.
Такая высокая эффективность превращения све-
товой энергии в химическую представляет исклю-
чительный интерес, в особенности если учесть, что
весь процесс накопления и превращения энергии
имеет ступенчатый характер.
Несомненно, этп удивительные результаты будут
подвергаться самой тщательной проверке в бли-
жайшие годы.
Л. Н. Белл
ЛИТЕРАТУРА
О. Warburg, D. Burk. Arch. Biochem. 25, 2,
410, 1950. D. Burk, О. Warburg. Zeitschr. f. Naturf.,
66, 1, 12, 1951; 66 3, 134, 1951. O. Warburg, H.
Geleick, K. Briese. Zeitschr. f. Naturf., 66 , 6,285, 1951.
118
НОВЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
НОВЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Подземные воды, циркулируя в недрах земли,
часто обогащаются солями и газами. Выходя на
поверхность, эти воды образуют минеральные ис-
точники.
Изучение минеральных источников предста-
вляет большой теоретический и практический интерес.
По температуре воды, по составу растворенных в
ней солей и газов геологи определяют условия, в
которых образовался источник. Это дает возможность
сделать выводы о характере геологического строе-
ния района и наличии полезных ископаемых.
Общеизвестна роль минеральных источников
в здравоохранении как базы курортов. Минераль-
ные воды служат источником сырья для промышлен-
ности. На некоторых курортах (Старая Русса,
Сольцы и др.) и поныне сохранились буровые
скважины, закрепленные деревянными трубами и
пробуренные в допетровские времена для добычи
соленой воды. Промышленность не зпает других
источников сырья для производства иода, брома
и некоторых других веществ.
Для гидрогеологического исследования, раз-
ведки и каптажа (захвата) минеральных вод при
Главном курортном управлении Министерства
здравоохранения СССР организована специализи-
рованная контора. Объединенными силами Союз-
геокаптажминвод и научно-исследовательских ин-
ститутов Академии Наук СССР, Академии наук
Азербайджанской ССР проводится комплексное
изучение ряда минеральных источников нашей
Родины. От Камчатки до Закарпатья, от границ
с Ираном до Северного Урала — всюду работают
отряды, партии и экспедиции, обогащающие наши
курорты и промышленные предприятия новыми
ценными минеральными источниками.
Сероводородная вода на курорте Сочи — Ма-
цеста выходит на поверхность с температурой 20—
22°С. При отпуске ванн больным воду подогревают.
Это приводит к неизбежным потерям лечебных
свойств минеральной воды. Советские гидрогеоло-
ги предложили осуществить захват мацестинской
сероводородной воды па глубине, где температура
ее значительно выше, чем в существующих источ-
никах. Начатые в 1950 году’ разведки увенчались
успехсм. На курс .рте уже получен новый мощный
источник сероводородной воды с температурой32,5°С.
Разведка горячей воды продолжается. Положитель-
ное завершение ее обеспечит значительную эконо-
мию государственных средств, еще больше повы-
сит лечебные свойства мацестпнских вод.
Выполненный еще в прошлом столетии каптаж
источника «Нарзан» в Кисловодске давно уже пе-
рестал удовлетворять современным требованиям,
предъявляемым к таким сооружениям. Сравнитель-
но небольшая глубина каптажного колодца не по-
зволяет захватить всю минеральную воду месторож-
дения, использовать все особенности химических
свойств этой ценной воды. Каптажное сооружение
не давало возможности регулировать режим ми-
нерального источника. Дебит источника «Нарзан»
и физико-химическое свойство его воды в значитель-
ной степепи зависели от метеорологических факто-
ров. Среднесуточный дебит источника временами
сокращался почти наполовину.
В 1949—1950 годах в Кисловодске были про-
ведены большие гидрогеологические разведочные
работы. Они значительно расширили площадь ме-
сторождения «Нарзан». На вновь разведанной пло-
щади в 1951 году проводилась опытная эксплуата-
ция источника. Эти работы еще не завершены, но
полученные данные позволяют уже наметить пути
генеральной реконструкции каптажа источников
Кисловодска п дать курорту больше минеральной
воды и лучшего качества. Важно, что новое каптаж-
ное сооружение позволит регулировать режим источ-
ника и сделает его независимым от метеорологиче-
ских условий.
С каждым годом увеличивается потребность в
минеральной воде источников № 17 и № 4 курорта
Ессентуки. Новые источники этих вод, каптирован-
ные в послевоенное время, хотя и увеличили де-
бит этих вод вдвое, все же не удовлетворяют по-
требности завода разлива. Далеко на север от Ес-
сентуков раскинулись буровые работы, где геологи
ищут продолжения Ессентукского месторожде-
ния и надеются получить минеральную воду.
Богата минеральными источниками Азербай-
джанская ССР. С каждым годом расширяется сеть
ее курортов и санаториев. В ближайшее время в
горной долине реки Тертер предполагается строи-
тельство нового курорта Исти-Су. Геологи присту-
пили к подготовке для него гидроминеральной ба-
зы. Комплексная экспедиция проводит в районе
Исти-Су гидрогеологические и другие исследова-
ния. В прошедшем году эти исследования заверше-
ны каптажом многодебитного источника. Скоро в
строй действующих курортов страны вступит новый
курорт с минеральными источниками, которые по
своим физико-химическим свойствам аналогичны
источникам Железноводска и Карловы Вары Че-
хословацкой республики.
В минувшем году крупные гидрогеологические
работы впервые проводились и на курортах Запад-
ной Украины. Удалось установить характер гео-
119
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
логической структуры месторождений минеральных
вод курортов Трускавец, Моршин, Любень-Вели-
кий. Сероводородные воды Любень-Великого и
Немирова обязаны своим происхождением не по-
верхностным процессам взаимодействия сульфат-
ной воды с органическими веществами торфяников
(как это считалось ранее), а сложному физико-хи-
мическому взаимодействию газа-воды и горных по-
род с участием органических процессов, происхо-
дящих в глубоких недрах земли. Новые теоретиче-
ские данные, положенные в основу разведки, впол-
не оправдались. Бурением на курорте Любень-
Великий выведены новые источники с значительным
дебитом и содержанием сероводорода, близкие
к воде Сочи—Мацеста.
Гидрогеологи считают, что дальнейшие разведки
на курортах Западной Украины позволят в ближай-
шие годы провести реконструкцию их гидромине-
ральной базы и обеспечить эти курорты ценнейшими
лечебными средствами.
В 1951 году завершена реконструкция каптажа
радиоактивных минеральных источников Бело-
курихи, популярного курорта Западной Сибири.
Вступающие в эксплуатацию новые источники со-
держат ценную термальную радоновую воду. Их
дебит полностью обеспечивает потребность курор-
та. Выполненные на этом курорте каптажные и
бальнеотехнические сооружения позволили ввести
в лечебную практику оригинальные бальнеологи
ческие процедуры, как, например, «жемчужные»
и воздушно-радоновые ванны, повышающие эф-
фективность лечения.
Открыты новые минеральные источники на ку-
рортах Шиванда и Кука в Читинской области, Бе-
лая Горка в Воронежской области, Поляна-Квасо-
ва в Закарпатской области и другие.
Большой вклад в изучение и практическое ос-
воение курортных богатств страны вносят комплек-
сные обследования крупных районов. Благодаря
им удается получить общую перспективную оценку
месторождений минеральных вод, наметить перво-
очередные объекты, подлежащие разведке и освое-
нию. За последние три года такую оценку получи-
ли минеральные источники Южной и Центральной
Камчатки, источники и грязевые месторождения
Южного Сахалина, Колымы, южной части Тувин-
ской автономной области, Краснодарского края
и другие.
Сейчас большинство экспедиций занято каме-
ральной обработкой собранного материала и под-
готовкой отчетов. Отчеты экспедиций представляют
большую ценность, так как в них обобщаются не
только гидрогеологические данные о месторожде-
ниях, но и опыт проведения сложных каптажных
работ. Работники экспедиции уделяют особое вни-
мание способам бурения и крепления скважин с
газовыми водами, которые вредно отражаются на
металле. Каптаж сероводородных минеральных вод
Мацесты, например, был осуществлен методом бес-
трубного крепления скважин. Они были облицо-
ваны асбоцементными трубами. На курорте Горя-
чий Ключ для укрепления скважин применялись
трубы из мореного дуба. Широко используется так
называемый «сифоид» при каптаже углекислых ми-
неральных источников с неустойчивым газовым
(гейзерным) режимом. Каптированные по этому ме-
тоду источники работают ровно и беспрерывно в
течение многих лет.
И. И. Кобозев
Инженер-гидрогеолое
ТАЙМЫРСКИЙ МАМОНТ1
Как известно, кости мамонта, характерного
млекопитающего четвертичного периода, встречают-
ся в разных местностях Северной Европы и
Азии, а в вечномерзлой почве Сибири время от
времени находят целые трупы этих животных,
сохранившиеся в течение 20—30 тысяч лет. Но
до сих пор еще ни разу не был найден труп взрослого
1 П. А. Портпенко, Б. А. Тихомиров и А.И. По-
пов. Первые результаты раскопок таймырского ма-
монта и изучения условий его залегания (Работы
Таймырской комплексной экспедиции Академии
Наук СССР). Зоологический журнал, т. XXX, вып. 1,
Москва, 1951, стр. 3—16.
животного, неповрежденный, с мясом, кожей и
шерстью. Это объяснялось тем, что при слабой насе-
ленности севера Сибири в старое время проходили
целые месяцы, пока известие о паходке трупа дохо-
дило до столицы, пока Академия Наук снаряжала
экспедицию и последняя прибывала на место нахо-
ждения трупа, где находила уже, конечно, только
остатки его, уцелевшие от хищных животных и
птиц, от размыва водой и от перемен погоды. По-
этому полных сведений о наружном виде мамонта,
образе его жизни, причинах гибели животного,
условиях сохранения его трупа наука до сих пор
не имеет, и каждая новая находка, которая дает
120
ТАЙМЫРСКИЙ МАМОНТ
возможность получить дополнительные данные,
вызывает большой интерес.
Осенью 1948 года Зоологический институт
Академии Наук СССР получил известие о нахожде-
нии трупа мамонта на северо-западном берегу
Таймырского полуострова, а позже в Палеонтоло-
гический институт был доставлен бивень его, фото-
графии черепа с другим бивнем и получены сведения
о вероятном нахождении всего трупа в нераско-
панной части почвы. Это и вызвало посылку экспе-
диции, которая в конце мая 1949 года прибыла на
северный берег Таймырского полуострова, а
15 июля начала раскопки на речке Мамонтовой,
где под высоким навалом мерзлого снега лежал
труп; три дня продолжались его раскопки, пока
не вскрыли череп с одним бивнем и отдельные кости в
галечном наносе.Осторожными раскопками вскрыты
часть костей, но затем потепление вызвало угрозу
затопления места половодьем речки. Пришлось
засыпать пройденную в наносе шахту, чтобы со-
хранить наносы от размыва.
Работы возобновились уже в начале августа,
когда сбыла вода; место обсохло, и можно было
извлечь остатки трупа. Положение и состав остатков
показали, что труп был захоронен наносами реки
уже в виде скелета, сильно поврежденного еще
вскоре после смерти животного. Кроме костей,
были найдены истлевшие обрывки кожи с мездрой
щ жировой прослойкой, сильно мацерированной;
на некоторых кусках кожи сохранился подшерсток
и ость светлой сероватой окраски. Удалось окон-
турить крупную выйную связку с остатками соеди-
нительной ткапи и разложившейся кожей шеи,
кое-где с короткими волосами. Мягкие части совер-
шенно истлели. Шерсть после тщательной промывки
имела характерный желто-бурый цвет, свойствен-
ный шерсти ископаемых животных и волосам людей
из древних могил.
Раскопкам сильно мешала вода, пропитав-
шая галечпый нанос, в котором лежали остатки;
ее приходилось все время вычерпывать, а добытые
кости — просушивать на берегу русла. Все добытые
остатки были тщательно упакованы и перевезены
на самолете к морскому побережью вместе с другими
сборами, а затем на самолете же доставлены в Ленин-
град.
Раскопки дали скелет, наиболее полный из
существующих в музеях по набору костей и лучший
по их сохранности. Он уже смонтирован и доступен
для осмотра в музее Зоологического института
в Ленинграде. Прекрасной оказалось сохранность
бивней. Правый бивень, добытый из черепа еще
в 1948 году во время первого открытия трупа, был
Обломан мамонтом при жизни; он весил всего 32
килограмма, имел в длину 185 сантиметров, тогда
как левый достигал 255 сантиметров. Облом прои-
зошел, когда бивень был уже достаточно толстым,
а затем конец его от повседневного употребления
приобрел заострепную форму, грубо напоминая
вершину четырехгранной пирамиды. Конец левого
бивня был цел, но сильно истерт, боковая поверх-
ность растрескалась и имела выветрелый вид. Это
объясняется тем, что он долго выступал над поверх-
ностью грунта, чем и привлек к себе внимание.
По положению скелета и другим обстоятель-
ствам экспедиция пришла к выводу, что захоронение
его на реке Мамонтовой было вторичное.Задние ноги
были протянуты горизонтально, таз лежал так,
будто мамонт был посажен на галечник всей задней
стороной тела. Очевидно, скелет, сохранивший еще
связность костей, обрушился с более высокого
места, причем передний отдел был смят и одни
кости навалились на другие. Вероятно, труп был
захоронен в верхнем слое берегового обрыва реки,
затем обрыв был подмыт и скелет (или труп) свалился
или сполз к меженному уровню реки. Это доказы-
вают куски торфяно-иловатой породы, прилипшей к
костями мягким частям мамонта. Порода эта была не
похожа на галечник, в котором был захоронен труп,
а обладала слоистостью с чередованием слоев мелко-
песчаных, иловатых и слоев, по количеству расти-
тельных остатков похожих па торф. Эти остатки
были собраны, изучены и оказались пушицей,
зелеными мхами с примесью подземных и наземных
частей осок и кустарничков. Виды растений как
'споровых, так и сосудистых, найденных в этих
слоях, встречаются и в современной растительности:
Dryas punctata, Cassiope tetragona, Salix arctica,
Carex hyperborea, Etiophorum angustifolium. Дано
описание этих растений и состава обрыва, под кото-
рым труп был захоронен в галечнике. На рисунках
находим место раскопок, обрыв торфяного слоя,
расположение частей скелета, ископаемые ветви
и череп мамонта.
На основании торфяно-минеральных участков
почвы, уцелевших при костях среди галечника,
покрывавшего труп, авторы высказывают сообра-
жения об обстановке, в которой жили мамонты.
Эти животные приходили па тундру морского берега
только летом, когда на поймах рек находили обиль-
ную свежую траву и мелкие кусты, которыми глав-
ным образом, питались. Большинство находок
мамонта в Сибири с сохранившимися мягкими частя-
ми сделано в озерно-аллювиальных отложениях
надпойменных террас и вблизи их. Ни разу не был
найден свежий труп, все в разной степени уже
разложились, очевидно, долго пролежав в рыхлой
породе, не сковаппой вечной мерзлотой. Кроме
121
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
обильной пищи, берег моря, очевидно, привлекал
мамонтов летом свежим ветром, отгонявшим всякий
«гнус» — жалящих насекомых. А на поймах —
много болот и вязких топей, где тяжелые мамонты
могли гибнуть, глубоко увязнув. Вот почему нахо-
дят остатки мамонта с мягкими частями тела, тогда
как от других животных — лошадей, оленей, быков,
хищников находят только кости. Эти животные
не погибали, увязнув в топях, как тяжелые мамонты.
Среди современных позвоночных обитателей
Арктики нет ни одного вида в полной мере оседлого.
Большинство совершает далекие миграции. Оче-
видно, и мамонт не представлял исключения. Судя
по найденным при трупе волосам, мамонт на лето
-сменял шерсть на более короткую. На основании
палеоботанических данных авторы полагают, что в
эпоху мамонта климат севера был на 2—3,5 градуса
теплее, чем в настоящее время. Эти соображения
авторов можно подтвердить известным обилием на-
хождения бивней мамонта на Большом Лховском
острове Новосибирского архипелага. В эпоху ма-
монта суша Сибири простиралась на север значи
тельно дальше и эти острова составляли еще ее
часть, и летом мамонты приходили сюда в большом
числе на пастбища из зоны тайги.
В особом «мамонтовом зале» Зоологического
музея Академии Наук в Ленинграде собраны кол-
лекции всех найденных остатков мамонта и ископае-
мых современных слонов для сопоставления их
друг с другом.
Академик В. А. Обручев
ОСТАТКИ ЖИВОТНЫХ
И РАСТЕНИЙ В БИТУМИНОЗНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
Разбирая недавно по поручению Зоологиче-
ского института Академии Наук СССР обширную
коллекцию остатков четвертичных млекопитающих
в геологическом музее Казанского государственного
университета, автор при содействии профессора
В. А. Чердынцева обнаружил интересные сборы
костей из захоронений в битуме1. Заключенные
в вязкий кир (асфальт) череп самки сайги и челюсть
волка, хранящиеся в музее, были собраны професором
Казанского университета А. А. Штукенбергом еще
в 1880 году на склоне древнего грязевого вулкана
Кирмаку на Апшеронском полуострове. Таким
•образом, остатки животных из плейстоценовых
отложений кира в Восточном Закавказье, как
Черепа зубров, найденные близ
селения Нижние Кармалки
оказалось, были открыты
значительно раньше, неже-
ли принято было думать	' Кк
Еще более интересной и J
совершенно новой явилась
небольшая коллекция, при- J rg J
везенная профессором к Я М J
В. А. Чердынцевым из биту-
минозных отложений в бас-
сейне речки Б. Шешмы, при-
токе Камы на юге Татар-
ской АССР, близ селения
Нижние Кармалки.
В 1942 году колхозники, Череп бурого
организовавшие здесь ку-	медведя
старную разработку битума,
заботливо отобрали и очистили ряд черепов и дру-
гих костей животных. Среди остатков,переданных
ими профессору В. А. Чердынцеву, оказались два
черепа и два плеча зубров, череп волка и череп
медведя. Кроме того, профессор В. А. Чердынцев
обнаружил в русле речки отмытую от нефти
плюсну ископаемой лошади.
Наше предварительное исследование перечис-
ленных остатков показало, что они пропитаны окис-
ленной нефтью и были заключены в плотный, вяз-
кий битум с примесью мелкозернистого песка или
в битуминозный песок. Черепа местами обломаны,
но вовсе не окатаны и сохранили свои тонкие
перегородки. Все их полости заполнены битумом.
Обломанные черепа зубров — одного принадле-
122
ОСТАТКИ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИИ В БИТУМИНОЗНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
жавшего старой особи и другого полувзрослог'о
экземпляра, разнотипны по массивности и направ-
ленности роговых стержней. Тем не менее, на
основании промеров, их можно с уверенностью
отнести к группе измельчавших зубров поздне-
ледникового или даже послеледникового вре-
мени.
Череп волка не отличим от черепа современного
вида. Полный череп бурого медведя отличается
сильно выпуклым лбом. Он несколько мельче
плосколобых и крупных черепов среднечетвертич-
пых бурых медведей из Мысов (так называемая
«хазарская фауна» на пляжных отложениях ре-
ки Камы).
Исследование образцов асфальтированной по-
роды, вынутой нами из носовой полости черепов
медведя и зубров, показало поразительное обилие
остатков растений и насекомых.
В небольших пробах, отмытых бензином, ока-
зались мелкие обломки песчаника и известняка,
песок, остатки стеблей и широких листьев злаков,
соцветия сложноцветных, стебли ситника, шерсть
хищных зверей и кости мышевидных грызунов,
перья воробьиных птиц, множество обломков над-
крылий жуков семейств жужелиц, листогрызов, на-
возников, водолюбов,, чернотелок и других. Ири-
зирующая окраска надкрылий жуков превосход-
но сохранилась. Обнаружены также пресноводные
и Наземные моллюски. В носовой полости волка
оказалось множество ложнококонов мух и коротких
волос головы волка. Во внутренней полости пле-
чевой кости молодого зубра найдена впрессованная
с мелкозернистым песком шерсть зубра; после
отмывки восстановился ее натуральный цвет. Там же,
в шерсти зубра была обнаружена нижняя челюсть
малой сеноставки — охотоны.
Уже эти данные позволяют судить об особен-
ностях захоронения. Можно думать, что гибель
и захоронение животных в Кармалках происходили
на месте, в нефтеводяных ваннах-озерцах, без
сколько-нибудь значительного переноса трупов по-
токами. Насекомые, а вероятно, и многие звери
погибали вследствие улавливающего и отравляю-
щего действия вязкого асфальта. По данным В. Г. Со-
болева (1940), небольшое нижнекармалкинское ме-
сторождение битума (гудрона) расположено по
обоим берегам верховья Средней речки — притока
реки Б. Шешмы.
Плечевые кости зубра, плюсна лошади,
череп зубра и череп волка
На основе этих первых сборов и данных можно
утверждать, что описываемое захоронение анало-
гично захоронениям, обнаруженным во всемирно
известных ныне Бинагадах (Азербайджан), в Старуни
(Украина) и в Ранчо ла Бреа (Калифорния). Учиты-
вая мощность отложений (2 метра), можно пред-
полагать, что захоронение даст полную последова-
тельность напластования с позднеледникового
периода. Геологический возраст собранных остатков
во всяком случае моложе бинагадинских. На Апше-
роне в битуме не сохранилось ни шерсти, ни перьев,
но в слоях озокерита и пропитанных нефтью глин
близ Старуни уцелели мускулы, кожа и шерсть
носорога.
Летом 1951 года Зоологическим институтом Акаде-
мии Наук СССР были предприняты разведочные рас-
копки захоронения остатков животных и растений на
Средней речке. Было собрано множество остатков жу-
ков, моллюсков, костей птиц — уток, куликов,
тетеревиных, а также костей мелких млекопитаю-
щих. Среди последних нужно отметить остатки
песца, зайца-русака, большого тушканчика и раз-
личных полевок, в частности водяной крысы и жел-
той пеструшки. Остатки растений представлены
в новых сборах ветвями можжевельника, сосны,
ивы и других древесных видов. Полевая разведка
подтвердила наши первоначальные соображения
о природе захоронения и о возможности восстанов-
ления на основе фаунистического и пыльцевого
анализа полной картины смены ландшафтов в Та-
тарии с верхнего плейстоцена.
Н. К. Верещагин
КРИТИКА
И БИБЛИОГРАфИЯ
ТРУДЫ ВЫДАЮЩЕГОСЯ УЧЕНОГО-АГР ОНОМА
А. В. Советов
ИЗБРАННЫЕ СОЧИНЕНИЯ
Государственное издательство
сельскохозяйственной
литературы, 1950, стр. 446.
А. В. Советов — один из ос-
новоположников отечественной
сельскохозяйственной науки, пер-
вый русский ученый, защитив-
ший докторскую диссертацию по
агрономии. В течение более чем
сорока лет занимая кафедру сель-
ского хозяйства в Петербургском
университете, Александр Ва-
сильевич был воспитателем мно-
гих поколений русских агроно-
мов.
А. В. Советов явился ини-
циатором предпринятых Воль-
ным экономическим обществом ра-
бот по изучению русского черно-
зема, во главе которых был
поставлен основатель современ-
ного почвоведения В. В. Доку-
чаев.
Рецензируемый том является
первым советским изданием ос-
новных трудов А. В. Советова
и тем самым заполняет весьма
существенный пробел в нашей
сельскохозяйственной литературе.
В этот том вошли следующие
работы: магистерская диссерта-
ция «О разведении кормовых трав
на полях», защищенная в 1859 го-
ду в Московском университете;
докторская диссертация «О систе-
мах земледелия», защищенная в
Петербургском университете в
1867 году (одним из оппонентов
при защите был, между прочим,
Д. И. Менделеев) и доклад «О сель-
скохозяйственном отделе Всерос-
сийской выставки», прочитанный
в 1882 году на торжественном за-
седании Вольного экономического
общества. Первые две работы пу-
бликуются с незначительными со-
кращениями, правда, не огово-
ренными редакцией.
Труд «О разведении кормо-
вых трав на полях», выдержав-
ший за 20 лет четыре издания,
сыграл значительную роль в рас-
пространении травосеяния в Рос-
сии. В нем был обобщен много-
летний опыт передовых русских
агрономов, начиная с А. Т. Бо-
лотова, В. А. Левшина и Д. М.
Полторацкого, и даны важные
теоретические и практические вы-
воды, во многом сохраняющие
свое значение до настоящего вре-
мени.
«О системах земледелия» —
классическое по охвату материала
и по глубине анализа исследова-
ние истории развития и смены
систем земледелия в России. Пе-
редовые общественные взгляды
А. В. Советова, бывшего убежден-
ным и ярым врагом крепостни-
чества, помогли ему в основном
правильно разобраться в эволю-
ции отечественного сельского хо-
зяйства, уловить связь между си-
стемами земледелия и экономи-
ческими условиями эпохи.
В небольшой вступительной
статье «От редакции» дана крат-
кая биография А. В. Советова.
В этой статье содержится также
анализ его научного творчества,
отмечаются положения, сохра-
нившие значение и по настоящее
время, указывается на устарев-
шие, ошибочные взгляды. Статья
служит хорошим введением к изу-
чению классических трудов А. В.
Советова.
К сожалению, редакция нс
дала примечаний к отдельным
124
К И ИГА О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИЙ
работам, критических справок по
конкретным вопросам, затро-
нутым автором, указаний на ку-
пюры в данном издании и т. д.
Совершенно неудэвлетвори-
тельна библиография работ А. В.
Советова, в которой приведены
названия 9 книг и брошюр, 35
статей и 7 переводов, указаны
годы выпуска их в свет, но не
сообщается, где все это опубли-
ковано. Практически это озна-
чает, что читатель не сможет
найти ни одной заинтересовав-
шей его статьи.
Д. В. Лебедев
КНИГА
М. В. Горленко
БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ
И ВНЕШНЯЯ СРЕДА
Очерки биологии и экологии
паразитов растений
Издательство Московского
общества испытателей природы,
Москва, 1950, стр. 120.
Мичуринское учение рассма-
тривает организм и его свойства
в процессе их развития, во взаи-
модействии со средой; оно исхо-
дит из того, что любой живой
организм неотделим от условий
и факторов внешней среды. Ака-
демик Т. Д. Лысенко на сес-
сии ВАСХНИЛ (август 1948 г.)
говорил: «Для нас, советских
биологов, нет более почетной за-
дачи, чем творческое развитие
учения Мичурина и внедрение
во всю нашу деятельность мичу-
ринского стиля исследований при-
роды развития живого»1.
Как бы ответом на постав-
ленную задачу служит выпущен-
ная Издательством Московского
общества испытателей природы
(в серии «Среди природы») книга
профессора М. В. Горленко «Бо-
лезни растений и внешняя
среда».
Книга содержит 10 очерков
по фитопатологии, которые объ-
единены одной общей идеей: по-
казать роль факторов среды в
многообразных процессах един-
1 Т. Д. Лысенко. Агробиоло-
гия, Сельхозгиз, 1949, стр. 645.
О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИИ
ства и борьбы, включающих слож-
ные взаимоотношения растения
и паразита.
В книге показано, что ми-
чуринское учение о единстве орга-
низма и среды его обитания
имеет огромное теоретическое и
практическое значение для науки
о болезнях растений. В ней де-
лается первая попытка разобрать
в свете мичуринской биологии
некоторые общие вопросы фито-
патологии, а также развитие ряда
заболеваний зерновых культур
и каучуконосов.
Первый очерк посвящеп во-
просу о влиянии среды на расте-
ние-хозяина и на взаимоотноше-
ния его с паразитом. Очерк
построен на одном из положений
диалектического метода: «...любое
явление может быть понято и
обосновано, если оно рассматри-
вается в его неразрывной связи
с окружающими явлениями, в его
обусловленности от окружающих
его явлений»1.
Массовое распространение
некоторых болезней растений
с давних пор привлекало внима-
ние ученых; неоднократно дела-
лись попытки установить причины
этого явления, выяснить для про-
гноза факторы, влияющие на сте-
пень поражения культурных ра-
стений каким-нибудь паразитом.
Причинами массового развития
болезней растений могут быть
благоприятные условия развития
их возбудителей, главным обра-
зом температура и влажность.
1 И. Сталин. Вопросы лени-
низма, изд. 11-е, стр. 536.
Но одними благоприятными усло-
виями развития паразита объяс-
нить массовые вспышки многих
заболеваний оказалось затрудни-
тельным.
Автор видит причины этих
трудностей в том, что развитие
паразитов и растения-хозяина
рассматривалось не в их взаимо-
связи, а отдельно, причем все
внимание обращалось на пара-
зита, а само растение игнориро-
валось. Следовательно, бралось
только одно звено цепи паразит —
растение — среда.
Появление и распростране-
ние болезней становятся легко
объяснимым, когда наряду с раз-
витием паразита рассматривается
и состояние растения-хозяина.
Наблюдая мучнистую росу на
пшенице в Воронежской области
в течение ряда лет, М. В. Горлен-
ко пришел к заключению, что
сильное развитие этого заболе-
вания на яровой пшенице в за-
сушливых областях объясняется
большей восприимчивостью расте-
ний, угнетенных недостатком вла-
ги, к грибу-возбудителю. В дан-
ном случае внешние факторы
влияют не непосредственно на
паразита, а косвенно способ-
ствуют массовой вспышке бо-
лезни, угнетая растение, делая
его более восприимчивым к
грибу.
Личные выводы .автора в от-
ношении причин массовых забо-
леваний пшеницы мучнистой ро-
сой подтверждаются литератур-
ными данными многих отечествен-
ных ученых, исследовавших воз-
можности активного воздействия
125
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
внешней среды на само растение,
а через него и на паразитов,
с целью организации борьбы с ни-
ми. Наиболее активное воздей-
ствие достигается различными
агротехническими мероприятия-
ми, которые дают нам возмож-
ность на полях «с наименьшей
затратой человеческих сил защи-
щать урожай как от вредителей,
так и от болезней»1.
В заключение очерка автор
призывает к познанию взаимо-
связи организмов и условий внеш-
ней среды, к вмешательству во
взаимоотношения растения и па-
разита, к созданию неблагоприят-
ных условий для развития по-
следнего.
Второй очерк касается среды
и влияния ее на изменение видо-
вого состава возбудителей бо-
лезней культурных растений;
в частности, затрагивается во-
прос о формировании болезней
новых культур.
Новые болезни культурных
растений могут возникать различ-
ными путями. Из них наиболее
частые: перенос болезней из дру-
гих стран или районов, переход
паразитов с одних видов растений
на другие и переход сапрофитов
на паразитный образ жизни.
- Перенос из других стран та-
ких болезней растений, как муч-
нистая роса дуба, ржавчина под-
солнечника, фитофтора картофеля
и других — путь не новый, а слу-
чаи переноса заболеваний из одних
районов в другие — явление ши-
роко распространенное. Еще
в 1934 году в статье «Об опасно-
сти для нашего садоводства пере-
носа американских растений»
И. В. Мичурин писал- «Что же
касается Соединенных Штатов
Америки, то там уже с давних
времен имеются настолько в боль-
ших массах всевозможные виды
паразитных грибков и других
1 Т. Д. Лысенко. Агробио-
логия, 1949, стр. 533.
различных вредителей растений,
что для нашего садоводства ста-
новится положительно опасно по-
лучать из-Америки их сорта ра-
стений и' семян»1.
Другие пути появления но-
вых болезней — расширение кру-
га растений, питающих парази-
тов,- и переход сапрофйтов на
паразитный образ жизни — разоб-
раны в очерке более подробно
и даны в новом освещении. При-
водя данные исследований о пе-
реходе паразитов с одних видов
растений на другие под влиянием
внешних условий, автор отме-
чает, что этот переход наблю-
дается даже среди узко специали-
зированных паразитов. Он вызы-
вается внешними факторами, при-
водящими растения в состояние
восприимчивости и лишающими
их естественных защитных свойств.
Приведенные в очерке при-
меры повышения паразитической
активности ряда грибов и бакте-
рий свидетельствуют о том, что
приспособление сапрофитов к па-
разитическому образу жизни
распространено широко. Ему
способствуют в первую очередь
факторы внешней среды.
В очерке затрагивается ин-
тересный вопрос о формиро-
вании болезнетворной флоры
вновь вводимых в культуру рас-
тений и на примере наших кау-
чуконосов, тау-сагыза и кок-са-
гыза намечаются пути этого про-
цесса, который, по мнению авто-
ра, шел тремя путями: болезнп
завозились с семенами из есте-
ственных зарослей, переходили
с других местных растений или
были связаны с неблагоприятны-
ми для развития растения усло-
виями. Что же касается самого
процесса формирования паразит-
ной флоры грибов, то здесь ре-
шающее значение имеет степень
1 И. В. Мичурин. Избран-
ные, сочинения, Сельхоэгиз, 1948,
стр. 395.	1. . . ;
приспособленности грибов к пи-
тающим их растениям и их взаи-
моотношения.
В связи с тем, что местные
паразиты вводимых в новом райо-
не культур или паразиты, зане-
сенные с ними в новые условия,
будут там вызывать массовое по-
ражение растений, автор совер-
шенно справедливо привлекает
внимание специалистов к борьбе
с новыми заболеваниями.
В' очерке «Происхождение и
эволюция паразитизма фитопа-
тогенных бактерий» М. В. Гор-
ленко обобщает литературные
данные о происхождении отдель-
ных групп бактерий и приходит
к выводу, что основной движу-
щей силой в эволюции фитопато-
генных бактерий служат изме-
нения характера питания. Общим
направлением эволюции бактерий,
вызывающих заболевания расте-
ний, является приспособление их
к наиболее тесной связи с расте-
нием-хозяином. Это выражается
в способности проникать внутрь
семян и поражать всходы и
взрослые растения.
Следующий очерк посвящен
некоторым вопросам иммунитета
растепий. Этой проблемой зани-
маются давно, но в ней до сих пор
осталось много неясных вопросов,
главным образом потому, что
в вопросах иммунитета растений
долго господствовали неправиль-
ные теоретические установки.
Правильная его трактовка дана
только в последнее время.
Под влиянием' условий среды,
с одной сторопы, может повы
шаться восприимчивость или
устойчивость растений, с дру-
гой — изменяться в ту или иную
сторону вирулентность паразита.
Автор приводит собственный
экспериментальный материал и
литературные источники, под-
тверждающие изменчивость устой-
чивости сортов пшеницы к муч-
нистой росе под влиянием внеш-
них условий. Путем подкормок
126
НОВЫЕ КИИ Г-И
удается изменять в нужную
сторону устойчивость растений,
при этом изменяется и их на-
следственная природа. В заклю-
чение автор приходит к выводу,
что все сказанное дает возмож-
ность считать, что иммунитет
может изменяться под влиянием
целого ряда внешних факторов
среды.
В последних четырех очер-
ках рассматриваются заболевания
пшеницы (мучнистая роса и ржав-
чина) и каучуконосов (корневая
гниль тау-сагыза и увядание цве-
тоносов кок-сагыза) и зависимость
развития этих заболеваний от
условий среды.
В книге приводится много
других фактов и положений, объ-
единенных одной идеей и изло-
женных в духе прогрессивной ми-
чуринской биологической науки.
В целом книга М. В. Гор-
ленко — ценный вклад в литера-
туру, посвященную заболева-
ниям растений. Это собственно
первая работа, обстоятельно
трактующая ряд положений в све-
те учения Мичурина — Лысенко.
Книга не лишена, однако,
недостатков. Следует указать на
неравномерность распределения
материала в отдельных очерках,
неточность выражений и бота-
нических терминов, как, напри-
мер, «ареал распространения»,
цветы» вместо цветки, незначи-
тельные опечатки в тексте. Книга
издана и оформлена хорошо, по
рисупки, хотя и немногочислен-
ные, вышли серыми, нумерация
рисунков дана по отдельным
очеркам без ссылок па них в тек-
сте, и они не иллюстрируют текст,
а дополняют его.
Книга встречена с большим
удовлетворением научными ра-
ботниками, агрономами, миколо-
гами, фитопатологами и другими
специалистами сельского хозяй-
ства. Замеченные в книге недо-
статки должны быть устранены
при следующем издании.
Н. А. Черемисиной
. ИЗДАТЕЛЬСТВО
АКАДЕМИИ НАУК СССР
Винтер А. В. Великие стройки
коммунизма (научно-популяр-
рая серия). 1951. 85 стр. Ц. 2 р.
Давиташвили Л. Ш. В. О. Ко-
валевский (биография). Второе
дополн. издание. 1951.	582
стр. Ц. 24 р' 80 к.
Дарвин Чарлз. Сочинения, т. IV.
Изменения домашних живот-
ных и культурных растений.
Под ред. академика Е. Н. Пав-
ловского. 1951. 879 стр. Ц. 50 р.
Дороганевская Е. А. О связи
географического распростра-
нения растений с их обменом
веществ. 1951.	134 стр.
Ц. 7 руб.
Иванов В. И. Молекулы-гиган-
ты. 1951. 116 стр. Ц. 5 р.
Марков А. А. Избранные труды.
Теория чисел. Теория вероят-
ностей. Редакция профессора
Ю. В. Линника (Серия «Клас-
сики науки»). 1951. 717 стр.
Ц. 32 руб. в пер.
Крылов А. Н. акад. Собрание тру-
дов. Том 1, часть 1-я. Воспоми-
НОВЫЕ КНИГИ
нания и мемуарные очерки.
1951. 303 стр. с илл. Ц. 21 руб.
в пер.
Машинский Л. О. Озеленение
городов, 1951. 254 стр. Ц. 12 р.
50 к.
Паренаго П. П. Мир звезд (науч-
но-популярная серия). 1951.
108 стр. с илл. Ц. 3 руб.
Райков Б. Е. Предшественники
Дарвина в России. Из истории
русского естествознания (науч-
но-популярная серия). 1951. 127
стр. Ц. 4 р. 50 к.
Труды Главного Ботанического
сада. Том II. 1951 г. 279 стр.
с илл. Ц. 19 руб.
Фарадей Михаил. Эксперимен-
тальные исследования по элект-
ричеству. Том II (серия «Клас-
сики науки»), 1951. 538 стр.
с илл. Ц. 28 руб. в пер.
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК
КАЗАХСКОЙ СССР
Барановский П. М. Кок-сагыз
(биология, агротехника и пере-
садочная культура). Научно-по-
пулярная серия. 1951. 107 стр.
Ц. 5 р. 10 к.
Западный Казахстан. Географи-
ческие очерки района обводне-
ния в связи со строительством
Сталинградского гидроузла. На-
учно-популярная серия. 1951.
66 стр. Ц. 3 р. 40 к.
Мариковский П. И. Ядовитые пау-
ки. Тарантул и каракурт. Науч-
но-популярная серия. 1951.
59 стр. Ц. 3 р. 45 к.
ГЕОГРАФИЗДАТ
Комаров Н. Ф. Этапы и факторы
эволюции растительпого покро-
ва черноземных степей. Записки
Всесоюзного географического
общества. Новая серия. 1951.
328 стр. Ц. 12 р. 15 к.
Обручев В. А. В дебрях Цент-
ральной Азии (Записки кла-
доискателя). 1951. 318 стр.
Ц. 8 руб.
Соколов А. В. Кушнарев Е. Г.
Три кругосветных плавания
М. П. Лазарева. С картой пу-
тешеств. и иллюстр. 205 стр.
Ц. 5 р. 90 к.
ПРОДОЛЖАЕТСЯ ПОДПИСКА
на 1952 год
НА ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЙ
ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР
ПРИРОДА
★
«ПРИРОДА» — один из старейших и пашей стране научно-популярных журналов,
издается свыше 40 лет.
Журнал популяризирует отечественное естествознание, информирует о достиже-
ниях в области естественных наук в СССР, в странах народной демократии и о наиболее
крупных фактах научной жизни в капиталистических странах.
«ПРИРОДА» рассчитана на научных и инженерно-технических работников, учите-
лей, агрономов, аспирантов, студентов, на широкие круги читателей, интересующихся
современным состоянием и развитием естественных наук.
В доступной форме журнал знакомит с новейшими научными достижениями и
наиболее важными естественно-научными проблемами, выдвигаемыми строительством
коммунизма в СССР.
«ПРИРОДА» будет широко информировать о жизни наших научных учреждений,
о работе советских ученых, об экспедициях, освещать творческое содружество людей
науки и производства, знакомить с новыми изданиями научной и научно-популярной
литературы.
Журнал ставит себе задачу бороться за внедрение марксизма-ленинизма в науку,
вести борьбу с извращениями естествознания буржуазными лжеучеными, освещать
историю науки и роль отечественных ученых в развитии прогрессивных идей в есте-
ствознании, отстаивать приоритет отечественной науки.
В 1952 году увеличиваются объем журнала и число иллюстраций, улучшается
его внешнее оформление.
ПОДПИСНАЯ ЦЕНА:
па год за 12 номеров.84	руб.
на 1/2 года за 6 номеров .... 42 руб.
ПОДПИСКА ПРИНИМАЕТСЯ
городскими и районными отделами «Союзпечати», отделениями и агентствами связи, поч-
тальонами и общественными уполномоченными «Союзпечати» на фабриках и заводах, в -учебных
заведениях и учреждениях, а также в магазинах «Академкниги»: Москва, ул. Горького, 6;
Ленинград, Литейный пр., 53 а; Свердловск, ул. Белинского, 71-в; Ташкент, ул. К. Маркса, 29;
Киев, ул. Ленина, 42; Алма-Ата, ул. Фурманоса, 129; Харьков, Горяинояский пер., 46, и главной
конторой «Академкниги»- Москва, Пушкинская ул., 23.
★
АДРЕС РЕДАКЦИИ: Москва, Пятницкая, 48, тел. В 1-А4-61
Подписано к печати 12/Ш—1952 г. Т-01382. Формат 82xl081/ie- Печ. л. 13,52+1 вклейка.
Уч.-изд. л. 13. Бум. л. 4. Тираж 30000 экз. Заказ № 69
2-я тип. Издательства Академии Наук СССР. Москва, Шубинский пер., д. 10.
7 руб.