Text
                    7
2000


\: .-j-.v * .^» T&tf * -v :: ^?v.. v.",' : m1* • j ? It. • ^ Л i t »*. 4 *ш s «* .' / ч.
Щ Химия и жизнь — XXI век Ежемесячный научно-популярный журнал Счастливый ученый тот, кто ищет иголку в стоге сена, а находит дочку фермера. Эдмунд Фишер, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1992 г. НА ОБЛОЖКЕ — рисунок АЖукушкина к статье «Фармакологи повторяют природу» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — неизвестный художник запечатлел пахаря на отдыхе. Какие менты его мучают? Может быть, о червях-мелиораторах — незримых помощниках в его нелегком труде? Об этом читайте в статье П. В. Терещенко «Питомник для червей» к* ^
J СОВЕТ УЧРЕДИТЕЛЕЙ: Компания «РОСПРОМ» М.КХДодонов Московский Комитет образования АЛ.Семенов, В.А.Носкин Институт новых технологий образования Е. И. Булин-Соколова Компания «Химия и жизнь» Л.Н.Стрельникова Зарегистрирован в Комитете РФ по печати 17 мая 1996 г., рег.№ 014823 Издатель: Издательство «Химия и жизнь» Генеральный директор В.И.Егудин НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ: Главный редактор Л.Н.Стрельникова Главный художник А.В.Астрин Ответственный секретарь Н.Д.Соколов Зав. редакцией Е.А.Горина Редакторы и обозреватели Б.А.Альтшулер, В.С.Артамонова, Л.А.Ашкинази, Л.И.Верховский, В.Е.Жвирблис, Ю.И.Зварич. Е.В.Клешенко, С.М.Комаров, М.Б.Литвинов, О.В.Рындина, В.К.Черникова Производство Т.М.Макарова Служба информации В.В.Благутина Агентство ИнформНаука Т.Б.Пичугина textmaster@informnauka.ru Подписано в печать 10.06.2000 Отпечатано в типографии «Финтреко Адрес редакции 107005 Москва, Лефортовский пер., 8. Телефон для справок: 267-54-18, e-mail: chelife@glas.apc.org (адрес предоставлен ИКС «ГласСеть») Ищите нас в Интернет по адресам. http://wwwxhem.msu.su:8081/rus/journals/ chemlife/welcome.html; http://www.aha.ru/~hj/; http://w ww. i nformnauka. ru При перепечатке материалов ссылка на «Химию и жизнь — XXI век» обязательна. Подписные индексы: в каталоге «Роспечать» — 72231 и 72232 в каталоге ФСПС - 88763 и 88764 © Издательство научно-популярной литературы «Химия и жизнь» 10 Если содержание озона в атмосфере уменьшится на 20%, то не исключено, что мы вернемся на 400 миллионов лет назад, когда на суше не было даже растений. Химия и жизнь — XXI век О самородных золоте, платине, серебре, меди и железе знали давно. Лет двадцать назад нашли чистый природный алюминий и кремний, и совсем недавно — магний. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ И.К.Ларин ХИМИЯ ОЗОНОВОГО СЛОЯ И ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ 10 М. И. Новгородом МАГНИЙ -САМОРОДНЫЙ, КАК ЗОЛОТО 18 Л.Намер ЭКОНОМИЯ МАТЕРИАЛОВ 20 Т.Зимина, В.Жвирблис ОТ ГЕНОМА ДО ЧЕЛОВЕКА 26 Н.В.Маркина ФАРМАКОЛОГИ ПОВТОРЯЮТ ПРИРОДУ 30 В. В. Александрии МИГРЕНЕВЫЙ ШУНТ 34 ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ Н. Л. Резник ОБ ОСАХ-ПАРАЗИТАХ, КАПУСТНОЙ МОЛИ И ТРАНСГЕННОЙ КАПУСТЕ 38
26 Теоретически может существовать около 2-1070 органических веществ с молекулярным весом менее 750 (к ним относится большинство лекарств). А сегодня получено и описано лишь около 2-107 соединений. Обычный, средний по величине, город недополучает около 10-20% солнечной радиации, полагающейся ему по географическому положению, — виноваты пыль и вызванные ею туманы. Эту недостачу особенно чувствуют зеленые обитатели города. РЕСУРСЫ П.В.Терещенко ПИТОМНИК ДЛЯ ЧЕРВЕЙ 42 Ю.В.Венжик, Г.САнтипина БОГИНЯ ЦВЕТОВ В ГОРОДЕ 46 Н.Коханович РУССКИЙ ПОРОХ 54 Д.Я.Фащук В ДЫМУ ОТЕЧЕСТВА 58 С .Логин он КВАРТИРА 66 ИНФОРМНАУКА НОВОСТИ НАУКИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ 4,41 16 24 ИНФОРМАЦИЯ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 51,69 70 70 ИНФОРМНАУКА О лечении синим светом, русских бесшерстных кошках, новом лекарстве от СПИДа и лазерной диагностике томатов. 20 ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА Несколько примеров того, как сегодня за рубежом научились эффективно экономить ресурсы. 30 БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА О лекарствах, созданных природой и заново открытых учеными. 34 ЗДОРОВЬЕ Рассказ о том, что такое мигрень, почему она случается и можно ли с ней бороться. 58 ИСТОРИЯ СОВРЕМЕННОСТИ «Жизнь моя, сами понимаете, не без приключений. Работаю я в цирке, делаю смертельный номер». КОНСУЛЬТАЦИИ 52 ПЕРЕПИСКА 72
В России появилось новое лекарство от СПИДа Ученые из Института молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта РАН создали новый препарат для лечения СПИДа — фосфазид. Препарат относится к той же группе лекарств, что и азидотимидин, но более эффективен и гораздо менее токсичен. СПИД трудно поддается лечению, и до сих пор основным метод борьбы с этим заболеванием остается снижение концентрации вируса в крови больного. Излечить человека таким способом нельзя, но продлить ему жизнь вполне реально. Сегодня применяют несколько препаратов, приостанавливающих размножение вируса СПИДа в организме человека, и наиболее известный из них — азидотимидин, выпущенный в США еще в 1987 году. Его действие основано на том, что он прерывает стадию размножения вируса. На самом деле азидотимидин — это лишь предшественник того вещества, которое блокирует размножение вируса. Чтобы стать лекарством, молекула азидотимидина должна претерпеть в организме человека три химических превращения, поэтому его эффективность невысока — работает только 0,1% от принятой дозы. Больные вынуждены принимать чрезвычайно высокие дозы препарата каждые четыре часа, при этом часто страдают от тошноты, болей в животе, анемии, симптомов печеночной недостаточности. Со временем у пациента вырабатывается привыкание к препарату, поэтому терапевтическую дозу приходится постоянно повышать. Вот почему ученые во всем мире проводили и продолжают вести интенсивный поиск веществ — аналогов азидотимидина, которые легче превращались бы в организме в лекарство. Успеха добились российские ученые из лаборатории химического и биологического анализа биополимеров и клеток Института молекулярной биологии под руководством ныне покойного академика Александра Антоновича Краевского. Еще в 1988 году ученые синтезировали новое соединение — фосфазид. Оказалось, что фосфазид на одну ступень ближе к цели, чем азидотимидин: чтобы стать веществом, блокирующим размножение вируса, ему достаточно двух превращений. Клинические испытания, которые все эти годы проводили в Российском научно-методическом центре по профилактике и борьбе со СПИДом и во многих городах России, полностью подтвердили преимущества фосфазида перед азидоти- мидином. Фосфазид в 6-8 раз менее токсичен: он не вызывает тошноту, головную боль, печеночную недостаточность, легко переносится детьми. Более того, привыкание к фосфазиду вырабатывается не так быстро, как к азидотимидину. Путь от химического вещества до лекарственного препарата занял долгих 11 лет. Наконец в ноябре 1999 года было получено разрешение на медицинское применение фосфазида. «Ассоциация АЗТ», созданная академиком Краевским в 1992 году, уже выпустила первую промышленную партию фосфазида под коммерческим названием «Никавир». Новое лекарство от СПИДа представлено на соискание Государственной премии России 2000 года. Сейчас канадская фармацевтическая компания «Viscount Pharma» заканчивает независимые клинические испытания этого препарата, после чего начнется его применение за рубежом. Семена томатов под лучом лазера признаются во всем Больные и здоровые семена томатов по-разному рассеивают свет от лазерного луча — к такому выводу пришли ученые из Агрофизического института Россельхоз- академии (Санкт-Петербург). Это явление можно использовать, чтобы определять сорт, всхожесть и болезни семян за считанные секунды. Любая достоверная информация о качестве семян — какого они сорта, здоровы или больны, какова будет всхожесть — чрезвычайно важна для аграриев и селекционеров. Как правило, чтобы это выяснить, семена приходится разрушать, и после такого анализа, разумеется, их уже не посеешь. Принципиально новый метод не- разрушающей диагностики качества 4
семян предложили ученые под руководством доктора сельскохозяйственных наук Иосифа Лискера из Агрофизического института Россельхозакаде- мии. Теперь всхожесть, сорт и здоровье семян можно определять по рассеянию падающего лазерного луча. Вредители и болезни меняют световые характеристики семян. Насекомые выедают семя под оболочкой, в результате чего образуются пустоты, а при вирусных болезнях меняются структура и плотность тканей, содержание в них влаги. Поэтому интенсивность поглощения и рассеяния света здоровыми и больными семенами различаются. «Если знать, как зависит рассеяние света от состояния растения, то можно определить, чем оно заражено», — поясняет Иосиф Лискер. Ученые исследовали здоровые и пораженные вирусом табачной мозаики семена томатов «Новинка Приднестровья», «Волгоградский» и «Невский» из коллекции Всероссийского института растениеводства — измеряли отражение и рассеяние лазерного луча, подающего под разными углами. Оказалось, что различия в световых свойствах здоровых и больных экземпляров проявляются сильнее всего, когда луч лазера падает под углом 65 градусов. При этом удается не только отличить больные семена от здоровых, но и определить их сорт. Результаты исследования можно представить в виде графика, где по горизонтали отложен угол падения, а по вертикали — интенсивность рассеяния. Для здоровых семян составляют эталонные графики, и с ними сравнивают диаграммы, полученные при исследовании образцов. Собственно анализ семени происходит в спектрофотометре, который связан с компьютером, где хранят эталонные кривые для здоровых семян разных сортов и пораженных разными болезнями. Опытные и эталонные кривые сравнивают с помощью специальной программы распознавания образов. Анализ полностью автоматизирован: меньше чем за 10 секунд исследователь получает ответ, каков сорт семени и какие возбудители болезней обнаружены в пробе. Точность определения — 80%. Авторы исследования считают, что метод перспективен в борьбе с подделками и низким качеством семян. Кроме того, он необходим селекционерам, чтобы надежно отбирать здоровые семена. Лечение синим светом: новое о хорошо забытом старом По данным российских медиков из Московского областного научно- исследовательского клинического института им. М. В. Владимирского (МОНИКИ), облучение синим светом изменяет биохимический состав крови больного, улучшает работу сердца и легких и стимулирует иммунную систему. Современная медицина, наряду с новейшими средствами, продолжает использовать старинные методы лечения. Один из них — облучение синим светом, который обладает обезболивающим, рассасывающим и бактерицидным действием. Неудивительно, что в России и Европе пациентов активно лечили синим светом в течение примерно 40 лет, вплоть до наступления эры антибиотиков. Сейчас этим методом лечат только некоторые кожные заболевания, но медики продолжают изучать влияние синего света на человека. В исследовательской группе академика РАМН Н.Р.Палеева в МОНИКИ изучали, как реагирует организм человека, если его кровь облучать синим светом. Опыты показали, что синий свет изменяет биохимический состав крови, улучшает работу сердца и легких и стимулирует иммунную систему. Исследование свойств синего света имеет давнюю историю. Изучать влияние цветных лучей на живой организм ученые начали еще в середине XIX века. Опыты ставили на поросятах, телятах, икринках форели, лягушках, головастиках и даже на личинках мух. Почти во всех случаях экспериментаторы отмечали, что при синем свете подопытные развиваются и растут гораздо быстрее, чем при других видах освещения. Например, синий свет повышал двигательную активность зародышей саламандры: в тени они совершали одно движение в минуту, в красном свете — 6, в зеленом — 8, в синем — 46. Интенсивность обмена веществ тоже становилась выше: именно при синем освещении головастики, лишенные пищи, погибали быстрее. Что касается человека, то при облучении поверхности его тела синий свет легко проходит через ткани и действует, скорее всего, на кровь в капиллярах кожи. Поэтому изучать реакцию человека на облучение медики начали именно с крови. У пациентов, страдающих разными недугами, в том числе хроническим бронхитом и нарушением мозгового кровообращения, брали 150 мл крови из локтевой вены и немедленно переливали обратно со скоростью примерно 60 капель/мин. Кровь облучали синим светом (максимум длины волны 439 нм, мощность —0,16 Вт/см2), когда она находилась в прозрачном пластиковом шланге в момент переливания. Курс лечения состоял из 5-6 процедур с интервалом в один день, и в течение всего курса у больных исследовали кровь до и после переливания. Уже после первого сеанса кровь у пациентов стала менее вязкой, потому что в кровеносные сосуды просочилась межтканевая жидкость. Почему это происходит, пока неясно, но эффект сохраняется почти сутки. После окончания курса вязкость крови всегда оставалась меньшей, чем в начале лечения. Кровь в сосудах подчиняется законам гидродинамики: если она стала более жидкой, то течет быстрее и сердцу приходится активнее сокращаться, чтобы успеть прокачать больше крови. Таким образом, облучение синим светом стимулирует сердечную деятельность. Изменяется и биохимический состав крови, в частности снижается концентрация холестерина и глюкозы. Не случайно раньше синим светом лечили сахарный диабет. Переливание облученной крови активизирует иммунную систему. Сходные результаты получили и немецкие ученые. Это свой- 5
ство синего света используют на практике, чтобы повышать иммунитет у раковых больных, проходящих курс лучевой терапии. Медики исследовали влияние синего света и на работу легких. У больных хроническим бронхитом сразу после вливания облученной крови дыхание становилось глубже, реже и ровнее. Интересно, что лечебный эффект нарастал на протяжении всего курса лечения и сохранялся по окончании его. По мнению авторов исследования, больные, которых лечат синим светом, выздоравливают даже в том случае, когда традиционное лечение бессильно. Дафнии рассказывают о качестве воды Присутствие в воде пестицидов и тяжелых металлов в концентрациях, близких к ПДК, можно выявлять с помощью дафний и плесневых грибков. Именно такие оригинальные методики биотестирования воды предложили химики из Нижегородского государственного университета. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ. Антропогенное воздействие на окружающую среду возрастает, количество загрязняющих веществ увеличивается, и стандартные методы анализа природных объектов (воды, воздуха и почвы) уже не справляются с поставленной задачей — их результаты подчас очень трудно интерпретировать. Поэтому сегодня все более популярными становятся методы биологического тестирования, когда в качестве индикатора на присутствие в среде вредных биологически активных веществ используют живые биологические объекты. Действительно, что может быть проще, чем судить о пригодности воздуха для дыхания по поведению мышки, а о качестве питьевой воды по времени жизни в ней каких-нибудь микроорганизмов. Нижегородские химики предложили новую методику такого биотестирования, которая объединяет химический и биологический подходы. С помощью пресноводных рачков дафний они выявляют в воде фосфорор- ганические пестициды. Пробу воды делят на две порции. В одной пестициды переводят в нетоксичную для дафний форму с помощью определенных реагентов. Вторая порция воды — контрольная. Если в контроле дафнии погибают, а в обработанной реагентами части пробы живут, то можно говорить о наличии в пробе токсичных веществ, причем именно фосфорорганических пестицидов (ведь в воде может быть и другой токсикант). Предел группового обнаружения пестицидов этим методом составляет 0,0006 мг/л, то есть на уровне ПДК @,0005 мг/л для дихлофоса). Если же, как предлагают ученые, повысить температуру раствора с 20 до 35-36°С (критическая температура для жизни дафний), то их чувствительность к токсикантам повысится в десять раз, а время анализа сократится в 3-7 раз (в теплой воде дафнии погибнут раньше и от меньшей доли яда). Аналогичный химико-биологический метод ученые разработали и для определения в воде таких исключительно токсичных металлов, как ртуть, кадмий, медь, цинк, бериллий и др. Ученые выяснили также, что для анализа можно использовать способность биологически активных веществ не только подавлять, но и стимулировать жизнедеятельность живых существ. Например, традиционно о содержании в воде катионов железа, меди и цинка судят по тому, как раствор угнетает рост определенного плесневого гриба. Нижегородцы установили, что в очень низких концентрациях (меньше 0,0001 мг/л) те же ионы, наоборот, стимулируют рост этого грибка. Таким образом, чувствительность определения повышается в 10-120 раз (в зависимости от конкретного металла), а поскольку грибок концентрирует и накапливает металлы, то о количестве примесей металлов в воде можно судить по количеству их в массе грибка. Так можно не только определять ничтожно малые количества примесей, но и очищать растворы от микропримесей некоторых металлов. Химики из Нижнего Новгорода уверены в том, что химико-биологический подход к анализу биологически активных веществ очень перспективен. Охота на вирус энцефалита Биохимики из Уральского государственного экономического университета (УГЭУ) разработали первый вариант простого и дешевого прибора для определения вируса энцефалита в крови больного. Прибором смогут пользоваться в больницах даже отдаленных населенных пунктов. Исследования проведены при финансовой поддержке INCO Copernic (USA). Результаты представлены на семинаре РФФИ «Российские технологии для индустрии» 29-31 мая 2000 года в Санкт- Петербурге. Каждый год, с марта по октябрь, в таежных районах нашей страны свирепствует вирус энцефалита, который переносят клещи. В Екатеринбурге, в Центре диагностики заболеваний, есть приборы, выявляющие этот вирус в крови человека. Но приборы эти импортные и очень дорогие. Поэтому группа исследователей под руководством профессора А.З.Брайниной с кафедры химии УГЭУ решили сделать недорогой переносной датчик для определения вируса в крови больного. Согласно разработанной ими методике, для анализа нужно полмиллилитра крови из вены больного. Кровь наливают в стаканчик и опускают туда электрод с вирусом клещевого энцефалита на поверхности (сыворотку с вирусом заранее готовят из зараженной крови белых мышей). Через несколько минут кровь выливают и заливают в стаканчик соединение протеина А с коллоидным золотом. Затем электрод достают и измеряют, сколько на нем осело золота. Даже малое его количество на поверхности электрода свидетельствует: вирус энцефалита в крови есть.
Sf % .' Дело в том, что ^ * при заражении ви- ш русом организм вырабатывает антитела. **-^ Определить, есть ли ан- iw титела в крови, можно *Д с помощью белка — ^ I протеина А, который __^^^ш • прицепляется только к Н^^НА антителу. Поэтому ког- ^^^ВА да электрод с вирусом ММ^^^^Ъ побывал сначала в кро- H^^^^^^L ви больного, а затем в |Н^^^^^^ препарате протеина А, щ^^^^^^Р то на нем последова- ^^^Ш^г тельно осаждаются ^^^ сначала антитела, а затем и протеин А. Золото же необходимо, поскольку с его помощью легче зафиксировать окончательный результат: если золото есть, значит, в пробе крови присутствует вирус. Эта методика воплощена в прибор размером 20x5 см, который подсоединен к персональному компьютеру. Через час после начала анализа его результаты выводятся на монитор. Сейчас ученые УГЭУ испытывают свой метод на препаратах крови, которые поступают в Екатеринбургский центр диагностики. Чувствительность нового прибора не хуже, чем у импортного, но он несравненно дешевле. Сейчас ученые работают над усовершенствованием прибора, чтобы он работал не в паре с компьютером, а выдавал результаты анализа сам. Но это уже дело техники. Почему не стоит закусывать пиво копченой рыбой Химики из фирмы «ЛЮМЕКС» (Санкт-Петербург) предложили чувствительный и недорогой метод определения канцерогенных нитрозоаминов в пищевых продуктах, который годится для массового анализа. Ученые опробовали метод на рыбных и мясных копченых изделиях и пивном солоде, где содержание этих токсикантов особенно велико. К сожалению, многие пищевые продукты, к которым человек приложил свою руку при их приготовлении, содержат вещества с канцерогенной и мутагенной активностью. Типичные представители этой группы опасных веществ — N-нитрозоамины, которые встречаются в колбасах и копченой рыбе. Откуда же берется эта гадость? Дело в том, что токсичные вещества легко образуются из весьма распространенных в окружающей среде нитратов, нитритов и аминов. Более того, нитриты специально используют в пищевой промышленности, особенно при копчении, чтобы улучшить вкус и внешний вид, например, колбасы. Ведь мы предпочтем купить вареную или копченую колбасу нежного розового цвета, хотя вареное мясо никогда не бывает таковым. Поэтому в колбасы добавляют нитриты, чтобы освежить окраску. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, содержание нитрозоаминов не должно превышать 0,002 и 0,004 мг/кг для сырых и копченых продуктов соответственно. Понятно, что контроль за содержанием токсичных веществ в продуктах должен быть особенно тщательным. Поэтому лабораториям, которые контролируют безопасность нашей еды, необходим чувствительный и достаточно простой метод определения канцерогенных веществ. Теперь такой метод есть. Химики-аналитики из Научно-производственной фирмы аналитического приборостроения «ЛЮМЭКС» (Санкт- Петербург) разработали новый метод определения летучих N-нитрозоами- нов, который можно использовать в любой лаборатории, где есть жидкостной хроматограф. Вся хитрость и ноу-хау заключаются в том, как обрабатывать пробу перед анализом. Этот метод хорошо приспособлен для массового анализа пищевых продуктов, недорог и очень чувствителен. Его чувствительность настолько велика, что позволяет определять даже ничтожно малые концентрации летучих N-нитро- зоаминов @,0001—0,00025 мг/мл). Аналитики определили количество этих токсикантов в реальных образцах продуктов. Больше всего нитрозоаминов содержится в столь любимых многими копченых рыбе и мясе, а также в пивном солоде. На стол исследователей попали также и колбасы твердого копчения, варено-копченые и вареные. Выяснилось, что количество этих ядовитых веществ в колбасе довольно велико — на уровне 0,2-0,8 ПДК. Вывод очевиден: старайтесь не закусывать пиво копченостями, дабы не перебрать с канцерогенами. Обидно, конечно, что все вкусное почему-то оказывается вредным. Но лучше об это знать заранее, чтобы грамотно составлять меню. Эликсир старости У стареющих людей и животных разрастаются некоторые мозговые ткани. Это роднит старость со многими заболеваниями нервной системы. По данным российских ученых из НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи РАМН, экстракты мозга старых мышей стимулируют деление самых разных клеток. Многие заболевания нервной системы человека и животных, например болезнь Альцгеймера, смертельная семейная бессонница, куру, имеют общие черты. У всех больных в нервных клетках головного и спинного мозга образуются белковые бляшки, нейроны отмирают, и разрастается глия. Глия — это особая ткань, которая окутывает нервные клетки, служит для них опорой и одновременно защитой от повреждений. По мнению российских ученых из НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи РАМН, Института мозга РАМН и НИИ морфологии человека РАМН, именно с разрастания глии начинается развитие всех этих ужасных заболеваний. Ученые предположили, что в мозговой ткани накапливается какое- то вещество, которое заставляет расти клетки глии, и экспериментально подтвердили свою гипотезу. Глия разрастается не только при болезни Альцгеймера и ей подобных. Сходные признаки наблюдают и в мозгу людей, страдающих старческим слабоумием, и даже у внешне здоровых пожилых людей и животных. Если 7
все эти недуги и старость действительно начинаются с роста глиальных клеток, мозг стареющих животных должен содержать вещества, стимулирующие этот рост. Для проверки своей гипотезы ученые-медики сделали вытяжку из мозга полуторагодовалых стареющих мышей. Эту вытяжку они добавляли в культуры клеток глии. В результате клетки стали расти в несколько раз быстрее. Вытяжка из мозга молодых мышей почти не стимулировала рост клеток. Исследователи вводили полученную вытяжку в мозг молодых мышей, но мыши не постарели. Ученые предполагают, что в этом случае особый защитный механизм клеток мозга не пропускает вещества, содержащиеся в вытяжке, внутрь органа. По мнению авторов эксперимента» в мозгу стареющих мышей действительно накапливается какое-то вещество, стимулирующее разрастание глии, и не только ее. Необходимо продолжать исследования и в первую очередь выделить это соединение и выяснить его природу. По словам ученых, это послужит основой для проведения опытов на животных. Может быть, ученые получили «эликсир старости»? Но если он заставляет расти любые клетки, не только глиальные, что будет, если ввести его, например, в печень? Видимо, ответ придется ждать до тех пор, пока ученые не выделят действующее вещество из «эликсира старости». Мутанты в Петербурге В России обнаружена новая мутация бесшерстности кошек. Но получить породу русских бесшерстных кошек пока не удается, потому что ученые точно не знают, как наследуется этот признак. Ученые из Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины продолжают исследования. Первые отечественные бесшерстные кошки появились в середине 80-х годов в Ростове-на-Дону. Внешне они несколько отличаются от своих голых собратьев из других стран (канадских сфинксов, французских, английских, немецких и других). Кошки понравились, их размножили, но оказалось, что при скрещивании двух бесшерст- i ^ i ных кошек можно получить самое разное потомство — и голое, и волосатое. Так что получить устойчивую породу русских бесшерстных пока не удалось. Ученые из Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины попытались установить, как наследуется у российских кошек признак бесшерстности, и пришли к выводу, что в формировании их облика участвует не один ген. Точнее сейчас ничего сказать нельзя, поэтому целенаправленный отбор пока вести невозможно. Российские бесшерстные кошки выглядят стильно. Тело у них стройное, мускулистое, с крепким костяком, довольно растянутое. Лапы длинные, пальцы тоже, кошка даже может совершать хватательные движения. К телу прилажен очень длинный хвост, конечно, голый. Голова бесшерстных кошек треугольная, с мощными челюстями и вытянутой мордой, на которой сияют зеленые глаза. Хотя шерсти у этих зверей нет, гладить их приятно: кожа мягкая, складчатая, напоминающая отличную замшу, очень прочная, но негрубая. Температура тела бесшерстных кошек около 39 градусов Цельсия, поэтому они не кутаются в плед, а ведут очень активную жизнь. В полтора года (а не в 6- 8 месяцев, как у обычных кошек) наступает половая зрелость, и с этого момента кошка становится объектом генетического исследования. Когда генетики хотят определить, как наследуется тот или иной признак, они скрещивают интересующих их животных и смотрят, как признак проявляется среди потомков. В данном случае ученые были лишены возможности отбирать пары для скрещивания — кто же отдаст своего драгоценного кота для опытов! Поэтому они ограничились тем, что проанализировали родословную и внешность животных, которых разводят в Санкт-Петербургском клубе «Вариетта». Оказалось, что при скрещивании российских бесшерстных возможны варианты. Котята могут быть такими же голыми, как и их родители, а могут рождаться покрытыми пухом. Этот пух со временем исчезает, и волнистая шерсть остается только на лапах, хвосте и за ушами. Таких кошек назвали «раздевающимися». Кроме бесшерстных и «раздевающихся» могут появиться и самые обычные котята с шерстью разной длины. Само собой, у всех котят есть усы: кот без усов — это уж слишком! От скрещивания таких животных друг с другом и с кошками других пород родятся котята самого разного облика: бесшерстные, покрытые жесткой редкой щетиной, «раздевающиеся» с лысиной на голове, а также покрытые разнообразной шерстью. Конечно, непредсказуемость у кошек в крови, но их владельцы хотят иметь породу. Пока генетики помочь не могут. Они только подтвердили, что российский случай сложный, отличный от западных мутаций бесшерстности. Котолю- бам остается ждать, когда в распоряжении ученых появится больше данных. Чтобы постичь законы наследования, надо проанализировать не одну сотню потомков от разных родителей. За полтора десятка лет, прошедших со времени возникновения мутации, такое количество котят еще не успело родиться. Но настоящие ученые терпеливы, как кошки. Шкала реконструкции заупокойной пищи По количеству фосфора в древней погребальной посуде ученые из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (Пущино) могут приблизительно определить, что в ней было. Работа выполнена по гранту РФФИ. Нам интересно знать, как жили наши предки, во что одевались и что ели. Древние греки и римляне оставили довольно подробное описание блюд, входивших в их трапезу, но многие народы в те далекие времена еще не имели письменности. Неужели об их меню ничего нельзя узнать? Доктор биологических наук Виталий Александрович Демкин из Института физико- химических и биологических проблем почвоведения РАН (Пущино) полагает, что отчаиваться рано. На месте 8
Выпуск подготовили О.Белоконева, Р.Искандарян, О.Максименко, Т.Пичугина, Н.Резник, А.Танцева [МАНДЖИКИИЫ \ КЗ II ? находят достаточно посуды, былое содержимое которой можно определить с помощью химического анализа. Чтобы заглянуть в доисторический горшок, ученые использовали традиционный метод определения количества соединений фосфора в почве. Органические соединения, попадая в землю, обогащают ее фосфором. Поэтому на месте стоянок человека, полях сражений или в могилах всегда больше фосфора, чем в окружающей почве. Еще лет пятьдесят назад этот метод стали применять для поиска древних поселений и примерного определения их границ, а в 1997 году с его помощью обнаружили место захоронения членов экипажа корабля «Св.Петр» и командора В.Беринга. Больше всего целых горшков сохранилось в степных курганах. Согласно этнографическим источникам, в эту посуду клали растительную, мясную или молочную пищу либо воду; запасы предназначали в дорогу покойникам или в дар предкам. Начиная с 80-х годов, В.А.Демкин с сотрудниками исследует содержание фосфора в древних погребальных сосудах. Он изучил уже более 200 объектов из курганных захоронений Предкавказья, Волго- Донского междуречья, Самарского и Волгоградского Заволжья, Северного и Западного Прикаспия, Предуралья и Зауралья. Самым ранним из исследованных курганов почти четыре тысячи лет. Оказывается, все продукты содержат разное количество фосфора. В пшенице, ячмене, овсе и других злаках его в полтора-два раза больше, чем в говядине и свинине, и в четы- ре-пять раз больше, чем в молоке. Еще выше содержание фосфора в сое и сыре, а также в семенах конопли и мака. Горшки в захоронениях часто засыпаны землей. Если в них была пища, то в почве на дне горшка фосфора больше, чем у поверхности, а если вода, то содержание фосфора во всех слоях одинаково. Не все погребальные сосуды засыпаны грунтом. На внутренних стенках некоторых найденных кувшинов хорошо сохранились желто-белые пленки, содержащие казеин. Очевидно, в этих кувшинах были молочные продукты, скорее всего кумыс. Археологи находили и сосуды с костями животных. Таким образом, на основании результатов раскопок и содержания фосфора в разных продуктах, В.А.Демкин составил шкалу реконструкции заупокойной пищи. В зависимости от количества фосфатов в 100 г земли, заполняющей сосуд, его содержимое классифицируют как кашу (зерновые продукты), молоко или бульон. Впрочем, по данным ученых, степные жители предпочитали не чистое молоко, а продукты его брожения — простоквашу и кумыс. Судя по всему, покойников снабжали такой же пищей, которую ели живые люди. Поэтому по содержимому погребальной посуды можно судить о рационе разных народов. Например, в Нижнем Поволжье много веков назад ели гораздо больше растительной пищи, чем на Южном Урале. Погребальные обряды тоже различались: иным народам было безразлично, какой горшок куда поставить, а некоторые почти всегда ставили возле головы сосуд с водой, а в ногах — с кашей или бульоном. То, что русский услышит, англичанин увидит Сопоставив распространенные глаголы восприятия речи в русском и английском языках, филолог из Института языкознания РАН пришла к выводу, что русские предпочитают своего собеседника слышать, а англичане — видеть. Работа выполнена по грантам РФФИ и Института «Открытое общество». Учитывая, что зрение и слух для человека — наиболее важные каналы восприятия информации, филолог Л.Б.Лебедева решила рассмотреть, какие слова со значением «видеть» и «слышать» используют русские и англичане в одних и тех же ситуациях. Оказалось, что русские предпочитают слушать окружающий мир, а англичане — смотреть на него. Исследовательница сопоставила глаголы смотреть, видеть — look, see и слышать, слушать — hear, listen a также связанные с ними по значению прилагательные и существительные в английской и русской речи. Получилось, что в русском языке больше глаголов со значением «слушать» и глаголы эти чаще употребляют в речи, в английском же, наоборот, больше глаголов в значении «видеть». В одинаковых случаях, например, чтобы привлечь внимание собеседника, русские говорят: «Слушай!», а англичане «Look!» («Смотри!»). Отвечая на телефонный звонок, англичанин скажет: «Speaking!» (буквально «Говорю!»), а русский скажет: «Слушаю!». Кроме того, мы назовем стену без окон «глухой», англичане же — «слепой» (blind wall). У нас швейная иголка имеет «ушко», а в английском языке — «глазок» (the eye of the needle). Если англичанин понимает смысл сказанного, он говорит: «I see» (буквально «Я вижу»), а русский скажет: «Ясно». Англичанин склонен «видеть» юмор в ситуации (to see the joke) или суть чьих-то слов (to see the point). Кроме того, в Англии предпочитают увидеться с доктором или юристом (to see a doktor, a lawyer), а в России — посоветоваться. По мнению Л.Б.Лебедевой, знание этих интересных нюансов поможет русским и англичанам лучше понять друг друга. Не стоит забывать, что на англоязычного собеседника надо смотреть, а русского — слушать. 9
s> ■^- =" 'si": »**S%t J^f *>.:&-&- 73> J г-г» —, » ими Доктор физико-математических наук И.К.Ларин вого сл< Об озоновом слое Земли говорят много. Одни пугают тем, что озоновый слой исчезает быстро и необратимо и жить человечеству осталось чуть-чуть. Другие авторитетно успокаивают, что озоновые дыры существовали всегда и это нормальный процесс, на который человечество своей деятельностью никак повлиять не может. Попробуем разобраться, что происходит с атмосферным озоном и чем это нам угрожает. Зачем нам озоновый слой Озон — одна из наиболее важных малых составляющих нашей атмосферы. С экологической точки зрения наиболее ценное его свойство — это способность поглощать опасное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца. С другой стороны, он сильнейший окислитель (попросту яд), способный при непосредственном контакте отравить ту самую флору и фауну, которую он защищает в качестве стратосферного озонового слоя. Помимо этого, озон — эффективный парниковый газ, который заметно влияет на изменение ю
Концентрация приземного кислорода и полного содержания озона по отношению к современному уровню ' 1,0 ПР" ~w ю1 Гйй" —J 1 1 [lilt—1 Г т- г j гуЬ П в | - 1 oY^8 4 • /* \Г ■ II i i i 11 i i i i И § 1 18 8 < i 5 S 1 1 — ! Время (миллионы лет тому назад) / Изменение приземной концентрации кислорода и полного содержания озона в земной атмосфере за последние 4 миллиарда лет по сравнению с современным уровнем, формы жизни в этот период, а также геологические периоды: I — озон, 2 — кислород, 3 — строматолиты, 4 — сине-зеленые водоросли, 5 — эуариоты, 6 — многоклеточные организмы без оболочки, 7 — многоклеточные организмы с твердой оболочкой, 8 — наземные растения, 9 — наземные животные, 10 — млекопитающие, II — покрытосеменные растения, I — докембрий, II — кембрий, III — ордовик, IV — силур, V — девон, VI — карбон, VII — пермь, VII — триас, IX — юра, X — мел (R.P.Wayne, 1991.Chemistry ofthe Atmospheres 2 ed., Clarendon Press. Oxford U.K.) климата Земли. Эти свойства и делают озон таким важным для нас. Сохранение его обеспечивает те экологические и биологические условия, в которых земная фауна и флора существуют уже многие миллионы лет. Посмотрим, как же изменялось содержание озона за последние 4 миллиарда лет (рис.1, сегодняшний уровень принят за единицу). Видно, что растительность на суше появилась чуть более 400 миллионов лет назад, когда содержание кислорода составляло более 0,6, а озона — более 0,8 от современного уровня. Этого оказалось достаточно, чтобы защитить живые клетки от коротковолнового солнечного излучения. До этого момента жизнь развивалась только в воде, которая и защищала ее вместо озонового слоя. Атмосферный кислород в то время накапливался за счет фотосинтеза в океане и дегазации вулканической базальтовой магмы (оба этих источника продолжают поставлять кислород и сейчас, причем доля океана в фотосинтезе 02 сегодня составляет 80%). Когда на суше появилась растительность, атмосферный кислород стал накапливаться быстрее, и вскоре содержание кис- 250 275 300 Длина волны в нм к Зависимость высоты, на которой поглощается 90% первичного солнечного ультрафиолетового излучения, от длины волны (Dr. Stephen Wilson, Tropospheric Chemistry Overview)
о он Л/сн- N I NH NH ОН о + hv + сн N i он —» о N Л Ч/^JV N NH f~7\# сн, I он 03 секунды Схема процессов чепменовского цикла образования и разрушения озона. Характерные времена процессов рядом (~\£\Г со стрелками j0,6 ГОДЭ LJ+ О ^ соответствуют высоте 30 км Высота, км 35h * у Стратосферный озон Тропосферный озон 5 Высотное распределение озона. 90% всего озона сосредоточено в стратосфере, 10% — в тропосфере, частично в смоговых образованиях 5 1015 20 25 Концентрация озона, в мПа лорода и образующегося из него озона достигло нынешнего уровня. Таким образом, жизнь на Земле последние 400 миллионов лет развивалась под защитой озонового слоя, поскольку озон поглощает солнечное Уф-излучение в том же диапазоне длин волн B30-290 нм), что и молекулы живых клеток. Именно поэтому опасное УФ-излучение не достигает поверхности Земли (рис. 2), а задерживается на высоте 30 км. На рисунке видно, что если бы озонового слоя не было, то весь поток в этой области длин волн достигал бы поверхности Земли, возвращая нас к ситуации, существовавшей 4 миллиарда лет назад. Но даже если содержание озона в атмосфере уменьшится только на 20%, то, если верить рис.1, мы вернемся на 400 миллионов лет назад, когда на суше не было даже растений. Чем вредно УФ-излучение Основное воздействие УФ-излучения на живую клетку проявляется в том, что оно повреждает молекулы ДНК, которые поглощают его гораздо сильнее, чем молекулы белков, образующих клетку. В большой степени за это ответственны циклические структуры азотистых оснований, соединяющие в ДНК-группировки сахара-дезоксири- бозы и фосфорной кислоты. Когда молекула тимина (рис. 3) в одной из нитей спирали ДНК поглощает квант света, двойная связь между 5-м и 6-м атомами углерода в кольце разрывается и образуются две свободные валентности. Если вблизи от этого места то же самое происходит и в соседней нитке спирали, то образовавшиеся связи могут замкнуться и прочно соединить нити. Понятно, что из- Схема фотообразования димеров тимина. Две молекулы тимина, участвующие в реакции, принадлежат соседним нитям молекулы ДНК (В.А.Барабой. Солнечный луч, «Наука», Л/., 1976) за этого клетка перестает расти и делиться и в конце концов гибнет. Заметим, что эта реакция, при всей своей обыденности, совершенно особенная. Действительно, если бы связь между 5-м и 6-м атомами углерода в тимине стала бы чуть слабее, а спектральная полоса поглощения света была бы чуть шире, то описанный процесс мог бы происходить и при больших длинах волн, которые озоновый слой пропускает, и, следовательно, жизнь не смогла бы появиться на земной поверхности ни 400 миллионов лет назад, ни позднее и была бы обречена лишь на подводное существование. Итак, отметим два важных момента. 1. Совершенно случайно оказалось, что озон, образовавшийся в древней земной атмосфере, и клетки живых организмов, развившиеся в это время в Мировом океане, поглощают биологически опасное коротковолновое излучение Солнца в одном и том же диапазоне длин волн 230-290 нм. 2. Когда образовался достаточно плотный слой озона в атмосфере, жизнь смогла шагнуть на сушу и начать ту уникальную, может быть, единственную во Вселенной ветвь эволюции, которая дала такое разнообразие живых форм, включая человека. Короче говоря, наше появление на Земле было делом случая. Но раз уж нам так повезло с озоном, имеет смысл разобраться, каким образом природа создала и сохраняет озоновый слой и как человек невзначай может разрушить эту гармонию. Откуда он берется и куда исчезает Практически единственный источник озона в атмосфере — это молекулярный кислород, который под действием коротковолнового излучения фо- тодиссоциирует на атомы. Впервые механизм этого процесса предложил в начале 1930-х годов английский геофизик Чепмен (рис.4). Это была первая попытка объяснить, как образуется озоновый слой в атмосфере: 12
Время жизни соединения — это время, за которое его содержание в атмосфере уменьшается в е раз (в 2,7 раза) ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ 03 + hv -> О + 02 о + о3 -> о2 + о2 02 + hv -> О + О, Х<242 нм A) 0 + 02 + М->03 + М B), где М — молекула азота или кислорода. Этот процесс происходит на высоте более 30 км, поскольку ниже коротковолновое солнечное излучение не проникает (рис. 2). В результате молекулы озона и атомы кислорода появляются довольно высоко в атмосфере. Гибель атмосферного озона происходит таким образом: C) D) «Развалить» молекулу озона очень легко, для этого не нужно коротковолновое излучение. Поскольку связь атома О с молекулой 02 в озоне слабая, то достаточно видимого света, чтобы молекула озона распалась на исходные составляющие. Надо отметить, что реакция C) — основной поставщик атомов кислорода, так как ее скорость на всех высотах тропосферы @—15 км) и стратосферы A5—55 км) на три и более порядков выше скорости реакции A). Из приведенной схемы видно, что если бы после образования озона можно было «выключить» Солнце, то накопленный озон сохранялся бы в атмосфере. Так оно в действительности и происходит: накопленный за Тенденция изменения общего содержания озона с 1988 по 1997 год в ррт, выявленная по его среднемесячным значениям для периода с апреля по октябрь каждого года (Ozone Site-615, Preble Co.); ppm (part per million) — число молекул озона на миллион молекул воздуха день в стратосфере озон ночью не расходуется. Аналогичный механизм действует и в течение всего года. Он заключается в том, что образующийся в тропической стратосфере (где высок уровень коротковолнового УФ- излучения) озон, благодаря глобальной циркуляции, переносится к полюсам, где накапливается в течение полярной ночи. Поэтому во все времена года больше всего озона находится в высоких широтах (особую роль антарктической и арктической весенних озоновых дыр мы обсудим ниже), а его максимальная концентрация на всех широтах приходится на весну, что связано с накоплением озона в зимний период. В результате всех этих процессов образования и разрушения озона он распределяется на высоте так, как показано на рис.5. Видно, что больше всего озона находится на высоте 20-25 км, где его концентрация превышает 30 мПа, что соответствует примерно 1 молекуле озона на 100 000 молекул воздуха. К механизму Чепмена нужно добавить еще две реакции, которые губят озон: E) 03 + 03 -> 02 + 02 + 02 о + о + м->о2 + м F), хотя в реакции F) погибают атомы О, а не озон. Дело в том, что за время жизни 03 происходит быстрое взаимное превращение между 03 и О, образующих связанную систему частиц нечетного кислорода Ох = 03+0. Поэтому озон погибает если гибнет любая из частиц 03 или О. Но именно реакция D) — основной путь гибели нечетного кислорода. Этот выбор чрезвычайно важен. Ведь озон исчезает и по реакции 03 + hv -> 02 + О. Однако в этом случае время жизни молекул озона на высоте 30 км было бы полчаса, а на высоте 15 км — двое суток, и перенос озона из тропиков к полюсам, который требует месяцев, был бы невозможен. Только приняв, что озон и атомарный кислород О (мы их рассматриваем как одну частицу Ох) погибают в реакции D), можно правильно оценить равновесную концентрацию и атмосферное время жизни этих частиц. Более того, как мы увидим, действие всех остальных факторов — естественных и связанных с человеческой деятельностью — ускоряет исключительно эту реакцию. Это ускорение связано с появлением более быстрых параллельных путей гибели нечетного кислорода: 03 +0->20. \- k+ 2X -> 2ХО + 20, где X = ОН, NO, CI, Br, I. Чрезвычайно важная особенность реакций с участием частиц X — их цепной характер. В простейшем случае этот механизм включает следующие стадии: 1. образование химически активных частиц X, ведущих цепь; 2. продолжение цепи X + 03 -> ХО + 02 ХО + О -> X + 02 Результат: 03 + О -> 02 + 02 На этой стадии частицы X сохраняются, а 03 и О погибают; 3. гибель частиц X. Из приведенного набора частиц X, разрушающих озон, наиболее опасны соединения, содержащие хлор и бром. Именно эти вещества (фреоны и талоны) в XX веке человечество стало активно производить и выбрасывать в атмосферу. Несмотря на то что скорость появления атомов хлора из фреонов в стратосфере в миллионы раз меньше скорости образования молекул озона солнечным светом, один атом хлора может разрушить сотни тысяч молекул озона (!). И все благодаря цепной реакции (в этом случае длина цепи достигает сотен тысяч звеньев). Этот механизм разрушения стратосферного озона — уникальная особенность озонового слоя, не имеющая аналогов в газофазной химии атмосферы. Правда, 13
OZONE б остое такая уникальность сделала озоновый слой чрезвычайно чувствительным по отношению к антропогенным воздействиям. В результате человек чуть не разрушил то, благодаря чему он появился на Земле. Фреоны и озоновые дыры К счастью, такую возможность еще 25 лет тому назад предсказали американские ученые Ф. Шервуд Роуланд и Марио Молина, за что в 1995 году им присудили Нобелевские премии в области химии. Вслед за этим прогнозом были приняты Венская конвенция A985 г.) и Монреальский протокол A987 г.), запретившие производство озоноопасных веществ. Сегодня концентрация озона на разных высотах и его общее количество (содержание в столбе атмосферы) стали заметно меньше, чем 50 лет назад. Как теперь надежно установлено, это — следствие появления в атмосфере галогенсодержащих соединений (главным образом, фреонов), которые широко применяли в промышленности и быту в последние десятилетия. Молекулы фреонов чрезвычайно устойчивы, и к тому же плохо растворяются в воде. Поэтому с поверхности Земли они беспрепятственно проходят тропосферу (первые 10-15 км) и в конце концов добираются до стратосферы, где находится 90% атмосферного озона. Правда, это долгое и сложное путешествие, поскольку фреоны, как и все другие соединения, могут попасть в стратосферу с поверхности Земли лишь с тропическими конвективными потоками. Поэтому сначала им нужно добраться до тропиков, что занимает около месяца. Конвекция до высоты 10-15 км требует дней и даже часов, но чтобы подняться на высоту 35 км, нужно 15 лет. Из этого следует, что повлиять на озоновый слой могут лишь те соединения, время жизни которых в атмосфере превышает несколько десятков лет. Поэтому окислы азота, выбрасываемые у поверхности Земли, никакого влияния на стратосферный озон оказать не могут (время их жизни равно нескольким дням). А фреоны, живущие 50 и более лет, способны разрушать стратосферный озон. На высоте более 30 км под действием солнечного ультрафиолетового излучения фреоны разлагаются, высвобождая атомы хлора, которые цепным образом разрушают озон по уже известному механизму. Именно фреоны, содержание которых в атмосфере увеличилось в последние десятилетия, истощили озоновый слой. На рис.6 видно, что с 1988 по 1997 годы он стал меньше примерно на 13%. Однако наиболее яркое проявление антропогенного воздействия на озоновый слой Земли — это антарктическая весенняя озоновая дыра (рис.7), Антарктическая весенняя озоновая дыра 6 октября 1987 года (данные NASA). В центре видны контуры Антарктиды в которой истощение озонового слоя составляет свыше 50 процентов. Это явление в 1985 году открыл английский геофизик Фар- ман, что стало полной неожиданностью для всех, кто занимается озоном. Ведь озоновая дыра обнаружилась, казалось бы, в совершенно «мертвой» зоне, где нормальный озон мог только сохраняться и накапливаться. И тем не менее дальнейшие наблюдения и исследования этого необычного явления убедили, что это — неизбежное следствие накопления в атмосфере разрушающих озон антропогенных веществ. Правда, здесь помогли и совершенно уникальные метеорологические условия, существующие только в антарктической стратосфере (рис.8). Что же происходит? Холодной антарктической зимой, когда температура нижней стратосферы понижается до -80°С, холодный воздух начинает опускаться вниз, в результате чего под действием сил Корриолиса на высотах 15-20 км образуется полярный вихрь, изолирующий воздух внутри вихря от остального пространства. В этих условиях формируются стратосферные полярные облака, 14 В темноте полярной ночи 1. Образование полярных стратосферных облаков HNO. V нр Нисходящие потоки холодного воздуха 2. Активация С!х НС! C!ON02 НС! Л Холодный изолированный полярный вихрь В свете восходящего весеннего солнца 3. Образование Clx CI2 + hv-*2CI HOCI + hv->OH + CI CI + Qr+CIO + Cb 4. Цепное разрушение озона СЮ + СЮ-^СА га + го^гсю + гсл 8 Механизм образования весенней озоновой дыры
/ единица Добсона (Д.Е.) равна 0,01 мм толщины слоя, который получается, если сжать весь озон, содержащийся в атмосфере, до давления 1 атм. при Т=0°С. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ частицы которых включают молекулы воды и азотной кислоты. На поверхности этих частиц протекают реакции, в результате которых из малоактивных, достаточно устойчивых соединений хлора (HCI, CION02) образуются малоустойчивые молекулы С12 и HOCI. Эти соединения накапливаются в течение всей зимы. А с восходом солнца, в начале весны эти молекулы легко разрушаются солнечным светом, в результате чего образуются активные частицы хлора, разрушающие озон цепным путем. Поскольку вихрь еще существует и обмена с соседними, богатыми озоном областями стратосферы не происходит, внутри вихря озон практически полностью уничтожается. Потом воздух разогревается, вихрь распадается, и остатки дыры расползаются по Южному полушарию. Размеры этих остатков могут быть весьма внушительны, если учесть, что площадь дыры в четыре раза больше площади Европы и лишь немногим уступает площади Азии и Африки. На первый взгляд кажется, что антарктическая озоновая дыра не представляет особой угрозы для окружающей среды и человека. Однако это не так. Не считая того, что остатки дыры по площади могут превосходить Австралию и создавать хотя и временные, но существенные повышения уровня УФ-излучения на поверхности земли, уже сейчас есть данные о том, что такой же гетерогенный аэрозольный механизм разрушения антарктического озона работает и в средних широтах. Если количество парниковых газов в атмосфере будет и дальше увеличиваться, то стратосфера будет охлаждаться и в средних широтах могут возникнуть «антарктические» метеорологические условия. И тогда дыра может оказаться и над головами жителей средних широт. Частично это уже происходит, поскольку в арктической стратосфере весной существенно понижается общее содержание озона, связанное с теми же антропогенными причинами. Следы же распадающейся арктической озоновой дыры уже наблюдали и в Санкт-Петербурге, и в Москве. Все не так плохо Итак, выброс гало ген содержащих антропогенных соединений в атмосферу вызвал заметные изменения озонового слоя на всех широтах и экстремальные изменения в полярных областях. Эти изменения зафиксированы разнообразными методами мониторинга озонового слоя, причем по мере его истощения рос уровень ультрафиолетового излучения на земной поверхности. Так что прогноз 25-летней давности о том, что под влиянием антропогенных факторов истощится озоновый слой со всеми вытекающими отсюда последствиями, полностью подтвердился. Именно понимание сути дела и принятые меры, о которых говорилось выше, позволили остановить губительное воздействие на озоновый слой и создать усло- * S3 ЕМ: 110/2000 Dobson Units Dork Gray < 100, Red > 500 DU GSFC/S16 вия для восстановления «дофреоново- го» уровня. Темпы восстановления (при соблюдении всех поправок к Монреальскому протоколу) зависят от накопленных в атмосфере разрушающих озон соединений и их атмосферных времен жизни, которые составляют десятки и даже сотни лет. Расчеты показывают, что процесс восстановления будет происходить в течение XXI столетия, причем к его середине уровень восстановления может составить 80- 90%. В принципе можно считать, что проблема озонового слоя XX столетия решена — его восстановление уже началось. Но теперь есть другие опасения: в XXI веке из-за роста парникового эффекта восстановленный озоновый слой может стать толще, чем он был до начала своего истощения. Предварительные оценки показывают, что при бесконтрольном выбросе в атмосферу таких парниковых газов, как С02, метан, закись азота и др., которые нагревают тропосферу и охлаждают стратосферу, это вполне вероятное событие. В этом случае уровень УФ-излучения по сравнению с привычной нормой уменьшится, что грозит появлением ультрафиолетового голодания и другими экологическими неприятностями, которые еще предстоит изучить. Увы, озоновый слой — это такое явление природы, за которым нужен глаз да глаз. К счастью, мы имеем возможность постоянно за ним следить. Если у вас есть доступ в Интернет, на сайте NASA http:// jwocky.gsfc.nasa.gov/ozone/ today.html вы найдете ежедневную информацию по этому вопросу, включая и архивные данные (рис.9). Например, 18 апреля 2000 года над Россией зафиксировано нормальное содержание озона C75-400 единиц Добсона). Так что с озоном у нас пока все в порядке и можно жить дальше и читать журнал «Химия и жизнь». 15
Квантовый мираж Н. C.Manoharan et ah, «Nature», 2000, v.403, p.51 В 1825 г. братья Вебер (Германия) провели красивый опыт: в блюдо эллиптической формы налили ртуть, а затем начали ее капать с определенной частотой в один из фокусов эллипса. Образовавшиеся на поверхности волны отражались от стенок и формировали интерференционную картину, при этом становился четко виден второй фокус — ведь эллипс обладает тем свойством, что лучи, выпушенные в любую сторону из одного фокуса, приходят в другой. Нечто похожее, но уже на квантовом уровне теперь удалось сделать физикам из Исследовательского центра фирмы IBM в Сан-Хосе (Калифорния). Сканирующим туннельным микроскопом (СТМ) они нанесли на медную поверхность цепочку атомов кобальта, которые образовали эллипс размером в несколько нанометров, то есть построили «забор» из атомов и получили так называемый «квантовый загон». (Известно, что СТМ позволяет передвигать и располагать в нужных местах одиночные атомы; так, еще в 90-м году специалисты IBM выложили из 35 атомов название своей фирмы — см. статью «Атомы на поводу» в «Химии и жизни», 1992, №11.) Еще один атом кобальта поместили в один из фокусов эллипса и стали с иглы СТМ бомбардировать электронами этот дополнительный атом. Важно, что атом Со обладает собственным магнитным моментом, поэтому вблизи него спины свободных электронов меди ориентируются (конечно, при низких температурах) так, чтобы нейтрализовать его магнитный момент, и в данном месте возникает упорядоченное электронное облако, сильнее рассеивающее проводящие электроны. Это известный эффект Кондо — в честь открывшего его в 1964 г. японского физика. Так вот, увеличение сопротивления, хотя и слабее выраженное, одновременно наблюдали и в удаленном от иглы СТМ месте, а именно в другом фокусе эллипса. Значит, отраженные от «забора» электронные волны создают там второе упорядоченное облако электронов. Все это напоминает возникновение оптического миража в пустыне, поэтому эффект назвали «квантовым миражом». Новая роль для кремния J.Abrahamson, J. Dinniss, «Nature», 2000, v.403, р.619 Несмотря на многолетние усилия, загадку шаровой молнии до сих пор окончательно не разгадали. Большой вклад в изучение этого редкого явления внес наш покойный исследователь И.П.Стаханов. После того как в 1975 г. Стаханов и С.ЛЛопатников через журнал «Наука и жизнь» обратились к очевидцам феномена с просьбой ответить на ряд вопросов, в редакцию пришло около полутора тысяч заполненных анкет. В результате им удалось составить обобщенный «портрет» шаровой молнии — узнать ее средний размер, время жизни, светимость, характер движения и исчезновения. Предложено несколько теоретических моделей явления, которые отличаются прежде всего типом источника энергии. Большинство авторов считают, что он химической природы. Например, при ударе обычной молнии в землю могут, видимо, возникать аэрозоли в виде фрактальных агрегатов, то есть из нитей субмикронной толщины формируется ажурный каркас шара (для устойчивого парения 99,9% его объема должно быть занято воздухом). Поскольку идет окисление нитей — горение, то шар светится и выделяет тепло. Теперь два новозеландца выдвинули новую идею о конкретном составе таких конструкций. Они полагают, что при попадании молнии в песчаную почву, в которой соотношение C:Si02 равно 1:2, температура достигает 3000 К; этого достаточно для образования чистого кремния (примерно так получают кремний из песка для нужд микроэлектроники). Быстрое охлаждение приводит к возникновению кремниевых частиц нанометровых размеров, которые склеиваются в нити. Авторы гипотезы попытались ее экспериментально подтвердить: после мощных электрических разрядов в соответствующие образцы почвы образовывались наночастицы кремния, которые наблюдали в электронный микроскоп, но свечения не было. Тем не менее их модель правильно предсказывает многие характеристики шаровой молнии. Кремний — один из самых распространенных на Земле элементов, «звезда» микроэлектроники. Теперь возможен новый поворот в его научной «карьере», но сначала нужно получить кремниевую молнию в лаборатории. Метан: гори, гори ясно AJ.Zarur, J.Y.Ying, «Nature», 2000, v. 403, p. 65 Метан — основная составляющая природного газа. Одно из преимуществ этого вида топлива перед углем и не- ч
фтью заключается в том, что в составе метана отношение водорода к углероду выше, чем у других углеводородов, а значит, при его сжигании будет образовываться меньше парниковых газов. Но для его устойчивого горения требуется температура свыше 1300°С, а в этих условиях возникают оксиды азота, вызывающие кислые дожди и смог. Разумеется, использование катализаторов позволяет снизить эту температуру — вспомним, что еще в 1817 г. (до того как термин «катализ» был введен Й.Бер- целиусом) Г.Дэви и молодой М.Фарадей изучали способность платины производить тепло, помещая ее в смесь рудничного газа и воздуха. Сегодня в распоряжении химиков есть катализаторы, которые выдерживают более 4000 часов и обеспечивают очень низкий выброс оксидов азота, монооксида углерода и несгоревших углеводородов. И все же их устойчивость недостаточна для широкого внедрения. Так, частицы из благородных металлов (платины или палладия) начинают спекаться в более крупные гранулы, а из оксидов других металлов, например перовскитов или алюминатов, трудно приготовить мелкодисперсную пудру. Все же в Массачусетсском технологическом институте нашли путь к решению проблемы. Там получили порошок из гексаалюмината, который и сам обладает каталитической активностью, и использовали его как термостойкую матрицу, на которой рассеяли и закрепили частицы нанометровых размеров из оксида церия (Се02) — они более эффективны в катализе, но подвержены спеканию. Оказалось, что такой композитный материал устойчиво поддерживает горение метана при весьма низкой температуре в 400°С, то есть отвечает требованиям экологии. Конечно, чтобы довести метод до промышленного внедрения, предстоит еще много работы, но подход, по общему мнению, перспективный. Пришла пора ядерной поры M.P.RoutetaL, «J,Cell BioL», 2000, v.148, p. 635 Ядра клеток высших (эукари- отических) организмов окружены двойным слоем мембраны, образующим ядерную оболочку. В ней имеются поры — сложные белковые комплексы, которые избирательно пропускают молекулы в обоих направлениях, а значит, в большой степени влияют на клеточный метаболизм и считывание генов. Такой комплекс в 20 раз массивнее рибосомы, тем удивительнее, что американским биохимикам и цитологам с помощью комбинации различных методов удалось раскрыть его строение. Правда, оно оказалось довольно регулярным, то есть относительно простым. Как выяснили, пора дрожжей содержит всего около 30 различных белков, из которых строится базовый блок, а из 16 таких блоков составлен весь комплекс (он имеет ось симметрии восьмого порядка). И с внешней, и с внутренней стороны к нему прикреплены дополнительные нитеобразные структуры, на которых расположены сотни мест для связывания транспортных белков, осуществляющих перенос тех или иных макромолекул через оболочку (даже против градиента их концентрации). Ранее полагали, что в этом процессе участвуют, используя энергию ГТФ, сократительные белки типа миозина. Теперь стала вырисовываться другая картина: множество точек связывания обеспечивают более высокую локальную концентрацию «челноков с грузом» около канала, и те просто диффундируют через него (а те белки, которым «не забронированы» места связывания, лишены этой возможности). Прорыв в понимании строения ядерной поры служит признаком того, что и другие сложнейшие внутриклеточные структуры вскоре будут «расколоты». Как сказал лауреат Нобелевской премии прошлого года Г.Блобель, «клеточные биологи могут теперь пожинать плоды постгеномной эры». Кстати, французские исследователи обнаружили, что теломеры хромосом — их концевые участки, играющие роль счетчиков клеточных делений, расположены вблизи ядерной оболочки и связаны с белками ядерной поры (V.Galy et aL, «Nature», 2000, v.403, p. 108). Теперь предстоит выяснить биологический смысл этого факта. Белок против рака Н. Тапака et aL, «Nature», 2000, v. 404, p. 42 Известно, что белок р53 препятствует образованию злокачественной опухоли; так, мутации, то есть повреждения, этого белка обнаруживают у 80% раковых больных. А поскольку ранее выяснили, что р53 включает транскрипцию генов, ответственных за апоптоз, то полагали, что его функция — побуждать переродившиеся (с измененной ДНК) клетки к совершению «харакири» (см. «Новости науки» в № 2 за этот год). Кроме того, в некоторых случаях он действует более мягко — не убивает дефектную клетку, а лишь препятствует ее делению. Теперь японские онкологи доказали, что этот белок защищает организм не только «репрессивными» мерами, но и конструктивно — участвует в ликвидации повреждений ДНК. Они обнаружили ген, регулируемый все тем же р53, который кодирует субъединицу фермента рибонуклеотид ре- дуктазы, осуществляющего репарацию ДНК. Значит, вновь подтверждено, что р53 — ключевая фигура в противоопухолевой защите (недаром журнал «Science» еще в 1993 г. назвал его «молекулой года»). Дальнейшее изучение этого белка наверняка приведет к новым методам лечения и профилактики рака. Кстати, американские и немецкие биохимики обнаружили, что в некоторых типах клеток более 30% всех синтезируемых ими белков оказываются дефектными, причем ошибки в их строении возникают в процессе трансляции — такова плата за высокую скорость синтеза на рибосоме. Эти бракованные белки распознаются (в клетке есть свой «ОТК»), и к ним пришивается специальная метка. После чего они доставляются к протеасоме, где происходит их расщепление (U.Schubert et aL, «Nature», 2000, v.404, p. 770; E.Beits etal.,774). Еще о белках. В Корнелле методом рентгеноструктур- ного анализа расшифровали строение белка-рецептора феромона, расположенного в антенне самца тутового шелкопряда. Этот белок связывает феромон бомби- кол и доставляет его к рецепторам нервной клетки. Оказалось, что четыре альфа-спирали белка образуют замкнутую оболочку гидрофобной полости, куда и проникает молекула феромона; такая капсула позволяет транспортировать гидрофобный феромон через водную среду, а также предохраняет его от расщепления ферментами (C.Clardy etaL, «Chem.Biol.», 2000, v. 7, p. 143). Подготовил Л.Верховский
Магний — самородный как Доктор геолого-минералогических наук М.И.Новгородова Металлы без металлурга Людям известно чуть больше 4000 видов минералов. Какой минерал образуется, зависит от давления, температуры и состава среды. Минерал может иметь и очень сложный состав, и предельно простой. Например, минералами являются некоторые элементы: металлы — Аи, Ад, Си, и неметаллы — S, С. Металлы и серу, когда их находят в природе, называют самородными. Когда-то самородные металлы сыграли немалую роль в жизни человека. Настолько, что их именами назвали культурные эпохи — золотой век, железный, серебряный... Люди давно научились извлекать чистые металлы из природных руд, но первые металлические изделия были сделаны из самородков, найденных в речных отложениях — россыпях. Россыпи золота используют для добычи металла и поныне, о других же остались сведения лишь в исторических памятниках. «Есть скалы медные, и песок медный, и даже речная галька медная», — писал Флавий Филострат о «Земле Ори- тов» на берегу Персидского залива, богатой россыпной медью. В горных породах самородных металлов мало. Их крупные скопления встречаются редко, и если бы они были заметны с поверхности, то их отработали бы еще в древности. Двадцать лет тому назад считали, что в природе встречаются самородные золото, платина, иногда — серебро, медь и железо. Редкие сведения о нахождении самородного цинка, свинца и других металлов достоверными не считали. Действительно, при тех давлениях кислорода и температурах, которые были в эпоху образования минералов в земной коре, все 18 металлы, кроме благородных, должны были окислиться (или соединиться с серой, галогенами и другими окислителями). Именно поэтому земная кора на 99% состоит из силикатов и алюмосиликатов Мд, Са, Fe, Na и К, а рудные залежи состоят из сульфидов, оксидов, фосфатов, карбонатов и т.д. Не может быть! Именно так специалисты встретили первые публикации 70-80-х годов о находках самородных алюминия и кремния. Лишь после многократных проверок независимыми, в том числе международными, экспертами было признано природное происхождение образцов. Сейчас почти все химические элементы обнаружены в природе в виде самородных металлов, интерметаллических соединений, некоторые — в виде карбидов, силицидов, фосфидов и в других не- окисленных формах. Но одна из самых интересных историй — это история с самородным магнием, по по- Пластинки самородного алюминия (темное), наросшие на кварц (белое). Длина образца — 16 мм. Южный Урал
воду природного происхождения которого до сих пор можно услышать великую реплику «не может быть». История первой находки самородного магния подтверждает пользу научно-популярных лекций. Десять лет тому назад на собрании любителей камня при Московском обществе испытателей природы мне пришлось рассказывать о самородных металлах — красоте их форм, местах находок, открытиях последних лет. Через год один из Самородный магний в срастании с бруситом —Mg(OHJ . Поле фотографии — 0,1 мм. Южный Гиссар, Таджикистан слушателей, А.В.Анисков, нашел в береговых отложениях реки Чоны (южная часть Вилюйского водохранилища, Восточная Сибирь) камень, который он счел самородным алюминием. Из чего он состоял Образец представлял собой обломок размером 6x4x3 см, серого цвета, ограниченный с двух сторон почти параллельными плоскостями. Подобная форма обычна для фрагментов минеральных прожилков — минералов, заполняющих трещину в другой породе. Но такая форма могла быть и у какой-то технической детали. Первые же исследования показали, что мы имеем дело с металлическим ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА магнием. Чтобы доказать природное происхождение такого образца, надо найти в нем включения и срастания с минералами, чье природное происхождение не вызывает сомнений. Еще один важный признак — состав примесей в самородном металле, который должен отличаться от легирующих добавок в технических аналогах. Но доказательством природного происхождения все же является точное знание о том, что минерал не отвалился от проезжающего автомобиля и не упал с неба (от развалившейся ракеты), а действительно был частью горной породы. Например, его обнаружили в обнажении горной породы, выковыряли из обрыва и т.п. В составе исследуемого образца магния примесей было немного: десятые доли процента Si, Al, Fe, Ca, сотые — Zn, Ca, Sn, тысячные — РЬ, Mo, Ag, Bi, W. Любые технические детали на основе магния всегда содержат алюминий, и его должно быть намного больше. После травления образца под микроскопом стала видна тонкая волокнистая структура металла. Волокна длиной 1—1,5 мм и толщиной 0,1—0,2 мм были собраны в слабо расходящиеся пучки, перпендикулярные к ограничивающим образец плоскостям. Вряд ли подобное строение могло быть у технического изделия. И наконец, образец оказался неоднороден. На изломах он был покрыт беловатым налетом, состоящим из мельчайших чешуек брусита Мд(ОНJ, а на плоскостях, ограничивающих образец, кроме брусита обнаружили графит. Внутри образца нашли включения — зерна магнезиальных алюмосиликатов: железистого оливина (Mg,FeJSi04, монтичеллита CaMgSi04, флогопита KMg3Si3AIO10(F,OHJ. Эти магнезиальные алюмосиликаты не могли образоваться в результате технологического процесса. Но этим дело не кончилось. В образце нашли прожилки толщиной 10— 50 микрон, с изъеденными коррозией границами из брусита Мд(ОНJ. Центральная часть жилок состояла из кварца, хлорита, железистого сфалерита ZnS, халькопирита CuFeS2, пирита FeS2, арсенопирита FeAsS2, шеелита CaW04, гюбнерита (Fe,Mn)W04, касситерита Sn02. Естественная природа подобных минеральных прожилок очевидна. Они возникают, если процессы минералообразования продолжаются уже после кристаллизации металлического магния. Последние скептики сдались, когда удалось обнаружить чешуйки самородного магния в образце из Южного Гиссара — в породе, вынесенной потоком лавы с большой глубины. На сей раз природный источник был абсолютно достоверен. Кстати, в этом случае самородный магний нашли одновременно с графитом и другими самородными металлами — Al, Fe, Ag. Технология природы При нагреве образца до 700СС из него выделялся в основном водород. А углерод графитовых включений имел облегченный (-32%о) изотопный состав, что свойственно углероду, который образуется из угле родео держащих газов. Соответствующая реакция при избытке водорода выглядит так: С02 + СО + Н2 -> 2Ств + СН4 + 4Н20 G00-1300вС, 3 кбар). Значит, определяющим для образования самородного магния был поток восстановительных газов по глубинным разломам, которые действительно есть на участках, где был обнаружен самородный магний. В Якутии глубинные разломы являются каналами поступления водорода и метана в атмосферу. Реальный состав газов в такой ситуации будет сложнее за счет присутствия летучих галогенидов металлов и разнообразных углеводородов. Последнее связано с протекающим в во- дородно-метановой среде при средних температурах и давлениях процессом поликонденсации легких углеводородов. При этом образуется сильный восстановитель — атомарный водород. Летучие галоген иды металлов в во- дородно-углеводородной среде вступают в цепь химических превращений, результатом которых является, в частности, образование металла: "г soo-600'c , ,/ MeCI + С Н -> Me + MeCH CI + С + С Н xnm nmx rim Вот так идет в земной коре процесс, в который еще десять лет назад минералоги не верили, — образование самородного магния. 19
Экономи т^ь Л.Намер Щ едакция продолжает публикацию выдержек из книги ■ Э.Вайцзеккера, Э.Б. и Л.Х.Ловинс «Фактор четыре» — очередного доклада «Римского клуба», международной неправительственной организации, занимающейся анализом глобальных проблем и перспектив человечества. На сей раз мы предлагаем вниманию читателей примеры экономии материалов. Вот что пишет в предисловии к книге ее редактор, академик Г.А. Месяц. «Мы много рассуждали в свое время об энергосберегающей политике, квинтэссенцией которой можно считать известную надпись на стенах наших учреждений: «Уходя, гасите свет!» Так что продуктивное использование ресурсов — не такая уж новость. Новостью является то, как много существует нереализованных возможностей. Авторы приводят десятки примеров — от гиперавтомобилей до видеоконференций, от новых подходов в сельском хозяйстве до экономичных моделей холодильников. При этом они не только дают рекомендации, порой достаточно простые, но и реализуют многие из них на практике, в чем я имел возможность убедиться. Книга изобилует практическими примерами технологий, позволяющих более эффективно использовать мировые ресурсы. Она может стать справочным руководством для тех, кто хочет понять, как поставить технологию на службу устойчивому развитию и охране окружающей среды. К сожалению, в нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с десятками контрпримеров — от подтекающих кранов, через которые утекают целые моря драгоценной чистой воды, до теплотрасс в крупных городах, которые перекладывают каждые три-четыре года, а теплоизоляция их такова, что зимой снег над ними тает. Один из основных барьеров на пути более эффективного использования ресурсов — противоречия между развитыми и развивающимися странами. Для последних экономия ресурсов и бережное отношение к природе часто отступают на второй план перед сиюминутными задачами борьбы с бедностью». Экономической и политической стороны этого вопроса мы касаться не будем. Сначала разберемся в существе дела. Кроме того, политическая сторона очевидна — странам с развитой наукой и технологией экономия энергии и материалов выгодна, а странам развивающимся, нефтедобывающим, поставщикам сырья — наоборот. Но человечество движется в сторону развития науки и технологии, в сторону экономии энергии и материалов. Иначе нам всем, и развитым, и развивающимся, конец. Поэтому публикация этой книги — радостное событие. Особенно если учесть, что еще не так давно подобные книги (например, великолепная книга Рассела Акоффа «Искусство решения проблем») публиковались с грифом и в продажу не поступали. 20
ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА Орошение по трубе Как известно, более двух третей поверхности Земли покрыто не землей, а водой. Воды на Земле много — для того чтобы ее выпить, людям потребовалось бы 10 миллионов лет, но воды человечеству не хватает. Поэтому первая группа примеров — экономия воды. В сельском хозяйстве, в промышленности, в быту. Начнем с вещи вроде бы известной — с капельного орошения. «Когда Говард Вюрц в 1980 г. начал переходить с полива по бороздам и по поверхности на подпочвенное капельное орошение, он повысил эффективность использования воды на поле примерно с 60% до 95% или более, то есть в 1,6 раза. Линии капельного орошения, закопанные на глубину 20—25 см, доставляют небольшое количество воды, но прямо к корням растения. Поверхность почвы остается сухой — это уменьшает испарение. Корневая зона никогда не смачивается до насыщения — это уменьшает просачивание воды в глубину». Экономия воды важна, но не менее важны другие выгоды. Оказалось, что можно сократить число операций по обработке почвы, заменив вспашку и обработку бороной неглубокой обработкой поверхности. При этом потребление энергии на возделывание почвы уменьшается в два раза. Упрощение обработки ускорило севооборот — в отдельные годы удавалось снимать по два урожая. Поскольку сократились потери воды, в земле стало больше оставаться гербицидов и удобрений. Расход гербицидов сократился на 50%, азотных удобрений на 25 — 50%. Кроме того, на 50% уменьшил- 21
ся расход энергии на перекачку воды. Наконец, в результате равномерной подачи воды, вместе с которой поступали инсектициды, урожайность возросла на 15—50%. На этом примере хорошо виден эффект, который авторы книги назвали «синергизм», — одна экономия влечет за собой другую. Поэтому если с умом заниматься энерго- и ресурсосбережением, то эффект превышает ожидания. Вода на заводе Пока «безбумажные технологии» не победили во всемирном масштабе, люди продолжают читать книги и журналы. А производство бумаги — весьма прожорливый потребитель воды. В начале XX века на каждый килограмм бумажной продукции уходила тонна воды. К концу века это соотношение уменьшилось в 15 раз — 64 кг воды на 1 кг бумаги и картона. Но и 64 кг тратить жалко. В Германии удалось снизить этот расход до 20 — 30 кг. А некоторые производители добились, кажется, невозможного. На одной бумажной фабрике уменьшили потребление воды до 1,5 кг на 1 кг производимой бумаги и совсем исключили из производства сточные воды. Куда же деваются эти 1,5 кг? Вся вода, участвующая в технологическом процессе, собирается и фильтруется для повторного использования. К ней добавляют лишь то количество воды, которое войдет в состав бумаги, и еще немного для компенсации испарения в процессе производства. Следующим шагом на пути к совершенству будет, наверное, полностью герметичный завод. Нечто подобное описал Ст.Лем в романе «Эдем». Уходя, закройте кран Что касается экономии воды в быту, то насчет подтекающих кранов и бачков мы все знаем. Но вот два необычных решения. «В 1980 г. один американский изобретатель выпустил на рынок душ, в котором струя воды с расходом 2 литра в минуту интенсивно разгоняется потоком теплого воздуха. В конструкции использовались элементы капельного душа для подводных лодок. Потребляя в 4—5 раз меньше воды, чем эффективная душевая головка, или в 8—15 раз меньше, чем обычный душ выпуска 1992 года, этот расходует для работы вентилятора только 1—2% энергии, сберегаемой благодаря уменьшению нагреваемого количества воды: 0,43 кВт по сравнению с 20—75 кВт». Обратите внимание — опять синергизм: важна не только экономия воды, много энергии экономится и при нагреве этой воды. Что касается дополнительных затрат на оборудование, то они компенсировались снижением расходов на монтаж, поскольку горячая вода подается по очень маленькой гибкой трубке, для установки которой не нужен сантехник. Вдобавок трубка настолько тонка, что не требует теплоизоляции. Эффективное потребление воды можно сочетать с использованием альтернативных источников. Как известно, время от времени бывает дождь. Использование дождевой воды для всего оборудования могло бы сократить коммунальное водоснабжение на 90% и сэкономить мыло (дождевая вода мягкая, мыла расходуется меньше). На Гавайях, на Карибских островах, в Австралии и Техасе люди часто используют дождевую воду. В Токио многие новые здания оборудованы системами сбора дождевой воды, которые поставляют воду для туалетов и других технических нужд. А вот в Германии сбор и применение дождевой воды уменьшает нагрузку на системы ливневого стока. Но в погоне за техническим прогрессом не следует забывать о простых, естественных, «природных» решениях. Обратимся вместе с авторами книги к сельскому хозяйству. Назад, к природе Традиционная обработка почвы вызывает эрозию и наносит большой экологический ущерб. Но мы к нему привыкли. «Некий американский фермер, недавно приехавший на великие равнины Среднего Запада, погонял упряжку лошадей, вспахивая девственную прерию. Неподалеку стоял индеец и пристально смотрел на отвальный плуг, врезавшийся в густой ковер степной травы и переворачивавший его. Через какое-то время фермер остановился и спросил индейца: «Ну, что скажешь?» Индеец ответил: «Не та сторона наверху». И до сих пор наверху не та сторона. За несколько тысяч лет люди превратили пространства с разнообразным растительным миром в участки для выращивания монокультур. Между тем при выращивании многолетних культур сокращается обработка почвы, появляются разнообразная почвенная флора, фауна и микроорганизмы, естественные процессы гниения органических веществ начинают поддерживать плодородие. Когда несколько растений растут вместе, они могут заботиться друг о друге — одно поставляет азот, другое выделяет защитные гербициды, третье охраняет от нашествия насекомых. Поликультура менее привлекательна для паразитов, которые доставляют много неприятностей монокультурным зерновым системам. Считается, что многолетние растения не дают высоких урожаев. Это мнение ошибочно. Некоторые сорта обычных степных трав дают большие урожаи, чем генетически уязвимые и требующие больших затрат зерновые. Восточный трипсакум, мелантум ил- линойский, сибирская дикая рожь — все они при относительно малых усилиях дают морозоустойчивые и высокоурожайные культуры, из них можно приготовить вкусный хлеб. При таком подходе поля станут похожи на прерии. Злаковые растения многих видов будут расти без обработки земли, без пестицидов, без эрозии почвы. Когда они созреют, урожай будет собран либо зерноуборочным комбайном, либо — если нам нужно не зерно, а мясо — местными копытными животными, такими, как бизон или антилопа. Сельское хозяйство по вертикали Разумеется, идеи подражания природе можно реализовать, только если есть большие посевные площади. Если их нет, имеется противоположное решение. В странах Азии уже тысячи лет применяются интенсивные технологии. Несколько систем устанавливают друг на друга штабелем по 22
вертикали: например, кролики, отходы жизнедеятельности которых попадают в пруд, где разводится рыба, или в водоем, где плавают утки, и удобряют его; в свою очередь водоем соединяют с рисовыми чеками и овощными грядками, отходами от которых питаются, естественно, кролики. В других схемах используют две рисовые чеки, которые поочередно затопляют и осушают. Рис чередуется с рыбой, моллюсками и утками — в поле и на столе. Нечто подобное любили описывать фантасты, когда речь заходила о внеземных поселениях, космических станциях и т.п. Строим из дерева Биоинтенсивные методы успешно применяют в местном, маломасштабном производстве продуктов питания. При этом уменьшаются расходы на транспорт, экономятся энергия, топливо и т.д. Но возвращение к традиции может оказаться эффективным не только в сельском хозяйстве, но и, как это ни странно, в строительстве. Вот что пишут американские исследователи, занимающиеся экономией материалов, о применении дерева. «Древесина — это удивительный строительный материал, легкий, привлекательный и естественный. При должном отборе, обработке и уходе он более надежен и долговечен, чем бетон. На его производство идет менее одной четверти энергии, необходимой для производства бетона. Лес пригоден для решения практически любых задач, поскольку его можно восстановить, непрерывно выращивать и рубить». Разумеется, совершенно не обязательно строить именно из бревен и досок. Техника существует не зря, и задача человека не в том, чтобы выбрать что-то одно — искусственное или естественное, а в том, чтобы оптимально сочетать то и другое. Вместо мягкой древесины хвойных пород надо использовать продукт, полученный прессованием с нагревом из низкосортной древесины низкой плотности, например осины или тополя. Получается плотная заготовка... из прочного, однородного, без сучков и других дефектов материала. Если проложить между слоями древесины углеродное или полиамидное волокно, можно увеличить прочность или уменьшить расход древесины и сделать материал более легким. tyjiCLe :<? f<H++tt>J UAjjkctijisb, ^ОрниррОЧ^ &1МЧС4М В технике применяются сотовые структуры (в частности, из углерода), из которых можно создать материал с оптимальным соотношением прочности и жесткости. Так вот, из дерева тоже можно делать сотовые структуры. Два взрослых человека, не имеющие специальной подготовки, могут соорудить из этого материала конструкцию размером с коттедж за 20 минут. Материал огнестоек, а если добавить пеноматериал, то станет хорошим теплоизолятором». Сели и поехали — экономить Лучший пример для иллюстрации эффекта синергизма — автомобиль. Роль автомобиля в современном обществе колоссальна. Авторы книги пишут: «В США автомобильная промышленность и прямо или косвенно связанные с ней отрасли составляют одну десятую по числу занятых и по уровню потребительских расходов и приносят одну седьмую валового национального продукта. Они потребляют 70% свинца, 60% резины, ковровых покрытий и ковкого чугуна, 40% инструментов и платины, 34% железа, 20% алюминия, цинка, стекла и полупроводников, 14% стали и 10% меди. Ездить на автомобиле означает больше, чем перемещать свое тело. Вы также перемещаете автомобиль массой в тонну. Кроме того, большие материальные потоки движутся только для его изготовления. В процессах добычи, очистки и транспортировки металла, производства пластмассы и стекла, а также сборки машины перемещается более 1500 тонн различных материалов». Так что автомобиль — более чем достойная цель специалистов по экономии материалов. Разумеется, можно усовершенствовать отдельные детали и узлы автомобиля. А что произойдет, если сконструировать автомобиль заново, использовав сразу несколько новых решений? Получится то, что на Западе назвали гиперавтомобиль. Вместо металлов в нем будут применены углеродные композиты. Вместо обычного привода в нем будет использован гибридный — из двигателя на бензине (или на газе), электрогенератора, буферной батареи, системы управления и электродвигателя. Вес машины при этом уменьшится в 3 раза, а расход горючего до одного - двух литров на 100 км. В таком автомобиле будет сокращено или сведено к нулю использование моторного масла с его бензолом и примесями тяжелых металлов, топливно-масляных присадок, антифриза, антикоррозионных добавок, тормозной жидкости, жидкости для гидроусилителя, смазочных материалов. Исчезнет больше половины регулярно заменяемых узлов — или они будут служить столько же, сколько автомобиль. В гиперавтомобиле не будет приводных ремней, шлангов, стартерных батарей, сцепления, части лампочек, тормозных колодок, воздушных и масляных фильтров, свечей зажигания. И это только часть перечня... Любая область человеческой деятельности инерционна. Каким бы ни было замечательным новое решение, быстро внедрить его невозможно. Шутка ли — перестроить такую отрасль! Ведь каждый производитель этих многочисленных деталей, каждая фирма и каждый ее работник — все будут против. И будут вполне демократическими методами, с помощью рыночных механизмов препятствовать нововведениям. Ведь кроме инерции вещей есть еще инертность человеческого мышления. Утешает лишь то, что всем нам придется учиться и переучиваться — если мы хотим выжить. 23
Дантисты не устают напоминать, что зубная щетка и паста помогают сохранить зубы и десны здоровыми. Однако даже самого тщательного ухода за полостью рта может оказаться недостаточно, если не повезло с генами. Вот только с какими? Долгое время это было неясно. А совсем недавно доктор Дж.Тейлор и его коллеги из Университета Ньюкасла в Великобритании нашли два гена, которые имеют отношение к заболеваниям десен. Первый отвечает за обмен витамина D. Один из вариантов этого гена часто вызывает и болезни десен, и остеопороз — заболевание, которое приводит к хрупкости костей. Второй ген регулирует производство питокинов. Эти белки, вероятно, нужны организму для борьбы с бактериями в полости рта, ведь именно микроорганизмы атакуют десны и приводят в итоге к расшатыванию и выпадению зубов. Английские ученые взяли образцы крови у 70 пациентов из клиник Ньюкасла и Бирмингема, у которых рано развился периодонтит, и выяснили, что среди этих больных неудачные варианты упомянутых генов встречаются гораздо чаще, чем среди здоровых людей. Эти варианты широко распространены, и хотя они не обязательно ведут к болезни, но увеличивают риск ее возникновения (сайт «AlphaGalileo», 2000, 5 мая). Долгое время считалось, что 400 лет назад первые переселенцы в Новый Свет заразились гепатитом В от коренных жителей Америки — индейцев. Есть и другая версия, что им болели наши предки более 100 000 лет назад и болезнь унаследовали современные люди. Но обеим этим теориям противоречат новые научные данные о том, что гепатитом инфицированы многие обезьяны в Азии и Африке. Сначала ученые из Эдинбургского университета в Шотландии обнаружили вирус гепатита В у трех диких шимпанзе из Камеруна, а потом этот же штамм возбудителя был найден у шимпанзе из Лондонского зоопарка. Позже подобный вирус отыскали в крови орангутанов и гиббонов, обитающих в Африке и Азии. По мнению ученых, это доказывает, что обезьяны могут быть носителями вируса гепатита В и, более того, много тысячелетий назад человек впервые заразился этой болезнью именно от них. Шотландские ученые думают, что вирус гепатита В завелся в крови обезьян от 10 до 35 миллионов лет назад. Затем более 10 тысяч лет назад он передался от обезьян к человеку. Озадачивает то, что ни один из шести штаммов вируса, выделенных из человека, не отличается от другого более чем на 11%. А за время, прошедшее с момента первого заражения, он должен был измениться в гораздо большей степени («Journal of Virology», 2000, т.74, май, с.4253; «New Scientist», 2000.6 мая). Бывает, что залежатся апельсины, загниют и покроются зеленой плесенью. Для того чтобы уберечь плоды от порчи, фермеры Флориды обрабатывают их фунгицидами (имазалилом или тиабен- дазолом), а затем покрывают оболочкой из шеллака (смолы, выделяемой тропическими насекомыми). И то и другое ухудшает качество фруктов. Фунгициды убивают не только плесень, но и полезные бактерии, которые препятствуют гниению. А шеллак хотя и придает цитрусовым приятную «солнечную» окраску, тоже угнетает полезную микрофлору и не пропускает воздух, поэтому плоды теряют аромат. Р.Мак-Гир из лаборатории субтропических культур (Министерство сельского хозяйства США) предложил усовершенствовать защиту цитрусовых от плесени. В растворе шеллака нужно уменьшить содержание морфолина, спирта и аммония. Эти соединения добавляют, чтобы раствор стал менее вязким, однако они уничтожают полезные микроорганизмы. А фунгициды можно заменить эфиром сахарозы марки «Цитрошайн», разработанным компанией «Агрикоат индастриз» в Беркшире (Англия), и веществом под названием «Нэйче сил 2000», которое производит из целлюлозы корпорация «Экосайенс» в Орландо (Флорида, США). И то и другое помогает полезным бактериям расти на корке и вытеснять плесень. Их добавляют в шеллаковую оболочку, и после этого она хорошо пропускает воздух и сохраняет фруктовый запах (сайт «Alchemist», 2000, 17 марта).
Один из самых поразительных курьезов в мире растений — появление внутри цветка еще одного, а иногда и нескольких, которые растут один внутри другого наподобие «матрешки». Эта аномалия впервые была описана более двух тысяч лет назад. Когда-то такие растения называли «цветок-монстр», но теперь, когда цветочная индустрия оценила их привлекательность, принято говорить «двойной цветок». Размножают их черенками, поскольку у растений с таким генетическим дефектом нет пестиков и тычинок, а значит, и семян. В природе двойные цветы встречаются редко: для этого должны мутировать три гена. Что это за гены, после долгих лет работы определила группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Института Макса Планка в Кельне под руководством профессора М.Ф.Янофски. Обычный цветок состоит из четырех ярусов: чашелистиков, лепестков, тычинок и одного или многих пестиков. Когда во всех трех найденных учеными генах происходят мутации, лепестки, тычинки и пестик превращаются в чашелистики, а из центра начинает расти новый цветок, опять-таки состоящий из чашелистиков. Теоретически этот процесс может продолжаться до бесконечности. Гены, ответственные за появление цветочной аномалии, почти идентичны. В них удалось ввести искусственные мутации, затем объединить все три мутантных гена в одном растении арабидопсиса и получить у него двойной цветок (сайт Калифорнийского университета, Сан- Диего, 10 мая; «Nature», 2000, т.405, с.200). ЙЙЬ Астрономы еще не потеряли надежду обнаружить неизвестные планеты не только у далеких звезд, но и в нашей Солнечной системе. Правда, после того, как в 1930 г. американский астроном Клайд У. Томбо открыл Плутон, их поиски приостановились и продолжились только в последние годы. Может быть, добиться успеха помогут исследования облака Оорта, названного так в честь голландского астронома. Это сферическое скопление небесных тел разного размера, окружающее Солнечную систему далеко за орбитой Плутона. Именно оттуда прилетает немало комет, наблюдаемых с Земли. Д.Матезе и Д.Уитмайр из Университета штата Луизиана в Лафайетте (США) проанализировали орбиты почти 30 наиболее изученных небесных пришелиц из облака Оорта. На конференции Международного астрономического союза в сентябре прошлого года доклад ученых стал сенсацией. Они предположили, что во внешней части облака Оорта находится крупная, до сих пор неизвестная планета. Может быть, это даже коричневый карлик — огромное газовое тело, масса которого недостаточна, чтобы оно превратилось в звезду. Именно этот объект, по мнению докладчиков, своим тяготением забрасывает кометы в центральную область Солнечной системы. Доказательством служит то, что в одной из полос небесной сферы хвостатые звезды появляются в три раза чаще, чем при равномерном распределении, к тому же у них необычно сжатые орбиты. По расчетам выходит, что неизвестный объект находится в 25 тысяч раз дальше от Солнца, чем Земля, а его масса в 1,5 — 6 раз превышает массу Юпитера («Science», 1999, № 5439, с. 385). На дне океанов таится много сокровищ. В июне прошлого года к ним добавилось еще одно. Это не сундуки с драгоценностями, а подводная автоматическая обсерватория «NEMO» («New Millenium Obsevatory»). Американские и канадские ученые и инженеры установили ее на вершине подводного вулкана Аксиал («Осевой»). Вулкан числится среди активных, так что изучать его необычайно интересно. Он расположен в районе подводного хребта Хуан-де-Фука в 400 км от побережья штата Орегон. Здесь проходит крупный разлом земной коры на границе ее плит. Раньше на Аксиале уже установили приборы для изучения химизма воды и регистрации землетрясений. На этот раз ученые решили смонтировать бурильное оборудование и добыть образцы геологических пород, слагающих дно, чтобы изучить их в лабораторных условиях. А морские биологи хотят побольше узнать о специфическом сообществе организмов, обитающих на склонах вулкана. Жить глубоководным существам приходится в своеобразных условиях: при высокой температуре и давлении, вблизи выходов вулканических газов и других веществ («Science», 1999, № 5422, с. 1901). «S5? о сих пор СПИД остается неизлечимым за- элеванием. А нельзя пи создать эффективную вакцину от него? Возможно, что удастся. В последние годы выяснилось, что вирус иммунодефицита прикрепляется к рецепторам с обозначением CCR-5, находящимся на поверхности лимфоцитов. Если бы удалось блокировать эти белки, агрессор не смог бы связываться с ними и проникать в клетки. Самый простой способ сделать это — заставить организм вырабатывать антитела к CCR-5. Но воплотить эту идею в жизнь сложно: иммунная система производит антитела только к чужеродным белкам, a CCR-5 считает своим. Ученые из Национального института рака (США) придумали, как решить эту проблему. Оказалось, что, если любой «свой» белок прикрепить к какому-нибудь вирусу, организм его не узнает и иммунная система начнет вырабатывать против него антитела. В прошлом году ученые сделали вакцину, содержащую вирус папилломы человека со встроенными в него мышиными CCR-5 — белками. Когда ее вводили мышам, у них вырабатывались антитела к CCR-5 и вирус иммунодефицита не мог попасть в лимфоциты — места связывания с ними оказались занятыми. Сейчас аналогичные опыты проводят на макаках. Если они окажутся успешными, можно будет надеяться на создание вакцины для человека. Правда, остается открытым вопрос: не приведет ли полное выключение белка CCR-5 в организме к нежелательным для здоровья последствиям («New Scientist», 2000, 13 мая; PNAS, 2000, т.96, с. 2373). т*»1
зсдодойф рв конференции канвшавг4Ш>пфафей и HpfMXiiM tfteewu * мояе&Г:йОтить (оцеЯТвенфк ш wWco< V%re л *>*4
А сейчас взаимодействие химиков и медиков стало строиться на принципиально иной основе. Теперь все начинается с расшифровки структуры генов, кодирующих белки, ответственные за проявление тех или иных биологических функций. Потом эти бел- ки-«мишени» (targets) молекулярные биологи получают в чистом виде и создают специальные тестовые системы, позволяющие уже не in vivo, а микрометодами, in vitro, определять биологическую активность давно синтезированных и вновь получаемых веществ. Например, их способность подавлять активность ферментов, воздействовать на рецепторы, представляющие собой сложные молекулярные комплексы, а также управлять работой биологических мембран. О том, как быстро развивается это направление, свидетельствуют следующие цифры. В середине 80-х ведущие фармацевтические фирмы мира могли скринировать около 10 тысяч веществ в год в расчете на одну мишень. В начале 90-х фармацевтические фирмы научились скринировать по 10 тысяч соединений в месяц в расчете на одну мишень. Потом темп скрининга в расчете на одну мишень возрос до 10 тысяч в неделю, потом и до 10 тысяч в день. А теперь некоторые фирмы, с которыми мы тесно сотрудничаем, способны с помощью сложнейших роботизированных комплексов (каждый из них стоит миллионы долларов!) скринировать в день в расчете на одну мишень до 100 тысяч соединений. Но и этого мало: успехи геномики свидетельствуют о том, что в ближайшее десятилетие будет получено около 2000 новых мишеней и темп высокопроизводительного (high throughput) скрининга придется повышать и далее. Поэтому если ранее скрининг отставал от синтеза, то теперь ситуация изменилась: вдобавок к образцам сотен тысяч уже известных органических веществ, составляющих так называемые исторические библиотеки (libraries), понадобилось быстро получать миллионы новых соединений. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ Подобную задачу способно решить только особое направление в органической химии, позволяющее специальными приемами быстро синтезировать обширные коллекции веществ с похожей структурой, так называемые комбинаторные библиотеки (об этом «Химия и жизнь» писала в сентябрьском номере за прошлый год. —Авт.), использовать различные математические методы изучения зависимости «структура — свойство», а также компьютерный молекулярный дизайн. Процесс создания нового лекарства определяется, прежде всего, нашими знаниями о структуре мишени. Если о ней, как в недавнее время, вообще ничего не было известно, то приходилось наугад скринировать десятки 27
Президент корпорации ChemBridge Евгений Вайсберг делает доклад на конференции в Звенигороде V Штаб-квартира корпорации ChemBridge в Сан-Диего или сотни тысяч (а то и миллионы) веществ, находящихся в исторических и синтезируемых комбинаторных библиотеках. В результате, конечно, был шанс найти несколько веществ, обладающих нужной, хотя бы слабой и недостаточно специфичной биологической активностью. Это так называемые «хиты» (hit compounds), способность которых служить основой для дальнейшей работы определяется их структурой: например, вещество не должно быть химически очень агрессивным, содержать группировки атомов, способные намертво связываться с мишенью. Хит, прошедший через серию таких теоретических «фильтров», именуют уже «ведущим» соединением (lead compound), на основе которого химики могут изготовить серию его аналогов, используя метод комбинаторного (или, правильнее сказать, параллельного) синтеза. Суть этого метода заключается в том, что отдельные фрагменты молекул лидирующего вещества одновременно подвергают, скажем, десятку различных химических превращений, а потом десяток выделенных продуктов вводят в десяток новых реакций, быстро получив сто (а при желании и сто тысяч) различных веществ, образующих уже целенаправленные (focused) комбинаторные библиотеки. Метод такого синтеза похож на схему разветвленной цепной реакции, вроде атомного взрыва, и способен в минимальные сроки создавать большие, но уже осмысленные комбинаторные библиотеки. Потом, исследуя связь между структурой синтезируемых веществ и их биологической активностью, можно резко сузить круг поисков и в конце концов получить несколько «кандидатов» в лекарства (drug candidates), которые после дополнительной проверки (прежде всего на токсичность) направляются на клинические испытания. А один из таких кандидатов (по статистике — в среднем из дюжины) имеет шанс стать настоящим лекарством, допущенным к продаже. Весь этот процесс — от вещества до лекарства, — в котором участвуют тысячи людей разных специальностей, занимает от 5 до 15 лет и требует затрат от 400 до 600 миллионов долларов. Естественно, даже крупнейшие фармацевтические компании не способны обеспечить все элементы этой сложнейший технологии и поэтому вынуждены прибегать к помощи сравнительно небольших специализированных фирм — в частности, нашей корпорации. Это выгодно, поскольку удачное лекарство может приносить выпускающей его компании ежегодную прибыль, исчисляемую миллиардами долларов! Но слепой поиск — по крайней мере, в случае мишеней некоторых классов — уходит в прошлое. Еще лет пять назад компании, занимающиеся комбинаторным синтезом (а их сейчас насчитывается более трех десятков), были очень рады тому, что научились быстро синтезировать сотни тысяч новых веществ. Но потом они поняли, что следует идти другим путем. Ведь теоретически может существовать примерно 1070 органических веществ с молекулярным весом менее 750 (к ним как раз и относится подавляющее большинство лекарств); из них к настоящему времени получено и описано лишь около 2-Ю7 соединений. Желающие могут прикинуть — сколько миллиардов лет понадобится химикам, даже владеющим самыми совершенными методами комбинаторного синтеза, чтобы получить все еще неизвестные вещества, и сколько лет понадобится фармакологам, чтобы испытать их активность по отношению к тысячам мишеней даже с помощью самых скоростных методов скрининга... Конечно, идеальный вариант — когда полностью установлена химическая и пространственная структура мишени. Тогда методом молекулярного дизайна, с использованием трехмерной компьютерной графики, можно спроектировать «снаряд», способный точно поразить «цель», оборвав цепочку биохимических процессов, вызывающих то или иное заболевание. После 28
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ этого все становится только делом техники тонкого органического синтеза, которым в совершенстве владеют российские химики. Но пока мы располагаем в основном лишь информацией о главных особенностях структуры «молекул-мишеней» — взаимном пространственном расположении их группировок атомов, ответственных за связывание с «молекулой-снарядом», то есть с молекулой вещества, блокирующего нежелательный биохимический процесс. То есть структуры так называемого фармакофора, который можно уподобить многограннику, в вершинах которого находятся доноры и акцепторы водородных связей, ароматические и гидрофобные группы, кислотно-основные центры, а также атомы, несущие электрические заряды. А зная хотя бы примерно структуру фармакофора, можно быстро находить хиты, синтезировать и скрини- ровать не миллионы веществ, а всего лишь считанные сотни. Вот пример из нашей практики, демонстрирующий поразительную эффективность использования метода фармакофоров. Нам предложили найти вещество, избирательно взаимодействующее с одной из молекулярных мишеней, точная структура которой не была установлена, но было приблизительно известно взаимное расположение атомных группировок, ответственных за ее связывание с другими молекулами. С помощью трехмерного компьютерного моделирования мы построили виртуальную модель фармакофора, а затем наложили на эту модель виртуальные модели примерно 20 тысяч соединений из имевшейся у нас исторической библиотеки органических веществ. Результат оказался потрясающим: из 20 тысяч структур, а не миллиона мы отобрали и синтезировали всего две сотни, из которых хитами оказались 26 (!) соединений. И мы гордимся тем, что хотя работаем всего около семи лет, но с нашей помощью вскоре на мировом рынке появится от 5 до 10 новых лекарств. Это позволяет нам активно развиваться и обеспечивать интересной и хорошо оплачиваемой работой многих химиков-органиков — сотрудников различных российских институтов и вузов. А сейчас мы строим и в самом ближайшем будущем планируем открыть лаборатории в Сан-Диего, где помимо американских химиков могут получить работу и наиболее талантливые молодые ученые России. От редакции. Повторяем адреса сайтов в Интернете, посвященных проблемам комбинаторной химии: http://www.pharma.ethz.ch/qsar (The QSAR and Modelling Society), http://pub.acs.org/mdd (Modern Drug Discovery), http://www.nlm.nih.gov/databases/ medline.html (US National Library of Medicine), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez/ index.html (биопоследовательности), http://www.patents.ibm.com (патенты США с 1971 года), www. netsci .org ./Science/combichem (Netscience Center), www.combinatorial.com (Inofficial Combinatorial Chemistry Homepage). 29
а|рмакологи повторяют Кандидат биологических наук Н.В.Маркина чем различие между открытием и изобретени- .* ем? Их часто путают. Между тем открыть можно только то, что уже существует, например закон природы, остров в океане, новый биологический вид. Изобрести же можно только то, чего еще нет и, возможно, никогда не было. Закон природы не изобретешь, если ты не Господь Бог, но можно изобрести новую машину. Изобретения основываются на знаниях законов природы и общества, но и сами дают новые возможности для открытий. Так, с появлением микроскопа открыли мир микроорганизмов, достижения в электронике и электротехнике привели к важным открытиям в нейрофизиологии, в ядерной физике. О взаимоотношениях открытия и изобретения говорит исторический пример. Когда Александер Флеминг открыл антибиотики, это стало поистине новой страницей в медицине. Но открытие могло остаться незамеченным, если бы не изобретение пенициллина как лекарственного препарата. Когда американцы Хоуард Флори и Эрнст Чейн предложили использовать для производства пенициллина пищевые отходы, у врачей появилась возможность лечить инфекционные заболевания и гнойные раны. Флори и Чейна представили к Нобелевской премии, но они заявили, что откажутся от нее в том случае, если премию не получит Флеминг. В результате лауреатами стали и Флеминг, и американцы. Итак, мы изобретаем то, что прежде не существовало, и открываем изобретенное природой. Но всегда ли легко ответить на вопрос: что перед нами — изобретение или открытие? Как ни странно, нет. Ярчайший тому пример — создание новых лекарств Появлению лекарства в аптеке предшествует длительная работа химиков, фармакологов и медиков. Химики синтезируют новые соединения из той или иной группы химических веществ, которые в соответствии с их строением должны иметь определенные свойства. Фармакологи исследуют эти вещества в экспериментах на животных. Их цель — найти одно или несколько соединений, которые обладают нужной фармакологической активностью в наибольшей степени, отработать дозы веществ, проверить их на токсичность и побочные эффекты. На следующем этапе наиболее активный препарат допускают к клиническим испытаниям на больных и при этом выявляют все нюансы его действия на человеческий организм. И только после этого лекарство может быть запущено в производство. Когда мы принимаем таблетки, закапываем капли или нам делают укол, лекарственные вещества всасываются через слизистую оболочку или поступают в мышечную ткань, а затем в кровь, которая их разносит по всему организму. Но зто не значит, что любое вещество, введенное в кровь, свободно попадает в свою «мишень». Скажем, лекарствам, действующим на мозг, нужно прорваться через гема- то-энцефалический барьер — защитное образование, не пропускающее в мозг чужие молекулы. Этот барьер создается глиальными клетками, которые окружают нейроны, и клетками сосудов мозга. Достигая клеток, молекулы лекарства ведут себя по-разному. Одни непосредственно включаются в обменные процессы клеток, другие регулируют эти процессы, третьи влияют на клеточную мембрану, например препятствуя окислению мембранных липидов при патологических процессах, четвертые, как, например, противораковые препараты, убивают клетку-мишень. В нервной системе механизм действия лекарств чаще всего связан с нейромедиаторами — химическими передатчиками информации от клетки к клетке. С помощью нейромедиаторов нервные клетки «разговаривают» друг с другом. У нервной клетки, нейрона, имеется длинный отросток — аксон, по которому движется электрический импульс. Когда импульс достигнет нервного окончания, в месте контакта с другим нейроном — синапсе — из этого окончания выделяется ней- ромедиатор, который действует на мембрану следующего нейрона. Медиатор связывается со специфичес- природу кими белками на поверхности мембраны — рецепторами. Это ведет либо к возбуждению, либо к торможению нейрона: генерируется электрический сигнал или, наоборот, снижается проводимость. Наше настроение, ощущения, восприятие, память и другие психические процессы связаны с нейрохимической передачей информации от нейрона к нейрону. Многие болезни вызваны нарушениями этой передачи: эффект медиатора может быть слишком сильным или недостаточным. Таким образом, лекарства, которые могут усиливать или ослаблять действие нейромедиатора, влияют на работу нервной системы. Некоторые из этих лекарств специфически связываются с белками-рецепторами нейромедиаторов — и не только нейромедиаторов. В 70-х годах ученые открыли опи- атные рецепторы, с которыми связывается морфин и другие наркотики. Стал понятен механизм возникновения эйфории и наркотической зависимости. А затем нашли эндогенные вещества (то есть имеющиеся в самом организме), которые взаимодействовали с теми же рецепторами. Это эндогенные опиоиды — эндорфины и энкефалины — «гормоны удовольствия»: они выбрасываются в кровь при положительных эмоциях, при поглощении вкусной еды, при оргазме. Морфин очень давно известен человеку и как обезболивающее, и как наркотик. Люди научились его выделять из растений, затем синтезировать. И вдруг оказалось, что синтетический морфин имитирует эффекты эндогенных опиоидов. Следующая история касается других всем известных лекарств — транквилизаторов. Тогда же, в 70-х, началось производство бензодиазепи- новых транквилизаторов: это всем известные элениум (хлордиазепок- сид) и различные «азепамы»: диазе- пам (реланиум), тазепам, оксазепам, нозепам, феназепам, клоназепам. Ученые показали, что они действуют, связываясь с определенными рецепторами. (Кстати, эти рецепторы образуют комплекс с рецептором гамма- 30
о ш X
аминомасляной кислоты (ГАМК), о которой мы расскажем дальше.) А в начале 80-х одно из этих соединений, диазепам, врачи обнаружили в организме человека, который его вовсе не принимал. Как он там оказался? Через некоторое время уже другие исследователи нашли диазепам в тканях животных. Стало ясно, что он присутствует в организме. Ученые опять «повторили Господа Бога», изобрели то, что, оказывается, было у нас всегда. Что касается гамма-аминомасляной кислоты, то это один из тормозных нейромедиаторов. Действуя через синапс на мембрану нейрона, ГАМК не вызывает импульс, а препятствует его появлению. Торможение — такой же важный процесс в нервной системе, как и возбуждение. Недостаток торможения вызывает чрезмерную активацию нервных клеток, что сопровождается страхом, тревогой, эмоциональной неустойчивостью. Для лечения таких состояний ГАМК синтезировали и пытались использовать в качестве лекарства. Но молекулы ГАМК, как и других аминокислот, очень плохо переходят из крови в мозг. Поэтому химики и медики стремились получить что-то очень похожее на ГАМК, но не аминокислоту. Так была создана натриевая соль гамма- оксимасляной кислоты (ГОМК) — ок- сибутират натрия. Этот препарат прекрасно проникает в мозг и обладает уймой положительных качеств. С самого начала его использовали для общего наркоза — как аналог тормозного медиатора он, естественно, оказался анестетиком. К тому же он уменьшает токсическое действие других, более мощных анестетиков — в комбинации с оксибути- ратом можно значительно снизить их дозу. Как успокаивающее средство его дают даже детям в виде сиропов. А вскоре после создания этого замечательного лекарства в организме нашли эндогенный ГОМК — оказалось, это промежуточный продукт обмена веществ. Одна из функций ГОМК — ней- ромедиаторная. В середине 80-х нашли и его рецепторы. Получилось, что мы сперва изобрели вещество, а затем его же открыли. Теперь обратимся к самым загадочным психотропным веществам — ноо- тропам. Эти препараты положительно влияют на психику: улучшают память, приспосабливают организм к экстремальным условиям, улучшают работу нервной системы при переутомлении, снижают возрастные изменения. Классический пример — первый препарат этой группы, всем известный пирацетам (ноотропил), созданный в 60-х годах первоначально как «противоукачивающее» средство. Его автор — ученый румынского происхождения К.Джорджиа (он был аспирантом у ученика И.П.Павлова профессора Купалова и, таким образом, воспитывался на павловских идеях) заметил, что препарат не только предохраняет от укачивания, но и «просветляет сознание». Пирацетам был создан как один из аналогов ГАМК: ее структуру «завернули в кольцо», получив пирролидоновый цикл — основной компонент соединения. Он всем хорош, но для получения нужного эффекта его приходится применять в довольно большой дозе (сотни миллиграммов на килограмм). Чтобы усовершенствовать препарат, фармакологи приделывали к пирролидоно- вому кольцу разнообразные «хвосты», которые усиливали психотропные свойства и в то же время увеличивали побочные эффекты. Но в один прекрасный день ученые обратили внимание, что по химической структуре пирацетам напоминает содержащиеся в организме циклические аминокислоты про- лин и пироглютаминовую кислоту. Решили сделать не производное пирро- лидона, а производные этих аминокислот. Получили несколько соединений, которые действовали на память по-разному: одни ухудшали, а другие улучшали. Но все они проявляли активность в очень малых дозах (от десятых до тысячных долей миллиграмма). Эти вещества представляют собой дипептиды: пролин или пироглутаминовую кислоту, соединенные с другой аминокислотой. Пептиды в последнее время все чаще привлекают внимание исследователей. Они играют в организме очень важную и тонкую роль — регуляторов медиаторных систем, поэтому их называют нейромодуляторами. Из набора дипептидов на основе про- лина ученые выделили вещество под шифром ГВС-111 (этиловый эфир N- фенилацетил-1_-пролил-глицина). Его рабочее название «ноопепт». Эта работа была сделана в Институте фармакологии РАМН; химическую ее часть выполнила доктор химических наук Т.А.Гудашева, а фармакологическими исследованиями руководила доктор медицинских наук профессор Р.У.Островская. Приятно сознавать, что химики способны воспроизвести логику природы: синтезировать лекарственное вещество, а потом найти его же в организме человека. Бензодиазепины ГАМК H2N —(СН2K - Пирролидин ГОМК ОН НО —(СН2K — С^ ОН Оксибутират Na НО — (СН2K -С: "ONa Пирацетам NH I СНГС; =о "NH„ N I Н Пролин -СООН Производные пирацетама с «хвостами» П-24 <СН2J-С^ О NH„ 1 ^ СН~С^ "Ч^ П-28 с=о о NH I NH„ Пироглутаминовая кислота q ^\ M ё ■ Н СООН N I о=с ,С — NH-CH2-COOC2H5 о=с о— сн„ ГВС-111 \=/
ГВС-111 имитирует структуру пира- цетама, хотя сделан на основе пептида. Можно было ожидать, что он соединит в себе положительные свойства того и другого, не обладая их недостатками. Так и произошло. Подобно пирацетаму, ГВС-111 улучшает обучение и память, но в дозах, в тысячи раз меньших. В экспериментах на лабораторных крысах и мышах препарат помогает обучаться «тупицам», он восстанавливает память после того, как ее нарушали химическими или физическими воздействиями, помогает животным приспосабливаться к новой ситуации. Если беременных крыс приучать к алкоголю или держать в условиях гипоксии (при недостатке кислорода), они рождают потомство с нарушениями поведения. Лечение этих крысят «ноопептом» помогает им восстанавливать способность к обучению. Новый препарат не обладает ни стимулирующим, ни угнетающим действием на нервную систему. Поскольку он проникает через гемато-энце- фалический барьер, то действует при пероральном приеме (через рот), а это значит, что нет необходимости в уколах. В отличие от пептидов, ГВС- 111 химически устойчив. Но поскольку он близок к собственным веществам организма, то не проявляет токсичности даже при 10000-кратном превышении терапевтической дозы. Все эти преимущества открывают ему перспективу стать новым лекарством для лечения нарушений памяти. Авторы запатентовали изобретение в России и в США. Впереди — клинические испытания. К сказанному остается добавить, что один из метаболитов (продуктов химического превращения) ГВС-111 тоже был найден в организме. И снова мы возвращаемся к тому, с чего начали. Наиболее удачные лекарственные средства создаются тогда, когда они повторяют вещества самого организма. Изобретение человека превращается в открытие того, что создано природой. И лечение болезни происходит наиболее естественным путем: вместо того чтобы поглощать чуждую ему химию, организм получает поддержку в виде его собственных или близких к ним веществ. Ученые считают, что именно этот принцип должен быть положен в основу «лекарственного дизайна» в будущем. Автор благодарит за предоставленную информацию доктора биологических наук С.С.Трофимова. Мигреневый щнг В.В.Александрин анним апрельским утром 2000 года все информационные агентства облетело печальное известие: у японского премьер-министра К.Обути — инсульт. Казалось бы, этот диагноз — еще не приговор: у гениального композитора Альфреда Шнитке было несколько инсультов, а он продолжал сочинять свою необычную музыку. Однако уже на второй день после того, как глава государства Японии был госпитализирован, кабинет министров подал в отставку. Почему же дисциплинированные чиновники Страны восходящего солнца не стали дожидаться своего шефа с больничной койки? Дело в том, что, хотя реаниматологи еще поддерживали жизнь в организме Обути, самого Обути как личности уже не было: врачи констатировали смерть мозга. Перефразируя известное изречение Декарта, можно сказать: «Я не мыслю, следовательно, не существую». Триста лет назад Декарту и в голову не могло прийти, что тело способно жить после смерти мозга. Однако современная реанимация может перевести внезапно умершего в некое третье состояние: я живу, но не существую, поскольку не мыслю. И тогда у меня, живого, но не существующего, можно взять отдельные органы, которые вполне здоровы и сгодятся на «запчасти» неким существующим, но полуживым пациентам. Жутковатая перспектива. Однако вполне реальная и даже разумная. В самом деле, врач, ожививший организм пациента, у которого в силу запоздавшей реанимации погиб мозг, стоит перед выбором: либо с помощью парентерального питания и особого ухода поддерживать жизнь почек, легких, селезенки, сердца (но не личности) бесконечно долго, возможно, годы, либо свершить акт эйтаназии, поскольку пациент как гражданин все равно уже мертв. Первый вариант экономически не под силу даже богатой Америке, и во всех странах медикам приходится выбирать второе. Но перед этим врач (уже не реаниматолог, а трансплантолог) имеет право изъять некоторые здоровые органы для пересадки, разумеется, с согласия родственников и при отсутствии противоречий с завещанием самого усопшего. Кроме того, абсолютно необходимо запротоколированное освидетельствование смерти мозга. Констатация смерти мозга — процедура очень ответственная, и возлагается эта задача на невропатолога, прошедшего специальную подготовку. Критериев смерти мозга несколько. Один из них — критерий шунта. Суть его в следующем. Кровь притекает к мозгу по одному из ответвлений общей сонной артерии — по внутренней сонной. Другая ветвь, параллельная — внешняя сонная, — снабжает кровью лицо, уши, кожу головы, глаза, язык. Мертвый мозг не пропускает через себя кровь, поскольку его капилляры становятся непроходимыми из-за отека. Поэтому кровь, дойдя до внутренней сонной артерии и не имея возможности идти далее, «сбрасывается» по параллельной ветке — внешней сонной. В результате обескровленный мозг остывает (это фиксирует специальный прибор — тепловизор), а некоторые участки лица от избытка крови, наоборот, разогреваются. Подобный перепад температур — один из признаков непроходимости (и значит, гибели) мозга. Конечно, фиксируются и другие признаки, например электрическое «молчание» мозга. 33
Но я предлагаю прервать экскурс в столь печальную область медицины и обратиться к другой теме, хотя тоже не очень радостной (в клинике веселых тем вообще не бывает), однако все же не связанной со смертью. Я имею в виду мигрень. Тромбоциты против усталости Дело в том, что мигрень также обусловлена сбросом крови из бассейна внутренних сонных артерий в область внешних сонных. Помните, как пульсирует жилка у виска, когда раскалывается от боли правая половина вашей головы? Пульсирует та самая кровь, которая не попала в правое полушарие мозга и, вынужденная идти в обход, раздула до болевого предела сосудистую стенку височной артерии. Но это уже как бы эпилог. А был еще и пролог, или, как говорят медики, продром. Итак, с чего начинается мигрень? С тромбоцитов. Это такие мелкие кровяные пластинки размером 2—4 мкм, которые и клетками-то, строго говоря, не являются, а представляют собой осколки более крупной клетки — мегакарио- цита (его диаметр до 100 мкм). Мега- кариоциты располагаются в красном костном мозге (то есть внутри лопаток, ключиц и ребер) и, выставив в просвет капилляра свои лентовидные отростки, время от времени отщепляют от них кусочки — тромбоциты, разносимые с током крови по всему организму. (Образно говоря, гора порождает мышей.) Из одного мегака- риоцита образуется до 8000 тромбоцитов. Часть мегакариоцитов сами путешествуют по кровеносной системе и чаще всего останавливаются в легочных венах, где продолжают отцеплять тромбоциты. Каждый тромбоцит способен жить около недели. Он не может делиться, но имеет временный обмен веществ и содержит органел- лы, такие же, как в полноценных клетках. Главное назначение тромбоцита — это следует из его названия — образовывать тромбы в местах порезов и 34
разрывов сосудов. «Химия и жизнь» недавно писала о том, как это происходит, но сейчас нас интересует только одна подробность. Как осьминог выпускает чернильное пятно, чтобы скрыться от преследователя, так и тромбоцит, прибыв к месту аварии, выпускает порцию серотонина — сильного медиатора-вазоконстрикто- ра, способного на время сузить просвет артерий и тем ослабить кровотечение. Так вот, серотонин и виноват во всем. Точнее, виноват дуализм. У нас нет отдельных медиаторов для органов и для кровеносных сосудов. В мозге один и тот же медиатор, например дофамин, может активировать нервные клетки и, попадая на артери- олы, вызывать их расширение. Вообще, это логично: активировал нервную клетку — подведи к ней больше крови (а если, допустим, затормозил, то уменьши просвет сосудов — зачем зря кровь расходовать?). Однако медиаторов в мозге гораздо больше, чем сопряженных реакций типа плюс- плюс и минус-минус. Взять тот же серотонин: для нейронов одного из образований мозга (миндалины) — это медиатор агрессии. А если серотонин попадает на сосуды, он вызывает их сужение, то есть ограничение притока крови. Разумеется, в норме к каждому нейрону подходит отдельное нервное волокно с синапсом на конце, и серотонин, как любой медиатор, передающий нервный импульс с клетки на клетку, попадает строго на нейрон, а не на артериолу. Точно так же другое нервное волокно подводит свой медиатор к определенному сосуду. Поэтому в большинстве случаев каждая порция медиатора попадает точно на ту мишень, которую надо активировать либо затормозить. Однако бывают ситуации, когда медиатор выбрасывается просто в кровь, попадает «в белый свет как в копеечку», и I на нужные мишени, и на ненужные, и 5 производит самые неожиданные эф- ш фекты. s Серотонин — медиатор стрессовых g ситуаций, усиленной умственной ра- Э боты, медиатор цейтнотов, финаль- 35
Плечеголовная артерия ---__ Вот откуда проистекает мигрень, От дуги аорты отходят плечеголовная и левая сонная артерии; правая сонная (на рисунке не показана) ответвляется от tueneголовной. ных футбольных матчей, годовых бухгалтерских отчетов и других срочных и ответственных дел. При напряженной психической деятельности он не только усиленно тратится в самих нейронах мозга, но и дополнительно выбрасывается из клеток-депо — из тех же тромбоцитов. Серотонина становится очень много, но в крови он надолго не задерживается, поскольку через несколько минут его разрушает специальный фермент — моно- аминоксидаза (МАО). А так как наш организм довольно быстро приспосабливается к стереотипной почасовой (циркадианной) деятельности, то после окончания напряженной работы, в выходные и праздники, тромбоциты по привычке продолжают время от времени выбрасывать очередные порции серотонина. Медиатор-то выбрасывается, однако сама нервная система в это время расслаблена и уже не содержит необходимого количества МАО. И серотонин, следуя порожняком через мозг, вызывает спазм его артерий, который по мощности иногда не уступает среднему ишеми- ческому инсульту. Казалось бы, кончился серотонин — кончился и спазм, тем более что фаза спазма протекает безболезненно. Однако в мозге существует еще один парадоксальный феномен, значение которого до сих пор не выяснено: пост- ишемическая гипоперфузия. Можно бы подумать, что, после того как ограничение на кровоток снято, мозг прореагирует подобно голодному человеку, дорвавшемуся до еды: раскроет все свои капилляры и артериолы, чтобы поглотить как можно больше крови, компенсируя этим предшествующую нехватку. И такая реакция действительно наблюдается, если ишемия была непродолжительной. Если же она затянулась, после ее окончания кровеносная система мозга реагирует парадоксально. До сих пор точно неизвестно, что за механизм тут срабатывает, но кровоток надолго остается снижен- Левая сонная артерия Дуга аорты ным. Это напоминает особую диету для вывезенных на Большую землю ленинградцев-блокадников: чтобы истощенный организм постепенно привыкал к пище, им надолго прописывали урезанный дневной паек. Излишки крови, не попадающей в мозг, как уже отмечено, сбрасываются через шунты (обходные пути) наружной сонной артерии и вызывают распирающую боль в лобно-височной области, поскольку стенки сосудов щедро усеяны болевыми рецепторами. Многообразие мигреней Купировать (то есть снять) последнюю, болевую, фазу мигрени очень трудно, поскольку интимный механизм гипоперфузии пока неясен. Однако благодаря продрому, который хотя и безболезнен, но все же заметен, приход мигрени можно предсказать. Продром каждый человек чувствует по-своему. Большинство пациентов в качестве прелюдии видят своеобразную ауру, вызванную обескровливанием тех или иных участков мозга: например, ишемию зрительной (затылочной) коры пациент воспринимает как «затуманивание» половины поля зрения, которое может переходить в «черную тьму» справа. У другого больного вначале расплывался фокус зрения, затем возникало ощу- Так как плечеголовная артерия шире, чем левая сонная, в ней больше тромбоцитов, соответственно, их больше и в правой сонной щение, будто глаза заливает водой. Если ишемия бывает посередине мозгового полушария (там находится сенсорная кора), то наблюдается онемение правой щеки и руки. Бывает продром и похуже: преходящий паралич руки или ноги, нарушения речи. Может болеть сердце или желудок. Довольно необычной бывает аура, если временное обескровливание случается в теменной области коры: все предметы вокруг — стулья, ковер на стене, диван, кот на диване — становятся узкими и длинными, как в сказке Л.Кэрролла «Алиса в Стране Чудес» (возможно, сам сказочник страдал подобной формой мигрени). Серотонин, волею тромбоцитов «разгуливающий сам по себе», действует не только на сосуды, но и на ту же миндалину (о ней мы подробно писали в № 6 «Химии и жизни» за 1998 г.). Активация миндалины — немотивированный страх, раздражительность, сниженный или, наоборот, повышенный аппетит. Серенады мартовских котов, стук молотка в соседской квартире, резкий запах духов секретарши, яркое весеннее солнце — все это вызывает реакцию настороженности и наводит на тревожные мысли, вплоть до настоящей паники. (Если продром наступает во сне, то снятся кошмары.) Однако все перечисленное — только цветочки, поскольку единственное, что требуется больному, — это «перележать» приступ в затемненной тихой комнате, подальше от телевизора и городского шума. Боль проходит, но проходит ли болезнь? По данным клиницистов, при повторяющихся на протяжении многих лет приступах в мозге могут формироваться мелкие инфаркты и атрофия нейронов. Бывает также, что миндалина провоцирует и эпилептические приступы. (Об этом мы расскажем в одной из следующих статей. А пока отметим, что тесная связь миндалины с эпилепсией впервые была доказана академиком Г.Н.Крыжановским.) Напоследок о том, кого «выбирает» головная боль. Мигренью страдают до 12% людей. А остальные 88% что, никогда не трудятся в полную силу? Кли- 36
С2Э У-' ; /I ч. r-> -\ w^ AiONSANTO ■i PHARMACIA GROUP '&2A VlOLkFfc I >»tfc ^--^ ЧЛ^><* _/
Механизм действия соон л/' VV Раундап — один из первых гербицидов, для которых были точно установлены молекулярная мишень и механизм действия N-фосфоно- метилглицин соон блокирование биосинтеза хоризмовой кислоты соон соон соон Тирозин Фенилаланин Триптофан Убихинонл или кофермент Qt участвует в переносе электронов по дыхательной цепи митохондрий Пластохинон участвует в переносе электронов по электрон-транспортной цепи хлоропластов Витамины К и Е антиоксиданты — защищают клеточные мембраны от разрушения свободными радикалами Фолиевая кислота участвует в переносе фрагментов молекул с одним атомом углерода при синтезе аминокислот (метионина, серина, глицина), нуклеотида тимидина, нуклеиновых кислот, в других реакциях Антоцианы Лигнин пигменты придает прочность клеточным стенкам, участвует в одревеснении побегов, в образовании механических и проводящих тканей растения Инарлилуксусная кислота (ауксин) фитогормон, необходим для нормального роста и развития растения N-фосфонометилглицин ингибирует фермент 5-фосфо-З-енолпирувилшикиматсинтазу (EPSPS), который ответствен за превращение 5-фосфошикимовой кислоты в 3-енол- пирувилшикимовуюкислоту-5-фосфат. Фермент EPS PS растений обратимо, конкурентно ингибируется глифосатом. EPSPS содержится в растениях, некоторых бактериях и грибах. В растениях EPSPS находится в хлоропласта* и корневых пластидах в концентрации 0,03—0,06% от растворимых белков клетки. Константа ингибирования EPSPS для растений—около 1 мкМ; грибов 1—10 мкМ; бактерий 0,1—100 мкМ. В результате блокирования фермента EPSPS в клетках растений накапливается 5-фосфо- шикимовая кислота, нарушается синтез хоризмовой кислоты и ее производных, блокируется синтез ароматических аминокислот, белков, ауксина (индолилуксусной кислоты). Хлоропласты набухают и разрушаются, листья желтеют или обесцвечиваются (хлороз), деформируются и отмирают. Угнетаются дыхание растения и фотосинтез, замедляется рост. В результате растение погибает. О Н II I (HOJP/NN^C02H 1 Скорость воздействия Раундапа на растение зависит от: (НО).Р^чГШ , СНОСО,Н (Н0JР—С нро; + н2ро4+ сн2о нсо2н со, • вида растения; - особенностей его жизненного цикла и морфологии; - интенсивности обмена веществ и роста; - запаса ароматических аминокислот; - запаса фенилпропаноидов Для гибели обработанных сорняков обычно достаточно от нескольких дней до нескольких недель
\ .'t -; -.ли? Гербициды — это химические препараты, которые применяют для уничтожения сорной растительности В России экономическую опасность для земледелия представляют 120 видов сормых^растений / " * Ы " **' rf,4k7 УЩЕРБ ОТ СОРНЯКОВ В РОССИИ4 Культуры зерновые лен-долгунец сахарная свекла масличные картофель овощные плодовые кормовые Потенциальные потери урожая от сорных растений в 1991—1996 гг., в среднем за год (%) 16,6 21,8 22,4 16,1 15,0 21,4 18,2 15,8 Эффективность применения гербицидов в 1991—1995 гг., в среднем за год (сохраненный урожай в % к потенциальным потерям) 15,2 46,5 41,8 10,9 5,4 21,7 1,2 2,7 По принципу действия гербициды подразделяют на следующие группы: * В.А.Захаренко. «Рекомендации го региональному применению гербицидов в РФ». М., РАСХН. 1998, стр.8 Гербициды могут действовать на злаковые и двудольные, на однолетние и многолетние растения контактные гербициды поражают растения только в месте контакта. Непораженные участки способны к регенерации системные гербициды способны распространяться по всему растению и вызывать его гибель почвенные гербициды вносят в почву для уничтожения прорастающих семян и корневой системы многолетних растений. Их обычно применяют для борьбы с сорняками перед посевом
Продается в 130 странах. Разрешен к применению на более чем 100 культурах. Эффективен против более чем 300 видов сорняков Занимает 1-е место в мире по объему продаж (в 1998 году было продано более 100 тыс.тонн в пересчете на действу ющее вещество). «Монсанто» занимается скринингом химических соединений на гербицидную активность почти 50 лет. Ежегодно «Монсанто» тестирует на гербицидную активность десятки тысяч соединений, и только несколько из них после многочисленных проверок становятся коммерческими продуктами Один из этих продуктов — гербицид РАУНДАП, разработанный на фирме «Монсанто» в 1970 году. Действующее вещество—глифосат (N-фосфонометилглицин) H0-C0-CH-NH-CH-P0-@H)9 Применение РАУНДАПА Основные характеристики РАУНДАПА Сельское хозяйство: • пары - сады, виноградники - перед посевом с/х культур ■ передуборкой ■ стерня (после уборки) - дренажные каналы и их обочины Земли несельскохозяйственного использования: • железные дороги • газо- и нефтепроводы ■ линии электропередач • обочины дорог • промзоны и т.д. Лесное хозяйство: • лесовосстановление Коммунальное хозяйство: • скверы и парки - газоны • трамвайные пути •дороги 1. Гербицид сплошного действия, неселективный, с уникальной активностью против однолетних и многолетних однодольных и двудольных растений. 2. Раундап—системный гербицид. 3. При соблюдении регламентов применения не проникает в грунтовые воды и быстро разлагается в почве сельхозугодий. Благодаря этому нетоксичен для животных и почвенной микрофлоры. 4. Раундап практически не проникает в растения из почвы, поэтому его можно использовать до посева (посадки) и до всходов культур. 5. За 25 лет применения во всем мире не отмечено негативного влияния на человека и окружающую среду при регламентированном использовании. 6. Использование трансгенных растений, устойчивых к Раундапу, позволяет применять гербицид наиболее эффективно — непосредственно в культуре. Преимущества применения РАУНДАПА Агроэкологические: - более эффективен, чем механические методы борьбы с сорняками; • Раундап—основной элемент почвосберегающих технологий, так как позволяет уничтожать сорняки и сохранять структуру почвы, способствует повышению плодородия и сохранению почвенного биоразнообразия Экономические: • снижает производственные затраты; • уменьшает потребность в технике; • повышает рентабельность производства Социальные: • облегчает условия труда; • сохраняет почву—основное средство производства чЩ^;
Создание генетически модифицированных растений, устойчивых к Раундапу 1. Скрининг бактерий на устойчивость к Раундапу Поиск штамма с наилучшими характеристиками EPSPS в присутствии глифосата Коллекция штаммов бактерий Питательная среда с Раундапом Штамм СР4 бактерий Agrobactehum tumefaciens с наибольшей устойчивостью к Раундапу 2. Поиск и клонирование гена СР4 EPSPS из штамма СР4А. tumefaciens 3. Создание генно-инженерной конструкции — вектора, несущего ген СР4 EPSPS Промотор Ген хлоропластного (обеспечивает транспортного белка инициацию СТР (обеспечивает транскрипции транспорт генов) СР4 EPSPS кхлоропластам) Ген СР4 EPSPS (обеспечивает синтез фермента СР4 EPSPS, устойчивого к глифосату) Терминатор (обеспечивает терминацию транскрипции) 4. Трансформация клеток растения — введение в них генно-инженерной конструкции 5. Регенерация растений из трансформированных клеток Работа введенных генов в клетке растения дао МРНК CP4EPSPS+CTP ХЛОРОПЛАСТ Транскрипция гена СР4 PSPS в ядре растительной клетки: синтез мРНК При обработке поля Раундапом погибают все растения, кроме генетически модифицированных, устойчивых к Раундапу (RR — растений) На фотографии трансгенные растения < f Синтезируется белок- предшественник, состоящий из транспортного белка и СР4 EPSPS Предшественник СР4 EPSPS белка мигрирует к пластидам, где транспортный белок отщепляется и деградирует, а СР4 EPSPS проникает в пластиды. При появлении Раундапа в клетке СР4 EPSPS не ингибируется и продолжает поддерживать необходимый для растения уровень метаболизма хоризмовой кислоты и ее производных
Раундап, животные и человек У человека и животных нет фермента, кото* рый блокируется N-фосфонометилглицином. Их организмы не производят тирозин и фенилаланин, а получают с пищей. При правильном режиме обработки полей в пищу употребляются растения, в которых Раундап уже разложился. Государственная система регистрации химических средств защиты растений в РФ включает проведение обширных исследований каждого нового препарата, предлагаемого для применения в сельском хозяйстве. В исследованиях участвуют специалисты Минздрава РФ (Госсанэпиднадзор), Минсельхозпрода РФ, Госкомэкологии РФ и Минрыбхоза РФ. Все препараты оцениваются в соответствии с Государственными нормативами и классификациями и вносятся в ежегодный Государственный каталог пестицидов и агрохимика- тов, разрешенных к применению на территории РФ. Раундап относится к группе малотоксичных препаратов. Токсичность для животных Вид Показатель токсичности Кролики LD50 более 5000 мг/кг Козы LD505700 мг/кг Утка-кряква LC50 более 4640 ррт в корме (при скармливании в течение 8 суток) Токсичность для насекомых Медоносные пчелы LD^ — 100 м кг/особь -*Й1 Гигиенические требования, утвержденные Минздравом России Максимально допустимый уровень содержания глифоса- та в зерновых, плодовых, цитрусовых, семенах подсолнечника, овощах, картофеле, грибах, арбузах — 0,3 мг/кг. ПДК для Раундапа в воде—0,02 мг/л; в воздухе—0,04 мг/м3. Безопасный суточный уровень потребления глифосата — 0,1 мг/кг массы тела. Чтобы достичь такого уровня потребления глифосата, человек массой 60 кг должен за сутки съесть 20 кг растительной пищи, или выпить 300 л воды, или пропустить через себя 150 м3 воздуха. Даже при суточном потреблении 2 кг растительной пищи, 3 л воды и 20 м3 воздуха, в которых содержится максимально допустимый уровень глифосата, человек не примет более 0,74 мг глифосата, что в 8 раз меньше безопасного уровня потребления. Действие Раундапа на водную биоту Малотоксичен для всех водных животных: беспозвоночных, рыб, земноводных, При соблюдении установленных регламентов применения Раундап не наносит ущерба водной биоте. Токсичность для водных Вид организмов Показатель токсичности Радужная форель Зеркальный карп Дафния магнум Дафния магнум Одноклеточные водоросли Selenastrum capricomutum LC^ 11 мг/л LC50 19,7 мг/л LCM 5,3 мг/л (в стоячей воде) LC^ 37,0 мг/л (с аэрацией) 0,5 мг (в проточной воде) LD50 — показатель острой токсичности: доза препарата, при разовом приеме которой погибает 50% животных LCM — концентрация препарата в воде, при которой погибает 50% организмов
Раундап в растении Раундап проникает в листья и побеги, не покрытые одревес невшей корой, через устьица и в кутикуле Важно, чтоб? в течение первых шести часов после нанесения Раундапа его не смыл вода (осадки). Кутику (восковой слой) и опушение затру^н проникновение Раундапа в ткани растения РАУНДАП В ПОЧВЕ Поскольку подавляющее количество Раундапа связывается с частицами почвы и инак- тивируется ионами металлов, он не действует на почвенные биоценозы. Большая часть Раундапа прочно связывается с коллоидами почвы. Доля связавшегося преыадета. мало зависит oj сице£ жания органических веществ и рН. В большинстве почв Раундап; я# проникает на глубину большую чем 15 см. Раундап разлагается почвенными микроорганизмами до АМФК и С02. Период полураспада в почвах сельскохозяйственных угодий составляет в среднем 18—45 суток (зависит от активности Капля препарата с ПАВ смачивает лист Капля препарата без ПАВ не смачивает лист Транспорт Раундапа происходит медленнее, чем проникновение в растение \ Препарат проник в полость при устьице >ндап перемещается по проводящим тканям ^у t растения к местам V активного метаболизма и роста (к верхушкам молодых побегов, междоузлиям злаков, растущим листьям, точкам роста корней и корневищ) 'Кора деревьев и кустарников не пропускает Раундап Скорость проникновения Раундапа в лист зависит от: • строения кутикулы; • количества устьиц на единицу площади; - внешних условий (температуры, влажности воздуха, освещенности, состава и влажности почвы); • стадии развития растения; ■ наличия и количества ПАВ в рабочем растворе; ■ количества препарата, вносимого на гектар; • наличия пыли на поверхности листьев В первые часы после нанесения Раундап проникает в лист быстрее, чем впоследствии Раундап перемещается по корневищам на значительное расстояние от места проникновения И * Раундап не проникает в растение через корни, поскольку он связывается с коллоидами почвы и инактивируется ионами металлов / LC50 для дождевых червей—более 5000 мг кг почвы при экспозиции 14 суток РАУНДАП И ВОДА При использовании Раундапа в сельском и лесном хозяйстве он практически не попадает в грунтовые воды, так как связывается с почвой и разрушается в ней. При случайном попадании в водоемы раундап быстро связывается взвесями и донными отложениями. Так, сразу же после опрыскивания озера глифосатом в дозе 0,75 кг действующего вещества на гектар его концентрация в поверхностном слое воды составила 0,7 мг/л, а через час гербицида в воде не обнаружили.
Выращивание культур, устойчивых к Раундапу (RR-культур) Три страны: США, Канада и Аргентина — лидируют в возделывании культур, устойчивых к гербицидам Применение гербицида Раундап на примере RR сахарной свеклы • один гербицид можно использовать вместо 3 — 5 обычно применяемых препаратов; • Раундап подавляет наиболее широкий спектр сорняков: двудольных и однодольных, многолетних и однолетних, включая паразитных; • Раундап не угнетает трансгенную RR свеклу; • более высокая отдача урожая на вложенные средства (прибавка урожая по сравнению со стандартной системой защиты—от 8 до 44 %); • меньше затрат на внесение препаратов (экономия 1,5—2 $ США на гектар при одной обработке) Использование Раундапа по сравнению со стандартно применяемыми препаратами заметно улучшает экологическую ситуацию: • Раундап позволяет использовать на посевах RR сахарной свеклы меньший обьем препаратов в пересчете на один гектар (сокращение 1—10 л на 1 гектар); • Раундап быстро инактивируется в окружающей среде и не проникает в грунтовые воды; • многолетний опыт применения Раундапа подтверждает высокий уровень безопасности этого препарата для окружающей среды Возделывание RR сахарной свеклы с применением Раундапа дает реальный шанс избавиться от тяжелого и малопроизводительного ручного труда по прополке сахарной свеклы Распределение по культурам Из 99% всемирной площади под трансгенными культурами -71% -22% г -J J 71% — культуры, устойчивые к гербицидам 22% — культуры, устойчивые к вредителям 7% — устойчивые и к вредителям и к гербицидам Менее процента — культуры с другими качественными признаками Доминирующие трансгенные культуры (в 1999 году) (% от общих засеянных площадей) -54% -19% 9% —, 5% р_4% 1—4% г-3% fcir 2% 54% — соя, устойчивая к гербицидам 19% — кукуруза, устойчивая к кукурузному мотыльку 9% — озимый рапс, устойчивый к гербицидам 5% — кукуруза, устойчивая к кукурузному мотыльку и к гербицидам 4% — хлопчатник, устойчивый к гербицидам 4% — кукуруза, устойчивая к гербицидам 3% — хлопчатник, устойчивый к хлопковой совке 2% — остальные культуры Преимущества выращивания трансгенных культур, устойчивых к гербицидам: - белее гибкий севооборот: - снижение объемов применения гербицидов; - лучший контроль за сорняками; - возможность возделывания культур без предварительной обработки почвы (снижение эрозии); - повышение урожайности
ницисты давно подметили, что мигрень бывает у пациентов с низким порогом стрессоустойчивости: у этих людей мало серотонина в миндалине, поэтому при срочной работе он быстро истощается. На помощь приходят тромбоциты, они выбрасывают в кровь большую дозу медиатора — и руководитель фирмы снова «на коне», у него открывается второе дыхание. Но вот аврал окончен, впереди выходные дни на Багамских островах. Однако тромбоциты этого не знают, зато чувствуют, что серотонина в мозге мало (ведь он еще не успел восстановиться), — и тут как тут с очередной порцией «демьяновой ухи». От Онегина до Понтия Пилата Несмотря на пятитысячелетнюю историю изучения, мигрень таит еще множество загадок и парадоксов. Например, коль скоро виноват во всем серотонин, то вроде бы вводить его больному — абсурд. Оказывается, не всегда: введение серотонина может купировать приступ. Невероятно? Но если поразмыслить, так и должно быть. В самом деле, тромбоциты выбрасывают серотонин, когда его не хватает, прямо в мозге. Однако тромбоциты могут и перестараться. А если врач вводит тот же серотонин внутривенно, в кровь, и в чуть меньшем количестве, дополнительная порция вещества в крови успокаивает тромбоциты, и они оставляют свой запас при себе. А тот серотонин, который ввел врач, сделает свое дело и без всякой боли будет разрушен моно- аминооксидазой. Еще один парадокс. Сам по себе серотонин, введенный внутривенно, неспособен вызвать у пациента приступ мигрени. «Эффективен» только тот серотонин, который выбрасывают сами тромбоциты, потому что одновременно с серотонином они выбрасывают так называемое вещество Р, которое продлевает его действие. Но зато если добровольцу-испытателю (существуют и такие в современной экспериментальной медицине) ввести в вену другое вещество, ти- рамин, то головная боль герою обеспечена. Аналогичным действием обладает еще одна аминокислота — фенилэтиламин. Эти два названия о многом скажут заинтересованному читателю, если перевести их на язык кулинарии: источники этих аминокислот—сыр, шоколад, сардины, апельсины, кагор. Помните хрестоматийное меню Евгения Онегина: И Стразбурга пирог нетленный Меж сыром лимбургским живым И ананасом золотым? И чуть ниже печальный финал: ..не всегда же мог Beef-steaks и стразбургский пирог Шампанской обливать бутылкой И сыпать острые слова, Когда болела голова. Метаболическая цепочка, деликатно оставленная Пушкиным за рамками поэмы, здесь следующая: сыр, ананасы, окорок, вино разлагаются в пищеварительном тракте Евгения Онегина до своих составных частей, в том числе и до упомянутых аминокислот. Ти- рамин и фенилэтиламин, всасываясь в кровь и попадая в нейроны мозга, замедляют синтез серотонина, вследствие чего ощущается его нехватка. Ну а тромбоциты тут как тут. В результате бедный Онегин покидает светское общество и удаляется в деревню, где отсутствие деликатесов, надо полагать, избавляет его от мигрени. Само название «мигрень» возникло по принципу испорченного телефона. Вопреки авторитету Булгакова, Пон- тий Пилат, жалуясь на «проклятую болезнь, при которой болит полголовы», вряд ли мог называть ее «геми- кранией». Этот термин ввел Гален только во II веке нашей эры, заменив им существовавший ранее термин «гетерокрания». Латинское слово произошло от греческих корней «hemi» — полу- и «cranion» — череп. Во Франции, где звук «h» перед гласным не произносится, «гемикрания» превратилась в «эмикрейн», а потом и в знакомую нам мигрень. Но после того как мы благополучно разобрались в тонкостях латыни и французского, попробуем ответить еще на один вопрос: а почему, собственно, болит полголовы? Одна сторона головы болит у 70% страдающих мигренью, причем в 50% всех случаев — правая. Неужели в правом полушарии тромбоцитов больше? Как ни странно, да. Давайте вспомним анатомию. Кровь, которую выбрасывает сердце, попадает в аорту, та вначале идет прямо к голове, а затем резко изгибается, как баранка, формируя так называемую дугу аорты. От этой «баранки» сначала отходит толстая плечеголовная артерия, а затем более тонкая левая сонная артерия. Правая же сонная артерия ответвляется выше по ходу от уже упомянутой плечеголовной. Так вот, в сосудистой системе действует интересное правило: если две рядом расположенные артерии получают кровь из одного источника (в данном случае дуги аорты), то в более толстой артерии кровь будет гуще, или, как говорят, с большим гематокритом, — в ней больше эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Поэтому в правой сонной артерии тромбоцитов будет больше, а в левой — меньше. А где больше тромбоцитов, там больше и серотонина. Фермента МАО в обоих полушариях примерно одинаковое количество, вот и выходит, что нерасщепленного серотонина в правом полушарии остается больше. Соответственно и болит правая половина головы чаще. Читатель, страдающий мигренью, может, теперь и лучше разбирается в теории, однако вряд ли ему станет от этого легче. Чтобы не заканчивать на грустной ноте, попробую его обнадежить. Гиппократ рекомендовал пациентам, страдающим мигренью, настои из мочегонных трав, но сегодня, конечно, существуют и более эффективные средства, и это не просто анальгетики. Некоторые из препаратов нового поколения уже получили путевку в жизнь и наверняка знакомы читателям — дигидергот (назальный спрей), пикамилон. В московском НИИ фармакологии все время ищут новые препараты, помогающие при мигрени, и еще один проходит сейчас апробацию в клиниках. 37
Кандидат биологических наук Н-Л- Резник Имея в виду какое-либо предприятие, помысли, точно ли оно тебе удастся. К.Прутков Слышите шум? Это шелестят трансгенные растения. Пока общественность спорит, сажать или не сажать овощи с новыми свойствами, и мучается сомнениями, можно ли будет их есть, ученые поставили производство трансгенных сортов на поток. Методами генной инженерии они встраивают в хромосомы исходных видов чужеродные гены, чтобы получить сорта с более крупными или более вкусными плодами и сделать растения устойчивыми к вредителям. А вредителей у растений много. Это и клещи, и грибки, и почвенные черви-нематоды, и конечно же гусеницы. Впрочем, на последних генные инженеры управу уже нашли. Как оказалось, почвенные бактерии Bacillus thurin- giensis вырабатывают так называемые Bt-ток- сины, смертельные для гусениц многих бабочек. Эти токсины можно распылять над полями для борьбы со взрослыми насекомыми. Но можно действовать иначе: например, встроить гены Bt-токсинов в геном культурных растений. Практика показала, что Bt-растения смертельны только для гусениц-вредителей, но, в отличие от большинства инсектицидов, безвредны для других насекомых, животных и человека. Неудивительно, что генно-инженерный метод понравился и ученым, и растениеводам. Только в Соединенных Штатах трансгенными Bt-расте- ниями (в основном зерновыми, хлопчатником и картофелем) ежегодно засевают миллионы гектаров. Мир полон ядов, как природных, так и созданных человеком. Если бы биологические виды оставались чувствительными к ним, жизнь на Земле давно бы прекратилась. Но живые организмы, против которых направлены средства подавления, обладают свойством адаптироваться к ним. Вредители сельскохозяйственных растений, сорняки, патогенные бактерии и грибки со временем приобретают устойчивость к тем инсектицидам, гербицидам и антибиотикам, которые когда-то считались панацеей. Не стал исключением и Bt-токсин. Америка, пионер в области использования Bt-растений, опередила всех и в появлении насекомых, устойчивых к ним. С разных концов страны стали приходить сообщения о том, что среди гусениц капустной моли Plutella xylostella, поедаю- Об осах-паразитах, капустной моли и трансгенной капусте 38
X о 3 ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ щих листья капусты и картошки, появились особи, устойчивые к действию токсина. Существует такая закономерность: чем шире применяют средства подавления (в данном случае Bt-токсин), тем быстрее появляются нечувствительные к ним насекомые. Да и скорость распространения устойчивых особей постоянно растет — ведь они получают преимущество перед чувствительными бабочками. Естественный отбор в действии! Трансгенных растений на полях уже немало, потому и численность устойчивых насекомых стремительно растет. Успешное применение Bt-токси- на оказалось под угрозой, и тогда, чтобы свести к минимуму потери урожая из-за устойчивых гусениц, ученые предложили использовать так называемую стратегию убежища. Суть ее заключается в том, что часть полей засевают обычными растениями (дикий тип), на которых могут размножаться чувствительные к токсину вредители. Иными словами, некоторое количество чувствительных гусениц оставляют «на развод». Скрещиваясь с устойчивыми насекомыми, они, по замыслу ученых, должны дать чувствительное потомство. Если бы события развивались по предложенному сценарию, ген устойчивости удалось бы нейтрализовать почти полностью. Но успешной реализации стратегии убежища мешают два обстоятельства. Во-первых, она эффективна только в тех случаях, когда доля устойчивых насекомых в популяции мала (иначе среди внуков устойчивых и чувствительных бабочек будет довольно много устойчивых особей). Во-вторых, к устойчивости могут приводить мутации разных типов, и в некоторых случаях потомки бабочек, одна из которых чувствительна, а другая устойчива к действию Bt-токсина, тоже оказываются устойчивыми к нему. Поэтому прежде чем применять стратегию убежища, надо каждый раз проводить исследования природы мутации, иначе можно не только не достигнуть желаемого, но и усугубить положение. В создавшейся критической ситуации ученые вспомнили о естественном враге капустной моли — осе-паразите Cotesia plutella. Она откладывает яйца в тела гусениц именно этого вредителя, и никакие другие гусеницы ей не подходят. Чтобы решить, можно ли использовать осу как биологическое оружие в борьбе с устойчивыми гусеницами, предстояло выяснить, не причинит ли Bt-токсин осам косвенного вреда. Для взрослых насекомых он безвреден, но что, если токсин убьет яйца? Или вдруг сокращение численности капустной моли приведет к вымиранию ос? Прояснить вопрос взялись британские ученые из Института исследования возделываемых культур под руководством Ги М. Поппи. Их опыты показали, что само по себе присутствие токсина в среде, где находятся яйца (это случается, когда устойчивая гусеница поедает трансгенное растение), не влияет на развитие ос. Однако если чувствительные вредители вынуждены питаться только Bt-листьями, они умирают через пять дней независимо от того, отложены в них яйца или нет, а для развития личинок осы нужна неделя. Чтобы сохранить популяцию в таких условиях, осы должны выбирать для кладки гусениц, которым преждевременная гибель не угрожает: либо устойчивых к токсину, либо тех, что поедают капусту дикого типа. Таким образом, оса погубит тех вредителей, на которых не подействовал токсин. На следующем этапе исследований предстояло выяснить, в состоянии ли насекомые справиться с этой задачей. А как вообще осы находят гусениц? Искать их на грядках, заглядывая под каждый лист, толку мало. Если летать над огромным полем, высматривая жертву с высоты, то заметить в капустных листьях маленьких гусениц, хорошо замаскированных под цвет капусты, тоже непросто. Поэтому самки ос пользуются не зрением, а обонянием. Они ориентируются на летучие молекулы, которые растения выделяют по мере их поедания гусеницами. Осы не только ощущают этот слабый запах, они даже умудряются 39
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ различать, какого вида гусеница грызет то или иное растение. Для успешного паразитизма такие способности (ученые называют их особенностями поведения) просто незаменимы. Британские исследователи решили проверить, могут ли осы по запаху правильно выбрать себе жертву на капустном поле. Для этого им потребовались трансгенная масличная капуста, выделяющая Bt-токсин, капуста дикого типа, гусеницы капустной моли, устойчивые и чувствительные к яду, а также осы-паразиты. Гусеницам обеих разновидностей позволили есть листья каждого типа в течение ночи. Повреждение, которое они нанесли за это время, измерили, объеденные листья положили неподалеку друг от друга, а затем стали по одной выпускать самок ос. Исследователей интересовало, к какому листу они полетят. Опыты показали, что чувствительным гусеницам ядовитые листья пришлись не по вкусу. Они с трудом съедали крохотный кусочек, площадью около 9 мм2, в то время как их собратья, которым предложили обычную капусту, проявили завидный аппетит и съели в среднем по 138 мм2 зеленой массы каждая. Осы живо отреагировали на такую прожорливость: в 89% случаев они направлялись прямиком к обглоданным листьям капусты дикого типа и только изредка A1% случаев) интересовались слабо поврежденными трансгенными растениями. Что же касается устойчивых гусениц, то им, как оказалось, все едино. Трансгенной капустой они ничуть не брезговали, поедая ее с тем же аппетитом, что и обычную, и осы в свою очередь тоже не оказывали предпочтения той или другой разновидности растений — их, видимо, интересовала только степень повреждения листа. Такое предположение подтвердили и опыты, в которых сравнивали реакцию ос на трансгенные листья, объеденные за ночь устойчивыми и чувствительными гусеницами. Оказалось, что степени повреждения в том и другом случае соотносятся примерно как 40:1 и осы устремляются к листьям, которыми питались устойчивые к токсину гусеницы, примерно в четыре раза чаще, чем к тем, что служили кормом чувствительным вредителям. Более того, прямые опыты с искусственным повреждением листьев капусты показали то же самое: осы реагировали именно на степень разрушения растения. Вот уж действительно, спасение жертвы —дело самой жертвы. Например, гусеница, попробовав лист, решает, можно ли его съесть без вреда для себя. Чем безопаснее растение, тем больше она съест и тем больше летучих молекул выделит поедаемый лист. Чем больше молекул он выделяет, тем сильнее привлекает к себе осу, и горе той гусенице, которая все еще продолжает трапезу на прежнем месте. Каждый в этой цепочке заботится о себе как может: гусеница выбирает между смертью от яда и гибелью от голода, оса — между потенциально жизнеспособными гусеницами и гусеницами, обреченными на гибель, и даже капустный лист при повреждении старается обезопасить себя на будущее, привлекая осу-спасительницу летучими молекулами. Итак, осы вне опасности. Исследователи надеются, что их способность находить и заражать устойчивых насекомых на трансгенных растениях поможет предотвратить распространение генов Bt-устойчивости в популяции капустной моли. К сожалению, в своих работах они ничего не пишут о том, что помешает осам откладывать яйца в чувствительных гусениц, которые сохранятся в убежищах, созданных специально для них. Кроме того, если численность устойчивых гусениц будет расти быстро, никакие осы с ними не справятся. Ведь не истребили же они этих паразитов до появления трансгенных растений. Но даже в случае, если чаяния генных инженеров вдруг оправдаются и осы изведут устойчивую моль, сами они окажутся под угрозой исчезновения и смогут существовать только в убежищах. Там они будут разбойничать вовсю и сделают разведение чувствительных гусениц невозможным. Это приведет к тому, что на полях снова появятся устойчивые насекомые, потому что различные мутации, сообщающие вредителям устойчивость к токсину, постоянно и независимо возникают во многих популяциях капустной моли. Бороться с ними тоже надо постоянно: предотвратить их появление в условиях, когда существуют трансгенные растения, невозможно. В общем, даже при благоприятном развитии событий со временем все вернется на исходную позицию. Но может выйти и по-другому: из- за резкого падения численности капустной моли осы лишатся возможности успешно размножаться и им не удастся спастись. При этом в убежищах все еще сохранится некоторое количество чувствительных гусениц, и тогда устойчивые насекомые когда-нибудь появятся снова, только бороться с ними на трансгенных полях будет уже некому. В не столь уж давние времена, когда капусту выращивали на небольших полях, а не засаживали ею бескрайние, уходящие за горизонт пространства, вредителей было меньше и они не наносили урожаю такого урона, как сейчас. Вероятно, можно снизить их численность и в настоящее время, если рационально чередовать культуры во времени и пространстве, использовать разнообразные средства борьбы с вредителями, чтобы они не успевали привыкнуть к чему-то одно- му. Однако люди нередко предпочитают тот путь, который им кажется более легким. Их почему-то не смущает, что перспективное в данный момент направление может быстро исчерпать свои возможности, создать проблемы в будущем, а то и просто оказаться малоэффективным. Генетика капустной моли, в том числе популяционная, только начинает развиваться, но уже сейчас можно приблизительно просчитать развитие событий. Скорее всего, моль все-таки сумеет выработать устойчивость к ядовитому веществу, подобно тому как прежде другие вредители приспосабливались к различным средствам защиты. Вот тогда-то и наступит идиллия: по трансгенным растениям будут ползать устойчивые гусеницы, а осы станут на них охотиться. И все будет выглядеть так, словно и нет на свете никакого Bt-токсина. А если учесть, что кроме капустной моли у растений имеется множество других врагов и на каждого из них есть своя оса, стоит задуматься: а стоит ли тратить такие силы и средства на создание сортов, которые кого-то уничтожают? 40
ИнФормНаука Ученые из Института психологии РАН установили, что у кроликов, привыкших потреблять рвствор этилового спирта, формируются нейроны, которые отвечают за поведение, связанное с поиском спиртного. Когда человек болен алкоголизмом, его поведение меняется —теперь оно подчинено только поиску спиртного. Но с чем это связано? Как сообщил в своем докладе аспирант Института психологии РАН Р.Г.Аверкин, в лаборатории нейрофизиологических основ психики обнаружено, что причиной могут быть нейроны головного мозга. Ученые попытались выяснить, не возникают ли у алкоголиков специфические группы нейронов, отвечающие только за поиск спиртного. Эксперименты проводили на кроликах. Животных девять месяцев поили раствором этанола, сначала 7%-ной, а потом 10%-ной концентрации. Кролики могли свободно выбирать, что им пить — раствор этанола или чистую воду. Так выявили животных, склонных к алкоголизму и предпочитающих этанол воде. Затем у этих животных стали регистрировать активность нейронов в двух ситуациях: когда кролики зарабатывали пищу, нажимая на педаль, и когда они тем же способом добывали алкоголь. Чтобы стимулировать поиск, во втором случае в кормушку подкладыва- ли желатиновые капсулы с 15%-ным раствором спирта. Оказалось, что при поиске пищи и алкоголя проявляли активность 118 нейронов, но часть из них работала только тогда, когда кролики искали спиртное. То есть появление новой потребности, потребности в алкоголе, повлекло за собой специализацию нейронов. Если результаты этого исследования распространить и на человека, то, возможно, станет понятно, почему даже после многолетнего воздержания некоторые люди так легко уходят в запой. Специализация нейронов постоянна, и, если в течение длительного времени человек воздерживается от потребления спиртного, в мозгу остаются клетки, которые отвечают за его поиск, и однажды они могут стать активными. Солнечная активность и саранча Массовое размножение итальянской саранчи в степных районах страны происходит в годы с низкой солнечной активностью — таково мнение ученых из Всероссийского научно-исследовательского института биологической защиты растений РАСХН (Краснодар). Работа выполнена по научной программе РАСХН. В 1999 году саранча поразила четверть сельскохозяйственных угодий юга России. В Ставропольском крае и Волгоградской области она местами полностью уничтожила посевы. Бороться с ней трудно, потому что насекомые долго остаются незамеченными, а когда численность их начинает расти, химические средства защиты уже не помогают. Оказывается, можно прогнозировать массовое размножение саранчи. Ученые Всероссийского института биологической защиты растений из Краснодара под руководством доктора биологических наук М.Столярова проанализировали изменение численности саранчи в степных районах России за последние сто лет. Они привлекли к анализу гипотезу русского биофизика А.Л.Чижевского о влиянии солнечной активности на биологические процессы Земли. Солнечные процессы влияют на атмосферу Земли, в том числе на режим температуры и осадков, а от этого зависит и размножение живых организмов. Например, в тропических регионах изменение солнечной активности вызывает муссонные ливни, после которых увеличивается численность пустынной саранчи. Похожие закономерности краснодарские ученые установили для степных районов юга России. С 1881 года здесь отмечали девять периодов массового размножения итальянской саранчи. Исследователи сопоставили изменение численности вредителей с графиком солнечной активности. Оказалось, что количество насекомых начинает расти в годы с максимальной активностью Солнца, а пик их численности приходится на годы низкой активности. Лето в годы низкой солнечной активности, как правило, жаркое и засушливое, и саранча быстро размножается. Влажность для этих насекомых вредна: дождливым летом они гибнут от недостатка пищи и грибковых заболеваний. На 2000-2002 годы приходится максимум солнечной активности, поэтому численность саранчи в летние месяцы, вероятно, снизится. По мнению большинства специалистов, в следующем столетии климат северного полушария Земли станет более теплым и засушливым. Ученые из Краснодара считают, что глобальное потепление сделает вспышки численности саранчи более продол- ^^^^н жительными, ведь тепло бла- ^^^^^| гоприятно для ее размноже- ^^^^Н ни я. Возрастет и ущерб для ^^^^Н сельского хозяйства. «Но ^^^^Н этого можно избежать, если R5^^| вовремя обработать посе- rJJjQ^B вы пестицидами, — полагает KVJ^B автор исследования, — а ^■^^Н прогнозировать вспышки в ^^^^^| будущем поможет предло- ^^Н^Н женная нами методика». 41
Питомник для червей Досье героев Дождевые черви — животные древние. Появились они на Земле много миллионов лет назад и жили совсем неплохо, пока человек не взялся за преобразование природы. После этого численность червей и количество их видов стали сокращаться. Хорошо еще, что не совсем сошли на нет, ведь черви —уникальный фактор природы, и дублировать их некому. Они улучшают, или, лучше сказать, творят, почву, а выделяемые ими вещества необходимы растениям. Что в этой ситуации следует предпринять человеку, считающему себя сознательным и ответственным? Правильно — разводить червей и вносить в почву продукты их жизнедеятельности. Как это делать промышленным способом, мы уже писали (см. <0(й- мию и жизнь», 1990, № 12). Здесь я хотел бы рассказать, как .культивировать червей в фермерских, приусадебных и дачных хозяйствах, а главное, как применять биогумус. Для начала запомним главное слово из лексикона червевода. Верми- культура — это разведение червей в неволе для получения биомассы и биогумуса, продукта переработки на- размножения. За последние годы вермикультуристы обзавелись еще двумя видами из Юго-Восточной Азии и Африки, которые стали разводить даже в США — на родине красного калифорнийского червя. Напомню, что красный калифорнийский червь попал в списки КОКОМ (Координационного комитета по контролю за эксп том), то есть был запрещен ввоза в Советский Союз как товар стратегического значения СССР уже нет, а санкции остались. Однако шила в мешке не утаишь, и красные калифорнийские черви все же появились в нашей стране. Случилось так, что на территорию -быегД£Го Советского Союза^ с^РР^Йровались две школы вер- \( Tin культуры. Одна из них Сложи- ш, лась на Украине. Ее девиз: «Не | надо изобретать»велосипед — красный калифорнийский червь технологичен, еф и нужно разводить». Оппоненты утверждают, что наши черви ничуть не хуже. Так / воза и других органических отходов. Как правило, в неволе разводят навозного червя Eisenia foetida foetida и некоторые другие виды, которым русских имен не дали. Самый знаменитый среди них — красный калифорнийский червь. По-латыни его называют Eisenia foetida andrei, а происхождение этой твари — страшная коммерческая тайна. Были мнения, что это гибрид — продукт скрещивания норника (рыбаки называют его выползком) и навозного червя. Я не разделяю эту точку зрения: слишком уж велики различия в особенностях их обычно думают в более далеких от Запада регионах, например во Владимирской об ласти России, где вермикуль- тура получила широкое распространение. В конце 80-х сотрудники Мое ковского университета проехали весь Советский Союз от Мур-', манска до Средней Азии, всюду собирая местных представителей навозных червей. Из них-то и выбрали популяции, по скорости размножения приближающиеся к заокеанским пришельцам. Разводить можно любых червей, все зависит от способа ведения хозяйства. Для отапливаемых помещений, биореакторов и ящиков лучше брать 4форнийцев; они давно одомаш- i 1 ы и более г/ривычны к противовес- г I гвенным ^Ьловиям интенсивных f j -innnriyiM -Ri пnMnrmi-ik.iv \/пппвмау — » ? J калис нены тествен технологий. "И природных условиях — в штабельной вермикультуре под открытым небом — предпочтительнее наши, более/морозостойкие. Наилучшая [температура для питания червей — 224J, для размножения — 19\ При температуре 32° червь перестает питаться, а При жаре в 36е погибает. В средней полосе России под открытым небом черви активно живут и трудятся примерно с 25 мая по 10 сентября.
Жилище для червей Основоположник разведения червей в неволе, калифорниец Т.Бар- рет, рекомендовал поселять их в траншеи или ящики. В первом варианте нужно выкопать в земле яму, скажем, 4 м в длину и 2 м в ширину. Дно и стенки выложить досками или обмазать слоем глины толщиной 15—20 см. На дно положить дренажный материал (хворост), а сверху насыпать субстрат для разведения червей. Какой должна быть глубина траншеи, специалисты еще не договорились. Кто-то говорит, что не более 60 см, чтобы грунт хорошо проветривался. Однако черви в холодное время года не должны мерзнуть, так что можно выкопать траншею и поглубже. Кроме того, нужно учитывать уровень грунтовых вод. В любом случае сверху укладывают солому, а зимой — еще и конский навоз. Им укрывают не только траншею, но и участок земли вокруг нее в 30— 40 см шириной. Весной навоз сгребают и вместе с листовым опадом используют для закладки новых траншей. Для ящичных культур Т.Баррет использовал ящики 36x40x12 см. Их можно устанавливать на полках стеллажей. Ящики лучше делать из древесины лиственных пород, а если ее нет, сойдет и любая другая, и даже пластмассовый ящик годится. В нем нужно лишь прожечь отверстия для стока воды: в неволе черви очень не любят, когда субстрат переувлажнен. Червей можно разводить и в штабелях. Это нечто вроде грядки из навоза шириной 2—2,5 м и высотой обычно 40 см. Длина может быть произвольная, в зависимости от размеров участка. Штабельную культуру следует беречь от кротов: они охотно поедают дождевых червей. Для защиты вермикультуры под субстрат можно подложить металлическую сетку, полиэтиленовую пленку или рубероид. Штабели лучше устраивать на песчаной почве — в нее будет впитываться избыточная вода, к тому же в песке не водятся дикие черви. Хорошо, если на участке есть небольшой уклон для стока воды. Если же его нет, можно окопать штабель канавой. Встречаются и такие рекомендации: при укладке штабеля снизу положить хворост. Это улучшит аэрацию, к тому же черви любят держаться вблизи веток и Других твердых, предметов^ Однако потом ветки придется отдеЯг* лять от биогумуса. * ?- Можно применять ложа — бу|5)ты со стенками из досок. Они обеспечивают более благоприятные условия, ведь червей больше- угнетают сквозняки, чем холод. Однако затраты труда и средств на устройство лож слишком велики по сравнению со штабельной культурой. РЕСУРСЫ Червячье меню Для разведения червей годятся разные субстраты. Уже есть опыт применения отработанных шампиньонных субстратов и лигнинуглеводных растительных отходов, а также шлама целлюлозно-бумажных комбинатов. Можно использовать и гниющую органику со свалок; но в этом случае сырье требует подготовки: нужно отделить пластмассовые, стеклянные и металлические включения, проверить оставшуюся органику на токсичность. При этом следует помнить, что просто на свалке черви жить не смогут — вымерзнут. Однако лучшее сырье для вермикультуры — навоз. Свежий навоз — субстанция агрессивная, и черви могут в нем погибнуть. Для подготовки к заселению его нужно выдержать: коровий навоз — шесть месяцев, свиной — девять-десять. Сгодятся и козий, и овечий, и тем более — конский. Хорошие результаты дает смесь разных видов навоза. Наилучший вариант: пополам свиного и коровьего. Особого отношения требует кроличий и птичий помет. Кроличий можно использовать сразу, без выдержки. Американские фермеры ставят ящики прямо под кроличьими клетками. Когда они заполняются пометом, в них запускают две-три горсти червей. * Еще лучшвЦ>борудовать клетки наклонной решеткой, чтобы шарики-по- мета скатывались отдельцр от-^юч— с ПЧАлчромет — очень arjieccn ср^да, богатая белками, моче^ 'мочевой шцштой; при ее«ф| и^и^ыделается много ам^ __; ать птичий помеУ/нужно»'не™ месяцев; а перед закладной в бурты его смешивают с 20— 60% наполнителя. » В качестве наполнителя годится^ резаная солома, прошлогодняя трава, листовой опад. Черви любят измельченные бумагу и картон из-за входящей в их состав целлюлозы. Наполнителя к навозу добавляют до МСПСШС | I J /
40%. Полезно также добавлять 10% песка (желательно речного): червям, как и птицам, он нужен для пищеварения. Навоз с наполнителем тщательно перемешивают и укладывают в штабели. Коровий навоз сильно разогревается, и при температуре 60° происходит горячая ферментация, в ходе которой погибают яйца гельминтов и значительная часть семян сорняков. Когда штабель разогреется до 60°, его выдерживают восемь — десять суток, а затем навоз раскидывают, чтобы остудить. Очень хороший субстрат получается из травянистых растений, которые складывают в кучу и выдерживают. При перепревании травы выделяется много жидкости, поэтому имеет смысл переслаивать растения наполнителем, который будет впитывать сок. Особенно он нужен в нижней трети кучи. Травяной субстрат бы-вает готов уже через три- четыре недели. Пригодность субстрата определяют так. Литровый металлизированный пакет из-под молока или сока заполняют на две трети навозом, помещают туда двенадцать червей и оставшуюся треть навоза. Через двое суток оценивают состояние червей: вялые они или активные. Есть и более простой метод: положить червей на Чтобы определить оптимальную влажность, нужно сжать в руке горсть субстрата. Выделится одна-две капли воды —хорошо; потечет струйка — переувлажнение; не будет ни капли — i сухо. Посев и всходы Подготовленный субстрат можно заселять червями. Чтобы собрать диких навозных червей, необязательно разбирать пальцами кучи навоза. Для сбора А.М.Игонин, пионер вермикультуры в России, советует выкопать ямку глубиной 30 см, заложить в нее субстрат, полить и накрыть дощечкой. По моим данным, в месте, где длительное время располагалась компостная куча, можно разложить субстрат-приманку слоем в 12 см и накрыть упаковочным картоном. Черви заберутся в лакомый слой. А можно поместить приманку в дырявые полиэтиленовые мешки и зарыть их в старую компостную кучу, заселенную навозными червями. После того как черви заползут внутрь, мешки-ловушки легко извлечь. Жилищная норма при заселении червей — 12 взрослых особей на кубический дециметр. Через месяц после заселения субстрата жильцами начинают закладывать подкормку — каж- V гумус. А можно устроить новый штабель рядом со старым, проложить между ними «рукав» из хорошего субстрата, и черви переберутся в новую кучу. Если заселить навоз червями, через пару дней он потеряет неприятный запах и начнет пахнуть сырой землей. *\ i "Т J штабель и посмотреть, что они будут делать. Если углубляются в навоз, он пригоден, а если расползаются по поверхности, еще не готов. дую неделю слой в 5 см. После переработки червей отделяют от субстрата. В домашних условиях это можно сделать руками, на ферме или садовом участке применяют метод послойного снятия. Делают это так: месяц не дают подкормки, а потом накладывают сверху слоем в 12 см субстрат хорошего качества (нужно заранее проверить, понравится ли он червям). За пять-шесть дней туда переползет около 60% червей. После этого слой снимают и операцию повторяют еще два раза. Оставшимися упрямцами (их 5—7%) можно пренебречь. В условиях дачного хозяйства хорош «странствующий штабель». На один его конец подкладывают новый субстрат, а на другом собирают био- Здесь я позволю себ упомянуть апокрифичЛкое'Евангелиё от Иоанна, говорящее в частности,! об Ангеле Солнечного 1вета, который «все зловонное превращает в благоуханное». В природе э|им занимаются навозные черви. Зачем разводят черрей? Червей разводят для получения биогумуса. Подкармливая Iim растения, можно увеличить уро>Л&йность. Например, зелени собирают в семь раз больше. У всех культур, повышается устойчивость к стрессу (в Частности, I
к холоду и к заболеваниям), больше чем на две недели сокращаются сроки получения продукции, в ней повышается содержание витаминов и Сахаров, она лучше хранится. Представьте себе томат, выращенный в Крыму и обдуваемый морским воздухом, и такой же томат, поспевший в Московской области, где солнечный поток вдвое меньше. Понятно, какой из них будет вкуснее. Однако и северным жителям хочется есть овощи. Их выращивают в теплицах и парниках, но в защищенном грунте условия для растений неестественные: меньше света в нужном диапазоне, да и сам спектр уже. Физиологические процессы у растений стимулируются искусственно. Применение биологически активного биогумуса в какой-то мере помогает компенсировать недостаток их жизненной энергии в столь тяжких условиях. Вносить биогумус следует в дозах 0,5 кг/м2. Очень хорошо он действует при высадке рассады: его нужно добавлять по 100 г в лунку. Как ни странно, это оптимум для различных почв и разных культур. А использование биогумуса при распикировке и пересадке рассады еще и увеличивает приживаемость растений. Черви-горожане Червей можно культивировать и в городе, в домашних условиях. Лучше всего поставить ящики с вермикуль- турой на площадке, отгороженной от лестничной клетки дополнительной дверью. А биогумусом удобрять комнатные растения. Дома (как, впрочем, и на даче) в качестве субстрата годится палый лист: в отличие от навоза, его запах вполне приятен, так что соседи не пойдут на вас войной. Поверх субстрата раз в неделю кладут подкормку: например, вареные и толченые очистки овощей. Она может быть пастообразной по консистенции и более богатой белком. Капуста (как и все растения семейства крестоцветных) очень нравится червям, и ее лучше давать сырую. А любовь червей к листьям лука отмечал еще Ч.Дарвин. Современные авторы сообщают, что чай также оказывает на червей стимулирующее действие. Таким образом, можно вываривать овощные отходы с добавлением луковой шелухи и спитого чая. \ \ РЕСУРСЫ Черви-ассенизаторы Метод вермикультуры пригоден для переработки осадка сточных вод. Работы в этом направлении велись в США, Италии, Швеции; у нас в стране этим вопросом занимался Институт торфа и органических удобрений. Тут мы сталкиваемся с проблемой: канализация-то у нас общесплавная. В нее зачастую попадают не только бытовые сточные воды, но и отходы гальванического производства с хромом и кадмием. Где нет промышленных производств с вредными сбросами, осадок сточных вод использовать можно. По моему мнению, прежде всего для выращивания кормовых культур. Если этими растениями будут питаться, например, свиньи, они станут источником не только мяса, но и навоза для червей. Таким образом цикл замкнется. Однако осадок сточных вод настолько замечательное удобрение, что его совсем не обязательно пропускать через червя. Все-таки хорошо, что мы не одиноки в борьбе за плодородные почвы и чистую землю. У нас есть надежные союзники — дождевые черви. И если вы хотите побыстрее превратить отходы в удобрение и получить хороший урожай, советую вам воспользоваться помощью червей. Кандидат биологических наук П.В.Терещенко \
Ю.В.Венжик, С.Антипина цветов Леса и города — старинная вражда... Все выше корпуса теснятся за плечами. Зеленые леса, вступайте в города, Стекайте в города зелеными ручьями! С. Ботвинник. «Леса и города...» Невозможно до конца оценить роль растений в жизни человека: они обеспечивают нас пищей, лекарствами, одеждой, жильем, теплом и, что не менее важно, делают комфортной среду нашего обитания. Мы высаживаем деревья, кустарники и цветы для украшения городов, разводим комнатные растения в квартирах и рабочих помещениях. Повсюду, где можем, стараемся создать уголок царства Флоры — богини цветов в древнеримской мифологии. Чтобы человек мог нормально жить, ему нужна благоприятная психологическая обстановка, и пластиковая «зелень», столь модная у нас в последние годы, для этого, конечно, не годится. Особое значение имеет зеленый покров городов. Его составляют насаждения, за которыми заботливо ухаживают люди, и участки естественной растительности, сохранившиеся в пределах городской застройки. Растения зеленых оазисов, доставшихся городу в наследство от дикой природы, образуют основу так называемой урбанофлоры — флоры городов. А вот большинство деревьев и кустарников, растущих в скверах, травы и цветы газонов и клумб к ней не принадлежат. Растения этих видов могут войти в состав городской флоры только в случае так называемого «бегства из культуры», когда они акклиматизируются в данной мест-
г ности и начнут успешно размножаться и расселяться по городу уже без участия человека. И не важно, какую роль будут играть «беглецы» в растительном покрове: даже если они так и останутся редкими находками, ботаники все равно зачислят их в состав урбанофлоры, как и редкие виды изначально дикорастущих растений. Ведь флора — это совокупность всех видов растений, естественно обитающих в данной местности. Городская флора существенно отличается от флоры неурбанизированных территорий. Виноват в этом особый городской климат, который человек и растения воспринимают совершенно по-разному. Чтобы оценить такие необычные условия как среду обитания растений, попробуем понять, какие требования предъявляет к зеленым обитателям любой крупный населенный пункт. Самое важное для растений — световой режим, который зависит от состояния атмосферы. Сильная запыленность и вызванные ею туманы приводят к тому, что обычный средний по величине город недополучает в год около 10—20% солнечной радиации, полагающейся ему по географическому положению. Иными словами, он оказывается как бы смещенным на десяток градусов к северу. Разница в среднегодовой освещенности города и прилегающих к нему территорий иногда бывает просто поразительной. Так, в Павловске, пригороде Санкт-Петербурга, она составляет около 5 тыс. Благодаря удачной планировке города, флора Петрозаводска достаточно богата е люкс, а в самом мегаполисе падает до 2 тыс. люкс, то есть в два с половиной раза. Но и это еще не все: часто растения испытывают недостаток света из-за прямого затенения. Многоэтажные дома, узкие улицы, дворы- колодцы — все эти особенности крупных городов сказываются на растениях. Но может быть, недостаток солнечной радиации компенсируют освещение улиц и многочисленные световые рекламы? Света они дают не так уж и мало: в темное время суток «световые пятна» городов хорошо видны даже из космоса. Искусственное продление дня растениям и правда небезразлично, но оно не решает проблему, а только еще больше запутывает ее. В естественных условиях периоды активного фотосинтеза у растений чередуются с периодами покоя, и, когда ритм, заложенный генетически, нарушается, они страдают. Меняется в городах и спектральный состав света. Замена естественного излучения солнца искусственным освещением плохо сказывается на растениях: лампы накаливания дают слишком мало красных и синих лучей, наиболее ценных для фотосинтеза. В результате зеленые обитатели городов получают свет не только ослабленный по интенсивности, но и ухудшенный по качеству. О влиянии теплового фактора мы можем судить даже по собственным ощущениям, что уж тут говорить об объективных показателях. Географы, ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА рассматривая город в качестве поверхности, воспринимающей солнечную радиацию, характеризуют его как «поверхность скального типа» с большой теплопроводностью (из-за строительных материалов) и «повышенной шероховатостью» (многоэтажные дома). Если же учесть, что города получают тепло не только извне, но и производят его сами (работа промышленных предприятий, отопительные системы и т.д.), а ночному излучению тепла в пространство препятствует пылевая шапка, то становится понятным, почему крупные населенные пункты часто называют островами тепла. Но для растений важна не только температура воздуха, куда существеннее для них прогревание почвы. Ведь живые окончания корней располагаются как раз в «горячих горизонтах», под асфальтом, где в жаркие дни столбик термометра поднимается до 30—37 градусов, и температура подземных частей растения может оказаться выше, чем надземных. Но в природных условиях обычно всё наоборот: стебель и листья нагреваются сильнее, чем корни. Зимой температурный режим почвы тоже суров, поскольку улицы городов лишены снежной шубы. Снег регулярно убирают, а высокая теплопроводность асфальта способствует потере тепла. Вот и получается, что зимой корни растений нередко страдают от холода, а летом от жары. Режим увлажнения в городе тоже непривычен для растений. С водонепроницаемого асфальта дождевая вода сразу же стекает в канализационную сеть и в почву почти не просачивается. При этом сухой остается не только почва, но и воздух: воды, которая может испаряться только с поверхности асфальта, совершенно недостаточно, чтобы поддерживать микроклимат с нормальной влажностью. А что представляют собой почвы в городах? Зачастую естественных почв здесь почти нет. Не случайно при описании почвенного покрова городов часто используют термины «грунт» и «почвогрунт», подчеркивая тем самым 47
отличие искусственного субстрата от природного. Клочки более или менее плодородной земли и неплодородные грунты, оставшиеся после строительства, соседствуют в городе словно на лоскутном одеяле. Чаще всего встречаются смешанные почвы, нередко с добавлением мусора. Эти субстраты обычно имеют щелочную реакцию, и выжить на них могут лишь немногие растения: большинство луговых и типично лесных видов предпочитают нейтральную или слабо кислую среду. Попытки людей заставить расти подобные растения на городских субстратах, как правило, заканчиваются неудачей. Лишь изредка вместо красивых лесных деревьев здесь вырастают чахлые кустики, весьма отдаленно напоминающие своих лесных братьев. А соль, которой зимой посыпают городские дороги, вредна не только для нашей обуви и машинных шин, но и для зеленых обитателей городов. После применения подобных антигололедных средств в городах появляются участки, не уступающие по солености почвам морских побережий. Добавим к этому сильное уплотнение верхнего слоя земли, приводящее к ограничению воздухо- и водообмена, а также всевозможные загрязнения, которых в городе тоже хватает, и картина станет наконец относительно полной. В общем условия, которые создает для жизни растений городская среда, весьма необычны и сложны, и неудивительно, что ботаники все чаще обращают внимание на флору городов. Между тем изучать ее не так просто, как кажется. Ничто не должно ускользнуть от глаз исследователя, а ведь некоторые растения чувствуют себя вполне сносно на стенах домов, памятниках, всевозможных уступах и во многих других местах, недоступных для человека. Еще в прошлом веке ботаники начали составлять списки растений Астрахани, Воронежа, Риги, Казани. А сейчас их исследованиями охвачено уже более 300 городов, и для 77 из них составлены карты, отражающие динамику флоры в пространстве и во времени. До этого островка естественной растительности в черте города Беломорска ботаникам будет добраться нелегко Долина реки Лососинки, протекающей через весь Петрозаводск и впадающей в Онежское озеро, служит убежищем для многих видов «негородских» растений Неспециалиста результаты, полученные учеными, могут сильно удивить: несмотря на жесткие требования, которые предъявляет к растениям городская среда, флора урбанизированных территорий довольно богата. Все дело в том, что на стыке зон, резко различающихся по климатическим, геологическим, геофизическим или иным условиям, нередко возникает так называемый пограничный эффект. Здесь сказывается соседство городов с островками относительно нетронутой природы и одновременное мощное влияние антропогенного фактора. Суммарное действие этих составляющих приводит к появлению удивительных растительных сообществ, богатых и разнообразных по видовому составу. В результате во флоре города Уфы, где живет более миллиона человек, зарегистрировано, например, около 800 видов сосудистых растений, флора Казани (с таким же количеством жителей) представлена более чем тысячью видов. Да и города с меньшим населением (Киров — 400 тыс. чел., Ела- буга — 65 тыс.) не менее богаты флористически (более 1000 видов). И все-таки один из самых существенных факторов, которые влияют на видовой состав растений, встречающихся в городе, — это зонально-географические условия. Так, например, флора столицы Карелии — Петрозаводска (население более 280 тыс. чел.) насчитывает примерно 500 видов сосудистых растений, но для данной географической зоны это совсем немало: ведь в Петрозаводске встречается более трети видов флоры всей Карелии. Состав местных (аборигенных) видов в городе определяется его географическим положением. Как правило, антропогенный фактор отрицательно влияет на такие растения, но зато благодаря хозяйственным и культурным связям жителей в город могут проникать растения из других районов земного шара. Эти «неместные» виды-пришельцы называют заносными, или адвентивными. Чем крупнее
населенный пункт, тем больше адвентивных видов проникает на его территорию. Здесь главные помощники растений — торговля и транспорт. Се- мена-«эмигранты» попадают в город вместе с зерном, овощами, фруктами, заносятся по автомобильным и железным дорогам. Интенсивные экономические связи между регионами делают переселение растений с места на место не только возможным, но и неизбежным. Конечно, далеко не все семена, попавшие в город, имеют шанс выжить в необычных для них условиях, но среди большого количества видов-путешественников всегда найдутся такие, диаспоры которых успешно прорастают и дают потомство. Обычно такие «гости» не могут прижиться в уже сложившемся растительном покрове и распространяются по вторичным (ру- деральным) местам обитания — обочинам шоссе, откосам железных дорог, мусорным местам, пустырям. Следует заметить, что среди городских растений найдется немало видов, которые живут только в таких местах, где естественный зеленый и почвенный покров значительно нарушен человеком. Среди них всем известные марь (иногда ее неправильно называют лебедой) и крапива, а также «беглецы из культуры» (например, окопник лекарственный, чистотел большой). Впрочем, нередко заносные виды оказываются довольно агрессивными: порой они легко вытесняют своих менее активных соседей с привычных мест обитания. Иной раз «агрессорам» удается переселиться на редкие фрагменты естественной растительности и органично влиться в состав растительных сообществ города. Яркий пример тому — недотрога железистая (бальзамин) — садовое растение, завезенное в Европу в 1839 году. Его родина — Восточная Индия и Гималаи, но сейчас заросли этого декоративного однолетника можно встретить не только на пустырях, огородах, но и в прибрежных фитоценозах многих европейских городов. Попав в природные условия, хотя бы отдаленно напоминающие естественные, недотрога ведет себя как сильный доминант, угнетающий более слабых соседей. Она неприхотлива и хорошо себя чувствует даже в Альпах на высоте до Выносливые «беглецы из культуры», такие как чистотел большой (слева) и бальзамин (справа), нередко вытесняют другие растения. А порой им достаточно даже небольшого ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА Естественных почв в городах почти нет. Клочки плодородной земли обычно соседствуют здесь с грунтами, оставшимися после строительства 4000 м над уровнем моря. Некоторые виды, которым, подобно недотроге, удалось ускользнуть из культуры, ведут себя порой столь агрессивно, что превращаются в злостные сорняки, вытесняя аборигенов с исконных мест обитания. Понятно, что ситуация, развивающаяся по такому сценарию, флористов обычно огорчает. Из всего сказанного выше понятно, что соотношение местных и заносных видов в городах должно складываться, как правило, с преимуществом в пользу пришельцев. И действительно, в большинстве городов аборигенные виды растительности постепенно уступают место заносным. Одним из приятных исключений можно считать Петрозаводск. Флора карельской столицы достаточно богата и более чем на 70 % состоит из аборигенных видов. Эта интересная черта связана с уникальной архитектоникой Петрозаводска. Столица Карелии расположена на берегу Онежского озера — одного из крупнейших озер северо-запада России. Еловые и смешанные леса на окраинах Петрозаводска и крупные лесные массивы, разделяющие отдельные районы города, органично вписываются в городской ландшафт. Набор видов, произрастающих в этих зеленых оазисах, дает довольно пол- количества почвы в трещинах асфальта
Корни деревьев частенько располагаются в горячих горизонтах почвы, прямо под асфальтом. Не удивительно, что в городах столько засохших деревьев ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА ное представление о флоре хвойных лесов, преобладающих в данной географической зоне. Кроме того, через весь город протекают две небольшие речки, а на южной окраине Петрозаводска находится маленькое озерцо. С этими водоемами связаны многие прибрежноводные растения. С точки зрения флористики подобные кусочки нетронутой природы обеспечивают сохранность многих видов растений, чуждых по своей природе городским условиям, — лесных, луговых, прибрежноводных, живущих на скалах. Эти естественные островки представляют собой своеобразные рефугиумы, где можно встретить не только растения, обычные для карельской флоры, но и виды, включенные в Красную книгу Карелии, или нетипичные для данной географической зоны находки, весьма радующие ботаников, поскольку наглядно демонстрируют пути современного расселения растений. И все-таки необычный климат города, заставляет его зеленых обитателей подстраиваться, адаптироваться к экстремальным условиям. Поэтому городские растения имеют свои «стратегии поведения», по которым их и различают ботаники. Виды, укрывающиеся в привычных для них местах обитания (вдоль рек, в лесных массивах), — только одна, хотя и большая группа городских растений. В Петрозаводске к ней относятся не только деревья (сосна, ель, береза, липа) и кустарники, но и типично лесные виды травяно-кустарничкового яруса — брусника, черника, кислица, грушанки, плауны. Среди более редких лесных видов, использующих ту же стратегию, можно отметить, например, ландыш майский, пальчато- коренник пятнистый. Берега речек и озер остаются прибежищем различных видов осок, а прямо в воде находит себе приют кубышка желтая. Другую группу растений составляют виды, которые могут произрастать не только в естественных условиях, но и заселять территории, преобразованные человеком: пустыри, обочины дорог, дворы и газоны. Здесь встречаются привычные глазу лютики, подорожники и другие виды, типичные для городов и с детства знакомые каждому горожанину. Отыскивая растения в городе, ботаники всегда учитывают стратегии поведения, привычные для вида, но иногда травы и деревья преподносят удивительные сюрпризы, поражая исследователей своей исключительной выносливостью, тем как они буквально завоевывают себе место под солнцем. Даже совсем небольшое количество почвы, например в трещинах асфальта, в пазах ступенек бетонных лестниц, вполне достаточно для пастушьей сумки, дивалы, яскол- ки, а иногда и для деревьев — тополя, березы. В общем, городская флора — совершенно уникальное образование, которое живет по собственным законам, но она требует от человека пристального внимания к своим нуждам. Одни растения гибнут, не выдержав сурового городского климата (береза на заднем плане), зато другие борются за место под солнцем вполне успешно, прорастая даже в кладке кирпичной стены Изучение городской флоры важно не только для успешного прогнозирования путей флорогенеза. Такие исследования помогают привлечь внимание людей к «траве у дома» — к нашим зеленым соседям и их роли в жизни человека. Создавая мощные мегаполисы, запираясь в четырех стенах, горожане забывают о проблемах других обитателей Земли, не замечают богатства и многообразия растительного мира. А мир этот уникален и непостоянен. Никогда не наступит тот день, когда человек постигнет абсолютно все тайны Флоры, и ботаники потеряют к ней интерес, описав всю растительность Земли. Каждый новый полевой сезон приносит нам и новые находки, и утраты, связанные с вымиранием малоустойчивых к городским условиям ботанических неженок. Единственное условие сохранения их в городской резиденции богини цветов — охрана тех кусочков лесных, луговых и прибрежноводных экосистем, которые дают приют негородским видам растений, — пусть даже эти кусочки будут очень невелики по площади. Такую задачу можно решить только совместными усилиями городских властей, архитекторов, ботаников, «зеленых» и всех любителей природы. И может быть, угроза повсеместной деградации естественной растительности, которая, по мнению ученых, становится в наши дни более чем реальной, и перспектива жить в окружении только искусственных сообществ, заставят человека задуматься над тем, как наиболее разумно организовать городские ландшафты. Ведь условия жизни в городах и растений, и людей еще очень далеки от оптимальных.
фш g Уважаемые господа! \}ш\\Щ сентября Департамент химической промышленности РФ Щ lJilJ|llt»lJI3 Администрация Ростовской области ЗАО "Южно-Российский Экспоцентр" Ассоциация "Северный Кавказ" приглашают вас принять участие ХИМИЯ-2000 II В ромках выставки состоится ТЕМАТИЧЕСКИЙ СЕМИНАР: "ХИМИЯ ДЛЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА". Желающие принять участие в семинаре икнут присыла* шои заявки до Ьвгуста 2000 года. Ijgjjggs; АДРЕС ОРГАНИЗАТОРА: ■™1ИП1 344007, Россия,г.Ростов-на-Дону, ул. Мошшая.63, офис 30. Тел./факс (8632) 622876, 622883, 620727. E-mail: expoce@icomm.ni Представительство в Москве: тел. @95) 9260578,9280525, факс @95) 9260406 Представительство в Краснодаре: тел. (8612) 546667,факс (8612) 546667 Тел.: C832) 106290, 255151 Факс: C832) 259845 E-mail:afanas@sibfair.nsk.su 51
к щ^'-гггз^.?щ м Как приготовить домашний квас Сейчас вновь стали продавать настоящий квас нз бочек, а не его подделки в пластиковых бутылках. Но цена! Подскажите, как сделать вкусный квас самому. И.Поддубный, Ярославль Настоящий домашний квас сделать несложно, и стоит он примерно в шесть раз дешевле покупного. Сначала в трехлитровую банку накрошите 1/4 буханки бородинского хлеба, добавьте стакан сахарного песка, залейте примерно на 1/4 кипятком, а трехлитровый чайник с остатками кипятка поставьте охлаждаться в проточную воду. Следующая операция — самая ответственная, она называется приготовлением колера. Для этого нужно насыпать на алюминиевую сковородку ровным слоем еще один стакан сахарного песка и поставить на слабый огонь, держа наготове столовую ложку и тряпичную «прихватку». Постоянно перемешивайте сахар, чтобы он не пригорел. Когда сахар начнет темнеть (по-научному этот процесс называется караме- лизацией), продолжайте мешать его ложкой, держа ее ручку «прихваткой»; другой «прихваткой» придерживайте горячую сковородку, чтобы она не соскользнула с плиты (ожог «карамелькой» крайне болезненен!). Когда «карамелька», пузырясь и дымясь, закипит, убавьте огонь или выключите его вовсе, так как все решают буквально секунды. Содержимое сковородки становится цвета темного шоколада, и в него тонкой струйкой приливайте воду из чайника, непрерывно помешивая. При этом жидкость бур- но вскипает, и паром можно сильно обжечь руки! Как только кипение прекратится, колер следует перемешивать до тех пор, пока он полностью не растворится. После этого осторожно перелейте раствор в банку с хлебом и сахаром, стараясь ничего не испачкать. К этому времени вода в чайнике уже достаточно охладится (она должна иметь температуру тела), и ее можно перелить в банку. Остается только добавить щепотку измельченных дрожжей, пяток изюминок, все перемешать и поставить банку в теплое место, слегка прикрыв ее крышкой. В зависимости от температуры брожение продолжается два-три дня. Содержимое банки следует время от времени перемешивать; постепенно в ней образуются два слоя: на дне — мелкие частицы хлеба, так называемая закваска, которая потом пригодится для приготовления следующих, гораздо более вкусных порций кваса, а наверху — крупные куски хлеба и набухшие изюминки. Когда вы решите, что квас готов (он должен быть кислым или кисло-сладким), соберите ложкой верхний слой, добавьте в банку 1/2 чайной ложки лимонной кислоты, перемешайте, а потом с помощью воронки и ситечка разлейте квас по пластмассовым полуторалитровым бутылкам, положив в каждую из них еще несколько изюминок. Остаток на дне емкости отцедите тщательнее: полученную жидкость тоже разлейте по бутылкам, оставив вверху каждой бутылки небольшое пространство. Закваску сложите в литровую банку и, неплотно ее прикрыв, поставьте на блюдечко (закваска будет продолжать бродить) и уберите в холодильник, до изготовления следующей партии кваса. Бутылки с квасом укупорьте не очень плотно и поставьте дображивать на сутки в теплое место. А потом пробки крепко закрутите и поставьте бутылки в холодильник, где и произойдет завершающий процесс — остатки дрожжей выпадут в осадок, а напиток станет газированным. Разливая квас по стаканам, старайтесь не взмучивать белый дрожжевой осадок на дне бутылок. Повторное приготовление кваса отличается от только что описанного тем, что вместо дрожжей используется закваска из холодильника. Чтобы «взбодрить» брожение, можно добавить еще чуть-чуть свежих дрожжей. Из домашнего кваса можно приготовить на редкость вкусную окрошку, рецепт которой предлагаем попробовать. ОКРОШКА Очищенную (не молодую!) картошку отварите (на две тарелки нужны четыре средние картофелины), подсушите, добавьте два крутых желтка, все хорошенько растолките, перемешайте и поставьте охлаждаться. Когда смесь остынет до комнатной температуры, добавьте к ней немного кваса, разотрите и уберите приготовленную ЗАТИРКУ в холодильник. Мелкими кубиками нарежьте редиску, огурцы, накрошите зеленый лук, укроп и крутые белки, все перемешайте и полученную ЗАПРАВКУ тоже поставьте в холодильник Если окрошка делается с вяленой воблой, очистите ее и порежьте на мелкие кусочки, тщательно удалив все внутренности и кости (икру ни в коем случае не используйте: с квасом она почему- то дает жуткую горечь). Добавьте к кусочкам рыбы немного кваса, перемешайте и тоже охладите. Если окрошка делается с мясом или колбасой, продукты мелко накрошите и держите холодными, но квасом не заправляйте. Когда все готово, можно угощаться. Сначала по тарелкам следует разложить кусочки рыбы, мяса или колбасы, положив в первом случае чайную ложку хрена, а во втором случае — горчицы. Добавьте затирку, немного квасу и перемешайте; после этого положите заправку и, перемешивая, приливайте квас до желаемой консистенции блюда. Посолите и положите в каждую тарелку по столовой ложке сметаны. Есть любую окрошку следует только с мягким черным хлебом типа «Бородинского». В.ЖВИРБЛИС
Дикое животное — черепаха Недавно я купила сухопутную черепашку. Но вот уже две недели она лежит под холодильником н ничего не ест. Боюсь, как бы не умерла. Посоветуйте, что делать? Т. Казьмина, гор. Протвино, Московская область Прежде всего немедленно достаньте черепашку из ее укрытия и положите в коробку с низкими краями или хотя бы в пластиковый таз — некое подобие террариума. Черепахе необходим свой «дом» с площадью не менее 0,5 кв.метра. Животное ни в коем случае не должно разгуливать по квартире, где его подстерегают разные опасности: оно может наглотаться пыли и заболеть воспалением легких, на него могут нечаянно наступить, а если в доме есть собака, то она того и гляди прогрызет черепашке панцирь. Чем скорее вы отнесете вашу питомицу на консультацию к специалисту, тем лучше. Простой ветеринар, конечно, мало чем поможет, поэтому лучше побывать в террариуме Московского зоопарка (тел. 254-79-28), где черепашку осмотрят и расскажут, как за ней ухаживать, а при необходимости сделают инъекцию витаминов. Если вы не можете пойти к специалисту, то воспользуйтесь нашими рекомендациями. Для начала черепашку надо искупать. Налейте в таз немного теплой (около 35СС) воды. Чтобы черепашка не захлебнулась, вода должна прикрывать лишь половину панциря. Пусть она полежит в воде минут 10—15. Купание рептилиям нравится: они пьют и нежатся в теплой воде, у них хорошо опорожняется кишечник и отстает грязь, налипшая на лапки и панцирь. После ванны черепашку надо вытереть насухо и положить в террариум, подальше от сквозняков. Водные процедуры устраивайте три раза в месяц. Рептилиям необходимы тепло и свет. Нормальная температура воздуха для черепах — 25°С, поэтому в холодные дни террариум надо подогревать. Для этого можно использовать обычную настольную лампу с плафоном. Включайте ее на несколько часов в день, и вы увидите, как черепашка будет подолгу лежать под ней. А еще черепахам, как и всем живым существам, необходим ультрафиолет, который помогает организму вырабатывать витамин Д. Из-за его недостатка может размягчиться панцирь. Поэтому черепашка должна бывать на солнце. Но об этом — чуть позже. Как черепаху кормить? Запомните, что черепахи едят только растительную пищу — молоко, хлеб и мясо им противопоказаны, они плохо влияют на печень и кишечник. Поэтому сразу же приучайте животное к капусте, овощам и фруктам. Не ленитесь и мелко натирайте и перемешивайте овощи, чтобы черепашка не могла предпочесть что-то одно. Бывают строптивые гурманы, которых трудно приучить к нормальной «черепашьей» еде. Проявите твердость, и через несколько дней животное обязательно оценит ваши усилия и начнет есть. Кормить черепашку нужно два- три раза в день, количество пищи определяйте опытным путем, например животному в возрасте 6—8 лет нужно 1— 1,5 чайных ложек корма за раз. Летом обязательно добавляйте в меню сочные травы — клевер, одуванчики и подорожник. Как правило, в растительной пище достаточно влаги, поэтому рептилию не обязательно поить специально, но все же лучше ставить в террариум поддон с водой. Сейчас в магазинах появился хороший и недорогой корм для сухопутных черепах «Тортила». Он выручает особенно зимой, когда в черепашьем меню одна капуста. Черепашка может отказаться от еды, например, в осенне-зимнее время, когда она пытается впасть в спячку. Но давать ей спать нельзя. В природе черепахи спят при температуре от +1 до +6°С, зарываясь в землю или листву. При этом обмен веществ у них замедляется, и за время спячки черепахи теряют до половины своего веса. Правильные условия для спячки в доме создать невозможно, поэтому если ваша питомица не ест и мало двигается, то ее надо греть под лампой и купать в теплой воде, иначе она начнет худеть и в конце концов погибнет. Теперь о прогулках. Летом, в теплую сухую погоду, черепашку желательно выносить в сквер или сад. Но не оставляйте ее без присмотра — медлительность черепах обманчива, не успеете оглянуться, как она уже скроется в густой траве, а к вечеру может даже зарыться в землю, и, скорее всего, вы ее уже не найдете. Поэтому выгуливайте свою питомицу на открытой солнечной лужайке, а еще лучше соорудите небольшой загончик. Да следите, чтобы вороны не поранили животное. Болезнь у черепахи распознать трудно, но все-таки можно. Если черепашка сильно вытягивает шею и постоянно хрипит, то, вероятно, у нее воспаление легких. Постоянное выделение жидкого кала свидетельствует о колите. Размягчение панциря и шелушение кожи появляется при недостатке витаминов. Во всех подозрительных случаях сразу же проконсультируйтесь у ветеринара. Вот вам совет специалистов: не заводите черепах ради забавы. Это не домашнее животное, а дикая рептилия и содержать ее в неволе сложно. Черепахи живут тихо, они неигривы и неразговорчивы, их нельзя приручить. Если уж черепашка попала в ваш дом, то ознакомьтесь, по крайней мере, с литературой по уходу за рептилиями, которую сейчас несложно найти. Т.ПИЧУГИНА >1 pB-f^^^pi
Русский порох •', -lV k, It** 1»ч % - • v> "• * ^M i ■'* '"' *Г 4* » 1 , V , V ft £*&***«*- ■■til «ar.4 -"' \ &^»я&* •*.чЛ * '4* *№fc» i '*» I
Н.Коханович П— А что, паны? — сказал Тарас, перекликнувшись с куренными. — Есть еще порох в пороховницах? Не ослабела ли козацкая сила? Н.В. Гоголь. Тарас Бульба ороха бывают «холодные» и «горячие», пламенные и беспламенные, дымные и бездымные, медленно- и быстрогорящие. От других взрывчатых веществ они отличаются характером горения. Окислительно-восстановительные реакции в порохе позволяют за долю секунды или за сотню секунд преобразовать энергию горения в кинетическую энергию летящего тела, в световую или электрическую энергию. Немногим более шести веков прошло с тех пор, как в нашей стране стали делать порох. Своими размышлениями о судьбе отечественного пороходелия поделился с нашим журналом доктор химических наук, заслуженный химик Российской Федерации Леонид Васильевич Забелин, который участвовал в создании советских межконтинентальных стратегических ракет, будучи директором порохового завода в Бийске и заместителем министра оборонной промышленности. Дымный порох Старинный дымный порох — это смесь селитры (нитрата калия), серы и угля. Селитра — окислитель, легко отдающий кислород по уравнению: 2KN03 = KzO + N2 + 2,5<Э2. Уголь и сера — горючие материалы. Сера к тому же улучшает воспламеняемость и механические свойства пороха. Плотные черные зерна пороха получали, применяя механические операции. Сначала смесь толкли в дубовых ступах пестами из березового или кленового дерева. Чтобы смесь не загорелась и не взорвалась, ее смачивали водой, а песты обшивали бронзой, которая не дает искры при ударе. Затем порох зернили на лыковых ситах и сушили на солнце либо в теплых помещениях. Получившиеся зерна сетками разымали по размерам и получали порох трех сортов: пушечный, мушкетный и ручной для мелкого оружия. В европейской литературе впервые о дымном порохе упомянул в XIII веке Роджер Бекон, когда писал о взрывчатых свойствах селитры в смеси с горючими веществами. На Востоке к тому времени порох был уже известен — вторгшиеся в 1274 году в Японию монголы применяли взрывающиеся железные шары. К середине XIV века порох знали во всех государствах Европы. Например, в Голицынской летописи времен царствования Алексея Михайловича написано: «В лето 6897 A389 год нашего летосчисления. — Ред.) вывезли из Немец, арматы на Русь и огненную стрельбу и оттого часу уразумели из них стре- ляти. В 6903 году в княжение Василия Дмитриевича сгорело в Москве несколько дворов от делания пороха». Несмотря на современную аппаратуру и средства контроля, взрывы и пожары случаются в пороходелии и ныне. Однако обратимся вновь к векам минувшим. 55
Селитру долго ввозили из-за границы — лишь при Иване Грозном ее стали варить в монастырях (почему варить — см. информацию в Школьном клубе январского номера «Химии и жизни» за этот год). Смешивали пороха на разных заводах, и состав у частных заводчиков получался разным. Чтобы добиться однообразия и нужных свойств, при Алексее Михайловиче, в 1655 году, на московской речке Яузе учредили два казенных пороховых завода — верхний и нижний. Но к началу XVIII века вся русская пороховая промышленность снова перешла в частные руки. Верхний завод Родиона Мейера располагался у шлюза на Сыромятнической набережной, а нижний завод Филимона Аникеева — близ Воронцова поля. Когда Петр I занялся модернизацией армии, ему потребовалось много пороха, причем одинакового качества. Для этого он построил в Санкт-Петербурге три государственных пороховых завода: Охтинский, Сестрорецкий и Петербургский. Позднее появились Казанский и Шосткинекий. Охтинский, Казанский и Шосткинский заводы полностью обеспечивали русскую армию порохом — в войну 1812 года они поставили около 100 тысяч пудов. На Охтинском заводе не только делали порох, но и отрабатывали новые приемы, которые затем передавали другим заводам. Например, в 1720 году на Охтинском заводе ввели бегунный способ производства: мраморные колеса-бегуны вращались по деревянным или бронзовым лежням, смешивали и уплотняли состав. Спустя четыре года на том же заводе по велению Петра I стали испытывать пороха перед приемкой. Для определения силы пороха зарядом в три золотника стреляли вверх из мортирки. Оттуда вылетал залитый свинцом конус из пальмовой или карельской березы. Дно конуса было защищено медным листом. Хороший пушечный порох подбрасывал конус на 70 футов (то есть 21,3 метра) вверх, а мушкетный и пистолетный — на 100 футов. Дымный порох служил русской армии почти пять веков. Но стрелять им было нелегко — дым разъедал глаза и мешал наблюдать за результатами стрельбы, ядра и пули улетали недостаточно далеко и плохо попадали в цель. С появлением более мощных бездымных порохов он потерял свое значение как метательное взрывчатое вещество. Однако благодаря уникальной способности быстро воспламеняться, черный дымный порох и в наши дни служит воспламенителем для зарядов в артиллерии, в огнепроводном шнуре и охотничьих патронах. Порох из пироксилина Пироксилиновый порох получают, смешивая в воде высокоазотный нитрат целлюлозы, пироксилин, двух сортов с различным содержанием азота. Затем смесь осушают спирто-эфирным растворителем — пластификатором, который впоследствии из нее удаляют. Пластификатор облегчает прессование пороховой массы. После прессования получают трубочки или зерна различной геометрической формы с каналами для равномерного горения. Пироксилиновый, или бездымный, порох изобрел Ж.Вьель в 1881 году. Этому предшествовала цепочка открытий: в 1832 году — простого нитрата целлюлозы, в 1846 году— высокоазотного нитрата целлюлозы, пироксилина и в 1847 году — нитроглицерина. Жюль Берн не мог обойти вниманием эти открытия и отправил человека на Луну именно с помощью пироксилинового пороха. Дмитрий Иванович Менделеев, будучи членом российского Артиллерийского комитета, так говорил о бездымном порохе: «Бездымный порох открыт при полном свете современных химических познаний. Он составляет новую эпоху военного дела не потому, что не дает дыму, глаза застилающего, а потому преимущественно, что при меньшем весе дает возможность сообщать пулям и всяким иным снарядам небывалые скорости в 600, 800, даже 1000 метров в секунду... Бездымный порох составляет новое звено между могуществом стран и научным их развитием». Основной вклад в науку о бездымных порохах Дмитрий Иванович внес как создатель русской научной школы. Оригинальную рецептуру пироксилинового пироколлодийного пороха Менделеева и его соратников иностранцы назвали «русским порохом». Вместе с П.М.Захаровым он стал обезвоживать пироксилин спиртом, что позволило отказаться от опаснейшей операции сушки пироксилина нагретым воздухом. Менделеев предложил порох флегматизировать — покрывать пластичным или легкоплавким веществом, чтобы он горел по прогрессивному закону, когда в каждый следующий момент времени сгорает больше вещества, чем в предыдущий. Эту идею воплотил Г.П.Кис- немский, флегматизировавший порох спиртовым раствором камфары. Правило составления кислотных смесей Д.И.Менделеева положило начало теории нитрования целлюлозы, разработанной впоследствии А.В.Сапожниковым. Благодаря талантливым исследователям русская наука быстро стала передовой, однако в создании технологии нам сильно помогли англичане. Вот что писал Менделеев в 1890 году управляющему Морским министерством вице-адмиралу Н.М.Чихаче- ву: «Мне кажется, что собрание русских видов пороха можно отправить в Английское посольство для пересылки в Вульвический арсенал В.И.Андерсону, и его, я думаю, следовало бы официально отблагодарить. Ведь он показал мне и Чельцову все способы производства и содействовал во всем, до обмена пороха. Полагаю даже, что ему, сэру Абелю и профессору Дьюару было бы полезно испросить ордена. Через них всё дело и дальше можно узнавать, а теперь, чем более вхожу в дело бездымного пороха, тем яснее вижу, что оно в Англии поставлено лучше, чем где-либо. Дело же это пока у нас только начинается». Первые отечественные пироксилиновые пороха появились в 1890 году на Охтинском пороховом заводе. Их выпускали для трехлинейной винтовки Мосина. К началу XX века в России уже делали бездымные пороха и для пушек, но русская промышленность явно отставала от русской пороховой науки. В Первую мировую войну отечественными порохами удалось обеспечить армию лишь на треть. Остальное заказывали в США. Начальник Главного артиллерийского управления генерал А.А.Маниковский писал: «Главным образом за счет русского золота выросла в Америке военная промышленность громадного масштаба».
Баллиститный порох Баллиститный порох — полимерная композиция, состоящая из нитрата целлюлозы с низким содержанием азота — коллоксилина, пластификатора — нитроглицерина, катализаторов и стабилизаторов горения, а также наполнителей. Основными источниками энергии служат нитроглицерин и нитрат целлюлозы. Чтобы повысить энергетические характеристики такого пороха, в его состав вводят другие мощные взрывчатые вещества. Для улучшения структуры волокон нитрата целлюлозы их покрывают при изготовлении пороха поверхностно-активными веществами. Баллиститный, или нитроглицерино вый, порох находится в родстве с ди намитом, который представляет со бой пористый минерал, например ки зельгур, пропитанный нитроглицери ном или каким-нибудь другим нитро эфиром. Впервые этот порох получил в 1888 году А. Нобель, когда искал новый способ флегмати- зации нитроглицерина в динамите. В России до революции такие пороха не делали, зато их изготовляли в Германии и Англии. Главное артиллерийское управление пыталось заказать такой порох на частном Шлиссельбургском заводе, которым руководили немцы, но за него потребовали слишком высокую плату. Однако в то время отечественные ученые уже занимались технологией производства баллиститного пороха. Вскоре после открытия Нобеля этим порохом заинтересовался С.А.Броунс. Уже после революции, став директором Рошальского порохового завода, он реализовал все достижения русской и зарубежной науки того времени. Броунс понимал, что энергетические возможности пироксилинового пороха ограниченны, и предложил изготовлять нитроглицериновый порох методом Лундгольма—Сайерса, не прижившимся в Англии. Центральным звеном этой технологии была варка, то есть смешивание компонентов пороховой массы в большом объеме воды. Броунс создал аппарат для варки пороха, который впоследствии назвали «котлом Броунса». В то же время он убедил выпускника артиллерийской академии, будущего крупного физико- химика, А.С.Бакаева, заняться изучением баллиститных поро- хов. Чтобы улучшить технологию, нужно было создать теорию процесса варки пороха и понять, как формировать порох уже в варочном котле. Эту задачу Бакаев решил с помощью теории стабилизации дисперсных систем П.А.Ребиндера, и к началу Великой Отечественной войны появилось непрерывное производство баллиститного пороха, а с 1943 года стараниями Бакаева и Ю.А.Победоносцева из него стали делать заряды для легендарных «катюш». Твердое топливо Смесевые пороха, или смесевые твердые топлива, — это полимерные системы. Большую часть пороховой массы составляет окислитель, например перхлорат аммония. В состав входит полимерное горючее, оно же связующее, которое окисляется избыточным кислородом перхлората аммония. Свойства таких пороховых шашек зависят и от металлического горючего, и от различных добавок. От пороха ведет свое происхождение и твердое топливо для ракет. Еще 1919 году Н.И.Тихомиров, один из первых в нашей стране специалистов по ракетной технике, и его сотрудники создали двигатели, которые работали на баллиститном порохе. Он- то и послужил основным компонентом твердого топлива для ракет, производство которых после Второй мировой войны стало стремительно развиваться. Но возможности баллиститного пороха оказались ограничены: из-за недостаточной термохимической стойкости заряды-шашки получаются диаметром лишь до 70 сантиметров и сегодня его применяют в оперативных ракетах ближнего боя. Когда потребовалось создать первую межконтинентальную твердотопливную ракету с дальностью полета 2000—3000 километров, С.П.Королев поручил химику Б.П.Жукову с сотрудниками НИИ-125 изготовить крупногабаритные заряды. 28 апреля 1962 года на полигоне Капустин Яр успешно запустили ракету РТ-1. Однако она уступала «Минитмену-1»: при меньшей стартовой массе американская ракета пролетала 9300 километров, а наша — 2400 километров. Проблему решило смесевое твердое ракетное топливо, разработанное алтайским химиком Я.Ф.Савченко. Из такого топлива на основе бутилкаучука удалось сделать шашку большого диаметра, и следующая ракета РТ-2 улетела на достаточно большое расстояние. Сейчас подобное топливо используют и для стратегических, и для тактических ракет, делая из него заряды до нескольких метров в диаметре. Творческое содружество Б.П.Жукова и механика А.Д.Надирадзе воплотилось в первоклассных ракетах на смесевом твердом топливе, долгое время обеспечивавших оборону нашей страны. За сотню лет исследований российские химики вывели отечественную пороховую науку и технологию на достаточно высокий уровень, чтобы на долгие годы обеспечить военную безопасность государства. А сохранение и развитие этих достижений — дело нынешних студентов пороховых кафедр РХТУ им. Д.И. Менделеева в Москве, университетов Казани, Санкт-Петербурга и других российских городов. 57
Доктор географических наук Д-Я- Фащук Биографию человека, написавшего предлагаемый опус, как, впрочем, и многих из нас, можно смело начать с известных строк Александра Галича: «Жизнь моя, сами понимаете, не без приключений. Работаю я в цирке, делаю смертельный номер». Несмотря на эти обстоятельства, Дмитрий Яковлевич Фащук не вошел к когорту граждан, решивших, что лучшим выходом из сложившейся недавно в нашей стране ситуации является аэропорт Шереметьево-2. За его плечами кафедра океанологии географического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова, 15 лет морских скитаний, кандидатская A982) и докторская A997) диссертации, несколько жен, трое детей, многие десятки научных статей по вопросам экологии Черного моря. Господь, как известно, скитальцев не старит. И сегодня 47-летний автор «Химии и жизни» по-прежнему верит в тост: «Да отвратит судьба свой лик суровый от всех идущих в море кораблей» — и в девиз: «Не гоните волну, ребята! Главное—не сдаваться!» Редакция присоединяется к такой позиции, призывая читателей следовать ей без оглядки. Дыму — Не ковыряй в носу — Да я не глубоко... детей не будет! Диалог в КВН Под неистовыми порывами ураганного ветра по лоджии порхал пустой «ваучер». Утробные звуки, которые он издавал, ударяясь о бетонные перила, раздражали, но встать с раскладушки и поймать проклятую пустую пивную флягу не было положительно никаких сил. Сейчас их не оставалось даже для того, чтобы сказать «кыш-ш-ш!» комару, Бог весть откуда взявшемуся в это время года в квартире на девятом этаже. По Крыму гулял шалый циклон. Новоселье удалось на славу... Тупая безысходность, с которой «обмывалась» его новая квартира, была вполне обоснованной. Десять лет назад, отказавшись от унижений и склок, связанных с получением бесплатного жилья, будущий новосел принял решение честно стать в очередь для покупки кооператива у местного горисполкома. Таким образом предполагалось остаться независимым и избежать указанных издержек социалистического образа жизни. Святая простота! Ордер на однокомнатную квартиру был получен не через пять лет, как обещали городские власти, а через десять. Кроме того, в колоде с номерками, предложенной для жребия при выборе этажа, каким-то образом оказались одни девятки и единицы. Апофеозом же доверчивости к государству и стремления к независимости оказался вид, открывавшийся из окон девятого этажа приобретенного жилища. Слева многозначительно и торжественно белели надгробья и кресты кладбища, а справа живописным орнаментом расцветала колючая проволока, которая ограждала строения лечебно-трудового профилактория, преобразованного в последующие годы в колонию строгого режима. Новоселье проходило под аккомпанемент громогласных команд по репродуктору и мелодичного металлического звона, доносившихся со стороны ЛТП (алкоголиков Публикуется в сокращении. здесь лечили процессом изготовления якорных цепей). По поводу такой неожиданной удачи в одном из тостов было предложено провезти виновника торжества по городу в клетке. Это должно было сопровождаться соответствующими комментариями: как кандидат наук, имеющий по закону право получить дополнительную комнату или лишнюю жилплощадь, умудрился достичь таких успехов на бытовом поприще. В общем, повод для запоя был... ЗАЛИВНОЕ ИЗ МЕРРОУ Кстати, о кандидате наук. Когда ему задавали вопрос: «Зачем нормальному человеку нужна ученая степень?», ответ следовал без промедления: «Чтобы быть профессионально свободным и иметь возможность реализовывать себя без бюрокра- 58
ИСТОРИЯ СОВРЕМЕННОСТИ тических помех». Иными словами, чтобы не зависеть в своей работе от дураков, которыми изобиловали благодатные воды нашей науки. Однако такое мнение разделяли далеко не все коллеги. Поэтому, когда наш герой получил соответствующий диплом, многие с облегчением вздохнули: слава Богу, наконец этот тип угомонится, станет начальником и начнет, как любой нормальный человек, компенсировать потери, которые понесли душа и тело за годы мытарств и непрерывных безденежных черноморских экспедиций. Если честно и по большому счету, то где-то в глубине души не раз возникали подобные мыслишки. Особенно назойливо они начинали жужжать после бесед с друзьями, вернувшимися из доходных рейсов в океан или загранкомандировок. Но перспектива унижения перед обитателями парткомов, горкомов и обкомов для получения паспорта моряка загранплавания, а также прогулок тройками по иностранным городам под присмотром* помпо- лита или другого стукача — выходца из тех же ведомств, быстренько прекращала это жужжание: нет уж, ребята, лучше вы к нам! Именно такое решение было принято на вечеринке в честь защиты диссертации, которую устроили в квартире друга — математика, интеллигента, выпускника мехмата Новосибирского университета. Он покинул родную альма-матер в период массового исхода из Сибирского центра науки лучших умов, но по семейным обстоятельствам затормозил в Керчи, так в результате и не добравшись до своей исторической родины. Вместить около пятидесяти человек — сотрудников лаборатории в двухкомнатную, хоть и пустую квартиру оказалось не ^так-то просто, поэтому решили стола не делать, посудой и стаканами себя не обременять. Вино разлили по десяти литровым стеклянным аквариумам, взятым напрокат в институтском музее, а на закуску приготовили чудное заливное из мерроу — морского каменного окуня. Весил этот парень почти 50 кг, был куплен в рыбном магазине в недефростированном (замороженном) виде, принесен на плечах в дом, распилен двуручной пилой на чурки, которые и сварили в ванной со специями и овощами при помощи четырех кипятильников. Таким образом, вопрос массового угощения решился очень просто: вино черпалось из аквариумов кружками, а рыба вылавливалась по потребности из ванной корабельными чумичками. Главная проблема — не упасть в ванну и не испортить закуску. По-настоящему заливное застыло только к вечеру следующего дня, чему бесконечно обрадовались коллеги и$ других лабораторий, не поместившиеся в квартире несчастного математика и потому не принимавшие участия в ее разгроме. Правда, в дальнейшем они разгромили актовый зал института, где продолжилась оргия, начатая, кажется, в связи с дегустацией мерроу. Несмотря на праздничный дебош и после продолжительных сомнений по поводу адекватности новоиспеченного кандидата в этой жизни, ему все-таки доверили руководство лабораторией экологии Черного моря, но с условием, что подобные дегустации в дальнейшем будут проводиться вне стен института. Таким образом, природная тяга к непонятному и загадочному, тяга, приносившая, как и в детстве, немало хлопот, получила зеленую улицу. Мнение великого физика о том, что «самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека, это ощущение таинственности», как нельзя лучше соответствовало жизненным принципам нового завлаба, запечатленным поэтом в полюбившихся строчках: Я все время живу накануне чего-то, накануне строки, накануне полета, накануне любви, накануне удачи, вот проснусь я, и утром — все будет иначе! Все, что в жизни имел, все, что в жизни имею, я ценить не умел и ценить не умею, потому что все время съедает забота, потому что живу накануне чего-то! Может, я неудачник с неясным порывом, не умеющий быть и от счастья счастливым? Но тогда почему не боюсь я обиды, почему все обиды — в минуту забыты? Я им счет не веду — наплевать мне на счеты, потому что живу накануне чего-то!* Трудно передать восторг и счастье, которые испытываешь, пробираясь по никем не пройденным дебрям проблем, оставляя за собой первые следы знаний. Собственно, эта страсть и привела нашего героя на 27-м году жизни после продолжительных маневров и виражей судьбы, потерь и находок, восторгов и разочарований в небольшой городок на берегу Черного моря, в центре которого располагался Научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии. Кроме багажа, состоявшего из широкой души, большого профсоюзного стажа и жизненного опыта самого разнообразного характера, будущий покоритель морей имел при себе диплом океанолога, выданный по поводу окончания одноименной кафедры географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова. в ОРАКУЛ С ГОРЫ МИТРИДАТ Комар настойчиво продолжал свои попытки добраться до недр носа. Сакральные сочленения (название вычитал в медицинском справочнике и с тех пор упивался удивительным звукосочетанием) ныли Так, как будто в поясницу вогнали кол. Раньше спасался противовоспалительными таблетками, но однажды * Стихи Николая Доризо. 59
случайно обратил внимание на инструкцию по их применению и оторопел. Самыми безобидными явлениями в букете «побочных действий», занимавшем три четверти документа, были: «расстройства зрения и слуха, печеночной и почечной функций, тошнота, рвота, понос, зуд, кожная сыпь». Но и это не все. На следующем этапе приема лекарства вас могли подстерегать «обморок, судороги, коматозное состояние, галлюцинации, депрессия и психические расстройства». Наконец, самым стойким клиентам, избежавшим перечисленных побочных действий, с благословения Фармакологического государственного комитета Российской Федерации, утвердившего эту инструкцию, в финале лечения грозило всего лишь... «поражение костного мозга». Да, препаратик оказался еще тот — знай наших! Поэтому, не дожидаясь комы, решил оставить ноющие суставы в покое и предоставить организму самому справляться с капризами обмена веществ. В дальнем углу пустой комнаты возникло какое-то движение. Это возвращался к жизни приятель, скромно почивавший там на дерюжке. Выковыряв среди век и ресниц один из глаз, он вдруг философски промычал, что если хорошенько принять на грудь и лечь клубочком на пол, то технократический пейзаж за окном, оказывается, исчезает и в нем остаются только небо и цепь зеленых холмов из гряды Юз-оба («Сто курганов») на горизонте. Какая там Юз-оба! Разве может она заменить гору Митри- дат, мансарду третьего этажа дома, которая снималась у двух милейших сестер-старушек в течение нескольких лет перед новосельем? Из ее окон открывался очаровательный вид на город и Керченскую бухту, а вокруг все утопало в зелени винограда, персиков, орехов и абрикосов. Можно было часами любоваться этими пейзажами не вставая с постели, что особенно нравилось его гостьям, проникавшим сюда (несмотря на бдительность Анны Сергеевны и Лидии Сергеевны) прямо через окно с верхней улицы, так как третий этаж дома располагался на уровне ее асфальта. Все они любили это гнездышко за неповторимый «митридатский шарм». А какими вкусными и нежными были плюшки, торты и пирожные, которые в изобилии пекли старушки специально к возвращению квартиранта с моря! Как в этот день пахло чистое белье, блестела вымытая посуда и уютно грела печка, также благодаря доброте заботливых хозяюшек! А разве здесь, на теперешнем девятом этаже, услышишь пророчества, подобные тем, какими судьба награждала на Мит- ридате устами дяди Коли — мужа одной из старушек? За время жизни в мансарде этот тихий незаметный человек встречался ему всего несколько раз. Старичок обычно неожиданно откуда-то появлялся, здоровался, делал какие-то хозяйственные дела и также неожиданно исчезал. На третий этаж дядя Коля никогда не поднимался, не говоря уже о совместной выпивке и традиционных в этих случаях беседах о смысле жизни или политике — таких явлений не наблюдалось. В один из зимних вечеров, одурев у теплой печки от словоблудия и витиеватых оборотов статьи какого-то умника, присланной на отзыв, горемычный рецензент почувствовал острейшую необходимость выпить сухого вина. Трагизм ситуации заключался в том, что именно в этот год, благодаря гениальному решению первого президента страны, в Крыму — колыбели виноделия — сухое вино исчезло и стало на вес золота. Тем не менее в надежде на чудо он все-таки обошел все злачные места Керчи, однако вернулся домой, как говорится, ни с чем. Здесь-то и случилось самое настоящее чудо. В комнате появился дядя Коля, вынул из-за пояса брюк литровую бутылку домашней сухой «Изабеллы» и молча поставил ее на середину стола. С разинутым ртом и вытаращенными глазами квартирант ожидал продолжения сцены или хотя бы какого-нибудь комментария, но таковых не последовало. Не проронив ни слова, гость чинно уселся и застыл в позе сфинкса, продолжая внимательно рассматривать постояльца. Стаканы и закуска появились на столе сами собой. Налив себе немного, а сотрапезнику — полный стакан вина, дядя Коля медленно выпил и занял прежнее положение, устремив на жильца соколиный взгляд. Так продолжалось до тех пор, пока бутылка не опустела. В перерывах между поднятием стаканов были попытки заговорить о погоде, вине, хороших людях, счастливых совпадениях и тому подобном, но ответом было только молчание и те же, выворачивавшие наизнанку, глаза дяди Коли. Тогда в голову пришла неожиданная, жуткая догадка, от которой бросило в холодный пот: хозяин знает все о «ночных бабочках», периодически влетающих через окно с верхней улицы в эту комнату, и пришел наконец-то высказать свое неудовольствие по данному поводу. А там, глядишь, и отказ в аренде жилья... Квартирант приготовился уж было поднять эту тему, но вдруг дядя Коля заговорил, если, конечно, это можно было назвать речью. Из его уст в буквальном смысле слова стал извергаться поток нечленораздельных звуков, которые сопровождались интенсивной жестикуляцией рук, движениями шеи, головы и всего тела. Уловить хоть что-то в этой галиматье не представлялось возможным. И вдруг, прервав какофонию звуков и разнообразие жестов, гость встал и медленно, торжественно произнес на чистом русском языке только одну фразу: «Богатым ты не будешь!» После чего повернулся и направился к двери. Придя в себя, жилец догнал хозяина уже на лестнице. Навстречу поднималась испуганная, но обрадованная тетя Аня, причитая что-то о легкомыслии мужа, болезнях и чем- то еще. На ее речи дядя Коля спокойно ответил: «Не шуми, я был в гостях». После этой, на первый взгляд совершенно обычной фразы бедная старушка почему-то ойкнула и тут же потеряла сознание. К счастью, это состояние длилось недолго. Очнувшись, хозяйка объяснила, что у ее мужа в течение последних двух месяцев полностью отсутствовала речь. Сегодня, в день своего рождения, Коля неожиданно исчез из дома — безмолвный, с бутылкой вина за ремнем. Тетя Аня очень испугалась, поскольку решила, что покинута навсегда, и вот — чудо: Коля заговорил! Во время этого рассказа дядя Коля заботливо обнимал супругу за плечи, по-детски улыбался и застенчиво, но членораздельно пытался бубнить о том, что лучшего подарка от Анечки к своему 75-летию и представить себе не мог. На ее удивленный вопрос: «А при чем тут я ?» — последовало обстоятельное объяснение: если бы все блюда на сегодняшнем праздничном столе не оказались так круто пересолены, он бы не ушел в знак протеста в мансарду на третий этаж. Вот так-то, ребята! Оставалось только расцеловать счастливого юбиляра и его половину, пожелать последней почаще пересаливать и обоим долгих лет любви. О пророчестве дяди Коли в тот вечер не вспоминали (известно, чьими еще устами, кроме младенческих, глаголет истина), а оракулу- имениннику «потенциальный бессребреник» подарил песню, которая самому почему-то давно нравилась: Повеял с моря легкий бриз, и сердце бьет тревогу, Простите, мисс, простите, мисс, но мне пора в дорогу! Бродить по морю — мой девиз, штурвал — моя отрада! Простите, мисс, простите, мисс, но слезы лить не надо*. * Стихи Леонида Филатова. 60
Вы говорили мне, уймись, попробуй жить на суше, Простите, мисс, простите, мисс, но в море жизнь не хуже! Вы говорили мне, займись доходным предприятием, Простите, мисс, простите, мисс, но нищим жить приятней. Мне дорог каждый ваш каприз и нежность ваша — тоже. Простите, мисс, простите, мисс, но море мне дороже! Я не пойду на компромисс мгновению в угоду. Простите, мисс, простите, мисс, но я люблю свободу! В МОЛОЧНЫЙ ПОРОСЕНОК В СОУСЕ БОРДЕЛЕЗЕ Под порывами ветра «ваучер» продолжал бешено метаться по лоджии, угрожая торпедировать мангал, на котором вчера жарили шашлыки. Слава Богу, что хоть шашлыки. Наверняка было бы значительно хуже, если бы опять затеяли поросенка! Страшно вспомнить... Рука невольно потянулась к бутылке с портвейном, но, не достигнув цели, беспомощно повисла на полпути. Потревоженный комар с писком возмущения вспорхнул с носа. Одной из природных слабостей «больного» было отношение к виду и запаху вкусной пищи, а также к процессу ве приготовления и потребления в компании друзей — естественно, не всухомятку. Эта черта сформировалась и наиболее ярко проявилась в Москве в период студенческой жизни в зоне «Г» общежития географического факультета МГУ на Ленинских горах, а закрепилась в морских экспедициях. Причиной тому были суровые неписаные законы студенческого братства и моря, основной из которых —- «кто спит, тот сыт». С годами страсть к гастрономическим оргиям и кулинарным экспериментам сохранилась, оставив неизгладимый никаким бегом трусцой и раздельным питанием след на его фигуре. Но об этом не надо. Зачем соль на открытую рану? Лучше вспомнить, что: Земля еще и потому щедра, что в мире существуют повара. Благословенны их простые судьбы, а руки — будто помыслы чисты. Профессия у них добра по сути: злой человек не станет у плиты*. Так что там о поросенке? Один из блаженнейших моментов экспедиции — последние часы перед заходом в родной порт. Уже обработаны все полевые материалы, собраны, упакованы и готовы к разгрузке приборы, начищены перышки в предчувствии скорой встречи с берегом, институтским кассиром, друзьями, родными. Обычно в эти часы научная группа собиралась в лаборатории, и начиналось составление меню предстоящего «приходного собрания». С каким блаженством произносились названия самых экзотических напитков, блюд и рецепты их приготовления, как смаковался каждый необходимый для этого ингредиент, с какой тщательностью уточнялась фамилия счастливца, которому поручалось его приобрести, обсуждалось, в каком месте и по какой цене лучше это сделать! Предчувствие чего-то возвышенного переполняло в такие моменты души далеко не измож- * Стихи Роберта Рождественского. денных участников экспедиции. Но вот наступал долгожданный день празднования «прихода». И за более чем десятилетнюю историю черноморских походов, несмотря на все планирования в море, он не мог вспомнить случая, чтобы хоть один из этих фантастических сценариев осуществился. Обычное меню такого события — несколько метров копченой колбасы, ведро водки и пара ведер пива — чуть было не изменилось только однажды... Успешно разгадав все уловки верхней границы сероводородной зоны Черного моря и следуя уже по Керченскому проливу в родной порт, на традиционных «гастрономических посиделках» народ договорился ни много ни мало до молочного поросенка в соусе борделезе. В пре- дотчетной суете на берегу он совсем забыл об этом договоре, а посему был несколько удивлен, когда через пару дней после прихода его встретил приятель и торжественно сообщил, что «дичь» готова — можно приступать. И тут же выяснилось, что эти идиоты купили живого поросенка и предлагают сначала его заколоть для предстоящего банкета. После бурных дебатов, сопровождавшихся пронзительным поросячьим визгом, раскаявшийся организатор «прихода» согласился усыновить и поселить очаровательное животное в ванной в качестве нового члена семьи. Для соуса же борделезе купили готовую тушку, но настроение было, как после пропихнутой в бутылку пробки, уже не то, а блюдо, приготовленное без любви, как известно, заведомо обречено на несъедобность. Получив ключи от квартиры, где предстояло отмечать приход и готовить поросенка, он шел туда как на плаху, размышляя, каким был этот малыш при жизни, как весело хрюкал и вертел крючочком-хвостиком. Но не зря в гороскопе героя было три восьмерки, три ангела хранителя — знак Индиры Ганди (знак служения людям — символ ужасной судьбы у восточных мудрецов). На лавочке у подъезда экзекуторской квартиры сидел приятель, охраняя две «мечты оккупанта» — увесистые холщовые сумки. Он только что вернулся от родственников с Кубани и отдыхал перед очередной перебежкой с грузом родительского «фуража» к своему дому, расположенному неподалеку. Одного взгляда и двух слов было достаточно, чтобы Володя, предложив перекурить и успокоиться, открыл одну «мечту». В ней, понятно, совершенно случайно оказалось шесть трехлитровых банок ароматного белого кубанского вина. После первого баллона благородного напитка их молчание наконец прервалось. Не сговариваясь, решили, что жизнь-то, черт возьми, продолжается — надо помянуть еще раз усопшего поросенка и идти его готовить, так как в противном случае население, соберущееся вечером, может обидеться. В квартире, кроме поросенка и пяти оставшихся банок вина, из продуктов ничего не оказалось. Похоже было на то, что с соусом борделезе в этот раз придется подождать. Но теперь это уже было не важно. После вскрытия 61
второй банки рецепт мгновенно подкор-р-ректировался: молочный поросенок, фаршированный гречневой кашей и требухой. Однако, заглянув внутрь «дичи», они обнаружили, что требухи в ней нет. Последовала еще одна корректировка: молочный поросенок в собственном соку, фаршированный гречневой кашей. Но и гречневой каши в доме не оказалось. Более того, ее не было также ни в одном из магазинов города, которые они объехали на такси, нежно обнимая заветную баночку. После непродолжительного совещания приняли решение ехать на квартиру за третьей, а затем идти в порт — «шакалить» по кораблям: там знакомые повара помогут. Знакомые повара действительно помогли. Не прошло и часа, как с пустой третьей банкой и полной сумкой гречки «шакалы» вернулись домой и приступили к фаршированию убиенного поросенка, не забыв перед этим еще раз его помянуть из четвертой. Судя по рассказам друзей, собравшихся вечером, этот процесс прошел более чем успешно. На кухне, среди горы кастрюль и мисок, уже заполненных гречневой кашей, очевидцы застали два блаженно улыбающихся тела, которые мерно черпали ложками вылезающий из обгорелого поросенка «фарш» и наполняли им очередную посуду. Кроме нескольких пустых трехлитровых банок, пахнущих вином, спиртного в доме не обнаружили. Но «опыт международных встреч» позволил ребятам быстро исправить положение. Порезав предусмотрительно запасенные несколько метров копченой колбасы, они успешно отметили приход традиционным ведром водки и парой ведер пива под задушевный храп поваров. Что такое молочный поросенок, причем в любом виде, до сих пор никто из членов компании не знает. Хозяин же квартиры еще неделю после этого события благодарил всех за неожиданную поставку гречки, так как его маленькие дети ее очень любили, но не видели уже много месяцев. СЛАДКИЙ ОМУТ НАЦИОНАЛЬНЫХ ТРАДИЦИЙ Скрипя раскладушкой, новосел изменил положение тела в надежде на то, что одновременно изменится на более светлую и тема воспоминаний, но тщетно. Интересно, а чем сейчас занимается друг Оскар, седьмой ребенок в семье мексиканского крестьянина? Неужели после защиты диссертации он тоже ютится в своем Мехико в таком же скворечнике между кладбищем и ЛТП? Этого парня прислали к ним на судно во время зимней путины в Грузии. В телеграмме из управления лаконично предлагалось зайти в порт Поти, взять на борт гражданина Мексики и оказать ему помощь в сборе материалов по черноморской хамсе... Капитан был глубоко убежден в том, что это — не что иное, как «козни сухопутных бюрократов»: кто-то захотел его подставить, ибо в период глухого застоя прием на борт иностранца можно было сравнить по нервозатратам разве что с покупкой козы в перенаселенную квартиру. На судовом собрании решили, что на время надо забыть о поиске скоплений хамсы, так как с этого момента обслуживание неожиданно свалившегося на голову мексиканца становится главной задачей рейса, залогом дальнейшего благополучия экипажа и научной группы. Поэтому начальника экспедиции немедленно делегировали встречать гостя. 62 На платформе станции в нескольких километрах от Поти, куда должен был прибыть поезд из Москвы, в указанное в радиограмме время никого и ничего, кроме сугробов снега, не оказалось. По их плотности легко можно было оценить, что рельсы завалены уже добрую неделю. Что- либо узнать о судьбе московского поезда было решительно не у кого, но тут на глаза попалась старая вывеска «Буфет» — и затеплилась надежда. Русского языка продавец «не знал» и на вопросы о поезде отвечал только преданным взглядом и молчанием. В отчаянии встречающий заказал «два по сто». Последовавшая за этим реакция превзошла все ожидания. Закрома буфета широко раскрылись, из-под стойки появились две экзотических физиономии в пресловутых «аэродромах», и знаменитое грузинское гостеприимство поглотило его с головой. Покидая опустошенный буфет ночью на велосипеде, подаренном новыми друзьями, чуть тепленький гонец упорно твердил как заклинание фразу о том, что московского поезда не было уже три дня, так как под Сочи сильные заносы, а мексиканца надо искать в Батуми, если только он успел туда попасть до начала снегопадов. Вояж на двух колесах по просторам Грузии совершался нашим героем не в первый раз. Несколько лет назад, после продолжительных дебатов с начальством, ему удалось все-таки убедить оппонентов в необходимости выделить судно для экспедиции в западную часть моря под Одессу, где в это время почему-то перестала ловиться рыба. Однако праздновать победу, как оказалось, было рановато. Сразу же по выходу из порта радист сообщил, что получено указание прервать выполнение научной программы и следовать в противоположном направлении — на восток, в Грузию, для сдачи на ремонт спасательной шлюпки. Однако капитан успокоил, что это продлится недолго и буквально через пару-троечку дней можно будет снова окунуться в тайны моря... Шлюпку «сдавали» месяц! За это время от корабля остался только корпус и двигатели. Почти восемьдесят членов экипажа и научной группы, не получавшие в течение стоянки в порту зарплату, успешно освоили бартерные операции и обменяли у радушных грузин на чачу практически все снасти судна, включая пожарные шланги и спасательные круги.
кое-то торжество. Новый приятель шепнул что-то на ушко седовласому аксакалу — главе стола, после чего тот встал, повернулся к гостю и, подняв стакан, удивительно сильным для такого возраста голосом затянул песню. Через минуту знаменитое грузинское девятиголосье, заглушив шум прибоя, накрыло всех своим величием, торжественностью и благородством. Поутру хозяин дома, провожая гостя в обратный путь на пароход, зарядил все имевшиеся в его (гостя) одежде карманы и пустоты безразмерной обоймой «огнетушителей» с кукурузными пробками. И все бы хорошо, но где- то на полпути к цели эта елочная гирлянда была коварно атакована сворой бродячих собак. На корабле друзья с любопытством встречали благоухающие чачей, звенящие бутылками, пятящиеся задом и лихорадочно отмахивающиеся лохмотья в сопровождении лающего эскорта... Нить воспоминаний опять вернулась к встрече мексиканского гостя. Утром отчет о результатах командировки на станцию был выслушан на борту, мягко говоря, с недоверием. Капитана смущали внешний вид докладчика и остатки велосипеда, висевшие на нем. Стоило немалого труда убедить руководство судна в том, что свой транспорт он не украл и что крутить педали ночью по снегу, да еще после выпитого ведра чачи дело очень даже не легкое, а в Батуми все равно надо отправляться, так как другого выхода у них нет. Последний аргумент возымел свое действие. Сотрудницы быстро заретушировали на лбу и подбородке каскадера следы «асфальтовой болезни», оставшиеся после ночных полетов на проклятом велосипеде, и тот помчался на уазике начальника штаба путины в столицу Аджарии за мексиканцем. Ни в одной из гостиниц Батуми мексиканец Оскар не проживал. После продолжительных поисков водителю пришла в голову гениальная мысль о том, что, возможно, он — «наш человек» и остановился не в «Интуристе», а в «дурдоме» (последнее — принятое во всех портовых городах Черного моря название гостиницы междурейсового отдыха моряков). Эти заведения так окрестили не зря. В большинстве стран мира давно существуют законы, по которым человек, оказавшийся вынужденно или добровольно в изоляции от общества более 20 суток, считается психически неуравновешенным. У него даже не имеют права брать свидетельские показания до окончания периода реабилитации, проходящего в специальных клиниках-санаториях. В нашей стране таких законов нет, но есть упомянутые дома отдыха моряков. В них обычно живут в ожидании следующего «срока заключения» люди, находившиеся в изоляции не 20, а 185 дней (продолжительность обычного рейса в океан для су- _дов рыбной промышленности). Нормальные же граждане ' *": *9дась оказываются крайне редко. М Услышав иностранные имя и фамилию, пожилая дежурная |^остиницы моряков неожиданно громко запричитала, из чего стало ясно, что попали в точку. Мексиканец оказался московским аспирантом. Последние три года он часто приезжал |V в Батуми, имеет здесь массу друзей, а сейчас живет уже ЮР неделю, однако увидеться с ним можно только в номере, куда его бездыханное тело регулярно и бережно доставляют ночью грузины. Рано же утром они опять увозят Оскара в неизвестном направлении... Спасите бедного мальчика! — таков был финал речи сердобольной старушки. Организм помощника капитана по науке еще не полностью очнулся от вчерашних проявлений гостеприимства станционного буфетчика, и потому перспектива возврата в омут национальных традиций его вовсе не прельщала. В общем, Оскару было сказано, что кораблик, мол, ждет, и при желании, если нет возражений... короче, сваливаем — пока не црздно! Оскар §р#рился^спасителю на шею со стоном: «Увези!» Но не тут-то было. Несмотря на ранний час, в дверь постучали. Через несколько минут они уже мчались в горы в объятьях стар-р-р-рших на-а-ауч- ных са-а-а-атрудн-ы-ков батумского дельфинария, увешанные бурдюками вина, окороками баранов, гирляндами зелени, блинами сыра. Летального исхода встречи удалось избежать благодаря национальному грузинскому «фужеру», из которого осушались бурдюки изумительного красного сухого «Ала- дастури». В русском переводе название сосуда, «чинчи- ла», звучало приблизительно так: «Трудно выпить». Это мудрейшее изобретение культуры Грузии представляло собой глиняный тигель с ручкой, узким горлышком и шарообразным основанием емкостью грамм триста. Неизвестно почему, но осушить его до дна практически невозможно, сколько ни старайся. Оскару же, по его словам, индульгенцией за вынужденную измену хамсе послужило название напитка, который грузины в него вливали. Оказывается, Чача — это мексиканское женское имя, а для настоящего мексиканца женщина... сами понимаете. Поэтому, осушая очередной стакан чачи, Оскар тешил себя надеждой, что если останется жить, то это обязательно зачтется ему в будущем. На судно попали, естественно, чудом и только через два дня. Памятью об этих событиях, кроме головной боли, остался полученный через год после рейса реферат диссертации мексиканского друга, в которой тот сравнил особенности жизни перуанского и черноморского анчоусов. т УЛЫБКИ «МУРФАТЛАРА»! Да-а-а, запить было с чего! Взгляд упал на лежавший на подоконнике най — большую полукруглую свирель, сувенир из Румынии, подарок Иона. Вчера на нем гости безуспешно пытались аккомпанировать исполнению суровой морской песни: Кто позабыл далекий дом, тем запах пороха знаком! Кто бьет без промаха клинком в пылу горячей схватки! Святая Дева — крепкий ром, -* ^** Святая Дева — крепкий ром, ~ Святая Дева — крепкий ром « и пестрые заплатки!..* На третьем куплете, вдохновенно исполненном тридцатые глотками, в квартиру ворвались разъярен^ыад^е^и — «списать слова». Всё, кажется, обошлось без кро11и, но подарок * Стихи А. Платонова. jn/ 63
Иона пришлось отложить и доорать гимн океанологов ака- пелла: уж больно раздражал неискушенный слух керченских обывателей экзотический звук ная. Как он там сейчас, Ион, в своей солнечной Констанце? Христианин-ортодокс, крупный чиновник, уважаемый в рыбной отрасли человек, в пику администрации Чаушес- ку оставил министерское кресло и вернулся в морскую науку. Вот бы его сейчас сюда — полюбоваться надгробиями с лоджии. Наверняка не пришлось бы мечтать о пуле, чтобы покончить со страданиями. Ион обязательно придумал бы что-нибудь благородное, возвышенное! Как он лихо после экспедиции в районе побережья Румынии вместо традиционной прощальной попойки на берегу моря (подальше от цивилизации «дабы флот не опозорить») устроил им винный ликбез! ...Еще в университетские годы среди московских студентов, уставших от потоков «Белого крепкого», портвейнов «Кавказ», «Агдам» и «777», были очень популярны благородные румынские вина «Мурфатлар» и «Котнари». Появление их в компании свидетельствовало об изысканности вкуса хозяина и его немалой расторопности. Раздобыть же во времена «Малой Земли» заветные продолговатые бутылочки с золотой ниточкой и пломбочкой на горлышке было очень непросто. И как же удивились ребята, когда Ион сообщил, что в Румынии, оказывается, более двадцати фирм, подобных нашим «Массандре», «Магарачу» или «Абрау-Дюрсо», что каждая из них выпускает по нескольку десятков сортов сухих белых и красных вин, большинство из которых (особенно красные) закупают скандинавские страны и Англия, а то, что доставалось Москве, — лишь малая капля этих богатств и в этом все скоро убедятся, так как сейчас поедут в дегустационный зал «Мурфатлар»! Опыт посещения подобных заведений в нашей стране не оставил воспоминаний о каких-либо закусках, сопровождавших таинство дегустации. В «Мурфатларе» же к каждому из 11 сортов сухого белого вина, предлагавшихся в последовательности повышения натуральной сладости, подавали несметное количество различных румынских национальных блюд. За ароматными сырами, колбасами, шедеврами из мяса и дичи, следовали безумные по сложности и красоте салаты, голубцы в виноградных листьях — сармале, огромная свиная отбивная и клубника со сливками на десерт. В общем — кошмар! На пятом или седьмом сорте, отведанном из стограммовых стаканчиков, понятие дегустации приобрело совершенно иной, но всем очень понравившийся смысл. Несколько смущало, правда, отсутствие на столе огромной стеклянной рюмки (литров на десять), которая вызывающе украшала стол канадцев, пировавших рядом. Попытка добыть аналогичную прелесть успехом не увенчалась, так как выяснилось, что рюмка предназначалась для слива остатков дегустации, а предложить русским такое безобразие тактичные хозяева просто не осмелились. Однако отсутствие экзотического атрибута дегустации очень мило скрашивал небольшой оркестрик, участники которого, одетые в национальные одежды, периодически прикладываясь к зеленой бутылочке, вдохновенно исполняли румынские мелодии с помощью скрипки, аккордеона, бубна и ная. Музыка исключительно способствовала блаженному состоянию, вышибала слезу, возбуждала порывы доброты, рождала в воображении светлые картины просторов, женских улыбок, поцелуев. В этой нирване, созданной комбинацией благородных напитков, блюд и звуков, никто не заметил, как официальная часть программы закончилась, несмотря на то что стол еще ломился от закусок, 64 а организмы дегустаторов заполняло острое чувство незавершенности. Спасение пришло неожиданно, и было оно, как и всё во время этой удивительной экскурсии, просто очаровательным. Оказалось, что перед дегустацией им предложили отмечать в меню понравившиеся вина, и теперь каждый получил по литровой бутылке выбранного им напитка. Так как никто не подозревал об истинной цели и последствиях такого опроса, то практически все ребята подчеркнули по одному сорту. Наш герой по чистоте души отметил три и получил соответственно три литровых бутылки. Оценив талант и коварство организаторов шоу и придя в ужас от такого прокола — «сколько сухого!», — коллектив дегустаторов единодушно заявил официанткам, что желает немедленно пересмотреть свой выбор, ибо в действительности все вина хороши и только природная скромность и благородное воспитание не позволили каждому поставить по одиннадцать «птиц» в этой проклятой бумажке. Увы, поезд ушел! Длинноногие, улыбающиеся красавицы искренне сочувствовали, но помочь ничем не могли: эта часть программы дегустации, очевидно, была разработана специально для развлечения персонала заведения. Однако «ковбой не знает слова «промах». После уничтожения неожиданных приятных подарков судьбы было решено просто прикупить еще напитков, якобы в качестве сувениров. Утром, при прощании на судне, румынские друзья вручили на память о дегустации свирель и уникальную пластинку с записями Георгия Зампфира — одного из немногих музыкантов, возрождавших в Румынии искусство ная. При этом Ион сообщил, что после вчерашних подвигов их группа занесена, наряду с президентами и министрами, в книгу почетных посетителей «Мурфатлара» и теперь пожизненно будет пользоваться льготами при обслуживании, так как за вечер обеспечила дэвуст^ионнош^алу годовую выручку от продажи вина. i * ■ _^ »- -1 * * ШАШЛЫК ИЭММИДИЙ ПО-ТУРЕЦКИ Да-а-а быЛ> еде^.э вать какгЛр^вйр^ч тылке, .теваш» э*Ш лее тщательном ка, надетаа по джига. При1 сейчас ново! ЛТП и 1О1адбич0МГ£ъ*1Ч Знакомство с 1ц£Я2М^¥1 рившим* зму атрибуТОнМВД случайно, ля^^лшьЦ^агеллан bi Оухты Эо
ниальных товаров, заполнявших эту часть столицы бывшей Византии. Сюда его занес свежий ветерок начавшейся перестройки. К тому времени условия оформления документов для участия в загранрейсе и правила поведения в иностранных портах существенно изменились. Паспорт моряка удалось получить, минуя унизительные собеседования и проверки; по автострадам и лабиринтам Стамбула можно было разъезжать на любимом велосипеде — в одиночку, без компании бдительных контролеров нравственности и политической грамотности. Случайно прихваченное в рейс индивидуальное средство передвижения очень пригодилось для экономии денег на транспорт и большей независимости при обследовании иностранных портов. Катаясь по улицам Стамбула, он был поражен вниманием полицейских и продавцов автомобильных салонов. Первые мгновенно очищали перекрестки для беспрепятственного проезда, а вторые начинали усиленно приглашать жестами к витринам своих магазинов, на которых вращались, выставленные для рекламы шикарные «мерседесы» и «кадиллаки». Позже выяснилось, что велосипед в Турции не относится к традиционным видам транспорта, стоит довольно дорого и используется чаще всего только очень богатыми людьми и для баловства. Таким образом, лишь на улицах Стамбула, благодаря старенькому велосипеду, кандидату наук впервые в жизни представилась возможность хоть на миг почувствовать себя состоятельным человеком. Тусуна он встретил, когда заглянул в небольшой офис, чтобы узнать дорогу к порту. В ответ на вопрос, заданный на английском языке, хозяин на чистом украинском ответил, что сейчас залят, а вот его друг — местный и с удовольствием проведет «туриста» к набережной. Проглотив такой неожиданный сюрприз, турист выяснил, что разговаривает с бывшим жителем Запорожья, который два месяца назад перебрался в Турцию и теперь с головой ушел в разработку планов устройства жизни. Поблагодарив земляка за помощь, он не стал прерывать его занятие и отправился с провожатым, как будто это все происходило действительно в Запорожье. Попутчик оказался очень общительным. По дороге выяснилось, что его старшая дочь — врач, живет вполне хорошо, что Турция прекрасная страна, что он очень любит Стамбул и ни на какой другой город его не променяет. Тем более что здесь много зданий, построенных по его проектам, и еще многие предстоит построить. Кроме того, гид почему-то торжественно заверил, что по поводу средств гигиены можно не волноваться — Турция скоро завалит Союз мылом и стиральным порошком (так оно в дальнейшем и оказалось). На прощание архитектор подарил фос: ку, угостил шикарным бутербродом, пожелал успехов и, распрощавшись, умчался достраивать Стамбул. ( ...Запивая крепким рассолом из маринованных с^урцов, капусты, перца, моркови и мавЬы других овощей гигантский бутерброд с рыбой, -т§1ико что пойманной и пожаренной прямо на глазах в стоявших у причала бухты Золотой Рог фелюгах, нельзя было не залюбоваться живописными брейгелевскими натюрмортами. Горы изменившей одесситу Косте кефали, корзины пеламиды и скумбрии, гирлянды барабули и ожерелья из луфаря, игнорирующих в последние годы наше побережье, поражали своими масштабами, красотой и разнообразием. Рядом оборванный пацан виртуозно жонглировал шампурами с пышными шашлыками из мидий. Сразу же вспомнились жареные, только на керченской набережной, бычки, которыми Нептун в добрые старые времена бесплатно угощал всех желающих в День рыбака, а также уничтоженный год назад «из-за отсутствия спроса» урожай мидий, впервые выращенный на акваплантациях в Керченском проливе. Блаженствуя от удивительного сочетания ледяного рассола и горячей скумбрии, наш гурман наблюдал за хозяином шашлычной, пытаясь вникнуть в таинство превращения жуткой на вид клейкой массы, заполнявшей огромную бадью перед жаровней, в румяное, пышное произведение гастрономического искусства, которое его сын предлагал жаждущим покупателям. Секрет оказался очень простым. Клейкая масса в бадье представляла из себя полусырое мясо мидий, смешанное с мукой, луком, перцем, солью и политое соком лимона. На жаровне располагалась сковорода диаметром в полметра, с высокими бортиками, в которой кипело оливковое масло. Ловко зачерпывая пригоршню полуфабриката мидийного шашлыка, хозяин вкладывал в эту лепешку деревянную па- лору и бросал в сковороду. Через мгновение, после од- нхАтдвух движений деревянными щипчиками, все это п^вращалось в описанный шедевр — хрустящую, воздушную колбаску, нанизанную на деревянный шампур. Из сковороды теми же щипчиками готовый шашлык подавался покупателю, причем так быстро и виртуозно, что даже сытый человек, как зачарованный, тут же его проглатывал и просил еще. Переход от жареной скумбрии к шашлыкам показал, что рассол в данном случае никак не может конкурировать со свежим разливным терпким «Туборгом», продававшимся здесь же из бочек веселыми торговцами пивом. После прогулки в тридцатиградусную жару по Стамбулу эффект выпитой кружки холодного пива оказался подобным эффекту ведра воды, выплеснутого в топку доменной печи: только легкое облачко пара в ответ, и все, ни единого движения кадыка. Присутствие живительной влаги в организме ощутилось лишь после третьей. За это время атмосфера праздника души и живота совершенно еотествен- но заставила напрочь забыть о содержимом кошелька, экологических проблемах Черного моря, тупости и бесхозяйственности керченских руководителей... Окончание следует.
о ш 5 него была замечательная двухкомнатная квартира со смежно-изолированными комнатами. Смежно-изолированные — это значит, что каждая комната имеет свой выход в прихожую, но между комнатами тоже есть проход. Когда он был маленьким, дверь из его комнаты в коридорчик была заперта, а в мамину комнату — открыта. Когда он вырос, двери между комнатами закрыли и заставили комодом, а выход в коридор отворили. Таким образом, сперва они с мамой жили смежно, а потом изолированно. В смежные времена все дела по дому исполняла мама, а он в своей комнате играл: строил башни из кубиков или делал еще что-нибудь в этом роде. Потом мама кричала ему: «Обедать иди!» — и он шел на кухню, ел гороховый суп, пюре с котлетой и пил компот из сухофруктов. В его чашке с компотом всегда оказывалась полная мелких семечек инжирина и разваренный финик с длинной косточкой. Иногда, если ему становилось скучно громоздить кубики, он шел помогать маме. А уж маме скучать было некогда. После завтрака она мыла посуду, потом ходила по квартире с мокрой тряпкой и вытирала пыль. Вытаскивала из стенного шкафа шумливый пылесос на колесиках и как следует пылесосила диван, кресла, ковер в своей комнате и коврик в детской. Если сын спрашивал, зачем это нужно, она отвечала: «Чтобы грязью не зарасти». К тому времени наступала пора готовить обед: суп с фрикадельками, лапшу, зразы и клюквенный морс. Он любил помогать на кухне: мама быстро шинковала капусту или замешивала тесто для клецок, над плитой подымался вкусный пар, громко щелкала дверца холодильника, в котором прятались масло, яйца и трехлитровый бидон с молоком. Словом, все было замечательно. К тому же ему всегда доставалась кочерыжка, или свежеочи- щенная морковка, или клюквина, самая большая, полная восхитительно кислого сока. Иногда мама просила принести что-нибудь из кладовки, и он радостно бежал туда, потому что без дела заходить в кладовку не дозволялось. Там стоял толстый мешок с картошкой, в ящике хранилась пересыпанная желтым песком морковь, на гвозде висела сетка с луком и другая, поменьше, с чесноком. На полках и прямо на полу еще много чего было: коробки с мылом и стиральным порошком, веник и тряпка, еще что-то для уборки — все вещи нужные. А в самом углу лежало с десяток поленьев и тяжелый, слегка по- 66
ржавевший топор. Они остались с тех незапамятных времен, когда в квартире было печное отопление. Печь и плита сохранились до сих пор, но их никто не топил. Мама любила вспоминать, как однажды он, совсем еще малыш, влез в кладовку, ухватил топор и принялся рубить дрова, а в результате чуть не тяпнул себе по ноге. Потому в кладовку ему не разрешали ходить просто так, хотя он уже давно ничего такого себе не позволял... После обеда снова мылась посуда, потом мама драила полы, потому что не управилась с ними утром, или купала в ванной сына, чтобы он тоже не зарос грязью, или принималась гладить белье. Наблюдать, как мама гладит простыни и майки, было очень интересно. Тяжелый утюг порхал в ее руках, словно сам по себе, и куча белья на диване быстро превращалась в несколько ровных, горячо пахнущих стопок. В этом действе явно скрывалась какая-то тайна, которой он не мог постичь, но готов был не отрываясь наблюдать за плаванием утюга по белому морю пододеяльников. Когда часы на стене отзванивали приход вечера, они с мамой ужинали и долго пили чай с вареньем. А потом мама опять мыла посуду, а перед сном читала сыну книжки. Вскоре он засыпал, а мама оставалась еще почитать, но уже не сказки, а свои толстые книги с маленькими и трудными буквами. Так время и шло, заполненное по преимуществу мытьем посуды. ногда после обеда мама затевала стирку. Ванна наполнялась мокрым бельем, запах мыла и порошка вырывался в прихожую. Мама колдовала над тазом, красная и распаренная, а он на это время прятался в своей комнате, но играми не увлекался, прислушиваясь, чтобы не пропустить самого главного. Вот хлопнула дверь, жестяным звуком брякнул таз. Пора! Вот мама снимает с гвоздика связку больших ключей, отпирает одним из них дверь, берет таз с выкрученным бельем и отправляется на чердак развешивать белье на туго натянутых веревках. На чердачной площадке было две одинаковые двери. Мама отпирала одну из них, входила туда и начинала развешивать выстиранное. А он отправлялся в манящее и загадочное путешествие. Чердак наполняли удивительные и редкостные вещи: увязанные пачки старых журналов, сломанный велосипед с 67
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ восьмеркой переднего колеса, трюмо с расколотым зеркалом, примус, высохший до зеленой патины, но все же пахнущий москательной лавкой, патефон с торчащей из- под диска пружиной, но зато с полной коробочкой запасных иголок. Великим счастьем было перебирать эти сокровища, но он ни разу ничего не взял и не унес вниз. Все это принадлежало чердаку. Чердак делился на два помещения, и большинство барахла было стащено в дальнюю часть. Мама туда не заходила, лишь кричала сыну, чтобы он там не подымал пыль, а то ей придется все перестирывать. Один раз он спросил, куда ведет вторая чердачная дверь. — А туда же и ведет, — ответила мама, — в твою барахолку. Просто с той стороны дверь завалена. А то можно было бы и открыть. Видишь, на связке три ключа: один от квартиры и два от чердака. Выходит, что и чердак у них тоже был смежно-изолированным. тому времени он уже подрос и сам читал по вечерам книги: про индейцев, мушкетеров и собаку Баскервилей. А днем помогал маме, потому что она стала быстро уставать и не успевала одна переделать все дела. Постепенно в его ведение перешли тряпка для пыли и шумливый пылесос, затем — мытье посуды и, наконец, — стирка. Только готовить обеды и гладить белье мама продолжала сама, хотя он давно уже умел сварить харчо, состряпать макаронную запеканку и густой кисель, который вкуснее всего есть ложкой. Гладить тоже научился и прекрасно справлялся со всеми делами, когда мама прихварывала. Казалось, такой жизни не будет конца, но однажды мама неожиданно выключила утюг, оставила на доске недоглажен- ную сорочку и, держась рукой за стену, ушла в свою комнату, легла на неразобранную кровать, прямо на покрывало, закрыла глаза и больше уже не двигалась... Оставшись один, он не стал ничего менять в маминой комнате, он вообще перестал заходить туда, словно мама еще лежала там, на неразобранной кровати, и, закрыв глаза, отдыхала от бесконечной работы... В остальном его жизнь протекала по прочно установленному распорядку. Он просыпался, готовил завтрак, мыл посуду, занимался уборкой, приносил из кладовки продукты, варил обед, мыл посуду, стирал, гладил или устраивал генеральную чистку квартиры, разогревал ужин, мыл посуду, немного читал перед сном и ложился в постель. По утрам пил какао, за ужином — чай с облепихо- вым вареньем. Мамины книги остались запертыми в ее комнате, а он, как и прежде, читал про индейцев, мушкетеров и похитителей бриллиантов. Отправляясь после стирки на чердак, он уже не заходил в его дальнюю часть — былые сокровища потеряли привлекательность, да и не было времени копаться в изломанной рухляди. Зато все чаще случалось, что вечером он не мог сразу заснуть и, лежа под одеялом, вспоминал или просто думал о чем-нибудь. В тот раз среди прочих необязательных воспоминаний припомнилось почему-то, как давным-давно он нашел на чердаке фотографический портрет с расколотым стеклом и треснувшей рамкой. С фотографии улыбалась незнакомая женщина. Он притащил портрет маме и спросил, кто это, но мама лишь пожала плечами, продолжая встряхивать наволочки и развешивать их на веревках. Тогда он не получил ответа, а в следующий раз портрет куда-то запропастился, и вскоре он забыл о нем. И вот теперь незнакомка вновь взглянула на него из темноты, дразня воображение неразгаданной тайной. Ему не спалось, и, подчиняясь таинству этого взгляда, он покинул нагретую кровать, натянул брюки, снял с гвоздика связку ключей и поднялся наверх. Пыльные лампы осветили чердак. В дальней камере, где так давно никого не было, все оставалось без изменений, даже пыли не прибавилось, хотя ее никто не стирал мокрой тряпкой. Удивляясь самому себя, он начал искать тот самый портрет с треснувшей рамкой. Переложил пачки журналов, сдвинул патефон и вихляющий единственным колесом велосипед, заглянул в ящик трюмо, где, как встарь, валялись пустые аптечные пузырьки. Фотографии не было. Он отодвинул трюмо, переставил прислоненный к стене драный пружинный матрац. Остановился, в недоумении потер ладонью лоб. Портрета не было и здесь, но уже не это заботило его. Его поразило иное. Он вдруг сообразил, что не видит запертой двери, которая должна выходить сюда. Он потряс головой, выглянул на площадку, убедился, что с той стороны дверь есть, снова прошел на чердак, где никакой двери не было. Может быть, здесь она просто заложена кирпичом? Нет, вся стена одинаково старая — никаких следов новой кладки. Он вернулся на площадку и с робостью приблизился к запертой двери. Связка ключей оттягивала руку. Приложил ладонь к замочной скважине. Через узкое отверстие тянуло сквозняком. Он выбрал ключ, тот, которым не пользовался никогда в жизни, зажал его в кулаке, понимая, что так и не осмелится вставить его в скважину. Замер, прислушиваясь. По ту сторону двери что-то было. А быть может, не что-то, а кто-то. Слишком уж тихо было там. Такой тишины не бывает, где ничего нет. Безусловная, ждущая, недобрая тишина. Он подумал, как хорошо спать, не зная ни о чем. Теперь та, прежняя, жизнь не вернется. Он не сможет забыть о сквознячке в замочной скважине. А оно, ждущее там, будет знать, что он помнит о нем. Неужели ему придется отворить эту дверь? Вон она какая: тяжелая, обитая кровельным железом, крашенная коричневой половой краской. Знал бы, чем дело закончится, ни за что не пошел бы искать старую фотографию. И зачем она ему понадобилась? Или хотя бы топор захватил — все уверенней чувствовал бы себя. Ведь недаром когда-то исчезла тогда проклятая фотография, уползла в щель под запертой дверью и ожидает теперь с той стороны, улыбаясь неведомо чему. Или это мама, пытаясь оградить его от беды, уничтожила опасный портрет? Теперь можно думать что угодно, беды все равно не миновать... Он шевельнулся, собираясь пойти за топором, но не сдвинулся с места, осознав, что стоит ему отойти, и оно отворит дверь своим ключом или вовсе просочится через скважину. Он остался стоять возле запертой двери, прислушиваясь к тишине, неизменной во все эти годы. Внизу приглушенным домашним звуком пробили часы. Пора просыпаться, застилать постель, готовить завтрак, мыть посуду... а он стоял, слушал безмолвие и ждал. 68
ДАлХИМ BTRB I Эксклюзивный агрнт str^m ctipmicaK 'USAi r России Поставки импортных реактивов по заказам и со склада Собственное производство реактивов в лабораторных условиях и реакторах МОС*: Фосфор-ОС*: Лиганды для МОС*: Растворители*: Металлоцены Ti, Zr, Hf, Mg, Sr, Ba, V, Nb, Та, Mn, Fe, Co, Ni и лантаноидов, мостиковые цены, алкилметаллы (включая бутиллитий и реактивы Гринья- ра), производные дипивалоилметана Триал кил- и триарилфосфины, моно- и диалкилхлорфосфины, дифенилхлорфосфин, дифенилфосфин Дициклопентадиен, пентаметилциклопен- тадиен, дипивалоилметан Диметоксизтан, тетрагидрофуран, гексаны, ди-н-бутиловый эфир приведенные примеры не ограничивают список классов и соединений А также катализаторы и оптически активные катализаторы, хлориды редкоземельных металлов, фтор-ОС, алкил- и арилгалогениды, гидриды металлов (включая литийалюминийгидрид), реактивы электронной чистоты, летучие соединения для MOCVD&CVD и многое другое. Тел.: (8312) 753-772; факс: (8312) 750-799; e-mail: dalch@kis.ru, www.dalchem.nnov.ru 000 «ДАлХИМ», 603000, Нижний Новгород, А Я 634 ООО «СИНОР» - официальный дилер корпорации «SIGMA - ALDRICH» предлагает различные химические материалы, реактивы, приборы и лабораторное оборудование, которые производят и поставляют компании: Реактивы для естественнонаучных исследований L 5K5IVIA © ALDRICH //* Fluka §SUPELCQ Органические и неорганические реактивы для химического синтеза и микроэлектроники Специализированные реактивы для аналитических и исследовательских целей Хроматографические продукты для анализа и очистки Лабораторные реактивы для исследовательских и аналитических целей Вы можете заказать каталог или обратиться в Нижнем Новгороде: (8312) 41-47-46; 41-36-74; 41-76-96 (тел./факс) любой из этих компаний к нам по телефонам в Москве: @95) 975-33-21; 975-40-27 представительство «ТехКэр Системе, Инк.» Крупнейшие выставки химического профиля в Северо-Западном регионе России 26 — 29 сентября Санкт-Петербург Выставочный комплекс Ленэкспо Организаторы выставки: ОАО ЛЕНЭКСПО, РНЦ «Прикладная химия», АООТ ВНИИиефтехим. При поддержке: Министерства науки и технологий РФ, Российской академии наук* Российского химического общества имени Д.И.Менделеева, Министерства экономики РФ, Администрации СПб. Ill международная выставка ТЕХНО ХИМИЯ Научные исследования и разработки в области создания новой техники и технологий для химических отраслей промышленности, новых материалов. Технология производства химических продуктов. Химические продукты и материалы, их применение в различных отраслях промышленности, в медицине, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте. Бытовая химия, парфюмерия и косметика. Промышленная экология и безопасность химических производств. Биотехнология, генная инженерия. Оборудование для производства, переработки и упаковки. Контрольно-измерительная техника и средства автоматизации. Лабораторная и аналитическая техника. Комплектные химико-технологические линии и установки. Транспортировка химической и нефтехимической продукции. Охрана окружающей среды, экологическая безопасность химических производств. Литература, информационные системы, базы данных. VIII международная выставка ifffilil Современные методы и средства защиты металлов и материалов от коррозии в различных отраслях промышленности. Защита зданий, сооружений, промышленной аппаратуры. Оборудование для подготовки поверхности. Антикоррозионные и защитные материалы. Оборудование для нанесения защитных покрытий, технология их нанесения. Приборы и методы контроля для испытания коррозионной стойкости материалов. Техническое обслуживание и ремонт. 199106, Россия, Санкт-Петербург, Большой пр.В.О., 103 Тел. (812I19-52-31, факс (812I19-53-22 e-mail: averkina@mail.lenexpo.ru, http://www.lenexpo.ru **ПРШю
Пишут, что. Резина против бактерий Американские ученые создали синтетическую резину, при соприкосновении с которой погибают бактерии и другие патогенные микроорганизмы. В лабораторных условиях была установлена эффективность этого материала против золотистого стафилококка и других распространенных больничных инфекций, в том числе грибков и вирусов. Результаты исследований представил профессор химии Шелби Дэвисом Уорли из университета гор.Оберна (Алабама) на 219-й конференции Американского химического общества, которая состоялась в конце марта в Сан-Франциско («American Chemical Societi» (http:/www.acs.org/)). Новый материал можно использовать в медицине, например для изготовления хирургических перчаток, фартуков и катетеров, а также в пищевой промышленности — для бутылок, крышек, сосок, пустышек. Профессор Уорли полагает, что новый материал будет особенно полезен для пациентов с ослабленной иммунной системой, в том числе для тех, кто перенес трансплантацию органов либо страдает от рака или СПИДа. Презервативы из новой резины могли бы предотвратить распространение заболеваний, передаваемых половым путем. Долгое время поверхность антимикробной резины покрывали дезинфицирующей жидкостью или порошком. В последнее время появились антимикробные пластмассы, которые содержат дезинфицирующее вещество внутри материала. Это вещество постепенно выходит наружу и убивает микроорганизмы, которые попадают на поверхность. Когда дезинфицирующее средство кончается, пластик теряет способность защищать от инфекции. Основа технологии, предложенной профессором Уорли, — использование так называемых N-галаминов. Эти соединения способны связывать хлор. N-галамины пришивают к молекуле полистирола — жесткого полимера, который в небольших количествах входит в состав многих современных синтетических резин. После обработки хлором материал, содержащий галамины, приобретает способность убивать микроорганизмы. Хотя антимикробная резина теряет свои свойства по мере расходования хлора, дезинфицирующая активность материала может быть восстановлена, если опустить его в раствор хлорки. Изменяя концентрацию N-галаминов, можно создавать резину с более сильным или более слабым антисептическим действием. Американский ученый Уорли считает, что созданная им резина убивает микробов быстрее и эффективнее, чем антимикробная пластмасса. Е.Лозовская ...по данным социологов, только 7— 14% опрошенных россиян считают, что надо поддерживать фундаментальную науку («Вестник РФФИ», 2000, № 1,с.40)... ...российская наука пока сохраняется за счет минимальной поддержки государства и поразительной преданности ученых своему делу («НГ-Наука», 24 мая 2000 г., с. 13)... ...примерно из 2500 ядер изотопов различных элементов было известно только девять «дважды магических», а теперь во Франции получили десятый — никель-48 («Physical Review Letters», 2000, т.84, с.1116)... ...бактерии, которые резистентны к высокому уровню радиации, обычно устойчивы и к другим стрессовым факторам, например перегреву или высушиванию («М1кроб1олопчний журнал», 2000, № 1, с.58)... ...у дрозофилы выявлены мутации, которые вызывают у них аномалии, похожие на болезнь Альцгеймера у людей («Nature», 2000, т.404, с.394)... ...на поверхности самородного россыпного золота присутствует сверхтонкий слой (толщиной всего в 0,15 нм), в котором золото находится в окисленном состоянии («Доклады Академии наук», 2000, т.370, с.523)... ...в России самое большое количество загрязненных сточных вод сбрасывают коммунальные хозяйства — 52%, а доля промышленности составляет около 30% («Известия АН, серия Географическая», 2000, № 2, с.39)... ...в США, где культивируется независимость и индивидуализм, научные школы обычно не складываются («Журнал аналитической химии», 2000, №4, с.341)... ...в США, Западной Европе и Японии затраты на НИОКР в химической промышленности составляют примерно 3,6% от объема продаж («Лакокрасочные материалы», 2000, № 5, с.4)... 70
Пишут, что... ...ядро кислорода-16 можно рассматривать как кластер, состоящий из четырех альфа-частиц («Ядерная физика», 2000, № 3, с.409)... ...в 1999 г. наметилось возобновление роста мировой экономики, а в 2000-м подъем должен ускориться («Мировая экономика и международная политика», 2000, № 4, с. 15)... ...сейчас в городах живут 2,7 млрд. человек, или около 47% всего населения мира («Вестник МГУ, серия География», 2000. № 2, с.8)... ...фуллерены могут служить зародышами при образовании крупных частиц сажи («Физика твердого тела». 2000, вып.З, с.567)... ...скорость роста населения Земли пропорциональна квадрату уже имеющейся численности («Успехи физических наук», 2000, № 2, с. 182)... ...по прогнозам экспертов, начиная с 2001 года количество бытовых приборов, подключаемых к Интернету, превысит число подключаемых компьютеров («Панорама образования», 2000, № 4. с.22)... ...наша страна занимает третье место в мире по запасам золота и лишь седьмое по его добыче («Минеральные ресурсы России», 2000, № 26, с. 18)... ...ревматические заболевания — главная причина инвалидности американцев старше 65 лет («Терапевтический архив», 2000, № 5, с.5)... ...40% работников угольной отрасли России трудятся в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, которые установил Минздрав («Уголь», 2000, № 2, с.З)... ...по мнению президента Академии наук Китая, в скором времени самым важным ресурсом, за который будут вести конкурентную борьбу страны и компании, станут люди, способные к творческому созиданию («Вестник РАН», 2000, №4, с.339)... КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Плохие новости для угонщиков Ученые израильского технологического института Technion совместно с компанией SatSmart Ltd. разработали новое компактное устройство для создания каналов связи, которые обходят Интернет и другие телефонные линии, работающие с обычными спутниковыми системами. Это позволит избежать часовых задержек при получении сообщений. В отличие от работы с другими противоугонными приборами, хозяин автомобиля может не оповещать об угоне систему SatSmart, она и без того непрерывно следит за машиной не только в черте города, но и в любом месте земного шара. Спутниковая связь важна при передаче больших объемов информации для телевидения и радио (так называемое широкополосное использование), для этого необходимы большие антенны и сложное оборудование, обрабатывающее сигналы. Кроме того, спутниковую связь применяют и для передачи небольшой, но важной информации от удаленных объектов; в этом случае нужны компактные антенны и простое оборудование. Слабая сторона действующих сегодня узкополосных систем связи — использование Интернета или других линий, замедляющих получение данных. SatSmart- модем позволит устранить эти задержки, устанавливая прямую связь между удаленными объектами, станцией контроля и спутником за считанные секунды. Сигналы будут путешествовать от модема к одному из спутников с низкой орбитой (такой спутник был запущен Technion в июле 1998 года), который затем передаст их модему получателя. Прибор Smart-2000 объединяет маленькую внутреннюю антенну, системы обработки и хранения данных, снабжен программным обеспечением, а стоит, по словам создателей, дешевле нынешних спутниковых модемов. Если в ближайшие месяцы на рынке появится новое противоугонное устройство под названием Car-Smart-2000, угонщикам придется «переквалифицироваться в управдомы». При угоне срабатывает тревога, активизирующая модем на машине, который посылает сигналы через спутниковый модем в центральную контролирующую систему. Руководитель SatSmart утверждает, что многие крупные организации нуждаются в постоянном и дешевом контроле их крупномасштабной деятельности, особенно в удаленных областях, где есть линии электропередачи, трубопроводы, насосы и трансформаторные станции (American Society For Technion, Israel Institute Of Technology (http://www.technion.ac.il/)). У нового устройства связи большие перспективы: контроль трубопроводов, торговых автоматов, линий электропередачи и коммуникаций, отслеживание перевозки крупных грузов, потерянных морских судов и обеспечение личной и коммерческой безопасности. О. Тельпуховская
Н.В.МОЛЧАНОВОЙ, Калуга: Пиктограмма «цветок» на ярлыке одежды означает то же, что перечеркнутый крест- накрест кружок — «химическая чистка запрещена». Д.В.ИЛЬИНОЙ, Москва: Некрашеный дощатый пол можно мыть раствором любого моющего средства B—3 столовые ложки на ведро воды); чтобы пол блестел, можно прибавить две-три столовые ложки уксуса; если нужно продезинфицировать и отбелить, то его обрабатывают смесью песка с известью-пушонкой в соотношении 3:1. Е.О.БЕЛЯЕВОЙ, Екатеринбург: Действительно, фитотерапевты рекомендуют при отите вкладывать в ухо кусочек листа герани, эфирные масла которой обладают бактерицидным действием; только не засовывайте его очень глубоко. М.ВИКУЛИНУ, Самара: Осмию посвящено огромное число исследований (только с января по июль 1998 года в журнале «Chemical Abstracts» опубликовано 608рефератов, в которых идет речь о соединениях осмия), однако, насколько нам известно, гидриды осмия до сих пор не обнаружены. Р.М.ЕМЕЛЬЯНЕНКО, Омск: Галеновые (галеновы) препараты — те, в состав которых входят смеси веществ, извлеченные из лекарственного сырья: экстракты, настои, отвары и тому подобное; в отличие от галеновых, химико-фармацевтические препараты содержат чистые активные вещества природного или синтетического происхождения. В.Д.ОЖИДАЕВУ, Москва: По существующим санитарно- гигиеническим нормам, в младших классах следует проводить не более одного урока в компьютерном классе; непрерывная длительность занятий у первоклассников не должна превышать 10 минут, а со второго по пятый класс — 15 минут (через такие промежутки времени детям необходимо отдыхать и выполнять упражнения для глаз); насчет внеклассной работы с компьютером законы ничего не говорят, тут все зависит от родителей. В.Д.АГЕЕВОЙ, Санкт-Петербург: Зеленоватый налет с внутренней стороны хрустальной вазы можно удалить столовым уксусом с добавкой небольшого количества соли. Н.К., гор. Сосновый Бор Ленинградской области, и др.: Насчет химического состава и свойств ракетного топлива обращайтесь не к нам, а в другие ведомства; конечно, у «Химии и жизни» есть друзья и там, но разглашать секретную информацию мы не уполномочены. 72 Начало бури акого цвета ветер? Такого же, что и поднятая им пыль. Поэтому над черноземом он черный, в степи желтый, в пустыне, где пылинки покрыты слоем окислов железа, красный, а на солончаках белый от соли. Вот, например, как выглядела, по словам очевидца, пылевая буря, разыгравшаяся этой весной на Кипре. «Все началось в конце апреля, когда по утрам горизонт, казалось, окутывал туман. Только это был вовсе не туман, а пыль с пустынь по другую сторону моря — увертюра к песчаной буре, которая случается на острове раз в год. Самочувствие при этом мерзкое, так как сильно меняются давление и электрические поля, а благодаря ветру песок оказывается везде: в глазах, волосах и в носу. Неделю мы жили как ежики в тумане, не видя неба, хотя погода в эти дни стояла ясная. Небо проглядывало лишь ночью, когда воздух остывал и пыль немного оседала. В день бури события развивались так. Утром, как обычно, был «туман». Но к обеду небо и воздух начали стремительно желтеть. Казалось, будто на улице включили искусственный свет и мы сидим в узком коридоре, где вкручена лампочка на 40 Вт. Мир желтел прямо на глазах, потом стал темно-желтым, а затем грязно-оранжевым. Мы из окна наблюдали, как «оно» на глазах пожирало улицу и здания, вбирая куда-то в себя квартал за кварталом. Когда «оно» сожрало банк через дорогу, перекресток и саму до-
Разноцветные ^ч" ^ «Оно» надвигается рогу, начались нервные шуточки по поводу конца света. А вот когда «оно» поглотило стоянку прямо под нашими окнами и пальмы, я побежала на балкон фотографировать. Но не тут-то было — начался ливень. Благодаря ему вышеперечисленные события повторились в обратной последовательности. Было ощущение, что окружающий мир представляет собой вымазанное в рыжей глине стекло, а ты душем смываешь с него грязь и понимаешь: через это стекло можно что-то видеть! Дождь шел до вечера с двумя небольшими перерывами, и начался настоящий сезон дождей. Ни косей ю почти затопило. Бульдозерами сгоняли воду в море, так как машины тонули, а людям было по пояс. Чтобы понять механизм рождения бури, обратимся к книге академика АН СССР Д.В.Наливкина. Оказывается, виновники этого стихийного бедствия — быстро движущиеся массы теплого и холодного воздуха, например теплого циклона и холодного антициклона, которые накладываются на ветер, дующий из пустыни. При этом теплый воздух устремляется вверх столь быстро, что возникают вихри. Они-то и засасывают пыль на тысячекилометровую высоту; в марте 1962 года буря, зародившаяся в Египте, принесла са- харскую пыль в Пензу, где выпал розово-желтый снег. Рельеф местности и особенности строения атмосферы накладывают свой отпечаток. В Центральной Азии, где погоду формирует антициклон, появившийся десятки тысяч лет назад над территорией нынешней Монголии, пыль не поднимается выше трех километров, поэтому горные хребты задерживают ее и она оседает на равнине. А в Африке пыль взлетает до семи километров, преодолевает Альпы и рассеивается по всему пути от Сахары до Центральной Европы, порождая там порой разноцветные дожди. Ветер, приносящий пыльную бурю, называется по-разному. В Средней Азии с верховьев Амударьи дует юго- восточный афганец или злой черный ФОТОИНФОРМАЦИЯ ветер — карабуран. В Китае различают два северо-западных ветра, начинающихся в центрально-азиатских пустынях, — желтый хуан-фын и черный хый-фын. Сахару обвевают много разных ветров. На севере это шехели, ближе к атлантическому побережью — ирифи, в центре — уахдж, на юге — харматан, который приносит на побережье Гвинейского залива пыль с сухих болот в верховьях Нигера. Дыхание Сахары, долетающее до Канарских островов, — ле- ванто. В Судане свирепствует хабуб, а в Египте и на Синайском полуострове — хамсин. Именно он поднимает пыль пустыни вверх, где ее подхватывает мощный поток воздуха и уносит далеко на север, порождая трансконтинентальную пылевую бурю. Малоазиатские пустыни формируют внутри континента самум. В Аравии на востоке дует шемаль, а на юге — белат. Соединившись, жаркие и сухие самум с хамсином превращаются в чудовищную силу, убивающую все живое на своем пути. А пролетев над Средиземным морем и став горячими и влажными, эти ветры в Европе называют сирокко. Пылевая буря приносит много бед, главная из которых — уничтожение почвы и превращение плодородного некогда района в пустыню. Как правило, развитию бури до масштабов бедствия способствует исчезновение растительности либо из-за изменения климата, либо из-за деятельности человека. Но с этим можно бороться, например сажая лесозащитные полосы. Есть от бурь и польза — унесенная из одного места почва отлагается где-то в другом месте. Например, плодородные лессовые почвы в Китае и Центральной Азии — результат их деятельности. П.Данилов Песчаная буря в северо-западном Китае 73
Солнце Смываемый грунт < со < ■& п о. Схема образования ущелья Предположим, что на Марсе есть грунтовые воды. Они будут просачиваться сквозь стенку кратера. Однако, достигнув поверхности, вода начинает испаряться, отдает тепло и замерзает. Образуется ледяная пробка. Какое-то время она сдерживает давление грунтовой воды. Но однажды случается катастрофа: пробка разрушается и по склону устремляется поток воды, I смешанной с грунтом, Полужидкая вечнаЯ который лежал мерзлота выше потока. Образуется ущелье, дно которого усеяно камнями В озможно, американские планетологи нашли подтверждение того, что на Марсе до сих пор есть грунтовая вода: на фотографиях северо-западной стенки кратера в Хаосе Горгоны, которые спутник «Марс глобал сервейер» получил 22 апреля и 26 мая, заметны следы недавних селей. Аналогичные следы есть и на стенке кратера из района Земли Ноя, сфотографированной в сентябре 1999 года. Значит, такие сели на Марсе не редкость. Вообще-то формы рельефа, похожие на следы потоков воды, на Марсе видели неоднократно. Но планетологи считают, что это были древние потоки, выливавшиеся через разломы в вечной мерзлоте или возникавшие в результате ударов крупных метеоритов. Новые следы —-совсем другие (см. схему). Во-первых, в их истоке видны округлые ниши, образующиеся обычно при просачивании подповерхностных вод, а в устье — типичные для селей конусы выноса грязи. Во-вторых, ни в одном ущелье не видно перекрывающих кратеров от ударов метеоритов, которые постоянно падают на Марс. Значит, это совсем молодые образования — судя по малой плотности кратеров в обнаруженных районах, их возраст не больше 1000 лет. Поскольку за это время климат Марса не изменился, у некоторых планетологов появилось предположение: а может быть, эти потоки образовались летом нынешнего марсианского года? Ведь наши апрель — май соответствуют сентябрю по календарю южного полушария Марса, откуда были получены фотографии. Видимо, прямой ответ на этот вопрос удастся получить, понаблюдав за дальнейшим развитием событий, благо «Марс глобал сервейер» это позволяет. Как рассказал корреспонденту нашего журнала кандидат географических наук Р.О.Кузьмин из Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН, гипотеза о том, что в самой мерзлоте планеты есть жидкая вода, появилась два года назад в «Астрономическом вестнике». В соответствии с ней в глубинных слоях планеты (а по данным американцев, селевые потоки вызвала вода, залегающая глубже ста метров) могут быть растворимые в воде соли. При их взаимодействии со льдом вечной мерзлоты образуются солевые растворы (рассолы), точка плавления-замерзания которых значительно меньше температуры плавления чистого льда воды и находится в районе минус 60°С. Не исключено, что полученные американским спутником данные подтвердят справедливость гипотезы наших ученых.