Text
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1972


«Цесарки» — индийская миниатюра XVII века. В XVI веке жил в Индии царь Джехангир. Он был, вероятно, единственным царем, который не занимался браконьерством: даже пойманную рыбу отпускал обратно. Царь считал, что самое прекрасное на Земле — это красота природы, красота гармонии жизни. При Джехангаре в индийской живописи произошло примечательное явление — изображения животных вышли за рамки орнаментов, стали нести самостоятельную эмоциональную нагрузку. За красотой живой природы скрыта напряженнейшая борьба за существование, скрыты тончайшие экологические приспособления. Об одном из них рассказывается в статье «Птичья дезинфекция», напечатанной в этом номере журнала. На первой странице обложки — фрагмент русской миниатюры XVII века, изображающей основание Тюмени, одного из старейших городов Сибири. Сейчас Тюмень — крупный промышленный центр, центр богатейшей области, центр нефтедобывающей и газодобывающей промышленности. О том, как в Восточной Сибири были найдены огромные запасы нефти и газа, рассказано в подборке документов «Хроника открытия века» -*1PPW^4PSV#. v^ft- Л:**'
50 пет СССР Новые заводы Проблемы и методы современной науки Формулы жизни Короткие заметки Гипотезы Элемент №... Новости отовсюду Проблемы и методы современной науки Информация Страницы истории Литературные страницы Что мы льем Обыкиовениое вещестао Земля и ее обитатели 2 9 10 Наука о жиаом 75 Спортплощадка Клуб Юный химик Новые книжки Пишут, что... Учитесь переводить Живые лаборатории Консультации Перелиска ХИМИЯ И ЖИЗНЬ ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ № Э НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ Май 1972 НАУК СССР Год издания 8-й 28 МАЯ —ДЕНЬ ХИМИКА Хроника открытия века A. КРАСНЫЙ. Мубарекская сера B. ЖВИРБЛИС. «Будущее —за контролируемым усложнением органических молекул» 13 В. А. ЭНГЕЛЬГАРДТ. Исцеление клетки 15 Дж. Ф. Даниэлли о перспективах генетической инженерии 17 М. И. ХАДЖИНОВ. Селекция: синтез новых растений 19 Э. ГАЙСЛЕР. Бактериофаг — модель вируса рака 22 И. Б- ОБУХ. Модель объясняет не все... 24 Л. С. ПЕРСИАНИНОВ, Б. В. ЛЕОНОВ. Еще раз о «детях из пробирки» 28 М. КИРИЛЛОВ. Изотопы на плазменной карусели 29 А. А. ЯРОШЕВСКИЙ. Земное ядро — из чего оно? 32 И. И. ПОТАПОВ. Ржавчина против ржавчины 35 В. В. СТАНИЦЫН. Осмий 38 40 С. А. СЕВЕРНЫЙ. Радиоуглерод — очевидец прошлого 45 К. РЕНФРЬЮ. Радиоуглеродный переворот 49 М. Е. ОСТРОВСКИЙ, В. Б. СОКОЛОВ. Художественное произведение: цех 52 53 К. И. САКОДЫНСКИЙ. Михаил Семенович Цвет 58 Г. ФАЙБУСОВИЧ. Марципанов, или 1001-й научно-фантастический рассказ 65 С. МАРТЫНОВ. «Сок жизни» 67 А. СМИРНОВ Черкизовское молоко 68 С. Л. БЕРМАИ. Молочный сахар "' С. Д. КУСТАНОВИЧ. Птичья дезинфекция А. Г. ЛОМАГИН Ползающий гриб — м иксом ицет 78 Л. ОЛЬГИН. Без скрипа уключин 83 88 90 91 С. БРАГИНСКАЯ. Английский — для химиков 92 М. МАЗУРЕНКО. Багульник 94 95 96 С. СТАРИКОВИЧ. Почему бабочка летит к огию? 71 Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер. М. И. Рохлии (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Эигельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский. О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева, B. К. Чериякова Художественный редактор C. С. Верховский Номер оформили художники A. И. Гольдман, И. М. Лагутина, B. В. Локшин Технический редактор Э. И. Михлин Корректоры: Н. А. Велерштейн А. Н. Федосеева При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна Адрес редакции: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-04-19 135-52-29, 135-63-91 Подписано к печати 13/IV 1972 г. Т06375. Бумага 84 X 108Vie Печ. л. 6,0 + вкл. Усл. печ. л. И), 08. Уч.-изд, л. 10,8. Тираж 160 000 экз. Заказ 68. Цена 30 коп. Московская типография JVa 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, Денисовский пер., д. 30
so ХРОНИКА ОТКРЫТИЯ ВЕКА НЕФТЬ И ГАЗ ТЮМЕНИ. СТРОКИ ДОКУМЕНТОВ, ПИСЬМА, ТЕЛЕГРАММЫ, ГАЗЕТНЫЕ ВЫРЕЗКИ A901—1971) Людям присуща склонность преувеличивать чнл- чение и масштабы того, что сделано при их жизни. И все-таки эпитета «открытие века» удостаиваются лишь два-три открытия в каждом столетии. В наши дни, дни бурного развития науки н техники, дни космических полетов, ирких достижений ядерной физики, молекулярной биологии и медицины, открытием века названо открытие гигантских запасов нефти и газа в Западной Сибири. Названо единодушно — ив нашей, и в зарубежной печати. Всего несколько десятилетий назад о колоссальных богатствах Западной Сибири можно было догадываться лишь по случайным находкам местных жителей и одиночек-геологов да по смелым прогнозам академика И. М. Губкина. А в сентябре 1953 г. ударил газовый фонтан на окраине села Березово, что на берегу Оби. Это было первое сибирское газовое месторождение. Летом 1960 г. зафонтанировала нефть Шаима. Открытие века совершилось. Но открытие века — это не только находка газа и иефти. Это освоение огромных нефтеносных и газоносных районов от Обской губы, до Тюмени, это проложенные через тайгу и болота дороги н трубопроводы, это построенные города и поселки. Найти иефть и газ было несравненно проше, чем добывать нх в условиях сурового сибирского климата, чем превращать дикий край в индустриальный район страны. Однако и это сделано: в 1965 г. страна получила миллион тонн тюменской нефти, в 1970 г.— 28 миллионов тонн, в 1975 молодые западносибирские промыслы дадут 125 миллионов тони нефти и десятки миллиардов кубометров газа.
Открытие века— это не только находка нефти и газа. Это проложенные через тайгу и болота дороги и нефтепроводы, это пост ренные города и поселки, это трудовой подвиг тысяч советских людей. Среди них мастер Сургутского управления буровых работ Л. К. Прокасв В прошлом году вышла книга «Нефть и газ Тюмени в документах» (Средне-Уральское книжное издательство, Свердловск), рассказывающая о грандиозном труде ученых, геологов, строителей, нефтяников. «Химия и жизнь» перепечатывает отрывки из этой книги — краткую хронику открытия века. Последний из приведенных в книге документов датирован декабрем 1965 г., поэтому период с 1966 по 1971 г. освежен по газетным публикациям. В геологическом отношении губерния о^ень мало исследована... В Тюменском *у[езде] жерновой и точильный камень, лазуревая краска близ Исетской слободы, умбра близ с. Рафайловского, белая гл'ина там же. Мамонтовую кость находят самоеды в тундре. «Энциклопедический словарь», изд. «Брокгауз — Эфрон», т. 33, С.-Петербург, 1901 Тобольское управление государственными имуществами объявляет, что ... выда- 1* но т-ву «Пономаренко и К°» ... дозволительное свидетельство на право производства ... разведок нефти ... в районе Тобольского уезда, Нарымской волости, Кондинской V разряда дачи... Для разведок предоставляется площадь пространством тридцать семь с половиной C7 !/г) десятин... «Тобольские губернские ведомости», 4 октября 1911 Я полагаю, что на восточном склоне Урала угольная фация юры по направлению
к востоку, т. е. немного дальше от бере-~ говой линии, где происходило накопление осадков, где отложились угленосные свиты,— угольная фация заменяется нефтяной. Из беседы с академиком Yh~PA. Губкиным, «Правда» 14 июня 1932 В целях планомерного развития геолого- геодезических и поисково-разведочных работ возложить общее планирование и организацию этих работ на управление промышленностью, создав в нем геологоразведочную группу. Из постановления бюро Обско-Иртышского обкома ВКП(б), 11 июня 1934 ТЕЛЕГРАММА Из Сургута 20 июля 1934 г. Указание о выходе нефти на Югане подтвердилось. Необходимы детальные геологоразведочные работы. Геолог Васильев. Нефть есть. Ее близость ощутима сотнями признаков, знакомых геологам и нефтяникам. О ней говорят издавна и уверенно. О наличии нефти вдоль рек Большой Юган и Белой говорят геологи, нефтяники, побывавшие на склонах Восточного Урала, о нефти говорят местные жители. г Свыше 100 заявок на месторождения нефти, обнаруженных в нашей области, имеется в Управлении геологоразведочной службы треста «Востокнефть»... Н. РАКОВСКИЙ «Омская правда», 5 февраля 1935 Всего закончено бурением 32 скважины. Из них 5 глубиной от 30 до 48 метров, остальные имеют проходку до глубины 10—20 метров... Не отставая от темпов бурения, ведется и лабораторное исследование добытых пород. В результате лабораторной обработки добытых пород имеются битуминозные вытяжки. «Колхозник», Сургут, 12 апреля 1935
Нефтенапивная станция трубопровода Шаим — Тюмень Насосная станция для перекачки нефти в Самотлоре Прошу указать, кому мне сообщить о нахождении участков с признаками нефти. Несколько лет назад, работая в лесоэко- номической экспедиции Сибирского края, ведя исследование по реке Вастьюган, притоке реки Обь... я обнаружил выход ■мазута и в воде нефтяные круги плавающей нефти. Жители глухих мест применяли в тяжелые годы эту жидкость, собирая и делая из нее коптилки... 1 Мое письмо — самое искреннее желание помочь Родине хоть чем-нибудь, долг гражданина... * Из письма инженера А. Д. Суворова в газету «Индустрия», Ленинград, не позднее 9 октября 1937 1 —t ... Обеспечить развертывание геологопоисковых и разведочных работ в новых районах добычи нефти: между Волгой и Уралом, в Сибири... 1 Из резолюции XVIII съезда ВКЩ6), принятой 20 марта 1939 Работами, проведенными в течение 1930—1943 годов... установлены основные черты геологического строения и перспективы нефтеносности Западной Сибири... Западно-Сибирский филиал Академии наук СССР... пришел к заключению о необходимости срочного возобновления прерванных из-за условий военного времени поисковых работ и разведочного бурения глубоких скважин... Письмо вице-президента АН СССР академика И. П. Бардина иаркому нефтяной промышленности СССР Н. К. Байбакову, 15 сентября 19-15 Неподалеку от моего селения Татарская, в котором я живу вот уже как три года, я начинаю замечать выход на поверхность земли маслянистой жидкости... Вот таким образом. А вот из увала горы все время сочится вода, такая, как будто в нее налито горючее, сверху покрытая слоем фиолетового цвета. Вот такие и есть признаки... Прошу Вас сообщить мне точные приметы месторождения и охарактеризуйте мои. Вот все, что я должен был вам сообщить. Викулов. Письмо тракториста И. Г. Викулова министру нефтяной промышленности СССР Н. К. Байбакову, 29 июля 1946 ... Ввиду того, что посылка геолога на место выхода пленок... сопряжена с большими расходами... мы обращаемся к Вам с просьбой проверить характер наблюдаемых Вами пленок... Возьмите лист промокательной... бумаги и осторожно соберите пленку с воды на эту бумагу, дайте бумаге высохнуть и посмотрите: если на бумаге осталось жирное пятно — возможно, пленка нефтяная... Письмо начальника геологического отдела Главвостокнефтеразведки Н. Грязнова трактористу И. Г. Викулову, 7 сентября 1946 ...В целях обеспечения развертывания нефтеразведочных работ в 1948 году приказываю организовать в составе Глав- нефтегеологии следующие нефтеразведочные экспедиции: 1. Центральную нефтеразведочную экспедицию в Западной Сибири с местонахождением в г. Новосибирске.
2. Тюменскую нефтеразведочную экспедицию с местонахождением в г. Тюмени... Приказ № 15 министра геологии СССР И. И. Малышева, 15 января 1948 ... Учитывая целесообразность строительства буровой Р-1... комиссия считает, что местом для строительства буровой должна быть площадка, расположенная между стеклозаводом и больницей, захватывающая незначительную часть рощи- кедрача. Требуемую площадь отвести для Тюменской геологоразведочной экспеди- g ции... Из акта об отводе земельного участка для строительства опорной буровой Р-1 в Березове, 31 января 1952 ... Коротко сообщаю об итогах своей работы. Как я уже сообщал Вам, вследствие того, что пароходы в Ныду еще не ходят, я вынужден был изменить план работы, включив в него сверхплановый маршрут Салехард — Ныда E00 км). Его мы проделали за 2 недели... большей частью пришлось идти на веслах и в одном месте даже удалось протащиться бечевой... Один раз налетевшим шквалом меня выбросило из лодки. К счастью, оказалось мелко (по пояс), и, выскочив все в воду, мы смогли удержать лодку и спасти от потопления груз... Если будет возможность, Михаил Калиникович, то срочно посылкой по почте вышлите через отдел снабжения 2—3 пары резиновых сапог с длинными голяшками... Теперь о геологических результатах... Под третичными периодами должны быть неглубоко более древние и, вероятно, тоже в морских прибрежных фациях. Я послал 4 образца почтой в адрес лаборатории для анализа. Прошу, чтобы Тамара Федоровна сделала анализ. Из письма начальника второго отряда Северной геологической экспедиции В. В. Вдовина профессору М. К. Коровину, 6 июня 1952 ТЕЛЕГРАММА из Березово 21 сентября 1953 г. Срочная. Тюмень, Нефтегеология, Ши- лечко Выброс при подъеме инструмента. Давление на устье 75 атмосфер. Срочно ждем самолет. Сурков. Обеспечить ввод в промышленную разработку новых газовых месторождений: Ставропольского, Шебелинского, Степ- новского — и подготовить к эксплуатации Березовское месторождение газа... Приступить к строительству газопроводов Березово— Свердловск... Из Директив XX съезда КПСС по шестому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР иа 1956—1960 годы, 25 февраля 1956 14 сентября на Игримской площади, в 100 км южнее Березово, ударил мощный фонтан газа. Эта новая трудовая победа тюменских геологов и буровиков совпала с выдающимся достижением советской науки и техники — успешным полетом на Луну космической ракеты. ...Суточный дебит месторождения определен сейчас в 1,5 миллиона кубометров, а общие запасы газа — более 7 миллиардов кубометров. Это намного превышает расчеты и дает возможность геоло- Этот снимок сделан в суровой Сибири — в Тюменской области, на берегу Оби
гам досрочно выполнить свое обязательство и задание семилетки. «Тюменская правда», 18 сентября 1959 РАДИОГРАММА Из Шаима 21 июня 1960 г. Скважина Р-6 фонтанировала через 5-дюймовую обсадную колонну без спущенных насосно-компрессорных труб через 4-дюймовую задвижку в земляной амбар. Емкость амбара определяется (в) 350—400 кубометров. После перфорации нижней части объекта и смены технической воды на нефть скважина периодически фонтанировала с дебитом 350—500 тонн в сутки... Амбар сейчас почти полностью заполнен нефтью, давление ... сообщу позднее. Шалавин. Радиограмма начальника Шаимской нефтеразведочной экспедиции М В. Шалавина начальнику геологического управления Ю. Г. Эри:>е Таежный этюд. Снимок сделан под Сургутом Вопрос корреспондента: Какие новые обоснования позволило сделать открытие Шаимского месторождения нефти и какое оно имеет значение для экономики Сибири и нашей Родины в целом? А. А. Трофимук: Значение Шаимского месторождения, особенно сейчас, после успешного испытания скважины № 6, трудно переоценить. Прежде всего, это первая большая нефть Сибири, имеющая промышленное значение. «Тюменская правда», 23 июия 1960 ИЗ УКАЗА ПРЕЗИДИУМА ВЕРХОВНОГО СОВЕТА СССР За выдающиеся успехи, достигнутые в деле открытия и разведки месторождений полезных ископаемых, присвоить звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и Золотой медали «Серп и молот»: ...13. Урусову Семену Никитичу—буровому мастеру Шаимской нефтеразведочной экспедиции Тюменского геологического управления Главного управления геологии и охраны недр при Совете Министров РСФСР. ...15. Эрвье Раулю-Юрию Георгиевичу — начальнику Тюменского геологического управления Главного управления геологии и охраны недр при Совете Министров РСФСР. Председатель Президиума Верховного Совета СССР Л. БРЕЖНЕВ Секретарь Президиума Верховного Совета СССР М. ГЕОРГАДЗЕ Москва, Кремль 23 апреля 1963 г. С борта теплохода «Ферсман» получена приятная радиограмма: Рады сообщить, что первые две тысячи тонн нефти, полученной на Усть-Балык- ской площади, залиты 26 мая в нефтеналивную баржу. Теплоход «Ферсман» повел ее в Омск... Недалеко то время, когда Родина будет получать десятки миллионов тонн северной нефти. В эти дни геологоразведчики подняли нефтяной керн на Салымской и Быстринской площадях. «Известия», 29 мая 1964
Москва 17 (корр. ТАСС). Сегодня Государственная экспертная комиссия Госплана СССР одобрила проектное задание на строительство железнодорожной магистрали Тюмень — Тобольск — Сургут. ... Ее длина — 710 километров. Она пересечет тайгу, болота, реку Обь. «Тюменская правда», 20 апреля 19G5 ТЫ СЛЫШИШЬ, СЕВЕР? НЕФТЬ ПОШЛА! ТВОЯ НЕФТЬ —В ОМСКЕ! 8 ДВА ГАЗОВЫХ ФОНТАНА УСТЬ-БАЛЫК- ОМСК СТРОИТСЯ ЕСТЬ ГАЗ! СЧАСТЛИВОГО ПУТИ, НЕФТЬ ШАИМА! Газетные заголовки, 1965 ГОЛ 1966 В январе закончено строительство самого северного в стране газопровода Иг- рим — Серов. Его протяженность превышает 500 километров. Диаметр труб — 1020 миллиметров. В мае началась пробная эксплуатация Тетеревского месторождения. Эю вторая по счету кладовая нефти в районе Шаи- ма. «Черное золото» поступает по трубопроводу Шаим — Тюмень. В декабре началось строительство одной из крупнейших линий электропередач Тюмень — Сургут протяженностью 700 километров. ГОД 1967 25 августа в единую нить сомкнулся тысячекилометровый нефтепровод Усть-Ба- лык — Омск. 18 октября. «Мы убедились, что нефтеносные районы, которые мы посетили, наиболее перспективны не только в Советском Союзе, но и в мире» — так заявил местным журналистам председатель правления канадской компании «Ойл энд гэс консервейшн» А. Меньюлок. ГОД 1968 В феврале началась подвеска проводов ча линии электропередач Тюмень — Сургут. 1 апреля началось заполнение нефтью стальной трубы, связывающей Правдин- ское месторождение, одно из крупнейших в Западной Сибири, с магистральным трубопроводом Усть-Балык — Омск. Правдинское месторождение — пятое по счету в Сибири — стало давать стране нефть круглый год. 18 декабря промысловики Сибири выполнили годовой план добычи нефти—отправлено 11,5 млн. тонн. ГОД 196Э Март. 26 месторождений нефти и газа открыли геологи Тюмени за минувшие три года. Апрель. На севере области, в зоне вечной мерзлоты, там, где находится маленький поселок Надым, решено построить город. Он станет центром разработки уникальных месторождений природного газа. От Надыма пойдет трубопровод, по которому тюменский газ направится в Европейскую часть СССР и за рубеж. ГОД 1970 15 января опубликовано постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР об ускоренном развитии нефтеперерабатывающей промышленности Западной Сибири. Декабрь. За пять лет добыто 73,5 млн. тонн нефти, в том числе сверх плана 10,5 млн. тонн, пробурено 3,3 млн. метров скважин, в том числе сверх плана 550 тысяч, производительность труда буровых бригад увеличилась более чем в два раза. За пятилетие в районе нефтедобывающей промышленности построено и сдано в эксплуатацию более 330 тысяч квадратных метров жилья. «Тюменская правда», 10 февраля 1971 ГОД 1971 Передовые бригады Тюменской области, возглавляемые т.т. Шакшиным, Петровым и Ягофаровым, при бурении скважин глубиной 1600—1800 метров, в суровых природно-климатических условиях, довели проходку на каждую бригаду до 58—60 тысяч метров в год, что является выдающимся успехом в бурении и в 1,5— 2 раза превышает достигнутый в нефтяных районах Западной Сибири уровень производительности труда. «Правда», 20 января 1971
Создать в Западной Сибири крупнейшую в стране базу нефтяной промышленности; довести в 1975 году добычу нефти не менее чем до 120—125 млн. тонн, построить газоперерабатывающие заводы мощностью 5—6 млрд. куб. метров переработки газа в год. Ускорить разработку мощных газовых месторождений на се- Несколько лет назад близ поселка Мубарек Кашкедарьинской области было обнаружено мощное месторождение природного газа. До открытия этого месторождения самым богатым серой считался оренбургский газ D,5% —H2S). В мубарекском газе содержание сероводорода достигает 6%. Мубарекский завод построен в пустыне. Для снабжения производства водой к f нему протянут водовод Яккабаг — Кар- ши — Мубарек. Новое предприятие будет ежегодно перерабатывать 4,7 миллиарда кубометров природного газа, выпускать 220 тысяч тонн чистой серы. Серу на заводе получают термокатали- тнческим путем. Сначала из осушенного природного газа выделяют сероводород. вере Тюменской области. Приступить к строительству крупных нефтехимических комплексов в районах Тобольска и Томска... Директивы XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР .на 1971—1975 годы Затем сероводород сжигают, образуется сернистый ангидрид, который восстанавливают на катализаторе до элементарной серы. Управление технологическим процессом полностью автоматизировано. Обычно в сере, которую получают из руд, остается даже после очистки 0,6% примесей, в газовой сере — всего 0,2%. При этом газовая сера значительно дешевле. Выпуская серу высокой чистоты, Мубарекский завод одновременно очищает огромные количества природного газа, повышает качество топлива. Очищенный газ поступает в газопрозод Мубарек — Ташкент — Фрунзе — Алма-Ата. А. КРАСНЫЙ НОВЫЕ ЗАВОДЫ МУБАРЕКСКАЯ СЕРА В Узбекистане пущена первая очередь Мубарекского газоперерабатывающего завода — одного из крупнейших предприятий отечественной газо-химической промышленности
«БУДУЩЕЕ- ЗА КОНТРОЛИРУЕМЫМ УСЛОЖНЕНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ» ЗАМЕТКИ С 3-ГО СИМПОЗИУМА ПО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМ СИНТЕТИЧЕСКИМ ПОЛИМЕРАМ И МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫМ МОДЕЛЯМ БИОПОЛИМЕРОВ Слова, вынесенные в заголовок, принадлежат академику В. А. Каргину. Он произнес их в 1967 году, отвечая на вопрос о перспективах развития химии в ближайшие 50 лет, — как специалист по полимерам, он считал главной конечной задачей своей области науки создание аналогов высокомолекулярных веществ, входящих в состав живых организмов, воспроизведение протекающих в них химических процессов и использование полученных результатов в промышленности и медицине. Этому совсем еще молодому направлению и была посвящена очередная встреча ученых. НА СТЫКЕ МНОГИХ НАУК Рассуждения о том, что нынче все самое интересное рождается на стыках наук, наверное, уже изрядно надоели читателям. Но этих рассуждений не миновать и на этот раз: направление, о котором пойдет речь, тоже требует слияния различных областей знания. Работы по созданию физиологически активных полимеров и макромолекуляр- ных моделей биополимеров требуют участия полимерщиков, биооргаников, молекулярных биологов, физико-химиков, медиков, фармакологов, физиологов... Обратите внимание на два обстоятельства: во-первых, на то, сколь велик этот перечень (обычно рождение новой дисциплины происходит на стыке двух, максимум трех наук); во-вторых, на то, что некоторые из этих областей знания (например, биоорганическая химия и молекулярная биология) сами представляют собой результат подобного слияния, происшедшего к тому же недавно, лет десять назад. Все это порождает немало трудностей как организационного, так и научного характеров. Немалых усилий стоит привлечь к работе в области химии ученых нехимических специальностей (на симпозиум, несмотря на многочисленные приглашения, приехало крайне мало медиков, фармакологов и физиологов), подчас бывает и так, что химик не мог понять медика, а медик — химика... И все же, несмотря на эти болезни роста, новое направление достигло немалых успехов за немногие годы, прошедшие с момента его зарождения. ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ МОДЕЛИ Биополимеры, то есть полимеры, ответственные за основные процессы жизнедеятельности, — это в первую очередь нуклеиновые кислоты, содержащие информацию о наследственных признаках живого существа, и ферменты, избирательно ускоряющие те или иные биохимические процессы. Когда в 1969 г. американский ученый Г. Корана сообщил о том, что ему удалось синтезировать ген — участок нуклеиновой кислоты, определяющий биосинтез аланиновой транспортной РНК дрожжей, — стало ясно, что сделан еще один важный шаг на пути к сознательному управлению наследственностью живых существ. Общая схема изменения наследственности теперь выглядит так: выделение или синтез нужного гена и прививка его к нуклеиновой кислоте г организма, подлежащего переделке. При-, витый ген будет вызывать цепочку соот-ч ветствующих биохимических превращен ний: например, если больному диабетом- привить ген, ответственный за синтез инсулина, то человек окажется радикально излеченным и болезнь не будет угрожать его потомству...
А как быть, если возникнет необходимость заставить совершенно определенный ген прекратить свою деятельность? Например, чтобы подавить неограниченный рост раковых клеток? Для этого нужно так изменить его химически, чтобы он стал неспособным выдавать записанную в нем наследственную информацию. Этой цели могут служить модели нуклеиновых кислот, созданные в рижском Институте органического синтеза под руководством академика Латвийской ССР С. А. Гиллера. Если синтезировать модель гена — цепочку, обладающую основными признаками нуклеиновой кислоты, но неспособную полностью выполнять все биохимические функции, — то такой аналог настоящей нуклеиновой кислоты будет специфически соединяться с геном, но на этом его биохимические способности исчерпаются, и ген окажется блокированным. Именно такие аналоги, проявившие биологическую активность, и удалось синтезировать рижским химикам. Другая возможная область применения синтетических моделей биополимеров лежит в области химического катализа. Работы в этом направлении ведутся, например, на химическом факультете МГУ под руководством членов-корреспондентов АН СССР И. В. Березина и В. А. Кабанова. Если в воде растворить поверхностно- активное вещество типа мыла, то при определенной концентрации образуются мицеллы — мельчайшие шарики, сложенные из нескольких десятков молекул этого вещества, расположенных наружу концами, имеющими сродство к воде. И вот оказывается, что после образования мицелл способность поверхностно-активного вещества ускорять реакцию гидролиза значительно возрастает. Дело в том, что мицеллы обладают, как и настоящие ферменты, способностью концентрировать внутри себя молекулы субстрата и ориентировать их определенным образом. Аналогично высокой эффективности катализа удается достичь, применяя синтетические полимеры. Например, некоторые полимерные основания обладают способностью ускорять реакцию гидролиза, причем эта способность существенно выше, чем у соответствующих низкомолекулярных веществ. Причина ускорения почти та же, что и в случае мицеллярно- го катализа: возникающие полимерные глобулы концентрируют внутри себя молекулы субстрата; кроме того, полимерная цепь образует складки, внутри которых, почти как в активном центре фермента, ориентируются и закрепляются молекулы гидролизуемого вещества. Не исключено, что в будущем эти работы приведут к созданию искусственных катализаторов, ни в чем не уступающих природным ферментам. ' НА ПУТИ К ПОЛИМЕРНЫМ ЛЕКАРСТВАМ Сейчас все больше работ посвящается синтезу полимерных лекарственных пре- 11 паратов. Дело в том, что, во-первых, высокомолекулярные вещества ведут себя в живом организме не так, как вещества с малым молекулярным весом; во-вто* рых, свойства низкомолекулярных лекарств меняются после их присоединения к полимерной цепи. Но это пока еще почти совершенно неизведанная область исследований, о чем лучше всего свидетельствуют высказывания некоторых участников совещания. Член-корреспондент АН СССР А. М. УГОЛ ЕВ (Физиология) Один из вопросов, которого я хотел бы коснуться в этом выступлении, относится к сфере неожиданного и странного. Здесь говорилось о том, что пришитый к полимеру инсулин всасывается тонкой кишкой и вызывает типичные для этого гормона гипогликемические эффекты. Между тем, хорошо известно, что у взрослых животных и человека белки всасываются в виде аминокислот и очень редко— в виде дипептидов. Более того, у тонкой кишки эффективный радиус пор, через которые могут всасываться водорастворимые вещества, равен примерно 10 А. И если учесть это и многие другие обстоятельства, то всасывание инсулина кажется просто чудом. И хотя я не исключаю чуда, все же хотелось бы, чтобы оно было доказано на моделях, исключающих другие объяснения. Член-корреспондент АН СССР А. С. ХОХЛОВ (Химия природных соединений) Александру Михайловичу Уголеву, как физиологу, показались странными некоторые химические работы. Но они кажут-
ся странными и мне, химику. Скажем, тут к полимеру пришивался пенициллин. А для чего? Да просто для того, чтобы посмотреть — что получится. Но мы-то и без этого прекрасно знаем, что при этом получится. Химии и фармакологии пени- циллинов посвящено более тысячи работ; мы знаем, как меняются свойства этого антибиотика при изменении тех или иных частей его молекулы. И можно утверждать, что те изменения, которые были внесены присутствием полимерной цепи, ничего интересного дать не могут. Нет смысла присоединять к полимерам и те препараты, которые могут действовать, только попав в тонкие клеточные структуры, например тетрациклин. Ведь полимерная цепь неизбежно будет препятствовать проникновению действующего начала через биологические мембраны. Иное дело, если препарат работает на поверхности клетки: в этом случае «полимерность» может оказаться даже полезной, так как в принципе она позволяет получить молекулу с точным пространственным расположением активных групп и, следовательно, высокой специфичностью действия. Одним словом, мы зачастую освящаем грубые эмпирические работы словом «полимер». Конечно, мы можем напечь сотни новых веществ на основе полимеров, но эти поиски должны быть связаны с определенными общими идеями. Пора уже отказаться от явно неперспективных направлений, перестать тратить на них силы и средства. Член-корреспондент АН СССР В. А. КАБАНОВ (Химия полимеров) Мы знаем, что в технике тоже был период, когда полимеры применяли повсюду — и где нужно и где не нужно, лишь бы был полимер. Теперь же в технике полимеры используются главным образом лишь там, где это целесообразно. Так и в случае физиологически активных веществ полимерного характера. Их главная особенность заключается в том, что они способны взаимодействовать с клеточными структурами (в частности, с мембранами) по широко распространенному в живой природе принципу «все или ничего». Классические примеры такого взаимодействия — это взаимодействие двух комплементарных нитей дезоксири- бонуклеиновой кислоты. То есть высоко- молекулярность ценна не сама по себе, а лишь в той мере, в какой она позволяет создавать препараты, действующие по иным принципам, нежели низкомолекулярные вещества. Один из таких принципов — это коопе- ратпвность. Полимер-носитель специально подобранных функциональных групп может «прилипать» к стенке клетки, изменяя ее свойства (в частности, проницаемость), и даже может разрушить стенку и воздействовать таким путем на клеточные органеллы. ЧЕГО НЕ ПОСТАНОВИЛ СИМПОЗИУМ «Симпозиум постановляет: 1. Считать наиболее важными направлениями исследований на ближайшие годы а) изыскание синтетических полимерных лекарственных средств, основанных на использовании особенностей макромо- лекулярной природы этих веществ; б) изучение судьбы полимеров в организме, метаболизма и путей вывода полимерных веществ из организма; в) создание синтетических полимерных аналогов ферментов, нуклеиновых кислот и мембран...» Это первый пункт постановления; далее шли чисто организационные вопросы. Но в постановлении не было пункта (впрочем, такие пункты и не приняты в официальных документах, а жаль), в котором было бы записано, что все присутствовавшие занимаются одним общим делом и поэтому должны не сторониться друг друга, а стремиться к самому тесному взаимодействию. При этом немаловажным кажется вот какое обстоятельство. Людям, привыкшим с гордостью называться химиками, физиологами, медиками, молекулярными биологами и т. д., очень трудно всерьез заниматься чем-то словесно не определенным. Ведь на вопрос о специальности никто из них не ответит: «физиологически активные синтетические полимеры и макромолеку- лярные модели биополимеров». Иное было бы дело, если в этом случае ученый мог ответить, например, так: «молекулярная бионика»... В. ЖВИРБЛИС, специальный корреспондент «Химии и жизни»
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ ИСЦЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ Впервые удалось заменить поврежденный ген в кпетке человеческого организма. Сделан первый практический шаг к печению наследственных болезней. По просьбе корреспондента «Химии и жизни» это важное событие комментирует академик В. А. ЭНГЕЛЬГАРДТ. Одна из наиболее привлекательных целей современной биологии — сделать реальной генетическую инженерию. Иными словами, научиться управлять наследственностью, овладев искусством пересадки генов от одного организма к другому. Еще совсем недавно можно было думать, что генетическая инженерия, с которой, кстати, связаны не только оптимистические надежды, но и серьезные опасения, — очень отдаленная перспектива науки. На самом же деле оказалось, что эта перспектива довольно близка к сегодняшнему дню. В конце прошлого года в журнале «Nature» появилось сообщение о первой пересадке гена из бактериальной клетки в человеческую. Авторы этой работы — сотрудники Института здравоохранения (США) Карл Меррил, Марк Гэйер и Джон Петрициаии. Существует тяжелая болезнь галакто- земия, при которой организм человека не способен перерабатывать галактозу (составную часть молочного сахара), так как в нем отсутствует необходимый для переработки фермент — УДФГ-галакто- трансфераза. Этого фермента нет потому, что в хромосоме человека поврежден ген, ответственный за его выработку. Хромосомный дефект, а значит, и сама болезнь передается по наследству. С галактозе- мией борются, исключая из пищи галактозу, но, конечно, такое лечение нельзя назвать радикальным. Фермент, о котором идет речь, встречается не только в человеческом организме. Он довольно широко распространен в природе. В частности, его содержат клетки кишечной палочки Е. coli. Интересно, что среди этих бактерий существуют мутантные штаммы, в которых упомянутого фермента нет. Такие больные штаммы до известной степени аналогичны галактоземическому организму человека. Группа К. Меррила взяла для своих исследований культуру ткани больного галактоземией. Они работали с клетками соединительной ткани — фибробластами, которые хорошо растут вне человеческого организма в лабораторных условиях. С помощью тонкого приема исследователи внесли в клетку фибробласта ген кишечной палочки, ответственный за производство галактотрансферазы. Что это за прием? Это так называемая трансдук- ция, то есть перенос наследственного материала с помощью посредника — его роль выполнял в этих опытах вирус под названием бактериофаг лямбда. Клетку кишечной палочки, имеющую нужный фермент и параллельно с нею (в контрольном опыте) такую же, но му- тантную клетку, в которой фермент отсутствует, заражали вирусом. Бактериофаг лямбда проникал в клетку, размножался в ней, и его новые поколения уже несли в своих ДНК наследственный материал кишечной палочки, в частности ген, ответственный за выработку галактотрансферазы. Затем эти вирусы вводили в культуру клеток фибробластов человека. В результате этих манипуляций фиб- робласты приобретали новые свойства — они начинали усваивать галактозу! Это значит, что в ДНК человеческой клетки был введен отсутствующий в ней ген, который был перенесен от бактерии кишечной палочки. Более того, последующие поколения излеченной клетки тоже оказались здоровыми. Таким образом, произошло исцеление клеток от тяжелой наследственной болезни. В контрольном опыте, где вирус переносил наследственный материал из му-
тантной (больной) клетки Е. coli, в которой требуемый ген отсутствовал, фиб- робласты никаких новых свойств не приобретали. Итак, можно считать доказанным, что открылась принципиальная возможность искусственно внедрять в клетки животных организмов и даже человека гены, заимствованные у других организмов. Это позволяет думать, что эпоха генетической инженерии начинается уже в наши дни, на наших глазах. Мне хотелось бы упомянуть здесь еще об одной работе, тоже связанной с генами. Чуть больше года назад видный американский биолог Дж. Ф. Даниэлли дал интервью корреспонденту журнала «New Scientist», в котором поделился своими соображениями о возможностях генетической инженерии. В частности, Даниэлли позволил себе помечтать о том, как хорошо было бы выделить ген, ответственный за фиксацию азота у бактерий и пересадить его в наследственный аппарат какого-нибудь злака, скажем, пшеницы. Благодаря такой пересадке пшеница смогла бы ассимилировать атмосферный азот, то есть, сама себя удобрять. Мы встретились с Даниэлли осенью прошлого года на Международном конгрессе биофизиков в Австрии и оба подшучивали над этим интервью и, в частности, над казавшейся недосягаемой утопией возможностью такой пересадки гена. А спустя менее двух месяцев в журнале «Nature» появилась публикация, которая еще раз показала, как опасно делать прогнозы в молекулярной биологии. Два английских исследователя Р. Диксон и Дж. Постгэйт из Сассекского университета сообщили именно о пересадке гена ассимиляции азота! Правда, речь идет пока не о переносе наследственного материала из бактерии в клетку высшего растения или человека, а только об обмене генами между двумя видами родственных бактерий. Но это уже первый шаг к осуществлению той перспективы, о которой весьма предположительно толковал Даниэлли. В чем коротко суть работы английских исследователей? Известно, что есть бактерии, способные фиксировать атмосферный азот. И в этой же группе бактерий можно найти особый вид микроорганизмов, которые лишены этой способности Оказалось, что если выращивать вместе
те и другие микроорганизмы, то они начинают взаимодействовать, и ген, отвечающий за усвоение азота, может переместиться в клетку, лишенную его. Такая клетка приобретает новую для себя способность ассимилировать азот. Эти опыты показывают, что недалеко время, когда станет реальной возможность переносить ген фиксации азота или совокупность таких генов из бактерий в тот или иной высший организм. Я верю, что это случится на глазах нашего поколения, и чтобы этого дождаться, вовсе не потребуется продлевать жизнь человека до 150 лет. Дж. Ф. ДАНИЭЛЛИ О ПЕРСПЕКТИВАХ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ Имя Джеймса Ф. Даниэлли стало широко известным в научном мире еще в середине тридцатых годов нашего века — после того, как он сформулировал гипотезу о структуре биологических мембран, вошедшую затем в науку под названием «гипотезы Дэвсона — Даниэлли». Даниэлли— ведущая фигура в области теоретической биологии, основатель и редактор международного журнала «Journal of Theoretical Biology». В самое недавнее время его имя снова привлекло к себе большое внимание. В конце 1969 г. Даниэлли с сотрудниками сообщили о достигнутых ими весьма замечательных экспериментальных результатах. Одноклеточный организм — амебу им удалось разделить на главные составные части —- клеточную оболочку, цитоплазму и ядро. Разумеется, порознь взятые, эти клеточные компоненты не проявляли признаков жизнедеятельности. Но при надлежащих условиях оказалось возможным, взяв ядро из одной амебы, цитоплазму из другой и оболбчку третьей, «собрать» из них снова вполне жизнеспособную амебу. Можно сказать, что был осуществлен синтез живой клетки из ее отдельных составных частей! Недавно в интервью с сотрудниками английского журнала «New Scientist» Даниэлли рассказал о перспективах, которые, по его мнению, открывает возможность получения живой клетки синтетическим путем. Например, если этот метод удастся применить к клеткам культуры человеческой ткани, то, комбинируя компоненты больных и здоровых клеток, удастся выяснить, какие именно повреждения этих компонентов лежат в основе тех или иных нарушений жизнедеятельности клетки в целом. А разновидность этого метода — пересадка из клетки в клетку отдельных генов— позволит не только исправлять наследственные дефекты, но и заново конструировать живые существа с заданными свойствами. В качестве одного из примеров Даниэлли привел возможность пересадки гена, ответственного за фиксацию атмосферного азота клубеньковыми бактериями, в клетки риса или пшеницы. Но это далеко не все, чего можно достичь пересадкой генов. Можно существенно улучшить очистку сточных вод, если использовать специально созданные организмы вместо того, чтобы иметь дело с микро- 1 и. 2 — бактериофаг проникает в бактерию Е. coli, в наследственном веществе которой есть необходимый экспериментаторам ген, ответственный за синтез галактотрансферазы. Вирус размножается в бактерии, при этом в наследственное вещество новых вирусных частиц включается этот ген C). Если одна из этих вирусных частый проникает затем в клетку человека D), то она привносит в ее. наследственный аппарат недостающий ген E) Рисунки из журнала «Bild der Wissenschaft», 1972, № 1.
бами, которые случайно попадают в очистные сооружения. Если .создать водоросль, избирательно поглощающую из раствора катионы металлов, то такая водоросль, используя энергию солнца, будет опреснять морскую воду. Искусственные микроорганизмы. могут принести пользу и в промышленности. По сути дела, они используются уже сейчас, например для синтеза гормонов и антибиотиков. Но пересадка генов позволяет не только повысить эффективность таких микроорганизмов, иски найти им принципиально новые области применения, скажем, для синтеза полимеров со строго упорядоченной структурой". Сейчас Даниэлли—руководитель Центра теоретической биологии Университета штата Нью-Йорк в Буффало. Интересно, что часть работ этого центра финансирует НАСА: Даниэлли убежден, что лет за десять удастся синтезировать микроорганизм, способный жить на Марсе или Венере и сделать их пригодными для обитания. Скажем, на Марсе такие микроорганизмы могли бы' генерировать кислород, выделяя его из марсианских пород, а на Венере — из углекислого газа атмосферы... Но существует ли, по мнению Даниэлли, предел не тому, что биологи могут сделать, а тому, что они должны делать? Ученый говорит: «Некоторые пока еще не сделанные открытия, например изменение продолжительности жизни человека или его умственных способностей, могут быть предотвращены, если мы решим, что они опасны. Но есть другие направления, например синтез вирусов и бактерий, которые очень, очень трудно контролировать. Я думаю, что полезнее всего было бы не пытаться полностью отказаться от таких работ; а воспитывать у биологов чувство ответственности, которое не позволяло бы им заниматься теми или иными исследованиями, если не приняты нужные меры предосторожности. Например, ни в коем случае не следует синтезировать вирусы в любой лаборатории, потому что всегда есть небольшой, но реальный риск, что полученный вирус окажется опасным если не для человека, то для животных или растений. Я думаю, что биологи не будут заниматься подобными вещами, если мы создадим атмосферу общественного мнения, в которой это будет считаться позорным и просто неприличным». Даниэлли, например, считает, что промышленные микроорганизмы должны быть сконструированы так, чтобы не могли жить вне завода, а марсианский микроб должен иметь механизм самоуничтожения, делающий для него непригодной земную среду—на случай, если он в нее попадет. Но тут есть одна трудность, не имеющая ничего общего с наукой. Ученый с грустью отметил, что, хотя на исследования тратятся огромные деньги, лишь ничтожная часть этих средств тратится на попытки предсказать влияние этих исследований на общество: как только создается что-то новое, оно немедленно используется без всякого изучения возможных последствий для человечества. По материалам журнала «New Scientist» НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ БЕЗВРЕДНЫЙ АНАЛОГ ДДТ Важнейший современный инсектицид ДДТ основательно скомпрометирован. О вредных последствиях его применения написано множество статей, идут разговоры о полном запрещении ДДТ. Дело в том, что, попадая в организм животных даже в самых ничтожных количествах, инсектицид после биохимических превращений образует трудно растворимые вещества, которые накапливаются в жировых тканях. Эти продукты вызывают необратимые изменения в организме. Как сообщает журнал «Science News» A971, № 7), недавно синтезирован безвредный для человека и животных аналог, не уступающий по своим основным свойствам классическому ДДТ. Это удалось сделать! заменив р-хлорфениль- ные группировки в молекуле другими фенильными группами, которые при дальнейших биохимических превращениях образуют растворимые вещества, легко удаляющиеся из организма. —, Если испытания подтвердят д безвредность нового инсекти- * цида, будет налажено его массовое производство. Для этого потребуются незначительные изменения в действующих производствах ДДТ.
) СЕЛЕКЦИЯ: СИНТЕЗ НОВЫХ РАСТЕНИЙ На проходившем в начале этого года Втором съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова корреспондент «Химии и жизни» попросил делегата съезда академика ВАСХНИЛ М. И. ХАД- ЖИНОВА рассказать о современных методах селекции растений. Перед вами — запись этой беседы. Еще до недавнего времени селекция растении сводилась к подбору родительских пар, скрещиванию их и индивидуальному отбору потомства с желаемыми признаками. Селекционер пользовался лишь тем материалом, который предоставляла ему живая природа. Именно с целью накопления исходного генетического материала и была создана знаменитая вавилов- ская коллекция растений, которая хранится в Ленинграде, во Всесоюзном институте растениеводства; она и поныне чрезвычайно важна для теории и практики селекции. Однако селекция методом индивидуального отбора и внутривидовой гибридизации не могла решить всех практических задач. Хотя естественный генетический 2 Химии и Жизнь, Nv 3
материал и многообразен, но он все же ограничен, а селекционеру подчас бывает нужно придать растению признак, имеющийся у далекого вида либо вообще не существующий в природе. Таким путем селекционер может создавать новый исходный материал и как бы синтезировать новое растение, собирая по крупинкам нужные признаки и сводя их воедино. Качественно новый исходный материал для скрещиваний можно получить с помощью мутагенеза — изменения наследственности организмов под действием физических или химических агентов. Этим же способом удается изменять отдельные признаки уже готового сорта. Такую задачу вовсе нельзя решить методами традиционной селекции — ведь при скрещивании наряду с одним признаком неизбежно будут меняться и другие. Существенно усовершенствовалась и техника отбора. Раньше опыты проводились в естественных условиях; сейчас же условия создаются специально. Скажем, если необходимо вывести сорт, устойчивый к определенному заболеванию, то опыты можно ставить на искусственно созданном зараженном фоне, а не дожидаться массового заболевания растений — эпифитотии, которая случается раз в несколько лет. Засухоустойчивые и морозоустойчивые сорта можно выводить в камерах с искусственным климатом. Все больше используют сейчас гетерозис — резкое увеличение продуктивности у первого гибридного поколения. Это явление известно давно, однако практически могло применяться только на раздельнополых растениях (типа кукурузы). А в тех случаях, когда в одном цветке есть и тычинки и пестики, нужно было вручную обрабатывать каждый цветок: удалить тычинки и нанести на пестик пыльцу растения другого сорта. Такая работа под силу экспериментатору, но использовать метод в практике сельского хозяйства, конечно, невозможно. Проблема была решена после того, как было открыто явление цитоплазматиче- ской мужской стерильности (ЦМС). Иногда среди однодомных растений встречаются экземпляры, не способные производить жизнеспособную пыльцу; чтобы такое растение дало семена, оно должно опылиться пыльцой другого сорта. Признак пыльцевой стерильности в этом случае передается материнским растением всему потомству. Это и есть ЦМС. Если посеять на одном ноле семена двух сортов, один из которых обладает ЦМС, а другой цветет и образует жизнеспособную пыльцу, можно без всякой обработки, в результате естественного перекрестного опыления, получить гибридные семена. Но так просто дело обстоит только в том случае, если в потомстве гибридных семян ценность представляют корни или зеленая масса, как у свеклы или люцерны. Но когда товарная продукция — это сами семена, то задача усложняется: из гибридных семян вырастают стерильные растения. К счастью, было обнаружено, что пыльца некоторых сортов способна восстанавливать способность к плодоношению (или, как ее называют, фертильность). И если на одном поле посеять два сорта, один из которых обладает ЦМС, а другой может восстанавливать фертильность, то полученные гибридные семена будут нормально цвести и дадут урожай. Но для посева семена, полученные на высокопродуктивных гибридах первого поколения, использовать нельзя, потому что гетерозис уже не возникает. Поэтому гибридные семена приходится производить ежегодно на специальных участках. Проблема ЦМС, пожалуй, одна из центральных в современной селекции. ЦМС позволяет использовать явление гетерозиса для очень многих культурных растений и поднять их урожайность на 20—25%. Сейчас с помощью ЦМС получают около 95% всех гибридных семян кукурузы. Этот способ используют для свеклы, сорго, люцерны, некоторых бахчевых культур. Изучают ЦМС и на пшенице. Генетические основы ЦМС и восстановления фертильности усиленно изучаются. Когда они будут раскрыты, гибридное семеноводство получит еще более широкое распространение.
ФОРМУЛЫ ЖИЗНИ Профессор ГАЙСЛЕР (ГДР) БАКТЕРИОФАГ- МОДЕЛЬ ВИРУСА РАКА Предпринятое в последнее время изучение механизма действия некоторых онко- генных вирусов стало важной вехой на пути выяснения причин возникновения рака. Действие опухолевых вирусов, по крайней мере таких, которые содержат в качестве генетического материала ДНК, очень сходно с действием бактериофагов. Поэтому следует надеяться, что изучение бактериофагов может значительно углубить наше понимание роли вирусов в развитии рака. РАЗЛИЧНЫЕ БАКТЕРИОФАГИ по- разному ведут себя в зараженной клетке. Фаги одной группы, например очень известные фаги Т2, Т4 и Т6, нападая на кишечную палочку, всегда вызывают смерть клетки-хозяина. Такие фаги называются вирулентными. Они размножаются благодаря тому, что их ДНК, проникнув в клетку, передает ей свою генетическую информацию, и в результате нормальный обмен веществ в клетке блокируется, происходит размножение ДНК фага и синтез различных белков его оболочки. Наряду с этим существует группа так называемых умеренных фагов, после заражения которыми процессы обмена веществ в клетке-хозяине сначала продолжают протекать нормально. Но затем большинство зараженных клеток гибнет, выделяя потомков фага. Лишь небольшому числу их удается пережить инфекцию. Выжившие бактерии отличаются от незаряженных двумя существенными свойствами. Во-первых, они, так же как и их потомки, обладают иммунитетом по отношению к повторному заражению фагом того же типа. Во-вторых, их клетки-потомки способны лизироваться, то есть внезапно гибнуть, выделяя большое число фагочастиц (такие клетки называют лизогенными). Обычно гибнет сотая или даже тысячная часть клеток-потомков. Но это может произойти и с остальными клетками, если облучить их небольшой дозой ультрафиолета или обработать определенными химическими веществами. Заражение бактерии умеренным фагом. После адсорбции на поверхности бактерии фаг впрыскивает в нее свою ДНК. которая либо вызывает немедленное размножение фагов (слева), либо включается в качестве профага в кольцеобразную молекулу ДИК бактерии (справа) и вместе с ней переходит в дочерние клетки I **■ J<w. *^ 1 ifc=v—„ДНЕ фага "^^^ЦШ бактерия j/ \ |ДШС фага \ m / \ l^'^'v\*~v j>«»^4^w»^l I^^VHA^—*) [>^«^vy4^«^-| \ / 4 2*
Хромосомная карта кишечной палочки, на которой обозначено расположение некоторых генов бактерии, а также место включения некоторых умеренных фагов. С наружной стороны кольца отмечены гены, контролирующие синтез треонина, пролина, усвоение галактозы, синтез биотина триптофана, гистидина, серинс9 чувствительность к стрептомицину и синтез метионина. С внутренней стороны — места включения фагов «лямбда» G,), Ф80 и 424. Цифры показывают зремя, необходимое для перехода отдельных генов из мужской клетки в женскую при конъюгации бактерий (полное время конъюгации — 89 минут) ТАКИМ ОБРАЗОМ, следует предположить, что хотя что-то помешало ДИК фага передать зараженной клетке необходимую для размножения фага генетическую информацию, тем не менее эта информация осталась в клетке и, очевидно, вошла в состав ее наследственной информации, передаваясь вместе с этой информацией потомкам. ДНК фага, включенную в ДНК клетки, но до поры до времени никак себя не проявляющую, называют профагом. И в самом деле, можно доказать, что например, ДНК фага X полностью включается в ДНК кишечной палочки, и притом в определенном месте—между генами, ответственными за расщепление галактозы (gal), и генами, ответственными за синтез витамина биотина (bio). ДНК фага «прилипает» к ДНК бактерии именно здесь благодаря тому, что обе ДНК содержат в этом месте идентичную последовательность пар оснований. ДНК других умеренных фагов встраивается в другие участки ДНК бактерии. О включении профага в ДНК бакте- Механизм включения умеренного фага «лямбда» в молекулу ДИК кишечной палочки. ДИК фага принимает в клетке бактерии кольцевую форму. После этого кольцевая молекула ДИК соединяется с ДИК бактериофага, расщепляясь в месте сцепления и вновь соединяясь после перекрещивания imiimmnminiimiiHiimi. I I — 'I ZL gal bio ^ профаг goi bio
рии свидетельствуют и опыты по скрещиванию бактерий. Как известно, у кишечной палочки может происходить своего рода половой акг — конъюгация, во время которой ДНК переходит из «мужских» клеток в «женские». Если спаривать ли- зогенные мужские клетки с нелизоген- ными женскими, то вместе с ДНК может быть перенесен и профаг. Правда, женская клетка не становится лизогенной: обычно она немедленно погибает с выделением фагочастиц. Это явление называют зиготной индукцией. Очевидно, в лизогенных клетках генетическая информация профага подавлена, что, несомненно, связано с иммунитетом таких клеток по отношению к повторной инфекции, о котором мы уже говорили. В таких клетках вырабатываются иммунные вещества — репрессоры. Зиготная индукция возникает потому, что профаг переносится в нелизогенную, то есть свободную от репрессоров, клетку, где уже ничто не препятствует считыванию фаговых генов. Инактивированием же репрессоров, вероятно, объясняется гибель лизогенных бактерий после облучения ультрафиолетом или воздействия некоторых химических соединений. Эта теория, сформулированная десять лет назад, была блестяще подтверждена в 1967 году, когда удалось изолировать репрессор, предотвращающий размножение фага К в кишечной палочке. КЛЕТКИ ЖИВОТНЫХ реагируют на заражение онкогенными вирусами так же, как бактериальные клетки на заражение умеренными фагами. Если большинство клеток гибнет, то часть переживает заражение и превращается в раковые клетки. Клетки, трансформированные ДНК он- когенного вируса, не вырабатывают ни вирусов, ни их составных частей даже после облучения ультрафиолетом или обработки веществами, которые вызывают размножение профага в лизогенных бактериях. И тем не менее можно доказать, что такие клетки все же содержат ДНК вируса, которую, по аналогии с профага- ми, можно было бы назвать провирусом. В частности, недавно весьма тонкими методами биохимического анализа установлено, что в ядрах клеток, трансформированных вирусом полиомы или вирусом SV-40, может находиться от 50 до 60 копий ДНК вируса. Хотя побудить трансформированную клетку к производству вирусов до сих пор не удавалось, у некоторых таких клеток, а именно у клеток, трансформированных вирусом SV-40, проявляется нечто вроде зиготной индукции: если культивировать их вместе с нормальными, то при определенных условиях наблюдается их слияние, и если при этом ядра трансформированных клеток попадают в нормальные клетки, то начинается выработка вируса SV-40. gal г^ репрессор заблокированные гены гены профага bio \ ?инактивированный репрессор Ыо Нормальная и нарушенная регуляция выдачи генетической информации фага: на гене Ct профага синтезируется репрессор, действующий на два гена (или две группы генов), которые контролируют выщепление профага и выдачу информации для размножения фага. Если же репрессор инактивируется, то он нр препятствует выдаче фаговой информации
МЫ ВИДИМ, ЧТО ЗЛОКАЧЕСТВЕН. НУЮ ТРАНСФОРМАЦИЮ можно сравнить с лизогенией, хотя пока еще нельзя исключить и возможность того, что он- когенный вирус является лишь толчком для злокачественного перерождения и что в дальнейшем его присутствие в клетке не имеет ничего общего с ее злокачественным ростом. Можно надеяться, что в не очень отдаленном будущем мы узнаем, каким образом клетки культуры ткани — в том числе и человеческие — трансформируются под действием вируса полиомы и других ДНК-содержащих вирусов, и получим возможность перенести полученные данные на механизм возникновения рака. Будет ли это иметь практическое значение или же злокачественная трансформация под действием вируса снова окажется лишь моделью злокачественного роста, который на самом деле происходит как-то иначе? На этот вопрос мы пока не можем ответить. Сокращенный перевод из научно-популярного журнала «Wissenschaft und Fortschritt» МОДЕЛЬ ОБЪЯСНЯЕТ НЕ ВСЁ... Проблема участия вирусов в возникновении рака включает в себя по крайней мере три основных вопроса, решение которых позволит раскрыть многие тайны не только злокачественного роста, но и других заболеваний человека, и в первую очередь вирусных болезней. Вот эти вопросы: 1. Каким путем вирус может стойко закрепляться в клетке н передаваться прн делении? 2. Что заставляет одни гены вируса, включенные в генетический аппарат клетки, функционировать, а другие — нет? 3. Каким путем вирус навязывает клетке способность беспрерывно делиться и не подчиняться регулирующим системам организма^ Сложность клетки животного организма необычайна. Многие процессы в ней трудно проследить, поэтому ученые заняты поисками более простых моделей, на которых можно было бы изучать отдельные стороны действия оикогенных вирусов. В статье профессора Э. Гайсле- ра описана одна из таких систем: умеренный фаг — бактерия. Несомненно, это одна из самых близких моделей. Однако, как и всякая модель, она лишь приближенно отражает те сложные взаимоотношения, в которые вступает вирус и клетка в процессе опухолеобразова- ния. Модель фаг—бактерия позволяет изучить лишь первые два нз перечисленных выше вопросов; о том же, что такое злокачественное перерождение, может рассказать, к сожалению, лишь эксперимен- тальн ое изучен ие п роцесса в живой клетке н в целом организме. Исследования показали, что стойкая трансформация клетки происходит лишь тогда, когда ДНК вируса объединяется в единое структурное и функциональное целое с ДНК клетки. В последние годы получены достоверные данные о том, что в вызванных вирусами опухолях вирусная ДНК присутствует в хромосомах клеток как их неотъемлемая составная часть, причем не только присутствует, но и активно функцией ирует, обеспечивая синтез вирус-спеиифических белков. Наиболее сложным в настоящее время представляется вопрос о том, как происходит интеграция — встройка вирусной ДНК в генетический аппарат клетки. В раскрытии молекулярных механизмов этого процесса большую помощь оказывают те поистине колоссальные фактические данные, которые накопила генетика фагов и бактерий. Уже сейчас есть все основания считать, что основные, принципиальные закономерности интеграции ДНК фагов и онкогеиных вирусов во многом сходны. Поэтому применительно к этой проблеме мы имеем право изучать взаимодействие умеренных фагов и бактерий как модель онкогенных вирусов. Правда, при этом следует иметь в виду, что система вирус — клетка животного качественно отлична от системы фаг — бактерия, и механическое приложение фактов, полученных в одной системе, к другой вряд ли возможно. Бактериофаги можно рассматривать как модель, раскрывающую лишь некоторые обшне проблемы интегра-
цин. К таким проблемам можно отнести, например, вопросы о том, каким образом вирус или фаг «узнает» ту специфическую точку в хромосоме клетки-хозяина, куда он может встроиться, какие факторы способствуют удерживанию вирус- ион (фаговой) ДНК в интегрированном состоянии и каковы закономерности ее выхода. Некоторые данные говорят о том, что репрессор, о котором рассказано в статье профессора Э. Гайслера, — не единственный фактор, препятствующий действию фаговой ДНК. Быть может, существуют и какие-то системы, активно выщепляюшие профаг^ Представьте себе, какую власть мы приобрели бы над онкогенны- ми вирусами, если бы научились управлять этими системами и при необходимости изгонять вирус из клетки! К сожалению, бактериофаги НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПОДРОБНОСТИ БИОГРАФИИ До сих пор о нем было известно следующее. Родился 3 600 000 000 лет тому назад. Когда ему исполнилось 3100 000 000 лет, он расположился в полуметре от поверхности планеты. 10 000 000 лет назад ему удалось, наконец, очутиться под открытым небом. Недавно стали известны некоторые новые подробности: во-первых, найдены свидетельства того, что последние 1 000 000 лет он поверхности не покидал; во-вторых, оказалось, что за четыре года до своего изъятия он был едва не засыпе могут быть моделью действия на клетку аденовирусов и РНК-содержащих вирусов саркомы и лейкозов, которые как раз и являются наиболее вероятными возбудителями злокачественных новообразований в естественных условиях. Дело в том, что ДНК аденовирусов, а также скорее всего ДНК-копия РНК вирусов саркомы и лейкозов представляют собой линейную двугпиральную молекулу, а ие кольцевую, как ДНК фага, и мы не знаем, как они могут встраиваться в ДНК клетки. И если в решении этого частного вопроса мы далеки от цели, то причина отчасти и в отсутствии такой удобной для исследования модели, как бактериофаги. В статье Э. Гайслера проводится интересная параллель между состоянием вирусной ДНК в клетках при их трансформации и состоянием ДНК НОВОСТИ ОТОВСЮДУ пан слоем пыли — незасыпан- ной осталась только макушка. Последние подробности сотрудники Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского получили от радиоактивных изотопов натрия и алюминия. И в заключение — о ком речь: лунный камень, известный космохимикам как образец 10017 из сбора «Аполлона-1 1». ЗЕМНОЙ ПЛУТОНИЯ, ЛУННЫЙ НЕПТУНИЙ Известно, что нептуний и плутоний, следующие в периодической таблице элементов за ураном, сначала были синтези- фага прн лизогеини бактерий. Однако нужно помнить, что эти явления хотя и сходны внешне, но различны по существу. Это касается, в частности, аналогии между зиготной индукцией и активацией вируса в опухолевых клетках прн слиянии их с нормальными. Последние данные показывают, что при таком слиянии синтез ДНК-содержащих вирусов начинается еще в ядре опухолевой клетки, а при зиготной индукции сначала происходит перенос профага (вместе с хромосомой «мужской» клетки) в «чистую» клетку, и только потом в ней начинается синтез вируса. Таким образом, к подобным аналогиям следует относиться с известной осторожностью. Кандидат медицинских наук И. Б. ОБУХ (Институт эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи) НОВОСТИ ОТОВСЮДУ рованы, а затем уже обнаружены в естественных условиях. Однако это вовсе не значит, что элементы № 93 и 94 встречаются в природе исключительно редко. В конце прошлого года журнал «Science News» сообщил, что в урановой руде из Калифорнии удалось обнаружить еще один изотоп плутония — с массовым числом 244; этот изотоп самый стабильный, период полураспада у него ВО миллионов лет. А в начале этого года появилось сообщение о том, что в каждом грамме лунной пыли содержится 25 миллионов атомов нептуния.
Вот уже больше десяти лет в лопулярных журналах и у нас и за рубежом время от времен»/ появляются сообщения о работах итальянского хирурга Д. Петруччи. По словам авторов этих сообщений, Петруччи удается оплодотворять яйцеклетки человека вне организма, некоторое время выращивать их in vitro (в пробирке), а затем вводить в матку женщинам, страдающим бесплодием,— после этого у них наступает беременность, которая заканчивается нормальными родами. Об экспериментах Петруччи писала и «Химия и жизнь»: в № 6 журнала за прошлый год был опубликован перевод статьи Р. де Паолис «Дети из пробирки» из итальянского журнала «Vie Nuove». После этого редакция получила много писем от читателей, которые просят подробнее рассказать о достижениях науки в области выращивания вне организма эмбрионов млекопитающих и человека. Выполняем эту просьбу. Академик АМН СССР Л. С. ПЕРСИАНИНОВ, кандидат медицинских наук Б. В. ЛЕОНОВ ЕЩЕ РАЗ О «ДЕТЯХ ИЗ ПРОБИРКИ» Прежде чем рассказывать о существе дела, нужно, наверное, сразу ответить на вопрос, который задают многие читатели. Их волнует, когда реально можно будет применить метод искусственого оплодотворения и трансплантации яйцеклетки в клинике для лечения женского бесплодия? К сожалению, операция, о которой идет речь, пока еще не вошла в медшшнск\ю практику. До сих пор о ней еще вообще не было ни одной научной публикации, и все сведения о якобы успешных пересадках яйцеклетки человека, в том числе и о работах Петруччи, приходится черпать исключительно из популярных статей и сенсационных репортажей. Насколько нам известно, метод Петруччи также не запатентован ни в одной стране мира. Поэтому в настоящей статье речь будет идти только о тех реальных успехах, о которых мы знаем из серьезных научных публикаций, и о результатах наших собственных экспериментов. КЛЕТКА ВНЕ ОРГАНИЗМА Выращивание клеток животных и человека вне организма (in vitro), вообще говоря, дело уже довольно обыкновенное. В сотнях лабораторий мира вне организма, в искусственных питательных средах, удается выращивать самые различные клетки: клетки эпителия и нервных тканей, соединительной ткани и мышечные, а также клетки злокачественных опухолей. Существование некоторых штаммов клеток удается поддерживать in vitro в течение многих лет. Например, штамм культуры клеток HeLa, полученный более 20 лет назад из опухоли матки женщины, до сих пор культивируется во многих лабораториях мира. Культуры клеток млекопитающих и человека применяются в вирусологии (вирусы хорошо развиваются на некоторых штаммах клеток) и других отраслях биологии и экспериментальной медицины. На клетках, культивируемых in vitro, экспериментатору часто удается подсмотреть сущность ме-
ханизмов действия различных факторов на клетку, вскрыть закономерности физиологии самой клетки, что бывает не просто сделать при изучении целого организма. Но все это относится только к соматическим — не половым клеткам. Если же говорить о культивировании вне организма оплодотворенных яйцеклеток млекопитающих, и особенно человека, то здесь, к сожалению, достижения очень незначительны. И это несмотря на то, что серьезные попытки в этом направлении предпринимаются уже больше полувека. Каких же реальных успехов добились за это время экспериментаторы? Культивировать вне организма после оплодтво- рения удается лишь яйцеклетки мышей и менее успешно — кроликов. Метод выращивания в культуре яйцеклеток мышей хорошо изучен и может быть воспроизведен в любой современной биологической лаборатории. В нашей стране этот метод используется, например, у нас, во Всесоюзном институте акушерства и гинекологии, и в ленинградском Институте экспериментальной медицины и биологии АМН СССР. Суть метода состоит в следующем. На 2-й день беременности, когда яйцеклетка уже успевает разделиться на две клетки, экспериментатор вымывает ее из полости яйцеводов мыши. Диаметр оплодотворенной яйцеклетки у мышей в это время не превышает 90 микрон, так что все процедуры производятся под микроскопом. Яйцеклетки помещают в капли питатель- нон среды (в ее состав входят NaCl, KCI, СаС12, КН2Р04, MgS04 • 7H20, NaHC03, молочная кислота, пируват натрия, пенициллин, стрептомицин, кристаллический белок сыворотки крови и дистиллированная вода) и заливают эти капли очищенным вазелиновым маслом, которое не дает им высыхать и защищает их от патогенных микробов, находящихся в воздухе. Кроме того, вазелиновое масло прозрачно и не мешает наблюдать за развитием яйцеклеток. Температура питательной среды должна быть в пределах 36—37° С, а оптимальное значение рН поддерживают, продувая над поверхностью вазелина воздух, обогащенный углекислым газом: молекулы углекислоты и кислорода легко диффундируют через вазелиновое масло в питательную среду. Существуют различные модификации этого метода. В нашей лаборатории, например, автоматически поддерживается в оптимальном диапазоне рН питательной среды: микроэлектроды, введенные непосредственно в каплю питательной среды, измеряют рН, и по сигналу с рН-метра в атмосферу над каплей в нужный момент автоматически подается углекислота. Кажется, все ясно и просто. Но только кажется... А вот, скажем, яйцеклетки крыс — рода, очень близкого к мышам, — почему-то в такой питательной среде не развиваются. Не так давно нам встретилась статья двух японских ученых с обнадеживающим названием «Культивирование in vitro эмбрионов крысы с ранних этапов развития». Но прочитав статью, мы узнали, что авторы делились с коллегами... отрицательным результатом исследования. Не удается выращивать вне организма и яйцеклетки других млекопитающих. В чем же причина неудач? Очевидно, в том, что мы не очень хорошо знаем, а значит, и не можем точно воспроизвести условия, в которых яйцеклетка развивается в материнском организме — условия, которые к тому же для каждого вида животных имеют свои особенности. Яйцеклетка, как и другие клетки организма, снабжена определенными адаптационно-защитными механизмами, но они не всемогущи. В яйцеклетке запрограммированы не только процессы ее дальнейшего развития, но и ее требования к условиям внешней среды. И если искусственно созданные нами условия не соответствуют этой программе, то развитие яйцеклетки прекращается. НЕ ВСЕ ПОЛУЧАЕТСЯ IN VITRO... Говоря о культивировании вне организма яйцеклеток млекопитающих, следует специально остановиться на самостоятельном и сложном вопросе о том, как добиться оплодотворения яйцеклеток вне организма. Не случайно большинство экспериментаторов, работающих в этой области, обходят этап оплодотворения и вообще начинают культивирование со стадии двух клеток, то есть уже после того, как оплодотворенная в организме яйцеклетка прошла первое дробление. Даже оплодотворенные, но не прошедшие первого дробления в организме яйцеклет-
ки in vitro не развиваются. Предполагают, что первое дробление зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) находится под гормональным контролем со стороны организма матери: выделяемые им гормоны эстрогены выступают в качестве своеобразных дерепрессоров, они как бы снимают временный запрет на процессы удвоения хромосом в ядрах яйцеклеток. Подтверждением этому служит тот факт, что, если поместить зиготы в яйцеводы, удаленные у нормальных самок, они начинают делиться. Но простое добавление эстрогенов в питательную среду не решает проблему: первое дробление так и не совершается. Видимо, дело тут не только в эстрогенах... Но самое трудное — это осуществить вне организма само оплодотворение. Для того чтобы яйцеклетка могла быть оплодотворена, она, прежде всего, должна быть к этому готова. Яйцеклетка созревает для оплодотворения вскоре после овуляции, то есть после того, как она выделяется из фолликула — специального пузырька, в котором она развивается в яичнике. У большинства млекопитающих овуляция происходит через определенные промежутки времени. Очень важно также, чтобы оплодотворение яйцеклетки наступило как можно скорее после овуляции. Экспериментальные данные, полученные на мышах, говорят о том, что чем позже после овуляции происходит оплодотворение яйцеклеток, тем больше вероятность развития из них ненормального потомства. Такая закономерность может иметь место и у человека, и это важно учитывать при попытках искусственного оплодотворения яйцеклеток человека. Не меньшие трудности в проблеме искусственного оплодотворения связаны и с тем, что к оплодотворению должны быть гоговы и сперматозоиды. Оказывается, природа предусмотрела механизм гормонального контроля их функционального состояния со стороны организма женщины. Экспериментально установлено, что оплодотворить яйцеклетки кролика вне организма удается только в том случае, если сперматозоиды предварительно активировать — ввести их в полость матки крольчих накануне или во время, но никак не после овуляции. Видимо, здесь играют роль какие-то вещества, выделяемые так называемым желтым телом — железой, которая возникает и бурно развивается в яичнике сразу же после овуляции. Если яйцеклетка, выделившаяся при овуляции, осталась неоплодотворенной, то спустя неделю-две желтое тело увядает; если же оплодотворение произошло, то оно продолжает развиваться и функционирует почти до момента родов. И в том и в другом случае желтое тело, пока оно существует, выделяет гормон — так называемый гормон желтого тела, который способствует нормальному течению беременности, удерживая мускулатуру матки от преждевременных сокращений. По-видимому, одновременно с этим, пока функционирует желтое тело, в организме существует запрет на оплодотворение новых яйцеклеток: в это время сперматозоиды не активируются. Такой механизм контроля оплодо- творяемости, появившийся в ходе эволюционного развития, имеет глубокий биологический смысл: уже беременное животное, как правило, не должно забеременеть во второй раз. Но этот же механизм создает серьезные затруднения для исследователей, пытающихся искусственно оплодотворять яйцеклетки. УСПЕХИ И ПРОБЛЕМЫ Мы попытались хотя бы кратко рассказать о том, что нам известно о биохимической стороне процесса оплодотворения и развития яйцеклеток млекопитающих и человека, и показать, насколько мы, в сущности, мало об этом знаем. А теперь можно рассказать и о тех успехах, которые были достигнуты в решении этой проблемы. Сейчас уже многим исследователям удалось пересадить оплодотворенные яйцеклетки в матку мыши, кролика, овцы, коровы. Из яйцеклеток при этом развивается жизнеспособное потомство. В нашей стране такая трансплантация на овцах удалась Ф. М. Мухамадгалиеву и Р. Б. Абельдинову в 1968 г.; в Польше это сделал на мышах А. Тарковский в 1959 г.; в США — также на мышах — Дж. Биггерс с сотрудниками в 1965 г.; в Японии на коровах —Т. Сугиэ в 1965 г. Данные об этих экспериментах опубликованы в научных журналах, где приведены и фотографии полученного из трансплантированных яйцеклеток потомства. Оплодотворение вне организма чело-
веческои яйцеклетки пытались произвести еще в 40-х годах американские ученые А. Гертиг и Дж. Рок; однако анализ их результатов показал, что дробление яйцеклетки после оплодотворения не было полностью нормальным. В 50-х годах американский исследователь Л. Шеттлз опубликовал данные о своих экспериментах, в которых наблюдалось развитие in vitro яйцеклетки человека. Но яйцеклетки совершали всего 2—4 деления, и на этом их развитие прекращалось. Дробление оплодотворенной человеческой яйцеклетки наблюдалось и в эксперименте советского ученого Г. Н. Петрова, но и здесь оно было ненормальным. Ни Гертигу и Року, ни Шеттлзу не удалось произвести трансплантацию яйцеклеток в полость матки женщины. Что касается попыток оплодотворить вне организма яйцеклетку человека, неоднократно предпринимавшихся и в нашей и в других лабораториях, то эти попытки пока не увенчались успехом. А между тем все эти исследования имеют очень важное значение, и не только теоретическое. Решения проблемы трансплантации оплодотворенной яйцеклетки с нетерпением ждут многие женщины, у которых нарушена проходимость яйцеводов. Нередко это заболевание — результат неправильного отношения женщины к своему здоровью в прошлом; но чаще сами женщины в этом невиновны: например, в тех случаях, когда при внематочной беременности у них удалены оба яйцевода. У таких женщин могут нормально функционировать яичники, из них по-прежнему периодически выделяются яйцеклетки, но оплодотворение произойти не может. Ни одним из известных методов лечения нельзя помочь таким женщинам стать матерями — это станет возможно только тогда, когда удастся трансплантировать им в матку оплодотворенные яйцеклетки, которые можно получить у них самих или у женщин-доноров, например во время какой- нибудь операции в брюшной полости или путем прокола брюшной стенки. (Очень сложного вопроса о психологической и юридической сторонах такой операции мы здесь затрагивать не будем.) Сейчас английский учэный Р. Эдварде из Кембриджа с группой сотрудников разрабатывает весьма перспективный метод получения одновременно десятка и больше яйцеклеток женщины. Он извлекает из незрелых фолликулов яичника большое число недозревших яйцеклеток, помещает их в специальную питательную среду, где они окончательно дозревают, и пытается оплодотворить их in vitro (большое число яйцеклеток необходимо потому, что вероятность оплодотворения каждой из них in vitro, скорее всего, не превышает 20%; кроме того, после подсадки оплодотворенной яйцеклетки в матку она будет дальше нормально развиваться, по-видимому, не более чем в 20— 30% случаев). Хотя, судя по научным сообщениям, Эдвардсу пока не удалось 27 добиться нормального оплодотворения яйцеклетки человека вне организма и трансплантации ее в матку женщины, эта группа исследователей продолжает активно работать. Сейчас очень трудно сказать, когда, кому и в какой стране удастся впервые успешно провести такую операцию. Во всяком случае, это будет означать появление нового, в высшей степени гуманного метода лечения. Но при этом нужно иметь в виду, что почти любой метод оперативного вмешательства таит в себе опасность осложнения. Возможны ли какие-нибудь осложнения при трансплантации яйцеклеток? Для здоровья матери угрозы практически не возникнет. А вот что касается будущего ребенка, то здесь уверенности быть не может: очень велика опасность того, что из трансплантированной яйцеклетки разовьется неполноценный эмбрион. Врач может быть в этом и не виноват: и в естественных условиях 1—3% детей рождается с теми или иными дефектами. Но в условиях искусственного оплодотворения вероятность нарушений развития возрастает, хотя бы, например, из-за возможности чересчур позднего оплодотворения яйцеклетки. Для предупреждения врожденных уродств сейчас в некоторых странах мира, в том числе и v нас (в частности, во Всесоюзном научно-исследовательском институте акушерства и гинекологии), созданы медико-генетические консультации, где будущие родители могут получить совет, не грозит ли им опасность рождения ребенка с наследственным заболеванием. Родители, получившие неблагоприятный прогноз, могут заблаговременно сделать для себя соответствующие выводы. Но полностью исключить
вероятность рождения ребенка с врожденным дефектом нельзя даже после такой консультации. И вдвойне тяжкой будет трагедия родителей, дождавшихся рождения ребенка после трансплантации оплодотворенной яйцеклетки, если этот ребенок окажется неполноценным. Подводя итоги, можно сказать, что, несмотря на серьезные трудности, возникающие на пути решения проблемы трансплантации яйцеклетки человека, прогноз развития этого метода лечения в общем благоприятный. Биологические науки все чаще поражают нас удивительными и непредвиденными открытиями. Не отстает от них в своем развитии и клиническая и экспериментальная медицина. Врач, лечивший больных сто лет назад, вряд ли мог даже представить себе сегодняшний уровень развития медицины. Наверное, так же трудно нам реально прогнозировать достижения клинической медицины даже на 10—20 лет вперед. Во всяком случае, сейчас у нас есть все основания надеяться, что вслед за разработкой методов трансплантации яйцеклеток у животных врачи смогут проводить эту операцию и на человеке. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ИЗОТОПЫ НА ПЛАЗМЕННОЙ КАРУСЕЛИ Изобретен новый способ разделения изотопов — плазменный. Он основан на том же простом принципе, что и действие обычной центрифуги: при быстром вращении тяжелые частицы отбрасываются от центра, е легкие остаются в середине. Разница в массе атомов или молекул разных изотопов одного и того же элемента ничтожна, а скорость вращения даже самой совершенной центрифуги ограничена прочностью материалов, из которых она сделана. И поэтому эффективность центробежного разделения изотопов весьма невелика. Новый аппарат представляет собой цилиндр, а разделяемое вещество находится 8 нем в четвертом агрегатном состоянии — все его атомы ионизированы. На плазму одновременно действуют магнитное поле, направленное вдоль оси цилиндра, и электрическое поле в радиальном направлении. Заряженные частицы, из которых плазма состоит, в конце концов приходят в движение, направление которого, согласно законам школьной физики, должно быть перпендикулярно векторам обоих полей. То есть, они движутся по окружности. Ни единой вращающейся детали в этом аппарате нет, и поэтому нет механических препятствий для достижения огромных скоростей. По сообщениям иностранной печати, изобретатель нового способа — доктор Бьёрн бон. невьер из Королевского технологического института в Стокгольме в лабораторном аппарате радиусом 20 сантиметров разогнал плазму до $00 000 оборотов в секунду. Это у же на два порядка больше, чем могли бы цать самые быс тро- ходные центрифуги. Предполагают, что изобретение доктора оонневьере чрезвычайно упростит и удешевит технику разделения изотопов. М. КИРИЛЛОВ
ГИПОТЕЗЫ Кандидат геолого-минералогических наук А. А. ЯРОШЕВСКИР1 ЗЕМНОЕ ЯДРО- ИЗ ЧЕГО ОНО? У ЗЕМЛИ И ПЛАНЕТ земного типа— Венеры и Марса — есть плотные центральные ядра. Совершенно естественно, что мы хотели бы знать: каков химический состав этих ядер? Как и когда они сформировались? Это не праздные вопросы. Ответы на них позволили бы нам узнать очень многое о том, как возникла и развивалась Солнечная система. Но, к сожалению, никто не в силах добыть для анализа вещество земного ядра, и уж тем более ядер Венеры и Марса. Не может быть речи о том, чтобы вернуть время вспять и воочию проследить за историей рождения нашей планеты. Остается одно: мысленно восстановить процессы, происходившие в космосе мил- Фигуры Видманштедта, возникающие на поверхности распила железного метеорита после травления лиарды лет назад, пользуясь следами. которые эти процессы оставили в природе. Эта задача подобна задаче следователя, который должен восстановить полную картину преступления, пользуясь отрывочными косвенными уликами. Например, к решению загадки состава и происхождения планетных ядер удалось приблизиться, сопоставляя данные химического и минералогического анализа метеоритов. СОГЛАСНО ОДНОЙ ИЗ ГИПОТЕЗ, ядро Земли состоит из металлического железа, содержащего большее или меньшее количество примесей тех или иных элементов. Эта точка зрения подтверждается тем, что плотность ядра близка плотности железа и его сплавов, а также тем, что среди метеоритов широко распространены именно железные. В последние годы были получены и непосредственные 29 №.- АЛУ- «& 0
экспериментальные данные о физических свойствах железа и его сплавов при давлениях, соответствующих давлению в ядре Земли (более 2,5 миллионов атмосфер); эти опыты показали, что именно железо в сплаве с 10 процентами никеля имеет свойства, детально совпадающие со свойствами вещества земного ядра, определенными геофизическими методами. Но существовала и другая гипотеза, впервые высказанная в 1939 году советским геологом В. Н. Лодочниковым: ядро состоит из тех же силикатов, из которых состоит и земная мантия, но только «металлизированных» под действием огромного давления. Эта гипотеза лучше объясняла, почему относительная масса ядер планет различна (чем больше размер планеты, тем быстрее давление в ее недрах достигает значения, необходимого для перехода силикатов в металлизированное состояние); кроме того, эта гипотеза не нуждалась в дополнительных допущениях, без которых невозможно объяснить сам факт разделения планетного вещества на силикатную и металлическую фазы. Эта гипотеза была привлекательной, но, увы, ни расчеты, ни непосредственные эксперименты, проведенные в последнее время, не обнаружили у силикатов способность переходить в металлизированную форму при условиях, царящих в глубине Земли... ИТАК, СЕЙЧАС большинство специалистов придерживаются той точки зрения, что ядро Земли, а также других аналогичных планет состоит главным образом из железа с примесью никеля и других элементов. Плотность этого сплава превышает 11 г/см3, он электропрово- ден и плавится при относительно низкой температуре (ядро в своей значительной части жидкое). Но этих данных недостаточно для того, чтобы сделать какие-либо определенные выводы о происхождении планетных ядер. И вот тут на помощь пришло предположение о том, что железные метеориты и железные ядра планет имеют один и тот же состав и общее происхождение; поэтому выяснение путей формирования железных метеоритов могло помочь установить и закономерности в образовании ядер планет. Вообще говоря, мы можем допустить, чго железные метеориты образовались при взрыве одного или нескольких родо- начальных тел и представляют собой осколки железных ядер планет. Но можно допустить и обратное: что железные метеориты непосредственно образовались из первичного газового (плазменного) облака, а затем уже послужили материалом, из которого формировались ядра планет. Первая точка зрения долгое время была общепринятой; вторую точку зрения недавно выдвинул и обосновал академик А. П. Виноградов, посвятив ей доклад на Первом международном геохимическом конгрессе, проходившем в Москве летом 1971 года. В подтверждение своей гипотезы Виноградов привел следующие аргументы. 1. Если металлическое железо образовалось после формирования планеты из первичного газо-пылевого облака, что могло произойти в результате восстановления соединений закисного железа, то набор и содержание примесей в металле должны определяться химическим составом окисленных соединений железа. Однако в железных метеоритах сконцентрированы как раз те элементы (Ni, Co, Ge, Ga, Au, Pt и др.), которые растворяются именно в металлическом железе, а не в FeO и его соединениях. 2. Железные метеориты и железная фаза каменных метеоритов обладают характерной структурой, выявляемой при их травлении (фигуры Видманштедта), и сложенной двумя фазами: а-железом (камаситом) и •у-железом (тенитом). Эти фазы значительно отличаются по содержанию примесей и прежде всего никеля: его около 6% в камасите и до 50% в тените. Если эти структуры образовались в ядрах планет, то для их формирования путем диффузии требуется значительное время (порядка 4,5 миллиарда лет) и высокие начальные температуры. Однако нахождение аналогичных структур в железе каменных метеоритов, которые не подвергались воздействию таких высоких (до 1000° С) температур, противоречит этому предположению. 3. Содержание Ni, Co и других элементов-примесей в железных метеоритах заметно варьирует, так что среди этих метеоритов можно выделить несколько групп, различающихся по химическому составу. И если предположить, что метеориты представляют обломки ядер некогда существовавших планет, то придет-
ся допустить невероятное: а именно, что существовало несколько типов погибших планет, ядра которых различались по химическому составу. 4. Известны опыты, свидетельствующие о возможности образования железо-никелевого сплава при конденсации металлов из плазменного состояния, причем в этих случаях образуются мелкие структуры, подобные фигурам Видманш- тедта. Получить такие структуры при затвердевании и охлаждении сталей и сплавов в земных условиях не удается. ТАКИМ ОБРАЗОМ, наиболее вероятно, что железные метеориты образовались путем непосредственной конденсации из раскаленного газового (плазменного) протопланетного облака. В ходе этого процесса все химические элементы распределялись между различными возникающими фазами в соответствии со своими физико-химическими свойствами. Причем главным контролирующим фактором, как показывают закономерности состава железных и каменных метеоритов, было парциальное давление содержащегося в этом облаке кислорода. Все элементы распределялись между окисленной (силикатной) и неокисленной (металлической) фазами в зависимости от значения равновесного давления кислорода для реакции их окисления: элементы, имеющие более высокое равновесное давление кислорода, чем железо, оставались неокисленными, давали сплавы с металлическим железом и концентрировались в нем (Ва, As, Sn, Ge, Ni, Sb, Co, Cu, Pt и др.), а остальные элементы (Mg, Al, Si, Nb, Та, Th, V, W, Mo и др.) окислялись и концентрировались в силикатной фазе. Эта теоретическая картина практически без исключения подтверждается эмпирическими данными по распределению элементов в каменных и железных метеоритах. При дальнейшем остывании облака и его уплотнении твердые компоненты начинали укрупняться, и сплавы железа и никеля, обладающие большей плотностью, чем другие фазы, возникшие в про- топланетном облаке, и высокой теплопроводностью, формировались ранее других и падали в газо-пылевом облаке к центру, продолжая конденсационно расти. Таким образом, массы железо-никелевого сплава и образовали ядра будущих планет метеоритного состава. Это значит, что существование железных метеоритов не требует гипотезы о гибели миров, а .существование у планет металлического ядра не требует объяснения, откуда брался огромный избыток тепла, необходимый для формирования ядра в течение жизни планеты. Не нужно придумывать и механизм разделения силикатного и железного вещества планеты при ее гипотетической дифференциации на ядро и оболочку: они просто образовались одновременно. Дальнейший процесс дифференциации Земли касался только разделения силикатной фазы Земли и формирования наружных оболочек: земной коры, гидросферы и атмосферы. 31 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ коррозионный атлас индии С 1963 по 1968 год в 26 пунктах Индии велись систематические измерения скорости коррозии стали и цинка. Известно, что на состояние металла сильно влияют климатические условия и загрязнение атмосферы. Поэтому в тех же пунктах одновременно фиксировали метеорологические данные — температуру, относительную влажность, количество осадков, а также определяли содержание серы и хлора в воздухе. Результаты этих измерений легли в основу «Коррозионного атласа Индии». Наиболее интенсивную коррозию (более 25 мм в год), как и следовало ожидать, наблюдали в индустриальных центрах и вдоль морского побережья. Интересно, что быстрее всего металл разрушался в мае—июне, то есть до периода дождей. Когда же начинались муссоны, коррозия заметно замедлялась, скорее всего потому, что дожди промывали воздух. В атласе даны рекомендации, где и как защищать металлы от разрушения; для большей наглядности эти рекомендации тоже представлены в виде карты.
32 РЖАВЧИНА ПРОТИВ РЖАВЧИНЫ Что такое ржавчина. Как очистить металл. Составы, превращающие ржавый налет в надежное антикоррозионное покрытие. Рецепты преобразователей ржавчины — для корабельного трюма, легкоаого автомобиля, балконной решетки
Вряд ли стоит подробно рассказывать о том, какой огромный ущерб наносит коррозия металлов народному хозяйству. Это общеизвестно. Напомним лишь одну (тоже хорошо известную) цифру: примерно десятая часть добываемого за год металла тратится, чтобы покрыть безвозвратные потери от коррозии. Суммируя потери, вызываемые коррозионным разрушением, нельзя сбрасывать со счета и досрочный выход из строя машин, деталей, металлических конструкций, и затраты на всякого рода защитные меры: разработку, производство и нанесение ингибиторов коррозии, гальванические и лакокрасочные покрытия. Последний из перечисленных способов защиты от коррозии самый массовый. Лаками и красками ограждают от разрушительного действия окружающей среды автомобили и трубопроводы, мосты и резервуары, суда и строительные конструкции. Но рано или поздно на поверхности металла все равно проступают рыжие следы ржавчины. Распыляются сотни тонн металла, падает прочность и надежность конструкций, безнадежно ухудшается их внешний вид. Продукт коррозии черных металлов — это всем известная ржавчина, сложная смесь окисных соединений железа: гематита (Fe203), гостита (a-FeOOH), лепидокро- кита (v-FeOOH), магнетита (Fe304).OHa покрывает поверхность металла сплошным пористым слоем толщиной от нескольких микрон до миллиметров. Прежде чем вновь окрасить проржавевшую поверхность, этот слой необходимо снять, .иначе лак или краска держаться не -будут. Это весьма трудоемкий и дорогой процесс. 'Затраты на удаление ржавчины составляют в среднем половину общей стоимости окраски. Для удаления продуктов коррозии перед окраской применяют главным образом различные механические методы: обработку металлическими щетками вручную, пескоструйную и дробеструйную очистку. Однако при этом удается снять лишь рыхлые пласты ржавчины; какой бы тщательной ни была механическая обработка, на поверхности металла все равно остается тонкая коррозионная пленка. Красить по ней нельзя. Если растворять ржавчину химическими реагентами (а так часто и поступают), окислы железа удаляются полностью. Но при этом начинает подтравливаться и основной металл конструкции, порою изменяются, и отнюдь не в лучшую сторону, его механические свойства. Словом, очистка от ржавчины сложная и до конца еще не решенная проблема. Но даже если поверхность удается полностью очистить, трудности на этом не кончаются. Металл надо сразу же загрунтовать, иначе под дождем, каплями росы, просто во влажном воздухе он за час-другой снова покроется рыжим налетом, и тогда надо будет начинать все сначала. Несколько лет назад в технической литературе появились первые сообщения о новом методе коррозионной защиты — защиты с помощью ржавчины. Сама по себе ржавчина — пористая и хрупкая — предохранять металл от доступа влаги не может. Но если рыхлый поверхностный слой пропитать специальным составом, который прореагирует с продуктами коррозии, образует стойкие нерастворимые соединения, заблокирует дальнейшее окисление железа, то ржавчина станет непреодолимым антикоррозионным барьером. Такие составы, облагораживающие ржавчину, позволяющие использовать продукты коррозии против коррозии, названы преобразователями ржавчины. Сейчас во многих странах химики и машиностроители создают разнообразные преобразователи. Этой важной проблеме уделяют большое внимание в Чехословакии, ГДР, Венгрии, Японии,-ФРГ. В нашей стране подобные работы ведут коррозионисты подмосковного Научно- исследовательского института технологии лакокрасочных покрытий, Института неорганической химии АН Латвийской ССР, Горьковского инженерно-строительного института. Разработка новых эффективных преобразователей ржавчины признана настолько важной научно-технической задачей, что для ее решения прилагаются совместные усилия ученых разных институтов и даже разных стран: химики стран социалистического содружества постоянно обмениваются информацией о результатах своих исследований, о новых рецептурах преобразователей. 3 Химттт и Жизнь. № 5
Физико-химические механизмы коррозионного разрушения могут быть самыми разными. Зависят они от среды и условий, в которых находится металлическая конструкция, от состава металла, механической нагрузки и многих других факторов. Поэтому преобразователи ржавчины (сейчас известно несколько десятков рецептур) по своему составу далеко не одинаковы. Но обычно их готовят на основе ортофосфорной кислоты. Она образует с окислами железа нерастворимые фосфаты, которые цементируют защитную пленку, изолируют металл от влаги. Кроме того, фосфатный слой служит хорошей грунтовкой для последующей окраски. Помимо фосфорной кислоты в составы преобразователей входит множество других веществ: ингибиторы коррозии (например, мочевина), смачиватели, обезжиривающие поверхностно-активные реагенты, дубители, синтетические смолы, инертные наполнители, пигменты. В большинстве своем все составные части преобразователей ржавчины дешевы и недефицитны. Поэтому они вполне доступны не только крупным промышленным предприятиям я стройкам, но и мелким мастерским. Нетрудно приготовить преобразователь даже в домашней лаборатории — для окраски автомобиля или балконной решетки. Отечественные преобразователи ржавчины были испытаны и теперь широко применяются на многих предприятиях страны. За несколько лет работы с преобразователями ржавчины эти предприятия сохранили сотни тонн металла, сэкономили массу времени и труда. Только благодаря отказу от механической очистки щетками или пескоструйными машинами тонна грунта-преобразователя позволяет сэкономить от нескольких сот до нескольких тысяч рублей. Кандидат технических наук И. И. ПОТАПОВ РЕЦЕПТЫ: КАК ПРЕОБРАЗОВАТЬ РЖАВЧИНУ РЕЦЕПТ 1 Состав. Ортофосфорная кислота — 79—82 весовые части, желтая кровяная соль — 1,5—3, мочевина — 1—1,5» основной фосфат циика 3—4, бумага — 4—6, древесные опилки — 3—6, патока— 1—3. Способ приготовления. Измельченную бумагу залить ортофосфорной кислотой и оставить в закрытой стеклянной или фарфоровой посуде на 10— 12 часов. Варить массу в течение 40 минут при температуре 110° С и перемешивать- Добавить в смесь порошки желтой кровяной соли и мочевины, перемешивая до полного растворения. После охлаждения пасты влить патоку. Автор рецептуры Ю. Н. Форо- стяи (авторское свидетельство СССР № 187919) рекомендует этот преобразователь для обработки внутренних поверхностей цистерн, резервуаров, судовых трюмов. РЕЦЕПТ II Состав. Грунт I: ортофосфорная кислота (85—90%)—160, желтая кровяная соль—15, красная кровяная соль — 5. Грунт II: эпоксидная смола ЭД-5 — 48, фталевый ангидрид — 30. Способ применения. Грунт I приготовить не менее чем за сутки до нанесения. Нанести на металлическую поверхность кистью или пульверизатором. Через полчаса сырой грунт I покрыть грунтом II. Покрытие твердеет при комнатной температуре около суток. Преобразователь рекомендуется для зашиты автомобилей от коррозии. Автор рецептуры В. А. Войтович (авторское свидетельство СССР № 164373). РЕЦЕПТ III Состав. Танин— 25—30% (весовых), винная кислота—10— 12, керосин—1—1,5, ворвань — 2—3, хлорид диалкил бензил аммония — 1—1,5, глицерин — 5— 8, вода — 56—44. Способ приготовления. Измельченный до порошкообразного состояния танин растворить в теплой воде E0—60°С). К раствору винной кислоты, тщательно перемешивая, добавить смесь ворвани, керосина и поверхностно-активного вешества (хлорид диалкилбензиламмо- ния). Полученную эмульсию и глицерин ввести в раствор танина. Состав наносить кистью Через сутки грунтованную поверхность можно лакировать или окрашивать. Преобразователь рекомендуется для использования в быту. Автор рецептуры Ю. Н. Форостян (авторское свидетельство СССР № 209610).
г ЭЛЕМЕНТ №.. В. В. СТАНИЦЫН ОСМИЙ Если с точки зрения практики элемент № 76 среди прочих платиновых металлов выглядит достаточно заурядно, то с точки зрения классической химии (подчеркиваем, классической неорганической химии, а не химии комплексных соединений) этот элемент весьма своеобразен. Прежде всего, для него, в отличие от большинства элементов VIII группы, наиболее характерна валентность 8+. Взаимодействуя с кислородом, осмий образует устойчивую четырехокись OsC>4. Это своеобразное соединение; и, видимо, не случайно элемент № 76 получил название, в основу которого положено одно из свойств его чегырехокиси. ОСМИИ ОБНАРУЖИВАЮТ ПО ЗАПАХУ Подобное утверждение может показаться парадоксальным: ведь речь идет не о галогене, а о платиновом металле. Тем не менее наши носы действительно чувствительны к осмию. В этом убедились еще первые его исследователи. История открытия четырех из пяти платиноидов (кроме рутения) связана с именами двух английских ученых, живших на рубеже XVIII—XIX веков. Уильям Гайд Волластон A766—1828) открыл палладий и родий, а Смитсон Теннант A761—1815)—иридий и осмий. Все четыре открытия сделаны в 1803—1804 годах, все четыре элемента выделены из сырой платины. Но если Волластон оба свои элемента нашел в той части сырой платины, которая растворялась в царской водке, то Теннанту больше повезло при работе с нерастворимым остатком, который, как оказалось, представлял со- собой осмиридий — природный сплав иридия с осмием. Тот же остаток исследовали и три известных французских химика — Ж. Де- скотиль, А. Фуркруа и Л. Воклен. Они начали свои исследования даже раньше Теннанта. Как и он, они наблюдали выделение черного дыма при растворении сырой платины. Как и он, они, сплавив нерастворимый остаток с едким кали, сумели получить соединения, которые все-таки удавалось растворить. Фуркруа и Воклен были настолько убеждены, что в нерастворимом остатке сырой платины есть новый элемент, что заранее дали ему имя «птен», от греческого лтцуос, — крылатый. Но только Теннанту удалось разделить этот остаток и доказать существование двух новых элементов - иридия и осмия. Название элемента № 76 происходит от гречесного слова оацг], что означает «запах». Неприятный раздражающий запах, похожий одновременно на запахи хлора и чеснока, появлялся при растворении продукта сплавления осмиридия с щелочью. Носителем этого запаха оказалась четырехокись осмия Os04 (она же — осмиевый ангидрид). Позже выяс-' нилось, что так же скверно, хотя и значительно слабее, может пахнуть и сам осмий. Тонкоизмельченный, он постепенно окисляется на воздухе, превращаясь в Os04... 3»
ОСМИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ Осмий — оловянно-белый металл с серовато-голубым оттенком. Это самый тяжелый из всех металлов — его плотность 22,6 г/см3 — и один из самых твердых. Тем не менее осмиевую губку можно растереть в порошок, посколько он хрупок. Плавится осмий при температуре около 3000°С, а температура его кипения до сих пор точно не определена. Полагают, что она лежит где-то около 5500° С. Большая твердость осмия G,0 по шкале Мооса) —это, пожалуй, то из его физических свойств, которое используют наиболее широко. Осмий вводят в состав твердых сплавов, обладающих наивысшей износостойкостью. У дорогих авторучек напайку на кончик пера делают из сплавов осмия с другими платиновыми металлами или с вольфрамом и кобальтом. Из подобных же сплавов делают небольшие детали точных измерительных приборов, подверженные износу. Небольшие — потому, что осмий мало распространен E-10~6% веса земной коры), рассеян и дорог. Этим же объясняется ограниченное применение осмия в промышленности. Он идет лишь туда, где при малых затратах металла можно получить большой эффект. Например, в химическую промышленность, которая пытается использовать осмий как катализатор. В реакциях гидрогенизации органических веществ осмиевые катализаторы даже эффективнее, чем платиновые. Из осмия делают также высококачественную черную краску для росписи фарфора. СРЕДИ ПРОЧИХ Несколько слов о положении осмия среди прочих платиновых металлов. Внешне он мало от них отличается, но именно у осмия самые высокие температуры плавления и кипения среди всех металлов этой группы. Его же можно считать наименее благородным из платиноидов, поскольку кислородом воздуха он окисляется уже при комнатной температуре (в мелкораздробленном состоянии). А еще осмий — самый дорогой из всех платиновых металлов. Если в 1966 году платина ценилась на мировом рынке в 4,3 раза дороже, чем золото, а иридий — в 5,3, то аналогичный коэффициент для осмия был равен 7,5. Как и прочие платиновые металлы, осмий проявляет несколько валентностей: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ и 8+ и образует многочисленные комплексные соединения, которые пока представляют интерес только для исследователей. АНГИДРИД И ДРУГИЕ Самое важное соединение осмия — это, безусловно, его четырехокись Os04- Как и элементарный осмий, Os04 обладает каталитическими свойствами. В качестве катализатора ее применяют при синтезе важнейшего современного лекарственного препарата — кортизона. При микроскопических исследованиях животных и растительных тканей четырехокись осмия используют как окрашивающий препарат. Иногда в лабораторной практике ее используют и как мягко действующий окислитель. При этом не следует забывать, что четырехокись осмия ядовита, она сильно раздражает кожу, слизистые оболочки и особенно вредна для глаз. Так что любая работа с этим полезным веществом требует чрезвычайной осторожности. Внешне чистая четырехокись осмия выглядит достаточно обычно: бледно- желтые кристаллы, растворимые в воде и четыреххлористом углероде. При температуре около 40° С (есть две модификации Os04 с близкими точками плавления) они плавятся, а при 130° С четырехокись осмия закипает. Другой окисел осмия Os02 — нерастворимый в воде черный порошок — практического значения не имеет. Третий окисел— состава OsO — до сих пор остается предметом дискуссий: одни химики считают, что этот окисел существует, другие оспаривают их мнение. Не нашли пока практического применения и другие известные соединения элемента № 76 — его хлориды и фториды, йодиды и оксихлориды, сульфид OsS2, теллурид OsTe2, а также многочисленные комплексные соединения элемента № 76. Шире, чем соединения, используются сверхтвердые сплавы элемента № 76 с другими платиновыми металлами, вольфрамом и кобальтом. Главный их потребитель— приборостроение.
КАК ПОЛУЧАЮТ ОСМИЙ Самородный осмий в природе не найден. Он всегда связан в минералах с другим металлом платиновой группы — иридием. Существует целая группа минералов ос- мистого иридия. Самый распространенный из них — невьянскит, природное соединение, если хотите, сплав этих двух металлов. Иридия в невьянските больше, поэтому его часто называют просто осми- стым иридием. А вот другой минерал — сысертскит называют еще иридистым осмием: в этом природном сплаве больше осмия... И тот и другой минералы — тяжелые, хрупкие, с металлическим блеском, и это не удивительно — таков их состав. Минералы группы осмистого иридия иногда встречаются самостоятельно, чаще же они входят в состав самородной сырой платины. Основные мировые запасы этих минералов сосредоточены в СССР (Сибирь, Урал), США (Аляска, Калифорния) , Колумбии, Канаде, Южной Африке. Естественно, что добывают осмий совместно с платиной, но аффинаж осмия существенно отличается от способов выделения других платиновых металлов. Иридий, палладий, родий осаждают из растворов, осмий же получают отгонкой его относительно летучей четырехокиси. Но прежде чем отгонять Os04, нужно отделить от платины осмистыи иридии, а затем разделить иридий и осмий. Когда платину растворяют в царской водке, минералы группы осмистого иридия остаются в осадке: даже этот уни- версальнейший растворитель не может одолеть их. Чтобы перевести их в раствор, оставшийся после растворения платины осадок сплавляют с восьмикратным количеством цинка. Этот сплав сравнительно просто превратить в порошок. Порошок спекают с перекисью бария ВаОг, а затем полученную массу обрабатывают смесью соляной и азотной кислот непосредственно в перегонном аппарате— для отгонки Os04. Четырехокись осмия улавливают щелочным раствором и получают раствор осмиевокислого нагрия Na20s04. Его обрабатывают гипосульфитом, после чего осмий осаждают хлористым аммонием в виде соли Фреми: [Os02(NH3L]Cl2. Этот осадок промывают, фильтруют, а затем прокаливают в восстановительном пламени и получают губчатый осмий. Затем его чистят, обрабатывая кислотами (HF и НС1), и восстанавливают в электропечи в струе водорода. Так получается осмий чистотой до 99,9%. Такова классическая схема получения металла, который применяют пока весьма ограниченно, металла очень дорогого, но достаточно полезного. Что вы знаете и чего не знаете об осмии и его соединениях ЧЕМ БОЛЬШЕ ТЕМ... БОЛЬШЕ Природный осмий состоит из семи стабильных изотопов — с массовыми числами 184, 186, 187, 188, 189, 190 и 192. Любопытная закономерность: чем больше массовое число изотопа осмия, тем больше он распространен. Доля самого легкого изотопа осмия-84 - 0,018%, а самого тяжелого осмия-1 92 — 41 %. Из искусствен - ных радиоактивных изотопов элемента № 76 самый долго- живущий— осмий-194 с перио дом полураспада около 700 дней. ФТОРИДЫ СПОРНЫЕ И БЕССПОРНЫЕ «Фториды OsF4, OsF6. OsF8 образуются из элементов при 250—300°... OsF8— самый летучий из всех фторидов осмия, т. кип. 47,5%... Эта цитата взята из III тома Краткой химической энциклопедии, выпущенного в 1964 году. Но в третьем томе «Основ общей химии» Б. В. Некрасова, вышедшем в 1970 году, существование октафторида осмия OsF8 отвергается: «В 1913 году были впервые получены два летучих фторида осмия, описанные как OsF6 и OsF8. Так и считалось до 1968 года, когда выяснилось, что в действительности они отвечают формулам OsF5 и OsF6...» Остается добавить, что помимо перечисленных в этих цитатах, получен еще один фторид осмия — нестойкий OsF7. Он распадается на OsF6 и элементарный фтор.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ РАСТВОРЯЮЩИЕСЯ БУТЫЛКИ По сообщению журнала «Chemical and Engineering News» A971, № 29), они сделаны так: между двумя очень тонкими слоями полистирола находится слой гидроксипропилцеллюло- зы, которая прекрасно растворяется в воде. Когда бутылку открывают, полистирольное покрытие нарушается, поэтому, если после использования бутылку опустить в воду, она через несколько минут почти полностью растворится. Вес оставшегося полистирола составляет всего 5% от веса бутылки. НА КОФЕЙНОЙ ГУЩЕ До недавнего времени кофейной гущей интересовались одни гадалки. Но после того как английские химики установили, что кофейная гуща содержит 24 процента жира и 10 процентов белка, у гадалок появились весьма серьезные конкуренты — специалисты по животноводству. В современном мире в поисках кофейной гущи вовсе не обязательно заглядывать в стаканы и чашки, поскольку существует производство растворимого кофе, отходом которого служит эта самая гуща. В одной Англии ее образуется примерно 100 000 тонн в год. Из нее и начали готовить высокопитательный жмых. Так что на кофейной гуще можно теперь не только гадать, но и выращивать свиней, овец, коров. ТОКИО ПОНЕМНОГУ ПОГРУЖАЕТСЯ В МОРЕ «Самый большой в мире город Токио за последний год опустился еще на несколько сантиметров»,— сообщает Токийский исследовательский центр по защите окружающей среды. Со времени мировой войны некоторые кварталы города погрузились на два с лишним метра, то есть вдвое больше, чем за предшествующие пятьдесят лет. Под некоторыми городскими мостами суда уже не в состоянии проплыть — мешают арки. Главная причина такого опускания — постоянная откачка воды из подземных резервуаров. СТАДИОН —КАК НОВЫЙ На стадионе в Западном Берлине, где в 1936 г. проводились Олимпийские игры, по- обветшали бетонные трибуны для публики. Можно было бы восстановить их цементным раствором, однако было принято иное решение: покрыть 22 000 м2 поверхности полимерной композицией на основе эпоксидной смолы, которая защитит бетон от истирания и непогоды. Уже через два часа после нанесения поверхность высыхает и становится настолько прочной, что нет нужды загораживать починенные ряды. Нынешним летом работы по обновлению трибун будут закончены. ПИГМЕНТ И ЧУВСТВО РАВНОВЕСИЯ Замечено, что норки и мыши, шкурка которых окрашена неравномерно, не умеют плавать. Наблюдения натолкнули исследователей на мысль о том, что между неполной пигментацией и нарушением чувства равновесия, проявляющимся, в частности, в неспособности плавать и так называемой свернутой шее, есть связь. И действительно, оказалось, что у мутантов были неполноценными отолиты (орган во внутреннем ухе, управляющий равновесием тела). А когда беременным «недо- пигментированным» мышам давали пищу, богатую марганцем, то их потомство, как сообщает журнал «Science News» A971, № 1), приобретало способность плавать. Поэтому весьма вероятно, что недостаток пигмента и нарушения равновесия связаны с нехваткой марганца в организме животного.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КАРТОФЕЛЬ И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ Б Каменец-Подольском сельскохозяйственном институте провели опыты, целью которых было выяснить, как влияют медь и цинк на рост картофеля. Перед посадкой клубни в течение часа выдерживали в разбавленных растворах сернокислой меди или сернокислого цинка. Растения, выросшие из таких клубней, развивались значительно лучше контрольных и дали заметную прибавку урожая. Наиболее эффективным оказался 0,05%-ный раствор CuSCU: после замачивания в нем клубней урожай возрос в среднем на 14,3% (обработка раствором Zn SO4 такой же концентрации повысила урожай на 11,9%). Опыты также показали, что растения, подвергнутые подобной обработке, вдвое реже заболевают фитофторой. ПЛЕНКА СО СВОЙСТВОМ КРИСТАЛЛА Обнаружено любогытное явление: прокатанные между вальцами пленки из поливи- нилхлорида или поливинилфто- рида приобретают свойства пьезокристалла: способность преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот. По сообщению журнала «Industrial Research» (США, 1971, № 9), пьезоэлектрический модуль (отношение напряженности образующегося под механической нагрузкой электрического поля к величине этой нагрузки) про- вальцованной пластмассовой пленки достигает 0,2— 1 в-м1_/ньютон - м-2. При нагревании до 70—80е С поливи- нилхлорид теряет это необычное свойство. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ УЛЬТРАЗВУК В ТРУБЕ В Физико-техническом институте АН БССР разработан новый эффективный способ очистки жидкостей в трубопроводах от растворенных газов. На одном из участков потока создается интенсивное ультразвуковое поле. Ультразвуковые волны сдавливают газовые пузырьки, заставляют их слиться друг с другом. Образуются крупные полости газа, которые легко удал яются из потока жидкости. С помощью ультразвука можно очищать самые различные жидкости, содержащие любое количество растворенных газов, и даже сплошную пену. Производительность созданной в институте опытной установки 400 литров в минуту. ОПАСНАЯ ПРИПРАВА Рак — болезнь не инфекционная. Но как источник эпидемии часто удается определить, проследив ход распространения болезни, точно так же и канцерогенное вещество — виновника рака — иногда можно обнаружить в пище или окружающей среде, если проанализировать заболеваемость раком в определенной местности или среди определенных групп населения. Именно такую работу проделали исследователи, чтобы выяснить причину высокой заболеваемости реком желудка G0 на 100 000) среди мужчин-японцев. Как сообщает журнал «New Scientist» A971, т. 51, № 771), ученые обратили внимание на то, что у людей, питающихся почти исключительно рисом, рак встречается гораздо чаще, чем у тех, кто разнообразит свою диету другими продук- НОВОСТИ ОТОВСЮДУ тами. Причиной болезни оказался, конечно, не сам рис, а способ его приготовления. Для улучшения вкуса японские гурманы покрывают рисовые зерна тонким слоем глюкозы, смешанной с порошком талька. Исследование показало, что поступающий в продажу тальк всегда содержит примесь микроскопических асбестовых волокон — в среднем 3,7 миллиона штук на грамм талька. А известно, что остроконечные волокна асбеста, попадая в желудок, способствуют созникновению рака... БЕРЕГИТЕ ГЕЛИЙ! Международная комиссия по сверхнизким температурам обратилась к правительствам всех стран и ко всем научным организациям с предложением принять срочные меры, чтобы сохранить природные запасы гелия. Гелий необходим буквально во всех исследованиях по низкотемпературной физике. А запасы его в последнее время резко уменьшились.
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ Кандидат РАДИОУГЛЕРОД- физико-математических с л севернЙЙ ОЧЕВИДЕЦ ПРОШЛОГО Земля существует 4-Ю9 лет. Многое менялось в природе за это время, и нередко радикальным образом. Можем ли мы заглянуть в прошлое и установить, когда происходили те или иные события! Да, с помощью радиоактивного изотопа С14. Радиоуглеродное датирование — испытанный, распространенный метод. Однако содержание изотопа С14 в атмосфере непостоянно. Это сказывается, во-первых, на определении точного возраста образцов, а во-вторых, открывает новые возможности для исследования событий прошлого. Эти вопросы обсуждались на Всесоюзном совещании, посвященном вариации содержания радиоуглерода в атмосфере Земли и радиоуглеродному датированию [Вильнюс, ноябрь 1971 г.) ПРОВЕРЕНО НА ФАРАОНАХ Сначала — о самом методе и о его основе. Сейчас на Земле радиоуглерода примерно 80 тонн (или 3,6-108 кюри). Откуда же его столько взялось? Нашу планету постоянно бомбардируют высокоэнергичные космические лучи, состоящие в основном из протонов. Сталкиваясь с ядрами атомов, которые составляют верхние слои атмосферы, протоны их разрушают. При этом образуются нейтроны, а они уже, взаимодействуя с атомами азота, приводят к реакции: 7N" + „л1 - 6С" + х№. Так возникает изотоп С14. Если предположить, что интенсивность космических лучей в течение по крайней мере последних 50 тысяч лет оставалась постоянной, то сейчас на Земле полное радиоактивное равновесие. Иными словами, сколько в единицу времени образуется атомов, столько и распадается. Проследим судьбу образовавшихся атомов радиоуглерода. В атмосфере, где достаточно кислорода, они быстро окисляются в двуокись углерода — углекислый газ. Когда перемешиваются слои атмосферы, двуокись достигает поверхности Земли и попадает в растительные клетки, которые ею питаются. Животные питаются растениями, и, естественно, атомы С14 попадают и в организм животных. При дыхании животные выделяют часть углерода; происходит постоянный обмен радиоуглеродом между живыми организмами и внешней средой. И так — до самой смерти. Лишь тогда прекращается всякий обмен радиоуглеродом с окружающей средой. С14 испускает р~-частицы, его период полураспада 5700 лет. В живом организме каждый грамм углерода благодаря распаду С14 испускает около 15 р~-частиц в минуту. После смерти атомы изотопа продолжают распадаться; спустя 5700 лет их активность уменьшится вдвое — 7,5 распадов в минуту. Спустя 11 400 лет —3,75... Итак, если измерить удельную активность радиоуглерода каких-нибудь древних останков, то можно узнать время, прошедшее с момента смерти до наших дней. Такие попытки были предприняты. Были исследованы некоторые деревянные предметы, найденные при раскопках древних захоронений. Возраст этих предметов был заранее известен — по^ археологическим данным. Кусочки дерева из
Радиоуглерод возникает в верхних слоях атмосферы. Протоны космических лучей взаимодействуют с ядрами атомов, образуются нейтроны, которые вступают в реакцию с атомами азота. Вот тогда и получается изотоп С14. гробниц фараонов Снофру и Джосера E600 лет), из палубы погребального судна фараона Сенусерта III C900 лет), из развалин Помпеи B000 лет) засвидетельствовали: возраст, определенный радиоуглеродным методом, правилен. Разумеется, в пределах погрешности эксперимента (±200 лет). Сейчас точность датировки увеличилась, она достигает десятых долей процента. Однако в основе радиуглеродного метода лежит предположение о том, что интенсивность космических лучей в прошлом была постоянной. А что если это не так, если были какие-то временные вариации? Ведь должен же радиоуглерод на это прореагировать! Что ж, давайте проследим, как наш чувствительный индикатор — радиоуглерод откликается на серьезные события, творящиеся в природе. ВЗРЫВЫ СВЕРХНОВЫХ Довольно редкий класс космических объектов —сверхновые звезды замечательны тем, что они способны в течение нескольких дней значительно увеличивать Потом он окисляется до углекислого газа, и начинается его круговорот в природе Взрыв сверхновой звезды вызывает потоки у-лучей и корпускулярного излучения. Последнее должно увеличить содержание С14 в земной атмосфере. Это предположение сейчас проверяется экспериментально свою яркость. Блеск их настолько велик, что если вспышка происходит в нашей Галактике, то ее можно наблюдать даже пнем. Однако такое случается нечасто. За прошедшую тысячу лет астрономам повезло лишь трижды. В 1054 году вспышка в созвездии Тельца была замечена китайскими и японскими астрономами. На месте этой сверхновой появилась Крабовидная туманность. Знаменитый астроном Тихо Браге в 1572 году наблюдал взрыв сверхновой в созвездии Кассиопеи, а 32 года спустя Иоганн Кеплер отметил еще одну сверхновую в созвездии Змееносца. Но вернемся к радиоуглероду. На его концентрацию в атмосфере Земли вспышки сверхновых звезд могут влиять весьма существенно; это показали работы Б. П. Константинова и Г. Е. Кочарова. Во время взрыва сверхновой возникают большие потоки у-лучей и корпускулярного излучения, которые, доходя до атмосферы Земли, увеличивают содержание изотопа С14. При этом у-излучение от взрыва доходит до Земли довольно быстро; чтобы узнать, за сколько именно вре- 41
WOO 2000 ЗООО WOO SOOO €000 мени, надо разделить расстояние от Земли до сверхновой на скорость света. А вот корпускулярное излучение приходит на Землю с большим опозданием, достигающим десятков тысяч лет. Естественно, мы не можем знать, как влияет на радиоуглерод корпускулярное излучение от сверхновых Кассиопеи, Змееносца и Кра- бовидной туманности — оно до нас еще не дошло. Но быструю компоненту излучения радиоуглерод мог бы зафиксировать— при условии, что вспышки сопровождались испусканием большого количества у--пучей (около 1050 эрг). Совсем недавно были открыты звезды нового типа, пульсары. Их отождествили с остатками, возникшими после взрывов сверхновых. И тогда возрос интерес к медленной компоненте. Ведь если, например, пульсар PSR 1929+10 считать остатком сверхновой, вспыхнувшей примерно сто тысяч лет назад, то корпускулярное излучение от нее уже достигло Земли и могло бы привести к значительному увеличению концентрации радиоуглерода. 'Случись так, надо пересматривать вопрос о радиоуглеродной датировке, поскольку изменяется основное положение метода — тезис о постоянной интенсивности космических лучей в прошлом. И возраст объектов, определенный радиоуглеродным методом, окажется меньше истинного. Ошибка будет тем больше, чем ближе смерть образца к моменту вспышки звезды. Чтобы проверить это предположение, детально исследуют образцы с возрастом до 10 тысяч лет. (Кстати, это делают не только ради точной датировки образцов, но и для получения сведений о времени Так изменяется концентрация радиоуглерода в древних образцах (нынешняя его концентрация в живом веществе принята за 1) вспышки, энергии и характере диффузии космических лучей.) Но где же взять точно датированные образцы, чтобы сопоставить истинный возраст с результатами анализа по С14? В стволах деревьев. Сердцевина стволов старых деревьев не обновляется по кольцам. Это значит, что содержание радиоуглерода внутри каждого годичного кольца соответствует концентрации его в атмосфере в тот год. Возраст же некоторых старых деревьев может достигать 6 тысяч лет. Итак, надо лишь определить концентрацию радиоуглерода в тех кольцах, которые образовались в годы вспышек сверхновых! К сожалению, предварительные результаты экспериментов не подтвердили связи между вспышками и увеличением концентрации радиоуглерода. Однако этот вывод не окончателен: чув- ствител ьность р адиоугл еродного метода еще не достигла предела, возможно, нынешние приборы просто слишком грубы для таких анализов. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СОЛНЦА Наше светило постоянно испускает в межпланетное пространство частицы; они долетают до Земли. Солнце воздействует и на галактические космические лучи, как бы модулирует их поток. Солнечная активность циклически, с периодом в 11 лет, меняется. И чем она больше, тем
-&06 -Г907 fffoi 1909 f9fO Распределение Cli no годичным кольцам дерева; через 5700 колец концентрация падает вдвое В годовых приростах лиственницы из района падения Тунгусского метеорита концентрация радиоуглерода в год катастрофы увеличена. Но это еще недостаточное доказательство того, что взрыв был вызван антивеществом ниже интенсивность галактических космических лучей. На Солнце неожиданно могут возникать большие вспышки, огромные извержения или взрывы. Это обычно приводит к резкому увеличению потока космических лучей. Например, во время вспышки 23 февраля 1956 года интенсивность нейтронов в атмосфере Земли увеличилась в 50 раз. Можно ли по радиоуглероду проконтролировать деятельность Солнца? Еще десятилетие назад было установлено, что с ростом солнечной активности скорость образования радиоуглерода уменьшается. Так и должно быть, ведь См -возникает в основном под действием галактических космических лучей. Нынешняя точность радиоуглеродного метода уже позволяет обнаруживать этот эффект. Первые эксперименты (также с годовыми кольцами старых деревьев) подтвердили связь между 11-летним циклом Солнца и колебанием концентрации радиоуглерода на Земле. Замечено также, что изотоп С14 откликается и на вспышки, происходящие на нашем неспокойном светиле. Видимо, дальнейшие измерения дадут отличную возможность проследить жизнь Солнца в далеком прошлом. ТУНГУССКАЯ КАТАСТРОФА Общеизвестное и тем не менее поныне загадочное событие произошло 30 июня 1908 года. В районе реки Подкаменная Тунгуска в Сибири упало гигантское космическое тело, знаменитый Тунгусский метеорит. Все сейсмические станции мира зарегистрировали землетрясение. На 30 км от эпицентра взрыва были повалены деревья. Никаких остатков загадочного тела обнаружено не было. С тех пор было высказано множество гипотез о причинах катастрофы. Но до сих пор неясно, было ли это тело кометой или гигантским метеоритом, весящим около миллиона тонн, связана ли природа взрыва с ядерными или химическими явлениями... В 1965 году было высказано предположение, что таинственное космическое тело состояло из антивещества. Ни одна из других гипотез не могла объяснить то громадное количество энергии, почти 1024 эрг, которое высвободилось во время падения. В результате аннигиляции — взаимодействия антивещества с веществом атмосферы Земли — образовалось колоссальное количество нейтронов. Но мы уже знаем, что эти нейтроны, сталкиваясь с ядрами атомов азота, должны были
7/ 22. Солнечная активность влияет на концентрацию С14 в атмосфере. Чем больше но Солнце пятен, чем оно активнее, тем меньше образуется радиоуглерода образовать добавочное количество радиоуглерода в атмосфере. Если и в самом деле- то было антивещество, концентрация радиоуглерода на Земле увеличилась бы почти на 7%. Оставалось поставить эксперимент. В районе тунгусской катастрофы была срублена 140-летняя лиственница. Анализ показал: в 1908 году радиоуглерода было больше, чем в последующие годы. Однако не будем торопиться с выводами. Антивещество может оказаться и ни при чем. Прежде всего, точность измерений недостаточно еще высока. Во-вторых, на концентрацию С14 в 1908 г. могла повлиять циклическая деятельность Солнца, как назло в тот период благоприятная для образования изотопа. Вопрос о связи радиоуглерода с Тунгусским метеоритом до сих пор остается открытым. Решить его можно только тогда, когда будет набрано много экспериментальных данных, причем из разных районов земного шара — ведь событие было, так сказать, мирового значения. КЛИМАТ Как менялся климат на Земле в прошлом, и может ли радиоуглерод помочь это проконтролировать? Данные, полученные спорово-пыльце- вым методом (а он основан на изменении видового состава лесов при колебаниях климата), показали, что климат менялся, и неоднократно. Но как именно? Индикатором может служить торф. Скорость его прироста зависит от климата. Надо измерить эту скорость в разные периоды и определить по радиоуглероду возраст торфа. Исследования торфа, образовавшегося за последние тысячелетия, уже произведены. Выяснилось, что климат за это время испытывал неоднократные колебания от теплого и сухого до влажного и прохладного (см. вклейку). ЯДЕРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ Ядерные и термоядерные испытания в атмосфере Земли приводят к выбросу печально большого количества радиоактивных продуктов. И в этом случае образуется радиоуглерод. Погодичные радиоуглеродные исследования колец деревьев показали, что с 1953 по 1964 год концентрация радиоуглерода на Земле росла, а затем постепенно снизилась. Так изотоп С14 откликнулся на соглашение о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере Земли. Но исследование растительного мира периода испытаний продолжается: выясняется скорость перемешивания С14 в атмосфере, относительное запаздывание его отложения в живых клетках». Интерес к радиоуглеродным исследованиям все более возрастает. И не только в связи с археологическими вопросами. В недалеком будущем изотоп С14 поможет раскрыть природу многих* земных и небесных явлений, скрытую от нас завесой времени.
Неоспоримо доказано, что содержание радиоактивного углерода в атмосфере Земли непостоянно. Это обстоятельство, хотя его причины ясны не до конца, заставило археологов пересмотреть сложившуюся систему хронологий. Древнейшая история Европы выглядит теперь совершенно по-новому. Колин РЕНФРЬЮ, профессор археологии Шеффилдского университета (Англия) ДИФФУЗИЯ КУЛЬТУР Сто лет назад археолог, который хотел бы узнать возраст древнейших памятников Западной Европы, почти не имел точных данных; он мог только догадываться о возрасте находок. Ему оставалось лишь сопоставлять их с аналогичными памятниками цивилизаций Египта и Месопотамии, где была письменность. Так, историческую хронологию Египта можно проследить по древним записям, в которых упоминались астрономические явления, до 1900 г. до н. э. Пользуясь списками фараонов, эту хронологию можно, хотя РАДИОУГЛЕРОДНЫЙ ПЕРЕВОРОТ и с меньшей уверенностью, продолжить еще на 11 столетий. Такое сопоставление казалось оправданным, поскольку бытовало мнение, будто самые высокоразвитые доисторические культуры так или иначе имеют ближневосточное происхождение. Например, многие ученые считали, что технические навыки и религиозные верования, благодаря которым первобытные обитатели Западной Европы построили из многотонных каменных глыб мегалитические могильники, пришли из Восточного Средиземноморья через Испанию и Португалию. Некоторые сторонники такой теории диффузии культур до - ходили до крайности. Все изобретения всех цивилизаций мира восходят к Египту, говорили они. (И сейчас еще есть ученые, считающие, что основные элементы цивилизации распространились по всему миру из Египта, например благодаря путешествиям египтян на лодках из папируса.) Были и сторонники прямо противоположной точки зрения, среди них германский ультранационалист Г. Кассинна, доказывавший, что все подлинно великие достижения и фундаментальные открытия были сделаны на его родине. Мегалитический памятник в районе Эссе (Бретань) — типичный пример массивных каменных сооружений, возведенных во Франции еще в пятом тысячелетии до н. э. Он состоит из 42 больших глыб сланца. Постройка таких сооружений требовала высокоразвитой строительной техники
РАДИОХРОНОЛОГИЯ: ПЕРВЫЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ Открытие в 1949 г. радиоуглеродного метода датировки впервые позволило разработать достоверную абсолютную хронологию, не основанную на произвольных допущениях. На первых порах это открытие не разрушило, а только укрепило диффузионистскую картину развития европейской культуры. Вплоть до 2500 г. до н. э. радиоуглеродные даты для Европы совпали с общепринятыми. Однако вскоре начали выявляться несоответствия. Большинство первых радиоуглеродных дат для мегалитических могильников Западной Европы колебалось около 2500 г. до н. ^., ио для Франции они оказались более ранними: в Бретани, например, некоторые могильники возникли раньше 3000 г. до н. э. Это противоречило теории, утверждавшей, будто такие могильники распространились из Испании во Францию. Впрочем, поначалу ученые решили, что данные, полученные французскими лабораториями, неточны. Но это было не все. Датировки неолита на Балканах оказались гораздо более ранними, чем предполагалось. Культура Винча (Югославия) была датирована по радиоуглероду четвертым тысячелетием до н. э.; получалось, что медная металлургия Балкан больше чем иа тысячелетие старше своего предполагаемого эгейского прототипа. Наконец, чересчур поздними оказались даты для Египта. Предметы, документально датированные 3000—2000 годами до н. э., при определении возраста по радиоуглероду систематически оказывались на несколько сотен лет моложе. И это уже не могло быть случайной ошибкой. ДЕРЕВЬЯ ИСПРАВЛЯЮТ ХРОНОЛОГИЮ Сосновые леса Калифорнии стали причиной коренного пересмотра древнейшей истории Старого Света. Около десяти лет назад было подвергнуто сомнению важнейшее предположение, лежавшее в основе радиоуглеродного метода: будто скорость образования углерода-14 в атмосфере оставалась постоянной иа протяжении последних 40 тысяч лет. Были проанализированы образцы древесины из пня гигантской секвойи Калибровочная кривая, разработанная Г. Сюэссом, Даты, указанные вверху, и идущие от них линии соответствуют радиоуглеродным измерениям; даты внизу — возрасту, определенному по годичным кольцам. Кривая, построенная по многочисленным результатам измерений, показывает, как радиоуглеродные датировки расходятся с истиными. Чтобы внести поправку в дату, определенную по С14, нужно провести наклонную линию из точки, относящейся к этой дате, до пересечения с кривой. Затем из точки пересечения надо провести прямую, параллельную линиям, идущим справа налево, до нижней шкалы. Для 2000 г, до нш э. уточненная дата будет около 250G г. до н. э. даты» определенные радиоуглеродным методом К /, s FS" У* .Л» ^triL \/_ шрр^Мф >П*Г- Н^Ы^^ /п\Лщ'Уг*^Г^ " о/ \<? 'Лиицг S '. /* }/^/ >*\ \ЬЦ^1 '^* У Xk / X/ даты» определенные по годичный кольцам
(а их можно точно датировать по годичным кольцам). Вплоть до 650 г. до и. э. даты по радиоуглероду и по кольцам расходились не более чем на 100 лет, и в то же время были незначительные, но очевидные флуктуации. Видимо, скорость образования углерода-14 в прошлом все же менялась. Необходимо было проверить датировку и более ранних периодов. К счастью, калифорнийские сосны отличаются фантастической продолжительностью жизнн. Изучение деревьев позволило построить непрерывную абсолютную хронологию, протянувшуюся в глубь истории на 8200 лет. Изучив более 300 образцов древесины, Г. Сюэсс зафиксировал расхождение возраста по кольцам и по углероду-14 и построил калибровочную кривую. Оказалось, что до 1500 г. до и. э. это расхождение незначительно. Но затем оно начинает прогрессивно возрастать и к 2500 г. до н. э. достигает 700 лет. Все радиоуглеродные даты оказались чересчур поздними. Выяснилось также, что кроме этого значительного расхождения существуют небольшие колебания второго порядка, на- Древняя сосна — одно из деревьев, пд которым уточнялась радиоуглеродная датировка Возраст этого дерева — более 4500 лет званные «петлями»: иногда скорость образования С14 менялась так быстро, что образцы различного возраста дают одинаковую его концентрацию. Одна и та же дата по радиоуглероду может соответствовать различным календарным датам. Причины таких флуктуации окончательно не выяснены. Однако для археолога неважно, чем вызваны расхождения. Его больше волнует, насколько надежна калибровка радиоуглеродных данных по годичным кольцам. Исследования показали, что принцип одновременности, согласно которому концентрация углерода-14 в любой момент одинакова во всем мире, справедлив; значит, калибровка по калифорнийским соснам сохраняет силу и для Старого Света. Радиоуглеродные даты для Египта после исправления гораздо лучше согласуются с историческим календарем. КОНЕЦ ДИФФУЗИОННОЙ ТЕОРИИ Пересмотр радиоуглеродных дат для доисторической Европы оказался смертельным ударом по традиционной хронологии. И не в том дело, что ^ X *^ v« v/ ^V ^ftt^f^ W^L 7? jr X ^ ' d 4* / X ^ S Vb / V/ ^yHiA^, J% +~k ш^Н 4 >> X °/ fc >% / X. "^ / Vo / X*/ K> ' f ?r ^^ X tSX X <X/ 471 X7*
все европейские даты для третьего тысячелетия до н. э. отодвинулись на несколько столетий в прошлое; важнее, что при этом даты для Египта и вообше для Ближнего Востока остались прежними. До последнего времени радиоуглеродные даты для третьего тысячелетия до Н- э. в Европе, если не считать Бре- тами и Балкан, вполне устраивали археологов. Теперь все обстоит иначе. Прежнюю дату возникновения испанских мо- еильников приходится исправить на 2900 г. до н. э. Значит, мегалитическую культуру уже нельзя считать ввезенной с Ближнего Востока. Культу- pv Вннча на Балканах теперь относят к периоду до 4500 г. В центре вклейки — кривая изменения климата в Средней Европе. На кривой отмечены точки, полученные радиоуглеродным методом. Есть несколько способов, которыми можно определить содержание радиоуглерода в образцах. На вклейке изображены два из них — газовый и сцинтилляционный, которые использ^юч чаще всего. Газовый метод (вверху). Образец после тщательной очистки от загрязнений помещают в камеру и сжигают там в токе кислорода. Образовавшийся при сгорании углекислый газ проходит через ловушки, охлажденные сухим льдом до температуры —78° С, где вымораживается влага. В последующих ловушках, охлажденных жидким азотом, С02 зачораживается, а избыток кислорода и газообразные примеси откачивают вакуумными насосами. Однако для точной работы счетчика такой очистки недостаточно; чтобы избавить С02 от до н. э.; связывать ее с более поздней эгейской культурой нелепо. Но самый важный результат калибровки по годичным кольцам состоит не в уточнении дат. Изменяются сами представления о том, как развивалась доисторическая Европа. «Просвещение европейских дикарей под влиянием восточных цивилизаций» уже не может быть лейтмотивом древнейшей истории Европы. Мегалитические могильники строились в Бретани за тысячу лет до появления монументальной погребальной архитектуры в Восточном Средиземноморье и за полторы тысячи лет до египетских пирамид... электроотрицательных примесей, его многократно поглощают (например, окисью кальция при температуре 500—60(Г С) и затем освобождают при температуре 800—900° С. Лишь после этого газ можно запускать в счетчик. Обычно применяют пропорциональный счетчик, способный давать импульсы с амплитудой, пропорциональной энерговыделению ^-частиц. Его наполняют пропаном, метаном или другим рабочим газом. Работе счетчика мешают фоновые импульсы, которые связаны с космическими лучами и естественной радиоактивной загрязненностью окружающих предметов Чтобы избавиться от фона, применяют системы антисовпадений — другие счетчики, но без С14. Если они фиксируют частицу одновременно с основным счетчиком, значит, она пришла извне. Кроме того, сам счетчик помещают в камеру из свинцовых блоков, стальных плит, парафина, ртути и т. д. Мы, очевидно, сильно недооценивали самобытность и творческие возможности обитателей доисторической Европы. Конечно, контакты между древними культурами часто облегчали обмен идеями и изобретениями; но объяснять культурное развитие Европы только этим нельзя. Все большее значение теперь приобретает ие сопоставление тех или иных изделий и предметов, а изучение социальных и экономических процессов. Таков главный урок радиоуглеродного переворота. Из журнала «Scientific American» A971, № 10). Сокращенный перевод с английского А. Д. ИОРДАНСКОГО Сцинтилляционный метод обнаружения С14 сложнее, но зато он и более чувствителен. Его суть в том, что углеродный образец переводят в такое химическое соединение, которое может быть сцинтиллятором — излучать свет при прохождении заряженной частицы. Такие частицы испускает сам радиоуглерод, они. вызывают вспышку люминесценции, а фотоэлектронный умножитель преобразует эту вспышку в импульс электрического тока. Природные образцы сначала сжигают для получения С02. Химическая процедура приготовления сцинтиллятора включает в себя синтез ' ацетилена из С02 и синтез бензола из ацетилена. Бензол обычно и используют в качестве сцинтиллятора. Для сиинтилляционного счетчика (так же как и для пропорционального) необходима тщ отель на я защита от внешнего, фона.
ГДЕ КАКОЕ ПЬЮТ молоко Сейчас молочный скот разводят везде, чаще — коров, это наиболее продуктивные животные. Однако и в нашей стране, и за рубежом есть места, где население питается молоком других животных. Кстати, кормильцами бывали и дикие, например, медведи, леопарды и в особенности волки. У волков самая крепкая семья а наиболее выраженный родительский инстинкт, кроме того, волки никогда не охотятся близко от своего логова, поэтому малыш, забредший в нору к хищникам, мог считать себя в полной безопасности. Молоко волчицы достаточно питательно, и его хватало и волчатам и гостю. Из домашних животных самое жирное молоко дают олени, его пьют на севере нашей страны свежим: те. кто привык — цельное, а новичкам подаю г ризбивленное, так как не всякому э/селудку под силу такой жирный иипигок. Богит жирами и белками молоко ко- зы, причем эти вещества нахо- m Ы)Ы состав молояа в % корова воза овца вода жир белов молочный сахар минеральные соли питательность в ввел 88,1 3.6 3.0 4.7 0.60 632 86.9 4.1 З.б 4.6 0,85 718 82.1 6,7 5.8 4.6 0.82 1050
дятся в нем в более раздробленном состоянии, чем о молоке других животных, поэтому козье усваивается организмом человека намного полнее. Пьют его во многих местах, но в особенности в Закавказье. а также в некоторых районах Средней Азии В тех же криях разводят буйволов, они прекрасно чувствуют себя там, где жарко и сухо. Молоко буйволиц тоже очень жирно, и его тоже пьют зачастую разбавленным. В нем еще много минеральных солей и витаминов. И в том же Закавказье, и в той же Средней Азии выращивают зебу. У молока этих животных, кроме высокой питательности, есть еще одни особенность. У зебу вы- рабо!алея иммунитет против клещевой лихорадки — пиро- плизмозл. переносчики которого обитают в тех краях. Так вот. те, кто пьет молоко зебу, не рискуют заболеть. О коровьем молоке — читайте в статье «Сок онизни». wwiljw зебу 83,6 7,7 4,3 3,6 - 0,77 ян 82,0 6,5 5,0 5,6 0,90 верблюд 86,4 4,5 3,5 4,9 0,70 лошадь 90,0 1,0 2,0 6,7 0,30 осел 90,0 1,4 1,9 6,2 0,47 человек 87,9 3,5 1,7 6,7 0,20 119? 1039
На вклейке —цветовое решение цехового интерьера на одном из строящихся химических предприятий. Аппараты каждого типа имеют свой определенный цвет. С увеличением размеров агрегатов падает интенсивность окраски. Например, для емкостей объемом более 50 кубометров и высотой более Архитекторы института ЦНИИпромзданий предлагают расставлять оборудование химических цехов по-новому: в блоках, разделенных проездами. Аппараты, обслуживающие определенную стадию производства, группируются вместе, в одном 15 метров рекомендуется светло-голубой ила светло-зеленый цвет, аппараты вместимостью 20—50 кубометров следует окрашивать в синие и зеленые тона, для мелких агрегатов больше подходят оранжевый и красный цвета. Движущийся цеховый транспорт выде %яют кон трастным и черно-жел тыми блоке. Оборудование, которое меняют и ремонтируют не очень часто, удалено от проездов; аппараты и машины, к которым нужен постоянный доступ, — рядом. Тщательно продуманы рабочие маршруты аппаратчиков, так чтобы им не приходилось полосами. Подобные цветовые решения использованы в последних работах архитекторов. Это проекты новых цехов на ярославском заводе «Свободный труд», Рижском лакокрасочном заводе, Новомосковском химическом комбинате метаться по крутым железным лестницам от одного агрегата к другому. Унифицированы размеры блоков, число ярусов этажерок, расстояния между агрегатами, ширина проездов и проходов. На рисунке — пример блочной планировки химического цеха ХУДОЖЕСТВЕННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ: ЦЕХ Сегодня, по-видимому, уже не надо никого убеждать, что внутренняя отделка, обстановка, убранство квартиры, служебного кабинета, дворца культуры, кинотеатра исключительно важны для полноценного отдыха и продуктивной работы. Известно также, что дорогие ковры и музейные бронзовые канделябры — далеко не единственное и не всегда самое удачное решение интерьера. Зачастую в скромно обставленных квартире или кабинете больше порядка, красоты и уюта, удобнее и приятнее жить и работать, чем в роскошных апартаментах. Поэтому в последние годы научно обоснованному оборудованию жилья и общественных зданий уделяется много внимания. Но, как это ни странно, интерьеру производственных помещений, и в первую очередь заводских цехов, посвящено очень мало исследований. Современный завод или комбинат про- I 1—1 1 1 1 1 ГТ ■ 1
50 ектируют инженеры десятков специальностей — технологи, теплотехники, экономисты, сантехники, электрики и многие другие. Порою, сами того не ведая, они решают не только свои узкие профессиональные задачи, но и создают интерьер предприятия. (Удачный или неудачный — другой разговор.) На первых стадиях проектирования их решения недостаточно увязаны между собой, инженерам и конструкторам разных профилей нелегко представить себе предприятие или цех в целом. Задача архитекторов — увязать технологические, сантехнические и прочие проекты. Над ними довлеют прежде всего экономика и технология, а до интерьера порою просто не доходят руки. Так появляются современные по своей технологии цехи, беспорядочно загроможденные оборудованием или же, наоборот, полупустые, с темными пролетами, там и сям пересеченными густой сетью труб, воздуховодов и кабелей. Как сказывается такая рабочая обстановка на производительности труда и технике безопасности, известно. Не менее важно и другое. Пройдет пятнадцать-двадцать лет, и сегодняшний архисовременный цех потребует модернизации. Если его интерьер решен неудачно и нерационально, смена оборудования и сетей может вылиться в полную перестройку предприятия, займет годы. Это относится в первую очередь к производствам со сложной высокоавтоматизированной технологией — металлургическим и химическим. Стройной науки об интерьере промышленного предприятия еще нет. Пока лишь делаются попытки изучить опыт действующих заводов, учесть хотя бы часть требований, которые предъявляют к цеховому интерьеру техника безопасности, гигиена, психология, техническая эстетика. Институт ЦНИИпромзданий, например, разработал и систематизировал некоторые принципы организации внутренних пространств цехов химических предприятий. Эти принципы затрагивают и расстановку технологического оборудования, и освещение, и окраску стен, потолков, машин, аппаратов. Обстановка любого современного здания должна быть не только красива, но и рациональна. Можно сказать даже так: красота неразрывно связана с рациональностью. И все же в жестких рамках утилитарности у архитектора, создающего интерьер, скажем, гостиной, фойе и даже кухни, остается определенная свобода. Архитектор, который работает над интерьером химического цеха, имеет несравненно меньше степеней свободы. В своем выборе он зажат решениями тех- Гибкая, легко приспосабливаемая к изменениям технологии трассировка цеховых коммуникаций — непременное условие рационального промышленного интерьера. На рисунке — схема скрытой трассировки, аналогичная скрытой электропроводке в современных квартирах. Электрическая сеть проходит вдоль пролета цеха между фермами, технологические трубопроводы уложены под перекрытиями этажерок, воздушная линия лежит на эстакаде, которая тянется вдоль цеха. Все коммуникации легко доступны и в то же время они не бросаются
нологов, которые однозначно определяют и типы, и количество, и взаимное расположение оборудования — этой цеховой мебели. И все же, будучи обязан уложиться в заданную технологическую схему, архитектор может и обязан разместить аппараты и многоэтажные конструкции с оборудованием (их называют этажерками) так, чтобы в цехе было удобно работать. Опыт показывает, что самые жесткие технологические схемы не так уж жестки. Они вполне допускают не( только рациональную, но и эстетичную расстановку оборудования, прокладку коммуникаций. Архитектор не имеет права отступать от действующих санитарных норм освещенности, но ему вполне по силам, оставаясь в рамках этих норм, оживить цеховой пролет игрой света и тени, подчеркнуть освещением удачно сконструированные (с точки зрения технической эстетики) аппараты, создать иллюзию простора в тесноватом помещении или сузить непомерно широкий пролет, чтобы человек не чувствовал себя в огромном цехе маленьким и потерянным. Конечно, архитектор обязан выбирать вполне определенные, строго регламентированные цвета для окраски баков и трубопроводов с вредными и агрессивными веществами, приборов аварийной сигнализации, устройств повышенной опасности. Но в его власти хотя бы немного охладить горячий цех холодными тонами, например бледно-зеленым, цвета «слоновой кости», в его власти яркой окраской (желтой, красной) выделить агрегаты и приборы, требующие постоянного внимания. И безусловно, архитектор обязан представлять себе цветовое решение цеха в целом, что не предусмотрено пока никакими нормами. Все это, конечно, самые общие соображения. И ими надо еще суметь воспользоваться: интерьер цеха — это, если хотите, художественное произведение, и чтобы оно удалось, мало знать десяток-другой прописных истин и утвержденных регламентов, мало скрупулезно им следовать. В задачи авторов не входило давать более конкретные рекомендации. Их цель—напомнить архитекторам, что в процессе проектирования возникают не только технологические и экономические, но и эстетические проблемы. А они в свою очередь самым тесным образом переплетены и с технологией, и с экономикой. Кандидат технических наук М. Е. ОСТРОВСКИЙ, архитектор В. Б. СОКОЛОВ в глаза, как это бывает почти на всех действующих предприятиях, не пересекаю! беспорядочно цех в самых неожиданных направлениях | — jfi^t^O~*^'Z**sb*^lkZ*>e. €&ap~ff*&**<<**~ (ШП — «22§Э12^С2^э@И1 «SUP^aS^ EST"
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ Ф СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Конференция по химии и применению фосфорорганических соединении. Июль. Москва. (Институт элементоорганиче- ских соединений и Научный Совет по элементоорганической химии АН СССР) 5-я конференция по генераторам низкотемпературной плазмы. Июль. Новосибирск. (Институт теплофизики Сибирского от де лени я АН СССР) Школа по методам синтеза и исследования термостойких полимеров. Июль. Гомель. (Научный совет по высокомолекулярным соединениям АН СССР) ф МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ 9-й международный конгресс геронтологов. Июль. СССР, Киев. 4-й всемирный конгресс по контактным линзам. Июль. • Япония, Токио. 7-й международный симпозиум по реакционной способности твердых веществ. Июль. Великобритания, Бристоль. 6-й международный фармакологический конгресс. Июль. США, Детройт. Ежегодная конференция Общества по изучению плодородия. Июль. Великобритания, Редмнг. ф КНИГИ В ближайшее время выходят в издательствах «X им и я»: А. И. РОЗЛОВСКИИ. Научные основы техники взрывобеао- пасиости при работе с горючими газами и парами. 2 р. 09 к. К. И. САКОДЫНСКИП, С. А. ВОЛКОВ. Препаративная газовая хроматография. 1 р. 44 к. Г. К. СЕМИН, Т. А. БАБУШКИНА, г. Г. ЯКОБСОН. Применение ядерного квадрупольно- го резонанса в химии. 3 р. 40 к. Н. Н. СМИРНОВ. Реакторы в химической промышленности (общие сведения). 14 к. Справочник по охране труда и технике безопасности в химической промышленности. Общие положения, устройство и содержание химических предприятий. Под ред. В. И. Пря- иикова. 2 р. 32 к. B. Н. УЗКОВ, А. Ю. ВАЛЬД- БЕРГ. Очистка газов мокрыми фильтрами. 1 р. 04 к. Экономика шинной промыш- ф ленности. 1 р. 04 к. «М и р»: Б. ВУНДЕРЛИХ, Г. БАУР. Теплоемкость линейных полимеров. 1 р. 72 к. Р. КОТТЕР, М. МАТЦНЕР. По- лициклизация. 2 р. 02 к. Р. МАК-ВИНИ, Б. САТКЛИФ. Квантовая механика молекул. г р. 22 к. C. МАК-ГЛИНН, Т. АДЗУМИ, М. КИНОСИТА. Молекулярная спектроскопия триплетного состояния. 3 р. 42 к. Методы-спутники в газовой хроматографии. Под ред. Л. Эттра и У. Мак-Фаддена. 2 р. 02 к. Химия нитро- и нитрозогрупп. Т. I. Под ред. Г. Фойера. 4 р. 72 к. ВЫСТАВКИ Приборы для спектроскопических исследований («СПЕКТР-72»). 27 июня — 6 июля. Минск. Дворец спорта. Международная выставка ме- дипинской аппаратуры, фармакологических средств и медицинской литературы «ГЕРОН- ТОЛОГИЯ-72» «в связи с 9-м международным конгрессом геронтологов). 29 июня — 8 июля. Киев, ВПОНХ УССР. Выставка электронных измерительных приборов фирм «Роде , и Шварц» и «Вандель и Гол- терман», ФРГ. 9—16 июня. Новосибирск. Дом ученых Сибирского отделения АН СССР. Выставка машин и оборудования для легкой промышленности. Устроитель — внешнеторговое объединение «Инвеста» Чехословакия. 14—22 июня. Ленинград, павильон № 2 выставочного комплекса на Васильевском острове. ВДНХ СССР • В июне в павильоне «Химическая промышленность» будут проведены: семинар «Перспективы развития криогенной техники»; школа «Процессы восстановления и пути использования изношенных автомобильных шин»; школа «Обмен опытом по научной организации труда» (внедрение прогрессивных форм оплаты труда и эффективность их применения). НАЗНАЧЕНИЯ Академик Н. М. ЭМАНУЭЛЬ утвержден председателем Национального комитета советских химиков. Доктор химических наук М. М. ШУЛЬЦ назначен директором Института химии силикатов им. И. В. Гребенщикова АН СССР (Ленинград). Член-корреспондент АН СССР A. Н. ПУДОВИК назначен директором Института органической и физической химии им. А. Е. Арбузова АН СССР (Казань). Член-корреспондент АН СССР B. Л. КОНТРИМАВИЧУС назначен директором Института биологических проблем Севера Дальневосточного научного центра АН СССР. Доктор технических наук Г. П. ШВЕЙКИН назначен директором Института химии Уральского научного центра АН СССР. Кандидат географических наук В. Г. КОНОВАЛЕНКО назначен заместителем председателя Дальневосточного научного центра АН СССР. Кандидат химических наук В. Е. КАЗАРИНОВ назначен заместителем директора Института электрохимии АН СССР. УЧЕНЫЕ СОВЕТЫ Утвержден состав Ученого совета Института физической химии АН СССР. Председатель совета — академик В. и. СПИ- ЦЫН, заместитель председателя — доктор химических наук А. Т. САНЖАРОБСКИЙ, ученый секретарь — кандидат технических наук В. Ф. АБРО- СЕНКОВА. ОБЪЯВЛЕНИЕ В мае в городе Нопокуйбы- шевске состоится химическая олимпиада учащихся техникумов Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР. Впервые в программу олимпиады введен конкурс для старшекурсников по вопросам химической технологии.
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ МИХАИЛ СЕМЕНОВИЧ ЦВЕТ В мае 1972 года исполняется сто лет со дня рождения Михаила Семеновича Цвета, автора одного из величайших открытий в науке — хроматографического метода. Открытие было сделано в самом начале нашего века. Сейчас почти во всех важнейших областях науки и техники используются методы хроматографического анализа. О сущности открытия Михаила Семеновича Цвета и современных приложениях хроматографии наш журнал писал неоднократно A967г № 5; 1971, № 10; 1972г № 2]. Доктор химических наук Кврл Иванович САКОДЫНСКИИ разыскал малоизвестные материалы о жизни и деятельности автора замечательного открытия. Предлагаем его статью вниманию читателей. В истории науки есть немало случаев, когда фундаментальные открытия остаются почти неизвестными современникам и только спустя много лет приобретают широкое практическое значение. Один из таких случаев — открытие, сделанное в начале нашего века молодым русским ботаником Михаилом Семеновичем Цветом. Оно изменило всю аналитическую химию и создало возможности для успешного контроля, регулирования и автоматизации процессов химической технологии. Михаил Семенович Цвет родился в мае 1872 года в небольшом городке Асти на севере Италии. Отец его, Семен Николаевич Цвет, был русский чиновник, служив- Родители М. С. Цвета: Мария Де Дороццо A870 г.) и Семен Николаевич Цвет A864 г) Средний снимок: будущему изобретателю хроматографического метода три года..
ший за границей, мать — итальянка, Мария Де Дороццо. Образование Михаил Цвет получил в Швейцарии; сначала учился в колледже Гальяра в Лозанне, затем в гимназии Сант-Антуана в Женеве, а с 1891 года — в Женевском университете, на естественном факультете. Его интересовали ботаника, химия, физика. Много времени он проводил в лаборатории общей ботаники, там были сделаны его первые самостоятельные исследования. В этой же лаборатории Цвет работал над диссертацией по клеточной физиологии, за которую в 1896 г. получил степень доктора ботаники. В том же году он переехал в Россию, около полугода провел в Симферополе, а потом, перебрался в Петербург, где начал работать в биологической лаборатории профессора П. Ф. Лесгафга. Начальный период жизни Цвета в России был нелегким. Оказалось, что диплом доктора ботаники, полученный в Женевском университете, в России почти ничего не значил, и нужно было заново защищать диссертацию. В письмах в Женеву Цвет сетует на трудности, даже порывается уехать обратно в Швейцарию. Но постепенно появляются друзья, налаживается работа. В Петербурге он близко сходится с крупными русскими ботаниками, особенно с академиком А. С. Фаминцыным, в лаборатории которого Цвет, работал, не занимая должности. В 1900 году его приняли в члены Петербургского общества естествоиспытателей. К 1901 году Михаил Семенович подготовил магистерскую диссертацию «Физико-химическое исследование хлорофилль- ногс зерна». Защита состоялась в сентябре того же года в Казанском университете. На защите Цвет проявил талант блестящего лектора, он доходчиво и увлекательно объяснял самые сложные явления из жизни растений. В январе 1902 года он переехал в Варшаву и в том же году получил звание приват-доцента с правом читать лекции. В Варшаве Цвет прожил четырнадцать лет. К этому периоду относится сделанное им открытие — хроматографический метод (хотя основы метода были намечены еще в работах, сделанных в Петербурге, и изложены в магистерской диссертации). Здесь же, в Варшаве, он познакомился с Еленой Александровной Трусевич, которая в конце 1907 года стала его женой. РАЗГАДКА ТАЙНЫ ЗЕЛЕНОГО ЛИСТА Еще в Петербурге Цвет много занимался проблемой зеленого хлорофилла. Он искал физический метод разделения веществ, позволявший выделять компоненты из самых сложных смесей. В том, что хлорофилл — не индивидуальное вещество, что он состоит из смеси различных химических соединений, ученый был уверен. Метод найден! Цвет пишет: «Выясняется возможность выработать новый метод физического отделения различнейших в органических жидкостях веществ. В основе метода лежит свойство растворенных веществ образовывать физические адсорбционные соединения с различнейшими минеральными и органическими твердыми веществами». Он описывает сущность своего открытия: «Подобно световым лучам в спектре, различные компоненты сложного пигмента закономерно распределяются друг за другом в столбе адсорбента и становятся доступными качественному и количественному определению. Такой расцвеченный препарат я назвал хроматограммой, а соответствующий метод анализа — хрома- тографическим методо м». (От греческого «хромо» — цвет, «графо» — пишу.) Профессор Оксфордского университета Говард Пернелл позже писал: «Приятно думать, что Цвет, имя которого по-русски как раз и означает цвет, окраску, позволил себе в связи с этим удобным случаем проявить свое чувство юмора». Работы Цвета помогли создать новый способ разделения сложных смесей. Сущность опыта чрезвычайно проста: его эксперимент со стеклянной трубкой, заполненной мелом, в которую ученый добавил небольшое количество хлорофилла и промывал полученную смесь растворителем, вошел во все руководства по биохимии. В простоте опыта —его громадное достоинство, но этого, к сожалению, не оценили многие современники Михаила Цвета.
МОЛЧАЛИВОЕ НЕДОВЕРИЕ Первую работу по адсорбционному хро- матографическом'у разделению Цвет опубликовал в 1903 году. В конце ноября 1910 г. он защитил докторскую диссертацию в Варшавском университете. Тема: «Хлорофиллы в растительном и животном мире». Работа впоследствии была удостоена Большой премии имени Н. А. Ахматова. Цвет приводил в диссертации сведения об адсорбционных свойствах более 120 веществ, описывал технику исследований и аппаратуру для хро- матографирования. Материалы эти полны и обстоятельны. Открытие привлекло внимание современников... Вот отзыв Варшавского университета: «Научные труды г. Цвета показывают, что он —зрелый и самостоятельный ученый, прекрасно владеющий научными методами исследования и успевший уже завоевать себе видное место в науке. Нельзя не отметить... замечательной продуктивности молодого ученого, успевшего в течение четырнадцати лет опубликовать не менее 40 ученых статей; каждая из этих статей содержит научно интересные и важные наблюдения, а все вместе они доказывают, что г. Цвет... является вполне зрелым ученым, способным обогатить науку ценными вкладами». О методе Цвета пишут и в специальных изданиях, и в газетах «для широкой читающей публики». И все же при жизни Цвета его метод распространения не получил. По меткому замечанию одного из ботаников, работы Цвета у многих вызвали молчаливое недоверие. Уж очень прост был эксперимент Цвета, он под силу школьнику! И получилось, что простота открытия Цвета послужила причиной недоверия к нему как к ученому. (Один из исследователей, знавший Михаила Семеновича Цвета, профессор С. И. Соколов вспоминал, в какой настороженной атмосфере проходил один из докладов Цвета в Варшаве в 1913 г. и как остро переживал Михаил Семенович необоснованное недоверие к своим очевидным результатам.) ...Цвета начинает тяготить преподавательская деятельность. Ему хочется ставить новые опыты, чтобы развить свои идеи, доказать правоту, — а он вынужден читать лекции по ботанике и микробиологии студентам первого курса Политехнического института. Он мечтает о создании новой специальной кафедры, пишет прошения в министерство просвещения. Но чиновников из министерства интересуют больше рекомендации влиятельных особ, которых у Цвета, увы, нет. Попечитель Варшавского учебного округа прекрасно аттестует профессора Цвета: «Доктор ботаники М. С. Цвет состоит преподавателем ботаники на хими^ ческом отделении... института в течение целого ряда лет, читает лекции и ведет практические занятия со студентами, ...преподавание ботаники поставлено им на строго научную основу и обставлено образцово; со студентами он умеет обращаться и благодаря его тактичности с ними ни разу не было у него даже мелких недоразумений; как человек он обладает высокими нравственными качествами, горячо и бескорыстно предан своему долгу, скромный, несмотря на науч- Михаил Семенович Цвет около первого хроматографа. Варшава, 1907 г.
ное имя, работящий, добрый и отзывчивый товарищ». Но с другой стороны — отзыв эксперта министерства просвещения проф. В. К-За- лесского: «...Цвет по значению ученых трудов значительно уступает остальным кандидатам на кафедру, не вполне еще овладел методами опытных наук, требующих применения строгих приемов исследования, а также точности и осторожности в выводах, так как без критического отношения к фактам высказывает голословные положения и поспешные заключения». Как ошибался профессор Залесский! Не помогло и прошение жены Цвета на имя товарища министра. Оно звучит драматически: «Вопрос времени, надо сказать, имеет для мужа немаловажную роль. Если хотеть спасти его от тяжелых условий, в которых он прямо гибнет физически, надрываясь от непомерного, не по силам (муж не крепок здоровьем) труда, то это надо сделать, не откладывая! Энергия уходит на преподавание, нравственного удовлетворения — никакого; запас научных идей — мертвый капитал... Личная научная работа сводится к минимуму. И так уходят лучшие годы. Ведь это же гибель!..» Тем не менее в министерстве делают вывод: Цвет не пригоден для замещения вакантной должности. ПОСЛЕДНИЕ ГОДЫ В 1915 году немецкие войска подошли к Варшаве. Цвет с семьей переехал в Москву, потом в Нижний Новгород. Весь его архив и книги остались в Варшаве. Их так и не удалось позже отыскать... В 1917 г. он назначен директором Ботанического сада в Юрьеве (теперь город Тарту). Но налаживать научную работу уже нет сил: ученый серьезно болен. Снова наступают немецкие войска, и опять переезд, на этот раз в Воронеж. Там Михаил Семенович стал профессором только что основанного Воронежского университета. Но состояние здоровья все ухудшается. Цвет читает лекции, сидя за столом. Лекции стоят ему больших усилий. Последний год Михаил Семенович прожил в доме профессора Веревкина, на Хялютннской (ныне Батуринской) улице Воронежа. Умер он 26 нюня 1919 года в госпитале и похоронен на кладбище вблизи Алексеезского монастыря. Во время Великой Отечественной войны кладбище было разрушено, и установить место погребения Цвета оказалось невозможно. В июне 1969 года на доме № 20 по Ба- туринской улице появилась мемориальная доска. Она гласит: «Здесь жил выдающийся русский ученый Михаил Семенович Цвет. 1872—1919». Попытаемся кратко оценить роль Михаила Семеновича Цвета в создании хроматографии. Прежде всего его заслуга в том, что он создал основы многоступенчатого процесса адсорбционного разделения сложных смесей, открыл проязительный и вы- теснительный варианты хроматографии, существенно развил фронтальный вариант, связал воедино варианты хроматографии единой теорией. Нынешние успехи хроматографии на бумаге — следствие открытых Цветом закономерностей и распространения их на случай адсорбционного разделения смеси на полосках бумаги. Цвет предвосхитил будущее развитие хроматографии не только как метода разделения сложных смесей, но и как строго количественного метода анализа. По этому поводу он писал: «Возникает теперь вопрос: не может ли хроматографи- ческий метод быть использован как хро- матометрический?» Цвет разработал не только основы метода, но и его аппаратурное оформление. Оно с небольшими изменениями используется и поныне. Открытие Михаила Семеновича Цвета долгое время пребывало в забвении, пока в 1931 г. благодаря работам Э. Ледерера, А. Куна и В. Винтерштейна оно не приобрело заслуженного места в науке. С этого момента началась и продолжается пора расцвета хроматографии. Фотографии публикуются впервые (из архива Е А Лященко, племянницы М. С. Цвета)
ХРОМАТОГРАФИЯ СЕГОДНЯ РАСШИФРОВКА ЗАПАХОВ Методы хроматографии помогли найти и расшифровать вещества, от которых зависит аромат земляники (около 100 веществ), аромат кофе C00 веществ). В табачном дыме расшифровано около 200 веществ. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА Хроматография, давая оперативные сведения о химическом составе веществ, помогает решать сложнейшие задачи по автоматизации технологических процессов в химических производствах КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Хроматографическое определение аминокислотного состава «Тут Иван Иванович поднес табаку.— Смею пи просить об одолжении? — Ничего, одолжайтесь! Я понюхаю своего! — При этом Иван Никифорович пощупал вокруг себя и достал рожок». К сожалению, из текста не ясно, что входило в состав табака, который пользовали гоголевские герои... Обычай нюхать табак был весьма распространен в восемнадцатом и девятнадцатом веках; нюхали тогда смесь, приготовленную из листьев виргинского табака (Nicotiana taba- cimi); листья сушили, мелко растирали и добавляли к ним различные ароматические вещества. В наши дни табак идет на изготовление сигарет, сигар, папирос и курительного табака. Мода на нюхание прошла. Однако и сейчас есть любители этого острого ощущения. Для приверженцев старинной привычки выпускают специальную нюхательную махорку. Го- тканей организма человека дает возможность наблюдать ход болезни, найти правильные методы лечения больного. КРИМИНАЛИСТИКА Хроматографическнй анализ помогает установить фальсификацию виииых изделий, качество мясных и молочных продуктов, определить содержание алкоголя в крови человека. ОЧИСТКА Ионообменная хроматография позволяет очищать воду от минеральных солей, делает ее пригодной для питья и использования в паровых котлах. ИЗВЛЕЧЕНИЕ С помощью хроматографии из предельно разбавленных смесей удается извлекать соли рассеянных и радиоактивных эле- КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ОДОЛЖАЙТЕСЬ! товят ее из листьев и стеблей растения махорки (Nicotiana rustica). Сначала растения подвергают ферментации (этот процесс в какой-то мере аналогичен брожению, но химизм его настолько сложен, что и ментов (например, золото и. уран из морской воды). АНАЛИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ С помощью газовой хроматографии в нефтяных фракциях нашли около 600 индивидуальных соединений. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОПРИМЕСЕЙ В почве, растениях, пищевых продуктах хроматография помогла определить остаточные количества пестицидов (порядка 10-9%). ВЫДЕЛЕНИЕ НОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Ионообменная хроматография позволила выделить из сложной смеси первые атомы элемента менделевия. поныне не изучен до конца); листья и стебли, сложенные в штабеля, 18—25 суток хранят в помещении, где поддерживается температура 18—20° С и влажность воздуха 75—80%. Затем ферментированный материал сушат и измельчают в пыль, после чего к пыли добавляют ароматические и щелочные вещества. Вот, что содержится в готовой нюхательной махорке, кроме, конечно, самой махорки: 0,5% ментолового масла, 0,5% спирта-ректификата и около 1 % рафинадной патоки или глицерина; кроме того, там есть до 1 % хлористого натрия и немного поташа, кальцинированной соды и аммиа'ка. Трудно сравнивать махорку с тем, что нюхали герои Гоголя, однако, судя по составу, смесь доставляет любителям много разнообразных ощущений. Г. АНДРЕЕВА
f ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ Геннадий ФАИБУСОВИЧ МАРЦИПАНОВ, ИЛИ \ 1001-й научно-фантастический рассказ Чем только не занимаются люди! И. ИЛЬФ, Е. ПЕТРОВ. «Золотой теленок» Раз в неделю, по пятницам, Марципанов ездил на свидание к ней. Садясь в турбопоезд на Савеловском вокзале, Марципанов словно не замечал толпы, не чувствовал толкавших его кулаков и локтей, не обижался, когда наступали ему на ноги. Битых полтора часа, под гроздьями сумок и сеток, притиснутый к окну, он смотрел на летящие мимо поля, перелески, шлагбаумы — и ничего не видел. Всю дорогу он неотступно думал о ней, только о ней. И сегодня все было, как всегда. С тем же остановившимся взглядом, точно завороженный, Марципанов встал, протянул руку за авоськой; тремя минутами позже он съехал по непросохшему лентоходу с платформы. Миновал почту, ларек, трасформаторную будку. Обогнул дачу с верандой, где знакомый пенсионер по обыкновению ковырялся в домашнем радиотелескопе. Дождь начал накрапывать снова, Марципанов не замечал его. В сумерках, подходя к своей даче, Марципанов никого не встретил. И прекрасно: не надо здороваться. Он нацелился прыгнуть через кювет, но поскользнулся и с трудом выбрался, отряхивая полы плаща. Поправил видавшую виды шляпу. Воровато скрипнул калиткой. Она ждала его. В полутьме поблескивали ее никелированные панели. Темно светились циферблаты. Она была прекрасна. Убедившись, что никто в его отсутствие не заглядывал в сарай, Марципанов поспешил по мокрой тропинке к крыльцу. Войдя в дом, вытряхнул из сетки на стол содержимое. Разлезшиеся бумажные кульки с харчами не портили впечатления от обстановки. Напротив, они гармонировали с ней. В комнате изобретателя царил хаос, чтобы не сказать хуже. Почему-то так получается, что великие люди проводят лучшую часть своей жизни в ничтожестве, одеваются в рубище или в крайнем случае в плащ, заляпанный глиной, покупают на обед ливерную колбасу и ополаскивают стаканы только накануне очень больших праздников. Говорят, Бетховену всю домашнюю обстановку заменял рояль, выполнявший одновременно роль стола: на нем покоились остатки трапезы, письма кредиторов, старые чулки и, между прочим, партитура Девятой симфонии с хором на слова Шиллера. На рабочем столе Марципанова стояла банка с синтетическими бычками в томатном соусе. Тут же валялись раскрытая бритва, сапожная щетка и патрон с таблетками витамина «Щ» (улучшает умственные способности, укрепляет память, способствует росту больших полушарий и скорейшему выпадению волос). Под столом лежали рукописи... Этот си- ротско-холостяцкий натюрморт более или менее удачно дополняли гора окурков, явно превысившая грузоподъемность пепельницы, справочник алгоритмов и ветхая библия, раскрытая на том месте, где говорится об убийстве Авеля. От Книги Бытия взгляд стороннего наблюдателя естественно обратился бы к книжным полкам; здесь угадывалась некая система, но какая-то странная. Солидные тома векторных исчислений, линейных и рекурсивных функций неожиданно перемежались с сомнительными сочинениями базарных романистов. С обложек фантастических повестей в космическую бездну устремлялись звездолеты,
J планетоходы, астровозы и галактические дроги. Невинные развлечения ученого отшельника, услада его короткого досуга! Жуя ливерную колбасу, Марципанов уселся за стол, движением локтя отодвинул в сторону житейский хлам и житейскую суету. Воцарилась тишина, подчеркнутая мерным стуком хозяйкиных цезиевых ходиков. И целых три часа рука мыслителя покрывала рядами значков и цифр замысловатый чертеж, озаглавленный: «Принципиальная схема последовательности событий максимальной невероятности с запрограммированным исходом (при инвариантности событийного правдоподобия по формуле Крювелье — Марципанова 6=0,015)». Наконец, стрелки усталых часов, с трудом вскарабкавшись на вершину, сошлись на двенадцати. Кукушка прокуковала Марципанову великое будущее. Холм окурков высился перед ним, точно скифский курган. Он отложил перо и повалился на драную раскладушку, окутанный дымом табака и упоительных грез. ...А почему бы и нет, в самом деле? Что тут особенного? Марципанов отдавал себе отчет в том, что при всей сенсационности его изобретения оно давно уже, если можно так выразиться, поставлено на повестку дня. Дух времени продиктовал ему свою волю, и он выполнил ее, отнюдь не покушаясь на самый дух. Впрочем, можно ли с уверенностью утверждать, что технология культуры, усовершенствуясь, не оказывает влияния на самую культуру? Замена гусиного пера стальным — не повлияла ли она на духовные поиски пишущего? Слово, произносимое с телевизионного экрана, не обретает ли иной смысл, чем слово актера на сцене? Как бы то ни было, справедливость требует отметить, что проблема промышленного производства духовных ценностей— назовем это так — уже была отчасти решена до Марципанова. Кому, например, в наше время придет в голову кропать эстрадные песенки, кто станет тратить силы на сочинение танцевальных пьес? Эту задачу давно и гораздо успешнее, чем кустари-композиторы, решают сочиняющие музыку машины. Достаточно назвать американский «Орфеус-8» или японские «поющие бедра». Ни один телецентр немыслим сейчас без подобных аппаратов... А что сказать о печатных изданиях? Можно ли представить себе в наши дни редакцию иллюстрированного журнала или спортивного обозрения, которая не была бы оснащена машинами для составления кроссвордов, ребусов, картинок для отгадывания «В субботний вечер», литературных викторин и кросс-криппингов— особого рода цветных головоломок, любимого в последнее время развлечения интеллигентной публики. Сравнительно недавно предложены и уже применяются устройства для сочинения научно-популярных статей, заметок из серии «Знаете ли вы», «Сделай сам», заочных медицинских консультаций по вопросам питания, роста волос, половой жизни и пр. Компьютер «Сократ» отвечает на вопросы по текущей политике. Быстродействующая электронная машина «Ходжа Насреддин» поставляет анекдоты из жизни великих людей. Ограничимся этими немногими примерами, хотя список их мы могли бы продолжить. ...К утру дождь кончился. Субботнее солнце, заглянув в окошко Марципанова, застало его за изготовлением перфокарт — это была уже чисто техническая работа, не требовавшая усилий ума. Труд гения, неслыханный по сложности алгоритм, был завершен накануне. Честолюбие заставило Марципанова отказаться от помощников. Он сам был и конструктором, и программистом, и оператором. Теперь оставалось только заложить перфокарты в машину и... — и на этом, собственно, вся его работа заканчивалась. Остальное было делом иного разума, иных — сверхчеловеческих — творческих потенций. Только средневековый алхимик, окоченевший от восторга перед чудом рождения человека в реторте, мог бы понять, что испытывал Марципанов в тот памятный день, сидя за пультом разумной машины, готовой сию минуту по его приказу выполнить дело, которое до сих пор казалось непосильным для электронного ума. И она взялась за него, ни на мгновение не усомнившись в своих способностях, ибо ее мозг не знал колебаний. Скользнув узким лучом по отверстиям шифровальной карты, она превратила их в стройную последовательность событий.
Фабульное устройство отработало экспозицию, завязку, развязку и смоделировало интригу. Контролирующий табулятор зафиксировал эффект неожиданности, исходя из которого машина привела в соответствие показатель невероятности и константы событийного правдоподобия. Воспользовавшись гениальной формулой Крювелье — Марцнпанова, она выполнила необходимые преобразования за пятнадцать минут. Далее сюжетный блок передал готовую программу в блок сценарного программирования, где фабульные ходы были развернуты в повествовательную ленту. Касса выдала девятьсот эпитетов, две тысячи сравнений и одну развернутую метафору. Погасли цветные индикаторные лампочки над пультом управления, померкло световое табло в верхней части щита. Вместо него зажглось табло на передней панели. Изобретатель бросил взгляд на стрелку эктометра и от радости захлопал в ладоши: индекс сюжетной занимательности макета оказался 90,6! Это намного превосходило все известные образцы. Достаточно напомнить, что показатель занимательности «Графа Монте- Кристо» равняется в среднем 48,4—48,6 единиц, «Убийство на улице Морг» Эдгара По дает 54, и даже в самых захватывающих новеллах Конан-Дойля уровень занимательности едва достигает 65. Что же касается научной фантастики, то там такие цифры никому и не снились. Какой-нибудь Уэллс со своим «Человеком-невидимкой» еле-еле набрал 40. Ре- бяческ-ий лепет Жюля Верна с трудом дотянул до 30. Марципанов мысленно перебрал современников. Айзек Азимов?—38. Рэй Бред- бери? — 30—32. Стругацкие? Тут и говорить не о чем; от силы 25. А сколько шуму, разговоров! Очереди за подписными изданиями... Подумаешь! Даже «Фаршированный Йог» — пресловутый бестселлер Геннадия Файбусо- вича, принесший скандальную славу его автору, не смог дотянуть до 68. Одним словом, кибернетическая литературная машина Марципанова поставила рекорд, абсолютно недостижимый для кустарной прозы. ...Табло с надписью «Блок В» все еще сияло красноватым светом точно окошко в преисподнюю. Закуривая, Марципанов сломал несколько спичек; рука его дрожала. Предстоял последний, завершающий этап. Он нажал тумблер ввода. Ряды индикаторов, зажигаясь последовательно в верхней части наблюдательного щита, известили его о своевременном включении словарных, грамматических и ритмико-композиционных устройств. Лек- сиконный табулятор оптимизировал подбор терминов, доведя до предела эмоциональную насыщенность любовного диалога (показатель эмфазы —100). Электромагнитный редактор умело чередовал эротические сцены и научно-популярные отступления. И, наконец, цитирующий механизм, работая по принципу «фид- бэк», срастил для будущего рассказа эффектный халдейский эпиграф, подобранный на основе сходства слов. Солнце приближалось к зениту, когда изобретатель с окурком во рту вышел из сарая. Он вспомнил, что еще не завтракал. Несколько минут назад автоматическое печатающее устройство, вмонтированное в заднюю часть сочинителя, начало отстукивать на вращающемся барабане готовый текст. ...Мы намеренно опустили рассказ о том, каким образом Марципанов пришел к идее своего изобретения, откуда добыл оборудование и детали для машины и как, неделю за неделей, месяц за месяцем, свозил их в укромный винипласто- вый сарайчик напротив дачи. Подробности этого рода слишком затянули бы наше повествование. Точно также мы обойдем молчанием события, последовавшие за первым опытом сочинения, вплоть до следующей пятницы, когда Марципанов вновь в урочный час сошел с поезда на тихом полустанке и двинулся по засохшей глине знакомым путем мимо ларька и пенсионера с радиотелескопом. У калитки поджидал его местный почтальон. Он почтительно вручил Марципа- нову хрустящий конверт. На конверте красовалась эмблема ежемесячного иллюстрированного журнала «Научная Мысль»: голый, неправдоподобно мускулистый «Мыслитель» Родена, подперев рукой подбородок, раздумывает над кроссвордом... В сильном волнении Марципанов вскрыл письмо. «Многоуважаемый Такой-то...» (Сердце изобретателя учащенно заби-
лось, рука машинально потянулась за колбасой...) «Рассказ, присланный Вами, написан правильным языком, читается легко и с интересом»—так начиналось письмо, и Марципанов почувствовал себя на седьмом небе. — «Человек Вы несомненно талантливый, можете и должны работать... Однако замысел рассказа, к сожалению, лишен оригинальности. Использованный Вами сюжет неоднократно встречается в художественной литературе. Так, в XXVI Сборнике Фантастических Новелл за 197... год, в произведениях №№РГ-2768и РГ-2769 (в художественном прокате выпущены под названиями «Луч смерти» и «Душа поет») имеется аналогичный мотив энергетического шнура, посылаемого на расстояние с целью разрушения крупных объектов. Тот же мотив использован в повести ЩЭ-0788 автора А. Толстого (в прокате — «Гиперболоид инженера Гарина»). Кроме того, в Вашем рассказе встречаются прямые заимствования из вышеуказанных произведений, напр. на стр. 24 от слов: «Муся молча вскинула ресницы на Николая» до слов: «Николай, нахмурившись, включил реле стабилизатора. В топке вспыхнуло и загудело пламя...». Ввиду вышеуказанного редакция вынуждена воздержаться от опубликования Вашей рукописи. Желаем Вам дальнейших творческих успехов, с приветом...» Марципанов швырнул письмо на стол. Минут пятнадцать он яростно барабанил пальцами по подоконнику. Затем шагнул к книжным полкам. На пол полетели нагие женщины, грабители, до ноздрей закутанные в клетчатые кашне, алюминиевые лопасти звездных корветов... Он не мог понять одного: чем он хуже других! Мысль его лихорадочно работала. Он искал конструктивный просчет. Следовало бы повторить еще раз цикл электромагнитного редактирования... Генеральная формула? Но она была безупречна! Потом он подумал, что в конце концов это была лишь проба сил. Так сказать, первый блин. И, пожалуй, для первого раза неплохо. Ведь и знаменитые писатели не сразу добились успеха: вероятно, вначале их тоже упрекали в заимствованиях и подражании. Но если говорить серьезно, что может противопоставить кустарь-сочинитель его машине? Ха-ха! Это все равно что заставить клячу бе- I жать наперегонки с ракетным автомобилем. Наследница знаменитого аппарата для составления книг, изобретенного мудрецами Лапуты, машина Марцнпанова обладает не только фантастической производительностью. Она способна самоусовершенствоваться! В мгновение ока Марципанов вновь очутился за столом. Всадил обе пятерни в остатки волос. Его челюсти перемололи всю суточную дозу мозгового витамина— тридцать таблеток. Новый алгоритм уже рождался в его уме... В тишине сухо пощелкивал маятник. Часовая стрелка неслышно пересекла четверть круга, и над головой Марцнпанова запела кукушка... История сберегла для потомства клочок бумаги с отчетливым запахом синтетических бычков в томате; на нем торопливым почерком Марципанова выписаны основные показатели: Время сочинения — 24 минуты. Объем — 5,5 печ. л. Число действующих лиц — 30. Количество любовных коллизий —30. В том числе: любовных треугольников —3 разводов — 1 счастл. романов — 1 Законных браков— 1,5. Убийств — 1. Гениальных открытий— I. Прочих — 18. Индекс занимательности — 89,9. Индекс правдоподобия — 0,00003. Вероятность использования аналогичного замысла — 1 : 90000. Это был третий день работы. Наученный опытом, изобретатель уделил особое внимание последнему показателю. У калитки почтальон обменивался новостями с хозяйкой дачи. Был конец июля. Утомленный зноем и небывалым ростам интенсивности труда, вестник славы Марципанова, сняв форменный картуз, утирал со лба пот. — Батюшки-светы,— изумлялась хозяйка,— это ж сколько ж у тебе писем? И все ему?! Почтальон, кряхтя, стащил с плеч чу- I довищно распухшую сумку. — А то кому же? В голосе его звучало гордое сознание I своей миссии.
Хозяйка дачи высказала осторожную гипотезу: — Небось, от женщин все... а?.. Ответа не последовало. Почтальон загадочно смотрел вдаль. Потом запел: «Без женщин жить нельзя на свете, нет!..» Сзади послышался шум. Изобретатель сбежал с крыльца, не взглянув на почтальона, схватил в объятья гору писем и бандеролей и потащил в дом. Чело его было нахмурено, он не произнес ни слова. Прошло минут десять. Коробейник, с пустой сумкой, вызывающе насвистывал выходную арию Сильвы. Но Марципанов больше не появлялся. Отчаявшись, почтальон плюнул и двинулся восвояси. В своем закутке хозяйка глубокомысленно качала головой. «Вот и верь после этого людям,— думала она.— А прикинулся таким тихоней. Я, говорит, наукой занимаюсь, мамаша. Bqt она ихняя наука.» То был день неожиданностей или неудач — Марципанов не сразу угадал странный смысл сюрприза, который преподнесло ему его детище. Как обычно, из сарая доносилось равномерное гудение, сегодня оно прерывалось время от времени легким треском. На мгновение вспыхивал зеленоватый сполох... Затем вновь монотонно жужжали гаустроновые батареи. Тайпер принялся отстукивать текст нового рассказа. Изобретатель закурил. Потирая руки, ждал, когда остановятся барабаны. ...На этот раз эпиграф был заимствован из берестяных грамот древнего Новгорода. Он изобиловал загадочными символами, знаками интегралов и дифференциалов и фамилиями языческих богов, состоящими из одних согласных. «Глава первая,— прочел Марципанов.— Таинственный незнакомец». Он уселся поудобнее, в предвкушении долгожданной удачи. «Однажды в студеную зимнюю пору я из лесу...» Кажется, он уже читал что-то в этом роде... Но что? Однако звучало неплохо. Что там дальше? «Однажды в студеную зимнюю пору я из лесу вышел. Был сильный мороз. Мороз! Бр-р-р. Однажды я из лесу вышел. Из лесу однажды я вышел. Из — лесу — вышел. Однажды.» Марципанов поскреб в затылке. Очевидно, машина решила начать повесть в современной манере, с подтекстом и сверхзадачей. Но дальше шло нечто совершенно невразумительное. «Крон Штейн, чертыхаясь, нажал на ручку атомного дровокола. В иллюминаторе вспыхнуло и загудело пламя. Браво!— воскликнул в ярости профессор Се- мечкин.— Кукареку!—отозвалось эхо. Парабола анаболизировала гиперболу. Гипербола катапультировала крышку. «Мю-мезоны, мю-мезоны, мю-мезоны1 К вашим услугам,— проговорил незнакомец и вытащил из-под ногтя лучевой пистолет. Шагнув, робот подмял под себя изумленную Мусю. Любимая!—проскрежетал он. — Звезды меркнут и гаснут. В огне облака. Крр... сигнал подан. Четыре, три, два, один: бух! Т-т-т-т-т-т-т, Кукукукуку. 1234567. -f § глава XII пролог эпилог диалог подлог». Внезапно Марципанов схватился за голову. Он понесся в сарай. Минут десять, сняв заднюю панель, он ковырялся з сложном переплетении разноцветных проводов, прежде чем обнаружил, что замкнулись батареи табулятора. Ему пришлось потратить добрую половину драгоценного выходного дня на ликвидацию поломки. Марципанов сидел в комнате и, наугад тыча вилкой в консервную банку, просматривал очередное письмо. Писал врио замзава худотдела научно-беллетристического альманаха «Крестики и Нолики»: «Уважаемый тов. Имярек, Редакция поручила мне ознакомиться с Вашей рукописью... Повесть, присланная Вами, написана правильным языком, читается легко и с интересом. Вы, несомненно, талантливый человек. Можете и должны работать. Об этом свидетельствует ряд мест Вашей повести, напр. на стр. 24 от слов: «Николай, волнуясь, отодвинул заслонку. В самоваре вспыхнуло и загудело пламя...» Однако образ Николая не самостоятелен, он создан Вами под влиянием образа Ермолая из повести «Луч из-за туч» (регистрационный № Л-670/12) автора Лукошкина, напечатанной в нашем альманахе. Сюжет заимствован Вами у автора Жюль Верна, ко-
торый использовал его в романе... (дальше было неинтересно). Ввиду всего вышеизложенного...» Марципанов отложил листок и долго расхаживал из угла в угол. В окно косо светило заходящее солнце. Щелкали ходики. Неуклонно повышая индекс занимательности, машина довела его до предельного уровня— 100,0. Она добилась максимального насыщения текста художественными деталями, доведя их количество в последнем, тысячном по счету рассказе до 35 тысяч на один печатный лист. Научилась закручивать интригу на десять с половиной оборотов... Но словно какой-то рок преследовал изобретателя. Журнал «Физика и Жизнь» отказался печатать великолепную, захватывающую повесть о том, как было открыто вещество, не подчиняющееся закону всемирного тяготения: ловкач Уэллс, чтоб его черти на том свете пощекотали электромагнитной катушкой, уже использовал эту идею в барахляной книжонке под названием «Первые люди на Луне». «Химия — сила» вернула Марципанозу рассказ о лекарстве, которое излечивает рак: оказывается, об этом уже писал какой-то Чапек. Каждый раз повторялось одно и тоже. Уже использовано, уже было... Буквально все сюжеты были израсходованы. Обыграны все варианты. По меньшей мере на триста лет вперед не осталось ни одного открытия, ни одной мало- мальски приличной идеи, которая не была бы обсосана, облизана и до последнего хрящика обглодана авторами научно-фантастических повестей и рассказов. Этих авторов было так много, что пришлось завести особый учет. Можно было подумать, что все человечество превратилось из читателей в писателей! Марципанов чуть не плакал от досады. Он опоздал со своей машиной! Писаки-кустари, точно жуки-короеды, объели всю литературу, растащили по крохам всю фантастику! Нехотя он спустился с крыльца и побрел по тропинке к сараю. Отомкнул ржавый замок. Писательница уныло поблескивала панелями. Марципанов вставил очередной комплект перфокарт, нажал на кнопки В окошке вспыхнуло и загудело... впрочем, нет. Ничего не вспыхнуло и не загудело. Садилось солнце. Все было, как обычно. Фабульное устройство отработало экспозицию и изобрело сюжет. Табулятор, помигав цветными лампочками, выдал эффект неожиданности. Эротизатор сляпал любовную интригу. Хрустнув, словно орехом, формулой Крювелье — Марпи- панова, машина передала программу з сценарный блок, и вот, наконец, печатающее устройство в тысяча первый раз принялось отстукивать текст. Завертелись барабаны... Внезапно Марципанов нахмурился. Он вырвал из барабана кусок ленты и выбежал из сарая. Всходила луна. Марципанов помчался к дому. Через минуту он уже лихорадочно пробегал глазами текст. И тут его осенило: перебрав все сюжеты, машина нашла то, что искала. Нашла нечто, никем доселе не использованное... Давно погасли огни в дачном поселке. Умолк лай собак, утихли вопли радиоприемников. За фанерной перегородкой сладко посапывала хозяйка. Спал весь состав почтового отделения, спал владелец радиотелескопа, мирно спали редакторы столичных еженедельников. Спал весь мир. Марципанов сидел за столом и взахлеб читал... «Раз в неделю, по пятницам, Марципанов ездил на свидание к НЕЙ. Садясь в турбопоезд на Савеловском вокзале, он словно не замечал толпы... Битых полтора часа он смотрел иа летящие мимо поля и думал о ней, только о ней. С тем же остановившимся взглядом Марципанов встал; тремя минутами позже ои съехал по непросохшему лентоходу с платформы Миновал почту, ларек... Дождь начал накрапывать Снова, ио Марципанов не замечал его...»
ЧТО МЫ ПЬЕМ «СОК ЖИЗНИ» Так называли >грлоко древние врачеватели в своих трактатах, именовали его также «белой кровью», «источником жизни». Что ж, слава у напитка вполне заслуженная. И подумать только, что Марселей Бертло, французский химик- органик, мог написать около ста лет назад такие строки: «...В 2000 годуне будет более ни сельского хозяйства, ни крестьян, ибо химия сделает излишним современное земледелие... Наступит вре-, мя, когда каждый будет иметь при себе в кармане коробочку с химическими веществами, из которой он будет удовлетворять свой голод, покрывать потребность организма в белках, жирах и углеводах». До 2000 года осталось не так уж много лет, однако, как и прежде, человек получает и, по-видимому, еще долго будет получать от природы все основные продукты питания, в том числе и молоко. Сейчас молоко различных сельскохозяйственных животных и продукты его переработки составляют почти четверть рациона населения нашей планеты. Однако врачи-диетологи считают, что этого недостаточно. По их мнению, молочные продукты должны занимать не менее трети суточного рациона человека. О том, почему врачи так думают, и рассказывается в этой статье. Надо сказать, что о молоке писали не раз и в монографиях, и в журнальных статьях. Однако есть темы, к которым следует время от времени возвращаться. Нам кажется, что польза молока как раз и относится к таким темам. ПИША. ЛЕКАРСТВО... А1олоко животных, вероятно, один из наиболее древних видов человеческой пищи. Трудно сказать, когда точно человек приобщился к ней, но можно смело утверждать, что произошло это очень давно. Письменные памятники и изображения на камне, оставленные древними египтянами, свидетельствуют о том, что жители Ближнего Востока вели молочное хозяйство за 3000 лет до новой эры. Из других источников известно, что з Европе молочный домашний скот разводили еще раньше — в шестом тысячелетии до нашей эры. И только в Америке производством молока стали заниматься относительно недавно — после того, как этот континент был открыт Колумбом и там поселились европейцы. Со времен глубокой древности молоко считали не только ценным продуктом питания, но и действенным лечебным средством. В трудах Гиппократа D60— 377 гг. до н. эЛ даже приводился перечень показании и противопоказаний к лечению молоком, причем молоку разных животных приписывались различные целебные свойства. В «Каноне врачебной науки», принадлежавшем знаменитому ученому-энциклопедисту Авиценне, который жил более 1000 лет назад, говорилось, что особенно полезно козье и ослиное молоко в что пигь его лучше всего с солью и медом Армянские и грузинские врачи в XI—XV веках применяли этот напиток против различных видов лихорадки.
Прошли века, развивалась научная медицина. Действие молока на организм человека было подвергнуто всесторонней проверке. Среди тех, кто принимал участие в этой огромной работе, особого упоминания заслуживает Ф. И. Иноземцев, который в 1857 году опубликовал обширную монографию, посвященную проблемам лечения молоком. Петербургский врач Ф. Каррель написал серию статей об успешном лечении снятым молоком больных с сердечной декомпенсацией, а также страдающих заболеваниями легких, желудочно-кишечного тракта, ожирением, болезнями печени. Кстати, диета Карреля пе потеряла своего значения и сейчас, правда, в современных клиниках ее применяют с существенными поправками. Много места отведено вопросам применения молока в питании здорового и больного человека в трудах профессора С. П. Боткина и академика И. П. Павлова. ПРЕВОСХОДИТ ВСЕ ДРУГИЕ ПРОДУКТЫ... По своей биологической ценности молоко превосходит очень многие природные продукты. В этом легко убедиться, познакомившись с химическим составом напитка (оговоримся, что в этой главе речь пойдет о коровьем молоке): 88% воды, 4% белковых веществ, 4% жиров, 5% молочного сахара, 1 % минеральных солен и витамины. Воды довольно много, но в этом естг> свой смысл. Ведь прежде всего молоко предназначено для новорожденного организма, которому кроме пищи необходима вода, так как без нее не сможет идти нормально пи один физиологический процесс — дыхание, пищеварение, обмен веществ. Кроме того, именно в воде растворена та пища, которая нужна малышу: жиры, минеральные соли, сахар и витамины. Кстати, благодаря такому количеству воды в молоке оно представляет собой довольно стойкую коллоидную систему, которая в состоянии выдерживать термообработку, в частности пастеризацию. Из белков в молоке есть казеин, альбумин и глобулин. Основная ценность их заключается в том, что эти белки содержат незаменимые аминокислоты, то есть те, которые жизненно необходимы организму человека, но которые в самом организме не образуются. К тому же белки молока легко усваиваются, почти на 98%- Казеин взвешен в виде мелких частиц, связанных с солями кальция и фосфора. Если молоко долго выдерживать при высокой температуре, соль кальция отщепляется от казеина и он выпадает в осадок-—процесс, известный в коллоидной химии под названием коагуляции. Вот почему не рекомендуется долго кипятить молоко. Альбумин тоже боится длительного нагревания — при температуре более 70° С он почти полностью свертывается. Глобулина в молоке немного — около 0,1 %. Однако роль этого белка здесь огромна. Считают, что именно глобулин — носитель антибиотических свойств молока. Организм человека хорошо усваивает пе только белки, но и молочный жир и молочный сахар. В состав жира входит более 30 различных жирных кислот. В других жирах этих кислот или совсем нет, или очень мало, а молоко ими довольно богато. Эти вещества принимают участие в различных видах обмена, а масляная, капроновая и каприловая кислоты повышают сопротивляемость организма к инфекциям. Молочный сахар — тоже очень важный компонент. Он входит в состав ферментов, витаминов и необходим для нормальной работы сердца, печени и почек. В кишечнике молочный сахар превращается в молочную кислоту, которая создает там слабокислую среду, подавляющую жизнедеятельность болезнетворных и гнилостных бактерий. Богато молоко и минеральными солями: кальция, фосфора, калия, натрия, магния. Причем и эти компоненты организм человека усваивает лучше, чем те соли, которые есть в овощах, фруктах и злаках. Из микроэлементов, которых тоже достаточно в молоке, особенно важны медь, марганец и кобальт — они необходимы для процессов кроветворения. Кроме того, молоко чрезвычайно легкая пища, так как для усвоения его требуется очень немного пищеварительных ферментов. Вероятно, поэтому, как отмечал еще Й. П. Павлов, чтобы пить молоко, не нужно даже аппетита, без которого другая пища не начнет перевариваться. Однако, чтобы в полной мере понять, насколько ценно молоко, следует помнить
еще одно. Современная наука считает важным не только то, что ест человек, но и в каких пропорциях составлен его рацион. Так вот, установлено, что в молоке природа «подобрала» все компоненты в очень удачных пропорциях. КОМУ МОЖНО И НУЖНО ПИТЬ МОЛОКО Всем. Молоко — это пища, которая не знает запретов. В Институте питания АМН СССР проводили специальные эксперименты, в результате которых были разработаны определенные нормы на питание. Из этих норм следует, что каждый человек должен ежедневно выпивать не менее 500 граммов молока, кефира, кумыса или ряженки. Надо сказать, что есть люди, и их немало, которым с непривычки нелегко заставить себя выполнять такую рекомендацию по разным причинам. Иногда человек просто забывает следовать такому режиму. Поэтому очень важно прививать любовь к молоку и потребность в нем с самого раннего возраста; идеально было бы, если бы дети научились вместо воды просить молоко. С. МАРТЫНОВ ЧЕРКИЗОВСКОЕ МОЛОКО Делают его в Москве, на Черкизовском заводе (отсюда и название). Здесь напиток подвергают особой стерилизации, после которой его можно довольно долго хранить при комнатной температуре. Точно такое же молоко вырабатывают и в других городах нашей страны — Ленинграде, Минске и Донецке. КОРОТКО О ТОМ, ЧТО ТАКОЕ СТЕРИЛИЗАЦИЯ Термин «стерилизация» (от латинского «sterilis», что значит «бесплодный») знаком многим. И тем, кому хоть раз в жизни вводили лекарство с помощью простерилизованного шприца, и тем, кто занимается домашним консервированием. Всем известно также, что и консервы, и воду, в которой лежит шприц, подвергают термообработке, чтобы убить болезнетворные и гнилостные бактерии. В 1860 году Луи Па стер сумел простерилизовать моло- ьо, нагрев его до 123° С под давлением 1,5 атмосферы. С этого времени методы тепловой обрабо[ки стали разви- ватьс51 в нескольких направлениях. Применение нашли три способа: автоклавный, двухступенчатый (так получают можайское молоко — подробнее о нем в «Химии и жизни» № 3 за 1966 год) и тот, о котором мы рассказываем. ПОЧЕМУ МОЛОКО НАДО СТЕРИЛИЗОВАТЬ Обычно питьевое молоко, которое продают в бутылках и пакетах, до разлива подвергнуто пастеризации, то есть нагреву до 63—87° С и выдержке при этой температуре. В таком молоке уничтожены вегетативные и болезнетворные формы бактерий. Пастеризация дает довольно безопасный продукт, но срок безопасности невелик. Почему? Потому что после пастеризации остаются споры бактерий, они развиваются и выделяют продукты своей жизнедеятельности, которые разлагают белок молока. Только нагревание молока до 136—140° С ведет к гибели всех микроорганизмов. ВСЯКОЕ ЛИ МОЛОКО ПРИГОДНО ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ Нет, не всякое. Оно должно выдерживать так называемую алкогольную пробу. Суть ее состоит в том, что молоко смешивают с этиловым спиртом. В «слабом» молоке спирт отнимает воду у казеина, и он выпадает в осадок. Такое молоко для стерилизации непригодно, оно разрушается при нагреве. Перед стерилизацией молоко очищают и доводят до 3,5% жирности. Вслед за этим по трубопроводу оно поступает в герметичный аппарат. Там его подогревают до 75 градусов встречным потоком горячего молока, после этого оно поступает в смеситель, где и идет собственно стерилизация — смешивание с потоком сухого очищенного пара. Мгновенно, в течение десятой доли
секунды, молоко нагревается до 140 градусов. Чтобы оно не закипело и ие пригорало, в установке поддерживают высокое давление. Нагретое молоко после кратковременной выдержки поступает в вакуум- камеру. Здесь удаляют лишнюю влагу, а также часть эфирных соединений, придающих молоку кормовой привкус. Затем в гомогенизаторе под высоким давлением происходит дробление молочных жировых шариков. Гомогенизация делает стерилизованное молоко белее, оно не расслаивается и становится вкуснее. И, наконец, после гомогенизации молоко охлаждают и направляют в автоматы, которые разливают его в стерильные бумажные пакеты — без доступа воздуха и человеческих рук. Стерилизованное молоко, согласно инструкции, можно хранить при комнатной температуре не менее 10 дней, а практически до четырех недель (при условии, что пакеты не вскрывают). Можно совершенно серьезно утверждать, что по качеству стерилизованное молоко мало в чем уступает не только пастеризованному, но и сырому. Например, незаменимые аминокислоты лизин, метионин и три птофа н почти полностью сохраняются в нем. Витаминов A, D, Е, группы В в стерилизованном молоке столько же, сколько в сыром или ненамного меньше. Исключение — витамин С, содержание которого снижается примерно на 30%, что, правда, не больше, чем при обычной пастеризации. А. СМИРНОВ ОБЫКНОВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО Доцент С. Л. БЕРМАН, Вологодский молочный институт МОЛОЧНЫЙ САХАР Свежее молоко нередко называют сладким. Оно действительно сладко, потому что в нем содержится молочный сахар, он же лактоза. СКОЛЬКО САХАРА В МОЛОКЕ Лактоза входит в состав молока всех млекопитающих, однако содержание ее различно; даже у одного и того же животного количество этого сахара в молоке может колебаться. В дополнение к таблице, помещенной на вклейке, приведем еще одну, касающуюся исключительно содержания лактозы (оно дается в процентах): Кит . . Собака . Дельфин . Свинья Кролик Морская Овца . Верблюч . Буйвол . .... 0,4 .... 0,98—3,85 .... 1,33 .... 1,52—3,84 .... 2,0 свинка 2,20-2,97 .... 3,26-6,65 .... 3,43—6,62 4,10—5,80 .... 4,16—5,36 Корова . . Як .... Лошадь Кошка исел . . Лама . Слон . . Человек . 4,30-5,60 . 4,60—5,60 . 4,72—7,60 4,9 5,29—7,63 5,30—5,60 7,27 7,39 . . 4.0 6,3 Кроме свободной лактозы в коровьем молоке содержится около 0,3% сложных веществ, в состав которых входит молочный сахар, другие сахара и азотсодержащая сиаловая кислота. Естественно, что особенно хорошо изучено содержание лактозы в коровьем молоке. Количество молочного сахара почти не зависит от породы: в утреннем и вечернем молоке концентрация лактозы одинакова, но первые порции богаче сахаром. До недавнего времени молоко оценивали только по содержанию в нем жира. Это неправильно, потому что биологическую ценность молока определяют и жир, и белки, и лактоза. Во многих случаях большое количество жира в молоке связано с малым содержанием молочного сахара. Например, молоко кита и дельфина, довольно бедное лактозой, очень богато жиром (соответственно 20 и 40%). А кобылье молоко содержит много лактозы, но жира в нем мало A,1 —1,2%). Однако бывают и исключения: это, в частности, относится к женскому молоку — оно богато и жиром и лактозой. Между содержанием лактозы и белковых веществ какой- либо зависимости не обнаружено.
сн,он Полное химическое имя молочного сахара таково: 4-0-$-0-галактопиранозил- D-глюкопираноза. Этот дисахарид построен из остатков глюкозы (слева) и галактозы ЕВРОПА ИЛИ ИНДИЯ? Старейшее упоминание о молочном сахаре относится к 1583 году и принадлежит Тур- нейссеру. Этот знаменитый в свое время и позже забытый алхимик пишет, как он из сырной воды (сыворотки) выделил «главную соль» молока и применил ее в качестве лекарства. Более подробно получение лактозы описано болонским врачом Бартолетти A633 г.). Однако есть основание думать, что задолго до европейцев лактозу уже умели выделять из молока в Индии. По крайней мере, в XVII веке это производство ие считалось там новым. Если учесть, как велика роль молока и молочных продуктов в питании сторонников индуизма, го такое до пушение весьма правдоподобно Термин «сахар молока» «молочный *:ахар» на латинском и hi альянском языках апервые использовал венецианский врач Тести в 1694 году. Последний термин в его современном значении стал употребляться в перБОЙ половине XVIII века, когда появилось несколько диссертаций, посвященных сахару из коровьей и козьей сыворотки. НЕМНОГО О ПРОИЗВОДСТВЕ Промышленное производство лактозы началось в 1740 году. Аптекарь Пренс Старший из Невшателя скупал неочищенный сахар в знаменитом районе сыроделия между Берном и Люиерном, очишал сырец и получал ч исту ю л а ктозу. Толстые диски молочного сахара, упакованные в деревянные ящики, стали предметом широкой торговли. С 1770 года предприимчивый аптекарь начал вывозить молочный сахар в Париж. Благодаря энергичной рекламе лактоза хорошо расходилась как пишевой продукт под названием сискусст- венная сыворотка». Вскоре молочный сахар стали вырабатывать и ь других сыродельческих районах Лотарингии, Германии, Голландии. А вот в США промышленная выработка лактозы началась лишь век спустя—в 1890 году. И поныне молочный сахар готовят из сыворотки коровьего молока, которая получается в сыроделии после о г делен ия от молока большей части белковых вешеств и жира — они переходят в сыр. А в сыворотке остается п реимушественно молочный сахар, на долю которого приходится около 70% сухого вещества. Небольшое количество белка A3—17%) осаждают нагреванием или подкислением сыворотки, а также с помошью хлористого кальция или извести. Чтобы устранить соли (их 7—8%). на современных заводах сыворотку пропускают через ионообменные смолы. Потом раствор лактозы выпаривают в вакуум-аппаратах, кристаллизуют, отделяют кристаллы от маточного раствора в центрифугах и промывают их холодной водой Таким способом удается получить до 3,5 кг лактозы из 100 л сыворотки, В зависимости от чистоты молочный сахар делят на i ри сорта. Тот сорт, что предназначен для фармацевтической промышленности, подвергают перекристаллизации, нередко с применением активированных углей. ЛАКТОЗА — СЛОЖНЫ П САХАР Лактоза состоит из остатков двух простых Сахаров» а именно глюкозы и галактозы. Под действием многих ферментов, а также при длительном нагревании с разбавленными кислотами молочный сахар распадается на составные части. Чистая лактоза — бесцветные кристаллы, сладость которых составляет лишь 15—16%
сладости самого привычного сахара — сахарозы. Растворимость лактозы тоже гораздо меньше, чем глюкозы или сахарозы. При выделении молочного сахара из растворов сперва выделяются кристаллы так называемой альфа-формы, имеющие вид толстеньких топориков. В растворе они постепенно переходят в игольчатые кристаллы бета-формы. Эти вторые более растворимы и сладки; лактозу бета-формы рекомендуют для детского питания. ЛАКТОЗА В ОРГАНИЗМЕ Поступая в организм с молоком или молочными продуктами, лактоза под действием ферментов желудочно-кишечного тракта и находящихся в нем микроорганизмов распадается на глюкозу и галактозу. Роль глюкозы в организме хорошо известна. Галактоза же очень важна для питания головного мозга; она благоприятствует развитию нервных тканей, а кроме того, участвует в синтезе веществ, которые обусловливают вязкость слеоны, суставной жидкости и других соков организма. В желудочно-кишечном тракте всех млекопитающих лактоза легко сбраживается до молочной кислоты, которая улучшает кишечную микрофло- РУ- Молочный сахар регулирует накопление в организме жира и жиро подобных веществ, помогая усвоению кальция, магния и фосфора, а также содействует синтезу витаминов группы В. Конечно, такое положительное действие лактоза оказывает, если потребляется в разумном количестве — до 15 г в сутки. Не менее значительна роль и связанной лактозы. Сложные азотсодержащие сахара, в которых лактоза связана с сиаловой кислотой, особо важны на первых стадиях развития человека. Такие сахара обладают так называемым би- фидусным действием, они стимулируют развитие бактерии бифидум. А эта бактерия в кишечнике грудных детей составляет до 90% всей микрофлоры. Функция ее в том, что она служит антагонистом некоторых гнилостных и патогенных микроорганизмов. Подавляя их развитие, бифидум тем самым уберегает младенческий организм от инфекции. КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ЛАКТОЗУ Когда микроорганизмы сбраживают молочный сахар или непосредственно, или предварительно расщепив его до глюкозы и галактозы, то образуются различные продукты: кислоты (уксусная, пропионо- вая, масляная, молочная и другие), спирты (этиловый и бутиловый), ацетон, вещества, образующие аромат, и другие Кристаллы лактозы под микроскопом. Все кристаллы, кроме одного, — а-формы. Единственный игольчатый кристалл р-фор мы — в правом верхнем углу соединения. Какие именно — зависит от природы микроорганизма. Такие процессы чрезвычайно важны для молочных производств, поскольку они лежат в основе получения масла, творога, сыров, простокваши, кефира, кумыса и других молочных продуктов. Специфические запах и вкус, а также цвет топленого молока, варенца, ряженки связаны с молочным сахаром. При их изготовлении лактоза вступает в реакцию с белковыми веществами молока, образуются сложные соединения, вызывающие появление характерного вкуса, запаха, коричневой окраски. Пекари и конаитеры тоже пользуются молочным сахаром. Лактоза делает тесто более рыхлым и задерживает его черствение. Это свойство лактозы известно домашним хозяйкам: тесто на молоке остается свежим дольше, чем если бы его замесили на воде. Кроме того, молочный сахар удерживает аромат и способствует образованию красивой корки. Вообще различные пищевые производства охотно используют молочный сахар из-за его небольшой сладости. Замена части сахарозы на лактозу лишает изделия приторности и делает их вкуснее. Это относится, в частности, к мороженому, варенью, фруктовым консервам, шоколаду. А с 1944 года лактозе нашлось новое применение — ее стали поставлять предприятиям, изготовляющим пенициллин. Грибок, вырабатывающий этот важнейший антибиотик, хорошо развивается на питательной среде, содержащей молочный сахар. Впрочем, фармацевтическая промышленность издавна пользовалась молочным сахаром для наполнения порошков, таблеток и пилюль. Она н сейчас осталась одним из основных потребителей лактозы.
ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ с. д. кустанович пти Ч ЬЯ ДЕЗИНФЕКЦИЯ ДОКУЧЛИВЫЕ НАХЛЕБНИКИ Дезинфекция изначально свойственна всем\ живому. Свойственна она и птицам. Многие, наверное, видели, как они чистят перышки. Птицы делают себе и специальные притирания. Но в отличие от наших модниц, пернатые занимаются этим не от хорошей жизни, а от плохой, хотя доказано, что и птицы не лишены эстетической жилки. Птицам очень нужна дезинфекция. Им досаждает армия наружных паразитов, страдают они и от инфекционных болезней. Сильно мучают пернатых так называемые гамазоидные клещи. Некоторые из этих насекомых живут не только в гнездах, айв оперении птиц. Например, воробьиный клещ летом живет в гнездах, а зимой размножается на теле воробьев. В жару гамазоидные клещи размножаются в несметных количествах и набрасываются на птенцов. Д<* и зимой часть клещей остается в гнездах: они не боятся холодов и длительной голодовки и весной снова нападут на птиц. Мучают птиц и паразитические мухи- кровососки. У них идеальная форма для передвижения в оперении птиц: при* плюснутое тело и плотно прижатые крылья. Пробираться среди перьев им помогают и цепкие лапки с длинными зубчатыми коготками. Клещи и кровососки нередко вызывают гибель птенцов в гнезде или вскоре после вылета: исхудавшие птенцы не могут противостоять невзгодам. Но более всего пернатым досаждают пухоеды, которые едят перья и чешуйки рогового слоя кожи птиц. Пухоеды откладывают яйца круглый год — под перьями теплокровного хозяина всегда лето. Если птица умирает, гибнут и теплолюбивые пухоеды. Правда, некоторые находят другого хозяина. Эта хитроумная комбинация им удается с помощью мух- кровососок, которые после смерти птицы- хозяина перелетают на другую. К ним-то и прикрепляются личинки пухоедов. Но такой полет далеко не всегда спасает жизнь пухоеду. Дело в том, что кровососки не такие узко специализированные паразиты, как пухоеды. Они могут жить и на птице другого вида. Пухоед же, доставленный на птицу другого вида, погибает от голода. Пухоеды причиняют нестерпимый зуд. Именно поэтому птицы часто и тщательно чистят перья. Но выклевать докучливых паразитов нелегкоз пухоеды быстро бегают. АРОМАТНЫЕ КОЛЫБЕЛЬКИ Птенцы не умеют чистить перышки. Гнездовые паразиты этим и пользуются. Однако довольно много видов птиц нашли выход из такой неприятной ситуации; птицы вооружились фитонцидами. Чернолобый и красноголовый сорокопуты, жители нашего юга, строят свои аккуратные гнезда-чаши почти целиком из свежесорванной полыни. Такая квартира паразитам не по нутру: эфирные масла полыни отпугивают их. А сорокопутики спокойно сидят в гнезде и запаха словно не замечают. Впрочем, гнезда сорокопутов располагаются на деревьях и кустах. Их там обдувает ветерком. Неясно другое: почему ближайшие родственники упомянутых сорокопутов, например сорокопуты-жуланы, не додумались до фитонцидной кварти- ры? Ни полыни, ни другой ароматической травы в их гнездах нет. В жилищах всем известных воробьев— полевого и домового — тоже можно
Гнездо степного орла было построено на кусте, но оно раздавило его и опустилось на землю под тяжестью насиживающей орлицы. Для борьбы с насекомыми- паразитами орлы натаскали в гнездо веточки полыни найти свежие веточки полыни, но только до появления птенцов. И не случайно: гнезда у воробьев закрытые, плохо проветриваются. Служат они воробьям круглый год, а не только летом. сСКВОРЦЫ-РАЗБОЙНИКИ» Куда привычнее словосочетание «соловей-разбойник», но тем не менее речь здесь именно о скворце. С наступлением холодов скворцы отлетают на юг. Однако зимой скворечники не пустуют: их занимают полевые или домовые воробьи. Чтобы не дрожать от холода, они натаскивают в скворечники соломы, тряпок, ваты и перьев. Но вот весной появляются хозяева и обнаруживают, что их уютная жилплощадь занята. Начинается птичья война; длится она полторы-две недели и кончается изгнанием воробьев. Выиграв битву, скворцы немедля выбрасывают из скворечника кишащий клещами воробьиный хлам, а затем устраивают солидную дезинфекцию. Скворцы срывают молодые побеги ароматических трав, чаще всего полыни и мяты, и заполняют ими нижнюю часть скворечника. Но иногда вблизи нет подходящих растений. Тогда скворцы начинают разбойничать: выдирают на огородных грядках лук, чеснок, рассаду помидоров и свеклы. Скворцы этим навлекают на себя гнев владельцев огородов. «Им, видите ли, специально домики по* строили, а они настоящие вредители!» Чтобы не случалось такого, положите вблизи скворечника охапку подходящих
Несмотря на то, чю гнезда коршунов похожи на свалку, птенцы черного коршуна чувствуют себн неплохо. У них. видимо, есть какие-то свои способы дезинфекции растении, и скворцы оставят рассаду в покое. А потом они выведут птенцов и будут исправно уничтожать на огороде вредных насекомых. СПАСШЕЛЬНОЕ ОЗЕЛЕНЕНИЕ Хищные птицы, гнездящиеся на деревьях, подновляют свое многолетнее гнездо свежесорванными зелеными ветками, выстилая ими лоток и края. Особенно старается осоед. Он вообще делает гнездо из зеленых ветвей .и по мере их высыхания добавляет новые свежие веточки и листья. После вылупления птенцов птицы поверх подстилки кладут свежие зеленые листья и хвою. Осоеды—единственные из хищных птиц, у которых помет остается в гнезде. Его-то они и закрывают листвой. Когда остатки принесенной птенцам добычи начинают загнивать, родители прикрывают и эти отбросы. Иногда они укрывают зеленью и пуховых птенцов. Объясняли это по-разному. И будто бы в жару зелень дает прохладу, и что она создает необходимую влажность для высиживания яиц, скрывает птенцов ог мух, от глаз других хищных птиц и вороватых ворон. Однако объяснение в другом: многие хищные птицы таким способом дезинфицируют гнезда. Зеленые ветки (и вообще все поврежденные растения) интенсивно выделяют летучие фитонциды, которые убивают патогенные бактерии и отпугивают насекомых-паразитов. Много фитонцидов в листьях дуба, березы и особенно в \But хвойных деревьев.
СОЛНЕЧНЫЕ ВАННЫ Почему-то гнездовой зеленый заслон использует лишь семейство ястребиных птиц: осоед, канюк, ястреб-тетеревятник, оба наших подорлика (большой и малый), орлы — змееяд и могильник, орлан- белохвост и другие. А вот все наши одиннадцать видов соколов по неясным соображениям обходятся без фитонцидной дезинфекции своих квартир. Да и некоторые из ястребиных птиц тоже, в основном те, которые питаются падалью: грифы, сипы, стервятники, коршуны. Массивное гнездо коршуна похоже ня свалку. Какой только дряни там нет! В одном из гнезд, осмотренных мною, находились: старый рваный носок, кусок грязной портянки, измятая пачка из-под папирос «Беломор», станиолевая обертка от творожного сырка, клочья грязной ваты и другой мусор. Эти трофеи коршуны, вероятно, коллекционировали на бивуаках рыбаков и туристов. Конечно, ни о какой дезинфекции в таком гнезде не может быть и речи. Как раз наоборот. У птиц-падалыциков распространен принципиально иной, не фитонцидный способ дезинфекции. Питаясь животными, погибшими от различных заболеваний, спасая нас и других позвоночных от эпидемий, птицы-падальщики подвергаются большому риску заразиться. Не для того ли, чтобы уменьшить этот риск, птицы-санитары греются на солнышке, полураспустив крылья и вытянув шею, облучая по очереди спину, брюхо, а затем и бока? Иначе, чем ультрафиолетовой дезинфекцией это не назовешь. Ведь болезнетворные бактерии (да и пухоеды!) не выдерживают сколь-нибудьдлительного облучения ультрафиолетом. К тому же солнечные ванны вообще полезны для здоровья птицы, так как способствуют выработке витаминов в ее организме. МУРАВЬИ В РОЛИ ДЕЗИНФЕКТОРОВ В конце тридцатых годов нашего века выяснилось, что в схватке с пухоедами птицы применяют и химико-биологический метод: они используют муравьев. Птицы хватают их в клюв, раздавливают, а потом с явным удовольствием натирают перья этой кашицей. Тот же эффект достигается и при купании в муравейнике. Взъерошив перья, птица медленно, как в экстазе, поворачивается в муравейнике. Оперение подставляется тысячам взбешенных муравьев, которыэ поливают его струйками кислоты. Иногда птицы просто засовывают муравьев в перья. В этом случае они демонстрируют нам чистейший биологический способ борьбы с вредителями: муравьи, рыская в оперении, вылавливают пухоедов. Для этой цели пригодны не всякие муравьи, а только хищные. У нас, например, рыжые лесные. Если птицы не могут раздобыть муравьев, то они ищут им замену. В дело идут вещества, обычно содержащие яблочную и лимонную кислоты. Орнитологи наблюдали, как ручные птицы втирали в оперение лимонный сок и различные кислые ягоды. Втирали они и табачный пепел и даже нафталин! Пользовались птицы и дымом от костра. А самый банальный способ борьбы пернатых с пухоедами — купание в золе или пыли. В дельтах наших больших рек обычны весенне-летние паводки. Рыжим лесным муравьям в это время там некуда деться. И они спасаются от затопления в ближайших массивных гнездах хищных или рыбоядных птиц. Гнезда эти расположены высоко на деревьях. В толще таких гнезд муравьи чувствуют себя превосходно—квартира с бесплатным высококалорийным питанием. И доставляется оно бесперебойно: муравьи поедают остатки от добычи птиц-хозяев. Хозяева тоже получают немалую пользу от муравьев: те очищают гнездо от насекомых-паразитов и уничтожают остатки разлагающейся органики. Кроме того, муравьи, не трогая птенцов, ревностно охраняют их от врагов, немедленно переходя в атаку на любого агрессора. Я испытал муравьиную атаку на себе, когда хотел осмотреть такое гнездо... Весьма вероятно, что наши волосатые предки по части дезинфекции кое-чему научились у птиц и других животных. Да и сейчас венцу творения — человеку не следует особенно задирать нос, хвастаясь успехами в производстве ядохимикатов и на ниве санэпидслужбы. Несмотря на колоссальную номенклатуру пестицидов, легко ли, мы, например, избавляемся от квартирных клопов и тараканов? Может, и сейчас имеет смысл кое- чему поучиться у птиц?
Кандидат биологических наук А. Г. ЛОМАГИН, Ботанический институт АН СССР НАУКА О ЖИВОМ ПОЛЗАЮЩИЙ ГРИБ МИКСОМИЦЕТ ГРИБ ИЛИ ЖИВОТНОЕ? В лесу — на пне, на упавшем дереве или на веточках мха — можно иногда заметить наплывы какой-то слизи желтого цвета. Это удивительный гриб — миксо- мицет, или слизевик. Мнксомицеты действительно выделяют много слизи, которая служит им защитой от высыхания. Но самая интересная особенность этих грибов — их способность к передвижению! Движутся они так же, как и микроскопические животные — амебы, как бы постепенно переливаясь
на новое место. Если посмотреть на мик- сомицет в микроскоп, то даже при небольшом увеличении хорошо видно, что значительная часть живого содержимого гриба — протоплазмы — находится в энергичном движении. Движение это ритмично: примерно полминуты — минуту протоплазма течет в одном направлении, затем останавливается и устремляется з обратную сторону. При этом в какую-нибудь одну сторону протоплазма передвигается быстрее и дольше — в эту же сторону движется и весь гриб со скоростью около сантиметра в час. Миксомицетам вовсе не все равно, куда двигаться. Молодые активные грибы направляются всегда в сторону пищи, большей влажности и темноты. Если поместить миксомицет на стеклянную пластинку и один конец ее нагреть до 25—28° С, то гриб поползет в теплую сторону; однако если теплый конец пластинки достигнет температуры 30—31° С — движение гриба замедлится, а когда температура повысится до 33—34° С — гриб резко повернет в обратную сторону. Сытый миксомицет обычно малоподвижен, голодный — гораздо активнее. Почему же миксомицеты, так похожие на маленьких животных — амеб, считаются грибами? Главным образом из-за характера их размножения. Как и у многих других грибов, на теле миксоми- цета — плазмодии — образуются споры. В подходящих условиях споры лопаются, и... из них вылезают микроскопические амебы. Некоторое время они ползают, потом у них появляются хзостикн, и они начинают быстро плавать. В конце концов два таких хвостатых создания сливаются, давая начало новому миксо- мицету. Как видите, это происходит совсем не так, как у обычных грибов... МЫШЦЫ, КАК У КРОЛИКА Миксомицеты, и особенно один из их видов— Physarum polycephalum, в настоящее время все шире используются для биохимических и биофизических исследований. Они очень удобны для изучения: ведь миксомицет представляет собой, в сущности, живую протоплазму, покрытую лишь тончайшей пленкой. Плазмодий миксомицета не имеет никаких внутренних перегородок и прямо-таки нафарширован многочисленными ядрами. Замечательно, что все ядра делятся одновременно, это сильно облегчает изучение биохимических процессов на разных стадиях деления ядер. Прекрасно подходят миксомицеш для изучения движения живого вещества. До сих пор остается тайной, какие силы заставляют двигаться живое содержимое клеток. На этот счет существует много гипотез, но ни одна пока полностью не доказана. Важные факты в этой области получены благодаря изучению миксомицета Physarum polycephalum. В состав мышц животных и человека входят белки миозин и актин. Белки эти называются сократительными: благодаря им сокращаются и расслабляются мышцы. В мышце актин и миозин объединены в единый комплекс — актомиозин. Такой же комплекс очень легко образуется и в пробирке. В 1952 г. американский биофизик А. Г. Лёви выделил из миксомицета Physarum polycephalum белок, напоминающий по своим свойствам актомио- зин. А несколько лет назад группа японских ученых получила из того же гриба белки, по целому ряду признаков чрезвычайно сходные с миозином и актином мышц. Оказалось, что если смешать миозин из гриба и актин из мышц кролика, то они объединяются в комплекс, неотличимый от актомиозина кролика. Тонкие волокна, состоящие из актомиозина, удалось обнаружить и в теле миксомицета. По своему строению эти волокна также очень похожи на мышечные. Ученые убеждены, что такие волокна из сократительных белков участвуют в перемещении миксомицетов. Мало того, что миксомицет умеет передвигаться: у него есть еще и нечто вроде мышц... ДВИЖЕНИЕ ПОСЛЕ СМЕРТИ Известно, что живые организмы способны накапливать химическую энергию. Основное вещество, в виде которого запасается энергия, «энергетическая валюта» организма,— это аденозинтрифос- форная кислота (АТФ). Энергия, освобождающаяся при расщеплении АТФ, используется во всех процессах жизнедеятельности— от движения молекул до полета птиц и мышления. Без АТФ невозможна и работа сократительных белков. А в присутствии АТФ они могут совершать ме-
ханическую работу даже после смерти организма и клетки. Впервые это было обнаружено в 1946 г. в лаборатории известного биохимика А. Сент-Дьердьи. Под действием АТФ сокращалось, как живое, мышечное волокно, убитое глицерином (раствором глицерина из мышечных волокон извлекаются все растворимые вещества, а также все или почти все другие белки, кроме сократительных). Такие модели чрезвычайно полезны для изучения движения у живых организмов. Подобная же модель создана и для миксомицета. Правда, под влиянием АТФ убитый миксомицет не передвигается, а только многократно ритмически сокращается и расслабляется. Тем не менее характер такого сокращения позволил сделать важные выводы о механизме движения протоплазмы в плазмодии. СМЕРТЬ- НА ЛЮБОЙ СРОК Мы уже говорили, что миксомицет — это, в сущности, голая протоплазма, защищенная только тончайшей поверхностной мембраной и слоем слизи. Такому организму грозит множество опасностей: высыхание, жара и мороз, неподходящая кислотность среды, вредные выделения других грибов и т. д. Однако у миксомицета, как, впрочем, и у некоторых других грибов, есть интересное защитное приспособление. При неблагоприятных условиях на месте подвижной стручайтой массы гриба образуется тонкая, сухая бурая пленка — склероций. Склероций совершенно неподвижен, легко ломается и превращается в порошок. Зато он гораздо устойчивее ко многим неблагоприятным факторам. Если, например, плазмодий погибает уже при 37° С, то склероций переносит и 90° С. Не боится склероций и замораживания, а что касается вредных веществ, то его нельзя убить даже 96%-ным спиртом. В пище склероций не нуждается. В таком виде миксомицет может и год, и два ждать лучших времен. А как только температура и влажность становятся подходящими, из склероция сравнительно быстро вновь образуется подвижный плазмодий. Во всех лабораториях, где работают с миксомнцетами, всегда есть гз запасе сухой склероций. Когда смотришь на тонкий желто-коричневый порошок в пробирке, трудно поверить, что это нечто живое. Но высыпешь немного такого порошка на влажную среду, и уже на другой день видишь, как побежали из него веселые ярко-желтые язычки ползающего гриба — миксомицета. Изучение различных проблем биологии, биохимии и медицины с помощью миксо- мицетов продолжается во многих странах. Издается даже специальный журнал «Physarum polycephalum». На разных языках выпускаются книги и статьи о миксомицетах. Может быть, за заслуги перед наукой этому грибу когда-нибудь поставят памятник. Правда, не так просто будет скульптору^, решить, какую он должен иметь форму... ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ! Редакция «Химии и жизни» нередко получает письма с просьбой выслать отдельные номера журнала. К сожалению, мы не имеем возможности выполнять такие просьбы: лишними экземплярами редакция не располагает. Отдельные номера за прошлые годы {1965 —№ 10; 1966—№№ 4, 9Г 10, 12; 1967 — №№ 1—4Г 6, 8, 12; 1968 —№№ 7, 11; 1969 —№ 7; 1970 —№№ 1, 7, 8, 12J еще остались в небольшом количестве на складе Центральной конторы «Академкнига» (Москва К-12, Б. Черкасский пер., 2/10], откуда их можно выписать наложенным платежом. Больше ничем, к сожалению, помочь не можем...
Прообраз нынешней спортивной байдарки — эскимосский каяк. Это сидно и сейчас используют для промысла. Снимок сделан е Гренландии Среди множества затасканных словесных оборотов есть и такие, которые имеют отношение к гребле и гребному спорту. Видимо, самый распространенный из них — «скрип уключин». Между тем существуют виды гребли, где этого пресловутого скрипа не услышишь вовсе, ибо на лодках лросто-напросто нет уключин. Речь идет о байдарках и каноэ. СПОРТПЛОЩАДКА БЕЗ СКРИПА УКЛЮЧИН АКАДЕМИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ В древних гребных судах уключин не было. Наши предки отталкивались от дна шестом или от воды веслом, крепко держа его в руках. Простенькое шарнирное устройство, именуемое уключиной, оказалось важным техническим усовершенствованием, серьезно повлиявшим на водный транспорт прошлого, — достаточно еспомнить галеры. Но по рекам и озерам, вдалеке от главных водных путей, продолжали плавать разного рода челноки, долбленые или струганые; и скрип уключин по- прежнему че нарушал тишину... Парус вытеснил весла, паровая машин л — парус, дизель — паровую машину. Гребля осталась, превратившись в спорт. Однако груз «уключинных» представлений долгое время отягощал ее, и лишь весла на шарнирах получали доступ к соревнованиям- Узкие легкие лодки с такими веслами получили даже название академических. Всего чуть больше ста лет назад Европа открыла для себя спортивную байдарку. ЭСКИМОССКИЙ КАЯК У многих северных народов существовало издавна маленькое, одноместное или двухместное промысловое судно — каяк. Материал для него по-
став ля ла фауна: остов делали из ребер крупных животных, обшивку—из шкур. В сплошной обшивке оставляли лишь люк, куда мог втиснуться гребец. (И по сей день такие суденышки можно встретить в Гренландии и у канадских алеутов.) В I860 году шотландец Мак- Грегор построил деревянную лодку на манер эскимосского каяка. Не для промысла — для спорта. И управлял он лодкоА на эскимосский лад — длинным веслом с лопастями на обоих концах. Это была первая спортивная байдарка. Ей было дано имя «Роб-Рой». Далеко не сразу байдарка получила признание в Европе. Мак-Грегор устраивал показательные водные походы на «Роб-Рое», но много сторонников не набрал. Пожалуй, только в Швеции нашлось достаточно энтузиастов байдарки. В России они тоже были, и первое соревнование прошло уже в 1871 году, однако потом такие состязания проводились очень редко. Уже много лет спустя, когда появились разборные туристские байдарки, интерес к этому виду спорта возрос. Однако т\ризм—особая тема; продолжим рассказ о спортивных лодках. ИНДЕЙСКИЙ ЧЕЛНОК У североамериканских индейцев была своя любопытная лодка, известная нам под названием каноэ. (Слово это испанского происхождения, оио означает «челнок».) Каноэ служило не для промысла, а для прогулок. Этот челнок с приподнятыми носом и кормой выдалбливали из ствола или делали из коры. Управляли им, стоя на колене, попеременно подгребая коротким веслом то с одного борга лодки, ю с другого. Этот рисунок сделан по мотивам росписи храма воинов майя (Чичен-Итца, полуостров Юкатан) $р7Г? ^йи»*в*« Американцы первыми начали устраивать соревнования по гребле на каноэ, они и завезли этот вид спорта ь Европу. В 1938 году состоялся первый мировой чемпионат по гребле на байдарке и каноэ. А советские байдарочники и каноисты впервые вышли на международную арену на олимпийских играх в Хельсинки, ровно двадцать лег назад. ПОТОМКИ «РОБ-РОЯ» Долгое время байдарки были довольно тяжелыми и небыстрыми. Их обшивали парусиной или листами тонкой фанеры внахлест. А потом появились лодки с гладкой, так называемой скифовой обшивкой. Сделанные из хорошей авиационной фанеры, пропитанные фенол альдегидными смолами, они позволили спортсменам проходить дистанции намного
Современные суда без уключин — каноэ и байдарки — нередко делают из стеклопластиков. Однако для соревнований мастеров лодки по сей день строят из древесины экзотических пород быстрее, сделали соревнования более зрелищными, динамичными. А обводы лодок при этом изменились мало — и у настоящих каяков, и у индейских каиоэ они были подобраны хорошо. Потомки «Роб-Роя» очень легки. По спортивным правилам, байдарка-одиночка должна весить не менее 12 кг; естественно, ее стараются сделать именно такого веса, ни Когда не было еще лодок, гребля уже существовала... на килограмм тяжелее. Для мастеров высокого класса строят особые гребные суда, из очень легких экзотических пород деревьев. Особо, славится фанера из гондурасского кедра и абака, чья древесина примерно в три раза легче воды. Конечно, усиливающие элементы лодок делают из древесины попрочнее, но тоже достаточно легкой, например кедра. А снаружи лодки лакируют — и для красоты, и для улучшения гидродинамических свойств. ПОКЛАДИСТЫЕ ЗАКОНОДАТЕЛИ Во многих видах спорта правила, касающиеся инвентаря, чрезвычайно строги. Они нормируют множество параметров, дают строгие допуски, оговаривают возможные материалы. Законодатели из Федерации байдарки и каноэ достаточно покладисты, они мало ограничивают поиски новых форм и материалов. Кроме веса нормируются еще минимальная ширина и максимальная длина байдарок и каноэ. Да еще сказано, что форма обязательно должна быть выпуклой. Вот, пожалуй, и все. А если так, то почему не делать гребные суда из пластмассы? Их теперь и делают из нее, точнее, нз стеклопластика. Прежде всего, в одной матрице можно получить множество идентичных лодок. У каждой будут совершенно одинаковые форма и размеры. Поверхность получится гладкой. Лакировать не надо. Хорошее скольжение и гидрофобность корпуса гарантированы. Одно плохо: как ни старайся, стеклопластик все же тяжелее легких древесин. Однако лодки нужны не только для чемпионатов мира и Европы, но также для первенств районных, городских и прочих, а еще больше—для тренировок. И тут массовая превосходная недорогая пластмассовая лодка необходима. В нашей стране их только начинают делать — в Калинине, на заводе стекловолокна и стек-
*V*' %«- лопластиков. Есть предположение, что там построят специальный цех для пластмассовых гребных судов. Будем надеяться, что предположение сбудется. Иначе мы рискуем серьезно отстать от зарубежных гребцов, потому что во многих странах уже начали выпускать байдарки и каиоэ из стеклопластиков на полиэфирной основе. ВЕСЛА И ПРОЧЕЕ Каждый гребец имеет возможность выбрать весло себе по плечу — ни длина, ни вес, ни форма весел никак не оговорены в правилах. Естественно, что каждый хочет найти весло полегче и попрочнее. Обычно весла делают наборными, из планок ели или кедра. Кромки же ставят более крепкие, из ясеня. Мало ли что случается — весло может удариться и о соседнюю лодку, и о стартовый плот, и о плавучий бон. Стеклопластиково- му веслу — двухлопастному для байдарки, однолопастному для каноэ — никакие удары не страшны. Такие весла есть, однако они, как и пластмассовые лодки, тяжелее деревянных. Что ж, нынешние стеклопластики, наверное, не последнее слово техники. Прочее — это фартучки - нз клеенки или полимерной пленки, которыми опоясываются гребцы на байдарках, чтобы в люк (кокпит) не попала вода. Нынешним летом на олимпийских играх в Мюнхене впервые будет представлен новыр, вид спорта — водный слалом. Соревнования по нему проводятся и на байдарках, и на каноэ И еше подушечки, на которые каноисты опускают колени. ДОПОЛНИМ КАРТОЧКУ «СПОРТЛОТО» В нашей стране, согласно карточке «Спортлото» с сорока девятью клеточками, культивируются 49 видов спорта. Возможно, придется думать о том, как втиснуть еще одну клеточку, пятидесятую. Старинное весло для каниз. Из книги Ю. Липса «Происхождение вещей»
На олимпийских играх, которые откроются нынешним летом в Мюнхене, Советский Союз будет представлен во всех видах программы, кроме одной. Она называется «водный слалом». Вот что это такое. На быстрой речке (скорость воды не менее 2 м/сек, глубина более 40 см) вдоль дистанции стоят ворота, да впрндачу естественные препятствия: пороги, водовороты, обратные течения. Если естественных недостаточно, добавляют искусственные. И по такой речке, проходя все ворота, мчатся байдарки и каноэ — кто быстрее доберется до финиша. А благополучно добираются далеко не все, и на всякий случай на каждом — спасательный жилет. Уверяют, что во многих концертных залах в самых разных странах несколько лет назад музыка стала звучать все хуже— без всяких видимых причин. И когда где-то занялись этим странным явлением всерьез и пригласили специалистов-акустиков, то специалисты после долгих обследований и размышлений объявили: во всем виновата мода на короткие юбки. Это объяснение может на первый взгляд показаться анекдотическим, но наука не терпит эмоциональных оценок; поэтому, читатель, постараемся вникнуть с помощью специалистов по акустике в существо дела. Чтобы музыка звучала чисто, Водный слалом — соосем молодой вид спорта, соревнования по нему начали проводить уже после войны. А в нашей стране им занимаются пока считанные десятки любителей. Им нужны специальные лодки, пусть не очень скорые, зато маневренные, устойчивые. Здесь стеклопластик как нельзя более кстати. Видимо, на следующей олимпиаде, в 1976 году, в водном слаломе будут участвовать и советские спортсмены. Лодки для них уже сейчас конструируют во Всесоюзном институте спортивного н туристского инвентаря. Через три месяца, когда вы будете смотреть по телевизору трансляцию олимпийских КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ насыщенно, звук должен умеренно поглощаться. В концертном зале не должно быть сильного отражения звука, иначе обязательно будет возникать хоть небольшое эхо. Все мы, не задумываясь, уверены, что дело тут в архитектуре, да еще в специальных акустических устройствах — достаточно вспомнить деревянные решетки, планки, плафоны и прочее на потолках и стенах современных больших залов. Но ведь во время концерта в зале есть еще и слушатели, зрители. И они во что-то одеты! Хорошо, если в шерстяные костюмы и платья: известно, что шерсть хорошо поглощает колебания звуковой частоты. игр, постарайтесь не пропустить греблю на байдарках и каиоэ, будь то слалом или гонки по гладкой воде. Деревянные или пластмассовые скорлупки, мчащиеся к финишу, являют собой превосходное зрелище. Не смею навязывать свое мнение, но мне они нравятся больше, чем академические суда. И вот почему. Там все же уключины, пусть и совсем не скрипучие, но все же дающие веслу, а значит и гребцу, только две степени свободы. А здесь движения богаче, разнообразнее, вольнее, и каждый управляется с веслом по- своему. Впрочем, академическую греблю я тоже буду смотреть. Л. ОЛЬГИН Точных сведений об этом свойстве синтетических волокон у нас нет. Но пойдем дальше: плохо, если платья короткие, потому что одежда лучше поглощает звук, чем голые ноги... И было доказано, что мини-юбки поглощали едва половину той звуковой мощности, которая по расчетам отводилась одежде любителей музыки. Расчеты-то делались по старинке, при доброй старой моде... Остается надеяться, что перестраивать концертные залы все же не придется — благодаря той же моде, которая делает уже следующий виток. В. СЕРГЕЕВ О ХОРОШЕЙ МУЗЫКЕ И ДЛИНЕ ЮБОК
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ш ПЕРВОЕ ПИСЬМО ...МНЕ УДАЛОСЬ ПРИГОТОВИТЬ ДОМА ФЛУОРЕСЦЕИН В разделе «Переписка» (№ 11 за 1971 г.) сообщалось, что в домашних условиях синтезировать флуоресцирующие красители вряд ли возможно. Однако при желании и настойчивости некоторые из них можно сделать. Во время каникул, прошлым летом, мне удалось приготовить дома флуоресцеин, эозин и бенгальский розовый. У этих веществ сходное строение, поэтому, получив самый простой из них — флуоресцеин, можно получить и другие. Флуоресцирующие красители заинтересовали меня года два назад на киевской выставке достижений народного хозяйства, где в павильоне «Химия» я увидел прозрачную пластмассу с очень красивым зеленоватым отсветом. С тех пор я и начал знакомиться с химией красителей, надеясь получить что-то подобное. Пришлось приобретать реактивы, усовершенствовать свою домашнюю лабораторию, а главное разыскивать, читать и «разгадывать» литературу. Случалось много ошибок. Например, я очень долго не мог получить эозин только потому, что применял водный раствор флуоресцеина. И лишь когда догадался взять спиртовой раствор, эозин получился. К концу каникул я так и не добрался до пластмасс, но некоторые красители научился получать довольно уверенно. Для синтеза флуоресцеина надо купить в аптеке диметилфталат (средство против мошек) и резорцин. Соляную кислоту, серную кислоту и едкий натр можно купить в магазине химтоваров h 20 мл орто-диметнлфталата смешать в колбе с 100 мл 15%-ного раствора едкого натра. Кипятить, пока не исчезнет жирный слой. Образуется натриевая соль: \%CO0Na. 2. Образовавшийся раствор соли перевести в орто-фталевую кислоту, для чего осторожно добавлять к раствору соляную кислоту. Перемешивать, проверять лакмусом. Когда среда станет сильно кислой — смесь охладить. Выпадут кристаллы орто-фталевой кислоты. 3. Хорошо высушенные кристаллы нагревать в большой пробирке с газоотводной трубкой. Орто- фталевая кислота разлагается. На охлажденных стенках пробирки осаждаются игольчатые кристаллы фталевого ангидрида: 4. Полученный фталевый ангидрид смешать с двойным количеством резорцина. Смочить смесь концентрированной серной кислотой. Нагревать смесь на парафиновой бане, пока она не превратится в темную однородную массу, содержащую в основном флуоресцеин: Нейтральный или слабощелочной раствор флуоресцеина имеет красивую зеленую флуоресценцию. Если на спиртовой раствор флуоресцеина подействовать бромом, получится эозин (тетрабром- флуоресцеин), краситель с оранжевой флуоресценцией. При взаимодействии флуоресцеина с хлором и йодом образуется бенгальский розовый. Эти опыты надо ставить крайне осторожно, лучше всего — в школе, под наблюдением учителя. Георгий КОЙДАН, ' 10-й класс Черниговской школы № 1
ЭКА НЕВИДАЛЬ. ОТЧЕГО СЛОМАЛСЯ ДОМ Ветхое одноэтажное строение с растрескавшимся фасадом — чего уж тут невиданного! На наших глазах немало посно- сили таких домишек, чтобы расчистить место под новые здания. Но отчего (все-таки сломался дом, что на снимке? Вряд ли от старости — в разломе стены видна крепкая кирпичная кладка. И никакой катастрофы не было — ни взрыва, ни землетрясения. Все произошло тихо и поначалу незаметно. Чтобы раскрыть тайну старого дома, придется сделать небольшое географическое отступление. Огромная территория нашей планеты — это зона вечной мерзлоты. Ею заняты добрая половина площади СССР и Канады, почти вся Аляска. В тех краях на сотни метров в глубину простирается промерзший грунт, который даже летом оттаивает лишь у самой поверхности, на какие- то два — три метра. Разваливающийся дом сфотографирован в Якутии, в зоне вечной мерзлоты. Зимой его фундамент скован льдом, коротким летом фундамент как бы плавает в оттаявшем у поверхности грунте. Но это, пожалуй, не главная беда. Даже в жестокую зимнюю стужу тепло человеческого жнлья плавит ледяные кристаллики в грунте. Получается, что дом круглый год остается без жесткой опоры. На стены действуют переменные нагрузки, они-то и делают свое дело. Сперва на фасаде появляются трещинки, потом они расширяются— и рушится кирпичная стена. По правде говоря, такое увидишь не часто. В старые времена на севере обычно строили деревянные дома, которые хорошо выдерживают переменные нагрузки. Сейчас же многоэтажные дома здесь ставят на железобетонные сваи. Их забивают на большую глубину, метров на десять, где грунт никогда не оттаивает. А между первым этажом и землей оставляют небольшое воздушное пространство (примерно с полэтажа), чтобы грунт не таял зимой. Чтобы забить длинные сваи, приходится отогревать землю паром или бурить скважины. Это тяжелая и дорогая работа. Зато каменные дома на длинных железобетонных сваях простоят долго. М. ЮЛИН Фото А. АВЕРЬЯНОВА
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! СГОРЕЛО ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО... Эти задачи предлагались в прошлом году поступавшим в московские институты. Для журнала задачи подготовил кандидат педагогических наук Д. В. ПАЛЬЧИКОВ. ЗАДАЧА I При сгорании 4,6 г органического вещества было получено 8,8 г углекислого газа и 5,4 г Мы уже знакомились с движением молекул в газах и жидкостях. Теперь — несколько опытов с твердыми веществами. В реакциях между двумя твердыми веществами (или между твердым веществом и жидкостью либо газом) молекулы могут сталкиваться друг с другом только на поверхности твердого тела. Чем больше будет поверхность раздела, тем чаше сталкиваются молекулы, тем быстрее идет реакция. ОПЫТ 1 Железо на воздухе не горит, это всякий зиает. Однако не горят только большие железные предметы, например гвозди. Их поверхность соприкосновения с воздухом невелика, а реакция окисления идет очень медленно — металл потихоньку ржавеет, но остается холодным. Возьмем железные опилки. Они реагируют с кислородом уже быстрее: иа холоду ско- воды. Определите простейшую формулу вещества. ЗАДАЧА 2 Сгорело 2,8 г органического вещества, и образовалось 8,8 г углекислого газа и 3,6 г воды. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 0,965. Найдите молекулярную формулу вещества. рее превращаются в ржавчину, а в пламени могут и загореться (если они достаточно мелкие) . А вот мельчайшие крупинки могут загореться даже без нагревания. Такое железо называют пирофорным, у него большая поверхность окисления. Пирофорное железо невозможно настругать даже самым мелким напильником, его получают химическим путем, в частности, разлагая щавелевокислое железо. Смешайте водные растворы какой-нибудь соли двухвалентного железа, например железного купороса, и щавелевой кислоты (или ее растворимой соли). Выпадет желтый осадок оксалата FeC204-2H20 Отфильтруйте осадок, высушите его и заполните им пробирку не более чем на !/5 объема. Нагрейте вещество в пламени горелки, при этом держите пробирку горизонтально или чуть наклонно, отверстием вниз. Выделяющиеся капли воды снимайте жгутом фильтровальной бумаги или ватой Когда вещество разложится и ЗАДАЧА 3 При сгорании 6 г паров органического вещества образовалось 8,8 г углекислого газа и 3,6 г воды. Плотность паров искомого веществ а по кислороду составляет 1,88. Определите его молекулярную формулу. (Решения задач—-иа стр. 87) превратится в черный порошок, закройте пробирку н охладите ее. Понемногу и осторожно высыпайте содержимое пробирки на металлический или асбестовый лист: порошок будет вспыхивать яркими искрами. Пирофорное железо хранить нельзя, это может привести к пожару. По окончании опыта порошок обязательно прокалите на воздухе или обработайте кислотой, чтобы не осталось иесгоревших частиц: они могут самовоспламениться. ОПЫТ 2 Исследуем, как влияет размер поверхности твердого вещества на скорость его реакции с жидкостью. Возьмите два одинаковых маленьких кусочка мела и один из них разотрите в порошок Поместите оба образца в пробирки и залейте одинаковыми объемами разбавленной соляной кислоты. Мелкораз- дроблеииый мел растворится значительно быстрее. РАССКАЗЫ О ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКЕ РАССКАЗ ЧЕТВЕРТЫЙ. РЕАКЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ
ОПЫТ 3 Поместите кусочек мела в раствор серной кислоты. Начавшаяся было энергичная реакция вскоре затихает, а затем и вовсе прекращается. Почему же? Ведь серная кислота не слабее соляной. Дело в том, что продукт реакции мела с соляной кислотой — хлористый кальций — легко растворяется в воде н не мешает притоку к поверхности 86 мела свежих порций соляной кислоты. А сульфат кальция растворяется в воде очень плохо, он остается на поверхности мела и закрывает ее. Чтобы реакция в этом случае пошла дальше, надо время от времени очищать поверхность мела или растереть его заранее в порошок. Вспомните наш последний опыт из третьего номера журнала: сернистый газ обесцвечивал раствор марганцовокислого калия. Эта реакция — окислительно-восстановительная. Так называют реакции, при которых изменяются валентности атомов реагирующих веществ. Вещества, присоединяющие электроны, называют окислителями, отдающие электроны — восстановителями. ОПЫТ 1 Мы уже ставили опыты с сульфитом натрия: вот еще один. Капните на свежий срез картофеля разбавленной йодной настойкой: появится синяя окраска. А теперь на то же место налейте немного раствора сульфита натрия. Окраска исчезнет. Сульфит отдает свободному йоду электрон, н тот ОПЫТ 4 Смешайте в ступке растертую таблетку фенолфталеина (пургена) и несколько крупинок твердой щелочи (осторожно!). Если щелочь была сухая, цвет смеси ие изменится. Аккуратно разотрите смесь пестиком (щелочь очень опасна для глаз, прикройте ступку во время растирания листом бумаги и не наклоняйтесь над ней!). При растирании смесь начнет окрашиваться, так как поверхность взаимодействия веществ увеличивается. Если налить на смесь немного воды, сразу появится интенсивная окраска — ведь в растворе молекулы вещества легко передвигаются. Вместо фенолфталеина и щелочи можно взять другие ве- ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ становится ионом. А крахмал сниеет только в присутствии свободного йода. Такое свойство сульфита натрия (как и сернистого газа) объясняется тем, что в его составе есть четырехвалентная сера, легко отдающая электроны. ОПЫТ 2 В четыре пробирки налейте бледно-розовый, розовый, светло-фиолетовый н темно-фиолетовый растворы марганцовки. Потом в каждую пробирку добавьте раствор сульфита натрия. Содержимое первой пробирки станет почти бесцветным, второй пробирки— буроватым. В третьей пробирке выпадут бурые хлопья, в четвертой тоже, но осадка будет намного больше. щества, дающие окрашенные продукты: азотнокислый свинец и йодистый калий, железный купорос и красную кровяную соль и т. д. Итак, мы выяснили, что реакции в твердых веществах идут еще медленнее, чем в жидкостях и газах, н это связано со свободой передвижения молекул в разных средах. В следующий раз мы займемся закономерностями самих химических реакций. А именно: будем исследовать скорости взаимодействия веществ при условии, что их молекулы сталкиваются друг с другом беспрепятственно. И. ЛЕЕНСОН Дело в том, что в первых двух пробирках образовался коллоидный раствор двуокиси марганца, а в двух последующих концентрация этого вещества настолько велика, что частицы слипаются и выпадают в осадок. ОПЫТ 3 Наполните одну пробирку чистой водой, а другую — водой из давнишней лужи или из болота. Добавьте в пробирки слабого раствора окислителя- марганцовки. В водопроводной воде он останется розовым, в воде из лужи — обесцветится. Это объясняется тем, что в теплую погоду в стоячей воде скапливаются органические вещества, они-то, как н сульфит, восстанавливают марганцовокислый калий. ОКИСЛЕНИЕ- ВОССТАНОВЛЕНИЕ
ОПЫТ 4 В фотомагазинах продают тиосульфат натрия под названием «гипосульфит». Ои содержит двухвалентную серу, и его восстанавливающие свойства еше сильнее, чем у сульфита. Если к раствору тиосульфата добавить разбавленной соляной кислоты, то через некоторое время раствор помутнеет н из него начнет выделяться сернистый газ. Соляная кислота вытесняет свободную тиосер- иую кислоту, которая затем разлагается иа серу, сернистый газ и воду. ОПЫТ 5 Ранее мы советовали добывать сульфит натрия из большого патрона проявителя. Если вы воспользовались этим советом, то у вас осталось содержимое малого патрона — проявляющее вещество, смесь метола и гидрохинона (конечно, если проявитель метолгидрохиноно- вый). Растворите проявляющие вещества в воде: раствор будет очень слабо окрашенным. Прибавьте немного хлоркой извести, и содержимое пробирки станет желтым. Хлорная известь окисляет гидрохинон до хиноиа, окрашенного в желтый цвет. Если же теперь добавить в пробирку смесь сульфита и соды из большого патрона, желтая окр аска исчезнет. Сульфит натрия восстанавливает хинон опять до гидрохинона. Ю. ВЛАСЕНКО Решения задач (См. стр. 85) ЗАДАЧА 1 Определим массу углерода в веществе: 44 гС02 — 12 г С 8,8 гС02— х г С 8,8-12 44 ■-2,4 г. Значит, процентное содержание углерода в веществе равно 2,4-100 4,6 = 52,2%. И поскольку образовалась вода, в веществе был и водород. Найдем его процентное содержание: 18 гН20 —2 гН 5,4 гН20 —у гН 5,4-2 18 - = 0,6; 0,6-100 4.6 - 13,0%. Итого получилось: 52,2 + + 13.0=65,2%. А где же остальные 34,8%? Они приходятся иа долю кислорода — ведь кроме воды и углекислого газа ничего не образовалось. Подсчитаем число грамм-атомов в веществе, приняв за 100% 100 г вещества: 52,2 углерод: ^~ == 4.35* 13 водород: -у- — 13; 34'8 9 18 кислород: -jg~ = 2,18. Переведем все в целые числа, поделив на 2,18. И получим простейшую формулу вещества: с2н6о. ЗАДАЧА 2 Сначала определим моль вещества: 29-0,965 = 28 г. И запишем уравнение: 2,8 г 8,8 г 3,6 г 2СхНу + 02 « 2х С02 + у Н20. 228 г 2х-44 г у-18г 2-28-8,8 _ x=s 2,8-2-44 ™2: 2-28-3,6 Ув 2,8-18 Возможно, что вещество — этилен (С2Н4), ио это надо еще проверить — а вдруг опять вмешается кислород? Проверка проста: молекулярная масса этилена 28. а именно это значение следует из условия задачи. --4. ЗАДАЧА 3 Молекулярная масса кислорода — 32 г, искомого вещества—32-1,88=60 г. Теперь, как обычно, — уравнение: 6 г 8,8 г 3,6 г 2СХ Ну +- 02 - 2хС02 + у Н20. 2-60 г 2х44г у-18г 2-60-8,8 х = 6-2-44 2-60-3,6 6-18 = 2; = 4. Итак, вновь этилен? Нет. Ведь его молекулярная масса 28 г, а искомого вещества — 60 г. Остальные 32 г приходятся на долю кислорода. Исходную формулу следовало бы записать так: CxHyOz- Однако не стоит решать задачу вновь. Чтобы узнать z, достаточно 32 произвести одно действие:—-=2. lb И вот формула вещества — С2Н402. Или СНзСООН —уксусная кислота. Но разве ее можно сжечь? Да, 100%-ная подогретая уксусная кислота хорошо горит.
о г лорах го,тпя Л. Я. ЗАКСТЕЛЬСКАЯ. Рассказы о тайнах гриппа. «Знание», Москва, 1971, 78 стр., 300 000 экз., 15 коп. В наше время многие из этих тайн уже раскрыты. Многие, но ие все. Давно миновала пора химической теории гриппа, господствовавшей в средине века; прошло время и микробной теории. Все иыне знают о вирусной природе гриппа и горой удивляются, почему, зная так много о возбудителе, медики никак не покончат с болезнью. Действительно, о гриппозных вирусах (а их несколько десятков) известно немало, ясно строение этих вирусов, механизм их действия в клетке. Однако — и в период эпидемий это злит нас особенно — мы регулярно болеем гриппом. И поэтому врачи, вирусологи, биохимики во всем мире ведут исследования все энергичнее. Об этом рассказано в короткой и простой книжке доктора медицинских наук Л. Я. Зак- стельской. И не только о теории, ио и о лечении, организации широкой профилактики, индивидуальных мерах защи- НОВЫЕ КНИЖКИ ты. Словом, и полезно, н познавательно. Хотя, к сожалению, никакая профилактика не может гарантировать нам здоровья во время эпидемии... Будем надеяться, что в недалеком будущем выйдет не меньшим тиражом книжка о гриппе, в заглавии которой уже не будет слова «тайна». ПИТЕР ФАРБ. Популярная экология. «Мир», Москва, 1971, 190 стр., I руб. 42 коп. Вот книга, которую можно с удовольствием перелистывать, рассматривая фотографии и рисунки, читая подписи к ним. Иллюстрации и впрямь отличные — четкие, доходчивые, красочные, и отпечатаны они добротно. Такую книгу приятно дарить и получать в подарок. Что же до содержания, то книга написана с эрудицией и знанием дела, и перевод профессионален, есть много любопытных, малоизвестных сведений; но в то же время — чуть скучновато: от строго научных книга отстала,к завлекательно популярным ие пристала... А. А. КРАСНОВСКИЙ, Л. Г. ТКАЧЕНКО. Этажи надежности. «Машиностроение», Москва, 1971, 160 стр., 14 000 экз., 26 коп. Тема книги - надежность промышленных изделий — интересна и актуальна. Как справедливо замечают авторы, «к проблеме надежности сходятся дороги от самых различных наук: физики и химии, радиоэлектроники и математики, научного планирования и инженерной психологии». Многие стороны рассматриваемой проблемы прослежены в книге весьма тщательно. И все же... В последних строках авторы выражают надежду, что путешествие по «этажам надежности» было для читателя продуктивным и достаточно увлекательным. Вот здесь как раз ими самими и сформулирован основной недостаток книги — отсутствие ясной цели. Если оиа заключалась в «продуктивности», то, следовательно, перед нами пособие для специалистов. Однако книга
издана как научно-популярная, и, выходит, необходима. иная составляющая — интерес. А именно она введена довольно искусственно — бойкие вступления к сухим главам, вкрапления цитат из популярных книг. И они выглядят подчас чужеродным телом. Да и название книги — «Этажи надежности»— тоже ради «увлекательности»: нет ведь никаких этажей... Но если отвлечься от неумелых популяризаторских приемов, то можно сказать, что книга в целом может оказаться и впрямь полезной. Только не «широкому кругу читателей», как объявлено в издательской аннотации, а тем инженерам и студентам, которые проявляют к проблеме надежности естественный профессиональный интерес. А. ОЛЕЙНИКОВ. Геологиче- , с кие часы. «Недра», Ленинград. 1971,112 стр., 23 500 экз., ,30 коп. •т В отличие от книги Фарба, этой явно не хватает иллюстраций. Весьма невыразительные заставки да одпа-един- ственная цветная вклейка — вот и все оформление. А право же, наука о возрасте Земли предоставляет художникам хорошую возможность для иллюстрирования. Наука эта — геохронология — сложна и интересна. Некогда знаменитый астроном Галлей пытался выяснить возраст Мирового океана. Он подсчитывал, за сколько лет реки могут принести количество соли, содержащееся в морской воде. Выходило, что за десять тысяч лет. Теперь этот возраст на основе современных гидрохимических исследований оценивают в триста пятьдесят миллионов лет... Нынешние способы, позволяющие определить возраст Земли, отдельных ее слоев, описаны в книге достаточно четко. Таких методов (большей частью изотопных) сейчас много. Попутно в книге рассказано о возникновении атмосферы и солнечных циклах, о вымерших ящерах и великом оледенении, об исчезнувших морях и других не менее любопытных вещах. История планеты столь же достойна внимания, как и история человечества... Г. АЙЗЕНК. Проверьте свои способности. «Мир», Москва, 1972, 177 стр., 28 коп. Научно-популярная периодика последних лет нередко предлагала читателям разного рода и разного качества тесты для проверки интеллекта; «Химию и жизнь» это поветрие тоже отчасти коснулось. Немало ходило по рукам примитивных тестов, далеко не научного характера. И вот только что вышедшая книжка английского психолога профессора Ганса Юргена Айзеика. Абсолютно серьезная. Если хотите, научная. И очень интересная. (Надо отдать должное переводчикам А. Н. Луку и И. С. Хоролу, которые нашли русские эквиваленты английским словесным тестам.) Всего в книжке восемь тестов, да еще головоломки для интеллектуалов, да еще ответы с объяснениями плюс графики для оценки результатов. Но автор проявляет разумную осторожность и в предисловии к русскому изданию пишет: «Результаты проверки своих способностей не следует принимать слишком всерьез. Та-
кяя самопроверка ие может быть точной мерой столь сложного явления, как человеческий интеллект». И все-таки, видимо, почти каждый, кому попадет в руки книжка Г. Апзеика, примется, пусть даже с известной долен ироиин, за проверку своих способностей. Ибо это не столько серьезный труд, сколько приятное развлечение. И для очень многих читателей: как справедливо замечает автор, «книга предназначается для грамотного человека в возрасте от 18 до 50-60 лет...» РЭМ ПЕТРОВ. Сфинксы XX века. Издание 2-е, дополненное. «Молодая гвардия», 1971, 256 стр., 65 000 экз., 55 коп. Это отличная книга об иммунологии, науке, интерес к ко- ...крысы способны частично регенерировать ампутированные конечности, ести через рану пропускается ток от 5 до 15 миллиардных долей ампера («Nature», т. 235, стр. 109)... ...«черные дыры» — звезды, гравитационное поле которых ие позволяет им излучать свет, — никак не удается обнаружить («Astrophysical Letters», т. 9, стр. 189)... ...циклический адеиозиимоно- фосфат служит одним из веществ, способствующих росту и движению клеток в многоклеточных организмах («Science», т. 175, стр. 73)... ...графит, содержащий примеси других атомов, превращается в «синтетический металл» — прекрасный проводник электричества, не уступающий алюминию («Bild der Wissenschafb, 1972, стр. 174).. ...между характерами бабушек, дедушек и их внуков гораздо больше сходства, чем между характерами детей и родителей («N ew Scientist», т. 53, стр. 132)... ...в центре Галактики обнаружены молекулы фурана и ими- торой сейчас особенно велик благодаря многим успешным операциям по пересадке тканей и органов. О науке, которая дала людям средства для борьбы с опаснейшими болезнями — чумой, оспой, полиомиелитом. Умно построенная книга, состоящая как бы из отдельных очерков, каждый из которых интересен сам по себе, и в то же время дающая целостное представление о предмете. Она разумно оптимистична. Автор, рассказывая о новых и новейших открытиях, ие менее подробно говорит и о нерешенных проблемах. Однако он пишет: «Никто не знает, каким образом клетка, вступая в контакт с чужеродным белком, начинает строить молекулу направленного против этого белка антитела. Но время придет. Хи- НОВДЯ РУБРИКА! ПИШУТ, ЧТО... дазола («Astrophysical Letters», т. 10, стр. 1)... ...частотная и амплитудная модуляция сигналов, используемых роящимися пчелами, а также коррекция их частотных характеристик в зависимости от действующих помех, способствуют повышению помехоустойчивости связи («Природа», 1972, № 2, стр. 98)... ...обезьяна, у которой был удален зрительный центр, научилась заново видеть («New Scientist», т. 53, стр. 247)... ...лимонная кислота может служить поглотителем сернистого газа, содержащегося в газовых выбросах промышленных предприятий («Bild der Wissen- schaft», 1972, стр. 177)... ...намокшие ценные книги и рукописи удается спасти, высушивая их в высоком вакууме при пониженной температуре («New Scientist», т. 53, стр. 149)... ...мозг живых существ необратимо повреждается алкоголем («Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics», т. 179, стр. 284)... ...больные раком легких выделяют меньше стероидного гор- миотерапия поставит на полку своего арсенала ампулы с веществом, избирательно останавливающим выработку антител. И может быть, тогда... будет открыта дорога хирургии будущего». Не только о будущем и настоящем повествует автор. Он рассказывает о Джениере н Пастере, о Кохе и Мечникове. О тех, кто создавал иммунологию, в чьих спорах родилось то, что , мы сегодня считаем истиной. Но надо лн пересказывать содержание хорошей книги? Обзор подготовила М. ФИЛИМОНОВА моиа аидростерона и больше 17-оксикортикостероидов, чем здоровые люди («Nature». т. 235, стр. 221)... ...во время кругосветного путешествия на реактивном самолете с цезиевымн часами на борту подтверждено одно из следствий теории относительности—парадокс близнецов («New Scientist», т. 53, стр. 261).. ...сообщения о выращивании детей «в пробирке» вызывают сомнения специалистов («Химия и жизнь», этот номер, стр. 24)... ...ежегодно в окружающую среду человечество выбрасывает 20 миллионов тони искусственно приготовленных органических веществ («New Scientist», т. 53, стр. 263).. ...между строением черепа и характером человека существует определенная связь («Природа», 1972, № 2, стр. 46)... ...с помощью газодинамического лазера удается передавать энергию без проводов («New Scientist», т. 53, стр. 268)... ...от загрязнения воздуха в нью-йоркском зоопарке погиб леопард («Bild der Wissenschafb, 1972, стр. 76)...
-f УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ АНГЛИЙСКИЙ- ДЛЯ ХИМИКОВ ADD SIX YEARS TO YOUR LIFE We could prolong our lives by five or six healthy years by ingesting or injecting sulphur-containing amino acids or other sulphur and selenium-containing compounds, according to the noted University of Utha chemist Dr. Henry Eyring. He believes that these compounds eliminate agents that cause chromosome damage. The agents, including caffeine, sodium nitrate (a meat preservative), radiation and even some by-products of the body's natural metabolic processes, generate chemical compounds called «free radicals» that damage chromosomes. Once the chromosome is damaged, it can no longer perform its original functions. Among the functions are the regulation of the body's defense and repair mechanisms by the genes. Unfortunately, the compounds that neutralise the free radicals are not available on the market, the chemist says. Why not? «Because they generally taste and smell terrible and because science has only recently learned of their potential value», says Dr. Eyring. Vitamin E, however, is known to have the same effects as the sulphur and selenium compounds. Dr. Eyring and his colleague, Dr. Betsy Stover, base their hypothesis on animal research by other scientists. Experiments with rats and mice show that a balanced diet supplemented with moderate amounts of sulphur-containing amino acids can increase life expectancy by about eight percent. For the average human, that means five to six extra years of life («Science Digest», 1971, № 11) ПРОДЛИМ НАШУ ЖИЗНЬ НА ШЕСТЬ ЛЕТ «Употребляя в пищу или вводя в организм серу- содержашие аминокислоты либо другие соединения серы и селена, мы можем продлить жизиь на пять-шесть лет», — утверждает известный химик доктор Генри Айринг из университета штата Юта. Он полагает, что такие соединения уничтожают вещества, повреждающие хромосомы. Эти вещества — а к иим принадлежат кофеин и нитрат натрия, используемый для консервирования мяса, а также радиация и даже некоторые побочные продукты естественного обмена — способствуют образованию соединений, называемых свободными радикалами, которые и разрушают хромосомы. А если хромосома повреждена, она не может больше выполнять свои первоначальные функции. Среди этих функций и регулирование генами защитных и восстановительных механизмов. К сожалению, вещества, нейтрализующие свободные радикалы, не поступают в продажу. В чем причина? «В том, что они обычно ужасно пахнут п отвратительны на вкус, — говорит доктор Айринг.— Кроме того, ученые лишь недавно узнали об их потенциальной ценности». Известно, однако, что витамин Е действует так же, как соединения серы и селена. Доктор Айринг и его коллега доктор Бетси Стоувер основывают свою гипотезу на экспериментах, проведенных другими учеными на животных. Так, опыты на крысах и мышах показали, что сбалансированная диета с небольшими добавками серусодержащих аминокислот может увеличить продолительиость жизни почти на 8%. Для человека это означало бы в среднем лишних пять-шесть лет жизни. 1. Интернациональные слова, которые сходно пишутся в русском и английском языках, зьачат порой не одно и то же. Обратите внимание на слова: original — «первоначальный», «основной» (а не «оригинальный»); agents — «вещества», «факторы» (а не обязательно «агенты»); natural — «естественный», «природный»; to attack — «поражать», «разрушать», «воздействовать», effect — «действие». 2. Once the chromosome is damaged... Помимо общеизвестного значе- КОММЕНТАРИЙ К ПЕРЕВОДУ ния «однажды», у слова once есть и другие значения: «в том случае если», «после того как», «как только». Широко употребляются в научной и популярной литературе сочетания once с другими словами: once and again — «неоднократно», once for all — «раз и навсегда», once in a while — «время от времени», at once — «немедленно», «одновременно». 3. Vitamin E, however, is known to have the same ef- fects... Сложное подлежащее (оно подчеркнуто) лучше переводить сложноподчиненным предложением с союзом «что». Главное предложение выражено глаголом в неопределенно- личной форме: «Известно, однако, что...» 4. Если вы хотите не только правильно переводить, но и правильно читать по-англий- скн, посмотрите в слова ре произношение таких легких для перевода слов, как mechanism, hypothesis, process. Их подчас произносят совершенно неверно, на русский лад С. БРАГИНСКАЯ
92
ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ БАГУЛЬНИК 1 Случалось ли вам как-нибудь жарким июньским днем забрести на сфагновое болото? Ноги утопают в мягком мхе, из-под которого проступает холодная вода; деревьев тут совсем мало — редкие жидкие сосенки, такие тонкие, что они как будто и не родные сестры тех величественных исполинов, которые растут тут же рядом, где кончается болото. Но если болотные сосенки и неприглядны, го уж кустарников здесь полным-полно — с прелестными цветами, с романтическими названиями, напоминающими нам не о холодном севере, а о Древней Греции: Кассандра, аидромеда... Какой пряный, дурманящий аромат распространяется вокруг1 От него даже начинает болеть голова. Виновник головной боли рядом — это багульник. Истинный багульник, потому что веточки с нежно- розовыми цветками, которые привозят к нам зимой из Сибири и продают под названием багульника, — вовсе ие багульник, а рододендрон даурский (рассказ о нем был напечатан в № 2 «Химии и жизни» за 1967 г.). В конце июня багульник в полном цвету, и нас со всех сторон окружают его белые ажурные соцветия. Пряный аромат издают не только цветки, но и листья: если растереть лист пальцами, сразу чувствуется резкий приятный Запах, еще более сильный, чем от цветков. ■ Багульник — растение, широко распространенное, особенно на севере и в Сибири. В тонкой, болотистой северной тайге его встречаешь на каждом шагу; его иежиый запах и есть тот романтический «запах тайги», о котором слагаются песни. Но «за туманом и за запахом тайги» вовсе необязательно ехать за тридевять земель: и запах тайги, и туман можно найти в средней полосе Европейской части СССР, отправившись на любое сфагновое болото. Запах багульника — это не только романтика; этот запах издают ценные эфирные масла, которыми и славен багульник. Они содержатся во всех частях растения, кроме корней, и особенно много их в молодых листьях — до 7,5%. Кроме эфирного масла, листья багульника содержат гликознды и дубильные вещества. Эфирное масло и сок из листьев багульника обладают сильными бактерицидными свойствами: они убивают даже таких выносливых микробов, как золотистый стафилококк. Эти свойства позволяют применять эфирное масло багульника при острых ринитах и гриппе. Настой из багульника болотного (из листьев и молодых веточек; собирать их лучше всего в августе — сентябре) — хорошее отхаркивающее средство, его дают больным острыми и хроническими бронхитами; используется он и при спастических энтероколитах. Кроме того, листья багульника применяются в быту и сельском хозяйстве как ннсекти- пидное средство — для борьбы с насекомыми. Одно из замечательных свойств багульника — его необычно большой для болотного растения рост — до полутора метров. И это несмотря на то, что растет багульник буквально в воде. Но он к такой жизни прекрасно приспособился. Особенно интересны его листья. Снаружи они грубые, кожистые, блестящие; обратная же сторона листа, защищенная его закрученным вниз краем, покрыта густым пушком. В нем и прячутся устьица, через которые растение дышит. Такое устройство листьев уменьшает испарение нми влаги. Это может показаться странным: для чего багульнику беречь влагу? Ведь он растет окруженный водой! Но, оказывается, вода в болоте очень холодна и плохо усваивается растениями. Вот и приходится им экономить каждую каплю. Так что и опушенные веточки, и грубая поверхность листьев, и защищенные пушком устьниа — все это приспособления для сбережения влаги. Вот какое интересное растение багульник. А если вы захотите нм полюбоваться, но не попадете на болото ни летом, ни осенью, не падайте духом: еще не все потеряно. Даже глубокой зимой на лыжной прогулке можно увидеть кусты багульника в зеленом уборе. Ведь багульник — вечнозеленое растение, самое крупное вечнозеленое растение северных лесов. М. МАЗУРЕНКО Рисунок А. ХОХРЯКОВА
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ «ХЛОРОКС» ДЛЯ ШЕРСТИ НЕ ГОДИТСЯ В прошлом году я приобрела кофточку из чистой шерсти, сделанную в Италии. Поносила три раза, а потом постирала в холодной воде с «Новостью». В результате — кофточка приобрела коричневатый оттенок. Тогда я попробовала отбелить ее в «Хлороксе», безрезультатно. Помогите мне! Т. Д. Якимова гор. Тапица Свердловской обл. Шерстяные изделия, если их долго держать в мыльном растворе, содержащем много щелочных веществ, а потом плохо прополоскать, приобретают желтоватый оттенок. Кроме того, причиной потери белизны и появления пятен могут стать металлические пуговицы, крючки, пряжки. Однако применять для отбелки пожелтевшей шерсти препарат «Хлорокс» нельзя, им рекомендуют обрабатывать только льняные и хлопчатобумажные ткани. Дело в том, что «Хлорокс» — это 5%-ный раствор гипохлори- та натрия, к которому добавлено немного соды. В изделии, погруженном в воду с этим препаратом, происходит хлорирование кератина — вещества, из которого состоят волокна шерсти; в результате волокна становятся непрочными и вскоре начинают разрушаться. Шерсть следует отбеливать восстанавливающими препаратами, в состав которых входит гидросульфит натрия («Отбели- ватель 1», «Отбеливатель 2», «Снежок», «Луч») или окислительными препаратами, содержащими перекись водорода. Если же таких препаратов нет, можно обойтись и другими веществами. Например, прополоскать изделие в подогретом до 50° С растворе марганцево- кислого калия в воде A г/л), после чего то же изделие опустить в раствор гидросульфита натрия C г/п). В этом случае происходит комбинированное отбеливание — сначала окислительное, а затем восстановительное. Когда отбелка закончится, изделие нужно хорошо прополоскать в воде, а потом в растворе серной кислоты @,5 г/л). После этого снова полоскают не менее трех раз: два раза в теплой воде и один — в холодной. И наконец, чтобы шерсть стала еще белее, ее следует погрузить в воду, в которую добавлен оптический отбеливатель, действующий подобно синьке, то есть создающий ощущение белизны благодаря физическому эффекту, а не химической реакции. Итальянская кофта могла потемнеть и потому, что из нее при стирке был удален оптический отбеливатель. ТРУБА ЗОВЕТ! Очень увлекаюсь журналом, иногда в ущерб семейным отношениям. Жена ругает меня: «Журнал читаешь, а трубы у тебя в ванной потеют, и слесари ругаются, что мы портим трубы, когда обматываем их тряпками, чтобы не запотевали!» Не могу спокойно почитать журнал. Помогите. В. Скоморовский, астрофизик, Иркутск То, что холодные трубы потеют во влажном воздухе ванной комнаты, полностью соответствует законам природы, которые нельзя изменить, но можно обойти... Слесарь ругает вас зря: трубу тряпкой не испортишь. Но тряпки — не лучший теплоизоляционный материал. Строители поступают так: они обматывают трубы холодного водоснабжения слоем минеральной ваты и покрывают рубероидом. А иногда даже защищают трубы слоем асбестоцементного раствора. Такая труба уже не запотеет — температура ее поверхности будет выше температуры конденсации водяного пара. Попробуйте воспользоваться минеральной ватой или поролоновыми ковриками — они продаются в магазинах. Защитный слой можно сделать из полиэтиленовой пленки или любого клеенчатого материала. Вот и все. А теперь за депо— труба зовет! ПЯТНО ОТ ТОМАТОВ Как и чем можно снять с шерстяной ткани пятно от томатов! М. П. Колб, Могилевская обл. В ателье химчистки томатные пятна снимают препаратом «Пятновыводитель МТИ». В его состав входят три кислоты — молочная A5%), уксусная A5%) и щавелевая A5%), а также метиловый спирт A5%) и 40% сульфонола E%-ного раствора). Такую смесь можно составить и самому; если же нет под рукой метанола и сульфонола, то их можно соответственно заменить этиловым спиртом и порошком «Новость». Есть и другие способы удаления пятен. Например, смесью нашатырного спирта D чайные ложки), такого же количества этилового спирта и одной ложки поваренной соли. Пятно на шерстяной или шел-
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ ковои ткани смачивают этим раствором, выдерживают полчаса, а затем прополаскивают сначала в теплой, а затем в холодной воде. Неплохо удаляются томатные пятна и подогретым до 35" С глицерином, через минут 20 смоченную этим веществом ткань прополаскивают в теплой воде. НЕ КЛЕИТЬ, А СВАРИВАТЬ У нас есть очень много цветного полипропилена. Это легкий, яркий и красивый материал. Однв беда — мы не знаем, чем его приклеивать к другим материалам. А как бы хорошо применить этот пластик для оформления. Н. И. Мишин, гор. Калинин Действительно полипропилен нелегко клеить, поэтому обычно детали из этого пластика не склеивают, а сваривают. Плавится он при 160—170° С. Для скрепления кусков полипропилена их сначала очищают и обезжиривают тетрахлорэти- леном, ацетоном или этил ацетатом, а затем доводят до температуры плавления разогретым металлическим предметом (только не медным и че из медного сплава, так как следы меди разрушают полипропилен). К дереву и ткани пластик тоже приваривают. Для этого поверхность, скажем, дерева сначала делают шероховатой, после чего на нее накладывают полипропилен. Оба материвла помещают под пресс (давление не менее 1—2 кг/см2) и затем нагревают; размягчившийся пластик затечет в шероховатости материала и плотно пристанет к нему. Однако не всегда стоит прибегать к свариванию. Полипропиленовые детали можно прикреплять к тому же дереву гвоздями, кнопками, шурупами. А чтобы место, куда вбит гвоздь, не было видно, его маскирую* кусочком разогретого пластика. В. ХУРИНОВУ, Уфа: Растворитель хлорекс получают как побочный продукт при производстве окиси этилена, его формула (ClCH2CH2hO. A. И. ОСТРОУХИХ, гор. Снежное Донецкой обл.: Толстостенную стеклянную посуду, особенно с воздушными включениями, нагревать на открытом огне нельзя, надо пользоваться водяной баней. B. Г. НИКИТАШУ, Новочеркасск: Лимонную кислоту готовят из натурального сырья (сока цитру- совых, хвои, листьев хлопчатника и махорки и т. д.); ванилин же получают синтетическим путем. Р. С. САНГУРСКОЙ, Ленинград: Серийное производство ультразвукового аппарата для лечения тонзиллита ЛОР-1А намечено начать в этом году; этот аппарат экспонируется сейчас на ВДНХ в Москве. А. ПАПЧИХИНУ, -ор. Куйбышев: Биологические микроскопы продают в магазинах учебных пособий и медицинского оборудования. И. Ф. ПАГУ, Майкоп: Краски, которыми окрашены детские игрушки, обязательно проверяются гигиенистами и токсикологами и утверждаются Министерством здравоохранения СССР. Ф. К- ЯКУШКОВУ, Львов: Липкую массу для уничтожения мух можно приготовить, добавляя в нагретое льняное масло A0 весовых частей) канифоль A5 частей) и затем мед C части). АФАНАСЬЕВУ, гор. Горький: Солить и квасить продукты в посуде из винипласта не следует. В. ПЕТРОВСКОМУ, Москва: Проводить в домашних условиях хроматографические опыты сложно, однако некоторые из них все же доступны; их описание будет напечатано в клубе «Юный химик». А. Н., Бухара: Средство для удаления волос — депилаторий бывает в продаже; его можно получить и самостоятельно, приготовив кашицу из воды и такой смеси: сернистый барий B части), окись цинка и крахмал (по 1 части).
С. СТАРИКОВИЧ ПОЧЕМУ БАБОЧКА ЛЕТИТ К ОГНЮ? Когда-то на этот вопрос отвечали не задумываясь: мол, в тельцах насекомых есть некое светочувствительное вещество; если его мало, они стремятся к свету, если много, наоборот, прячутся. Шло время, но никакого такого вещества в насекомых не находили. И тогда решили, что насекомые по близорукости принимают уличный фонарь за Луну. А ее свет они якобы выбрали ориентиром для ночного моциона еще в те времена, когда на Земле не было ни одного фонаря. Ориентировка по лунному свету гарантировала бабочкам прямолинейный курс — Луна далеко, и отраженные ею лучи практически параллельны. Иное дело фонарь. Ориентируясь по ярким расходящимся лучам, то есть оставляя одинаковый угол между ними и направлением полета, ночной мотылек держит путь по губительной спирали, скручивающейся к фонарю. Этот вывод был бы великолепен, если бы не выяснилось, что в ясные лунные ночи насекомые предпочитают отсиживаться по домам — лунный свет угнетаег их. У бабочек и комаров так портится настроение, что им не до ориентировки — они даже не обращают внимания на зов самого очаровательного для них ультрафиолетового фонаря. А ведь в безлунные ночи, чтобы добраться до ртутной лампы, излучающей ультрафиолет, насекомые идут на все. Бабочки летят под проливным дождем, летят, когда порывы ветра швыряют их в разные стороны. Не правда ли странно, ультрафиолетовые лучи наиболее властно притягивают ночных насекомых, которые солнца и в глаза не видывали? К счастью, насекомые не всякий раз бросают свои дела, чтобы принять участие в смертельной пляске вокруг огня. Эксперименты показали, что и на свой любимый ультрафиолетовый огонек бабочки охотнее собираются, когда у них взвинчены нервы. Они усиленно льнут к лампе перед грозой и во время геомагнитных бурь. Но особенно много насекомых прилетает, когда под лампой попахивает аттрактантами — веществами, привлекающими насекомых. Свет и половые аттрактанты... Эти могучие раздражители, действуя совместно, положительно сводят насекомых с ума: их можно собирать мешками. Однако насекомые торопятся к лампе потому, что думают найти там спасение, а не гибель. Вспомните: муха спокойно кружит по комнате, пока вы не начнете гоняться за ней. Испугавшись, она бьется лбом о стекло — свет стал раздражителем после преследования. Муха хочет жить, и миллионолетний опыт предко]3 говорит ей, что дорога к свободе всегда с той стороны, откуда проникает свет. Именно так сейчас объясняют притягательное свойство света. Но вот что удерживает ночных насекомых около раскаленной вольфрамовой нити или догорающей головешки? Полагают, что в ночном мраке яркий свет энергично переводит защитный пигменг их сложных фасеточных глаз из ночного положения в дневное. Чувствительность глаз падает в тысячи раз. Фонарь становится единственным объектом во Вселенной, видным ослепшему насекомому. Свет стал оковами, он не пускает бабочку в сторону. Но всегда найдутся люди, готовые испортить настроение. Это скептики. Они спрашивают: почему ночные мотыльки должны сломя голову мчаться к свету, когда в темноте удрать от врага проще? Они спрашивают: неужели насекомые, пробираясь к лампе под проливным дождем, ищут спасения от врагов? Если это так, то почему на свет приползают фа- ланги, которые ничего не боятся, которые сами закусывают скорпионами? И наконец, почему птицы, хорошо знающие, сколь просторно небо, по ночам разбиваются о стекла маяков? Да, и почему рыб тоже тянет на огонек? Бабочка летит к огню по спирали, но если ее крылья скрепить вместе, она поползет прямо к нему A). Путь хамсы к лампе похож на изображение якорной цепи. Полюбовавшись фонарем, хамса, не в пример бабочкам, находит в себе силы уплыть прочь B). Молодь речных окуньков подплывает к лампе по спирали и встает на якорь — поворачивается головой против течения C). *
io' 10' 10-v ю-з'ю  'io -* 'io° 'io1 '10^ 'юз ОСВЕЩЕННОСТЬ ,ЛК
СКОРЦОНЕР - ЧЕРНЫЙ КОРЕНЬ ^*& Пестры, аппетитны знспонаты осенних выставок овощей Задержимся ненадолго У стенда с корнеплодами. А зто что за странная черная морновна? «Это снорцонер»,— скажет ботанин. «Эточерный корень». — возразит овощевод-любитель, другой назовет его сладним корнем, третий—козельцом... И все будут правы. Ботаничесное имя и название «черный корень» этому растению присвоили за внешний вид (по-нтальянсни scorzo > — нора, а «пега» — черная), сладним корнем называют его за внус, а почему его прозвали козельцом, - 1того мы объяснить не беремся... Отнуда появился на нашем огороде этот корнеплод? С ним не связаны нинание истории или легенды; не везли его на наравеллах из Нового Света, древние славяне не выменивали его на меха у византийцев. Снорцонер испонон веков рис и поныне растет в дином виде иа лугах и в степях Унраины, в южных областях России и кеноторых других местах, видимо, благодаря своему необычному виду и своеобразному енусу снорцонер в старину считался одним из важнейших целебных растений. Вера в целебную силу черных норнеплодов была нвстолько еелина, что ими лечили даже от змеиных укусов, в каше время все претензии снорцонера на лечебное использование преданы забвению. Но остались его приятный внус, витаминное богатство, высокое содержание биологически антивных веществ. Из ленарства снорцонер превратился в овощ. Скорцонер—один из ценнейших овощей для использования в зимнее время он нв тольно хорошо переносит долгое хранение, но и может ждать своей очереди в грунте, нв г ряд не. Снорцонер можно использовать в пищу во всех видах: вареным, жареным, даже сырым. Но область применения снорцонера зтии не ограничивается. Его листья могут служить прекрасным кормом для шелновичных червей вместо зябкой шелновицы, но тор л я растет тольно в южных нраях. Цветущий снорцонер—щедрый медонос» придающий меду лриятный аромат ванили. Вырвстить этот овощной делинатес может наждый. Снорцонер —многолетнее растение, ко самые вкусные норнеплоды он дает тольно на первый и второй год. Сеять снорцонер лучше всего под зиму —в ноябре, тогда уже следующей осенью можно будет собрать хороший урожай. Но можно сеять его и веемой, пораньше, одновременно с морковью, и даже в июле, ногда можно высевать свежесоОрамные семена (кстати, они сохраняют всхожесть недолго). На квадратный метр требуется оноло 0,6 г семян. У этого интересного растения немало почитателей. За успешное многолетнее выращивание снорцонера неноторые олытнини были в свое время награждены серебряными медалями и занесены наДосну почета всесоюзной се лье нехозяйственной выставки. СеЙчвс скорцонер почти забыт. Жаль... А. БЫКОВ Издательство «Наука» II*— зо —-