ПРИРОДА
1999
Новости науки
Коротко
Конкурс научно-популярных статей
Новые книги

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]
 

.


НОВОСТИ НАУКИ

Физика

Плазменные кристаллы из макрочастиц рождаются и на Земле, и в космосе

В плазме могут возникать (например, в результате конденсации) или искусственно в нее вводиться макроскопические частицы; обычно такую плазму называют аэрозольной, пылевой, гетерогенной или плазмой с конденсированной дисперсной фазой. Эти частицы, в свою очередь, способны заряжаться потоками электронов и ионов, а также за счет фото- или термоэмиссии электронов. Эмиссия электронов с поверхности частиц заставляет последние заряжаться положительно, при этом концентрация электронов в разряде повышается. Если же частицы захватывают электроны, то их заряд становится отрицательным, а концентрация электронов в плазме снижается.

Особенность плазмы с дисперсными частицами состоит в том, что благодар относительно большим размерам частиц (от сотых долей до нескольких десятков мкм) их заряд Zp также может достигать чрезвычайно больших величин - порядка 102 - 105 e (e - заряд электрона). В результате средн кулоновская энергия взаимодействия частиц друг с другом, которая пропорциональна Z2p, может намного превосходить их среднюю тепловую энергию. Плазма в таких условиях становится сильно неидеальной. Теоретические расчеты равновесных свойств такой плазмы показывают, что в ней благодаря заметной межчастичной корреляции возможны фазовые переходы типа газ - жидкость - твердое тело. При определенных условиях расположение дисперсных частиц становится пространственно упорядоченным - аналогично структурам в жидкости или твердом теле. А поскольку достаточно большие частицы эффективно рассеивают свет даже при малой концентрации, изучение характера их упорядочения возможно с помощью различных оптических средств.

Так, недавно в высокочастотном разряде в газе с отрицательно заряженными частицами было обнаружено образование упорядоченных структур, получивших название плазменного кристалла. В типичных экспериментах, проведенных учеными Германии, США и Тайваня, в плазму вводились пылевые частицы с зарядом около 104 e причем достигалось равновесие между гравитационными и электростатическими силами.

Начиная с 1995 г. в Научно-исследовательском центре теплофизики импульсных воздействий был проведен под руководством В.Е.Фортова и А.П.Нефедова цикл экспериментов по изучению упорядоченных структур в плазме, поддерживаемой постоянным током при низком давлении. Изучался также характер структур, формирующихся при различных механизмах зарядки частиц (посредством термо- и фотоэмиссии).

В плазме с положительно заряженными частицами микронных размеров при термоэмиссионном механизме их зарядки эксперимент показал слабое упорядочение (типа жидкости), если давление было атмосферным, а температура около 1700 К. При низком давлении, ниже 1 Торр (1 Торр = 1 мм рт. ст.), т.е. в условиях тлеющего разряда, наблюдались квазикристаллические структуры дисперсных частиц. Из-за действия поля тяжести Земли упорядочение происходило в горизонтальной плоскости, а по вертикали частицы выстраивались в цепочки. Варьируя параметры плазмы, можно было изменять форму облака частиц в вертикальной плоскости.

Частицы способны приобретать положительный заряд и под воздейстием интенсивного УФ-излучения, также образуя в определенных условиях квазикристаллические структуры. Эксперименты с пылевой плазмой, индуцированной УФ-излучением в условиях "компенсации" сил тяжести, позволяют моделировать естественные процессы образования плазменных кристаллов в космосе, где интенсивность УФ-излучения высока. Кроме того, в условиях подавленной гравитации может образовываться трехмерный кристалл, не деформированный силой тяжести. В таких исследованиях может быть лучше понят характер взаимодействия частиц с учетом их возможного притяжения на больших расстояниях и, как следствие, формирования плазменного кристалла со свободными границами.

Все это послужило основанием для постановки космического эксперимента "Плазменный кристалл" на орбитальном комплексе "Мир". Результаты, полученные в ходе двух этапов (январь и июль - август 1998 г.), еще продолжают детально анализироваться, но уже сейчас ясно, что в верхних слоях атмосферы при воздействии интенсивного солнечного излучения исследуемые частицы заряжались путем фотоэмиссии и приобретали положительные заряды порядка 104 e. Экспериментальные данные позволили также сделать вывод: в условиях ослабленной гравитации частицы формируют слабокоррелированные жидкостные структуры.

О.Ф.Петров,
кандидат физико-математических наук
Москва

Возвращение красного волка

В ОБЛИКЕ красного волка много общего с обыкновенным серым, от которого он отличается меньшими размерами (рост до 70 см, длина от кончика носа до кончика хвоста 140 см, вес от 15 до 30 кг) и цветом меха (от песчаного до медно-красного с коричневыми и черноватыми проблесками). Живет красный волк, как правило, небольшими (из двух - семи особей) семьями. Беременность у самок длится 61 - 63 дня, один раз в год она приносит потомство из пяти - девяти детенышей. Охотится красный волк обычно на нутрию, енота, крысу, белку и других некрупных животных. (В отечественной научной литературе отмечается, что основная добыча красного волка - мелкие и среднего размера копытные животные.)

Некоторые биологи склонны считать красного волка подвидом серого (Canis lupus), однако большинство специалистов выделяют его в отдельный вид или даже род. Так, в Америке этого волка называют рыжим и относят к отдельному виду - C.rufus, а чрезвычайно редкого обитателя горных районов Центральной и Восточной Азии выделяют в отдельный род с единственным видом Cyon alpinus.

В нашей стране северная граница ареала красного волка простиралась от низовий р.Уды на Дальнем Востоке (описание вида было сделано Палласом по экземпляру, доставленному из окрестностей Удского отрога) на запад, южнее Станового хребта и севернее нижнего течения Шилки, охватывала с севера юго-восточное Забайкалье, проходила южнее Байкала, через верховья рек Иркуты, Оки и Большого Енисея, через Восточный и Западный хребты Танну-Ола, Чуйскую степь и истоки Катуни. Красный волк в нашей стране никогда не был многочисленным и широко распространенным видом, но его существование сомнений не вызывало. В последние же десятилетия положение изменилось: даже в Приморье, где красного волка считали относительно обычным, встречи с этим зверем к 1920 г. стали редкостью. Уже 25 лет нет достоверных сведений о появлении его в Туве, на Алтае и в других областях его прежнего ареала.

В былые времена красный волк населял пустынно-степные и предгорные местности, невысокие горы и равнины с пересеченным рельефом в южной части Соединенных Штатов, для которой характерны мягкий климат, безлесные и лесостепные пространства. Ареал красного волка в США совпал с районами развитого животноводства, и его незаслуженно обвинили в нанесении вреда скотоводству. В результате он был почти полностью истреблен, но в 1967 г. объявлен охраняемым видом. Американский волк, как и его азиатский собрат, занесен на страницы Красной книги Международного союза охраны природы (МСОП). До настоящего времени в мире уцелело всего около 300 особей, да и те - в основном в зоопарках.

В США разработана обширная программа по возврату в природную среду обитания исчезающих видов, среди которых оказался и красный волк. Для этого в 1984 г. в штате Северная Каролина был создан национальный парк "Alligator-River" площадью 47 тыс. га. В 1987 г. выпустили первую пару волков, у которой в 1988 г. появился помет. С 1987 по 1993 г. в национальный парк было выпущено 57 волков из зоопарков и по меньшей мере 39 - родились на свободе. Интересно, что жизнеспособность таких животных выше, чем у рожденных в зоопарках. Успех программы был настолько очевиден, что в конце лета 1993 г. ученые решились выпустить две пары волков уже за пределы национального парка.

Помимо Северной Каролины подобные программы были осуществлены и в других штатах (Миссисипи, Теннеси и Флориде). Животных выпускали, как правило, на территории национальных парков или на пустынные острова, где есть необходимые условия не только для охраны вселЎнных хищников, но и для наблюдения за ними. Хотя красных волков возвращают в места их естественного обитания, тем не менее за годы их отсутствия там могли произойти большие перемены. Поэтому для начала обычно выпускают не более одной пары. Так, в январе 1998 г. на небольшой (всего 16 км в длину) пустынный о.Кейп-Сент-Джордж вблизи побережья Мексиканского залива (штат Флорида) привезли пару красных волков. Известно было, что на островке обитает одинокий койот, которого во избежание осложнений пытались поймать или даже убить, но все было тщетно. Боялись, что койот как полноправный хозяин острова прогонит волков и они либо утонут в море, либо переплывут на густонаселенный материк, где тоже неминуемо погибнут. Допускали и другой нежелательный вариант: дружба койота с волчицей могла привести к появлению межвидовых гибридов в потомстве. Однако иного подходящего места не было, и волков, предварительно стерилизовав, выпустили на этот остров. В конце концов даже любопытно было узнать, чем же закончится их встреча.

Несмотря на опасения ученых, койот без спора уступил свои владения волкам. На первых порах новоселов подкармливали свиным и оленьим мясом, но вскоре это прекратили для того, чтобы они быстрее привыкли к самостоятельной жизни и восстановили забытые охотничьи навыки. Волки уже начали осваиваться (для наблюдений их снабдили радиоошейниками): держаться всегда вместе, метить территорию, охотиться на енотов, крыс, мышей и других мелких животных. В общем, вели себя так, как должны вести животные на свободе. Осталось выяснить не нанесут ли волки вред другому охраняемому виду - морским черепахам? Ежегодно черепахи приплывают на остров, чтобы на его песчаных пляжах откладывать и зарывать в песок яйца. Не будут ли волки разорять черепашьи кладки? На соседнем о.Сент-Винсент, где выпустили волков в 1990 г., этого не происходит. Если и на Кейп-Сент-Джордж все пройдет благополучно, эксперименты можно будет продолжить на аналогичных пустынных островках, а также подходящих территориях на материке вне национальных парков.

К сожалению, федеральные власти не всегда руководствуются нуждами охраны природы. Так, Конгресс США недавно принял постановление, разрешающее истреблять красных волков на частных землях. Естественно, это постановление вызвало протесты защитников природы, но Конгресс продолжает твердо стоять на страже интересов землевладельцев. Поэтому необходимо как можно скорее рассеять у фермеров ложное убеждение, что красный волк - враг скотоводства. Напротив, его присутствие способствует сокращению численности грызунов, вредящих посевам и плодовым насаждениям.

H. И. Чесноков,
кандидат сельскохозяйственных наук
Острорылый скат на грани вымирания

НА СЕГОДНЯ в пресных водоемах мира вымерло или близко к вымиранию множество видов - результат перелова или изменения среды их обитания. С морскими организмами человеку разделаться гораздо труднее. До последнего времени не было достоверно известно ни одного вида морских рыб, вымершего за исторический период под влиянием естественных причин либо деятельности человека. К сожалению, кандидат в "черную книгу" теперь появился и среди них. И что самое удивительное - это не какое-нибудь "живое ископаемое" с крохотным ареалом, вроде латимерии, или мелкая слабо изученная рыба, которую трудно опознать и отличить от других, а рыба легко узнаваемая и широко распространенная, к тому же не в столь давнем прошлом - немаловажный объект промысла. Речь идет об острорылом скате, или скате лэвис (Raja laevis), из атлантических вод США и Канады. Его английское название "Barndoor skate", что означает "скат - амбарная дверь" - наверное, за размеры и гладкость кожи (laevis в переводе с латыни - гладкий).

Острорылый скат - крупная рыба, до 180 см длиной, ширина по "крыльям" больше метра, вес до 17 кг. Распространен в Северо-Западной Атлантике, от Большой Ньюфаундлендской банки до мыса Хаттерас и от мелководий (иногда даже заходит в устья рек) до глубин 450 - 500 м (но в основном это 10 - 150 м). Питаются скаты преимущественно крабами, омарами, креветками, реже брюхоногими, двустворчатыми и головоногими моллюсками и червями, но иногда поедают и рыб, от акулы до камбалы. Созревают поздно: на юге ареала - в возрасте около 11 лет, на севере - еще позже, лет в 12. Как и у всех других видов ската, самка откладывает на дно по одному большому яйцу, заключенному в кожистый пакет прямоугольной формы с длинными выростами по всем четырем углам. Эти пустые яйцевые капсулы (12 - 13 см в длину, около 7 см в поперечнике) часто попадаются на берегах, их называют "морскими кошельками". Яйца откладывают зимой, и к лету из них вылупляется вполне сформировавшаяся, похожая на родителей молодь. Длина новорожденного ската 18 - 19 см (в яйцевой капсуле он помещается, загнув хвост). За сезон размножения самка откладывает менее полусотни яиц.

Еще не так давно Raja laevis занимал основное место в промысловых (правда, небольших) уловах скатов на Атлантическом побережье США, и его часто добывали на внешнем шельфе у берегов штатов Нью-Йорк и Нью-Джерси. Как и у других скатов, в пищу шли только "крылья", остальные части тела выбрасывались. На Джорджес-Банке, расположенной у входа в залив Мэн, в начале 50-х годов острорылые скаты оказывались практически в каждом донном трале, в среднем более 20 за траление, а у берегов штата Род-Айленд в ставные сети попадало до трех десятков за раз. Очень многочислен он был и у канадских берегов: к югу от Ньюфаундленда занимал второе место среди всех скатов. Но затем началось неуклонное падение его численности.

Процесс постепенного исчезновения острорылого ската проследили канадские ученые Дж.Кейзи из Ньюфаундлендского Мемориального университета в Сент-Джонсе и Р.Майерс из Университета Далхаузи в Галифаксе. Они использовали данные сезонных учетов рыб донными тралами, которые регулярно, трижды в год по стандартной схеме, проводились в зоне ответственности Международной комиссии по рыболовству в Северо-Западной Атлантике, в одних районах - с начала 50-х, в других - с 60-х годов. В первое время численность ската была низкой только на крайнем севере и крайнем юге ареала, а в его центре (на банке Сент-Пьер южнее Ньюфаундленда, банках Банкеро, Сейбл-Айленд и Браунс у Новой Шотландии) биомасса ската составляла 20 - 40 кг на квадратный километр. Но уже около 1960 г. острорылый скат исчез из уловов на юге Большой Ньюфаундлендской банки, в других районах - в середине - конце 60-х или в 70-х годах, и только на соседних банках (Джорджес и Браунс) единичные особи попадаются и сейчас. Если в 50-х годах численность острорылого ската в районе Сент-Пьер составляла около 600 тыс., то в 60-х - около 200 тыс. и лишь полтысячи - в начале 70-х годов, а с 1975 г. эти рыбы вообще больше не попадались в уловах, хотя биомасса мелких скатов (звездчатого и гладкохвостого) за это время даже выросла. Снижение численности отмечалось по всему ареалу, но в южных промысловых районах скорость убывания была выше, чем в северных.

В чем причина резкого и неуклонного снижения численности острорылого ската? По мнению Кейзи и Майерса, - в перелове, правда, непреднамеренном. Чрезмерный лов уже давно привел к снижению запасов обычных промысловых рыб (тресковых, камбаловых и др.) на Джорджес-Банке, зато здесь возросла численность колючей акулы и скатов, которых раньше ловили мало. Несколько лет назад у Ньюфаундленда, Новой Шотландии и на Джорджес-Банке началс специализированный промысел акул и скатов, считающихся недолавливаемым ресурсом, и вскоре их численность тоже стала снижаться. Однако в зоне действи Международной комиссии по рыболовству в Северо-Западной Атлантике величина допустимого вылова и размер ячеи используемых орудий строго регулируются, чтобы не допустить перелова взрослой рыбы, а также изъятия молоди. К сожалению, острорылый скат не был отнесен к специальным объектам промысла, он - только прилов к треске и морскому окуню, поэтому квота на него не утверждается. Однако рождается он настолько крупным (почти 20 см), что даже новорожденные особи попадаются в тралы. Прибавьте к этому низкую плодовитость и очень позднее созревание. В результате тот пресс промысла, который могут спокойно вынести относительно рано созревающие и высокоплодовитые рыбы с мелкой молодью, например треска или пикша, оказывается непереносимо тяжелым для острорылого ската. На банках Джорджес и Браунс он еще уцелел лишь потому, вероятно, что скорость его роста там выше, чем в более холодноводных северных районах; кроме того, на части акватории этих банок действует сезонный запрет промысла.

В несколько лучшем положении оказался европейский родственник острорылого ската - гладкий скат Raja batis, распространенный от Мурмана до Марокко и Исландии, а в 20 - 30-е годы - многочисленный промысловый вид. Этот самый крупный скат Европы (длина самок до 2.85 м при ширине до 2 м, вес до 113 кг) уже в конце 70-х годов полностью исчез в некоторых районах Ирландского моря, правда, о его общем вымирании речь пока, кажется, не идет. Причины снижения численности те же: позднее созревание (при размере более 1.5 м), низкая плодовитость и уязвимость в ходе промысла даже для новорожденных скатов, которые вылупляются при длине 21 см.

В самые последние годы появились сообщения о находках острорылого ската в приловах к синекорому палтусу на больших глубинах (около 1000 м) Лабрадорского моря, далеко к северу от ранее известной границы его ареала. Южнее на таких больших глубинах промысел не ведется, а поймать столь крупную рыбу маленьким зоологическим тралом невозможно, так что не известно, водится ли острорылый скат на километровых глубинах на юге ареала. Если да, то там, на больших глубинах, он пока в безопасности и имеет шанс выжить. Если нет, то единственна возможность спасти рыбу, пишут Кейзи и Майерс, - немедленно создать морской заповедник (закрытую для тралений зону) на внешних банках континентального шельфа, притом достаточно большой площади, чтобы обеспечить существование самоподдерживающейся популяции. Благо, новорожденные сразу начинают вести донный образ жизни, и нет опасности, что их унесет течениями за пределы заповедной зоны.

К. Н. Несис,
доктор биологических наук
Москва
Первые спектры, полученные Очень Большим Телескопом

НОВЫЙ телескопический прибор Европейской южной обсерватории (ЕЮО), расположенный в чилийской пустыне Атакама, на горе Сьерро-Паранал, быстро набирает силу. О строительстве этой гигантской системы, состоящей из четырех 8-метровых и трех 2-метровых телескопов, мы уже рассказывали. Летом 1998 г. вступил в строй первый из телескопов с диаметром главного монолитного зеркала 8.2 м. Строительство еще трех таких же телескопов будет завершено в 2001 г. Только тогда станет ясно, смогут ли они работать совместно как единый "многоглазый" инструмент, достойный своего названия - Очень большой телескоп (Very Large Telescope, VLT). Однако и сейчас уже нет сомнения в том, что проект оказалс удачным: каждый из четырех огромных рефлекторов, даже работая в одиночку, даст астрономам уникальный материал. В этом убеждает высокое качество работы первого инструмента, на котором пока даже не закончены наладочные работы. Полученные на нем первые же снимки небесных объектов показали превосходное качество оптики и конструкции телескопа.

Однако качественное изображение объекта - лишь полдела для современного телескопа. Этот объект нужно исследовать, в первую очередь - спектральными методами. Новый телескоп будет снабжен несколькими штатными спектральными приборами. Осенью 1998 г. прошел приемные испытания первый из них - FORS (Focal Reducer / Low Dispersion Spectrograph), содержащий большой набор оптических элементов для всестороннего анализа света. Используя обычные светофильтры, он способен получать одноцветные изображения небесных объектов в широких спектральных диапазонах, а с помощью интерференционных светофильтров может дать изображение туманности или галактики в отдельной спектральной линии какого-либо химического элемента. Прибор снабжен также замысловатой комбинацией дифракционной решетки и призмы - так называемой гризмой (grism - от grating и prism), в которой штрихи дифракционной решетки нанесены на одну из граней призмы - таким образом взаимно компенсируются некоторые недостатки (аберрации), вносимые в изображение спектра каждым из этих элементов в отдельности.

В первую же испытательную ночь FORS продемонстрировал свои многоцветные возможности, получив за 10.5 мин три изображения хорошо известной любителям астрономии планетарной туманности "Гантель" (M 27, NGC 6853). Она находитс в созвездии Лисички и удалена от Солнца примерно на 1000 световых лет. Первый ее снимок был сделан с экспозицией 5 мин в зеленой линии излучени дважды ионизованного кислорода ([OIII], 501 нм) при спектральной ширине фильтра 6 нм. Второй снимок, также с экспозицией 5 мин, получен в красной линии излучения водорода (Hальфа, 656 нм) при столь же узкой полосе фильтра. А третий снимок с экспозицией 30 с сделан в довольно широком спектральном интервале (88 нм), в синей области спектра (429 нм). Сложив с помощью компьютера три изображения, астрономы получили чрезвычайно выразительный цветной портрет этой туманности, демонстрирующий ее объемную структуру (см. фото на четвертой странице обложки журнала).

Любопытно сравнить этот снимок с рисунком той же туманности M 27, сделанным два столетия назад В.Гершелем. Сначала он думал, что туманности состоят из диффузного, незвездного вещества. Но наблюдения "Гантели", на фоне которой видны как яркие, так и слабые звезды, убедили его, что это "далекое кометообразное звездное скопление" (А), которое для наблюдателя (В) выглядит как смесь "разрешаемых" (близких) и "неразрешаемых" (более далеких) звезд. Хотя с помощью новой техники мы неизмеримо улучшили качество изображений далеких объектов и в целом поняли их природу, еще многое в эволюции планетарных туманностей остается для астрономов загадкой. Например, не спрашивайте их, почему туманность М 27 похожа на гантель - этого пока не знает никто.

Но вернемся к испытаниям прибора FORS. В ту же ночь он продемонстрировал способность получать спектры сразу нескольких различных объектов. В прошлом, когда объективы телескопов были невелики, а светочувствительность фотопластинок - невысокой, регистрация спектра одной слабой звезды или галактики растягивалась на многие часы. Уже тогда возникла мысль получать одновременно спектры нескольких объектов, попадающих в поле зрения телескопа. Попытки реализовать ее, например, с помощью призмы, помещенной перед объективом телескопа, давали результат среднего качества. С появлением крупных телескопов от этой идеи вообще отказались - где найдешь призму, перекрывающую зеркало телескопа диаметром 5 - 10 метров? К тому же возникла новая идея: с помощью световодов "выхватывать" из полученного телескопом изображения свет нужных звезд и направлять его в щель спектроскопа. Так были созданы спектроскопы, похожие на осьминогов, с вытянутыми к фокусу телескопа "щупальцами"-световодами. Один из таких приборов даже был назван "Optopus", хотя, по-моему, он со своими глазами-щупальцами больше ассоциируется с улиткой, чем с осьминогом (по-англ. - octopus).

Итак, до создания высокоэффективного "разумного" спектрографа оставался последний шаг: научить "осьминога" двигать "щупальцами", чтобы быстро переводить "взгляд" с одной серии объектов на другую. Ведь у современного телескопа с огромным зеркалом и высокочувствительными приемниками света экспозиция длится лишь несколько минут; поэтому перенастройка прибора с одного объекта на другой занимает изрядную долю бесполезного времени, если эта процедура не автоматизирована. Оснастив "многорукий" (или "многоглазый"?) спектрограф компьютером, астрономы добились высокой эффективности работы 8-метрового телескопа, каждый час эксплуатации которого стоит весьма недешево. Прибор FORS продемонстрировал способность получать одновременно спектры 19 звезд (или галактик), а затем самостоятельно и быстро наводиться на новую серию объектов. Поражает чувствительность нового прибора: детальные спектры 19 звезд, находящихся в Малом Магеллановом Облаке (соседней галактике!), были получены всего за 6 мин. Для этого прибора не проблема получить спектр объекта 25-й звездной величины, а ведь совсем недавно не удавалось даже просто регистрировать такие слабые объекты.

Нужно заметить, что и российские астрономы стараются использовать новые технологии: на нашем 6-метровом телескопе БТА Специальной астрофизической обсерватории РАН на Северном Кавказе тоже работает спектрограф-"осьминог", созданный энтузиастами в, мягко говоря, сложных бытовых и технических условиях. И неплохо работает. Хотя наш гигантский телескоп уступил свое мировое первенство инструментам нового поколения, он остается в первых рядах лучших астрономических приборов и работающие с ним ученые "на коленке" создают современную технику. Надолго ли хватит их энтузиазма?

В. Г. Сурдин,
кандидат физико-математических наук

Москва
Археология

Мумии "постарели"

Немецкие ученые, возглавляемые У.Везером (U.Weser; Тюбингенский университет) и И.Коллером (J.Koller; Институт им.Дернера, Мюнхен) сообщают о результатах проведенного ими химического анализа костных остатков одной из древнеегипетских мумий, найденной в Гизе. Тело некоего Иду II, бывшего, вероятно, при жизни важным сановником, было бальзамировано с использованием антисептической пропитки, содержавшей соду и смолы деревьев, около 2150 г. до н.э.

Особенно важен возраст мумии: раньше специалисты полагали, что в древнем Египте бальзамирование умерших началось почти на тысячу лет позже, чем установлено теперь. Кроме того, обнаружен дискуссионный среди египтологов факт относительно того, отделялись ли перед бальзамированием кости от плоти (полностью или частично). Теперь установлено, что по крайней мере часть мягких тканей Иду II была отделена от костей жрецами в ходе ритуала мумификации. .

Nature. 1998. V.391. № 6665. P.343 (Великобритания)..


.
Почему Австралия опустынилась?

Почти вся центральная область Австралии представляет собой крайне безводный регион, занятый Большой Песчаной пустыней Гибсона, Большой пустыней Виктории, пустыней Симпсона, пустыней Арунта, засушливыми горами Масгрейв, Макдоннел... И рядом с ними - огромное, хотя и частично пересыхающее оз.Эйр. Именно обнаженные участки дна этого водоема позволяют палеоклиматологам и геологам прояснить природные условия континента, существовавшие в отдаленном прошлом.

Результаты недавно завершенных исследований под руководством Г.Миллера (G.Miller; Университет штата Колорадо, Боулдер, США) были заслушаны на конференции Американского геофизического союза (Сан-Франциско, январь 1998 г.).

Осадки на дне оз.Эйр свидетельствуют о том, что в летние сезоны на огромных территориях внутренней Австралии регулярно выпадают муссонные осадки. Это характерно и для эпохи, удаленной от нашего времени более чем на 60 тыс. лет. Самые обильные осадки были в межледниковую эпоху, около 120 тыс. лет назад, - тогда муссонные ветры, срывавшиеся с Тибетского нагорья, пройдя над океаном, доносили влагу до Центральной Австралии. Когда наступило нынешнее межледниковье, около 10 тыс. лет назад, аналогичный влажный климат снова должен был бы установиться в этом регионе, тем более что система муссонов на территории Индостана усилилась, однако Центральная Австралия так и осталась засушливой.

Чтобы установить причину этого явления, Миллер с коллегами построили математическую модель австралийского климата. В случае, когда материк покрыт лесом, модель прогнозирует формирование увлажненного региона в самом сердце ныне засушливого континента, и наоборот, в отсутствие растительности дожди не достигают центра Австралии.

Исследователи отмечают, что 50 тыс. лет назад из Юго-Восточной Азии сюда впервые прибыли первобытные люди. Не исключено, что именно их деятельность и привела к сведению лесов, за которым последовало опустынивание огромных территорий. Однако авторы вслед за некоторыми участниками конференции признают, что палеодендрологические свидетельства для данного региона незначительны, и неясно, существовал ли там растительный покров до прибытия человека. Поэтому с уверенностью судить о роли людей в процессах иссушения климата пока преждевременно.

С другой стороны, вероятность таких событий вполне допустима, подчеркнул Дж.Э.Кутцбах (J.E.Kutzbach; Университет штата Висконсин, Мадисон, США), указав в качестве примеров на ряд регионов в Африке и Амазонии, где связь климата с наличием растительности твердо установлена. .



Метеорология

Парниковые газы над Тихим океаном

Японское метеорологическое агентство совместно с авиакомпанией "JAL" и Министерством транспорта Японии более пяти лет изучали химический состав атмосферы над Тихим океаном. Пробы воздуха брались на высотах до 10 - 13 км с помощью оборудования, установленного на пассажирских самолетах, совершавших рейсы Япония - Австралия, а затем анализировались в лабораториях Института метеорологических исследований Японии.

Установлено, что в период с апреля 1993 по апрель 1995 г. концентрации CO2 и CH4 в верхней тропосфере и у поверхности океана были примерно одинаковы, составляя 354 - 362 части на 1 млн. При этом в Северном полушарии концентрации были выше, а в Южном - постепенно снижались. Амплитуды сезонных колебаний в северных широтах тоже оказались большими. Максимальные и минимальные показатели отмечались соответственно весной и осенью Северного полушария; от года к году эти величины возрастали. Годовой прирост парниковых газов составлял около 1.4 част./млн. Эта величина близка к той, которая характерна для всего земного шара в целом. .

World Climate News. 1998. № 13. P.10 (Швейцария)..
.
Эксперты МАГАТЭ - на бывших ядерных полигонах

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) провело на выделенные правительством Франции 2 млн амер. долл. независимое обследование нынешнего состояния атолла Муруроа во Французской Полинезии. В нем приняли участие 55 ученых из 18 стран. Подробный (2 тыс. страниц) отчет об итогах обследования этого бывшего полигона для испытаний ядерного оружия был представлен на конференции МАГАТЭ (Вена, июль 1998 г.).

В период между 1966 и 1996 гг. на Муруроа и близлежащем атолле Фангатауфа было произведено 193 атомных взрыва, из них 46 - на поверхности и 147 - под землей. В пяти случаях, когда ядерный заряд уничтожался с помощью обычной химической взрывчатки, произошло рассеяние радиоактивного плутония как на Муруроа, так и на соседних островках Колетт, Ариэль и Веста. Кроме того, теперь установлено, что в донных осадочных породах лагун у атоллов Муруроа и Фангатауфа содержится несколько килограммов плутония, осевшего после атмосферных испытаний. В результате подземных взрывов в лагуны просачивается также радиоактивный тритий; его концентрация здесь нередко в 10 раз выше, чем в открытом океане.

Тем не менее эксперты считают, что происшедшее загрязнение природной среды вряд ли приведет к ее серьезному повреждению. (На атоллах в настоящее время никто не живет; ближайший населенный о.Турейя лежит в 130 км от бывшего полигона.)

Полученные результаты подтверждают выводы, содержавшиеся во французском правительственном документе, однако международное обследование было поставлено шире и глубже, чем национальное, и позволило сделать интересные заключения, важные для создания надежных систем безопасности от последствий атомных испытаний.

Одновременно участникам конференции был представлен доклад МАГАТЭ о состоянии природной среды атолла Бикини, где атомные испытания производили США. В 1946 г. оттуда было эвакуировано все население, после чего в течение 12 лет осуществлено 23 надземных атомных взрыва. По мнению ученых, те 160 семей, которые выразили желание вернуться туда, могут это сделать при условии, что будут питаться только привозными продуктами. Эксперты МАГАТЭ, изучившие состояние природной среды на о.Бикини в 1997 г., нашли, что в местных фруктах содержится плутоний с радиоактивностью 260 мкБк на 1 г. Концентрация 137Cs достигает в них 21 мкБк/г. Лицам, решившим возвратиться, рекомендовано устранить верхний слой почвы вокруг домов.

.
New Scientist. 1998. V.158. № 2140. P.5 (Великобритания)..
..
"Международное десятилетие Восточно-Африканских озер"

Восточно-Африканские озера - одна из крупнейших лимнологических систем в мире. Исследования по программе "IDEAL" ("International Decade for the East African Lakes") начались в апреле 1995 г. За несколько лет работы были получены интересные результаты, опубликованные, в частности, Э.О.Одада (E.O.Odada; Университет Найроби, Кения) и Т.С.Джонсоном (T.C.Johnson; Университет штата Миннесота, США). Первый том научного отчета по программе "IDEAL", вышедший в свет в 1998 г., посвящен лимнологии, современной и палеоклиматологии этого региона. Второй, уже подготовленный к печати, содержит материалы по экологии всей системы Восточно-Африканских озер.

В оз.Виктория было проведено сейсмическое профилирование методом отраженных волн и подняты буровые колонки с образцами осадочных пород. Выяснилось, что в эпоху позднего плейстоцена (500 - 100 тыс. лет назад) это гигантское озеро полностью высохло и вновь начало заполняться водой лишь около 12 400 лет назад. Но это означает, что большинство эндемичных видов рыб-цихлид должны были успеть сформироваться всего за 12 тыс. лет. Если открытие подтвердится, будет зафиксирован "рекорд" скорости эволюции для любого из позвоночных Земли. По своей значимости этот неожиданный вывод может далеко выйти за пределы данного региона.

Начиная с июля 1998 г. осуществляется другой международный проект - "Ньянса", в рамках которого на берегах оз.Танганьика ведется подготовка гидрологов, лимнологов и других специалистов. Студенты и аспиранты из ряда африканских стран работают и учатся здесь вместе с коллегами из США. Этот проект, рассчитанный на 5 лет, возглавляет американский гидролог Э.Коэн (A.Cohen; Университет штата Аризона). Финансирование обеспечивает Национальный научный фонд США и Отдел глобальной экологии Всемирного банка. .

Global Change Newsletter. 1998. № 35. P.36 (Швеция).
.

..
Палеогеография. Палеонтология .
Гоби миллионы лет назад

С тех пор как еще в 20-х годах нашего столетия на территории Монголии были найдены ископаемые остатки разнообразных динозавров, среди палеонтологов, палеоклиматологов и других специалистов не прекращается дискуссия о том, что представлял собой в древности этот регион, ныне - один из самых засушливых в мире.

Если миллионы лет назад здесь была пустыня, сходная с нынешней Гоби, которая отличается сильнейшими песчаными бурями, то трудно объяснить, как в таких условиях могли существовать гигантские растительноядные и хищные ящеры. А если это была более благоприятная в климатическом отношении область, то когда и при каких обстоятельствах произошла ее аридизация?

Проблему эту изучали седиментолог Д.Б.Луп (D.B.Loope; Университет штата Небраска в Линкольне) и палеонтологи М.А.Норелл (M.A.Norell; Американский музей естественной истории, Нью-Йорк) и Ч.Миндзиин (C.Mindjiin; Монгольский технологический институт, Улан-Батор).

Возглавлявшаяся ими экспедиция в 1993 г. обнаружила в урочище Ухаа-Толгод (Южно-Гобийский аймак, Южная Монголия) богатейшее скопление остатков различных ископаемых животных, в том числе около 1 тыс. ящериц, более 500 млекопитающих и свыше 200 динозавров1.

Одна из находок - кладка яиц динозавра овираптора (Oviraptor). Первоначально специалисты предположили, что животное более 70 млн лет назад попало в песчаную бурю и погибло, не покинув кладку. Однако Луп отметил, что остатки овираптора заключены в слои, не похожие на эоловые образования песчаных пустынь, которые, как правило, состоят из округлых песчинок одинаковой формы и залегают наклонными пластами. Такие породы в урочище тоже встречаются, но ископаемые остатки находились не в них, а среди неслоистых отложений, содержавших крупные булыжники, которые не могли быть принесены ветром.

Дальнейший анализ, завершенный в 1998 г., показал, что в меловую эпоху Гоби (или по крайней мере ее значительная южная часть) отнюдь не была подобием сегодняшней Сахары. По-видимому, тогда здесь преобладал холмистый ландшафт (с возвышавшимися над местностью гигантскими дюнами); долины были покрыты богатой растительностью и заселены многочисленными видами животных. Недостатка влаги они не испытывали, и песчаные бури тогда не случались.

Однако для урочища Ухаа-Толгод была характерна резкая смена климата, время от времени становившегося засушливым. В такие периоды дюны приходили в движение, растительный покров в значительной мере погибал, а следом существенно менялся или почти исчезал животный мир.

Седиментолог и палеонтолог Д.Э.Фастовски (D.E.Fastovsky; Университет штата Род-Айленд, Кингстон, США), ознакомленный с работой Лупа и Норелла, выразил согласие со многими ее выводами.

Внимание специалистов привлекла также недавняя находка польско-монгольской экспедиции в другом районе Монгольской Народной Республики. В Тугрике палеонтологи обнаружили остатки сцепившихся в смертельной схватке хищного велоцираптора (Velociraptor) и растительноядного протоцератопса (Protoceratops). По мнению Фастовски, наблюдается характерный для пустыни случай гибели обоих животных от удушья во время песчаной бури. .

Geology. 1998. V.26. № 1. P.27 (США)..
.
Палеоклиматология
.
От Гренландии до Аравии...

Немецкие палеоклиматологи Х.Шульц (H.Schultz; Управление по наукам о Земле и полезным ископаемым, Ганновер) и Х.Эрленкойзер (H.Erlenkeuser; Кильский университет) обнаружили связь между колебаниями климатических условий на крайнем севере Атлантического океана и в районе Аравийского моря, происходившими 100 тыс. лет назад.

Специалистам известны периоды крайней нестабильности климата в эпоху позднего плейстоцена, когда метеорологические и океанологические характеристики резко изменялись в глобальных масштабах за какие-нибудь тысячелетия или столетия (возможно даже - за десятилетия).

Шульц и Эрленкойзер изучили многочисленные колонки грунта, которые были подняты со дна в Аравийском море (на шельфе у побережья Пакистана), вблизи о.Суматра (Индонезия) и в Бенгальском заливе (Индийский океан), и сопоставили их с колонками, взятыми на ледниках Гренландии.

В те отрезки времени, когда в Северной Атлантике существовал мягкий климат, характерный для межледниковья, на северо-востоке Аравийского моря, в условиях интенсивных муссонов, протекали бурные биологические процессы, о чем свидетельствуют обнаруженные в колонках слои, богатые углеродом органического происхождения. И наоборот, когда муссонная активность на юго-западе падала (о чем говорят бедные органическим углеродом слои), в приполярных широтах атмосфера значительно охлаждалась и массы талой воды вторгались в Северную Атлантику.

Эти исследования указывают на существование крупномасштабных процессов в системе океан - атмосфера, взаимодействующих на высоких и низких широтах. Авторы полагают, что важными движущими силами этих процессов могут быть изменение влажности атмосферы и насыщенность ее парниковыми газами. .

Nature. 1998. V.393. № 6680. P.54 (Великобритания).
.
.
Спутник считает молнии

На борту японо-американского искусственного спутника Земли "TRMM" ("Tropical Rainfall Measuring Mission"), который предназначен для измерения тропических осадков, установлен датчик, регистрирующий молниевые разряды. Спутник был выведен на орбиту в ноябре 1997 г. Собранную им информацию проанализировал Х.Кристиан (H.Christian; Центр космических полетов им.Маршалла НАСА, Хантсвилл, штат Алабама).

Как оказалось, более 85% молний разряжается над сушей. Руководитель эксперимента объясняет это тем, что в летний сезон на суше температура более высокая, чем на поверхности океана. Это обусловливает возникновение над континентами мощных конвекционных воздушных потоков, поднимающих на большие высоты ледяные кристаллы. В результате там накапливается значительный электрический заряд, рано или поздно разряжающийся молнией. .

New Scientist. 1998. V.158. № 2136. P.27 (Великобритания)..
.
Недельная цикличность погоды

Специалисты по математической статистике в метеорологии Р.Червени и Р.Боллинг (R.Cerveny, R.Balling; Университет штата Аризона, Темп, США), проанализировав погодные данные по акватории Атлантического океана за период с 1979 по 1995 г., не обнаружили, как и ожидалось, зависимости между количеством осадков и днем недели. Но если в расчет брать не океан в целом, а лишь акваторию, которая непосредственно примыкает к восточному побережью США, то окажется, что по субботам осадков выпадает примерно на 22% больше, чем по понедельникам.

Были проанализированы также данные об ураганах и тропических штормах, происходивших в Атлантике за последние 50 лет. И здесь выявилась некая зависимость: скорость ветра в среднем была меньше к концу недели и в воскресенье, причем разница достигала 18 км/ч.

По мнению Червени, открытый им и Боллингом эффект объясняется антропогенным загрязнением природной среды. Анализируя информацию, имеющуюся на станциях слежения за состоянием среды, они заметили, что ближе к концу недели начинает возрастать в атмосфере концентрация оксида углерода и озона. "Воскресный эффект" уже был известен для крупных городов: он связан с различным количеством автотранспорта и разной промышленной нагрузкой по дням недели.

Чтобы объяснить достаточную протяженность эффекта, ученые предположили, что выброшенные в атмосферу антропогенные частицы "засевают" облачные образовани вблизи побережья и это способствует выпадению осадков.

Тот же процесс может производить и обратное действие - "отнимать" водяные пары из центральной области зреющей бури, лишая ее части энергии и ослабляя ее.

Метеоролог К.Лендси (C.Landsea; Национальное управление США по изучению океана и атмосферы, Майами, штат Флорида) отметил важность полученных свидетельств того, что человек, по-видимому, может своей деятельностью влиять на ураганы. Однако для познания механизмов воздействия необходимо построить достоверные математические модели.

Nature.1998. V.394. № 6693. P.561 (Великобритания).
.
Климатология

Характер осадков в США меняется

На конференции Ассоциации американских географов (апрель 1998 г., Бостон) Д.Истерлинг (D.Easterling; Национальный центр климатических данных США, Ашвилл, штат Северная Каролина) сообщил, что начиная с 1910 г. ежегодное количество осадков на континентальной территории США (без штатов Гавайи и Аляска) выросло на 5 - 20% в зависимости от местности. Суток со слабыми дождями стало меньше, однако общий положительный баланс дали сутки с осадками, превышающими среднюю норму на 5% и более, причем их число увеличилось на 1%. Кроме того, отмечается, что больше стало и затяжных ливневых дождей, продолжающихся по нескольку суток.

Наибольший рост осадков отмечен на Среднем Западе США и в долине р.Миссисипи: в 1993 г. эти регионы пострадали от беспрецедентного наводнения.

Согласно новейшим математическим моделям климата, глобальное потепление должно приводить в высоких широтах к росту осадков, а потепление - факт неоспоримый (действительно, считая с 1948 г. почти по всей территории США количество суток с температурой ниже 0oС заметно сократилось). .


New Scientist. 1998. V. 158. № 2128. P.22 (Великобритания)..
.
Япония меняет сейсмологическую стратегию

До сих пор сейсмологи Японии основной своей целью ставили создание системы краткосрочного (за несколько суток) прогноза землетрясений, включая их силу и место выхода на поверхность. Теперь специальная комиссия экспертов в составе 160 специалистов во главе с профессором геодинамики Токийского университета Й.Хамано (J.Hamano) предложила решительно изменить такой подход.

Комиссия признает, что при нынешнем состоянии науки весьма сложно дать точный прогноз землетрясений, на чем обычно настаивает общественность (опыт осуществлявшейся на протяжении 30 лет программы по предсказанию подземных толчков в области Токаи, к юго-западу от столицы страны, подтверждает это).

Ныне предлагается провести подробное сейсморайонирование на всей территории Японского архипелага, указав для каждого района вероятность землетрясений в течение предстоящего десятилетия.

Благодаря многолетним исследованиям собран ценный массив данных об уровне сейсмичности различных регионов страны. Последние усовершенствования методики наблюдений, в том числе с использованием спутниковой навигационной системы "GPS".

Оппонентом изменения стратегии выступил сейсмолог Р.Геллер (R.Geller; Токийский университет), указавший, что адекватной теории, на которую подобный план мог бы опираться, пока не существует. По его мнению, точный сейсмический прогноз ни сейчас, ни в обозримом будущем невозможен. Теперь же необходимо шире развернуть фундаментальные исследования тех процессов, которые происходят в районе источника сейсмической опасности.

Предложения комиссии лягут в основу нового (восьмого) пятилетнего плана деятельности специалистов-сейсмологов, который разрабатывается по поручению правительства Геодезическим советом при Министерстве образования и науки Японии. .

Nature. 1998. V.393. № 6682. P.202 (Великобритания)..
.
Извержения на острове Реюньон

В 700 км к востоку от Мадагаскара находится древний вулканический остров Реюньон (владение Франции). Юго-восток острова занимает область недавних извержений вулкана Фурнез (2621 м над ур.м.). Это один из самых активных в современную эпоху вулканов: только за последние 300 лет он извергался около сотни раз.

Судя по геологическим признакам, мощные извержения происходили и 250 тыс., и 65 тыс., и 5 тыс. лет назад. Пока вулкан "молчал", в его огромных котлообразных кратерах с крутыми стенками и плоским дном поселялись крупные нелетающие птицы додо (правда, в конце 1660-х годов они полностью исчезли, впрочем, в этом был повинен уже не вулкан, а человек).

В 1977 г. Фурнез в очередной раз проявил бешеную активность. Извергнута им лава сожгла на склонах всю растительность, от пепла сильно пострадали окрестные поля и населенные пункты. Вскоре после этой катастрофы французские ученые создали здесь отлично оборудованную обсерваторию, благодаря которой большинство из десятков последовавших более мелких извержений удалось вовремя предсказать. В последние пять лет (на протяжении 63 месяцев подряд) вулкан вел себя необычайно спокойно, тогда как в предыдущие десятилетия он извергался в среднем чаще одного раза в год.

Население как-то стало забывать, что живет буквально на вулкане, когда на рассвете 9 марта 1998 г. внезапно начались подземные толчки - не сильные, но очень частые. Сейсмоприборы показали, что очаг землетрясений лежит под небольшим кратером Бори, прильнувшим к более крупному Доломье; впервые было отмечено, как центр активности постепенно перемещается все выше к поверхности. В середине дня вершина горы начала вздуваться, а склоны, суд по показаниям наземных приборов и данным "GPS" ("Global Positioning System"), несколько изменили свою крутизну. Специалисты объяснили это перемещением лавы внутри вулкана в сторону трещин, расположенных на северном склоне горы, на высоте около 2450 м над ур.м. Вскоре из них повалили клубы газов, а во второй половине дня взметнулись 50-метровые фонтаны раскаленной лавы. Сейсмологи порекомендовали местным властям объявить тревогу; началась эвакуаци населения. Следующие двое суток происходили землетрясения средней силы.

Обычно сейсмическая активность Фурнеза приостанавливалась, как только начиналось излияние расплавленной породы. Продолжавшиеся на этот раз землетрясени позволили ученым предсказать, что в ближайшее время здесь откроется новая расселина, что и случилось в ночь на 11 марта у западного склона кратера Бори, на высоте примерно 2200 м над ур.м. Язык лавы толщиной в 10 м вскоре вытянулся на 100 м, после чего слился в единое русло с другим лавовым потоком, длина которого вдоль склона достигла 300 м. За одну секунду извергалось до 50 м3раскаленного материала. К 15 марта лава протянулась уже на 4 км от источника излияния, после чего остановилась на высоте 1100 м над ур.м. Максимальная ее температура около расселины достигала 1167oС. Новый холм вулканических пород поднялся на высоту 40 м. Активность четырех молодых кратеров постепенно замирала, и лишь один из них продолжал выпускать лаву и газы до конца апреля 1998 г.

4 августа фронт расплавленных пород внезапно вновь перешел в движение; к этому времени общая длина лавового языка достигла 12 км. Подземные толчки, наблюдавшиеся в начале событий, утихли на несколько месяцев, но 6 августа их сила и частота возросли вдесятеро; одно за другим землетрясения продолжались более недели.

По данным местной вулканологической обсерватории, активность Фурнеза все еще отмечалась на протяжении сентября. .

Smithsonian Institution Bulletin of the Global Volcanism Network. 1998. V.23. № 7. P.2 (США)..
.
Геология. Геохимия

Будущее Мертвого моря

Мертвое море, эта единственная на Ближнем Востоке закрытая акватория, лежит на 410 м ниже уровня Мирового океана, причем падение уровня продолжается: всего 40 лет назад его зеркало находилось на отметке 392 м.

Этот процесс объясняется как естественным испарением, так и возрастающим расходом воды из р.Иордан на интенсивное сельское хозяйство, промышленные и бытовые нужды Израиля. С начала 60-х годов, когда началось активное использование стока Иордана, уровень озера снизился почти на 20 м. Сейчас темпы его падения достигают 80 см/год. Возникла угроза полного исчезновения в будущем этой акватории и опустынивания ее дна и окрестных земель, как это случилось с Аральским морем.

Несколько обнадеживают выводы, сделанные недавно И.Йехиэли (Y.Yechieli; Геологическое управление Израиля в Иерусалиме) и Б.Берковицем (B.Berkowitz; Институт им.Вейцмана в Реховоте). Они считают, что через 400 лет снижение уровня Мертвого моря прекратится естественным образом. Произойдет это вследствие увеличения солености моря (идущего параллельно с изъятием пресных вод Иордана). Высокая соленость и уменьшение поверхности моря должны сократить испарение до такого уровня, когда оно достигнет равновесия (с учетом поступления в акваторию подземных вод).

Специалисты полагают, что зеркало Мертвого моря стабилизируется на уровне 510 м ниже Мирового океана, при этом глубина Мертвого моря будет составлять около 200 м. Однако они признают, что некоторые микроорганизмы, приспособившиеся к нынешней солености моря, перенести дальнейшее его засоление не смогут. .


Geololgy. 1998. V.26. № 8. P.755 (США)..
.
Загрязнение Антарктиды продолжается

Недавно завершено обследование главной американской южнополярной станции Мак-Мердо, которое провели экологи из Университета штата Монтана под руководством микробиолога Г.Макфетерса (G.McFeters).

Мак-Мердо - крупнейшая из антарктических баз; ее население достигает 1 тыс. человек. Однако приемлемой системы обработки отходов жизнедеятельности людей здесь (а также на других южнополярных станциях) не существует. Канализация на Мак-Мердо сводится к системе труб, выводящей экскременты в море всего на 50 м от берега, где глубина составляет 17 м. В результате на протяжении более 1 км полоса прибрежья, простирающаяся на 300 м в море, сильно загрязнена, что заметно местами даже невооруженным глазом. Анализ проб, взятых в точке выброса отходов, показал присутствие в организме 80% морских ежей (Echinoidea) и асцидий (Urochorda) бактерий Clostridium perfrigens, характерных для фекалий. Даже в полукилометре от точки сброса они обнаружены почти у 25% организмов.

В осадочных донных породах здесь выявлены следы того продукта распада холестерина, который специфичен для отходов жизнедеятельности именно человека. Установлено также присутствие болезнетворных микроорганизмов, в том числе Salmonella typhimurium и патогенных штаммов Escherichia coli.

Прежде полагали, что при характерной для этих вод температуре ниже - 1oС микроорганизмы погибают, на самом же деле лишь замедляется их развитие.

Исследователи запросили у Национального научного фонда США грант для изучения вопроса, насколько серьезно выявленные факты угрожают природной среде, отметив при этом, что руководители Антарктической экспедиции США пока не предусматривают создание каких-либо химических или биологических очистных сооружений на южнополярных станциях (вероятно, не желая отрывать средства от научных работ). .


Applied Environmental Microbiology. July 1998;
New Scientist. 1998. V.158. № 2138. P.21 (США)..
.
Радионуклиды поднимаются к поверхности

Сотрудники Окриджской национальной лаборатории (штат Теннесси, США) провели многолетние эксперименты для выяснения проникающей способности различных радиоактивных веществ сквозь почвенные пласты.

Исследователи погружали в почву смолистое вещество, загрязненное радионуклидами при аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в 1979 г. и изъятое в ходе очистительных работ. Предварительно вещество помещали в небольшие капсулы из цемента и полистирола, а затем закапывали в землю на глубину около 1 м. Скорость передвижения радионуклидов измеряли с помощью лизиметров (трехметровых стальных цилиндров, обычно используемых для слежения за просачиванием воды через почву и песок). Полагая, что наверх радионуклиды не переносятся, их содержание регулярно измеряли в воде на дне лизиметров. Однако, вопреки ожиданиям, радиоактивное загрязнение было обнаружено на поверхности лизиметра, заполненного песком. Сначала предположили, что это - результат утечки или разлития, но тщательные исследования показали, что радиоизотопы 137Cs и 90Sr проникли из закопанных капсул с радиоактивными отходами.

Руководитель работ геохимик У.Сэнфорд (W.Sanford) предполагает, что радионуклиды могли быть перенесены наверх с водой, впитываемой корнями растений. Скорость перемещения радионуклидов составляла около 20 см/год, так что за пять лет они в состоянии достичь поверхности.

Таким образом, радиоактивные вещества, находящиеся в подземных хранилищах, могут выноситься на поверхность почвы. .


Journal of Environmental Radioactivity. 1998. V.41. P.147 (США)..
..
Очистка почвы от радионуклидов методом фиторемедиации

В 70-х годах в районе АЭС Брэдуэлл (графство Эссекс, Великобритания) произошел прорыв подземной трубы, по которой прокачивали радиоактивные отходы, в результате чего они попали в почву. Три года спустя, после длительных и сильных дождей, содержащийся в отходах 137Cs местами вышел на поверхность. Отрезки загрязненной трубы и слой почвы были изъяты и помещены в хранилище нуклидов низкой радиоактивности в Дригге (графство Камберленд). Однако недавно было обнаружено, что, несмотря на принятые меры дезактивации, удельная активность грунта все еще составляет 100 Бк/г, что существенно превышает естественный уровень.

В связи с этим Р.Селлерс (R.Sellers; государственная компания "British Nuclear Fuels") предложил посеять на загрязненных местах растения (карликовый шпинат, сахарную свеклу, индийскую горчицу), которые через свою корневую систему способны впитывать нуклиды из почвы, уменьшая ее радиоактивность на 10 - 20%. По завершении своего жизненного цикла растения будут сжигать (пепел подвергнут анализу на радиоактивность), а затем отправят в хранилище низкоактивных радиационных отходов. В дальнейшем предполагается засевать загрязненный участок такими культурами ежегодно.

Метод, получивший название "фиторемедиация" (т.е. "растительное излечение"), проходит в настоящее время экспериментальную проверку на участке площадью 80 м2. В случае успеха он может найти применение и в других загрязненных радионуклидами местностях. .


New Scientist. 1998. V.159. № 2147. P.21 (Великобритания)..
.
Молекулярные генетики против браконьеров

Группа исследователей (V.Berstein, P.Doukakis, B.Sorkin, R.DeSalle) из Молекулярной лаборатории Американского музея естествознания разработала метод определения видовой принадлежности черной икры. Метод основан на установлении нуклеотидной последовательности гена цитохрома b митохондриальной ДНК.

Исследование 95 образцов икры из коммерческих партий, главным образом продававшихся в Нью-Йорке, показало, что более чем в 20% случаев икра принадлежит не тем рыбам, которые значились на этикетках банок. В частности, под видом дорогой икры белуги шла икра севрюги и осетров, вместо каспийских видов оказывалась икра амурских, за икру коммерчески используемых видов выдавалась икра видов, находящихся под угрозой исчезновения, и т.п.

С точки зрения авторов, все это свидетельствует о падении численности коммерчески используемых популяций осетровых, с одной стороны, и о проникновении на мировой рынок икры, полученной в результате превышения норм вылова или браконьерского промысла - с другой. Авторы надеются, что применение методов, подобных разработанному ими, поможет навести порядок в легальной торговле черной икрой и будет способствовать сохранению исчезающих популяций осетровых. .

Conservation Biology. 1998. V.12. № 4. P.766 - 775 (США)..
.
Раздавать ли "противоатомные" таблетки?

Радиоактивный йод, поступающий при атомных взрывах и авариях в организм человека, может приводить к раку щитовидной железы (после событий на Чернобыльской АЭС отмечено 800 случаев этого заболевания).

Известно, что эффективным противодействием служит йодистый калий, который насыщает йодом щитовидную железу и препятствует поступлению в нее радионуклида. В ряде европейских стран населению раздают в профилактических целях таблетки, содержащие этот препарат. Однако в США до сих пор власти отвергали подобные меры, основываясь на мнении специалистов Национальной комиссии по атомному контролю, которые более надежным считали эвакуацию населения и контроль за продуктами питания.

В июле 1998 г. комиссия большинством голосов изменила свое мнение, прислушавшись к аргументам видного юриста, который сам пострадал от рака щитовидной железы. Выступая в Кембриджском университет (Великобритания) на конференции, посвященной борьбе с этим заболеванием, он обвинил комиссию в лоббировании интересов атомной промышленности, поскольку ее представители считают, что профилактическое применение таблеток способствует росту "радиофобии" и "антиатомных" настроений у населения. Теперь властям некоторых штатов рекомендовано раздавать таблетки с йодистым калием. .


New Scientist. 1998. V.159. № 2146. P.24 (Великобритания)..
.
После бедствия жизнь возвращается

Осенью 1996 г. американские зоологи Д.Спиллер (D.Spiller; Университет штата Калифорния, Дейвис) и Дж.Лосос (J.Losos; Университет им.Вашингтона, Сент-Луис, штат Миссури) провели подсчет численности различных видов пауков и ящериц на 19 малых островах Багамского архипелага. Буквально через несколько часов по завершении этой работы на Багамские о-ва обрушился мощный ураган "Лили". На следующий день, сняв свою лодку с дерева, куда ее забросила разъяренная стихия, ученые заново пересчитали пауков и пресмыкающихся, оставшихся в живых, а год спустя повторили перепись, чтобы выяснить, как восстанавливается фауна.

Оказалось, что на различных островах это происходило по-разному. Там, где суша защищена от ветра близлежащим островом, ящерицы пострадали меньше, чем пауки, однако паукам на возрождение популяции потребовался лишь один год, тогда как численность ящериц длительное время оставалась примерно на уровне, отмеченном сразу после бури. Это подтверждает теорию, согласно которой мелкие животные, развивающиеся быстрее, возобновляют популяцию раньше, чем крупные.

На не защищенных от ветра островках практически все ящерицы и пауки погибли. Но через год пауки вернулись повсеместно, а ящерицы сумели заново заселить лишь один из таких клочков суши. По-видимому, паукам помогла их способность перемещаться с потоками воздуха, ящерицы же очень редко пересекают водное пространство. .


Science. 1998. V.281. № 5377. P.695 (США)..
.
Птица-носорог восстанавливает леса

Во влажных тропических лесах Африки встречаются два вида птицы-носорога - черношлемный калао (Ceratogymna atrata) и бурощекий калао (Bycanistes cylindricus), внешне похожие на известного своим огромным клювом тукана. Эти птицы помогают распространению растений: съев плоды, они выбрасывают семена с пометом. До сих пор считалось, что происходит это лишь на малых расстояниях от гнезда птицы-носорога.

Орнитологи К.Уитни и Т.Смит (K.Whitney, T.Smith; Университет штата Калифорния, Дейвис, США) обнаружили, что птица-носорог может улетать от дома более чем на 150 км, занося семена на большие расстояния. Установлено, что "услугами" этих птиц пользуется около четверти видов деревьев, произрастающих во влажных африканских лесах. По-видимому, в нынешних условиях, когда идет массова вырубка лесов, а численность других "сеятелей" флоры, в том числе слонов и приматов, во многих районах сокращается, роль птицы-носорога в восстановлении лесов становится весьма существенной. .


Animal Conservation. 1998. V.1. P.107 (США)..
.
Косатка заигрывает со скатом

Однажды студентка Университета Окленда И.Виссер наблюдала вблизи города-порта Окленд (Новая Зеландия), как косатки ловили скатов-хвостоколов, и поняла, что видит нечто необычное.

Косатки, эти крупнейшие представители семейства дельфиновых, с легкостью выпрыгивали из воды, гоняясь за плоскими рыбинами с длинными хвостами, у основания которых торчали по одной-две ядовитых иглы. Вообще-то косатки всегда не прочь закусить скатами, но на сей раз они предстали играющими со своими жертвами.

Сначала косатка плавает под водой в вертикальном положении вниз головой, стараясь держаться поближе ко дну, где скаты лежат, затаившись в ожидании добычи. Но вот ей удается поймать ската, однако она не спешит сразу его проглотить, а поднимается на поверхность и выпускает добычу из пасти. Скат, разумеется, пытается скрыться. Косатка гоняется за скатом, который, стремясь избежать печальной участи, устремляется на мелководье. Такая "игра" продолжается до тех пор, пока косатке не надоест, и тогда скату приходит конец.

Косатки живут во всех океанах. В исландских водах они охотятся за сельдью, у берегов Аляски, Канады и Северо-Запада США - за лососями, а у аргентинского побережья - на пингвинов и тюленей, в погоне за которыми они иногда почти выпрыгивают на берег. Нападают косатки и на сородичей - дельфинов, и даже на китов.

Взрослые косатки обучают молодых особей обращению со скатами, чтобы те не пострадали на охоте от ядовитых игл. .


National Wildlife. 1998. V. 36. № 2. P.10 (США)..
.
Бактерии - хранители природных памятников

На Юго-Западе США, в штатах Юта и Аризона, природа воздвигла гигантские каменные памятники самых причудливых форм. Эти останцы из песчаника, обработанного вековым воздействием ветра, солнца и воды, включены в состав национальных парков и постоянно посещаются тысячами туристов.

Причины, по которым части этих горных сооружений удалось избежать разрушения, изучали микробиолог Г.Курц и геолог Д.Нетоф (H.Kurtz, D.Netoff; Университет штата Техас, США).

На очередной конференции Американского микробиологического общества, состоявшейся в Атланте, они сообщили, что песчаник в таких районах обильно заселен цианобактериями, способными осуществлять фотосинтез. Именно они защищают хрупкий песчаник от осадков и порывов ветра.

Ученые дробили на кусочки образцы породы и добавляли туда раствор бикарбоната, который служит для микроорганизмов источником углерода. Через три месяца песок приобретал отчетливо выраженную зеленую окраску за счет развития цианобактерий. Что еще важнее - отдельные песчинки как бы слипались в плотную массу, причем она становилась тем прочнее, чем зеленее был образец.

Химический анализ показал, что цианобактерии выделяют кислые полисахариды, которые связывают ионы металлов и образуют твердую матрицу. Можно предположить, что подобный процесс идет и в естественных условиях, где песчаник нередко имеет волнистую поверхность. При этом наблюдается следующая закономерность: выступающие участки такой "зыби" интенсивнее окрашены в зеленый цвет по сравнению с углубленными, иначе говоря, цианобактерии колонизируют возвышения, делая их более стойкими к воздействию стихии.

В засушливых областях Юго-Запада США образованию защитной корки препятствует, вероятно, недостаток воды, в которую могли бы переходить ионы металлов из геологических пород. Это важно учитывать при попытках искусственно оградить памятники природы от разрушения. Однако авторы полагают, что положительного результата можно добиться, разбрызгивая над ними воду, насыщенную ионами металлов.
.

New Scientist. 1998. V.158. № 2136. P.7 (Великобритания)..
.
Биология

Универсальные закономерности использования пространства животными и растениями

Экологи уделяют много внимания изучению роли размера животных в использовании ими пространства. В частности, для больших выборок разных видов млекопитающих (а затем и птиц) было показано, что корреляционная зависимость плотности популяций n (т.е. числа особей, приходящихся на единицу площади или объема) от массы тела m отвечает степенной функции n ~ m - 3/4. Иными словами, чем крупнее животное, тем меньше плотность популяции (что в общем не удивительно), но зависимость эта не линейна. Поэтому часть пространства v = n - 1, приходящаяся на одно животное, при пересчете на единицу массы его тела оказывается тем меньше, чем оно крупнее: v/m ~ m - 1/4. Итак, "единица массы" крупных животных требует меньше пространства для обитания, чем мелких.

В то же время уже давно известно, что интенсивность дыхания животных R, а также их рацион зависят от массы тела по закону R ~ m3/4. Чем больше животное, тем больше оно тратит энергии (и соответственно поглощает пищи), но в расчете на единицу массы тела крупные животные расходуют меньше энергии и потребляют меньше пищи, чем мелкие: r = R/m ~ m - 1/4. С этим, видимо, согласится каждый, у кого есть кошка и кто хотя бы раз попытался сравнить ее рацион со своим собственным.

Зная эти две корреляционные зависимости, можно теоретически представить, как же именно в природных популяциях потребление животными пищи в расчете на единицу площади зависит от массы их тела. Иными словами, какие результаты мы сможем получить, если сравним потребление пищи всеми полевками, всеми зайцами и всеми лосями, живущими на 1 км2. Животные какого размера в совокупности своей потребляют больше пищи? Восполняемые пищей энергетические траты животных в расчете на единицу занимаемой ими площади, очевидно, равны R x n и, значит, оказываются одинаковыми вне зависимости от массы животных (поскольку m3/4 x m - 3/4 = 1). Этот факт составляет содержание "правила энергетической эквивалентности"3, иначе формулируемое так: количество энергии, потребляемое с определенной территории животными разного размера, примерно одинаково.

Что касается растений, то для них сведения о связи плотности популяции и размеров отдельного растения были широко разбросаны по разным источникам и представлены в форме, трудно сопоставимой с аналогичными данными для животных. Недавно этот разрыв успешно преодолели Б.Энквист и его коллеги из Института Санта-Фе (Нью-Мехико, США). Обработав опубликованные данные относительно популяций 250 видов растений, варьирующихся по размерам на несколько порядков (от крошечной ряски до гигантской секвойи), они обнаружили, что зависимость максимальной плотности популяций nmax от средней массы одного растения m для всей совокупности рассмотренных видов описывается степенной функцией, причем показатель степени, как и в случае животных, близок к - 3/4. Собрав сведения об интенсивности движения ксилемного (т.е. находящегося в сосудах древесины) сока в разных растениях Q, эти же исследователи выяснили, что данная величина (характеризующая общее потребление растением ресурсов, его транспирацию и продукцию) тоже зависит от массы одного растения, причем зависимость описывается степенной функцией с показателем степени +3/4. Таким образом, было получено соотношение Q ~ m+3/4, хорошо известное для животных.

Как и в случае с животными, общий поток потребляемой растениями энергии на единице площади пропорционален Q x nmax и не зависит от их массы, Иначе говоря: потребление растениями ресурсов (а следовательно, и их суммарная продукция) на определенной территории не зависит от того, крупные или мелкие растения здесь произрастают.

Полученная зависимость кажется удивительной и даже обескураживающей. Получается, что степи, заросли кустарников или высокоствольный лес поглощают примерно равное количество ресурсов, а их продукция в принципе не зависит от размеров доминирующих растений. Следует заметить также, что не существует пока и сколь-либо приемлемого объяснения того, почему показатель степени в формулах, описывающих энергетические траты организмов в зависимости от массы, равен +3/4, а показатель степени в формулах, выражающих плотность популяции как функцию массы тела, равен - 3/4. Обнаружение того, что эти эмпирические константы приложимы и по отношению к растениям, только подчеркивает их общебиологическую значимость.

А.М.Гиляров,
доктор биологических наук
Москва


Биология

Жизнь началась не в кипятке, а в холодильнике?

По распространенному мнению, первые микроорганизмы на Земле были подобны обитателям современных высокотемпературных вод вблизи вулканических выходов. Следовательно, полагают многие специалисты, жизнь могла возникнуть именно в "горячих" условиях.

Противниками этой точки зрения выступают известный биолог С.Миллер и его коллега М.Леви (S.Miller, M.Levy; Университет штата Калифорния, Сан-Диего, США), которые ранее уже показали, что основания рибонуклеиновой кислоты - аденин, гуанин, цитозин и урацил - не могли спонтанно, сами по себе, образоваться в условиях молодой Земли. Теперь они пришли к выводу, что, даже образовавшись в высокотемпературной среде, РНК очень быстро разложилась бы.

Экспериментаторы в течение нескольких месяцев выдерживали стерильные растворы оснований РНК при температурах 0oС и 100oС. При кипении эти соединения разлагались, но с разной скоростью. По оценкам, период полураспада урацила составляет 19 лет, аденина и гуанина - 1 год, а цитозина - вообще не превышает 19 суток.

В то же время при температуре около 0oС периоды полураспада этих оснований оцениваются тысячами или даже миллионами лет. Хотя в геологическом масштабе эти сроки невелики, зато достаточны для полимеризации РНК из этих биомолекул. Так что, с точки зрения этих ученых, для пребиотических химических процессов лед и близкое к замерзанию море служили более чем подходящей средой.

По мнению же биохимика Дж.Джойса (G.Joyce; Скриппсовский исследовательский институт, Ла-Холья, штат Калифорния), высокие температуры не исключают возникновения преджизненных форм; к тому же не обязательно, считает он, что первичные формы жизни должны основываться именно на рибонуклеиновых основаниях.

Proceedings of the National Academy of Sciences. 1998. V.95. P.7933 (США).

Сверхпроводимость двумерного электронного газа

В 1996 г. С.В.Кравченко с сотрудниками, исследуя двумерный электронный газ (ДЭГ), обнаружили, что при достаточно низкой температуре в отсутствие магнитного поля он становится проводящим. Получают ДЭГ, "заключая" электроны между двумя полупроводниковыми слоями. Позднее аналогичных результатов достигли и другие исследователи. Хотя разные группы экспериментаторов применяли различные методики, во всех случаях наблюдался ряд общих закономерностей: существование критической плотности носителей заряда, ниже которой проводимость не возникает; нелинейность вольт-амперной характеристики ДЭГ; разрушение проводимости внешним магнитным полем и др.

В стандартной теории металлов, в которой ансамбль носителей заряда рассматривается как ферми-жидкость, невозможно двумерное металлическое состояние при нулевой температуре, поэтому результаты Кравченко и другие аналогичные данные требуют для интерпретации иного подхода. В частности, для корректности ферми-жидкостного описания необходимо, чтобы в системе энергия кулоновского взаимодействи носителей заряда не превышала энергию Ферми. В экспериментах с ДЭГ последн на порядок меньше кулоновской, поэтому необходима альтернативная модель.

М.Гранстрём (M.Granstrom; Кавендишская лаборатория, Кембридж, Великобритания) и сотрудники, ссылаясь на классическую работу Ф.Андерсона (Ph.W.Anderson, 1959), в которой была доказана возможность сверхпроводимости в двумерных неупорядоченных системах, предложили в качестве альтернативы ферми-жидкости как раз сверхпроводящее состояние. Они обратили внимание на общие закономерности, наблюдаемые как в ДЭГ, так и в тонких пленках MoGe, в которых был обнаружен переход диэлектрик - сверхпроводник. Данные по магнитосопротивлению ДЭГ (существование критического магнитного поля), а также близость точек перехода ДЭГ в проводящее состояние и в состояние электронного кристалла также говорят в пользу сверхпроводимости ДЭГ.

Для доказательства того, что проводимость в ДЭГ действительно вызвана переходом в сверхпроводящее состояние, потребуются новые эксперименты.

Nature. 1998. V.395. № 6699. P.253 - 257 (Великобритания).
Твердый водород остается по-прежнему диэлектриком

Водород уже много лет служит объектом исследования в физике высоких давлений. Теоретически предсказан его переход в металлическое состояние, однако оценки критического давления для такого перехода различны.

До сих пор не удавалось экспериментально обнаружить металлическое состояние твердого водорода при сжатии вплоть до давления 216 ГПа (2.16 Мбар), хотя в ударных экспериментах с жидким водородом, в которых давление достигало 140 ГПа, его электропроводность резко возрастала1.

По некоторым оценкам в твердом водороде при давлении около 340 ГПа должна образоваться атомарная кубическая алмазоподобная фаза с электронной структурой бесщелевого полупроводника или полуметалла. При еще большем давлении - 650 ГПа - ожидается переход в фазу с простой кубической решеткой и металлической структурой электронного спектра.

Ч.Нараяна с коллегами (Ch.Narayana; Корнеллский университет, Итака, США) в установке с алмазными наковальнями сжимали твердый водород при комнатной температуре до давления 340 ГПа. Исходный молекулярный водород заполнял цилиндрическую полость диаметром 11 мкм в вольфрамовой пластине. В процессе сжатия экспериментаторы следили за изменением оптической прозрачности водорода сквозь прозрачные алмазные наковальни. При высоком давлении алмаз желтеет, что и наблюдалось, однако прозрачность водородного образца не изменилась. В металлическом водороде глубина проникновения света оценивается в 0.02 мкм, поэтому, если бы исследуемый слой сжатого водорода толщиной несколько микрон перешел в металлическое состояние, он стал бы совершенно непрозрачным.

В экспериментах со сверхвысоким давлением важно не только достичь требуемого давления, но и подтвердить, что оно фактически воздействует на исследуемый объект. Механические свойства материалов под нагрузкой в несколько мегабар кардинально меняются, деформации деталей устройства становятся аномально большими, что вызывает существенное перераспределение сил. Проведенный анализ этих процессов применительно к данному эксперименту убедил авторов в том, что водород действительно находился под давлением 342 ГПа. Таким образом, неизменность его оптических свойств доказывает и стабильность электрических.

Nature.1998. V.393. P.46 - 49 (Великобритания).
Интерференционный метод наблюдения планет вне Солнечной системы

Предельное угловое разрешение оптического телескопа даже при идеальных атмосферных условиях (например, c космического аппарата) определяется дифракцией световых волн. Телескоп с объективом диаметром 5 м при наблюдении в видимой области спектра (на длине волны 0.5 мкм) теоретически позволяет "разделить" два точечных объекта, если угловое расстояние между ними больше 0.02 угл. с. Для справки: угловой радиус орбиты Земли при наблюдении с ближайшей звезды (параллакс для альфа-Центавра) 0.76 угл. с. Практически же, если яркость одного объекта (звезды) значительно превосходит яркость другого (планеты), более слабый источник света теряется в дифракционной картине от более яркого.

В свое время Р.Брейсвелл (Bracewell R.N., 1978) предложил интерференционный метод, позволяющий гасить изображение яркого источника с целью повысить относительную интесивность излучения, приходящего от слабосветящихся близлежащих объектов. Световые волны от исследуемого источника улавливаются двумя одинаковыми телескопами, затем поступают на оптическую схему, которая изменяет фазу волн в одном из пучков на противоположную и после этого сводит оба пучка в один. Интерференция световых волн приводит к существенному уменьшению интесивности на оптической оси системы и вблизи нее, тогда как излучение от источников, дающих изображение на некотором удалении от оси, ослабляется незначительно.

Ф.Хинц с сотрудниками (Ph.M.Hinz, Стюардская обсерватория, Аризона, США) реализовали схему Брейсвелла практически. В многозеркальном телескопе они использовали два одинаковых зеркала (диаметры по 1.83 м) с расстоянием между оптическими осями 5 м. Такая установка обеспечивала подавление в ИК-диапазоне (8 - 12 мкм) излучения от яркой звезды, попадающего в центр изображения. Именно в этом диапазоне должно быть заметно тепловое излучение планет, подобных Земле. Изображение регистрировалось матрицей 128х128 фотоприемников на основе кремния, легированного мышьяком.

Установка Хинца работала на Земле, поэтому излучение, приходящее к телескопам, хаотически искажалось неоднородностями атмосферы, причем в каждом канале - по-своему. Поэтому полного гашения изображения звезды не достигалось, но путем соответствующей программной обработки большого числа последовательно снятых кадров удавалось подавить интенсивность центрального пика в 25 раз. Это позволяло уверенно наблюдать слабое ИК-излучение пылевых туманностей, окружающих звезды альфа Ориона (Бетельгейзе) и R Льва. Угловые размеры туманностей соответственно 2 и 4 угл. с.

Сейчас группа планирует создание более крупной установки на базе телескопа с двумя зеркалами диаметром по 8.4 м, разнесенными на 14.4 м. Применение адаптивной оптики и охлаждаемых оптических элементов обеспечит, как показывают оценки, подавление света на оси интерферометра в 10 тыс. раз, а это уже позволит регистрировать ИК-спектры пылевых дисков и планетных систем вокруг ближайших звезд.

Nature. 1998. V.395. P.251 - 253 (Великобритания).
Сухой лед и... атмосфера Марса

Старшее поколение помнит время, когда мороженое на городской улице продавщица доставала из фанерного ящика, набитого сухим льдом. Любимым развлечением мальчишек было, заполучив кусок такого льда, бросить его в лужу и следить за микровзрывами и пузырями, возникающими в воде. А еще интересней было рассовать испаряющие белый "дым" комки по чернильницам-невыливайкам, чтобы сорвать контрольную работу.

Оказывается, однако, что сухой лед, или твердый диоксид углерода, - важная компонента атмосферы Марса. К такому выводу пришли Р.Пьерюмбер (R.Pierrehumbert; Чикагский университет, США) с коллегами, анализируя химический состав поверхности Марса. Ученые установили, что там в обилии содержатся льдинки диоксида углерода. Кристаллы CO2, образуясь марсианской зимой, неизбежно должны массами выпадать в полярных областях планеты, подобно тому как на Земле обычный снег водного происхождения идет в Арктике и Антарктике, в результате чего в заполярных областях формируются большие запасы льда. В периоды глобального потепления ледники сублимируют и отдают "влагу" атмосфере. На Марсе такой процесс, по мнению Пьерюмбера, мог бы приводить к образованию облаков, состоящих все из того же диоксида углерода. На раннем этапе существовани Красной планеты такие облака, плотно ее окутывая, не позволяли поверхности охлаждаться, и климат там, вероятно, был намного более теплым, чем ныне. "Простая" же вода в тех условиях не замерзала, образуя озера и реки, возможные следы которых предположительно видны на снимках, полученных с космических аппаратов.

Исследования этой проблемы очень важно в преддверии полета человека на Марс, который планируется в начале следующего столетия, в связи с чем чикагские ученые предлагают даже создать новую дисциплину - "гляциологию сухого льда".

New Scientist. 1998. V.157. № 2119. P.21. (Великобритания).
На Тритоне сейчас - лето

В зависимости от положения Нептуна на орбите один из его спутников - Тритон - повернут к Солнцу то одной, то другой стороной. Летом и осенью 1998 г. их взаимное расположение было таково, что Солнце стояло в зените над Южным полюсом Тритона. Специалисты полагают, что при таких обстоятельствах замерзший азот (лед) на полярной шапке Тритона должен испаряться.

Еще в ноябре 1997 г. группа астрономов во главе с Дж.Эллиотом (J.Elliot; Массачусетсский технологический институт, Кембридж, США) начала использовать Космический телескоп им.Хаббла для наблюдений за изменениями светового излучения одной из удаленных звезд во время ее частичного затенения Тритоном (т.е. когда он находится между Землей и этой звездой). Анализ полученных результатов говорил о том, что в атмосфере Тритона шло потепление, причем значительно более быстрыми темпами, чем можно было ожидать. Выяснилось, что на высоте 1400 км над поверхностью Тритона температуры, близкие в 1995 г. к 47 К, быстро поднялись до 50.3 К.

За последние 10 лет атмосфера Тритона вследствие постепенного таяния ледникового покрова увеличила свой объем приблизительно вдвое, и процесс этот, видимо, продолжается.

Все это находится в противоречии с ранее сделанными расчетами большинства специалистов, предсказывавших уменьшение атмосферного давления. Согласно уточненным оценкам, глобальное потепление на Тритоне может быть обусловлено увеличением инсоляции южной полярной шапки планеты.

Nature. 1998. V.393. № 6687. P.765 (Великобритания).
Солончаки космической Европы

Один из крупнейших спутников Юпитера - Европа - продолжает открывать специалистам свои "черты". На конференции Американского геофизического союза в Сан-Франциско планетологи Т.Б.Мак-Корд, Г.Б.Хансен и Ф.П.Фанале (T.B.McCord, G.B.Hansen, F.P.Fanale; Университет штата Гавайи, Гонолулу, США) сообщили, что при обработке материалов, которые были получены с космического аппарата "Галилео", находящегося на околоюпитерианской орбите, они определили следы сернокислого магния в спектре отраженного солнечного излучения. На Земле кристаллы MgSO4 обычно находят в солончаках, на дне пересохших озер.

Области Европы, где концентрация MgSO4 особенно велика, отличаютс темной окраской; здесь заметны также крупные линейные структуры - возможно, разломы и трещины. Не исключено, что под поверхностью находятся скопления воды, которая просачивается или временами прорывается наверх.

Если солоноватая вода действительно выходит на поверхность Европы, то в условиях вакуума она должна очень быстро испаряться, оставляя на месте кристаллы сернистого магния.

Поскольку Европа непрестанно подвергается бомбардировке частицами высокой энергии, направляемыми магнитосферой Юпитера, поверхность спутника эродируется. Если бы удалось определить, как долго сернокислый магний остается на поверхности Европы, появилась бы возможность установить, давно ли образовался европианский океан.

Данные о присутствии MgSO4 на Европе не могут быть ошибочными: бортовой спектрометр "Галилео" работал в близкой инфракрасной области излучения во время нескольких пролетов над одним и тем же участком поверхности спутника. Полученные спектры свидетельствуют также о том, что поверхность юпитерианской "луны" содержит заметное количество органических веществ.

Science News. 1998. V.153. № 1. P.11 (США).
Подпись к рис.

Ледяная поверхность спутника Юпитера - Европы. Сфотографирована космическим аппаратом "Галилео" в момент наибольшего сближения (~2000 км) 26 февраля 1997 г. Площадь района (14х17) км; разрешение 20 м; освещение с востока; координаты центрального изображения 14.8oс.ш., 273.8oз.д. Молодая линейная структура, протянувшаяся по всему району, - сдвоенная гряда шириной 2.6 км, высотой 300 м.

Фото Лаборатории реактивного движения НАСА (Пасадена, США)


Рекорд астронома-любителя

Гаррадду (G.Garradd), жителю городка Тамуорт (штат Новый Южный Уэльс, Австралия) удалось сфотографировать американский космический аппарат "NEAR" ("Near Earth Asteroid Rendezvouz").

Вопреки своему сокращенному названию, которое в переводе с английского означает "близко", аппарат в то время (середина июня 1998 г.) находился в 33.65 млн км от Земли. Так астроном - непрофессионал на весьма скромном 25-сантиметровом телескопе поставил мировой рекорд дальности фотографирования искусственного небесного объекта. В момент съемки лучи света ярко отражались панелями солнечных батарей.

New Scientist. 1998. V. 158. № 2138. P.5 (Великобритания).
Космические зеркала тревожат астрономов

Российская ракетно-космическая корпорация "Энергия" совместно с несколькими предприятиями космической отрасли создала международный консорциум "Космическая регата" с целью разработки проекта солнечного парусного корабля. Следующим шагом стала разработка системы космического освещения, обеспечивающей отражение солнечных лучей на Землю с помощью зеркал, которые дадут поток света, в 10 раз больший, чем от полной Луны. Основная цель этого проекта - освещение северных городов и поселков во время длинной полярной ночи.

Подобные планы вызвали протесты со стороны астрономов, поскольку оптические телескопы могут быть внезапно ослеплены лучами от таких зеркал, что помешает наблюдению небесных тел. Ведь и теперь при изучении слабо светящихся объектов специалисты прекращают работы в полнолуние.

Тем не менее, согласно планам, космический аппарат "Прогресс М-40" после отстыковки от станции "Мир" должен будет развернуть в космосе 25-метровый рефлектор, изготовленный из алюминизированной майларовой пленки. За следующие сутки аппарат сделает 16 оборотов вокруг Земли, во время которых экипаж "Мира" с помощью системы управления будет направлять солнечный "зайчик" на различные города, в частности Харьков, Краков, Франкфурт, Брест (Франция), Сент-Джонс, Квебек, Накина, Виннипег, Калгари (последние пять - в Канаде), Ванкувер и Сиэтл. Аналогичный эксперимент уже проводился в феврале 1993 г. с космическим зеркалом диаметром 20 м, светимость которого отвечала блеску полной Луны.

Если будет найден источник финансирования, следующим шагом станет запуск зеркала диаметром 70 м. Однако, прежде чем проект создания в космосе системы космического освещения будет принят к исполнению, необходимо найти возможность снижения его стоимости до уровня, когда он станет конкурентоспособным с обычным электроосвещением городов.

Между тем астрономы создают общественную организацию с целью предотвратить "световое загрязнение неба". Их представитель, Д.Макнэлли (D.McNally; Лондонский университетский колледж) напоминает, что прежние попытки разместить в околоземном пространстве яркую световую рекламу не удались из-за нежелания аэрокосмических компаний "искажать природу и мешать науке". Удастся ли на этот раз сорвать подобное намерение?

New Scientist. 1998. V.158. № 2139. P.4 (Великобритания).
Рекордное вращение пульсара

Как известно, пульсар - это нейтронная звезда гигантской плотности: при массе, близкой к солнечной, диаметр пульсара всего около 10 км. Такой объект рождается при взрыве сверхновой звезды, когда ее ядро испытывает катастрофическое сжатие, коллапсирует.

Согласно существующей теории, магнитные поля сверхновой не позволяют новорожденному пульсару вращаться со скоростью свыше 60 оборотов в секунду. Неожиданным оказалось поэтому открытие, сделанное группой астрономов во главе с Ф.Маршаллом (F.Marshall; Центр космических полетов им.Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд).

Обрабатывая материалы, полученные с борта ИСЗ "Эксплорер-рентгеновский хронометрист им.Б.Росси" ("Rossi X-ray Timing Explorer"), они обнаружили существование молодого пульсара, совершающего 62 оборота в секунду!

Бруно Росси - американский физик итальянского происхождения.

"Старые" пульсары в принципе могут вращаться намного быстрее, если падающее на них вещество другой звезды способствовало их раскручиванию. Но данному пульсару, по всей видимости, не более 4 тыс. лет. Расчеты показали, что первоначально он совершал около 150 оборотов в секунду, но впоследствии замедлил свое вращение до нынешней частоты.

Открытие указывает на необходимость пересмотреть некоторые гипотезы происхождения таких объектов.

New Scientist. 1998. V.157. № 2120. P.24 (Великобритания).
Астрофизика. Организация науки

На Канарах будет новый телескоп

В течение нескольких лет в Испании дискутировалась проблема создани на Канарских о-вах нового крупного телескопа. Правительство страны соглашалось выделить на это лишь половину требуемой суммы в 100 млн амер. долл., предлагая ученым отыскать за рубежом спонсоров для покрытия остальных 50 млн. Все же в апреле 1998 г. Управление науки и техники добилось согласия кабинета министров на полное финансирование этого чрезвычайно престижного проекта.

Канарский институт астрофизики, в состав которого войдет новая обсерватория, предоставил для сооружения площадку на горе Рок-де-лос-Мучачос, что на о.Ла-Пальма. Ввод в действие 10-метрового телескопа, зеркало которого подобно многосекционному зеркалу Телескопа им.Кека на Гавайских о-вах (США), намечен на 2002 г.

Интерес к проекту проявили ученые Китая, Индии, Италии, США и Финляндии. Руководство Канарского института астрофизики намерено продолжать поиски партнеров, которые взяли бы на себя оплату трети расходов, получая при этом право работать на телескопе в течение времени, пропорционального денежному вкладу. Кроме того, им будет предоставлено 5% наблюдательного времени на всех 20 телескопах, которые принадлежат Канарскому институту астрофизики.

Nature. 1998. V.392. № 6679. P.852 (Великобритания).
Звездотрясение магнетара

27 августа 1998 г. верхняя атмосфера Земли подверглась пятиминутному облучению необычно мощным потоком гамма-лучей. Астрофизики установили, что виноват космический объект SGR 1900+14, принадлежащий к странному классу магнетаров - от английских слов magnet (магнит) и star (звезда). Вспышки гамма-излучения за этим небесным телом уже числились и ранее, но такой интенсивности еще никогда не наблюдалось.

Специалисты полагают, что к подобным источникам повторных вспышек мягкого гамма-излучения могут быть отнесены молодые нейтронные звезды с мощным магнитным полем. Считается, что прохождение магнитного поля сквозь богатую железом кору нейтронной звезды вызывает ее разогрев на миллионы градусов; это приводит к раскалыванию звезды, которое сопровождается эффектом, подобным землетрясению. Такое звездотрясение и выбрасывает в пространство мощный поток гамма-лучей.

Обычно верхняя атмосфера Земли в дневное время суток ионизуется под влиянием солнечного излучения, а ночью теряет ионизацию. На этот раз объект SGR 1900+14, находящийся от нас в 20 тыс. световых лет, послал такой поток гамма-лучей, что ночная сторона атмосферы на высоте всего около 60 км над планетой ионизовалась, как днем. Космические частицы "забили" до полного насыщения приборы двух искусственных спутников Земли и заставили автоматику отключить приборы на третьем.

По вычислениям У.Инана (U.Inan; Университет штата Калифорния, Беркли), в результате этого звездотрясения было выброшено за 5 мин больше энергии, чем дает Солнце за 300 лет. Резкие колебания в интенсивности гамма-излучения хорошо согласуются с компьютерными моделями магнетаров, пока еще, однако, мало изученных.

New Scientist. 1998. V.160. № 2154. P.5 (Великобритания).

Углерод входит в состав многих биологических структур, и он же служит материалом для нанообъектов (фуллеренов, нанотрубок). В 1997 г. группа исследователей во главе с С.Тансом (S.J.Tans; Дельфтский технологический университет, Нидерланды) показали, что при низкой температуре углеродная нанотрубка при наложении электрического поля может быть переведена из металлического состояния в диэлектрическое. Тем самым открылась потенциальная возможность использования нанотрубок как активных элементов для наноэлектроники, однако необходимость глубокого охлаждения ставила значительное препятствие на пути практической реализации полупроводниковых свойств единичных трубок.

Недавно той же группе физиков удалось продемонстрировать уже при комнатной температуре способность углеродной нанотрубки служить каналом полевого транзистора. На кремниевой подложке, покрытой изолирующим оксидным слоем толщиной 300 нм, формировали параллельные платиновые полоски шириной по 200 нм, разнесенные на расстояние около 600 нм между их осями. Нанотрубку диаметром 1.4 нм и длиной около 1 мкм укладывали поверх полос так, чтобы она перемыкала две или три Pt-полоски, образуя с ними туннельные контакты. Это позволяло носителям заряда (дырки - в углеродной нанотрубке) участвовать в создании тока между соседними Pt-электродами, служащими истоком и стоком в полученном таким способом полевом транзисторе с изолированным затвором, роль которого играла Si-подложка.

Детальные измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ) в такой системе, проведенные при комнатной температуре с более чем 20 нанотрубками, выявили, помимо металлического поведения у ряда трубок (с линейной зависимостью тока между истоком и стоком и отсутствием зависимости от напряжения затвора VG).

В системах с такими нанотрубками ВАХ оказываются сильно асимметричными. Анализ показывает, что свойства углеродной нанотрубки качественно описываются стандартной полуклассической зонной моделью с шириной запрещенной зоны 0.6 эВ.

В описанном опыте транзистор имел коэффициент усиления по напряжению не более 0.35, однако его нетрудно повысить, сделав больше единицы, за счет уменьшения толщины оксидного слоя с 300 до 5 нм. Максимальную частоту устройства оценивают в 10 ТГц. Полагают, что в будущем с помощью технологии молекулярной сборки2 удастся получать интегральные схемы на основе нанотрубок.

Nature. 1998. V.393. P.15 - 17, 49 - 51 (Великобритания).
КОРОТКО
. .
К июлю 1998 г. в Люксембурге завершились переговоры между правительствами 15 государств ЕС о мерах по сокращению выбросов в атмосферу газов, ответственных за парниковый эффект. Согласно принятым обязательствам страны ЕС должны к 2010 г. снизить их на 8% по сравнению с 1990 г. Установлено, что Люксембург уменьшит свой вклад в парниковый эффект на 28%, Германия и Дания - на 21%, Великобритания - на 12.5%, Финляндия и Франция останутся на уровне 1990 г., а квота Швеции даже увеличится.

.
New Scientist. 1998. V.158. № 2140. P.23 (Великобритания).
.
В июле 1998 г. в Синтре (Португалия) состоялось совещание входящих в группу "Ospar" ("Осло - Париж") западноевропейских министров по охране окружающей среды. Принято решение добиться к 2000 г. значительного сокращени радиоактивных веществ, поступающих в окружающую среду, а к 2020 г. свести их количество до уровня, "близкого к нулю".

По мнению экспертов, это не потребует закрытия заводов по переработке ядерных отходов; такие предприятия, как Селлафилд в Великобритании или перерабатывающий завод на мысе Аг во Франции, должны будут перейти на сухой метод хранения радиоактивных отходов вместо сбрасывания их в море. .

Nature. 1998. V.394. № 6692. P.407 (Великобритания).
.
.

Созданная поначалу с сугубо военными целями, американская спутниковая система навигации "GPS" ("Global Positioning System") становится все более доступной для гражданского использования. При этом она продолжает совершенствоваться: в 1998 г. было объявлено, что следующее поколение спутников "GPS" будет излучать два новых радиосигнала, которые позволят повысить точность определения координат объектов. Ожидается, что по сравнению с нынешней она возрастет в 10 раз. .

New Scientist. 1998. V.158. № 2123. P.23 (Великобритания).
.
.

На о.Тасмания лисицы не водятся, вернее, там их не было до июня 1998 г., пока одна рыжая особь "зайцем" не перебралась на судне из Мельбурна через Бассов пролив (отделяющий остров от материка) в порт Берни, где сбежала по трапу. Событие это подняло на ноги всю Тасманию: ведь в континентальной Австралии завезенные туда лисицы уничтожили значительную часть мелких сумчатых, которые нигде более не водятся. По следу хищницы, которую видели уже в 20 км от места высадки, идут охотники с гончими псами. Если это беременная самка - популяция лис может здесь укорениться, и тогда прощай четвероногие и пернатые уникумы Тасмании. .

New Scientist. 1998. V.158. № 2139. P.25 (Великобритания).
.
.

Химики Корнеллского университета (Итака, штат Нью-Йорк, США), кажется, нашли способ избавиться от присущей грейпфрутовому соку горечи. Известно, что главный ее источник - наррингин, который присутствует в плодах большинства цитрусовых, и лимонин, образующийся в процессе пастеризации. Химики предлагают покрывать внутреннюю поверхность картонных пакетов, в которые разливают сок, тонкой пленкой ацетат-целлюлозы, содержащей фермент нарингиназу: разлагая нарингин, она существенно снижает горечь сока. Участники конференции по технологии обработки пищевых продуктов (июль 1998 г., Атланта) с большим интересом восприняли это сообщение. .

New Scientist. 1998. V.159. № 2141. P.13 (Великобритания).
.
.

В июне 1998 г. в местечке Холмдейл (пригород Мюррей-Хилла, штат Нью-Джерси, США) состоялось торжественное открытие монумента в честь инженера Карла Янски (K.Jansky). Работая в Лаборатории им.А.Г.Белла (создателя первого телефона), Янски в 1931 г. обнаружил приходящие из космоса радиоволны, положив тем самым начало развитию радиоастрономии. Поискам точного места нахождения радиоантенны, с помощью которой было сделано открытие, посвятил около 10 лет (уже в наши дни) сотрудник той же лаборатории астрофизик Э.Тайсон (A.Tyson). Наконец в архивах компании, а также в кабинете одного из давно скончавшихся ее сотрудников ему удалось найти записные книжки Янски, в которых это место было названо. Кроме того, сохранились аэрофотоснимки, где заметны очертания необычной радиостанции. Монумент представляет собой уменьшенную до 4 м, но точную копию той радиоантенны. .

New Scientist. 1998. V.158. № 2138. P.23 (Великобритания).
.
РЕЗУЛЬТАТЫ КОНКУРСА НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ РАБОТ

Бялко А.В.,
доктор физико-математических наук,
первый заместитель главного редактора журнала "Природа"

В МАРТЕ 1998 г. Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) объявил конкурс научно-популярных статей, созданных по результатам исследований, которые были поддержанны грантами РФФИ. На 42 объявленные премии конкурса было представлено 134 работы. Конкурсная комиссия была сформирована на основе экспертных комиссий РФФИ совместно с представителями ведущих академических научно-популярных журналов ("Природа", "Вестник РАН", "Наука в России", "Земля и Вселенная").

В декабре прошлого года были подведены итоги конкурса. Решением совета РФФИ присуждено 43 премии размером 6000 руб. (к сожалению, индексировать премии не удалось). Представление работ по отделам фонда оказалось неравномерным, поэтому и количество премий по различным научным направлениям также заметно различается.

Публикуем фамилии победителей (руководители проектов выделены) и названия статей-лауреатов.

ОТДЕЛ МАТЕМАТИКИ, МЕХАНИКИ И ИНФОРМАТИКИ (01):
представлено 13 работ, присуждено 6 премий:

Иванов А.П. Закономерности удара в механических системах.

Ильин В.П. Супералгоритмы для сверхбольших алгебраических систем.

Нестеренко Ю.В. Трансцендентные числа.

Попов А.Л., Теляковский С.А., Фурман Я.А. Микромир форм изображений.

ОТДЕЛ ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ (02):
представлено 20 работ, присуждено 6 премий:

Гончаров Г.А. Тени звезд.

Мейлихов Е.З. Высокотемпературные сверхпроводящие керамики.

Пудалов В.М. Переходы металл-диэлектрик: новая физика старого явления.

Сидоренков Н.С. Межгодовые колебания системы атмосфера - океан - Земля.

Федоров В.В., Фридман А.М., Хоружий О.В. Предсказание и открытие гигантских вихрей в галактиках.

ОТДЕЛ ХИМИИ (03):
представлено 17 работ, присуждено 4 премии:

Саввин С.Б., Никонов Г.Н. От внутримолекулярных взаимодействий до многопалубных структур.

Вертегел А.А. Мир, основанный на самоподобии.

Третьяков Ю.Д., Гудилин Е.А. Синтез левитирующих сверхпроводников - путь от фантастики к реальности.

ОТДЕЛ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНСКИХ НАУК (04):
представлено 32 работы, присуждено 9 премий:

Берштейн Л.М. Курение и гормональный канцерогенез: дело - табак?

Бляхман Ф.А. Много ли мы знаем о сердце?

Болдырев А.А. Механизмы возбуждения, повреждения и гибели нейронов.

Гомазков О.А. Нейропептиды - универсальные регуляторы. Почему?

Захаров И.А. Бактерии управляют половым размножением насекомых.

Степаньянц С.Д., Анохин Б.А., Кузнецова В.Г. О пресноводном полипе с руками в форме рогов.

Cупин А.Я. Как измерить остроту слуха?

Чесунов А.В. Многоклеточные животные паразитируют в простейших?

Янковский Н.К., Боринская С.А. Геном человека: нити судьбы; Молекулярно-генетические методы.

ОТДЕЛ НАУК О ЗЕМЛЕ (05):
представлено 30 работ, присуждено 10 премий:

Басов И.А. Океанологическая и климатическая эволюция в миоцене.

Богатиков О.А., Кононова В.А. Магматическое "окно" в глубины Земли.

Еланский Н.Ф. Международные конвенции по атмосфере и климату и интересы России.

Каплин П.А., Павлидис Ю.А., Селиванов А.О. Развитие побережий в условиях глобального потепления климата и подъема уровня океана.

Киселев А.А., Кароль И.Л. Атмосферный озон вчера, сегодня и ...

Масайтис В.Л. Сотворены силами небесными.

Несис К.Н. Сколько можно сидеть на яйцах?

Пальчик Н.А., Столповская В.Н., Григорьева Т.Н., Мороз Т.Н. Биоминеральные образования патогенной природы в организме человека.

Рогачев К.А. Смена режима в северной части Тихого океана: термохалинный переход и усиление субарктической циркуляции.

Шварцев С.Л. Загадки самых крепких рассолов нашей планеты.

ОТДЕЛ НАУК О ЧЕЛОВЕКЕ И ОБЩЕСТВЕ (06):
представлено 19 работ, присуждено 7 премий:

Гаспаров М.Л. С цифрами сквозь стих: об одной новой области науки.

Дубовский С.В. Моделирование процессов трансформации российской социально-экономической системы: 1985 - 2010.

Есипова В.А., Климкин В.М., Калайда В.Т., Чернявская Ю.О., Белов В.В. Применение лазерных, спектроскопических и плазменных технологий и методов математического моделирования для визуализации, обработки и идентификации филиграней.

Ковальзон В.М. Стресс, сон и нейропептиды.

Нижегородцев Р.М. Информационная экономика и технико-экономическая динамика России: что впереди?

Фрумкина Р.М. Когнитивная лингвистика с точки зрения парадигмы в науках о человеке: эпистемологические проблемым.

Шишлина Н.И. Евразийская степь: поиск и открытия.

ОТДЕЛ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОГРАММ (07):
представлено 3 работы, присуждена 1 премия:

Мельников М.Я., Кочетова Э.К., Лебедев А.И., Лунин В.В., Покровский Б.И., Петросян И.В., Табунов М.М. Телекоммуникация как основа эффективной работы с научной информацией в химии.

Совет РФФИ решил опубликовать статьи лауреатов в специальном сборнике, поручив его подготовку коллективу журнала "Природа". Мы также будем помещать в журнале ранее неопубликованные статьи победителей конкурса, сопровожда их такой эмблемой.

Сам конкурс научно-популярных статей среди держателей грантов по решению совета РФФИ будет проводиться ежегодно. О размерах премии сообщим дополнительно. Так что - готовьтесь! Пишите статьи в "Природу", Ваш шанс победить на конкурсе возрастет.


НОВЫЕ КНИГИ

Физика

В.П.Минеев, К.В.Самохин. ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ НЕОБЫЧНОЙ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ. М.: МФТИ, 1998. 144 с.

Эта книга - первый в мировой литературе учебник-монография по теории необычной сверхпроводимости (сверхпроводимости с нетривиальным куперовским спариванием). В основу издания положен курс лекций по теории обычной и необычной сверхпроводимости, который один из авторов (В.П.Минеев) читал в течение ряда лет студентам Московского физико-технического института. Хотя сам термин "необычная сверхпроводимость" возник существенно позднее, начало интенсивного изучения теории относится к 70-м годам и связано с открытием сверхтекучести гелия-3 - явления, имеющего ту же природу и характерные признаки, что и необычная сверхпроводимость.

Книга состоит из двух частей. В первой представлены симметрийная классификаци сверхпроводящих фаз, теории Бардина - Купера - Шифера и Гинзбурга - Ландау - Абрикосова, а также описан ряд эффектов, специфичных для необычных сверхпроводников. Во вторую часть включен ряд задач теории необычной сверхпроводимости, решение которых требует применения математического аппарата функций Грина.

"Двухэтажное" построение книги, хотя и проигрышное с точки зрения единства изложения, дает возможность ознакомить читателя с основными представлениями физики необычной сверхпроводимости.


Геофизика

ДИНАМИКА ПЕСЧАНЫХ БЕРЕГОВ МОРЕЙ И ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ / Сост. Л.А.Жиндарев, А.Ш.Хабидов, А.К.Тризно. Новосибирск: Наука СО РАН, 1998. 271 с.

В истории освоения человеком Мирового океана морские берега играют особую роль. Именно здесь в большинстве случаев зарождались очаги цивилизации.

В настоящее время береговая зона морей и других крупных водоемов - объект интенсивной техногенной экспансии. Здесь добываются полезные ископаемые, ведется промышленное, гражданское и гидротехническое строительство.

В книге исследуются общие закономерности и механизмы формирования песчаных берегов водоемов. Обсуждается проблема влияния горизонтального расчленения рельефа на динамику берегов. В основу работы положены материалы многолетних исследований, проведенных авторами на Балтике и в районе Новосибирского водохранилища.



Биохимия

БИОХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ СТРЕССОВОГО СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ / Сост. Н.Е.Судачкова, И.В.Шеин, Л.И.Романова и др. Новосибирск: Наука СО РАН, 1997. 176 с.

Понятие "стресс" по отношению к растительным организмам применяется в случае необычной, ограниченной временем нагрузки, которая не приводит к очевидным необратимым последствиям.
В естественных условиях древесные растения, как правило, испытывают действие как краткосрочных, так и длительных стрессов.
Среди основных природных стрессов в лесной зоне Северного полушария наиболее часто встречаются: корневая гипотермия из-за сезонной или вечной мерзлоты, гипоксия в корневой сфере на заболоченных участках и водный дефицит на южной границе леса.
Авторы поставили цель: выявить биохимические показатели, пригодные для индикации стрессового состояния древесных растений.


Физиология растений

В.А.Воробьев. СИМБИОТИЧЕСКАЯ АЗОТФИКСАЦИЯ И ТЕМПЕРАТУРА. Новосибирск: Наука СО РАН, 1998. 128 с.

Одна из проблем растениеводства - это дефицит азота, который из года в год не только не сокращается, но даже возрастает в связи с необходимостью резкого увеличения производства пищевого и кормового белка.

В книге представлены экспериментальные данные по оценке потенциальных возможностей бобовых растений и их способности к азотфиксации при действии низких положительных температур (ниже +12oС) и весенних заморозков (до - 6oС), характерных для районов Севера и Сибири. Авторы останавливаются на особенностях взаимоотношений бобовых растений с клубеньковыми бактериями, на состоянии обменных процессов (азотного и фосфорного) и распределении симбиотически связанного азота между над- и подземными частями растений. Рассматриваются вопросы эффективности применения макро- и микроэлементов физиологически активных соединений, бактериальных препаратов в целях снижения отрицательного влияния неблагоприятных температурных воздействий на инокулированные бобовые растения, повышение их продуктивности и более полное использование экологически чистого источника азота.


Геология

С.К.Кузнецов.ЖИЛЬНЫЙ КВАРЦ ПРИПОЛЯРНОГО УРАЛА. СПб.: Наука, 1998. 203 стр.

Кварц - один из главных и наиболее распространенных минералов гидротермальных жил. С кварцевыми жилами связаны такие полезные ископаемые, как золото, медь, вольфрам, молибден, цинк, свинец и многие другие.

Приполярный Урал - это крупнейший кварцево-жильный регион, где широко ведется добыча горного хрусталя, гигантозернистого молочно-белого и прозрачного кварца, гранулированного кварца. Здесь разрабатывается несколько месторождений. Первые сведения о них были получены в ходе экспедиций Э.К.Гофмана (1844 - 1850) и Е.С.Федорова (1887 - 1889). Интерес в значительной степени был обусловлен потребностью промышленности в оптическом сырье.

В книге дана характеристика основных типов жильного кварца. Рассмотрены строение индивидов и агрегатов, состав и содержание, физические свойства. Проведена оценка структурных элементов-примесей с использованием методов спектроскопии.

М.М.Константинов, В.Е.Наталенко, А.И.Калинин, С.Ф.Стружков. М.: Недра, 1998. 203 с.

Открытие месторождения "Дукат" подтверждает правило диалектики: случайность - форма проявления закономерности.

В начале 60-х годов резко возрос интерес к рудоносности вулканогенных формаций, и в частности континентальных вулкано-плутонических поясов в частности. Благодаря инициативе и исследованиям Г.П.Воларовича, Н.А.Шило, А.А.Сидорова и многих других геологов был выделен ряд перспективных объектов, усилилось финансирование поисковых работ на золотосеребряное оруденение в вулкано-плутонических поясах Востока России, что и привело в конечном счете к выявлению ряда крупных месторождений.

Месторождение "Дукат" было открыто в 1967 г. в результате геолого-съемочных работ масштаба 1:50000 при опробовании коренных выходов и развалов, показавших высокое содержание золота и серебра.

Авторы детально описывают морфологию и строение рудных тел месторождения "Дукат", минералого-геохимические признаки, вещественный состав руд, историю формирования структуры вулканизма и оруденения.


Геокриология

А.В.Брушков. ЗАСОЛЕННЫЕ МЕРЗЛЫЕ ПОРОДЫ АРКТИЧЕСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ, ИХ ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СВОЙСТВА. М.: МГУ, 1998. 332с.

В современной инженерной геологии и геокриологии существует ряд проблем, связанных с особыми грунтами, слабо изученными ранее из-за ограниченного распространения или находившимися вне зоны освоения. Среди таких грунтов выделяются засоленные мерзлые дисперсные породы. Они имеют характерные инженерно-геологические свойства, отличаются низкой несущей способностью и неустойчивостью к техногенным воздействиям. Их происхождение связано в Арктике в основном с влиянием моря, хотя есть и другие источники засоления.

В течение 1988 - 1997 гг. Амдерминской научно-исследовательской мерзлотной станцией, МГУ, Фундаментпроектом и другими организациями под руководством ВНИИГаза выполнялась научно-техническая прграмма РАО "Газпром" - "Разработка природоохранных мероприятий, экологически безвредных технологий и оборудовани для освоения газовых и газоконденсатных месторождений полуострова Ямал", в которой принимал участие автор. Одной из задач этой программы было исследование распространения и свойств засоленных мерзлых грунтов. Результаты легли в основу книги.


Этнография

Г.Н.Симаков. СПБ.: Петербургское востоковедение, 1998. 320 с.

"Отдавать и продавать сокола нельзя ни в коем случае, ибо он равен душе его хозяина и его жизни на земле". Автор напоминает об этом мудром крылатом изречении, рассказывая о хане Тохтамыше, который погиб, когда его соколами завладел Тамерлан.

Вся история человечества - это прямое или косвенное сосуществование с миром животных, в том числе хищных птиц. Их приручение тесно связано с дохристианскими, домусульманскими и добуддийскими представлениями, именуемыми иногда шаманизмом.

Книга посвящена малоизученной в этнографии теме охоты с ловчими птицами у народов Средней Азии и Казахстана. Автор впервые в отечественной и мировой науке рассматривает соколиную охоту в связи с древним культом хищных птиц, что позволяет дать объяснение многим социальным и хозяйственным особенностям этого вида охоты с точки зрения древних религиозно-магических представлений и высказать предположение о происхождении отдельных элементов соколиной охоты и промысла в целом.

Особое место занимает анализ специфического, древнего, некогда тайного, языка сокольников этих регионов, в частности - подробное рассмотрение народной классификации ловчих птиц у казахов и киргизов. В основу книги положены полевые материалы автора, собранные во время экспедиционных поездок в течение 20 лет.


История науки

Е.И.Клабуновский, Ю.И.Соловьев. АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ БАЛАНДИН. М.: Наука, 1998. 184 с.

Книга посвящена выдающемуся русскому ученому-химику, человеку, жизнь которого была наполнена радостью научных успехов и тяжкими днями, проведенными в тюрьмах и лагерях.

Алексей Александрович Баландин (1898 - 1967) вошел в историю науки как автор мультиплетной теории гетерогенного катализа, позволившей связать каталитическую активность вещества с его атомно-молекулярными характеристиками.

Книга поделена на две части: автобиографическую ("Жизненный путь") и научную ("Мультиплетная теория гетерогенного катализа"). Авторы использовали богатый фактический материал - опубликованный и архивный.

Некоторые подстрочные примечания, а также публикация документов из архивов Федеральной службы контрразведки России подготовлены дочерью ученого, Ниной Алексеевной Баландиной.


"Подарок" переводчику

ВНАСТОЯЩЕЕ время, когда ширится международное сотрудничество во многих отраслях науки, в том числе и биологии, статьи почти во всех отечественных научных журналах снабжаются резюме на английском языке; кроме того, наши ученые стали чаще обсуждать результаты своих исследований в зарубежных изданиях. Поэтому потребность в тематических языковых словарях безусловно велика. У нас есть превосходный Англо-русский биологический словарь, который переиздавался уже пять раз. Первый же опыт создания Русско-английского биологического словаря разочаровывает. Просчеты составителя весьма серьезны, и лишь коренная переработка всей концепции справочника может дать приемлемый результат.

В словаре представлены названия растений и животных на русском, английском и латинском языках, а также весьма широкий и разнообразный спектр биологической и медицинской терминологии, некоторые философские понятия (например, "гилозоизм") и даже слова, относящиеся к военному делу ("камуфляж").

Выбор русских слов поражает, с одной стороны, разнородностью несходных объектов и понятий, с другой - насилием над духом языка, которому их подвергли ради размещения в алфавитном порядке. Так, в ряду, объединяемом словом "глаз" (с.91), перечислен следующий набор: "г. аппозиционный"; "г. ведущий - dominant eye". На следующей странице это же слово переводится как "г. доминирующий", с ним соседствует название растения, известного как "вороний глаз" (Paris quadrifolia), но скрытого автором под именем "г. вороний, четырехлистный - herbparis". За ним следуют "г. мантийный", "г. науплиусов", "г. невооруженный", затем, вопреки алфавитному порядку, вторгаются названия бабочек - "г. павлинный, дневный - peacock butterfly (Nymphalis io)" и "г. павлинный, ночной малый - emperor moth (Satuurnia pavonia)", а чуть ниже - "г. фасеточный - faceted eye; com-"... Далее строка обрывается. На следующей - "г. фасетчатый - faceted eye; compound eye". "Глазки анютины" закономерно продолжают сумбурную последовательность. Этот пестрящий ошибками отрывок текста был выбран почти наугад, но, увы, подобными неточностями переполнен весь словарь.

Весьма неудачно механическое смешение названий растений и животных, не помеченных никакими различающими знаками. Так, на с.483 чечевица пищевая (Lens culinaris) затесалась между названиями птиц - обыкновенной чечевицей (Rubicilla erythrina) и сибирской (Erythrina rosea). Заметим, кстати, что в словаре есть множество таксономических погрешностей. Так, латинским названием первой из птиц в соответствии с современной номенклатурой считается Carpodacus etythrinus, а второй - C.roseus.

Еще более архаичным названием - Saxifraga crassifolia снабжен на с.26 бадан толстолистный, уже более двух столетий относимый к роду Bergenia. "Вид высокоарктический" не тождествен "circumpolar species" - циркумполярному виду. Это различные понятия биогеографии. "Вид суперститовый" (в словаре на с.65 - одно из значений "relict species") - немыслимый в русском языке эпитет, как и существительное "аффинитет" (с.24). Под термином "affinity" в биологической литературе обычно понимается "естественное родство". "Видение телесное - solid vision, steroscopic vision" (с.65) - следует переводить как трехмерное, пространственное или стереоскопическое зрение. "Аюга" (с.25) - транслитерация названия рода растений из семейства губоцветных (Ajuga), называемого по-русски живучкой. Вообще список небрежностей, неточностей, ошибок и опечаток можно продолжать бесконечно.

В начале словаря приводится перечень сокращений фамилий авторов родов и видов. В большинстве случаев аббревиатура расшифровывается полной фамилией автора с инициалами и датами рождения и смерти. Однако это правило соблюдается далеко не всегда. Для отечественных авторов (Г.Ф.Соболевского, А.И.Поярковой, С.С.Станкова и др.) чаще приводятся лишь фамилии. Непродуманная структура данного раздела заводит в информационный тупик. Только специалист догадается, что под загадочными инициалами "F. et M.", которые далее расшифровываются как "Fischer & Meyer", скрываются имена двух великих наших соотечественников - Федора Богдановича Фишера (1782 - 1854) и Карла Андреевича Мейера (1795 - 1855). Эти выдающиеся систематики описали множество видов и даже родов растений Алтая, Средней Азии, Кавказа и других частей России. Несведущему читателю трудно догадаться, кто именно из четырех перечисленных в словаре исследователей, носивших фамилию Фишер, имелся в виду и почти невозможно найти человека по фамилии Мейер, так как в алфавитном перечне на букву "M" эта фамилия не значится, но ее можно отыскать в списке на букву "C" - "C.A.M." или "C.A.Mey". Излишний в подобном издании справочный раздел лишь умножает число ошибок.

К сожалению, мы не знаем, какими источниками пользовался составитель словаря, так как "Предисловие" книги лишь повторяет аннотацию. В выходных данных отсутствуют сведения о числе тиража. Остается надеяться, что он был невелик.

А. К. Сытин,
кандидат биологических наук
Ботанический институт им.В.Л.Комарова РАН
Санкт-Петербург

.
.