2002 г.
Калейдоскоп
Рецензия
Новые книги
|
2002 г. |
Новости науки
Калейдоскоп Рецензия Новые книги |
НОВОСТИ НАУКИИз какого “сора” родятся звезды
Неожиданное открытие сделали итальянские астрономы из Падуанской обсерватории во главе с Р.Граттоном (R.Gratton), изучая шаровое скопление NGC 6752. Оно находится на расстоянии 13 тыс. световых лет от нас, в созвездии Павлина, которое на небе Южного полушария можно видеть в простой бинокль. Этот “сгусток миров” имеет в поперечнике примерно 100 тыс. световых лет.
Для наблюдений итальянские ученые использовали высокочувствительный спектрограф 8.2-метрового телескопа Кюйен, входящего в комплекс Очень большого телескопа (VLT), построенного западноевропейскими странами в Чили. Астрономы поставили своей задачей получение данных о химическом составе 18 карликовых звезд из NGC 6752, каждая из которых величиной примерно с Солнце. Так как звезды этого шарового скопления образовались, видимо, одновременно из одного и того же исходного вещества, можно было ожидать, что спектральные характеристики у них одинаковые. Но, к своему удивлению, ученые обнаружили, что эти характеристики очень сильно разнятся между собой.
У гигантских звезд такое различие объяснить довольно легко: в их недрах благодаря высочайшей температуре все вещество активно перемешивается, а отходы ядерного сгорания выбрасываются на поверхность. В карликовых звездах ничего подобного быть не может - там температура для этого недостаточна. Откуда же берется странное разнообразие в составе их поверхностного слоя? Замечено, что те карликовые звезды, в которых кислород присутствует в довольно большом количестве, обеднены натрием; аналогичная зависимость существует между магнием и алюминием. Известно, что натрий и алюминий возникают на поздних этапах эволюции звезд, когда кислород и магний уже практически полностью выгорели. Отсюда делается вывод, что “карлики” позаимствовали свои относительно тяжелые элементы из горячих и массивных звезд, эволюционировавших крайне быстро и закончивших свое развитие миллиарды лет назад, когда все скопление было еще молодым.
В процессе перемешивания и переработки вещество из центральных частей массивной звезды перемещалось к ее поверхности. Позднее уже умирающая звезда сбросила этот поверхностный слой, который образовал планетарную туманность - обширную, медленно расширяющуюся газовую оболочку, “загрязняющую” все межзвездное пространство в шаровом скоплении и даже близлежащие звезды. Авторы исследования полагают, что масса звезды на 10-30% может возрасти за счет такой “вселенской грязи”.
Раньше процесс “загрязнения” звезд никогда не наблюдался, разве только в двойных системах, где оба компонента обращаются вокруг общего центра масс вблизи друг от друга. Вообще в Галактике звезды разбросаны на слишком большие расстояния, чтобы перехватывать вещество, выброшенное стареющей звездой, прежде чем оно медленно рассеется в пространстве. Но в массивных шаровых скоплениях объекты расположены намного ближе друг к другу, и их силы тяготения в состоянии “попридержать” значительную часть космической “грязи” при себе, а затем пополнить ею молодые звезды.
Открытие вызвало живейшую дискуссию среди специалистов; все, однако, согласны, что требуются новые наблюдения за процессами в шаровых скоплениях.
Science. 2001. V.291. №5511. P.2067 (США).
Гибель красного гиганта порождает условия для жизни
В задачи американского спутника “SWAS” (“Submillmeter Wave Astronomy Satellite”), находящегося на низкой околоземной орбите, входит измерение количества кислорода, углерода и воды в газовых облаках, заполняющих Галактику.
Недавно, когда в расписании наблюдений образовался пробел, бортовые приборы этого ИСЗ были временно нацелены на звезду CW в созвездии Льва, находящегося в 400 световых годах от Солнечной системы. Эта звезда - красный гигант, чей жизненный цикл уже завершается. Предполагалось, что в окружающем звезду пространстве может содержаться лишь крайне незначительная масса воды. Однако, к удивлению астрономов, приборы зафиксировали в 10 тыс. раз большее ее количество, чем представлялось возможным.
Единственная причина состоит в том, считает руководитель эксперимента Д.Нойфелд (D.Neufeld; Университет им.Дж.Хопкинса, Балтимор, США), что вода выделилась при внезапном таянии бесчисленного множества ледяных комет, обращающихся вокруг этой звезды. Подобный “хоровод” небесных тел аналогичен поясу Койпера, окружающему Солнечную систему за орбитами Нептуна и Плутона.
Последние “конвульсии” звезды CW Льва сопровождаются ее колоссальным расширением, связанным с исчерпанием ядерного топлива. При этом диаметр звезды уже достиг размеров, сравнимых с расстоянием между Юпитером и Солнцем, а ее яркость возросла в 5 тыс. раз относительно прежней нормальной величины. Именно это и привело к бурному испарению льда на всех небесных телах, находящихся вокруг CW Льва на расстояниях в 10-100 раз больших, чем дистанция между Землей и Солнцем. Если кометы, составляющие пояс Койпера, становятся активными, только попав в район, сравнительно близкий к Солнцу, которое их разогревает, то резкое увеличение светимости звезды CW заставило испаряться даже те кометы, которые двигались вдали от звезды и никогда прежде не подвергались нагреву.
Такой редко наблюдаемый процесс помогает представить, что может ожидать и нашу Солнечную систему в момент ее неизбежной “кончины”, который наступит примерно через 6 млрд лет.
Однако научное значение данного открытия этим не ограничивается. Впервые установлено, что наша планетная система не единственная с гигантским содержанием воды - вещества, необходимого для возникновения и поддержания жизни (по крайней мере в том виде, в каком мы ее знаем). Таким образом, астробиология получила в свое распоряжение важнейший факт: именно вода кометно-ледяного происхождения способна образовать атмосферы, моря и океаны, которым предстоит стать колыбелью жизни на далеких планетах.
Science. 2001. V.293. №5526. P.407 (США).
Детали на поверхности Цереры
Церера (крупнейшее тело Главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера) была открыта 1 января 1801 г., но лишь два века спустя астрономы наконец-то получили представление о том, как выглядит ее поверхность.
С помощью Космического телескопа Хаббла группа наблюдателей под руководством Дж.Паркера (J.Parker; Юго-Западный исследовательский институт, США) получила снимки Цереры в ультрафиолетовых лучах, в которых телескоп имеет максимальное угловое разрешение. Предшествующие наземные наблюдения с трудом позволяли различить только диск Цереры. Благодаря “Хабблу” на диске впервые удалось разглядеть детали размером до 50 км; впрочем, их на сфотографированной стороне астероида оказалось совсем немного. Выделяется лишь одно темное округлое образование поперечником около 250 км. Природу пятна Паркер и его коллеги назвать затрудняются, хотя по некоторым признакам можно полагать, что это большой кратер. На основании имеющихся данных исследователи утверждают: темное пятно на снимке действительно отвечает какой-то детали на поверхности Цереры, и, не дожидаясь выяснения его природы, предлагают присвоить ему имя первооткрывателя Цереры - итальянского астронома Джузеппе Пиацци (1746-1826).
По результатам своих наблюдений Паркер с соавторами вычислили точные размеры астероида - его наибольший и наименьший диаметры в момент наблюдений равны 968 и 932 км.
Astronomical Journal. 2002. V.123. №1. P.549-557 (США).
Новый рекорд критической температуры
для сверхпроводящего перехода в фуллеритахУченые компании “Белл” (США) установили новый рекорд критической температуры сверхпроводящего перехода в фуллеритах (фуллеренах С60, насыщенных галогенпроизводными метана). Расширяя решетку монокристаллов фуллеритов путем введения трибромметана (CHBr3) и дополнительно инжектируя носители заряда через электрод, они установили, что при концентрации носителей 3-3.5 на молекулу С60 материал переходит в сверхпроводящее состояние при температуре Тс=117 К. В другом кристалле - “разбавленном” трихлорметаном (CHCl3/C60), - при инжекции носителей той же концентрации достигнута Тс=80 К. Измеренные параметры решеток составили 14.45 Е и 14.29 Е соответственно. Интересно, что в монокристаллах фуллеритов, легированных щелочным металлом, параметр решетки 14.15 Е и Тс=18 К.
По мнению авторов (Science. 2001. V.293. №5535. P.1570), при дальнейшем расширении кристаллической решетки на 1% (если удастся не допустить ее разрушения) Тс можно поднять до 150 К.
Изменение Тс сверхпроводящего перехода в фуллеритах
по мере расширения их кристаллической решетки.Нанотрубки в портативной аккумуляторной батарее
Специалисты японской компании “Nippon Electric Corporation” разработали топливную ячейку для мобильных терминалов (например, для мобильных телефонов), где в качестве электродов используются углеродные нанотрубки. Энергоемкость такого элемента в 10 раз превышает энергоемкость литиевой батареи. Персональный компьютер, питаемый от батареи топливных элементов, сможет работать непрерывно в течение нескольких дней, что и подтвердили испытания, проведенные совместно с Институтом исследований и инноваций и Корпорацией науки и технологии Японии.
Принцип работы топливного элемента основан на прямом преобразовании энергии химической реакции между водородом и кислородом в электрическую.
Мотивом использования нанотрубок в качестве электродов для топливного элемента послужили такие свойства нанотрубок, как чрезвычайно большая площадь поверхности и проницаемость для газа и жидкости.
Кастрация и половой каннибализм у пауков
Явление полового каннибализма (т.е. поедания самкой самца до, во время и после спаривания) хорошо известно у пауков (cм., напр.: Половой диморфизм и каннибализм у пауков // Природа. 1991. №11. С.111; Зачем паукам карликовые самцы // Там же. 1992. №9. С.108-109; Еще раз о карликовых самцах пауков // Там же. 1994. №3. С.120-121). В наибольшей степени оно выражено у пауков-сетестроителей (кругопрядов, теридиид, линифиид и др.), но наблюдается и у бродячих форм.
Мелкие пауки рода Tidarren (семейство Theridiidae) интересны тем, что у взрослых самцов не два, как положено, а только один пальпус (копулятивный орган). Дело в том, что перед заключительной линькой паук, прежде чем стать взрослым, ампутирует один из пальпусов. Размеры тела паука столь невелики, что два громоздких пальпуса на коротеньких “ножках” просто не смогли бы разместиться перед головогрудью! Этот факт давно известен.
Более детальные исследования проведены Б.Кнофлах (Инсбрукский университет, Австрия) и йеменским энтомологом-любителем А.ван Хартеном (Knoflach B., Harten A.van // J. of Zoology. London. 2001. V.254. №4. P.449-459. Ранее те же авторы изучили другой вид: J. of Natural History. 2000. V.34. P.1639-1659). Они описали новый вид Tidarren argo sp.n., обитающий в банановых плантациях Йемена. Биология нового вида совершенно необычна.
Итак, через 2-3 ч после предпоследней линьки будущий самец поднимает один из своих пальпусов и приклеивает к нитям линочного убежища. Повиснув на пальпусе, паук начинает вращаться, в результате чего “ножка” пальпуса перекручивается, отрывается и остается на паутине. Затем самец исполняет своеобразный ритуальный танец: производит вибрации телом и движения ногами, а также обегает самку вокруг несколько раз, временами прикасаясь к ней. В момент спаривания, которое происходит на отдельной паутинной нити, мелкий, почти карликовый самец (длина его тела менее половины длины тела самки) повисает на втором пальпусе, вставленном в гениталии самки. Самка начинает вращаться, и этот пальпус довольно быстро отламывается. Любопытно, что пальпус способен к самостоятельным копулятивным движениям (подобное было известно лишь у головоногих моллюсков). Половые пути самки остаются заблокированными в течение нескольких часов - до тех пор, пока она сама не вытащит “затычку”. Лишь после этого, обычно уже на следующий день, самка готова к повторному спариванию с другим самцом.
После отделения пальпуса самец нужен самке лишь в качестве дополнительного питания, и она приступает к нему не после, а уже во время спаривания.
К сожалению, до сих пор удалось детально изучить биологию только двух видов рода Tidarren. Интересно, что нового преподнесут нам дальнейшие исследования?
© К.Г.Михайлов,
кандидат биологических наук
МоскваБез NO светлячкам не обойтись
Жуки-светляки испускают мерцающий свет, чтобы привлечь партнера и продолжить свой род. Это явление, названное биолюминесценцией, изучается давно и загадки во многом уже не представляет (Бровко Л.Ю., Угарова Н.Н. Тайны и загадки “живого” света // Природа. 1998. №2. С.16-24.). “Фонариком” служат фотоциты - находящиеся в брюшке насекомого специализированные клетки, наполненные белком люциферином. Когда благодаря ферменту люциферазе он окисляется кислородом, возникает световая вспышка. Однако механизм включения “лампочки” оставался непонятным, поскольку нервное окончание, сигнал от которого должен запускать этот процесс, непосредственно с фотоцитами не контактирует.
Энтомолог Б.Триммер (B.Trimmer; Тафтовский университет, Медфорд, штат Массачусетс, США) обратил внимание на сходство этих клеток у взрослых светлячков с клетками, в которых образуется оксид азота (NO) у гусениц. Биохимические анализы показали, что и в излучении света жуками, и в синтезе NO гусеницами активно участвует один и тот же фермент.
Чтобы окончательно доказать важную роль NO в возникновении “живого” света, Триммер с коллегами поместили светлячков в закрытый контейнер с повышенным содержанием оксида азота в воздухе, и насекомые стали светиться непрерывно. Оставалось выяснить, работает NO внутри “фонарика” или действует на включающий его нерв извне. Исследователи удалили нерв (большая часть брюшка насекомого сохранялась при этом в целости) и ввели NO в отделенную от организма “лампочку” - она тут же загорелась. При добавлении же антагониста оксида азота свечение прекратилось (несмотря на активное стимулирование нервным сигналом). Стало ясно, что включает “живой” свет именно NO.
О механизме его работы можно судить по устройству клеток “фонарика”. Весь орган состоит из воздухопроводов - трахей, клетки которых со всех сторон окружены фотоцитами. Внутри каждого из них митохондрии скапливаются вдоль края, ближайшего к клеткам трахеи. Триммер предполагает, что “лампочка” бывает выключена, если митохондрии перехватывают кислород и потому люциферин не может окислиться. Вспышка же, по мнению фармаколога У.Сессы (W.Sessa; Йельский университет, Нью-Хейвен, штат Коннектикут, США), возникает тогда, когда концентрация NO в клетках трахеи возрастает и оксид азота диффузно покрывает митохондрии: на короткое время они перестают захватывать кислород и тот идет на окисление люциферина. Так что для работы “фонарика” нервный импульс светлячкам не нужен, достаточно оксида азота - одного из универсальных регуляторов метаболизма.
Science. 2001. V.292. №5526. P.2413, 2486 (США).
У львиц царит “демократия”
Среди млекопитающих, которые живут семейными группами, только доминирующая самка обычно приносит потомство, другим же она препятствует в этом. В результате подчиненные самки чаще всего становятся помощницами матери или сестры в выращивании детенышей.
Иное поведение в прайдах (прайд - устойчивая группа из нескольких родственных самок с детенышами и вожака-самца; нередко в прайде бывает два-три самца.) львов обнаружили американские зоологи во главе с К.Пакером (C.Paker; Университет штата Миннесота в Туин-Сити). Около 35 лет наблюдая за этими животными в Национальном парке Серенгети (Танзания), они проследили в 31 прайде судьбу всех львят, достигших хотя бы годовалого возраста. В результате выяснилось, что большинство детенышей, судя по их ДНК, принадлежат главенствующему самцу. С другой стороны, оказалось, что в таких группах практически не бывает “львиц-цариц”; все самки имеют примерно равные возможности принести потомство и выкормить его. Объясняется это, по мнению руководителя исследований, хорошей “вооруженностью” животных: в случае конфликта самки своими клыками могут нанести друг другу смертельные раны, так что было бы слишком рискованно препятствовать соплеменнице обзаводиться потомством. Количество же детенышей в разных прайдах может существенно отличаться друг от друга. В иных самки приносят лишь по одному или два львенка в год, в других - по три или четыре, а иногда больше.
Важно, что самка не отказывает другой в охране и уходе за своими детенышами, что заметно увеличивает степень их выживаемости.
Science. 2001. V.293. №5530. P.589, 690 (США).
Воздушный бассейн Индийского океана загрязняется
До недавних пор наиболее загрязненной считалась атмосфера над Северной Америкой и Европой, где выбрасывается большинство продуктов сгорания ископаемых топлив. Однако в последние десятилетия Азия начала “догонять” по этому показателю более промышленно развитые регионы. Помимо развития индустрии и роста численности населения существенную роль здесь (особенно в Индии и Китае) играет сжигание дров, сельскохозяйственных отходов и продуктов жизнедеятельности. Индикатор горения таких топлив - отношение содержаний в воздухе метил-цианида (CH3CN) и CO.
Недавно опубликованы результаты исследования атмосферы к югу от Юго-Восточной Азии в рамках международного проекта INDOEX (Indian Ocean Experiment) (Загрязнения атмосферы над Индийским океаном // Природа. 2000. №10. С.65) в зимний сухой сезон, с января по март 1999 г. (В это время года здесь господствуют северо-восточные ветры, и конвекция над континентальными источниками загрязнения воздуха уменьшается, из-за чего продуктов сгорания в верхние слои атмосферы поступает значительно меньше.) В наблюдениях участвовали наземная Климатологическая обсерватория Каашидху (Мальдивы), самолеты-лаборатории и научно-исследовательские суда. Выяснилось, что отношение содержаний CH3CN и CO близко к величинам, полученным при сжигании топлив растительного и животного происхождения в лабораторных условиях. Это означает, что 60-90% содержания CO в атмосфере региона обусловлено сжиганием таких топлив.
По содержанию аэрозолей (не менее 85% из которых антропогенные) область исследований сравнима с пригородными районами Европы и Северной Америки; причем концентрация сажевых аэрозолей здесь выше, что способствует поглощению солнечного излучения и в результате ведет к изменению климата.
В наибольшей степени атмосфера загрязнена над Бенгальским заливом. Потоки воздуха отсюда поступают в остальную часть Индийского океана главным образом в феврале; в марте же сюда приходят воздушные массы из пустынь, находящихся к северу от Аравийского моря, - они относительно чистые, но несут частицы пыли.
Таким образом, в период зимнего муссона выброс загрязняющих веществ в Южной и Юго-Восточной Азии значительно ухудшает качество атмосферы в этом считавшемся до сих пор чистым регионе площадью более 10 млн км2. Если не остановить столь пагубную тенденцию, чистого воздуха не останется во всем Северном полушарии.
Science. 2001. V.291. №5506. P.1031 (США); http://www.c4-ucsd.edu
Грязевые вулканы Средиземноморья
За последнее время на дне Средиземного моря, в его восточной части, было открыто большое количество грязевых вулканов (см. также: Лимонов А.Ф., Иванов М.К. Грязевые вулканы, глиняные диапиры: новые геологические открытия в Черном и Средиземном морях // Природа. 1994. ?2. С.63-67) - так геологи называют крупные конические холмы с кратером-воронкой на вершине и уходящим в глубину каналом, из которого выделяются газы и вода, смешанная с грязью (илисто-глинистыми осадками); иногда это происходит с бурными взрывами, что и роднит такое явление с извержениями обычных вулканов. Возникают грязевые вулканы в результате мощного сжатия мелкозернистых пород - чаще всего глины, насыщенной сопочной брекчией и водой, которая смешана с газообразными углеводородами. Такая смесь образует полужидкую кашу, выдавливаемую наверх в виде пузырящегося потока. Со временем в ходе повторяющихся извержений на дне образуется множество метровых куполов и “лепешек” слежавшейся грязи, нередко пронизанных нефтяными продуктами. Замечено, что чаще всего такие образования можно найти на поверхности аккреционных призм, возникающих в процессе субдукции (погружения одной литосферной плиты под другую).
Грязевые вулканы, обнаруженные в восточной акватории Средиземного моря, теперь нанесены на подробные карты подводного рельефа. В этом регионе аккреционные комплексы появляются в результате того, что Африканская плита земной коры пододвигается под Евразийскую. Геофизику Копфу (Kopf) с сотрудниками удалось определить объем пород, включенных в эти образования, и степень их пористости. Выяснилось, что купола грязевых вулканов наиболее часто встречаются ближе к Евразийской плите, где силы сжатия особенно велики, а “лепешки” - около Африканской, где давление заметно ниже.
Поток жидких материалов из грязевых “лепешек” достигает бОльших величин, чем из вулканов. Исследователи пришли к выводу, что прежние оценки интенсивности жидких потоков в зонах погружения плит земной коры были, вероятно, занижены.
Earth and Planetary Science Letters. 2001. V.189. P.295 (США).
Как противостоять цунами? Энергия, переносимая катастрофическими волнами цунами, настолько велика, что человечеству не просто ей противостоять. Только в 90-х годах истекшего века на Земле произошло 11 крупномасштабных событий подобного рода, которые унесли более 4 тыс. человеческих жизней и причинили убытки в сотни миллионов долларов. Еще около 70 цунами за тот же период имели менее катастрофические последствия, но и они не прошли бесследно для людей и экономики, главным образом в странах так называемого Тихоокеанского огненного кольца, хорошо известного своей высокой сейсмической и вулканической активностью. Согласно подсчетам специалистов Национального центра геофизических данных США (Боулдер), более 80% всех цунами мира вызываются подводными землетрясениями в Тихоокеанском регионе, в зонах столкновения гигантских плит земной коры.
Не в состоянии устранить цунами, люди пытаются различными способами смягчить их губительное воздействие. Эту цель поставило Национальное управление США по изучению океана и атмосферы, приступив к развертыванию системы DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Первые автоматические цунами-станции уже работают в северной части Тихого океана, в Аляскинской зоне субдукции. Возбуждаемые здесь (в результате погружения одной литосферной плиты под другую) могучие волны могут, продвигаясь со скоростью до 700 км/ч, представлять серьезную угрозу Гавайским о-вам и западному побережью США (штатам Вашингтон, Орегон, северной части Калифорнии).
Каждая цунами-станция снабжена донным регистратором давления, которое соответствующим образом меняется в случае прохождения мощной волны. Зафиксировав ее движение, станция передает акустический сигнал на буй, находящийся на поверхности; с буя радиосигнал поступает к искусственному спутнику Земли, а оттуда - к наземным станциям, которые ретранслируют его в Сиэтл, в распоряжение Тихоокеанской лаборатории по изучению морской среды (именно ее коллектив и разработал всю эту систему). Одновременно информацию получают и станции раннего оповещения о цунами, расположенные на Аляске (от Берингова пролива до Алеутских о-вов) и на Гавайях.
Еще две такие станции работают в районе штата Орегон, вблизи Каскадной зоны субдукции, где, по мнению специалистов, мощное цунами можно ожидать в ближайшие десятилетия. По геологическим данным, катастрофические цунами случаются здесь раз в несколько столетий. В августе 2001 г. вступила в строй шестая по счету станция в глубоководной зоне Тихого океана у Южной Америки. Эта область печально знаменита тем, что 23 июня того же года там произошло сильное землетрясение, породившее цунами, которое обрушилось на южное побережье Перу. Наблюдениями данной станции в той или иной мере охвачены также побережья Японии, Гавайских о-вов и западных районов Латинской Америки.
Параллельно рассматривается проект создания всемирной системы TROIKA (Tsunami Redaction of Impact through Key Action), который предусматривает развертывание аналогичной сети в южной части Тихого океана, в Атлантике у побережья Португалии (в памяти ее жителей до сих пор сохраняется страшное цунами 1755 г., уничтожившее почти весь Лиссабон и унесшее 60 тыс. жизней); в Эгейском море и, возможно, в Мраморном и Черном морях.
Science. 2001. V.293. №5533. P.1253 (США).
Дегазация вулканов В юго-западной части о.Хоккайдо (Япония), на берегу залива Утиура, находится один из наиболее активных в стране вулканов - Усу (с 1663 г. он извергался семь раз). Это базальтовое сооружение высотой 609 м над ур.м. увенчано несколькими небольшими кратерами и куполами. 7 августа 1977 г., после 32-летнего покоя, здесь началось извержение, завершившееся только в октябре 1978 г., после чего Усу “задремал”: наблюдались лишь умеренное выделение газов и пара сквозь расселины и рои слабых подземных толчков. Но с начала 1995 г. количество землетрясений стало постепенно возрастать.
28 марта 2000 г. произошла резкая вспышка сейсмической активности, а через трое суток к северо-западу от купола Нисияма и на западном склоне купола Компараяма поверхность земли вздыбилась, вероятно, из-за формирования дайки - тела, образованного поднимающимися по трещине расплавленными породами. Со спутников системы GPS (Global Positioning System) было установлено, что у вершины горы поверхность поднялась на 2 м и возникло множество новых мелких кратеров. 31 марта началось мощное извержение.
Международная группа исследователей во главе с П.А.Эрнандесом (P.A.Hernandez; Токийский университет), уже три года наблюдавшая к тому времени за поведением Усу, установила, что на первом месте по объему выбрасываемых вулканом веществ стоит вода, а на втором - CO2, выделяющийся в основном из подповерхностных скоплений магмы, причем уровень дегазации сильно изменяется во времени. Ученые отметили возрастание потока CO2 из вершинного кратера со 120 т/сут в сентябре 1998 г. до 340 т/сут в сентябре 1999 г. и внезапное его снижение - до 39 т/сут - в июне 2000 г., т.е. через три месяца после окончания извержения. Как сейсмологические, так и геохимические наблюдения указывают на то, что возрастание выброса CO2 до извержения обусловлено адвективными процессами, т.е. горизонтальными перемещениями расплавленной породы. Уменьшение же потока CO2 в июне скорее всего связано с уже произошедшим в ходе события быстрым выделением газа из даек.
Science. 2001. V.292. №5514. P.83 (США).
Изменчивость африканских дождей
Важным источником вариаций глобального климата справедливо считают природные условия в тропических районах Земли. Однако данных, которые описывали бы температуру и осадки в этом регионе с хорошим временнЫм и пространственным разрешением, пока недостаточно. Британские палеоклиматологи, гляциологи и лимнологи под руководством П.А.Баркера (P.A.Barker; Ланкастерский университет) подробно исследовали изменения (в особенности гидрологические), которые происходили в тропиках за последние 10 тыс. лет.
Изучались главным образом районы Кении и Эфиопии, где основной источник влаги - это африканские и индийские муссоны. Именно муссоны переносят водяные пары из субтропических акваторий океана через экватор в те районы, где в данный момент стоит лето, сильно сказываясь на гидрологическом режиме Африки. Межгодовые колебания количества осадков здесь коррелируют с температурой поверхности моря, аномалиями атмосферного давления и особенностями циркуляции в тропических зонах океана.
Наблюдаются также и колебания количества осадков с периодами в несколько столетий. Так, оказалось, что засуха, охватившая Сахель (широкую полосу, примыкающую к Сахаре с юга) в 1970-1980-е годы, - событие отнюдь не уникальное. Колонка осадочного грунта, поднятая при бурении дна оз.Найваша в Кении, показала, что за последние 1100 лет там отмечались три крайне засушливых периода. Наиболее протяженный из них совпадает по времени со средневековым потеплением в Европе в 1000-1270 гг.
Авторами обнаружены следующие периоды обильнейших осадков: 11100-6700, 2900-1900 и менее чем 1300 лет назад.
Если взглянуть на климатические события в масштабе тысячелетий, то крупные и продолжительные этапы повышенной влажности, которые сменялись столь же интенсивными засушливыми периодами, можно, по-видимому, рассматривать как отклик на изменения земной околосолнечной орбиты. Ее ориентация и эксцентриситет изменяются весьма медленно. Между 11500 и 5500 лет назад эта ориентация привела к увеличению количества солнечного излучения, поступающего в Северное полушарие в летние сезоны, а это усилило муссонную циркуляцию в Индии и Африке. В Северной и Экваториальной Африке это была эпоха повышенной влажности: ландшафты нынешней Сахары тогда зеленели, а в пустынных и полупустынных ныне областях Восточной Африки существовали крупные и глубокие пресноводные озера. Однако картина африканского климата в голоцене остается недостаточно ясной. Быстро сменявшие друг друга сухие и влажные эпизоды (например, резкое окончание влажного периода в северной части тропиков около 5500 лет назад) разделялись очень краткими и резкими переходами.
У границы между Кенией и Эфиопией на высотах от 1558 до 1636 м над ур.м. лежат бессточные озера Шала, Аблиата, Лангано и Зивей. Сегодня этот район отличается суровым полупустынным климатом, но 7000-5500 лет назад все четыре бассейна, пополнившись, объединились в единый открытый бассейн, зеркало которого на 122 м возвышалось над уровнем современного оз.Шала. Остатки диатомовых водорослей в колонке осадочных пород, охватывающей период продолжительностью 13 500 лет, позволили специалистам судить о происходивших в голоцене изменениях глубины озера и его солености. Удивительно быстрое осолонение озера не могло не повлиять на окрестную флору и фауну.
Приняв во внимание все процессы, регулирующие изотопный состав атмосферных паров и осадков в районах, подверженных муссонной циркуляции, авторы пришли к выводу, согласно которому сто- и тысячелетние колебания изотопного состава отражают в основном вариации влажности и высоты облачности, связанные с аномалиями температур поверхностного слоя южной субтропической акватории Индийского океана. Резкие отличия изотопного состава осадков в тропиках от их состава в высоких и умеренных широтах не могут быть объяснены лишь температурой; здесь важна и интенсивность осадков. Так что учет только температур при рассмотрении климатических изменений в тропиках приводит к ошибочным суждениям.
Таким образом, исследования Баркера и его коллег показывают, что, строя модели глобальной атмосферной и океанической циркуляции и климата, необходимо учитывать факторы изотопного состава осадков в прошлом, которые говорят об источниках водяных паров и траектории их перемещения как в региональном, так и в глобальном гидрологических циклах.
Science. 2001. V.292. №5525. P.2213, 2259, 2307 (США).
О древней катастрофе свидетельствуют благородные газы
Когда говорят о вымирании многих видов флоры и фауны на Земле, чаще всего имеют в виду столкновение нашей планеты с астероидом, случившееся около 65 млн лет назад (Виноват ли астероид? // Природа. 1998. №5. С.119; Вымирание в конце мела: дискуссия продолжается // Там же. 1999. №5. С.115-116). Факт столкновения установил американский геохимик У.Альварес (W.Alvarez) еще около 20 лет назад, когда обнаружил, что слой земных пород на границе мела и третичного периода содержит повышенную концентрацию иридия (элемента, весьма редкого на Земле, но достаточно характерного для метеоритов).
Однако куда более драматический эпизод произошел примерно 251.4 млн лет назад: тогда погибло 70% позвоночных на суше и 90% обитателей моря, причем специалисты сначала полагали, что гибель животных и растений происходила на протяжении примерно 8 млн лет, но затем этот период сократили до 5 тыс. лет. Виновниками катастрофы разные ученые называли то мощные излияния вулканических лав, то снижение уровня кислорода в атмосфере, то изменение уровня моря, климатические колебания, внезапный выброс из недр ядовитых газов и т.п. Но недавно американские геохимики и планетологи во главе с Л.Бекер (L.Becker; Университет штата Вашингтон, Сиэтл) нашли свидетельства космического происхождения этой катастрофы: изотопный состав гелия и аргона в образцах горных пород из таких удаленных друг от друга мест, как Китай, Япония и Венгрия, оказался типичным для метеоритов. Более того, исследователи выяснили, каким образом эти газы могли сохраниться в земных породах до наших дней. Они обнаружили микроскопические количества He и Ar в фуллеренах - полых молекулярных сетчатых шариках, образованных чистым углеродом (о фуллеренах см., напр.: Лауреаты Нобелевской премии 1996 г. По химии - Р.Кёрл, Г.Крото, Р.Смолли // Природа. 1997. №1. С.96-98 (молекула фуллерена C60 имеет форму футбольного мяча); Фуллерен C36 // Природа. 1998. №11. С.105-106). Анализ газов, которые находятся в таких решетчатых “клетках”, показал: содержание изотопа 3He в образцах пород, относящихся к изучаемому времени, в 50 раз больше, чем в слоях, лежащих выше или ниже, а отношения 3He/4He и 40Ar/36Ar в них типичны для метеоритов и не характерны для Земли.
Science. 2001. V.291. №5508. P.1469, 1530 (США).
Климатическая причина угасания цивилизации майя
Специалисты давно спорят о причинах угасания империи майя. В их числе называлась и череда неурожайных лет. Факты, подтверждающие эту гипотезу, получили недавно сотрудники Университета штата Флорида в Гейнсвилле Д.А.Ходелл и М.Бреннер (D.A.Hodell, M.Brenner). В течение пяти лет они изучали характер и состав осадочных пород на дне озер Чичанканаб (центр п-ова Юкатан) и Пунта-Лагуна (расположенного несколько севернее). Специалист по датированию методом масс-спектрометрии с использованием ускорителя, физик Т.Гилдерсон (T.Guilderson; Национальная Ливерморская лаборатория) определил, что колонки донного грунта (длиной до 4.9 м) охватывают примерно 9 тыс. лет - в этот отрезок входят все этапы истории майя: начальный, период расцвета и время угасания их могущества. Наиболее надежные сведения получены о климате последних 2600 лет.
По тому, как изменялся уровень зеркала озер, как они то почти пересыхали, то пополнялись за счет атмосферных осадков, можно проследить многое. Когда дожди были скудными, преобладало испарение, в воде концентрировались соли и на дно опускалось все больше сульфата кальция, или селенита (разновидности гипса). Таким образом удалось определить с точностью до 6-7 лет, какие годы были влажными, а какие - сухими. Выяснилось, что засушливые периоды на Юкатане случались неоднократно, причем самый страшный и продолжительный из них тянулся (с короткими перерывами) приблизительно с 750 по 850 г. (Подобного бедствия здесь не было 7 тыс. лет!) Как раз на это время и приходится начало заката майя (его признаком специалисты считают быстрое сокращение строительства массивных храмов и каменных монументов, характеризующих классический период этой цивилизации).
Естественно, реакция ученых на эту работу не была единодушной. Так, некоторые археологи сомневаются, что сложные процессы культурной эволюции можно объяснить лишь метеорологическими явлениями. М.О'Мански (M.O'Mansky; Университет им.Вандербильта, Нашвилл, штат Теннесси) указывает, что крушение империи майя произошло не сразу по всей стране, а началось около 750 г. в отличающейся повышенной влажностью нагорной южной части нынешней Гватемалы, в то время как на обычно засушливых северных низинах Юкатана эта цивилизация продолжала процветать и пережила свой закат только через столетие.
Дискуссия охватила широкий круг специалистов в разных отраслях знания.
Science. 2001. V.292. №5520. P.1293, 1364 (США).
Паралититан - динозавр-гигант
В египетском оазисе Бахария, расположенном у подножия горы Джебель-эль-Дист, в 390 км юго-западнее Каира, аспирант-палеонтолог Дж.Смит (J.Smith; Университет штата Пенсильвания в Филадельфии) случайно обнаружил остатки динозавра, который принадлежал к неизвестному науке роду.
Животное получило название паралититан Стромера (Paralititan stromeri). Родовое его название отражает характер среды, в которой обитал этот гигант (с греч. - приливная полоса ископаемого моря), а видовое дано в честь немецкого палеонтолога Э.Стромера фон Райхбаха, который еще в 30-е годы первым обнаружил это “кладбище” ископаемых животных. Однако добытые им тогда остатки древней фауны, хранившиеся затем в Баварском государственном музее, погибли при бомбардировке в дни второй мировой войны, так и оставшись неизученными.
Датировка показала, что возраст Paralititan stromeri около 95 млн лет, т.е. он существовал в позднемеловое время, когда в районе находки проходила береговая линия ныне исчезнувшего моря. Динозавр обитал в болотистых мангровых зарослях, остатки которых захоронены в том же местонахождении.
Силуэт паралититана в сравнении со слоном.
Поражают размеры паралититана: масса одной только плечевой кости достигает 180 кг при длине 170 см. Хорошо сохранившаяся лопатка с характерным выступом позволяет утверждать, что это не египтозавр, открытый в свое время Стромером, а совершенно новый для науки представитель завропод - титанозавров. Сравнение с остатками аргентинозавра (крупнейшего из известных на сегодня титанозавров) и другими родственными формами говорит о том, что паралититан - второй по величине после этого “южноамериканца”, кость которого достигала 181 см. Согласно вычислениям, общая масса тела паралититана могла приближаться к 100 т. Казалось бы, столь тяжелое существо было лишено свободы передвижения в условиях приливной морской полосы с ее болотистой почвой. Однако специалист по геологии прибрежных районов К.Лаковара (K.Lacovara; Дрекселевский университет в Филадельфии) указал, что при 100-сантиметровом диаметре стопы удельное давление на почву было не столь велико и поэтому позволяло животному передвигаться по болоту не хуже, чем современному нам гиппопотаму. Ясно, что богатейшие мангровые болота предоставляли гигантскому растительноядному столь необходимое ему изобилие пищи.
Помимо остатков этого уникума исследователи нашли в оазисе Бахария следы еще многих представителей до сих пор не известных науке ископаемых таксонов - акул и других рыб, черепах, морских пресмыкающихся и ряда более мелких динозавров.
Science. 2001. V.292. №5522. P.1623, 1704 (США).
КАЛЕЙДОСКОПСокровища Ассирии заговорят по-новому
Иракский археолог М.Хусейн (M.Hussein) около 20 лет назад вел раскопки на берегу р.Тигр в г.Калахе (ныне Нимруд), бывшем некоторое время столицей Ассирии. В середине IX в. до н.э. город представлял собой цитадель, окруженную мощной стеной. Расчищая заваленный обломками пол в царском дворце, ученый заметил, что кладка нескольких кирпичей отличается от обычной. Когда этот участок пола вскрыли, перед глазами археологов оказались сокровища, не уступающие найденным в гробнице Тутанхамона. Сотни изящных золотых украшений и предметов роскоши, прекрасно сохранившиеся надписи указывают на захоронение здесь останков царственных особ, которые правили в VIII в. до н.э. империей, простиравшейся от Персидского залива до Средиземного моря.
В центре вскрытого помещения стоял гроб, запечатанный царской печатью, внутри него находились останки мужчины, личность которого установить пока не удалось, однако его высокое положение в обществе не вызывает сомнений: рядом со скелетом лежало около 200 ценных предметов (типичные для тогдашнего Ближнего Востока золотые бусы, цилиндрические печатки с изображениями и текстами, драгоценный гребень). Поблизости находилось еще одно захоронение, в котором покоились Аталия, супруга царя Саргона II, и ее дочь Банити - жена царя Салманасара V; рядом с ними найдены золотые короны и драгоценности. Из сохранившейся в гробнице надписи следовало, что неподалеку покоится еще одна представительница царской семьи по имени Яба, но в стенной нише оказался лишь ее пепел в золотой чаше с текстом, указывающим, что здесь покоится возлюбленная Тиглатпаласара III (кремация необычна для древней Ассирии, так что этот случай представляет большой интерес).
В 1989 г. была открыта еще одна гробница - по-видимому, жены царя Ашшурнасирпала II (правил в 883-859 гг. до н.э.), имя которой неизвестно. В саркофаге находилось около 440 драгоценных (не только с точки зрения ювелирного искусства, но и с исторической) предметов, однако ни останков, ни пепла не обнаружено. Неподалеку от царственных могил и дворца был вскрыт глубокий колодец, в котором находились скелеты примерно 300 казненных мужчин - предполагается, что это были последние защитники дворца, пытавшиеся отстоять его во время нашествия мидян в 612 г. до н.э.
До сих пор ученые рассматривали (в основном по библейским текстам) Ассирию как милитаристское государство, не отмеченное достижениями ни в ремеслах, ни в культуре. Ошибочность такого мнения стала теперь очевидной. Так, золотые серьги в виде колокольчиков и крупные браслеты со стилизованными змейками, украшенные полудрагоценными камнями и гравировкой, - безусловные шедевры ювелирного искусства местных мастеров.
Однако эти выводы - результат лишь предварительных научных исследований. Едва начавшись, они были трагически прерваны в 1992 г., после нападения Ирака на Кувейт. Тогда, в обстановке хаоса, многие исторические ценности были разграблены или разрушены. Сейчас памятники стали охранять; преданы суду варвары, распилившие 2700-летнюю каменную голову царя Саргона II, которая украшала дворец в Дур-Шаррукине (ныне Хорсабад) на севере Ирака. Сейчас ее реставрируют…
Правда, услышав слово “реставрация” в применении к крупным объектам, многие археологи вздрагивают: нередко правители, больше заинтересованные в привлечении туристов, чем в исторических открытиях, заменяют разрушенные сооружения новоделами. При этом неизбежно страдают неисследованные, а то и неизвестные еще памятники древности. Например, прямо на месте вавилонских стен, остатки которых сохранялись тысячелетиями, уже возведены новые. К тому же навыки современных строителей часто уступают мастерству их предшественников. Тем не менее массовое разграбление памятников прекратилось, и археологи Австрии, Бельгии, Германии, Италии, Франции и Японии уже распределили между собой предоставленные им места раскопок.
Science. 2001. V.293. №5527. P.32-42 (США).ПалеонтологияТаймырский мамонт: успех или конфуз?
Семья оленеводов-долган Жарковых, кочевавшая в конце 1999 г. на Таймыре, заметила торчавшие из мерзлой земли огромные бивни. Полагая, что в глубине кроются остатки мамонта, они предложили желающим купить находку. Среди местных жителей покупателей не нашлось, и за дело взялся француз Б.Бюже (B.Buiges), владелец парижской туристической фирмы, организующей поездки на Северный полюс. При финансовой поддержке британского телевизионного канала “Discovery” (Кембридж) он нанял команду, которая вырубила из вечной мерзлоты многотонный блок льда и перевезла его за 300 км в Хатангу. Еще до этого команда Бюже раскопала череп мамонта, получившего имя Жарков, и специалисты установили, что это самец, живший 20 380 лет назад.
Находка костей мамонта не такая уж редкость, но на этот раз была надежда, что в вечной мерзлоте хорошо сохранились и ткани, позволяющие провести интереснейшие исследования. Правда, посетивший место находки российский палеонтолог выразил серьезные сомнения в такой сохранности.
В Хатанге ледяной куб поместили в естественный ледяной холодильник, где жители хранят рыбу и оленину, и приступили к размораживанию находки при помощи фенов. В самой верхней части блока обнаружились три позвонка грудной области (два из них находились в естественном анатомическом сочленении), а также пара ребер, расположенных случайным образом. Тканей же мамонта там не оказалось вообще.
По мнению многих (в том числе и научного обозревателя лондонской “Таймс”), все это - крупномасштабная фальсификация, подобная той, на которую поддались даже английские специалисты, когда найденный в 1918 г. в Пилтдауне (графство Сассекс) скелет “древнейшего человека” в действительности оказался грубой подделкой.
Более сдержанной была реакция палеонтолога Р.Макфи (R.MacPhee), куратора позвоночных в Американском музее естественной истории (Нью-Йорк), и геолога Л.Эйдженброда (L.Agenbroad; Северо-Аризонский университет во Флагстаффе), считающих, что “еще не все потеряно, и по мере таяния ледяного куба может найтись нечто интересное”.
Science. 2001. V.291. №5502. P.229 (США).Космические исследованияСистема космических наблюдений Земли
На борту искусственных спутников Земли “EOS Terra” и “EOS Aqua”, запущенных НАСА США, установлены приборы MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Эти спектрорадиометры, создающие изображение умеренной разрешающей способности, предназначены для наблюдений по весьма широкой программе: измерение температуры поверхностного слоя Мирового океана, обнаружение скоплений в нем планктона, установление общей биопродуктивности морей, определение характера лесного покрова, высоты и расположения облачности, состояния плавучих льдов в Северном Ледовитом океане и образования в них трещин и разводий, выявление лесных пожаров в их начальной стадии и т.п.
MODIS позволяет вести наблюдения в 36 различных спектральных диапазонах и регистрировать выделение и отражение энергии любым наземным источником. Спутники находятся на полярной орбите, в частности проходят над территорией штата Аляска. В связи с этим особое значение придается сооружению в Фэрбенксе специальной станции для слежения и приема информации из космоса. Руководитель проекта - профессор геофизики Б.Шарптон (B.Sharpton; Университет штата Аляска).
Предполагается, что какая-то доля получаемого научного продукта найдет коммерческий сбыт в различных областях частного бизнеса, таких, например, как лесное хозяйство, рыболовство и мореплавание.
Geophysical Institute Quarterly. 2001. V.297. №1. P.3 (США).Космические исследованияЧто это светится там вдалеке?
На высоте около 380 км над Землей продолжается сборка Международной космической станции, создаваемой 16 государствами, среди которых ведущую роль играют Россия и США. Помимо российского “Союза”, предназначенного для заселения людьми, на МКС формируются три модуля, каждый из которых снабжен двумя огромными панелями солнечных батарей, питающих энергией всю станцию. Именно эти “крылья” делают станцию одним из ярчайших объектов ночного неба: каждое длиной около 80 м и шириной примерно 12 отражает солнечные лучи так сильно, что по светимости МКС уступает лишь Венере, Юпитеру, Сириусу и еще некоторым астрономическим объектам. Различить этот рукотворный объект в вечернем и утреннем небе станет во много раз легче в 2006 г., когда сборка будет завершена и станцию украсят четыре комплекта солнечных батарей общей площадью примерно в половину гектара!
Национальное агентство США по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА) решило помочь астрономам-любителям всего мира и помещает информацию о времени и месте нахождения Международной космической станции на страницах Интернета.
http://spaceflight.nasa.gov/station. Раздел RealTime Station DataЭкология. ОкеанологияПечальная участь кораллов
Человечество еще не вполне оценило угрозу, нависшую над кораллами. Их хрупкие постройки, находящиеся у побережий 101 страны, занимают сегодня немногим более 284 тыс. км2 - 0.1% площади океанского дна. По данным специалистов ООН, недавно составивших первый в картографической литературе Атлас коралловых рифов Мирового океана, это в три раза меньше прежней оценки.
Известно, что Эль-Ниньо 1998 г. губительно сказалось на коралловых постройках. Так, в Индийском океане погибло около 90% кораллов (cм.: Спасение кораллов с помощью Интернета // Природа. 2000. №2. С.84.). Однако самое печальное состоит в том, что половине барьерных коралловых рифов, где обитает примерно 2 млн видов растений и животных, угрожают глобальное потепление, загрязнение океана, набеги туристов - все это создает риск полного исчезновения кораллов уже в обозримом будущем.
Sciences et Avenir. 2001. №656. P.18 (Франция).
За ящерицей с… башенным краном!
Результаты замечательного исследования опубликовала недавно группа зоологов из Венского университета. Собственно, собранные ими данные довольно заурядны - стандартные сведения о биологии (распределении и активности особей, характере питания) одного из малоизученных видов амазонских игуановых ящериц - Tropidurus azureus. Но поражает способ, с помощью которого была проведена эта работа: наблюдения велись… с башенного крана!
Дело в том, что эта ящерица-тропидурус живет в верхних ярусах первичного тропического леса. А там высота деревьев нередко превышает 30 м. Ящерицы свободно перемещаются в густых кронах и практически никогда не спускаются на землю. В обычных условиях почти нет шансов не то что понаблюдать за такими древесными животными, но даже просто их увидеть.
За два года австрийцы провели на башенном кране в общей сложности 200 ч. И что же им удалось установить? За это время они смогли пометить семь тропидурусов и пять отловить для коллекции. Ученые выяснили, что ящерицы ведут исключительно древесный образ жизни и каждая из них в переплетении сучьев имеет свой постоянный индивидуальный участок. На ночь они прячутся в дуплах, а днем собирают пищу - едят они преимущественно древесных муравьев. Обычно тропидурусы держатся на высоте около 20 м и предпочитают температуру 28°С.
Казалось бы, совсем немного узнали. Стоило ли из-за этого ехать из Австрии на другой конец Земли и тащить башенный кран в амазонские джунгли? И все-таки стоило. Наверное, и это тоже необходимо для нормального развития науки. Оптимистичная в общем-то публикация.
Journal of Herpetology. 2001. V.35. №3. P.395-402 (США).
На острове - озеро, на озере - острова
В юго-западной части Тихого океана лежит гряда о-вов Тонга, образующих территорию одноименного государства. Один из них, о.Ниуафооу (16°ю.ш., 176°в.д.), - восьмикилометровый клочок суши, возвышающийся над морем на 280 м. В центре острова - два озера, заполнивших когда-то плоскодонный кратер вулкана (большая часть его скрыта под поверхностью моря); по существу весь о.Ниуафооу - вулкан. Посреди меньшего из озер, Ваи Си'и, лежит несколько островков, над которыми обычно вьются облачка дыма и пара. На поверхности большего озера, Ваи Лахи, плавают скопления пемзы. Регистрировать извержения здесь начали в 1814 г., с тех пор они не раз приводили к гибели людей и разрушению деревень.
Недавно местные жители, проходя по восточному краю оз.Ваи Си'и, заметили, что уровень воды повысился на полметра против обычного, а из глубины поднимаются крупные пузыри - недалеко от берега возник новый горячий источник. Австралийский геолог П.У.Тейлор (P.W.Taylor), посетив позже этот район, установил, что уровень озера уже вернулся к норме, но горячий (80°С) источник продолжает бить. Над водой стоял сильный запах сероводорода, выделившаяся сера образовала множество грязных пятен. Сильно пострадала вся окрестная растительность, вдоль берега плавала масса мертвой рыбы.
Явлений, подобных этому, здесь не было уже более 10 лет. Теперь австралийские вулканологи с помощью местных жителей ведут постоянное наблюдение за развитием событий, чтобы в случае реальной угрозы принять меры по обеспечению безопасности людей.
Bulletin of the Global Volcanism Network. 2001. V.26. №.5. P.10 (США).
Пожар в Антарктиде
28 сентября 2001 г. на Британской южнополярной исследовательской станции “Ротера”, расположенной на Антарктическом п-ове, возник пожар. При сильном ветре пламя быстро охватило здание биологической лаборатории. Человеческих жертв не было, но здание выгорело дотла, так что примерно одну пятую всех британских исследовательских работ пришлось прервать. Убытки составили около 3 млн долл.
На станции изучались сообщества сухопутных и морских придонных организмов при крайне низких температурах и высоком уровне ультрафиолетовой радиации, собиралась информация о процессах приспособления различных организмов к экстремально суровым условиям Антарктики, осуществлялась крупная круглогодичная программа измерений температуры, влажности и ультрафиолетовой радиации. Собранные здесь метеорологические данные, а также сведения об изменениях климата в высоких широтах Южного полушария, оказались утраченными.
Жилые постройки полярной станции, вмещающие до 30 человек, не пострадали. Руководитель Британской антарктической службы в Кембридже К.Репли (C.Rapley) заявил, что станция в полном объеме будет восстановлена в ближайшее время.
Science. 2001. V.294. №5540. P.33 (США).
РЕЦЕНЗИЯ
Ю.Я. Соловьев, З.А. Бессуднова, Л.Т. Пржедецкая.
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ
ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ И ПОЧЕТНЫЕ ЧЛЕНЫ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК XVIII-XX вв.:
Геология и горные науки.М.: Научный мир, 2000. 548 с.
Судьбы российских ученых
В.Н. Шолпо,
доктор геолого-минералогических наук
Объединенный институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта
МоскваЭтот прекрасно оформленный фолиант объемом более 60 печатных листов представляет собой уникальное научно-биографическое издание. В первом томе задуманного трехтомного труда собраны 127 биографий действительных и почетных членов Российской академии наук. В последующих томах предполагается поместить биографии членов-корреспондентов и иностранных членов Академии начиная со дня ее основания до современных, избранных по специальности геология и горные науки. Все без исключения биографии ученых сопровождаются портретами.
Это издание наглядно отражает тот весомый вклад, который принадлежит российским ученым (в науках о Земле) в становлении и развитии российского государства, в познании и освоении его природных минеральных богатств. Не меньшее значение имеют теоретические разработки российских ученых-геологов, относящиеся ко всем разделам и отраслям геологических наук, нашедшие признание не только в своем отечестве, но и за рубежом, существенно повлиявшие на развитие мировой науки.
Биографии расположены в хронологическом порядке, по мере избрания ученых в члены Академии, и это отражает развитие самой Академии и эволюцию геологии как науки на протяжении почти трех столетий. Как любое энциклопедическое издание, книга не предназначена для последовательного чтения, это - настольный справочник, необходимый каждому, кто интересуется историей науки и нашими выдающимися предшественниками. И этот капитальный труд, основанный на хорошо проработанных и скрупулезно выверенных материалах, займет достойное место в литературе, посвященной истории геологии.
Огромный объем работы, связанный с подготовкой книги к изданию, выполнен немногочисленным авторским коллективом из отдела истории геологии Государственного геологического музея им.В.И.Вернадского РАН, который стал наследником и продолжателем соответствующего подразделения Геологического института АН СССР.
Книга посвящена 275-летию Российской академии наук и 300-летию учреждения в России Приказа рудокопных дел, тем самым подчеркивая тесную, неразрывную связь всех геологических наук с разработкой и освоением минерально-сырьевых ресурсов страны. Многие ученые были активными участниками и организаторами геологической службы страны, становление и развитие которой неразрывно связано с образованием Геологического комитета (Геолкома) - нынешнего ВСЕГЕИ. Здесь прежде всего надо вспомнить А.П.Карпинского, Ф.Н.Чернышева, А.А.Борисяка, Е.С.Федорова, Д.В.Наливкина, а в последние годы - А.Д.Щеглова и Д.В.Рундквиста.
Нет возможности в краткой рецензии останавливаться на разных сторонах многогранной деятельности ученых - членов Российской академии. Однако, перелистывая это энциклопедическое издание, рассматривая отдельные эпизоды и повороты в судьбах ученых, возникает желание проанализировать некоторые общие закономерности, которые объективно отразились в книге и характеризуют как эволюцию науки, так и историческую судьбу страны. Этому способствует помещенный в начале очерк “Из истории Российской академии наук” и в конце - Хронологический указатель имен (по датам избрания в академики).
В XVIII в. геология выделилась из общего естествознания, или натурфилософии, как самостоятельная наука. В России все началось с М.В.Ломоносова. Помимо него по наукам о Земле в тот период в Академию было избрано еще трое - П.С.Паллас, И.И.Лепехин и В.М.Севергин. Тогда, как и в начале XIX в., избранные действительные члены Академии по разделу естественных наук были не только геологами, но естествоиспытателями в самом широком смысле, путешественниками и исследователями, осваивавшими новые неведомые земли. Постепенно количество академиков, причастных к наукам о Земле и горному делу, растет; геология развивается, углубляются отдельные ее отрасли. Последним энциклопедистом, по-видимому, следует считать В.И.Вернадского, которому в книге дана краткая исчерпывающая характеристика - “великий натуралист XX века”.
Естественный процесс дифференциации науки, когда достижение серьезных фундаментальных результатов в какой-либо области требует глубокого профессионализма, способствовал увеличению числа специалистов, владеющих всем объемом научных знаний и методов исследования Земли. Одновременно неравномерный рост числа действительных членов Академии по геологии и горному делу отражает и определенные этапы истории страны. Беспрецедентным стал 1953 г., когда по наукам о Земле избрали сразу девять академиков. Видимо, это должно было восполнить тот урон, который понесла геология в результате сталинских репрессий 1949 г. В 1991-1992 гг. в академики по Отделению геолого-географических наук было избрано 19 человек, что свидетельствует о пристальном внимании к геологии и необходимости укрепления именно этого раздела науки.
Изучая биографии ученых с точки зрения их социального происхождения, приходишь к интересным выводам. Оказывается, в дореволюционной России не существовало таких уж непреодолимых преград для людей из угнетенных слоев населения. Это очередной миф, который распространялся при советской власти. М.В.Ломоносов, как известно, вышел из архангельских поморов, И.И.Лепехин (1740-1802) из солдатской семьи, В.М.Севергин (1765-1826) был сыном придворного музыканта, А.Я.Купфер (1799-1865) и Х.П.Пандер (1794-1865) из купцов, Д.И.Соколов (1788-1852) родился в семье мастера слесарных дел. Талант мог пробиться, реализовать свой потенциал и в царской России.
Интересна география геологических исследований, последовательно и неуклонно расширяющаяся. В конечном счете российскими геологами, членами Академии и созданной при их активном участии Геологической службой была освоена огромная территория одной шестой части земной суши. В процессе этой гигантской по объему работы были выработаны методы картирования, разработана и унифицирована легенда геологических карт, признанная во всем мире. Огромная заслуга в этом принадлежит А.П.Карпинскому: принципы и условные обозначения легенды были предложены им на II сессии Международного геологического конгресса в 1881 г. в Болонье и сохранились с небольшими изменениями до сих пор. В результате целеустремленной работы нескольких поколений российские ученые получили геологически изученную, закартированную часть материка Евразии, где представлено практически все разнообразие континентальных структур и тектонических обстановок. Геологическая карта, как известно, основа основ всех дальнейших фундаментальных и прикладных исследований, в том числе поиска полезных ископаемых, оценки экологических условий и прогноза природных катастроф.
В России возникла школа металлогенистов (С.С.Смирнов, В.И.Смирнов), признанная во всем мире, петрологическая школа Д.С.Коржинского, не имеющая аналогов. Общим признанием пользуются достижения отечественных литологов (Н.М.Страхов). Пионерская роль принадлежит российским ученым в развитии сейсмологии (С.С.Голицин) и в разработке сейсмических методов исследования глубин Земли (Г.А.Гамбурцев). В Советском Союзе были разработаны методы составления тектонических карт (А.Д.Архангельский, Н.С.Шатский), получившие международное признание. Это, конечно, далеко не все, что можно поставить в заслугу ученым Российской академии, а только наиболее яркие и значимые результаты, достигнутые в фундаментальных направлениях наук о Земле.
Наших ученых всегда отличало то, что в основе всех теоретических разработок, идей и представлений лежали надежные фактические данные и эмпирические обобщения, о первостепенном значении которых неустанно говорил В.И.Вернадский. В истории отечественной науки были горячие споры, острые непримиримые дискуссии (по тектонике, по литологии, по вопросам генезиса нефти, проблеме гранитов). Отголоски этих споров можно найти в рецензируемой книге. Но это нормальный путь развития науки. Когда подобные споры не сопровождаются организационными мерами, закрытием каких-то научных направлений, это только способствует продвижению к познанию тайн природы.
Геологи России всегда понимали, что такие фундаментальные проблемы, как причины и движущие силы эволюции Земли, пространственные закономерности размещения эндогенных месторождений, локализация месторождений-гигантов и др., могут решаться только на основе глобальных обобщений в масштабе всей планеты. Поэтому наряду с решением задач по выявлению и освоению отечественных минеральных ресурсов развивались и укреплялись связи с мировым геологическим сообществом, инициировались международные проекты по самым разным отраслям геологии. Характерно, что российские геологи, и в первую очередь действительные члены Академии, до сих пор участвуют во всех форумах и сессиях Международного геологического конгресса. По крайней мере три сессии были проведены в России - VII, XVII и XXVII, традиционно они сопровождались геологическими экскурсиями по различным регионам страны с целью изучения достижений в методике исследований и активного обсуждения спорных фундаментальных проблем.
О широком признании успехов отечественной геологии свидетельствует то, что действительные члены Российской академии избирались на руководящие посты международных организаций, в списке их почетных званий членство в иностранных академиях и геологических обществах, профессура в известных университетах.
Издания, посвященные юбилейным датам, обычно отличаются некой парадностью. Пример тому - рецензируемая книга, где во вступительном очерке показан весь путь развития наук о Земле как неуклонное поступательное движение “вперед и выше”. Но известно, что для науки, как и для любых природных и социальных процессов, характерно циклическое развитие, когда периоды подъема чередуются с периодами спада. В нашей стране подобные циклы диктовались как внутренними причинами, логикой развития самой науки о Земле, так и внешними - социальными и общественными. Это обстоятельство не нашло отражения в историческом очерке. А ведь оно могло быть учтено, фиксируя определенный рост и подъем в конце XIX - начале XX в., диктовавшийся бурно растущей промышленностью, предъявлявшей свои требования к геологии, затем спад - соответствующий времени первой мировой и гражданской войн, революции. Новый подъем соответствовал этапу индустриализации страны и продолжался до конца Великой Отечественной войны: были освоены огромные пространства Сибири и Дальнего Востока, открыто множество новых месторождений. Но завершилось все непоправимым уроном, который понесла геология во время сталинских репрессий. Авторы не умалчивают эти трагические события, и, например, в биографии И.Ф.Григорьева сказано, что он был необоснованно репрессирован и умер в заключении после допроса. Но выглядит это как частный эпизод.
Необходимо отметить несколько серьезных упущений. 127 персоналиями не ограничивается число действительных членов Академии наук, причастных к наукам о Земле. Хотя, может быть, многие избрались и по другим отделениям - такие прецеденты в книге есть. Прежде всего удивительно, что отсутствует Отто Юльевич Шмидт (1891-1956), вклад которого в фундаментальные проблемы планетарной геофизики неоспорим, а его концепция происхождения Земли и планет Солнечной системы и по сей день развивается его учениками и последователями. Кроме того, он был организатором и основателем Геофизического института АН СССР (ныне Объединенный институт физики Земли, которому присвоено имя О.Ю.Шмидта). Не следовало бы забывать и А.Н.Тихонова (1906-1993), чья теория интерпретации геофизических полей и методы решения обратных задач составляют основу современных геофизических исследований. Досадным упущением стало также и то, что пропущен Анатолий Семенович Алексеев, академик Сибирского отделения РАН, крупнейший специалист по вычислительной и теоретической геофизике, который с большим успехом развивает методы дистанционного исследования земных недр. В последующих томах в виде дополнения к первому нужно поместить биографии и портреты этих ученых.
В целом же издание стало значительным событием в истории наук о Земле, показывающим тот огромный интеллектуальный потенциал, который вложен российскими учеными в дело познания нашей планеты. Хотелось бы, чтобы этот ценный справочник попал в библиотеки всех геологических учреждений страны, и особенно - в геологические вузы. Необходимо знать судьбы и дела наших выдающихся предшественников, чтобы, опираясь на заложенный ими фундамент, двигаться дальше.
НОВЫЕ КНИГИГидробиология
А.Ю.Гуков. ГИДРОБИОЛОГИЯ УСТЬЕВОЙ ОБЛАСТИ РЕКИ ЛЕНЫ. М.: Научный мир, 2001. 288 с.
Начало научных исследований устья р.Лены было положено еще в 1735 г. штурманом Н.Чекиным из отряда Х. Лаптева во время Великой Северной экспедиции 1733-1743 гг.
Сегодня зона взаимодействия р.Лены и моря Лаптевых, являющегося приемным водоемом, - это единый природный территориальный комплекс. Дельта реки имеет площадь от 28 до 32 тыс. км2.
Книга посвящена исследованию состава, структуры и функционирования водных экосистем данного региона. Приводятся характеристика донных биоценозов в летний и зимний периоды, сведения о гидрохимии и трофических связях, схема распределения подводных ландшафтов. Рассматривается антропогенное воздействие на биоту дельты Лены и моря Лаптевых. Исследуются речной, солоновато-водный и морской комплексы фито- и зоопланктона, особенности сезонной динамики зообентоса.
Это результат исследований, проведенных сотрудниками гидробиологической лаборатории Тиксигидромета в период с 1982 по 1996 г. при участии и поддержке Зоологического института РАН, Якутского научного центра и Усть-Ленского заповедника.
Лесоводство
С.М.Бебия. ПИХТОВЫЕ ЛЕСА КАВКАЗА. М.: МГУЛ, 2002. 270 с.
Эта книга - результат 30-летних исследований, выполненных доктором биологических наук, заведующим кафедрой лесного и лесопаркового хозяйства Абхазского государственного университета, руководителем отдела интродукции растений Института ботаники АН Абхазии. Автор изучал пихтовые леса не только на Кавказе, но и в европейской части России, в Германии в странах Прибалтики, в горных массивах - Татрах, Карпатах, на Урале, Тянь-Шане, а также на Сахалине, Курильских островах, Японии, Тайване.
В прежние времена эта монография могла бы стать пособием по лесоводству, поскольку в ней описаны генезис, история формирования и закономерности современного распространения лесов с господством пихты кавказской (Abier nordmanniana) - реликта третичного периода, главной лесообразующей и ценной древесной породы Кавказа и всей Западной Евразии. Кроме того, приведены возрастная структура, строение и динамика древостоев, типологическая характеристика пихтовых, которые автор разделил на две большие группы - естественного и искусственного происхождения. Через всю работу проходит мысль о необходимости бережного, рачительного отношения к пихте. В кавказских лесах заготовка пихтовой древесины стала основной целью, причем потребность в ней с каждым годом растет.
За последние два столетия доля пихтарников в лесном фонде многих регионов мира сильно сократилась. В Европе этот процесс прогрессирует, а в некоторых странах стал столь катастрофическим, что девственные пихтарники там сохранились лишь на нескольких сотнях, а то и десятках гектаров. Хочется надеяться, что настанут лучшие времена и лесным хозяйством вновь будут заниматься всерьез.
Книга представляет огромную ценность для специалистов, а также может быть полезна тем, кто интересуется проблемами рационального использования природных ресурсов. К сожалению, тираж невелик и в книжных магазинах искать ее не стоит. Приобрести монографию можно лишь у автора, обратившись по адресу: Россия, 354000, г.Сочи, Главпочтамт, а/я 1512 МВО-ИБ [ни телефонной, ни почтовой связи с г. Сухуми до сих пор нет].
История науки
В.Ф.Старков. ОЧЕРКИ ИСТОРИИ И ОСВОЕНИЯ АРКТИКИ: Россия и Северо-Восточный проход. Т.2. М.: Научный мир, 2001. 116 с.
Арктическое мореплавание XVI-XVIII вв. занимает особое место в истории великих географических открытий. Это было время многочисленных походов викингов и русских поморов по северным морям, активного освоения новых путей и земель, поиска так называемого Северо-Восточного прохода, под которым понимался путь из Атлантики в Тихий океан.
В книге рассказывается об открытии и освоении различных районов европейской и азиатской Арктики в XVI-XVIII вв., в которых принимали активное участие русские мореплаватели и землепроходцы. Второй том стал продолжением первого, названного “Шпицберген”. Готовится к печати третий, заключительный том “Русский Север в картографии XVI-XVII вв.”.
Автор отказался от пересказа походов западноевропейских мореплавателей в поисках Северо-Восточного прохода, отсылая читателя к обширной отечественной и зарубежной литературе.
