1998	[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Новости науки Коротко

НЕДАВНО китайские ученые Цзи Цянь и Цзи Шуань описали двух замечательных существ длиной около метра, отпечатки которых найдены в мезозойских отложениях провинции Ляонин. Одного назвали синозавроптериксом (Sinosauropteryx prima), а другого - протархеоптериксом (Protarchaeopteryx robusta). Несмотря на то, что публикации вышли на китайском языке, они сразу же привлекли внимание американских и европейских палеонтологов и вызвали шквал дебатов о происхождении птиц.

Главная сенсационность находок - обнаруженные у них следы оперения! И поэтому уже в заголовках первых двух статей они были названы птицами. Однако изучение отпечатков синозавроптерикса и протархеоптерикса показало, что наличие у них перьев совсем не однозначно. Никто из специалистов, даже самые ярые сторонники динозаврового происхождения птиц, не приняли синозавроптерикса и протархеоптерикса за птиц, а отнесли их к тероподным динозаврам из группы компсогнат.

Новые рептилии очень похожи на двух известных верхнеюрских компсогнат из Германии и Франции. (Примечательно, что германский экземпляр найден в одном месте с археоптериксом.) Раньше вопрос о происхождении птиц от компсогнат серьезно не ставился. Теперь, в связи с появлением возможно оперенных компсогнат, некоторые сторонники динозаврового происхождения птиц вернулись к этой гипотезе, отставив в сторону дромеозаврид, которых еще совсем недавно считали прародителями птиц.

Синозавроптерикс имел длиннейший хвост из 64 позвонков, удлиненный череп, короткие передние конечности и очень длинный коготь на втором пальце передней лапы. Расширенные концы нескольких ребер предполагают их причленение к вероятно несохранившейся хрящевой грудине. Были у этого животного и ребра, поддерживавшие брюшную полость. В задней лапе имелось пять костей плюсны, из них были хорошо развиты только расположенные в ряд вторая, третья и четвертая, которые не срастались друг с другом.

Одна из самых замечательных особенностей синозавроптерикса - сплошная полоса покровных структур из тонких извилистых образований, длиной от 4 до 20 мм, расположенная вдоль части головы, спины и с обеих сторон хвоста, а также - местами по бокам головы, в области ребер, передних конечностей и бедер. Такие же образования, в среднем более длинные (до 40 мм), оказались и у второго, недавно описанного, более крупного экземпляра. Замечательно, что в области головы, бедер, задней части хвоста, где подстилающие кожа и мускулатура тонкие, эти покровные структуры расположены близко к костям, а в области шеи, плеч и у основания хвоста (при жизни там имелся более толстый слой мышечной ткани) они дальше отстоят от костей.

Именно эти покровные образования приняли за отпечатки слоя пуха, покрывавшего тело! Сторонники динозаврового происхождения птиц объявили, что синозавроптерикс и есть то самое недостающее звено между птицами и динозаврами. Американские и европейские специалисты говорили: да, это, пожалуй, пух или примитивные перья! И вот от таких-то динозавров и произошли птицы!

Не все ученые разделяют мнение в пользу прямого происхождения птиц от тероподных динозавров. Однако широкая пропаганда такой гипотезы в научной и научно-популярной литературе почти не оставляет сомнений у неспециалистов, что так оно и произошло.

В середине 1997 г. Академия естественных наук Филадельфии (США) финансировала исследования синозавроптерикса, в которых участвовали Дж.Остром, П.Вельнхофер и др. Эксперты заключили, что нитевидные образования у синозавроптерикса не похожи на известные перьевые или пуховые структуры, а выглядят как щетинкоподобные волоски.

У протархеоптерикса, найденного практически в том же месте, что и синозавроптерикс, "пуха" нет. Однако в районе хвоста сохранились отпечатки четырех длинных (хвостовых?) перьев, правда, противоестественно ориентированных по отношению к позвонкам. Около бедра и голени обнаружены еще отпечатки коротких контурных перьев. То, что это перья, сомнений нет, хотя относятся ли они именно к данному экземпляру - еще не ясно. Ведь в этом месте найдено множество скелетов птиц конфуциусорнисов с перьями.

Передние конечности протархеоптерикса на треть короче задних, а длина костей предплечья немного короче плечевой кости. Кости плюсны и пясти полностью раздельны. На фрагментах челюстей обнаружено несколько зубов, уплощенных в поперечном сечении, в отличие от трехгранных у синозавроптерикса. Крестцовые позвонки не срастаются полностью друг с другом. В хвосте сохранилось 23 удлиненных позвонка, а всего их могло быть около 30. У протархеоптерикса обнаружена тонкая и плоская грудина, неизвестная для синозавроптерикса.

Таковы основные особенности двух необычных рептилий из Бейпяо в провинции Ляонин. Продолжающееся изучение их, возможно, даст новые результаты. Однако время существования синозавроптерикса и протархеоптерикса пока остается дискуссионным. Озерные отложения местонахождения Бейпяо относят к формации Исянь, геологический возраст которой разные исследователи определяют как конец юрского периода (145 млн лет) или конец раннего мела (125 - 120 млн лет). Китайские специалисты в основном доказывают позднеюрский возраст этой формации, основываясь на корреляции по фауне и флоре и на определении абсолютного возраста вулканических туфов, которыми там переслоены пресноводные осадки. Западные исследователи более склонны принимать последние определения возраста формации Исянь на основе данных по изотопам аргона-39 и -40, дающих около 120 млн лет.

Уже давно предполагали, что у динозавров были перья. Хотя некоторые динозавры, возможно, и были теплокровными животными, это не означает происхождения всех птиц от динозавров. Существует достаточно оснований считать, что многие анатомические черты сформировались у настоящих веерохвостых птиц и у тероподных динозавров параллельно - так же, как от разных предков возникли две эволюционные линии: археоптериксово-энанциорнисовая и настоящих веерохвостых птиц. Действительно, накоплено много доказательств происхождения археоптерикса и энанциорнисов от тероподных динозавров. Предки веерохвостых птиц пока неизвестны, хотя ясно, что они могли произойти только от каких-то ранних архозавров.

Многие нерешенные и дискуссионные проблемы в эволюции позвоночных животных связаны с неполнотой палеонтологической летописи. И вот, кажется, станет известной еще одна новая форма, и все прояснится. Однако подчас с новой находкой решение проблемы лишь усложняется, и это дает толчок к дальнейшей дискуссии.

Самцов многих видов животных отличают различные декоративные признаки: яркая окраска, пышное оперение и т.п. Возможно, для общей приспособленности организма признаки эти бесполезны или даже вредны, но в то же время требуют определенных затрат на их развитие. Существование их нельзя, таким образом, объяснить просто классическим естественным отбором. Дарвин, хорошо это понимавший, объяснил наличие подобных украшений "вкусом" самок, выбирающих для спаривания "украшенных" cамцов. Но почему самки выбирают именно таких партнеров?

Вероятно, привлекательный самец обладает качествами, полезными для самки или их общего потомства. Р.Фишер (R.Fisher) относил к ним собственно сексуальную привлекательность самца. Согласно Фишеру, на ранних стадиях эволюции украшения, тогда еще слабо развитые, могли свидетельствовать о высокой жизнеспособности самца. Например, несколько удлиненный хвост предка павлина мог говорить об умении уворачиваться от хищника. Самка, предпочитавшая самцов с длинными хвостами, передавала его положительные качества своим потомкам, повышая тем самым их шансы дожить до половозрелости. Дочери такой самки получали генетическую программу: "выбирай самого длиннохвостого!" Постепенно эта программа распространялась в популяции. Как только самки, выбирающие длиннохвостых партнеров, начинали доминировать в популяции, обладатели наиболее пышного хвостового оперения получали преимущество (даже если этот признак уже не свидетельствовал об их повышенной жизнеспособности). Действительно, самка, спаривающаяся с таким самцом, увеличивает шансы своих сыновей на участие в размножении: они скорее всего будут иметь большие хвосты (а такие самцы популярны) и оставят больше внуков. Половой отбор, таким образом, будет способствовать увеличению размеров хвоста самцов до тех пор, пока высокие шансы при размножении не уравновесятся низкой вероятностью обладателей больших хвостов дожить до репродуктивного возраста.

Существуют и другие точки зрения. Согласно гипотезе Гамильтона - Зака (Hamilton - Zuk), яркая окраска или другие украшения свидетельствуют об отсутствии у самца паразитов. По мнению Захави (Zahavi), автора "теории гандикапа", самцы, сумевшие достичь половозрелости несмотря на украшения, создающие определенные трудности в нормальной жизни, обладают заведомо повышенной жизнеспособностью и соответственно хорошим "качеством" генов.

Г.Уилкинсон с коллегами предлагает новое и неожиданное объяснение возникновения "украшений".

Ученые исследовали популяции трех видов насекомых семейства Diopsidae, или стебельчатоглазых мух, обитающих в Юго-Восточной Азии. Глаза у них расположены на боковых выростах головы, причем расстояние между ними порой превышает длину тела насекомого. У одного из этих видов длину глазных стебельков не удается достоверно различить у самцов и самок, а у двух других видов глаза самцов поставлены шире - именно самцов с широко поставленными глазами и предпочитают самки этих видов при спаривании. Исследовав ДНК всех трех видов, авторы пришли к выводу, что вид с "узкоглазыми" самцами является предковым для двух других. Можно предположить, что длинные глазные стебельки - результат действия полового отбора.

Два "широкоглазых" вида отличаются к тому же неравным соотношением полов в пользу самок, так как в их популяциях распространен мейотический драйв, при котором самцы производят больше сперматозоидов с Х-хромосомой (определяющей женский пол потомства), чем с Y-хромосомой (определяющей самцов). Х-хромосома этих самцов при образовании спермы каким-то, пока неизвестным, образом уничтожает большую часть Y-сперматозоидов. Ген, определяющий наличие мейотического драйва, вреден для самца, так как часть его спермы уничтожается. Тем не менее "эгоистичные" гены мейотического драйва распространяются в популяции, ибо устраняют "конкурента" - Y-хромосому уже при образовании спермы. Разумеется, драйв не выгоден и с "точки зрения" Y-хромосомы. Неудивительно поэтому, что у обоих видов распространены гены, расположенные в Y-хромосоме и препятствующие мейотическому драйву. Самцы же, несущие ген устойчивости к драйву, дают больше сыновей, чем дочерей.

В лабораторных экспериментах было обнаружено, что длина глазных стебельков связана с соотношением полов в потомстве самцов: самцы с длинными глазными стебельками несут ген устойчивости к мейотическому драйву и дают в потомстве больше сыновей. Какое же преимущество получают самки, выбирающие таких самцов?

Одно из возможных преимуществ - большая жизнеспособность спермы (ведь у самцов с мейотическим драйвом половина спермы погибает). Кроме того, в популяции, где самцов меньше, чем самок, самец в среднем участвует в большем количестве спариваний и его потомство многочисленнее, чем у самки. Самки, выбравшие "длинностебельковых" самцов, дают больше сыновей, и вклад в поколение внуков у них больше. Длинные глазные стебельки свидетельствуют о лучшем репродуктивном качестве самцов, проявляющемся через поколение!

В последнее время биологи находят все больше примеров мейотического драйва у насекомых, рыб и млекопитающих. Возможно, что описанный Уилкинсоном механизм формирования "украшений" самцов играл большую роль в эволюции этих украшений и сексуальных предпочтений самок.

Палеоклиматологи до сих пор считали, что в последний ледниковый период, когда на Земле территория умеренных и северных широт была покрыта льдами, центрально-западная часть нынешней Бразилии (среднее течение Амазонки) представляла собой в основном саванну - засушливую травянистую равнину. Это мнение опровергают работы Т.Колинво (T.Colinvaux; Смитсоновский институт тропических исследований, Панама), а также его коллег из Дьюкского университета (Дарем, штат Северная Каролина) и Филдовского музея в Чикаго (штат Иллинойс).

Организовав экспедицию, исследователи пробурили дно оз.Пата, находящегося в густом тропическом лесу Амазонии (на северо-западе Бразилии), и подняли колонку грунта высотой 7 м. Ненарушенные слои осадочных пород датировали методом радиоуглеродного анализа.

Как установлено, верхняя часть осадков отложилась на дне озера в период между 30 800 и 14 200 лет назад (т.е. во время максимального оледенения). Когда же были идентифицированы содержащиеся в каждом кубическом сантиметре этих пород образцы древесной пыльцы (от 50 до 100 тыс.), то оказалось, что 70 - 90% принадлежат не травам и кустарникам, а деревьям. Причем почти все породы деревьев и сегодня произрастают во влажном тропическом лесу. Отсюда следует, что по крайней мере область оз.Пата саванной в то время не была.

В осадочных породах обнаружена также пыльца хвойных деревьев, относящихся к виду Podocarpus. Сейчас они произрастают лишь в местностях, высота которых над уровнем моря на 1 км выше амазонских равнин. Это означает, что в период максимального оледенения и здесь температуры были относительно низкими, но лишь на 5 - 6^oС ниже, чем сейчас.

Выявленные особенности осадочных слоев на дне оз.Пата говорят о том, что во время наибольшего оледенения его уровень был ниже, чем теперь. Вероятно, это было связано с уменьшением осадков и увеличением продолжительности сухих сезонов. Однако таких климатических изменений оказалось недостаточно для исчезновения или даже частичного вытеснения влажных тропических лесов.

Принятая до сих пор гипотеза "засушливо-травянистой" Амазонии опиралась на существование кое-где к северу и югу от бассейна Амазонки древних песчаных дюн. Представления о саванновом ландшафте были механически перенесены на всю Амазонию. Учитывая, что в ледниковый период Амазония сохраняла свой влажный тропический облик (хотя колебания температуры составляли 5 - 6^oС), авторы исследования полагают, что такая же картина наблюдалась и во время всех предыдущих оледенений. Поэтому можно утверждать, что амазонские джунгли существуют в течение 2 млн лет и представляют собой пример очень устойчивой экологической системы.

На территории штата Аляска находится более 80 действующих вулканов, многие из них - на Алеутских о-вах. Если раньше их извержения не представляли особой угрозы из-за слабой заселенности региона, то теперь численность его жителей существенно возросла, и, кроме того, над Аляской стали проходить важнейшие и очень напряженные линии гражданской авиации. Ежесуточно над вулканами штата пролетают более 10 тыс. пассажиров, а при извержениях в атмосферу выбрасываются миллионы тонн пепла, который резко снижает видимость и может повредить реактивные двигатели самолетов. Поэтому специалисты ищут надежные способы прогноза вулканической активности и ее мониторинга в ходе уже начавшегося извержения. В отличие от землетрясений, которые чаще всего происходят без явных предвестников, извержения обычно дают о себе знать заблаговременно - от нескольких часов до нескольких месяцев.

Под руководством главного сейсмолога штата Аляска Р.Хансена (R.Hansen) К.Линдквист и Дж.Бенуа (K.Lindquist, J.Benua; Геофизический институт при Аляскинском университете, Фэрбенкс, США) создали прибор "Iceworm" ("Ледяной червь"), который регистрирует вибрацию почвы и подземные шумы на фоне ветра и морского волнения, а также сейсмические сигналы, связанные с движениями магмы в вулканическом очаге, которые нередко предшествуют началу извержения.

Зарегистрированная почти в реальном времени информация на месте обрабатывается с помощью компьютера и автоматически передается в Аляскинскую вулканологическую обсерваторию, где принимается решение о целесообразности объявления тревоги той или иной степени.

В 1996 г. "Iceworm" был опробован при извержении вулкана Павлова (п-ов Аляска). Благодаря прибору своевременно были объявлены "красные тревоги" и через Федеральное авиационное управление США изменены маршруты самолетов, проходившие в опасной близости от столбов вулканического пепла. Вулканы Аляски принадлежат в основном к взрывному типу, а такая активность особенно опасна.

В мае 1997 г. большая группа морских геологов из Бельгии (Центр морской геологии им.Ренара Гентского университета), Ирландии (Дублинский университетский колледж и одна из нефтяных компаний) и России (Центр морской геологии и геофизики ЮНЕСКО при МГУ) открыла во время экспедиции на судне "Бельжика" обширную провинцию крупных, засыпанных осадками коралловых рифов. Эта провинция, связанная с метановыми газогидратными залежами, располагается во впадине Поркьюпайн, между мелководной банкой и шельфом Юго-Западной Ирландии. Здесь обнаружены сотни погребенных холмов, самые крупные - до 2 км в диаметре и до 250 м в высоту. На сейсмопрофилях с высоким разрешением многие из них выглядят как парные образования, похожие на крылья бабочки или изображение человеческих легких. В трехмерной реконструкции - это кольцеобразные холмы с идущей до самого их подножия воронковидной (тонким концом вверх) внутренней полостью.

Главное местонахождение холмов - Магеллановы рифы, названные по имени судна, открывшего их всего за несколько месяцев до экспедиции на "Бельжике". Они протягиваются цепью на глубине 600 - 650 м и занимают площадь 1200 км². Большинство холмов имеет высоту 50 - 100 м; сверху они засыпаны слоем рыхлых осадков мощностью в десятки метров, а их основания покоятся на глубине около 750 м. Лишь несколько самых крупных холмов не покрыты осадками, и их вершины выходят на поверхность дна. Южнее Магеллановых рифов, на глубине 700 - 900 м, находится меньшая по площади провинция холмов, но более крупных, и совсем не скрытая осадками.

Кольцевая форма и воронковидная внутренняя полость холмов свидетельствуют, что образованы они мощными выбросами смеси газа и жидкости из толщи морского дна. Некоторые не засыпанные осадками крупные холмы расположены вдоль разломов, проходящих через высачивания метана из обширного глубинного резервуара углеводородов, но большинство их поднимается с ненарушенного геологического горизонта.

С вершин холмов грунтовыми трубками были отобраны обломки отмерших кораллов из рода Lophelia. Современные рифы, образованные глубоководным кораллом Lophelia pertusa, хорошо известны. Длинной цепью они протянулись вдоль верхней части материкового склона у Ирландии, Шетландских, Фарерских о-вов и вплоть до Лофотенских у северо-западного побережья Норвегии, по ходу основной струи теплого атлантического течения. Население рифов исключительно богато и разнообразно, к тому же надежно защищено от рыбацких тралов - кораллы немилосердно рвут их.

Открыты эти рифы еще в 1869 г. в экспедиции на судне "Поркьюпайн" ("Дикобраз") под руководством знаменитого океанолога У.Томсона; отсюда - названия банки и впадины Поркьюпайн и порога Уайвилля Томсона, отделяющего глубоководную впадину Норвежского моря от Атлантического океана.

Пока неясно, с чем связано возникновение погребенных коралловых рифов на газогидратах: с деятельностью хемосинтезирующих метанокисляющих бактерий (симбионтов кораллов) или с формированием на выходах газогидратов скоплений неорганического (аутигенного) карбоната кальция, создающего необходимый для поселения кораллов и других сидячих животных жесткий субстрат. На мой взгляд, второе более вероятно.

Газогидраты - похожие на ледяные кристаллы твердые образования, в которых молекула метана находится в окружении молекул воды, - формируются при низкой температуре и высоком давлении, обычно - на материковом склоне (глубина больше 500 м), где газы высачиваются из толщи осадка по разломам и трещинам. Исследователи предложили такой сценарий образования обширной провинции холмов. В последний ледниковый период, когда уровень океана значительно понизился и температура воды у Ирландии стала почти арктической, а борта впадины Поркьюпайн омывали холодные придонные течения, сформировался обширный мелководный резервуар метана. Газ замерз, и образовались скопления газогидратов. В начале послеледникового потепления температура воды резко повысилась (изменения климата в поздне- и послеледниковое время были очень быстрыми и начинались, как правило, с изменения циркуляции вод, в первую очередь в Северной Атлантике), ледяные кристаллы растаяли и газ нашел выход ниже по склону, по разломам морского дна. Произошла одновременная массовая разгрузка резервуара через сотни высачиваний. Выброс в воду, а оттуда в атмосферу огромной массы метана, который относится к числу парниковых газов, должен был усилить потепление и ускорить его. На местах высачивания газа образовались и стали бурно расти "каменные кольца" глубоководных кораллов. Так возникли холмы. Но запасы газа быстро исчерпались. Одновременно, и тоже очень быстро, растаяли ледники на суше, и мощные потоки ледниковых стоков вынесли в океан мутные осадки, которые погребли холмы и погубили коралловые рифы.

В экспедиции на "Бельжике" обнаружили еще одну мощную цепь рифов, тоже засыпанных осадками. Это вздымающиеся на восточном склоне впадины Поркьюпайн барьерные рифы (глубина 750 - 1000 м), которые определяют положение древнего сильно эродированного края шельфа и никак не связаны с газогидратами.

Обнаружение на склонах впадины Поркьюпайн огромного скопления поселений глубоководных кораллов, ассоциированных с газогидратами, а возможно, и порожденных ими, может указывать на существование там крупных запасов ископаемых углеводородов, горючего газа и, не исключено, - нефти.

В 1972 г. в районе Железных Ворот на Дунае, между берегами Югославии (ныне - Республики Сербия) и Румынии было закончено сооружение крупной плотины, которая избавила от угрозы наводнения около 26 тыс. км². Известно, что микроскопические песчинки - основной поставщик растворенных в морской воде силикатов, которые необходимы диатомовым водорослям. По весне они начинают бурное цветение, давая питательные вещества множеству обитателей моря. Силикаты совершенно необходимы диатомовым водорослям и для создания стеклистой поверхностной оболочки. По мере отмирания этих одноклеточных организмов их новое ежегодное поколение снова зависит от выносимых рекой минералов. При сокращении массы силикатов количество диатомовых уменьшается, а на их месте буйно зацветают другие виды одноклеточных водорослей.

Эти процессы на Дунае и в Черном море изучали сотрудники Гамбургского университета и Балтийского исследовательского института в Ростоке (Германия). Результаты своих работ они сопоставили с данными длительных наблюдений, которые проводил румынский Институт морских исследований (Констанца).

Оказалось, что плотина у Железных Ворот на две трети сократила вынос силикатов в дельту Дуная; даже в центральной акватории Черного моря их содержание в поверхностных водах упало более чем на 60%. Общая масса "не доставленных" в море силикатов оценивается в 14.7 млн т. Измерения, выполненные выше по течению Дуная, показали, что плотина удержала около 11.8 млн т. Известно, что Дунай поставляет в Черное море около 80% всех силикатов, остальное количество приносят в основном Днепр и Днестр, но и они также перегорожены плотинами.

Экологи предсказывали, что недостаток силикатов должен привести к изменениям в популяциях водорослей. Действительно, благодаря увеличению в воде количества азота и фосфора, сносимых с полей, и уменьшению силикатов усилилось цветение недиатомовых видов водорослей. Отмечено появление не нуждающихся в силикатах водорослей, которые не были известны исследователям до 1972 г. Особенно опасен рост динофлагеллатов, которые могут оказаться токсичными. Не исключено, что именно с этим частично связано снижение улова рыбы в Черном море - у берегов Румынии, Болгарии и Украины.

Ученые предполагают, что по той же причине диатомовые уступают место динофлагеллатам в прибрежных водах возле устьев Рейна и Миссисипи. Хотя эти реки не перегорожены плотинами, но и там вынос силикатов упал - из-за мер, принимаемых в целях уменьшения береговой эрозии. В Восточном Средиземноморье, где высотная Асуанская плотина на Ниле тоже преградила снос в море массы осадочных пород, как следствие, резко снизились уловы рыбы в прилегающей акватории.

Группа зоологов во главе с Т.Струзейкером (T.Struhzaker; Дьюкский университет, Дарем, штат Северная Каролина, США) изучала на о.Занзибар (территория Танзании) поведение красного колобуса Кирка, или занзибарского (Colobus kirkii). Ученые заметили, что в некоторых стаях этих обезьян многие особи часто едят древесный уголь, подбирая его у стволов обгоревших пальм, вытаскивая из брошенных людьми кострищ и даже воруя из деревенских очагов. Одна обезьяна может съесть около 5 г в сут. Такое поведение наблюдается у отдельных человеческих племен и обычно связано с потребностью вывести из организма ядовитые вещества, содержащиеся в некоторых употребляемых в пищу растениях. Древесный уголь способен активно их абсорбировать.

Этолог Д.Куни (D.Cooney; Университет штата Вайоминг, Ларами, США) считает, что занзибарские красные колобусы используют древесный уголь в тех же целях. Дело в том, что основная пища всех видов этих обезьян - листья, содержащие вещества, которые в больших дозах очень токсичны. Найдя способ нейтрализации токсинов, изобретательные колобусы расширили свой рацион, включив в него не использовавшиеся ранее растения, такие как индийский миндаль (Terminalia catappa) и манго (Mangifera indica), листья которых тоже насыщены токсинами.

Найденное противоядие привело к взрыву численности обезьян на о.Занзибар - она быстро превысила 500 особей на 1 км².

Биохимик М.Швейцер (M.Schweitzer; Университет штата Монтана, США) изучала костные остатки тираннозавра (Tyrannozaurus rex) - одного из крупнейших хищных динозавров. Некоторые кости сохранились настолько хорошо, что качеством почти не отличались от костей современных животных: видимо, вода не проникала внутрь и кости мало подверглись фоссилизации. В костях тираннозавра имелись даже "следы" красных кровяных телец, а значит, мог в какой-то степени сохраниться и гемоглобин.

Чтобы убедиться в этом, подопытным крысам ввели экстракт из костей. В ответ у животных начали вырабатываться такие же антитела, которые связывают гемоглобин у птиц и млекопитающих. Следовательно, иммунная реакция надежно подтвердила присутствие гемоглобина.

Швейцер удалось выделить сам гемоглобиновый белок и гем. Дальнейшие исследования белка, вероятно, помогут кое-что прояснить относительно эволюции и обмена веществ динозавров - например, установить, были ископаемые ящеры теплокровными или холоднокровными. Еще больше информации об эволюционных связях дала бы ДНК, но она, к сожалению, не сохранилась даже в виде более или менее протяженных фрагментов.

Споры вокруг того, действительно ли птицы произошли от динозавров, продолжаются уже более столетия. Недавно немногочисленные противники такой гипотезы получили поддержку благодаря проведенному американским физиологом Дж.А.Рубеном (J.A.Ruben; Университет штата Орегон, Корваллис) изучению строения легких у тех и других.

Сопоставление систем дыхания у ныне живущих птиц и крокодилов, с одной стороны, и у ископаемых теропод (небольших прямоходящих хищных динозавров) - с другой, свидетельствует, по мнению ученого, о том, что эти тероподы никак не могли быть прямыми предками пернатых.

Как и у млекопитающих, дыхание у крокодилов происходит при помощи диафрагмы - подвижной перегородки, отделяющей грудную полость от брюшной. У крокодилов мускулы, идущие от лобковой кости к тазу, прикреплены к диафрагме. Это создает поршнеобразную систему, которая оттягивает диафрагму назад. При сокращении мускулов диафрагма,перемещаясь, увеличивает объем грудной полости, затягивая тем самым воздух в легкие.

У птиц же дыхательная система организована иначе - она не зависит от диафрагмы. Тут мускулы, прикрепленные к ребрам, "загоняют" воздух в целую систему воздушных мешочков, расположенных в полости тела, что создает идеальную схему поставки в организм кислорода, необходимого при полете.

Рубен и его коллеги указывают, что лобковые кости ископаемых теропод были весьма сходны с теми, которыми обладают нынешние крокодилы, а это может свидетельствовать о наличии у динозавров диафрагмы, приводимой в движение поршнеобразным механизмом. В пользу такого утверждения говорит изучение дыхательной системы недавно обнаруженных на территории Китая остатков динозавра1, названного синозавроптериксом (Sinosauropteryx). Сохранившиеся отпечатки мягких тканей в грудной клетке по своей форме, а также по местоположению диафрагмы этого животного совпадают с тем, что наблюдается у крокодилов. Следовательно, считает Рубен, механизм дыхания у динозавров и у крокодилов одинаков. А это значит, что птицы не могли произойти от животных, обладавших диафрагмой, так как две различные дыхательные системы несовместимы.

Однако большинство палеонтологов остаются на прежней точке зрения. Так, Л.М.Уитмер (L.M.Witmer; Университет штата Огайо, США) указывает, что тероподы передвигались на двух ногах и лобковая кость у них была неподвижной. А крокодилы - четвероногие, и эта кость у них при ходьбе смещается. Таким образом, строение лобковых костей у них различное, а наблюдаемые черты сходства еще требуют объяснения. Надо к тому же учитывать, что остатки синозавроптерикса сплющены, и потому интерпретация мягких тканей в полости тела не совсем ясна.

Долгое время считалось, что изменения климата в ледниковый и послеледниковый периоды происходили постепенно, но в последнее время благодаря изучению колонок, пробуренных в Гренландском и Антарктическом ледниковых щитах и глубоководных отложениях, стало ясно, что по крайней мере некоторые важные климатические события происходили очень быстро, в геологическом масштабе времени - мгновенно.

За последние 2.5 млн лет теплые межледниковые периоды занимали только десятую часть всего времени, остальное пришлось на оледенения. Предшествующее межледниковье (Рисс-Вюрмское, оно же - Микулинское) было заметно теплее нынешнего. В его середине, приблизительно 125 тыс. лет назад, в районе Санкт-Петербурга росли вязы, дубы, липы и даже грабы, а елей и других видов хвойных деревьев было мало. Уровень Мирового океана стоял на несколько метров выше современного. Точные датировки межледниковья и данные об изменениях океанической циркуляции в тот период были получены в результате детального исследования рекордно длинной (52.7 м) колонки глубоководных осадков, отобранной с французского научного судна "Марион Дюфрен" на Бермудском поднятии в Северной Атлантике (33^o41' с.ш., 57^o35' з.д.; глубина 4462 м). Большая длина колонки и высокая скорость осадконакопления (10 - 200 см за тысячу лет, что на один-два порядка выше, чем за пределами этого района) делают ее уникальным "архивом", хранящим сведения об изменениях климата нашей планеты за последние 132 тыс. лет.

Анализ колонки по слоям толщиной 1 см, указавший, в частности, на изменения температуры и химического состава придонных вод, провели Дж.Адкинс (J.F.Adkins; Массачусетсский технологический институт, Кембридж, США) и его коллеги из Вудсхолского института океанографии США и Центра по изучению слабой радиоактивности в Жиф-сюр-Иветт (Франция). Точные датировки были определены по содержанию изотопа 230

Установлено, что Рисс-Вюрмское межледниковье началось 130 тыс. и закончилось 118 тыс. лет назад. Большую часть этого времени, на протяжении 8000 лет (129 - 121 тыс. лет назад), климат был ровный, без существенных изменений. Потепление, с которого началось межледниковье, и похолодание, которым оно закончилось, длились менее 400 лет. Одновременно очень быстро менялась глубинная океаническая циркуляция. Потепление (130 - 129 тыс. лет назад) совпало с прекращением поступления в район Бермудского поднятия североатлантической глубинной водной массы, бедной биогенами, а похолодание (119 - 118 тыс. лет назад) - с возобновлением ее поступления и усилением напора антарктических придонных вод (глубинные "штормы" со взмучиванием и переотложением донного осадка).

Североатлантическая глубинная водная масса формируется в двух небольших районах в центральных частях Лабрадорского и Ирмингерова морей, юго-западнее и юго-восточнее южной Гренландии. Соленость поверхностных вод там высокая, а зимы суровые. Эти воды охлаждаются настолько, что их плотность превышает плотность всех промежуточных слоев, и они опускаются ко дну (на тех же широтах Северной Пацифики соленость воды ниже, и даже в суровые зимы погружения поверхностных вод не происходит). В Северную Пацифику глубинные и придонные воды поступают издалека, из Антарктики. Ледники Арктики сосредоточены в приатлантической части, и если бы они растаяли (а значит, соленость и плотность воды в Лабрадорском и Ирмингеровом морях понизились), то формирование североатлантических глубинных вод стало бы невозможным. Южнее, где соленость воды повыше, а зимы недостаточно суровы, оно также было бы невозможным. Видимо, именно такая картина и наблюдалась к началу межледниковья: льды растаяли, зимы потеплели, плотность распресненных поверхностных вод в Северной Атлантике снизилась, и североатлантическая глубинная водная масса прекратила свое существование. Через 10 - 12 тысячелетий ледники снова стали наступать, и все вернулось на круги своя. Следы таяния и наступления ледников четко прослеживаются в слоях колонки по изменениям в осаждении на дно глинистых частиц, смытых с равнин восточной Канады и перенесенных на юг глубинным противотечением. Вероятно, одновременно похолодало и в Антарктике, отчего и усилился приток в район Бермудских о-вов антарктических придонных вод.

Североатлантическая глубинная водная масса - нижняя, а Гольфстрим - верхняя часть обширной петли течений, переносящих тепло Карибского моря к берегам Европы. Благодаря этому вечнозеленые лужайки существуют в Англии на той же географической широте, на которой по берегам Лабрадора простирается тундра. Вероятно, даже относительно небольшие изменения климата могут приводить к быстрым и резким перестройкам петли океанической циркуляции - с драматическими последствиями для климата всей планеты.

В то время, когда средства массовой информации трубят о "глобальном потеплении", С.Леман (S.Lehman; Колорадский университет, Боулдер, США), автор комментария к статье Дж.Ф.Адкинса с соавторами, предупреждает: слияние снежно-ледниковых полей на высоких плато Лабрадора и Баффиновой Земли может повысить отражательную способность земной поверхности и тем самым немного ослабить океанскую циркуляцию, что может привести к внезапному толчку, который "поставит на колени" нынешний межледниковый период. Ведь он продолжается уже 10 тыс. лет!

Ущерб, причиненный тропическими ураганами, обрушившимися в 1995 г. на восточное побережье США, оценивается миллиардами долларов. Поэтому составление надежных прогнозов и разработка новых способов слежения за их развитием - крайне актуальная задача. Существующие методы прогноза мест зарождения урагана в океане оцениваются как сравнительно надежные, но значительно труднее предсказать место выхода урагана на сушу.

Д.Джеррелл (J.Jarrell; Национальный центр изучения ураганов), считает, что для прибрежных городов и островов наибольшую опасность представляет штормовой нагон - стремительно поднимающийся уровень воды: в такой ситуации крайне осложнена эвакуация людей.

Национальное управление США по изучению океана и атмосферы (НОАА), Национальное агентство США по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА) и Национальное агентство Японии по исследованию космоса заключили соглашение об использовании для прогноза ураганов наиболее современных и эффективных технических средств. Планируется, что японский спутник "ADEOS" ("Advanced Earth Observing Satellite"), на борту которого находится рефлектометр, созданный в Лаборатории реактивного движения НАСА, предоставляет точную информацию о направлении и скорости ветра у поверхности океана. По мнению Д.Хоука (J.Hoke), директора Центра морских прогнозов НОАА, такой рефлектометр позволяет заблаговременно оповещать мореплавателей об опасных погодных условиях. Через 3 ч после проведенных измерений оперативная информация, полученная со спутника "ADEOS" станциями приема НОАА, расположенными в штатах Вирджиния и Аляска, передается соответствующим учреждениям Японии, Европы и США для мониторинга окружающей среды, прогноза ураганов и штормовых нагонов. Высокая точность синхронных измерений на огромных по охвату акваториях открывает метеорологам новые возможности для выпуска ежедневных прогнозов.

В рамках внедрения новой технологии кроме спутника "ADEOS" будет использоваться оснащенный прецизионными измерительными приборами турбореактивный самолет "Гольфстрим-IV" - первый в мире самолет-обсерватория среди аппаратов этого класса. Ожидается, что получаемая с его борта информация на 20% повысит качество прогнозов места выхода урагана на материк. Установленная на нем аппаратура фиксирует состояние атмосферы на больших высотах, где воздушные струйные течения определяют траектории зарождающихся ураганов. Параметры атмосферы на средних и низких высотах, собираемые с другого самолета, помогут прогнозистам создать более полную картину урагана. Новая технология позволяет лишь предсказать место выхода урагана на материк, но не предотвратить его, хотя расходы на эвакуацию населения и имущества, безусловно, при этом снижаются.

В январе - феврале 1997 г. специалисты 11 стран участвовали в "Эксперименте по изучению траекторий фронтов и циклонов Атлантики" ("Fronts and Atlantic Storm Track Experiment" - "FASTEX"). Цель новой программы - повысить качество прогноза разрушительных атлантических циклонов. Как известно, они представляют собой атмосферные возмущения с центрами низкого давления и вихревыми движениями воздуха, которые зарождаются над Северной Атлантикой и периодически обрушиваются на Европу.

Главное внимание было уделено предвестникам циклонов, к которым причислены: характерные структуры поверхностей фронтальных разделов; возушные ямы в стратосфере; зоны неустойчивости в полосе струйных течений, где скорости ветров максимальны (такие зоны отмечены над западной частью Северной Атлантики) и др. Существование подобных предвестников все более отчетливо проявляется по мере продвижения на восток через Северную Атлантику, а их различные сочетания указывают на стадии развития циклонов. Специалисты рассматривали методики идентификации предвестников циклона до того момента, как он полностью сформируется. При этом выяснилась необходимость специальных наблюдений в атмосфере, крайне значимых для прогнозов с заблаговременностью в 2 - 3 сут, т.е. до прихода циклонов в Европу.

В эксперименте использовался большой арсенал метеосредств на огромной акватории океана. Пути движения циклонов отслеживали три турбовинтовых самолета, два из которых были оснащены допплеровскими радарами для регистрации параметров ветра и осадков; с высоты ~3 км при помощи радаров можно точно определить строение зрелого циклона. Выполнялись взаимно пересекающиеся полеты через вихрь для анализа его структуры и фронтальных дождевых полос, создающих основную массу осадков. Возможности быстрого сканирования у допплеровского радара позволили документировать движения турбулентных восходящих и нисходящих потоков воздуха в мелкокапельных ливнях за холодным фронтом циклона. Над Западной и Центральной Атлантикой с двух реактивных самолетов, летящих на высотах до 13 км, сбрасывались на парашютах специальные зонды с аппаратурой, фиксирующей вертикальное распределение различных параметров атмосферы. Один из этих самолетов вел "преследование" мощного циклона. Четыре судна, принадлежащие Франции, Исландии, Украине и США, измеряли на разных широтах тепло- и влагообмен между океаном и атмосферой, периодически запускали радиозонды. Велись наблюдения и с суши: с берегов сбрасывались в океан дрейфующие буи, определялись ветровые потоки и т.д.

Учитывая трудности получения метеоинформации о состоянии атмосферы над океаном, ряд специалистов считает, что сбор данных следует сосредоточить на небольших акваториях - в зонах формирования циклонов и их предвестников. Такой подход более эффективен по сравнению с наблюдениями обширных зон, где не происходит каких-либо значимых метеопроцессов.

Таким образом, в ходе выполнения программы "FASTEX" намечено решить две главные задачи: создать более совершенные технические средства для измерения параметров метеорологических процессов над небольшими, но чувствительными к начальным стадиям зарождения циклонов акваториями; проверить эффективность такого подхода для автоматизации прогнозов.

Существенное отличие географических особенностей Тихого океана от Атлантического не может служить значительным препятствием для использования некоторых результатов программы "FASTEX" и в этом регионе.

На дне Тихого океана, в 35 км к юго-востоку от о.Гавайи (в точке с координатами 19^o с.ш., 155^o з.д.), несколько лет назад был открыт вулкан, получивший название Лоихи. Его вершина возвышается на 3500 м над окружающим дном, в 980 м от поверхности океана. Это самый молодой из всех вулканов Гавайской гряды. Он расположен на подводном склоне огнедышащей горы Мауна-Лоа, чья нынешняя активность продолжается без перерыва вот уже второе десятилетие.

Еще в июле - августе 1996 г. в районе Лоихи отмечался самый длительный за время сейсмических наблюдений на Гавайских о-вах "рой" землетрясений. Как только они начали затихать, группа специалистов во главе с К.Рубином (K.Rubin; факультет геологии и геофизики Университета штата Гавайи, Маноа, США) совершила здесь погружение на борту подводного научно-исследовательского судна. Было обнаружено, что на месте уже известного скопления расщелин Пеле (Пеле - имя гавайского божества подземных сил) образовался новый кратер, окруженный гидротермальными трещинами.

Подвергнув два образца свежей лавы изотопному анализу (на содержание изотопов свинца с периодом полураспада 138.4 сут), выяснили, что лава имеет различный возраст, но в обоих случаях она на 1 - 10 недель "старше" отмеченных в 1996 г. подземных толчков. Геохимический и петрологический анализы пород, взятых среди скопления молодых брекчий на склоне Лоихи, показали, что поначалу магма некоторое время скапливалась на глубине около 10 км, но затем, вероятно в результате извержения вулкана, она перемешалась с железо-магнезиальными (Mg - Fe) расплавленными породами.

В районе одной из расщелин были замечены тонкие пленочные отложения сульфидов гидротермального происхождения, а вблизи вершины подводной горы - обильные осадки, состоящие из черных песков. Присутствие обломков вулканического стекла с многочисленными пузырьковыми включениями говорит о том, что минувшее извержение было очень бурным.

Установлено, что трещины и расселины на глубине 1300 - 1400 м возникли в ходе обрушения вершинного кратера. Они пересекли низкотемпературное гидротермальное поле, ранее не замеченное учеными. Небольшой объем образовавшегося провала (не более 0.15 км³) указывает, что обрушение вершины горы скорее всего произошло вследствие вторжения магмы в верхнюю часть местного разлома земной коры, но извержения в тот момент здесь не последовало.

С конца 1996 г. по октябрь 1997-го Лоихи вел себя относительно спокойно. При погружениях, предпринятых в августе - сентябре 1997 г., было обнаружено, что из расщелин Пеле выбрасывается сильно разогретая жидкость - до 200^oС. Замечены также высокотемпературные гидротермальные отложения, минеральный состав которых сходен с теми, что наблюдаются в вулканических областях срединно-океанических хребтов.

В октябре 1997 г. специалисты приступили к многообещающим исследованиям с помощью нового пилотируемого аппарата "HUGO" ("Hawaii Undersea GeoObservatory" - "Гавайская подводная геообсерватория"). При первых же погружениях акустические приборы зарегистрировали характерные шумы. Несмотря на их интенсивность, сейсмической активностью они почему-то не сопровождались. Исследования продолжаются.

10 августа 1997 г. экипаж пассажирского самолета австралийской авиакомпании, направлявшегося из Сиднея в Сингапур, сообщил о том, что наблюдает столб пепла высотой от 7.6 до 9.1 км над вулканом Семеру в восточной части о.Ява (Индонезия), в точке с координатами 8.11^o ю.ш., 112.92^o в.д.

Через 20 сут аналогичное сообщение поступило от летчиков, выполнявших такой же рейс; на этот раз облако пепла было зафиксировано на высоте 8.5 км над вершиной горы, которая поднимается на 3676 м над ур. м. Этому событию предшествовали звуки взрывов, которые были слышны в предгорных поселениях, расположенных на расстоянии до 9 км от вершины. Сотрудники обсерватории Гунунг-Савур, находящейся в 11 км от вулкана, насчитали 18 взрывов с интервалами от 2 до 40 мин; сопровождавшие их выбросы пепла поднимались не более чем на 1.5 км. Через юго-западный прорыв кратерной кромки по склону скатывались каменные глыбы, ярко светившиеся ночью.

Во время краткого посещения кромки активного кратера исследователи отметили, что между ее прорывом и действующими расщелинами формируется пирокластический вал, состоящий из различных по размеру обломков. Вулканологам не удалось разглядеть дно кратера и установить, растет ли там новый купол.

2 сентября 1997 г. на верхних склонах Семеру произошла трагедия: от группы немецких альпинистов отделились трое, намереваясь ближе подойти к кратеру; в это время из него вылетел крупный раскаленный обломок, и двое из них погибли.

До настоящего времени в Японии существовало строгое правило, согласно которому почти вся информация о новейших землетрясениях, степени напряжения в земной коре, изменениях уровня грунтовых вод и другой активности недр была доступна лишь шести независимым (не работающим на государственной службе) сейсмологам. На них, в частности, возлагалась обязанность вырабатывать прогноз и принимать решение, следует ли предостерегать о возможности землетрясения в районе Токаи, к западу от Токио, где сейчас оно считается наиболее вероятным. Все остальные лица и учреждения должны были довольствоваться информацией о местоположении эпицентра и очага землетрясения, а также о его магнитуде только после того, как событие произойдет.

В мае 1997 г. правительство страны существенно ослабило этот запрет, с тем чтобы любой ученый и все население в целом имело представление о сейсмической обстановке в конкретный момент времени. Японское метеорологическое агентство, которому подчинена сеть сейсмических станций, отныне намерено оперативно публиковать сведения об аномальных явлениях, которые можно расценивать в качестве предвестников землетрясения в районе Токаи. Каждое подобное сообщение будет сопровождаться кратким комментарием для широкой публики. Это приведет существующую в Японии практику к большему соответствию с порядком, действующим в других странах.

Кроме того, это позволит в дальнейшем лучше сопоставлять модели сейсмических событий, разрабатываемые узким кругом специалистов, с выводами более широкой научной общественности. Японское метеорологическое агентство в конце 1997 г. намерено было принять решение о распространении сейсмической информации по электронной сети www.

По медицинской статистике, ежегодная преждевременная смерть от сердечных и легочных заболеваний десятков тысяч европейцев вызвана микроскопическими частицами, содержащимися главным образом в выхлопных газах автомобильного двигателя. В связи с этим Европейская комиссия разработала директиву, по которой впервые вводятся жесткие ограничения на предельные количества не только для частиц диаметром до 10 мкм (РМ10), но и менее 2.5 мкм (РМ2.5).

Согласно этому документу, к 2005 г. концентрация РМ10 в 1 м³ воздуха не должна в среднем превышать 50 мкг за одни сутки, хотя в совокупности за 25 сут в году эта величина может быть больше; к 2010 г. такой льготный период сокращается до 7 сут. Кроме того, в 2005 г. будет введен суточный средний предел для РМ2.5 - не более 40 мкг/м³ воздуха (в начальный период он может быть нарушен до 14 раз в год).

Новые европейские стандарты чистоты приземного слоя атмосферы для РМ2.5 более строги, чем стандарты, недавно введенные в США Управлением по защите природной среды, причем вопреки активному сопротивлению промышленных кругов: в Европе главным поставщиком РМ2.5 служит автотранспорт, а не промышленность, как в Америке. Недавно представители британской общественной организации "Друзья Земли" изучили воздушную обстановку в Бирмингеме, одновременно измеряя концентрации РМ10 и РМ2.5. Установлено, что зимой, когда пыли естественного происхождения в атмосфере мало, автомобильные выхлопы дают не более трети содержания РМ10 и РМ2.5.

Весной 1997 г. Государственный департамент США распространил свой первый годовой доклад по вопросам окружающей среды и внешней политики. В нем отмечено, что различные аспекты состояния окружающей среды - часть внешней политики США. Решение таких глобальных проблем, как изменение климата, использование ядохимикатов, исчезновение видов животных и растений, сокращение площади лесов, оскудение морской среды, имеет высший приоритет и играет важную роль в двусторонних дипломатических контактах.

Государственный департамент открывает миссии по вопросам окружающей среды при посольствах США в различных регионах мира. Задачи миссий - разработка и принятие решений по проблемам, выходящим за пределы отдельной страны. К ним относятся: водные и энергетические ресурсы, качество воздуха, землепользование, рост городов и промышленности. Деятельность каждой миссии будет сконцентрирована на приоритетной для данного региона проблеме. Например, работа миссии по Центральной Азии будет нацелена на развитие кооперации в решении проблем бассейна Аральского моря. В сферу проблем, которыми должна заниматься миссия по Восточной Африке, входят: продолжающаяся аридизация (опустынивание) территорий, сокращение лесов, утрата биоразнообразия, водопользование. В 1997 г. намечено было открыть миссии при посольствах США в Ташкенте (Узбекистан), Сан-Хосе (Коста-Рика), Катманду (Непал), Аммане (Иордания), Аддис-Абебе (Эфиопия) и Бангкоке (Таиланд), а в 1998 г. - еще шесть миссий.

В течение 18 лет, начиная с 1959 г., примитивная шахта, пробуренная в скальном грунте на прибрежной территории Северной Шотландии, рядом с атомным предприятием Даунри, служила хранилищем для его радиоактивных отходов. На глубине 65 м в конце концов скопилось примерно 1000 т плутония, высокообогащенного урана, натрия и калия. В мае 1977 г. здесь произошел мощный взрыв, сопровождавшийся выбросом радиоактивных веществ.

Управление атомной энергетики Великобритании, которому принадлежит объект Даунри, немедленно прекратило использование этого хранилища. Но опасность не устранена, так как оставшиеся в шахте отходы могут снова взорваться или осыпаться в море. За период с 1984 г. на местном побережье и прилежащем морском дне были обнаружены 200 зараженных радиоактивными отходами участков, что, по-видимому, связано с заброшенным хранилищем. Правительство было вынуждено наконец запретить в октябре 1997 г. рыболовство в радиусе 2 км от Даунри.

В декабре 1997 г. Управление атомной энергетики разработало программу ликвидации опасного объекта, предусматривающую выемку радионуклидов из шахты, их обработку, переупаковку и закладку в специальные контейнеры для хранения в наземных условиях. Стоимость этих работ определена в 500 млн англ. ф.ст. В альтернативном варианте предлагается "запечатать" шахту бетонными блоками. Это решение, несмотря на относительную дешевизну, менее удачно с точки зрения дальнейшей безопасности.

До сих пор в Великобритании нет четко выработанной стратегии относительно того, что делать с атомными отходами в будущем.

Официальная группа радиологов, образованная российским и норвежским правительствами, опубликовала отчет о результатах обследования пос.Озерск в Челябинской обл., где расположено предприятие "Маяк" по производству плутония. Установлено, что с начала работы (1948) "Маяк" выбросил в окружающую среду радиоактивные изотопы стронций-90 и цезий-137 общей активностью 8900 Петабеккерелей (ПБк). Это в пять раз превышает суммарную радиоактивность ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, которые попали в атмосферу, воду и почву после всех 500 ядерных испытаний, проведенных на поверхности нашей планеты (1550 ПБк), Чернобыльской аварии 1986 г. (70 ПБк) и утечки с британского атомного завода в Селлафилде (47 ПБк).

Комбинат "Маяк" насчитывал семь ядерных реакторов и три завода по сепарации плутония. Два реактора и один завод работают до сих пор. Рядом с "Маяком" расположено хранилище, содержащее 40 тыс. м³ высокорадиоактивных отходов. В результате вынужденных сбросов, а также аварий радиоактивному загрязнению подверглись сотни местных озер, р.Теча на ее 200-километровом протяжении и 20 тыс. км². Это - самый радиоактивно загрязненный район в мире.

Почти половина всех отходов "Маяка" находится в оз.Карачай: несколько часов пребывания на его берегах ведет к сильному облучению организма. Сброс радиоактивных веществ в озеро начали в 1951 г., и он продолжался до последнего времени, давая поступление контаминантов с активностью 25 ПБк/год. Участники предыдущего обследования, в 1994 г., взяв 475 проб в 22 пунктах, обнаружили, что грунтовые воды на расстоянии 3.6 км от оз.Карачай содержат до 8800 Бк ⁹⁰Sr в 1 л, что делает воду непригодной для питья в окрестных населенных пунктах. Существует опасность проникновения радиоактивных изотопов в реки, впадающие в Северный Ледовитый океан.

В апреле 1967 г. во время сильной засухи оз.Карачай пересохло, и его загрязненные донные осадки были разнесены ветрами на расстояние до 70 км. Сейчас идет постепенная очистка озера. Однако риск нового распространения вредных веществ в случае сильных бурь, ливней, наводнений и засух не исключен. Наибольшее загрязнение среды произошло в 1957 г. во время взрыва в хранилище высокорадиоактивных отходов "Маяка" - Кыштымская авария, в результате которой образовался "хвост" зараженных материалов, протянувшийся по ветру на сотни километров.

Цель организованного обследования - выяснить вероятность новых аварий и определить состояние окружающей среды и ее влияние на здоровье местных жителей и работников "Маяка". По мнению участников обследования, ошибки, допущенные на "Маяке", во многом аналогичны тем, которые совершили сотрудники атомных объектов в Ханфорде (США) и Селлафилде (Великобритания) в 40 - 50-х годах, но российскую катастрофу отличает огромный масштаб.

Расходы на обследование "Маяка" осуществляются правительством Норвегии в рамках его общей программы, предусматривающей выделение по 10 млн англ. ф.ст. в год на изучение атомных проблем России. Население Скандинавии обеспокоено возможностью загрязнения атомными отходами их северных побережий. Норвежские власти призывают не граничащие с Россией страны Западной Европы и США принять участие в решении этих проблем.

В течение трех лет продолжались переговоры между представителями девяти ядерных держав о том, что делать с радиоактивным плутонием (отходами атомных производств), мировой запас которого составляет около 140 т. Пока удалось только утвердить правила его хранения и транспортировки, которые, по мнению многих специалистов, не очень строги.

По настоянию британской и французской делегаций было отвергнуто предложение США о резком сокращении производства плутония из отработанного ядерного топлива. Американцы предлагали привести скорость наработки Pu в соответствие со спросом на него. Сейчас количество сепарируемого Pu намного превышает потребности реакторов-размножителей и реакторов, работающих на смеси оксидов U и Pu. Однако коммерческие круги во Франции и Великобритании не хотят терять заказы своих предприятий по переработке использованного ядерного топлива. Поэтому делегации этих стран отказались включить в текст соглашений пункты, в которых предлагалось ограничить объемы переработки уровнем реальной потребности в плутонии существующих атомно-энергетических реакторов.

Сама проблема вызвана отсутствием эффективного способа применения плутония в мирных целях. Единственная работающая технология его использования в ядерной энергетике - это изготовление и сжигание в реакторах смешанного уран-плутониевого топлива (MOX-топлива). Общественность США и европейских стран обеспокоена сложностью охраны увеличивающихся запасов радиоактивных веществ и угрозой их несанкционированного использования террористами или государствами, не участвующими в международных мерах обеспечения атомной безопасности.

Среди крупных хищников тигр (Panthera tigris) уже не первый год вызывает тревогу специалистов и общественности. Еще в середине нынешнего века в обширном ареале вида существовали восемь подвидов: балийский (P.t.balica), яванский (P.t.sondaica), туранский (P.t.virgata), южнокитайский (P.t.amoyensis), индокитайский (P.t.corbetti), суматранский (P.t.sumatrae), амурский (P.t.altaica) и индийский, или бенгальский (P.t.tigris). Теперь их осталось пять - три первые исчезли с лица Земли.

В соответствии с последними данными, численность вида сейчас составляет примерно 4970 - 7430 зверей; особенно малочислен южнокитайский подвид - около 20 - 30 особей, суматранский насчитывает 400 - 500, индокитайский - 1100 - 1700 и бенгальский - 3000 - 4700, в популяции амурского подвида более 450 - 500 особей (на российской территории - 430 - 470). Если не принять чрезвычайных мер, существование тигров в дикой природе окажется под серьезной угрозой: южнокитайский, суматранский и амурский подвиды могут исчезнуть в ближайшие пять лет, а индокитайский и бенгальский - через 20 лет.

Активно участвует в деятельности по спасению тигра американская корпорация "Эксон". Она с 1992 г. поддерживает научно-исследовательскую программу Института дикой природы Хорнокера (США). В 1995 г. "Эксон" совместно с американским Национальным фондом рыб и животного мира основали фонд "Спасите тигра". Поступающие в него добровольные взносы используются для финансирования международных научных программ, в частности по стабилизации и улучшению популяций тигра в дикой природе; сохранению естественной среды его обитания; разведению тигров в зоопарках; общественно-просветительской деятельности.

В 1995 г. фонд "Спасите тигра" оказал финансовую поддержку (50 тыс. долл. США) Сихотэ-Алиньскому заповеднику. Благодаря этому гранту удалось включить в состав заповедника земли в бассейне р.Колумбе и таким образом увеличить охраняемую часть ареала тигра на Дальнем Востоке. Финансовая помощь оказана и лесному хозяйству: на строительство жилья и покупку обмундирования для лесников, приобретение бензина, моторного масла, запасных частей для патрульных машин и др.

В 1996 г. Всемирной сетью за выживание видов финансировался "Проект по защите амурского тигра" (в дополнение к полевым исследованиям Института дикой природы Хорнокера). Проект включает патрульные мероприятия, направленные против браконьерства, поисково-разведывательные работы, просветительские программы по экологии и связям с общественностью. В осуществлении проекта участвуют оперативная группа и три местные группы охотнадзора - "Операция Амба", "Зов тайги" и "Дружина".

В 1997 г. корпорацией "Эксон" выделен грант (90 тыс. долл. США) Государственному комитету РФ по охране окружающей среды, в том числе снова - для поддержки усилий по сохранению амурского тигра в Приморском крае. За счет этого гранта продолжаются полевые исследования Института дикой природы Хорнокера по биологии и экологии тигра: отлов зверей, закрепление на них ошейников с радиопередающими устройствами и отслеживание маршрутов, сбор генетической и ветеринарной информации об отловленных тиграх, контроль за изменениями среды обитания хищников и популяций тех животных, которыми они питаются.

В проекте также участвуют: Общество охраны дикой природы, германское и американское отделения Всемирного фонда дикой природы, американское Агентство международного развития, Государственный комитет РФ по охране окружающей среды, Дальневосточное отделение РАН.

Совет кажется очевидным, однако теория до сих пор не могла ни подтвердить, ни объяснить, почему это так. Новая попытка дать объяснение сделана группой американских физиологов под руководством Дж.Хирш (J.Hirsch; Мемориальный Слоан-Кеттерингский онкологический центр, Нью-Йорк).

Объектом исследований стали 12 билингв - людей, одинаково хорошо владеющих двумя языками: английским и французским. Шестеро обследованных были ранними билингвами, т.е. обучились второму - французскому - языку в раннем детстве, другие шесть человек овладели им в возрасте между 11 и 19 годами.

Хирш с коллегами применили методику магнитного резонанса и получили картину активности мозга, в его так называемой области Брока - речевом центре, который расположен во фронтальной части коры. Оказалось, что у ранних билингв возбуждается один и тот же участок области Брока, а у поздних работают два участка, отдаленные друг от друга примерно на 8 мм. Иначе говоря, при освоении подростками второго языка включается дополнительная мозговая структура.

Этот вывод противоречит более ранним результатам, но, оказывается, в прежних экспериментах к поздним билингвам относили детей, овладевших вторым языком к семи годам, а Хирш включала их в группу ранних билингв. Многим специалистам ее результаты представляются более реальными.

В августе - сентябре 1997 г. на многих фермах Южного о-ва Новой Зеландии были обнаружены трупы диких кроликов, павших от заболевания, вызванного тем же калицивирусом, который уничтожает их соплеменников в Австралии. Причина стала теперь ясна.

За год до этого проводились испытания калицивируса на одном из островков близ австралийского побережья. Однако, несмотря на принятые меры предосторожности, вирус все же проник на континент. А там ему "помогли" распространиться фермеры, ибо видели в кроликах вредителей, которые своими норами портят поля и поедают корм домашнего скота. Масштаб распространения был так велик, что власти отказались от борьбы с вирусом, тем более что его опасность для других животных и человека не подтверждалась.

В Новую Зеландию калицивирус не ввозился, так как его изученность местным властям казалась все же недостаточной. Тем не менее трупы зараженных им диких кроликов появились: сначала недалеко от Кромвела, через двое суток, несмотря на поставленные заграждения вокруг ферм, - в 120 км от него, а через неделю - уже в 550 км , т.е. на другом конце острова.

Оказывается, болезнь среди кроликов и здесь распространили фермеры. Они изготавливали экстракт из печеночной ткани больных животных и наносили его на морковь и овес, которые использовались в качестве приманки. Иногда таким экстрактом инъецировали здоровых зверьков и отпускали на свободу.

Все это не было нарушением закона, так как запрещен лишь ввоз вируса, а не его распространение, и фермеры остались безнаказанными. Правда, идут поиски виновного в ввозе калицивируса в Новую Зеландию. Нарушителю закона может грозить пятилетний срок заключения и штраф в размере 100 тыс. новозеландских долларов.

Почвенные нематоды, живущие на корнях культурных растений, наносят колоссальный ущерб сельскому хозяйству - за счет гибели урожая человечество ежегодно теряет около 100 млрд долл. США. Борьба с нематодами ведется по-разному: перед посевом почву окуривают дымом от сжигания специальных химических соединений - довольно дорогих и нередко токсичных; используется и метилбромид, препарат, наиболее эффективный в такой борьбе. Но он разрушает озоновый слой, и потому во многих странах метилбромид применять запрещено.

Теперь, кажется, найден еще один способ избавиться от нематод на сельскохозяйственных полях.

В конце 80-х годов сотрудники голландского Центра растениеводства (г.Ванинген) обнаружили дикорастущую свеклу, устойчивую к трем видам нематод, которые обычно повреждают сахарную свеклу. Была предпринята попытка получить гибрид дикорастущего вида и культурного сорта, но он оказался слабым и несахаристым.

Однако в ходе опытов у дикого вида были выявлены хромосомы, ответственные за устойчивость к нематодам. Таким образом, появилась надежда на биотехнологический способ борьбы с ними - путем введения фрагментов ДНК нематодоустойчивой хромосомы в корни сахарной свеклы с помощью клубеньковых бактерий Agrobacterium rhyzogenus. Голландские исследователи вместе с коллегами из Дании и Германии "перебирали" фрагменты ДНК до тех пор, пока не отыскали ген, который непосредственно обусловливает сопротивляемость растений нематодам.

Сейчас в Голландии и Дании уже налажено производство рассады сахарной свеклы, которая выращивается из трансгенных клеток с введенным в них геном устойчивости к этим корневым вредителям.

Темы серьезных зоологических исследований нередко напоминают вопросы любознательных детей. Так, группа мексиканских ученых из Северо-Западного Центра научных исследований1 задалась вопросом: как ведут себя ящерицы при полном солнечном затмении?

Зная время наступления полного солнечного затмения над Южной Калифорнией 11 июля 1991 г., они подготовились к наблюдениям. В пустыне соорудили вольеру площадью 20 м². Следует отметить, что эта небольшая ящерица, обитающая в песках, - излюбленный объект исследований североамериканских герпетологов. Различные аспекты экологии и поведения уты изучены гораздо лучше, чем у большинства других видов пресмыкающихся.

В течение пяти дней перед затмением мексиканские специалисты скрупулезно регистрировали все характеристики поведения подопытных ящериц - и визуально, и путем записи на видеокамеру. То же самое они делали во время солнечного затмения, которое проходило с 10 до 12 часов.

Неожиданно наступившая "ночь" не вызвала особого беспокойства у ящериц. Три из них зарылись в верхний слой песка, а одна спряталась в камнях, как они это обычно делают по вечерам, отправляясь ко сну. Все другие остались на поверхности - неподвижные, с закрытыми глазами. И в привычных условиях некоторые уты на ночь нередко остаются на поверхности и спят прямо под открытым небом. Во время затмения таких было несколько больше, но объясняется это слишком скорым наступлением темноты, а также тем, что поверхностный горячий песок не успел остыть. Когда опять появилось солнце, ящерицы как ни в чем не бывало "проснулись". Правда, их обычный утренний распорядок оказался "скомканным", поскольку "утро" после затмения пришлось на самую полуденную жару.

Таким образом, реакция ящериц на солнечное затмение практически не изменилась по сравнению с обычным их вечерним поведением, а прекращение затмения вызвало нормальное утреннее состояние. В этом отношении ящерицы не отличаются от других животных - рыб, птиц, грызунов, шимпанзе, реакция которых на солнечное затмение изучалась раньше.

Эволюция пауков пошла в первую очередь по линии изменений в поведении, а не в морфологии. Поэтому столь многочисленны работы по биологии размножения, сетестроению и другим сторонам жизни пауков. И все время выясняется что-то новое.

Поведение ухаживания и спаривания пауков-кругопрядов семейства Araneidae довольно хорошо изучено. Известно, что крупные самки кругопрядов строят сети и живут долго, а мелкие самцы или не строят сетей и являются как бы клептопаразитами в сетях самок, или плетут временные хаотические конструкции, плохо приспособленные для отлова добычи. При спаривании разные формы кругопрядов стараются вывести самку из ее сети таким образом, чтобы она не смогла активно нападать на самца. Либо они спариваются на отдельной нити, либо манипулируют длинными ногами. Но детали этой стороны жизни большинства видов пауков остаются неописанными.

Арахнологи Т.Буковски и Т.Кристенсен, изучая биологию североамериканского кругопряда Mecrathena gracilis, который относится к группе шипастых кругопрядов и обладает многочисленными шиповидными выростами на брюшке, выяснили две особенности их размножения.

Во-первых, самец забирается в сеть к еще неполовозрелой самке, незадолго перед ее последней линькой. Он линяет меньшее число раз, чем самка, и становится половозрелым раньше. Это выгодно: еще не перелинявшая или только что перелинявшая самка менее агрессивна. Возможно, со временем она "привыкает" к присутствию самца. Анализируя состояние самцов, сидящих в сетях самок, американские исследователи обнаружили отсутствие части ног и другие повреждения лишь у небольшой доли самцов. Поначалу самцы ведут себя пассивно и сидят у края паутины, видимо, опасаясь нападения самок. После спаривания самец быстро убегает, часто даже выпрыгивая из паутины самки. (Аналогичное поведение самцов известно у многих пауков-тенетников, в том числе и у кругопрядов.)

Во-вторых, для микратен характерно двукратное спаривание: вначале - короткое, а повторное - вдвое продолжительнее. При этом самец старается оплодотворить самку через оба ее парные копуляторные отверстия. Скорее всего это нужно, чтобы гарантировать появление именно своего, а не чужого потомства - ведь самка способна затем спариваться и с другими самцами, поджидающими в других углах ее сети. Самцы стараются убрать конкурентов, обрывая их паутинные нити и проч.; сами они, кстати, тоже могут спариваться с несколькими самками.

Однако остается неясным, имеет ли сперма первого самца преимущество при оплодотворении самки, как это отмечено у многих других видов пауков. Если имеет, то второе спаривание становится ненужным. Может быть, в первый раз самец "от волнения" вводит недостаточное количество спермы? Непонятно также, каким образом самец следит за возрастом самки. Высказана гипотеза, что время от времени самец навещает растущую самку, а забирается к ней в сеть уже "ближе к делу" - перед последней линькой. Но пока эта гипотеза не доказана.

Роли у животных при размножении распределены четко: дело самца - передать cперму самке, хочет она того или не хочет, дело самки - получить сперму тогда, когда она хочет, и от того, от кого хочет. Но в мире животных есть и гермафродиты, и большинство из них размножается путем перекрестного оплодотворения (самооплодотворение - вещь нередкая, но генетически рискованная: нет смешения генов!). Тут, казалось бы, все проще: передай сперму другому, получи сперму от него (или от нее - разницы-то нет!) и, как сказал классик, испытай одновременно удовольствие как любовника, так и любовницы. Не тут-то было!

Н.К.Михильс из Института физиологии поведения им.М.Планка в Зевизене (Германия) и Л.Дж.Ньюмен из Квинслендского университета в Австралии изучали процесс спаривания у гермафродитной планарии Pseudoceros bifurcus из отряда поликладид. Эти плоские черви по 4 - 6 см в длину, с парой маленьких щупалец-"ушек" на переднем конце тела живут на Большом Барьерном рифе. Сперму они переносят партнеру с помощью мужского совокупительного органа, расположенного на брюшной стороне тела, позади рта. При спаривании пенис выпячивается наружу, вонзается в партнера и "выстреливает" сперму прямо ему под кожу. Дальше сперматозоиды сами пробираются между клетками куда надо. Такой способ спаривания довольно широко распространен среди гермафродитов - плоских червей, пиявок, улиток, но встречается и у раздельнополых животных, вплоть до гигантских кальмаров. Для самца это, естественно, проще простого, но каково самке: ей ведь потом рану залечивать!

Спаривание у этих животных происходит так: черви в буквальном смысле слова встают на дыбы, "грудь к груди" и пытаются передать сперму друг другу. Но отнюдь не взаимно! Вместо, казалось бы, вполне подходящего в этом случае принципа "ты мне, я тебе", они, как выяснилось, руководствуются девизом фехтовальщиков: "Уколоть и не быть уколотым!" В позе дыбом черви проводят в среднем 20 мин, но бывает - и целый час. Каждая "схватка" включает несколько (в среднем 7.4) попыток укола, но лишь одна, редко - две завершаются успешно. Если на дыбы поднимается только один червь из пары, спаривания обычно не происходит: не желающий сражаться мирно ускользает (черви ползут плавно, будто скользят). Но если на дыбы встают оба, то в 75% случаев успешно переносит сперму лишь тот, кто "уколол" первым, причем первый переносит почти вдвое больше спермы, чем второй.

Конечно, в следующий раз может повезти второму, и он станет первым. В конце концов ни один не окажется не оплодотворенным. Но червь, более активный в схватке-спаривании, передаст больше спермы, чем получит, и окажется "отцом" более многочисленного потомства, а залечивать ран ему придется меньше. К тому же более активный червь имеет лучшие шансы перенести сперму на спину партнера - ближе к расположенным там яичникам, а менее активный если и внедрит ее, то скорее на брюшную сторону, откуда сперматозоидам придется пробираться к яичникам мимо многочисленных разветвлений кишечника, так что они могут попасть совсем не туда, куда нужно, и оказаться переваренными. Наконец, быть оплодотворенным более сильным и активным самцом - значит, родить более крепкое потомство. Ведь именно для этого и нужны драки самцов оленей, петухов и бойцовых рыбок!

Подкожное оплодотворение породило возможность "фехтования пенисом". А принцип "уколоть, но не быть уколотым" положил начало эволюционному соревнованию за звание самого сильного самца. Пусть и гермафродита!

"Фехтование пенисом" у спаривающихся гермафродитных плоских червей Pseudoceros bifurcus с Большого Барьерного рифа Австралии (глубина 15 - 20 м). a - попытка спаривания: два червя в позе дыбом, но левый готов сдаться и ускользнуть; б - успешное спаривание: правый червь переносит капельку спермы (указана стрелкой) под кожу левого; в - перемещение спермы по телу червя: две раны в верхней части тела указывают на места внедрения спермы за 1 сут и 1.5 сут назад, а отмеченные стрелкой белые точки - скопления спермы, перенесенной 3 сут назад; г - схема мест переноса спермы на брюшную (вверху, 24 капельки спермы) и спинную (внизу, 41 след спаривания) стороны червей (суммарно для 17 подопытных пар); m - рот, p - пенис, e - светочувствительный орган, косая штриховка - положение многочисленных мелких яичников; передний конец тела с парой щупалец-"ушек" расположен справа. (Из: Nature. 1998. V.391. N 6668. P.647.)
.

Опираясь на ископаемые находки, биологи-эволюционисты считают, что предки большинства нынешних организмов появились в ходе так называемого кембрийского "популяционного взрыва". Он представлял собой волну все возрастающего разнообразия видов, возникшую в начале кембрийского периода, примерно 540 млн лет назад. Согласно этой точке зрения, животные, имеющие кишечный тракт и скелет, произошли от пассивно дрейфующих медузообразных, которые появились на последнем этапе докембрия (эдиакарское время).

К иному выводу пришли английские ученые М.Бразье (M.Brasier; Оксфордский университет) и Д.МакИлрой (D.McIlroy; Ливерпульский университет) на основе изучения ископаемых остатков, которые обнаружены ими на о.Айлей у западного побережья Шотландии. Среди древних осадочных пород они нашли цепочку из двухсантиметровых окаменелых фекалий, которые были оставлены живыми существами, населявшими этот район приблизительно за 70 млн лет до начала кембрийского периода. В ходе геологических процессов породы, содержащие эти окаменелости, были выведены на поверхность и затем обнажены. Возраст пород определен ураново-свинцовым изотопным методом.

Важность находки состоит в том, что она указывает на существование у этих животных пищеварительного тракта. У многих эдиакарских дрейфующих организмов было только одно отверстие - для ввода пищи и выброса непереваренных остатков. Существа с о.Айлей должны были захватывать пищу с одного конца и извергать отходы - с другого. Таким образом, очевидно, что сквозной кишечный пищеварительный тракт сформировался задолго до появления эдиакарской фауны.

Палеонтологам очень немного известно о живших в ту пору организмах: они были мелкими и мягкотелыми, что препятствовало их сохранению в осадочных породах. Так что находка самых ранних многоклеточных маловероятна; полезнее оказываются поиски следов их жизнедеятельности.

По мнению Бразье, время возникновения первых организмов, обладавших кишечником, определялось эпохами повторных оледенений: быстрые изменения условий обитания способствовали ускорению эволюции и создавали основы "конструкций" для многих современных видов. Анализ процесса мутации ДНК, который представляет собой своего рода "молекулярные часы", также указывает на раннее происхождение позвоночных. Вполне вероятно, что кембрийский "популяционный взрыв" вовсе и не был внезапным "взрывом".

Видный специалист по докембрию П.Краймс (P.Crimes; Ливерпульский университет) отмечает важность находки и правдоподобность выводов, сделанных ее авторами.

В поисках новых материалов, в частности высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), используют синтез при высоком давлении. Как правило, сверхпроводящая фаза получается в виде мелкодисперсных вкраплений с малой объемной концентрацией. Рентгеновская и электронная микроскопия для анализа таких систем малоэффективна.

В 1995 г. Дж.Кертли (J.R.Kirtley; IBM Th.J.Watson Research Center, Нью-Йорк, США) разработал с соавторами сканирующую СКВИД-микроскопию. Этот метод основан на регистрации СКВИДом (сверхпроводящим квантовым магнитометром) изменений магнитного потока, который проходит через сверхпроводящий контур при движении его приемного витка над поверхностью образца. Контур образован тонким сверхпроводящим проводом; диаметр приемного витка 6 мкм. Ниобиевый СКВИД с туннельными барьерами из оксида алюминия и сверхпроводящий контур сформированы на кварцевой подложке как единая монолитная структура.

Недавно Кертли с коллегами применили СКВИД-микроскоп для петрологического исследования ВТСП на основе системы Sr - Cu - O. Диффузионную пару соединений Sr₂CuO₃ + 0.05 KClO₃ выдерживали в золотой ампуле в течение 3 ч при температуре 950^oС и давлении 60 кбар. Зависимость намагниченности полученного образца от температуры показала, что в нем - около 3% сверхпроводящей фазы с температурой перехода около 70 К.

Полированный шлиф исследовали обычным оптическим и СКВИД-микроскопами. На оптическом изображении видна сложная зонная структура, связанная с разной скоростью диффузии реактантов (O и Cl). Карта намагниченности выглядит гораздо проще: имеется одна небольшая область, где магнитный поток при температуре 4.2 К полностью вытеснен. В ней, по-видимому, преобладает фаза состава Sr₃Cu₂O₅Cl.

Хотя данное соединение само по себе не представляет особого интереса, обнаружение его в слитке подтверждает эффективность метода. Чувствительность прибора к магнитным и сверхпроводящим примесям оценена на уровне нескольких частей на миллион.

Свойства двумерного электронного газа в поперечном магнитном поле B при низкой температуре интенсивно исследовались во многих лабораториях с 80-х годов. Электропроводность такого газа при некоторых значениях индукции поля B падает до нуля (квантовый эффект Холла), что позволяет, в частности, создать физический эталон для измерения отношения квадрата заряда электрона к постоянной Планка (e²/h).

Значения B, при которых исчезает электропроводность, распадаются на два множества. В одном из них коэффициент заполнения уровней Ландау (квантовых уровней электронов в магнитном поле) отвечает целочисленным значениям, что находится в хорошем согласии с теорией. Другая часть значений B отвечает дробным коэффициентам заполнения, что отражено в названии открытия, сделанного в 1982 г. Д.Тсуи (D.C.Tsui) с соавторами: "Дробный квантовый эффект Холла" ("Fractional Quantum Hall Effect").

Тогда же было показано, что объяснение дробного эффекта Холла трубует учета межэлектронного взаимодействия. Р.Лафлин (R.B. Laughlin, 1982) предложил теоретическую модель, в которой двумерный электронный газ рассматривался как несжимаемая жидкость. Перенос заряда в такой среде связан с элементарными возбуждениями в жидкости - квазичастицами. Лафлин оперировал квазичастицами с дробным электрическим зарядом: Q = e/q, где e - заряд электрона, а q - целое число, равное знаменателю дроби, выражающей соответствующий коэффициент заполнения уровня Ландау.

С тех пор несколько групп ученых пытались экспериментально проверить эту модель, однако результаты их опытов не допускали однозначного толкования в пользу существования дробного заряда Q.

Р.де-Пичотто с коллегами (R.de-Picciotto; Вейцмановский институт, Реховот, Израиль) измеряли квантовый дробовой шум в условиях дробного эффекта Холла. Двумерный электронный газ был сформирован внутри гетероструктуры GaAs - AlGaAs, охлажденной до температуры 50 мкК и помещенной в магнитное поле с индукцией до 14 Т. В структуру был встроен точечный контакт, который при помощи сверхмалошумящего широкополосного усилителя с охлаждаемой до 4.2 К входной цепью позволял регистрировать шумовой ток.

Среднеквадратичная амплитуда дробового шума как функция полного тока описывается формулой, в которую входит в качестве параметра заряд квазичастиц Q. Для условий, соответствующих коэффициенту заполнения 1/3, наилучшее согласие расчетной и экспериментально измеренной амплитуды шума наблюдается как раз при Q=e/3.

Данный результат можно считать первым прямым экспериментальным подтверждением существования квазичастиц с дробным электрическим зарядом.

В марте 1997 г. Национальное агентство США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) провело в Норфолке (штат Вирджиния) специальную конференцию, посвященную влиянию полетов пассажирских и военных воздушных судов на состояние земной атмосферы. До сих пор исследователей интересовали выбросы двигателей самолетов и, главным образом, содержание в них оксида азота и диоксида углерода. На конференции выхлопы самолетов впервые были объявлены фактором, влияющим на климат Земли.

Выхлопные газы конденсируются и замерзают в холодном воздухе, оставляя за самолетом знакомый всем белый след в небе. Эти протяженные облака способствуют образованию новых облаков, так как содержат частицы льда и сажи, служащие центрами конденсации.

Перистые облака, препятствуя уходу тепловой энергии, удерживают температуру нижележащих слоев атмосферы от понижения. П.Миннис (P.Minnis; Исследовательский центр им.Лэнгли НАСА, Хэмптон, Вирджиния) утверждает, что содержащие влагу хвосты самолетных выбросов вносят заметный вклад в глобальное потепление на Земле. Кроме того, они вызывают локальное потепление климата в тех районах, где воздушное сообщение особенно интенсивно.

По мнению У.Шумана (U.Shumann; Институт физики атмосферы, Оберпфаффенхофен, Германия), около 10% всех перистых облаков над Центральной Европой образованы выхлопными газами самолетов.

Согласно оценкам, ежегодное поступление в атмосферу влаги от пассажирских и военных воздушных судов достигает 230 млн т. Примерно 40% этой влаги приходится на средние широты Северного полушария, располагаясь в 10 км над поверхностью Земли. В ближайшие 15 лет ожидается двукратный рост гражданских авиаперевозок, и тогда проблема самолетных выхлопов станет уже весьма серьезной.

Зеленое свечение с длинами волн вблизи 558 нм, наблюдаемое по ночам в верхней атмосфере Земли, было открыто более 100 лет назад. Большинство специалистов полагает, что вызвано оно атомами кислорода в ионосфере. В дневное время суток молекулы кислорода ионизуются под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца и образуют ионы O₂⁺. Ночью эти ионы рекомбинируют с электронами, в результате чего возникают высоковозбужденные, нестабильные молекулы, часть которых распадается на атомы. Они-то и могут давать зеленое свечение, но при условии, что обладают определенной кинетической энергией.

Подсчеты, однако, показали, что атомов с "подходящей" для свечения энергией намного меньше, чем необходимо для возникновения и поддержания наблюдаемого явления. Чтобы разрешить противоречие, группа во главе со специалистом по химии атмосферы Л.Андерсеном (L.Andersen; Орхусский университет, Дания) воспроизвела эти процессы на кольце накопителя тяжелых ионов "ASTRID", имеющегося в их лаборатории. Когда ионы O₂⁺ были накоплены, экспериментаторы, воздействуя пучком электронов, превратили их снова в нейтральные молекулы, каждая из которых распадалась на высокоэнергетичные фрагменты. Энергию их регистрировали на детекторе.

К удивлению исследователей, в ходе такого эксперимента было обнаружено в 20 раз больше быстродвижущихся атомов, чем предсказывали вычисления. Этот результат полностью отвечает реально наблюдаемому в природе явлению. Причину загадочного зеленого свечения можно считать, таким образом, установленной. Кроме того, стал понятен и ряд химических процессов, происходящих в атмосферах планет.

Выводы датских ученых получили поддержку А.Дальграно (A.Dalgrano; Гарвардско-Смитсоновский астрофизический центр, Кембридж, штат Массачусетс, США).

Международная группа астрономов, возглавляемая Э.Леллушем (E.Lellouch; Парижская обсерватория) и Х.Фойхтгрубером (H.Feuchtgruber; Институт внеземной физики им.М.Планка, Гаршинг, Германия), изучила данные, полученные с "Космической обсерватории для наблюдений в инфракрасной части спектра" ("Infrared Space Observatory" - "ISO"). Установлено, что Сатурн, Уран и Нептун постоянно окутаны завесой из водяных паров, напоминающей не то густой туман, не то сильный дождь.

Ученые определили, что ежесекундно в верхние слои атмосферы каждой из этих планет-гигантов попадает извне около миллиона молекул воды на квадратный сантиметр. Правда, их относительное содержание невелико: несколько молекул на 1 млрд частиц атмосферы. Но поступают они постоянно, образуя при этом капли тумана, замерзающие в холодных верхних слоях.

Что служит источником молекул H₂O, не совсем ясно. Возможно, это - кольца, окружающие планеты, а возможно, и залетающие туда метеоритные тела.

Вдохновленные успехами марсохода, инженеры и ученые НАСА, работающие в Космическом центре им.Кеннеди, готовятся к новым "шагам" по Красной планете. В частности, решено построить гигантскую вакуумированную термобарокамеру, в которой можно моделировать марсианские условия, не покидая Землю. Такое сооружение представляет собой огромный "бак" из нержавеющей стали высотой в 5 этажей и длиной 33 м. Здесь будут воспроизводиться интенсивное солнечное излучение, низкое атмосферное давление, газовый состав марсианского воздуха и т.п. Диапазон температур внутри этого искусственного мира можно варьировать от минус 150 до плюс 120^оС, а солнечного излучения - до 800 Вт/м². В этой камере предстоит пройти испытания всем новым приборам и оборудованию, предназначенным для изучения Марса.

В случае необходимости это сооружение может быть приспособлено к природным условиям, существующим и на иных планетах.

Если Конгресс США выделит деньги на строительство, то к нему приступят в начале 1999 г. Тогда сооружение можно будет использовать и для непосредственной подготовки полета на Марс человека.

5 апреля 1998 г. космический аппарат "Марс-Глобал-Сервейер" передал изображение участка марсианской поверхности в области Сидония, где находится так называемое "лицо на Марсе", или "сфинкс".

На снимках, полученных космическим аппаратом "Викинг" более 20 лет назад с разрешением около 40 м, эта структура действительно имеет сходство с лицом человека. На самом деле "лицо на Марсе" - один из многих холмов в области Сидония. Они имеют разнообразную форму, их поверхность изъедена ветровой эрозией, и на одном из таких холмов - овальном в плане - ложбины и выступы сложились в картину, напоминающую лицо человека в маске.

Среди широкой публики "лицо на Марсе" вызвало интерес, подогреваемый энтузиастами внеземных цивилизаций, которые видят в нем знак, оставленный пришельцами из иных звездных миров. Разъяснения специалистов, что это случайное сходство (типа известной скалы в Коктебеле в Крыму, очертание которой похоже на профиль поэта М.Волошина), сторонников гипотезы об инопланетянах не убеждали. Не убедили их и утверждения специалистов, что, судя по характеру рельефа холма, сходства с лицом при ином освещении не будет. В общем "сфинкс" на Марсе - сюжет достаточно живой, и команда "Марс-Глобал-Сервейера" умело использовала его для рекламы своей миссии, выбрав эту структуру в качестве первоочередного объекта съемки в текущем (апрель - сентябрь 1998 г.) цикле научных наблюдений.

В момент фотографирования космический аппарат "Марс-Глобал-Сервейер" находился на расстоянии 444 км от объекта съемки, а в Сидонии тогда было утро (и это очень важно, так как "Викингом" изображение "лица" было получено в послеполуденное время, когда освещение иное). Снимок покрывает полосу длиной 41.8 км и шириной 4.4 км. Полоса всего в два раза шире поперечника объекта съемки, так что вероятность промахнуться была весьма высокой - от 50 до 70%. Но повезло - не промахнулись.

После компьютерной обработки изображение было передано средствам массовой информации и помещено в Интернет . Те, кто готовил Пресс-релиз НАСА, никак не комментировали снимок, полагая, что он говорит сам за себя: всякое сходство с лицом пропало. Вероятно, во избежание подозрений в том, что сфотографирован совсем не тот объект, научная команда миссии сделала монтаж из трех снимков (см. рис.): на левом - известное изображение, переданное "Викингом", в центре - полученноe "Марс-Глобал-Сервейером" и трансформированное в ту же самую проекцию, в которой дан снимок "Викинга"; правый снимок - негативный вариант изображения с "Марс- Глобал-Сервейера". По "условиям освещения" негативный вариант близок к снимку "Викинга", но и на нем лицо не узнается.

Почти все страны на территории Африканского Рога находятся в зоне постоянного возникновения очагов холеры. Холерный вибрион часто обнаруживают в природных бассейнах; его нахождение в эстуариях связывают с планктоном, который инфицируется вибрионом при повышенных температурах. Человек также служит носителем патогенных форм V.cholerae. Смертность от холеры может достигать 50%, если не приняты экстренные меры к купированию возможной дегидратации организма.

Нынешняя ситуация в мире отнесена к начавшейся в 1961 г. в Сулавеси (Индонезия) седьмой пандемии холеры, вызванной бактерией Vibrio cholerae 01. Пандемия быстро распространилась в Восточной Азии и достигла СССР в 1965 - 1966 гг. В 1970 г. холера вторглась в Западную Африку, где это заболевание не наблюдалось в течение 100 лет. В 1991 г. холера поразила почти все страны Латинской Америки, где она также не отмечалась более столетия. В Индии и Бангладеш в 1992 г. был выделен микроорганизм неизвестной ранее серогруппы V.cholerae, обозначенный 0139, причем осталось неясным, проник ли он в другие районы мира. На Африканском Роге смертность от этого заболевания выросла с 3% (минимальное значение) до 20% - в настоящее время.

В декабре в Найроби Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) было созвано совещание, в котором приняли участие Джибути, Эритрея, Эфиопия, Судан, Кения, Обьединенная Республика Танзания и Уганда. Представители стран-участниц высказали мнение, что вероятность переноса инфекции в результате движения товаров и людей преувеличена. В связи с этим ВОЗ не настаивает на введении эмбарго на экспорт - импорт продуктов питания.

Роль ВОЗ в сдерживании инфекции и уменьшении смертности от холеры остается очень значимой. Именно ВОЗ ведет просветительскую работу, связанную с личной гигиеной; ведь холера не передается при контактах, если соблюдены необходимые меры предосторожности. Кроме того, ВОЗ проводит обучение специалистов и оснащает лаборатории стран - участниц совещания.

Первая находка - скелет неандертальского мальчика из грота Тешик-Таш - относится к 1938 г. и сделана А.П.Окладниковым, работавшим тогда в Южном Узбекистане. Это был его первый сезон в Средней Азии - и сразу такое открытие! Однако последующие 25 лет его исследований в среднеазиатских горах и пустынях не принесли ни одной антропологической находки. И вот через 60 лет после открытия в Тешик-Таше - новая удача, на этот раз в Таджикистане.

Стоянка Худжи тоже была обнаружена не сразу и тоже косвенно связана с именем А.П.Окладникова: в 1953 г. он вместе со студентом Таджикского университета В.А.Рановым посетил этот кишлак в ходе полевых разведок, но не уделил должного внимания нескольким артефактам, найденным в районе мечети. Открыт этот древний памятник был лишь в 1977 г. геологом А.А.Никоновым и раскопан местными археологами.

Расположена стоянка Худжи в 40 км к западу от Душанбе, в живописном кишлаке, славящемся своим священным источником и мазаром - могилой мусульманского святого. Мазар находится около кристально чистого ключа, бьющего из известняковой скалы. В месте выхода ключа образовался водоем, в котором обитают небольшие рыбки. Созерцание их считается целебным. Каждую среду к источнику сходятся и съезжаются из дальних и ближних кишлаков и городов больные: молятся и подолгу смотрят на рыбок. Прямо над ключом растет огромная чинара, возраст которой ботаники определяют в 800 - 900 лет. Это место настолько почитаемо таджиками, что летом 1997 г., когда в Гиссарском районе шли ожесточенные бои с применением танков и артиллерии (о них много писали российские газеты), ни одна шальная пуля не посмела залететь в кишлак Худжи.

В 1978 г., при строительстве дороги к источнику, бульдозер повредил стоянку. В ходе организованных тогда же спасательных раскопок был вскрыт культурный слой, возраст которого, по данным радиоуглеродного метода, 38900+/-700 лет. Археологи собрали более 5000 артефактов и много ископаемых костей, среди которых палеонтолог Ш.Ш.Шарапов (Институт зоологии и паразитологии АН Республики Таджикистан) определил принадлежащие горным баранам, козам, волкам, медведям и др.

В октябре - ноябре 1997 г. на средства Национального географического общества США (грант 5915-97) при участии Российского фонда фундаментальных исследований (грант 97-06-80129) нами были проведены раскопки между мечетью и священным источником (отношение к этим раскопкам как со стороны священнослужителей, так и со стороны верующих было вполне доброжелательным и заинтересованным). Во время этих археологических работ был открыт еще один культурный слой, лежащий примерно на 1 м выше изученного в 1978 г. В этом-то слое и найден зуб ребенка. Он представляет собой резец, сильно стертый, с разрушенным корнем. Единственный размер, который удалось определить - это вестибулолингвальный диаметр коронки - 5.2 мм, что не выходит за пределы ископаемых архаичных форм Homo sapiens.

В этом слое было найдено свыше 2 тыс. превосходно обработанных орудий мустьерского облика, но значительно меньше по сравнению с нижним слоем - фаунистических остатков. Геологическое строение разреза стоянки настолько сложное, что не исключен несколько более древний возраст верхнего, вновь открытого слоя. После завершения аналитической обработки полевых материалов судить о возрасте находок можно будет гораздо определеннее. Сейчас же уверенно можно говорить лишь о принадлежности культурного слоя и антропологической находки в нем к эпохе мустье. Важно, что раскопано, по предварительным оценкам, менее десятой части площади, занимаемой стоянкой, а значит, при дальнейших работах не исключены и более значительные антропологические находки.

Обрабатывая снимки, полученные в октябре 1997 г. с борта орбитальной станции "Марс-Глобал-Сервейер", сотрудники НАСА и Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) обнаружили на планете гигантское ущелье. Хотя этот разлом марсианской поверхности и был известен, никто не подозревал о его невероятных масштабах: глубина 4 км, что более чем вдвое превышает глубочайший на Земле (до 1800 м) Большой каньон Колорадо (штат Аризона, США). Расстояние от одного края марсианского ущелья до другого иногда достигает 13 км, а его склоны достаточно круты - до 48^o. Фотографирование рельефа Марса еще продолжается, так что ученых могут ожидать новые открытия.