ПРИРОДА
1998
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

Новости науки

Археология

"Городское планирование" в древности

Первое подобие "городских цивилизаций" возникло на территории нынешнего южного Ирака более 5 тыс. лет назад. Затем, 2 тыс. лет назад, примитивная урбанизация заметно продвинулась на север. Несмотря на многочисленные раскопки, до сих пор мало известно о том, как были организованы эти ранние городские поселения и как проходила в них жизнь рядового горожанина.

Дело в том, что большинство ближневосточных городов существовали тысячелетиями (некоторые стоят и по сей день), между тем обычаи и нравы в них часто сменялись, оставляя мало свидетельств о былых временах. А нередко раскопки просто невозможны, поскольку на прежнем месте стоит современный город. Наконец, многие археологи предпочитают "охотиться" за дворцами, не уделяя должного внимания простым поселениям.

Иная судьба у насчитывающего более 4 тыс. лет городища Титрис Хоюк, расположенного на юго-востоке Турции. Раскопки здесь начаты под руководством Т.Матни (T.Matney; Уитманский колледж, Уолла-Уолла, штат Вашингтон, США) еще в 1991 г. Но настоящий размах они приобрели лишь теперь, когда археологи стали картировать захороненное городище, используя чувствительный магнитометр, который реагирует на малейшие вариации магнитного поля, вызванные скрытыми в земле предметами.

Исследователям повезло, что поселение росло и процветало на протяжении всего лишь 300 лет, после чего быстро угасло, а более поздние события почти не коснулись его археологических следов. К настоящему времени уже раскопано около 50 га, причем потребовалось снять лишь 75 см грунта, чтобы вскрыть слой, отложившийся в 3-м тысячелетии до н.э.

Глазам археологов открылись не только строго возведенные стены Титрис Хоюка, но и однотипные жилища, которые имели по нескольку очагов и служили кровом для больших семей. Необычно то, что поселение явно строилось по заранее разработанному плану: сначала камнем мостили улицы, а уж затем возводили "стандартные" дома. Лишь один из них был больше других и выглядел богаче.

Прямо под полом всех 10 раскопанных домов заложены крипты - каменные склепы, хранящие останки членов семьи. Верхняя часть склепа нередко выступает над уровнем пола в средней части дома. В каждой крипте похоронено от семи до девяти человек. Рядом с усопшими - пища, оружие, все что может понадобиться им в загробной жизни. То, что захоронение совершалось непосредственно под жилым помещением, свидетельствует о стремлении поддерживать тесные духовные связи между живыми и умершими родственниками.

Раскопки городища Титрис Хоюк продолжаются. Но уже сейчас ясно, что они немало расскажут о становлении первых городских поселений.
.

Science News. 1997. V.151. № 20. P.309 (США).
Палеонтология
.
Дискуссия о происхождении птиц продолжается

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 динозавра, 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.
.

Science. 1997. V.278. № 5341. P.1229, 1267;
Science News. 1997. V.152. № 20. P.310 (США).
Метеорология
.
Программа "FASTEX" и прогноз атлантических циклонов
.
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 доплеровскими 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 доплеровского 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.
.

Geotimes. 1997. V.42. № 4. P.9 (США).
География. Экология
Комплексная карта России

Появление детальной эколого-географической карты Российской Федерации1 стало возможным благодаря сотрудничеству ряда учебных, научных и производственных учреждений страны: Московского и Санкт-Петербургского университетов, Института географии СО РАН (Иркутск) и Омской картографической фабрики Роскартографии.

В работе участвовали более 40 ученых различных областей географии - ландшафтоведы, почвоведы, геоморфологи, гидрологи, океанологи, климатологи, биогеографы, экономико-географы, картографы. Главная цель, преследовавшаяся при составлении карты, - выявить общие пространственные закономерности антропогенного воздействия на природную среду и ее изменения.

В целом это произведение было задумано как комплексная карта, отражающая пространственные различия в состоянии и качестве среды обитания человека - географической среды. В основу карты был положен ландшафтный подход. Закономерно, что в качестве исходного материала для классификации среды по условиям жизни населения была принята карта А.Г.Исаченко, опубликованная в 1988 г.

Ландшафты и антропогенное воздействие на них определяют экологическую ситуацию в каждом конкретном случае. Степень проявления воздействий зависит от структуры и динамики ландшафта, его устойчивости. Эффект воздействия выражается в реальных изменениях природной среды. На карте удачно показан экологический потенциал неизмененных человеком природных ландшафтов и экологическое состояние элементов природных систем, измененных человеком, а также потенциальная экологическая опасность элементов социально-экономических систем.

В качестве объектов оценки экологического состояния выбраны пахотные почвы, растительность лугов и пастбищ, леса, поверхностные воды, морские акватории, атмосферный воздух в городах, а также центры горнодобывающей промышленности и транспортной сети.

Легенда карты представляет собой систему блоков-таблиц. Первая группа таких блоков характеризует природные ландшафты, сгруппированные по экологическому принципу, и их современные формы использования; оценку экологического состояния почв, природных кормовых угодий, лесов; в особый блок выделена оценка степени загрязнения поверхностных вод суши (рек и озер) и экологического состояния морских акваторий.

Вторая группа блоков отражает элементы социально-экономических систем. В блоке "Промышленные центры" приводится оценка состояния атмосферного воздуха в городах; в блоке "Центры горнодобывающей промышленности" - оценка экологической опасности добываемого сырья и нарушенности территории горными выработками. Блок "Транспортно-распределительные пункты, пути сообщения" отражает экологическую опасность работы транспорта.

Приведенные на карте и в ее легенде экологические оценки основаны на комплексе количественных и качественных показателей, с учетом различных нормативов. Качественные и количественные показатели дифференцируют экологическую обстановку на катастрофическую, кризисную, напряженную, относительно напряженную и удовлетворительную.

На картах-врезках масштаба 1:16 000 000 показаны объекты потенциальной радиационной опасности и обеднение животного мира.

Карта отчетливо демонстрирует различия в экологическом состоянии конкретных регионов и центров России, дает возможность сравнений, определения районов и мест, особо нуждающихся в срочных мерах по улучшению экологической обстановки. Дополняет карту пояснительная записка, где изложены принципы ее создания и методика разработки. Записка предлагается в качестве руководства для пользования картой, в первую очередь лицами, не обладающими специальной подготовкой в сфере экологии и картографии.

Будучи источником экологических и дополнительных географических знаний, новая карта может служить стимулятором в решении многоплановых экологических проблем.
.

В.А.Снытко,
доктор географических наук
Иркутск
Вулканология
Вулкан Лоихи - с борта подводного судна

На дне Тихого океана, в 35 км к юго-востоку от о.Гавайи (в точке с координатами 19oс.ш., 155oз.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 200oС. 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.
.

Smithsonian Institution Bulletin of the Global Volcanism Network. 1997. V.22. № 9. P.6 (США).
Вулканология
Попокатепетль разъярился

30 июня 1997 г. на улицы Мехико-Сити посыпался пепел - началось сильное извержение вулкана Попокатепетль, расположенного всего в 72 км от столицы Мексики. Правда, в последние годы его активность постепенно увеличивалась, но теперь она достигла той рекордной за XX в. степени, которая была отмечена в 1927 г.

Попокатепетль, возвышающийся на 5452 м над ур.м., находится в одном из наиболее плотно заселенных районов мира. На протяжении многих веков редкие извержения, плодоносность почвы и мягкий климат привлекали на это высокое плато тысячи поселенцев. Сейчас в зоне, подверженной наибольшей опасности, живет более 100 тыс. человек, а в радиусе 80 км - почти 20 млн, которым ныне пришлось испытать пеплопад.

Пробуждение Попокатепетля после почти 70-летней "дремоты" началось в 1993 г. с увеличения числа слабых подземных толчков и выброса газовых струй. В конце 1994 г. активность заметно возросла, и 21 декабря из кратера послышались звуки сильных взрывов. Ветер донес облако пепла до г.Пуэбло, откуда пришлось эвакуировать 75 тыс. человек. Пульсирующие, несколько раз в сутки, по 5 - 20 мин, выбросы пепла наблюдались весь 1995 г., а в марте 1996 г. обнаружилось, что на дне главного кратера растет новый купол; свежая лава заполнила одну пятую объема кратера. В апреле 1996 г. произошла трагедия: пять человек, пренебрегших предостережением, добрались до кромки кратера, чтобы сфотографировать его состояние, но погибли при сравнительно небольшом взрыве. В 1997 г. по верхним склонам горы раз за разом скатывались сверкающие комья лавы.

Геологи установили, что ныне существующий вулканический конус не первое свидетельство здешней активности недр: 23 тыс. лет назад гигантской силы извержение полностью разрушило уже стоявший на этом месте вулкан. С тех пор извержений, преимущественно слабых, было множество, но семь из них достигали катастрофических масштабов. Наиболее сильные случались между 3000 - 2000 гг. до н.э. и около 800 г. н.э., что подтверждается археологическими раскопками (под слоями пепла были найдены керамические изделия). Примерно с 800 г. активность Попокатепетля стала в основном умеренной.

Нынешний эпизод похож на события 1919 - 1927 гг., завершившиеся взрывом, который уничтожил старый кратер и образовал небольшой новый купол. Теперь этот купол уже превзошел по размерам тот, что сформировался к 1927 г.
.

Nature. 1997. V.388. № 6639. P.227 (Великобритания).
.
Может ли Южная Калифорния вздохнуть с облегчением?

Южная часть штата Калифорния - один из наиболее сейсмичных районов мира, что при высокой плотности населения и насыщенности промышленными, культурными и сельскохозяйственными объектами грозит тяжелыми человеческими и экономическими потерями. Некоторое снижение потенциальной опасности, кажется, сулит недавно опубликованная гипотеза сейсмологов Л.М.Джонс (L.M.Jones; Калифорнийское отделение Геологической службы США, Пасадена) и Э.Хоукссона (E.Hauksson; Калифорнийский технологический институт, Пасадена). Произведя статистический анализ данных о частоте землетрясений в этом регионе начиная с 1945 г. по настоящее время, они установили, что наступил период снижения сейсмической активности: ныне толчков магнитудой M=3 и выше намного меньше, чем 10 лет назад.

Своей целью сейсмологи ставили также проверку гипотезы о цикличности землетрясений с резкой сменой очень высокой активности на очень низкую. Согласно распространенному мнению, отдельный регион после сильного толчка может оставаться спокойным в течение ряда лет, пока в земной коре вновь не накопятся напряжения; с течением времени мелкие и умеренные сейсмические события учащаются, якобы предваряя мощное землетрясение. Сторонники такой гипотезы в качестве наиболее характерного примера указывают на область вокруг Сан-Франциско в Калифорнии: после катастрофического землетрясения 1906 г. здесь средней силы толчков не наблюдали в продолжение 40 лет; в конце 60-х годов серия землетрясений средней интенсивности стала нарастать, пока в октябре 1989 г. не произошло катастрофическое событие.

Джонс и Хоукссон считают установленным, что сейсмическая активность в Южной Калифорнии такому распорядку не следует. Хотя число толчков после мощного землетрясения и уменьшается, их частота не нарастает неуклонно вплоть до следующего сильного события - сейсмическая активность в такой период остается на постоянном уровне. Например, вслед за мощным землетрясением 1952 г. в округе Керн, когда магнитуда достигла 7.2, частота толчков упала на 30%, а в 1969 г. она поднялась до прежнего уровня и оставалась такой вплоть до землетрясения 1992 г. в Ландерсе (M=7.3).

Многие специалисты полагали, что нарастание активности служит предвестником близящегося сильного землетрясения. Авторы же считают, что после мощной разрядки происходит возврат к нормальным условиям, вовсе не предсказывающий приближение катастрофы. Правда, они не отрицают, что подобный ход событий все же дает некоторый простор для прогноза. Так, очевидно, что после мощного (M=7.2) толчка в округе Керн (1952) сильные сотрясения стали редкостью. Если учитывать размеры землетрясения 1992 г. в Ландерсе (M=7.3), частота сейсмических событий в Южной Калифорнии должна оставаться на низком уровне вплоть до 2002 г. или даже 2007-го.

Оппонентом Джонс и Хоукссона выступает известный сейсмолог Л.Р.Сайкс (L.R.Sykes; Обсерватория по изучению Земли при Колумбийском университете, Палисейдс, штат Нью-Йорк). Он предостерегает против поспешных выводов, построенных на частном случае. Кроме того, указывает он, Ландерсское землетрясение произошло в местности, лежащей далеко к северо-востоку от района повышенной сейсмической активности, - в южной части Калифорнии: трудно представить, как всего один толчок в пустыне Мохаве мог бы "контролировать" число землетрясений на всей территории вокруг Лос-Анджелеса.

.
Geophysical Research Letters. 15 February 1997;
Science News. 1997. V.151. № 8. P.116 (США).
.
Hовая модель раскрытия Курильской котловины

Проблема образования и эволюции задуговых котловин, которые представляют собой малые океанические бассейны, расположенные в тылу островных дуг, - одна из наиболее интересных и сложных в современной геодинамике. По своему строению они сопоставимы с такими крупными бассейнами, как Атлантический океан: кора, подстилающая задуговые котловины, имеет разрез, мощность и состав, характерные для океанических регионов, и образуется в пределах структур, близких по строению к рифтовым зонам срединно-океанических хребтов.

При разработке моделей раскрытия задуговых бассейнов специалисты полагают, что растяжение в тылу островных дуг обусловлено перемещениями литосферных плит относительно зон субдукции. Когда образуются задуговые бассейны, литосферные плиты либо отодвигаются от зоны субдукции, либо скользят вдоль нее. В первом случае ось растяжения ориентирована параллельно островной дуге, а во втором - перпендикулярно ей.

Курильская котловина, возникшая в результате задугового спрединга - один из ярких примеров такого задугового бассейна. Раскрытие котловины могло произойти двумя способами (см. рис.). В первом случае (а) ось спрединга должна быть ориентирована параллельно Курильской островной дуге, во втором (б) - ортогонально дуге. Модели раскрытия Курильской котловины, существовавшие ранее, брали за основу первый вариант. Авторами предложена модель раскрытия, основанная на втором варианте.

Хотя с общими представлениями о перемещении литосферных плит в этом регионе согласуются оба варианта раскрытия Курильской котловины, однако дополнительных данных, которые свидетельствовали бы в пользу той или иной геометрии раскрытия (наличие линейных магнитных аномалий или проявление оси спрединга в тектонической структуре котловины), не существует.

Ключом к решению этой проблемы оказалось изучение кинематики разрывных нарушений (разломов) на бортах Курильской котловины. Известно, что образующиеся при расколе и растяжении земной коры структуры, подобные Курильской котловине, ограничиваются системой сопряженных разломов - сдвигов и сбросов. Ориентировка сдвигов соответствует направлению растяжения в задуговом бассейне.

Осенью 1996 г. состоялся 27-й рейс научно-исследовательского судна "Академик М.А.Лаврентьев", организованный Институтом океанологии им.П.П.Ширшова (Москва), Тихоокеанским океанологическим институтом (Владивосток) и Научно-исследовательским центром морской геологии (Киль, Германия). Этот рейс финансировался Министерством науки и техники Германии и Российской академией наук и служил подготовительным этапом "Курило-Охотского морского эксперимента" - "КОМЭКС" (российско-германского проекта, направленного на комплексное изучение Охотского моря). На полигоне, который охватывал восточное окончание возвышенности Академии наук, сопряженный с ним прогиб Макарова, северный склон Курильской котловины и ее ложе, проводились геолого-геофизические исследования, батиметрическая съемка, непрерывное сейсмическое профилирование, измерения магнитного и гравитационного полей. На четырех станциях были подняты драгами коренные породы и консолидированные осадки. Цель всех этих работ - выяснить кинематику и структуру разрывных нарушений на северном склоне Курильской котловины. Судя по результатам предыдущих исследований, ее северный борт имеет зигзагообразный рисунок, о чем свидетельствуют сегменты северо-восточного и северо-западного простираний. Есть все основания полагать, что они соответствуют сопряженным разломам, и поэтому для первого варианта геометрии раскрытия Курильской котловины северо-восточные отрезки представляют собой сбросы, а северо-западные - сдвиги. Для второго варианта кинематика разломов должна быть противоположной.

В ходе проведенного в рейсе исследования выяснилось, что для северного борта характерны такие структуры, как наклонные блоки, грабены и полуграбены, а значит, формирование котловины происходило в обстановке растяжения. Тектонический рисунок возвышенности Академии наук и склона Курильской котловины определяется двумя системами разломов: сбросами западно-северо-западного или северо-западного направлений и правосторонними сдвигами северо-восточного направления. Таким образом, можно сделать вывод, что Курильская котловина раскрывалась вдоль своего простирания, и, следовательно, данные рейса позволяют сделать выбор в пользу новой модели раскрытия, предложенной авторами.

Известно, что кроме Курильской котловины в пределах Охотского моря существуют другие одновозрастные структуры растяжения, объединяемые в Охотскую рифтовую систему. Преобладающее простирание этих рифтов - северо-западное, соответствующее ориентировке сбросов на бортах Курильской котловины. Это дает основание полагать, что формирование и Курильской котловины, и Охотской рифтовой системы было обусловлено единым механизмом.
.

Б.В.Баранов,
кандидат геолого-минералогических наук
К.А.Дозорова,
Москва
Геология. Океанология
.
Подводный грязевой вулкан в Арктике

Во время норвежско-американской океанографической экспедиции 1995 г. на судне "Хаакон Мосби" изучалось строение дна Норвежского моря между континентальным побережьем и архипелагом Шпицберген (Свальбард). В результате в районе 72oс.ш., 15oв.д. был открыт неизвестный ранее грязевой вулкан (диаметр около 1 км), вершина которого находится на глубине 1250 м под ур.м. Вулкан был назван по имени судна, участвовавшего в этой экспедиции, - Хаакон Мосби. Детальных исследований тогда не проводилось.

Годом позже в этот район на борту российского судна "Профессор Логачев" прибыла международная экспедиция, снабженная подводными видеокамерами и оборудованием для бурения морского дна1. Сделанные ею снимки показали, что склоны подводной горы покрыты пятнами белого снегоподобного вещества. Пробурив скважины на склонах вулкана, исследователи подняли на борт колонки осадочных пород, содержавшие небольшие комья, которые, шипя и пенясь, немедленно испарялись. Оказалось, что это газогидраты - твердые соединения газа (в данном случае - метана) с водой, образующиеся при низких температурах и большом давлении. Аномально высокие концентрации метана были обнаружены и в пробах воды, взятых в 100-метровом придонном слое над Хаакон Мосби.

К газогидратам как крупнейшему ресурсу ископаемого углеводородного топлива повышенный интерес проявляют геологи во всем мире. Специалисты полагают, что газогидраты могут образовывать огромные скопления под дном самых разных морей. Но скопления в том виде, как они обнаружены в Норвежском море, - большая редкость.

Вообще говоря, грязевые вулканы известны во многих районах мира. Но Хаакон Мосби необычен тем, что не связан с какими-либо геологическими структурами, с которыми, как правило, ассоциированы иные грязевые вулканы. По-видимому, он существует за счет процессов, происходящих в осадочном чехле, но детально разобраться в этих механизмах - задача будущих исследований.

Участвовашие в экспедиции российские биологи обнаружили на Хаакон Мосби богатое сообщество глубоководных организмов, основу которого составляли погонофоры (Pogonophora) - живущие в трубках животные, внешне напоминающие очень длинных и тонких червей, но принадлежащие к отдельному зоологическому типу. У этих "червей" нет ротового отверстия и пищеварительного тракта, а питательные вещества они получают от живущих в них симбиотических бактерий, способных окислять метан; за счет окисления (хемосинтетическим, а не фотосинтетическим, способом) они и создают органическое вещество. В обнаруженное сообщество входили и другие беспозвоночные животные, и даже глубоководные придонные рыбы - зоарциды (Lycoides frigidus), количество которых достигало на отдельных участках 1 экз./м2На 1998 г. планируется новая международная экспедиция в этот район. Она должна базироваться на судне "Академик Мстислав Келдыш" Института океанологии РАН, и для изучения вулкана Хаакон Мосби и его метангидратного покрытия будут применены два российских погружаемых аппарата "Мир".
.

Г.М.Виноградов,
кандидат биологических наук
Москва
Геофизика
.
Земная кора движется на "газовой смазке"

Известный высокой сейсмичностью разлом земной коры Сан-Андреас в штате Калифорния отделяет Северо-Американскую плиту, перемещающуюся на юго-восток, от Тихоокеанской, двигающейся на северо-запад. На некоторых участках этих плит существуют "выступы"; сцепляясь, они сдерживают движение, что ведет к накоплению в земной коре напряжений. Когда они достигают прочности пород, плиты "обламываются", вызывая землетрясение.

За миллионы лет в ходе такого прерывистого движения плиты успели проделать путь в сотни километров. Казалось бы, при трении мощных геологических пластов должна выделяться значительная тепловая энергия, а недра в области разломов должны быть сильно разогреты. Однако, несмотря на усилия, предпринимаемые геофизиками в течение 30 лет, разогретые породы пока не обнаружены. По всей видимости, причину нашли сотрудники Геологической службы США (Менло-Парк, Калифорния), возглавляемые И.Харакой (Y.Kharaka).

Ученые взяли пробы воды из ключей, колодцев и других источников, располагающихся вдоль разлома Сан-Андреас (пробы отбирались по принципу необычно высокой температуры или значительной концентрации минеральных веществ, что указывает на их глубинное происхождение и интенсивное взаимодействие с окружающей средой). В каждой пробе определялось соотношение изотопов гелия-3 и гелия-4 в сравнении с их содержанием в атмосферном воздухе. Это позволяло установить, имеются ли в воде вещества мантийного происхождения, поскольку известно, что в земной коре отношение 3He/4He составляет 0.02, а в "чистой мантии" оно близко к 8.0. Оказалось, что исследуемые образцы по сравнению с "нормальной" корой обогащены 3He (0.12 - 4.0).

Чтобы на границах огромных взаимодействующих плит заметно снижалось трение, количества поступающего из недр гелия явно недостаточно. Однако исследователи указывают, что каждый атом 3He в мантии Земли всегда сопровождается 1010 молекулами CO2. Построенная математическая модель показывает, что диоксид углерода способен в этих условиях ослаблять сдавливание соседних плит настолько, что их взаимное трение изредка резко снижается. Это и позволяет плитам "проскальзывать" друг относительно друга практически без выделения тепла.

Ознакомленный с этой работой геофизик М.Зобак (M.Zoback; Станфордский университет, Калифорния) признал ее весьма интересной и предложил проверить выводы авторов, изучив образцы "чисто мантийных" газов, которые в районе разлома должны находиться под высоким давлением.
.

Science. 1997. V.278. № 5341. P.1278 (США).
.
"Ненужного" самца убивают

У некоторых видов ос жизненная роль самцов сводится лишь к продолжению рода, а все обязанности, связанные с кормлением и домашними заботами, возложены на самок. Поэтому, как только самец оплодотворит "царицу", он становится общине в тягость. Интересную особенность поведения ос вида Polistes dominulus наблюдали Ф.Старкс и Э.По (P.Starks, E.Poe; Корнеллский университет, Итака, штат Нью-Йорк).

Они установили, что самки нередко силком заталкивают ставших "ненужными" для колонии самцов головой вперед в пустующие ячейки гнезда, подолгу не выпускают их оттуда и морят голодом. Затем пронзают ослабевшую особь своим жалом и держат так несколько минут, пока не убедятся, что она мертва.
.

Nature. 1997. V.389. № 6650. P.450 (Великобритания).
.
Термиты травят муравьев нафталином

Нафталин знают все. Старинное и до сих пор широко применяемое средство против насекомых, пожирающих ткани и меха, например против платяной моли и жука-кожееда. Убивает также бактерий. Эффективен против глистов. Запах нафталина отпугивает белок, летучих мышей, кроликов, голубей, скворцов, воробьев. Но тот факт, что нафталин используют насекомые для борьбы с другими насекомыми - нечто новое в зоологии!

Эту удивительную способность обнаружили у тайваньского подземного термита Coptotermes formosanus американские энтомологи и биохимики из Университета штата Луизиана в Батон-Руже и Южного регионального исследовательского центра Министерства сельского хозяйства США в Нью-Орлеане. Тайваньский термит сооружает в земле сложные лабиринты ходов и выстилает их своеобразным "картоном" из пережеванной древесины, земли, собственной мочи и экскрементов. В этом-то картоне и обнаружили нафталин. Он летуч, и его пары быстро наполняют подземные ходы. Концентрация нафталина невелика (0.05-0.21 мг на 1 кг экстракта из картона) и самому термиту видимого вреда не причиняет. Но не его врагам. Самый опасный враг - хищный огненный муравей Solenopsis invicta. Та концентрация нафталина, которая не вредит термиту, вызывает у муравья паралич! Кроме того, нафталин убивает патогенные грибки, которые губят термитов (в их присутствии колония термитов не может возникнуть), и паразитирующих в термитах нематод.

Хотя огненный муравей на Тайване - вселенец, видимо, исторически муравьи - более опасные враги термитов, чем муравьеды, трубкозубы, броненосцы и прочие любители этих насекомых: они невероятно многочисленны, вездесущи, быстро размножаются и всегда рядом с термитами. Может быть, и окуривание своих гнезд нафталином термиты выработали именно для борьбы с муравьями!

В ходе работы неожиданно выяснилось, что нафталин для термитов - не только средство защиты, но и "путеводный знак". Исследователи прочерчивали карандашом два пересекающихся круга. Один круг проводили, обмакнув кончик карандаша в раствор нафталина в гексане, другой - просто в гексан. Термиты-солдаты точно, не отклоняясь ни на миллиметр, следовали по линии карандаша, пахнущего нафталином, и не обращали внимания на круг, пахнувший одним гексаном.

Нафталин - природный продукт. Он содержится в угле и нефти, из которых его и получают (путем кристаллизации нафталиновой фракции каменноугольной смолы и пиролиза нефтяного сырья). Получают его также при неполном сгорании разных органических веществ. Содержится он и в некоторых живых организмах, например в цветках магнолии и, как ни странно, в предглазничной железе самцов белохвостого оленя. Эта крупная кожная железа находится впереди и пониже глаза. В брачный период олени осторожно трутся этим местом о сучки и веточки, помечая свою территорию.

Но вот откуда берут нафталин термиты и как они выработали способность переносить нафталин в смертельной для муравьев концентрации - это пока загадка.
.

К.Н.Несис,
доктор биологических наук
Москва
.
Открыта новая фаза льда

До сих пор было известно, что в зависимости от условий кристаллизации вода может образовывать 11 различных структур. В них молекулы соединены водородными связями в тетраэдрическую сетку так, что рядом с каждым атомом кислорода располагаются четыре атома водорода.

К.Лоббан, Дж.Финни (C.Lobban, J.Funney; Лондонский университет) и В.Кус (W.Kuhs; Геттингенский университет, Германия) получили и исследовали нейтронографически новую, 12-ю фазу льда, которая образуется в интервале давлений 0.2 - 0.6 ГПа (1 ГПа=10 Кбар). Авторы назвали новую фазу лед-XII, исходя из общепринятой практики присвоения структурным модификациям римских номеров: кристаллическая фаза должна быть установлена экспериментально, описана кристаллографически и удовлетворять критерию экспериментальной проверки.

Плотность льда в этой фазе (1.44 г/см3) очень близка к значению для фазы IV, причем обе они метастабильны и располагаются на фазовой диаграмме внутри стабильной, несколько менее плотной (1.40 г/см3) модификации лед-V. В то же время топологически структуры в обеих фазах весьма различны. Например, в новой фазе имеются пяти- и семичленные циклы из молекул воды, ранее обнаруженные в структурных модификациях III и V. Характерная особенность обеих метастабильных фаз IV и XII в том, что в обоих случаях атомы водорода позиционно слегка разупорядочены относительно "правильных" положений в решетке.

Удивительное разнообразие фаз льда, отраженное на диаграмме состояний, есть результат структурной податливости молекул воды. Образование той или иной фазы определяется не только значениями температуры и давления, а зависит, в частности, от пути перехода к конечному состоянию. Например, двукратное увеличение скорости охлаждения льда в интервале температур от 260 до 270 К при давлении 0.55 ГПа приводило к формированию стабильной фазы V, а не XII. Гибкость водородных связей, задающих структуру решетки, тонко реагирует на изменения внешних условий, поэтому формирование фаз происходит в условиях деликатного баланса различных вкладов во внутреннюю энергию кристалла. Исследователи подчеркивают, что методы расчета термодинамических потенциалов воды, принятые в компьютерном моделировании химических и биомолекулярных систем, требуют критического пересмотра.

Возможность получения в одной области давлений и температур трех различных кристаллических модификаций - стабильной (V) и двух метастабильных (IV и XII) - показывает, что вода в этих условиях может служить отличной моделью для общего изучения термодинамики и кинетики образования фаз.
.

Nature. 1998. V.391. № 6664. P.268 - 270 (Великобритания).
.
Новая модель земной мантии

Петрологические и геохимические данные говорят о том, что верхняя мантия Земли (глубина от 100 до 600 км) состоит в основном из оливина, пироксена и граната, но в каких пропорциях - пока неясно. Между тем ответ на этот вопрос важен для понимания конвекционного режима в мантии.

Если принять, что верхняя мантия состоит главным образом из пироксена и граната и примерно на 40% из оливина (так называемая пиклогитовая модель), то тогда неизбежен большой химический контраст между нею и нижней мантией. В этом случае в мантии должна существовать конвекционная система при совсем незначительном (или нулевом) массообмене между ее верхней и нижней частями. Если же верхняя мантия на 60% состоит из оливина (пиролитовая модель), то по химическому составу практически нет отличия между ней и нижней мантией, и тогда возможна конвекция мантии в целом.

В принципе проблему можно было бы решить путем сопоставления результатов лабораторных измерений скоростей сейсмических волн в различных веществах с натурными геофизическими данными. Но за последние 15 лет накопилось столько экспериментальных данных, что согласовать геохимически приемлемые модели с наблюдаемой сейсмической картиной стало очень сложно.

Все же некоторый путь разрешить проблему можно найти, предположив наличие химической стратификации между самой верхней мантией (около 100 - 410 км) и переходной зоной (410 - 600 км). При давлениях и температурах, соответствующих глубине около 410 км, оливин (MgFe)2SiO4 превращается в более плотный полиморф - вадслеит (его нередко ошибочно именуют бета-фазой, или модифицированной шпинелью). Лабораторные испытания модулей упругости обоих полиморфов Mg2SiO4 указывают, что подобный переход сопровождается изменением скорости сейсмических волн примерно на 13%. Но на таких глубинах, согласно геофизическим моделям, скорости должны меняться лишь на 3 - 5%. Эти значения позволяют оценить содержание оливина в верхней мантии примерно в 40%.

Однако фактические измерения, выполненные при высоких температурах и давлениях, показывают, что скорости сейсмических волн в оливине и оливино-пироксеновой смеси соответствуют, как предполагается, тем значениям, которые характерны для верхней мантии на глубинах от 200 до 400 км. Так как гранату свойственны значительно большие скорости, чем оливину, а высокоплотные клинопироксены обычно считают в этом отношении схожими с оливином, то эти данные делают гипотезу "безгранатовой" мантии неприемлемой в петрологическом смысле.

Поэтому предположили, что на глубине ~410 км в результате перехода от пироксена к гранату возникает разрывное напряжение в богатой натрием верхней мантии, которая служит остатком некогда существовавшего океана магмы. Из такой модели следует, что никакой (или почти никакой) конвекции в верхней мантии не происходит, но это трудно согласовать с существующим движением плит земной коры.

Разрешение всех этих противоречий возможно при рассмотрении новейших данных и построении значительно более сложной в химическом плане модели верхней мантии и переходной зоны с учетом влияния Fe и H2O. Оливин (MgFe)2SiO4 трансформируется в вадслеит того же состава, но в присутствии граната происходит реакция, приводящая к образованию вадслеита, который по сравнению с оливином обогащен железом. Такое обогащение снижает скорости сейсмических волн в вадслеите. Более того, вадслеит накапливает значительно больше водорода, чем оливин, что приводит к изменению его кристаллической структуры. Влияние такого преобразования на упругие модули пока не изучено, но можно предполагать общее дополнительное "смягчение" структуры с соответствующим замедлением скорости сейсмических волн.

Следовательно, при переходе от оливина к вадслеиту, обогащенному водородом и железом, скачкообразное увеличение сейсмической скорости, происходящее на глубине ~410 км, должно быть меньшим, чем при переходах в оливине и вадслеите, имеющих одинаковый состав. Поэтому для получения одинакового скачка скоростей требуется больше оливина, чем при прежней упрощенной изохимической модели. И тогда, по мнению Р.Ангеля (R.Angel; Баварский геоинститут при Байрейтском университете, Германия), споры вокруг минералогического состава верхней мантии Земли можно считать разрешенными. Правда, это не обязательно означает, что между переходной зоной и нижней мантией нет никакой химической стратификации и что полномерной "всемантийной" конвекции не происходит. Ведь прямым результатом увеличения содержания оливина в верхней мантии должен стать рост выделения скрытой теплоты при переходе от оливина к вадслеиту в погружающихся плитах коры.

Тепловыделение, в свою очередь, должно способствовать физическому отделению плит в районе разрывного нарушения. Последующее "запруживание" отколовшихся холодных плит на глубине 660 км, т.е. в верхних областях нижней мантии, создало бы по крайней мере частичный физический барьер для конвекции, заставляя мантию функционировать в качестве двойной конвективной системы. Тогда примерно раз в 100 млн лет или реже могли бы происходить катастрофические перемешивания между верхней и нижней мантиями.
.

Nature. 1997. V.385. № 6616. P.490 (Великобритания).
.
Норка в Британии стала вредителем

В 50-х годах с нескольких шотландских пушных ферм сбежало небольшое число американских (восточных) норок (Mustel vison). Сегодня их в естественной среде Великобритании насчитывается десятки тысяч. Этот хищник, ведущий полуводный образ жизни, питается птенцами, яйцами, мелкими млекопитающими и рыбой. Экологи утверждают, что норки сильно нарушают природный баланс животного мира страны.

Биолог К.Крейк (C.Craik; Шотландская ассоциация морских наук) связывает с этими хищниками катастрофическое падение численности крачек (Sterna) на всем тысячекилометровом побережье между Маллейгом (крайний северо-запад Шотландии) и Кэмпбелтауном (юг Шотландии). За последние 10 лет число их гнездующихся пар снизилось с 1840 до 1025 - разница составляет около 4.5% всей британской популяции крачек. С 1989 по 1996 г. число гнездующихся пар чайки обыкновенной (Larus ridibundus) уменьшилось с 1140 до 800. Характерно, что в местностях, где присутствие норки не отмечено, численность того и другого вида птиц хотя и незначительно, но возросла. На 15 обследованных прибрежных британских островах, обжитых норкой, колонии морских птиц сократились более чем на 90% или же полностью исчезли.

Экологи Оксфордского университета (Англия) установили, что за последние 15 лет в большинстве английских рек пропали водяные полевки (Arvicola Lacepede). В отношении Темзы, Сора и Амбера, где это исчезновение произошло всего за два года, объяснить его появлением норки можно с уверенностью.

Норка восточная - обычна для Северной Америки; в Европе ранее не встречалась. Пока никаких мер борьбы с ней специалисты не предлагают.
.

Bird Study. 1997. V.44. P.303 (Великобритания).
.
Меры спасения морских черепах

Бедственное положение морских черепах в Мировом океане вызывает все возрастающую тревогу у специалистов, практиков, широкой общественности. Причины исчезновения этих морских исполинов уже достаточно хорошо изучены, но предупредить их гибель - задача очень непростая. Все же есть и успехи.

Так, Ч.Ораветц (C.Oravetz; Национальная служба морского рыболовства США) сообщил на III Всемирном герпетологическом конгрессе в Праге об успешной разработке и применении устройства, освобождающего морских черепах, случайно попавших в тралы. Гибель в рыболовных снастях - одна из основных причин сокращения их численности. Запутавшиеся в сетях гиганты задыхаются под водой. Только у юго-восточных берегов США ежегодно при тралении креветок в сети попадает около 47 тыс. морских черепах и более 11 тыс. погибают до того, как тралы поднимут на борт.

Разработанное в 80-х годах устройство позволяет освобождать до 97% черепах, случайно попавших в беду, что может существенно снизить негативное влияние рыболовства. В 1989 г. Соединенные Штаты Америки потребовали от всех иностранных экспортеров креветок использовать при тралении это приспособление. Следует отметить, что креветок поставляют в США свыше 70 стран, и 24 из них применяют снасти, опасные для черепах. Национальная служба морского рыболовства США предоставляет заинтересованным странам технологию изготовления разработанного устройства и инструктирует специалистов по его применению.

Остается надеяться, что быстрое и широкое внедрение щадящих технологий окажет заметное влияние на состояние морских черепах.
.

Abstracts of the Third World Congress of Herpetology, Prague, 1997. P.155.
.
Сексуальная агрессия тюленей

На этом, к сожалению, не совсем удачном снимке запечатлена с разодранной в клочья спиной самка тюленя-монаха - редкого подвида (Monachus shauinslandi), обитающего только на Гавайских о-вах. И искалечена она вовсе не акулой, как может показаться на первый взгляд, а... самцами, причем несколькими. Надо отметить, что агрессивность самцов тюленей-монахов в период спаривания - явление нормальное в природе: поскольку половой акт происходит в воде, самец, чтобы приостановить плывущую самку, покусывает ее спину.

Не так давно ученые наблюдали, как группа самцов тюленей-монахов, насчитывающих более 20 особей, в течение нескольких часов терзали самку во время спаривания. Чем же объясняется такое групповое поведение самцов? Как выяснилось позже, это было связано с дисбалансом в численности самцов и самок на некоторых Гавайских о-вах.

Биологи были обеспокоены тем, что существование подвида поставлено под угрозу. За последние годы стадо местной популяции уменьшилось более чем на 1400 голов. В 1994 г. с о.Лайсан часть самцов, численность которых значительно превышала численность самок, была переселена на другие, находящиеся между о-вами Кауаи и Гавайи. Как сообщил Т.Раген (T.Ragen; Национальная служба морского рыболовства США), гибель тюленей на о.Лайсан по данным за 1996 г. не отмечена. Между тем до осуществления программы переселения там ежегодно погибало по крайней мере четыре особи. "Конечно, мы не думали, что с перемещением самцов закончатся их групповые агрессивные действия по отношению к самкам, - говорит Раген, - но питали надежду, что в значительной степени они сократятся. И действительно, теперь такие случаи фиксируются лишь изредка".
.

Discover. 1997. V.18. № 16. P.29 (США).
.
День здоровья - День безопасного материнства

50 лет назад, в 1948 г., был утвержден и вступил в силу Устав Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Ныне ВОЗ подвела некоторые итоги своей деятельности за этот период и дала оценку положения в отдельных областях здравоохранения во всем мире.

Особую тревогу вызывает состояние такой важной сферы, как охрана материнства и младенчества. Установлено, что ежегодно на земном шаре более 50 млн женщин подвержены осложнениям во время беременности и родов, причем во многих случаях это приводит к хроническим заболеваниям и даже к смерти. В первую очередь это характерно для развивающихся стран - в развитых налажена сеть наблюдения за здоровьем роженицы и ребенка. Из 1600 женщин, которые ежедневно погибают вследствие патологий беременности или при родах, большинство проживает именно в развивающихся странах.

Почти 90% смертности во время беременности и родов приходится на страны Азии и Африки южнее Сахары, около 10% - на развивающиеся страны в иных регионах и менее 1% - на развитые государства. Женщин с не смертельными, но пожизненными осложнениями сейчас насчитывается около 300 млн; традиции и обычаи некоторых народов иногда превращают этих больных в отверженных и бездомных людей.

В среднем по всей Земле на 100 тыс. детей, рожденных живыми, приходится около 430 погибших матерей, но величина эта распределена крайне неравномерно: в развивающихся странах - почти 480, а в развитых - лишь 27. Из 100 африканок в связи с беременностью и родами суждено погибнуть каждой 16-й, в Азии - каждой 65-й, в Латинской Америке - 130-й, во всех же промышленно развитых государствах, взятых вместе, - лишь одной из 1800.

В мире ежегодно трагически завершается почти 8 млн попыток обзавестись потомством. Большей части случаев мертворождения, гибели плода после 28 недель вынашивания и смерти ребенка в первую неделю его жизни можно было бы избежать, улучшив условия и медицинское обслуживание беременных.

Статистика показывает: каждый год примерно 60 млн родов происходит в присутствии лишь одного члена семьи, никак не обученного "помощника" или вообще в одиночестве; с помощью квалифицированного врача, акушерки или хотя бы повивальной бабки в развивающихся странах осуществляется только 53% родов. В этих странах менее 30% рожениц получает хоть какое-то вспомоществование после появления младенца на свет, хотя именно на это время приходится наибольшая смертность. И здесь разброс условий очень велик: в развитой стране уход получают 90% молодых матерей, а в самой бедной - лишь 5%. По мнению генерального директора ВОЗ Х.Накадзима (H.Nakajima), специалисты знают, как улучшить ситуацию коренным образом и видят реальные источники финансирования. Предлагаемые меры по обеспечению помощью матерей при родах не сложны и достаточно дешевы. Они обошлись бы всего в 3 долл. США на каждую роженицу.

ВОЗ предлагает в этом году широко отметить Всемирный день здоровья в ракурсе проблем материнства и положения женщины в обществе.
.

Press Release World Health Organization. 6 April 1998. № 33 (Швейцария).
Ботаника
Декоративное дерево губит эндемичную флору

Уже две трети территории о.Таити (общая площадь острова 700 км2) покрыли заросли дерева Miconia calvescens (семейство Melastomataceae). В течение полувека они интенсивно заполоняют острова всей Французской Полинезии. Эти довольно высокие деревья (до 15 м) с окрашенной в пурпурный цвет тыльной стороной листьев наиболее густо разрослись на о-вах Таити, Раиатеа, Муреа. В меньшей степени заросли M.calvescens угрожают древесным породам на о-вах Общества, Гамбье и Туамоту, а также на Маркизских о-вах.

Благодаря высокой скорости репродукции и быстрому росту (1.5 м/год), отмечает Ж.И.Мейер (J.-Y.Meyer; Центр научных исследований заморских территорий Франции), эти деревья образуют очень плотные покровы, которые ограничивают поступление солнечного света к другим растениям, мешая их росту.

Уроженец Центральной Америки - M.calvescens как декоративное дерево было интродуцировано на Таити в 1937 г., но сейчас оно превратилось во врага номер один для всей эндемичной флоры острова.

.
Science et Vie. 1998. № 964. P.28 (Франция).
Биология
Ящерицы мимикрируют под... жужелиц

Среди земноводных и пресмыкающихся можно найти много примеров покровительственной окраски и формы тела (криптической и мимикрической). Но южноафриканская ящерица Heliobolus lugubris представляет собой один из наиболее удивительных случаев такого подражания.

Этот вид относится к семейству настоящих ящериц, представители которых - прыткая и живородящая - хорошо известны у нас в стране. Да и внешне хелиоболус напоминает обычную прыткую ящерицу. А вот ее детеныши совершенно не похожи на родителей: по окраске и рисунку на теле они больше напоминают... обитающих в тех же краях хищных жуков-жужелиц, относящихся к родам Anthia и Thermophilum. Необычный феномен столь разительного несходства взрослых ящериц и их детенышей давно привлекает внимание исследователей. Выдвигалось несколько предположений о его причинах и биологическом значении, в их числе: снижение агрессивности со стороны взрослых (ящерицы "не признают" молодь за свою и не гоняют ее); терморегуляция (черные, как жужелицы, детеныши быстрее согреваются на солнце); защита от разрушающего действия ультрафиолетовых лучей; и наиболее экстравагантная гипотеза - о мимикрии детенышей ящериц под упомянутых выше жужелиц. Последнее не лишено смысла: хищные, сильные, защищенные прочным панцирем да к тому же ядовитые жужелицы не вызывают особого интереса у врагов, а многих даже пугают. Сходство с ними вполне может быть полезным для совершенно беззащитных животных, к которым, без сомнения, относятся ящерицы. Но уж слишком непохожи внешне ящерицы и жуки!

Более подробно этот феномен изучил А.Шмидт (A.D.Schmidt; Зоологический научно-исследовательский институт и Музей Александра КЎнига, Германия). Он тщательно проанализировал особенности окраски, поведения и биологии H. lugubris, взятых из различных мест обитания, и отметил дополнительные факты. Самое примечательное - неодинаковость окраски хвоста у молодых ящериц разных биотопов. Оказалось, что она варьирует от популяции к популяции и всегда соответствует основной окраске грунта в данном месте. Видимо, это связано с тем, что, мимикрируя под жука, ящерице необходимо сделать хвост как можно менее заметным. Поэтому все ее тело окрашено как у жужелицы, а хвост сливается с субстратом и "невидим". Кроме того, если другие ящерицы при опасности совершают ярко окрашенным хвостом вибрирующие движения, отвлекая внимание хищника от более важных частей тела (а затем отбрасывают хвост, спасая свою жизнь), то молодые хелиоболусы в подобных ситуациях чаще держат хвост неподвижным - незаметным на субстрате. К тому же молодые хелиоболусы передвигаются необычно выгнув спину, что усиливает их сходство с жуками. Все это и привело немецкого исследователя к твердому убеждению: феномен возрастного диморфизма у H.lugubris связан именно с мимикрией молодых ящериц. Наблюдающиеся в природе различия в биологии молоди и взрослых особей этого вида - следствие внешнего различия. Например, черные детеныши, действительно, нагреваются на солнце гораздо быстрее, чем их родители, и поэтому активны при более низких температурах.

Подтверждение этой гипотезы дополняет внутривидовой диморфизм среди пресмыкающихся еще одним любопытным явлением - мимикрией ящериц под жуков.
.

Senckenbergiana Biologica. 1997. V.77. № 1. P.1 - 13 (Германия).
Физика
Линзы для фокусировки нейтронов

В ходе исследований, связанных с использованием низкоэнергетичных нейтронов, часто возникает необходимость повысить плотность потока частиц в пучке, так как существующие источники нейтронов не обладают достаточной яркостью.

Для увеличения плотности пучка были созданы нейтронные оптические устройства, основанные либо на брэгговской дифракции нейтронов в деформированных кристаллах, либо на отражении частиц от внутренних стенок капиллярных фокусирующих трубок (линзы Кумахова). В то же время для рентгеновских лучей, которые также часто требуется сфокусировать, А.Снигирев с сотрудниками1 предложили и в 1996 г. успешно испытали компаундные преломляющие линзы. Они аналогичны обычным оптическим линзам для видимого света, но с той лишь разницей, что коэффициент преломления лучей с энергией квантов 5 - 40 кэВ в рентгенопрозрачных материалах отличается от единицы на очень малую величину ~10 -5.

Базируясь на этих результатах, группа исследователей, включающая ученых из Дании и США (M.R.Eskildsen, P.L.Gammel, C.Detlefs et al.), предложила компаундные нейтронные линзы. Движущимся нейтронам соответствуют волны де Бройля, у которых, как и у электромагнитых волн, свой коэффициент преломления в среде. Так, у нейтронов с длиной волны порядка 1 нм типичный коэффициент преломления в некоторых материалах составляет 0.9999 (т.е. примерно на 10 - 4 меньше, чем для вакуума). Поэтому для фокусировки нейтронов следует линзы делать вогнутыми, а не выпуклыми, как для световых лучей. Это - полезное обстоятельство, так как вблизи оси пучка, где линза тоньше, поглощение нейтронов уменьшается.

Фокусное расстояние одиночной линзы будет около 100 м, однако, увеличивая число последовательно стоящих линз, фокус можно приблизить. В Кембридже собрали систему из 30 двояковогнутых линз диаметром 25 мм. Это были стандартные линзы из MgF2, применяемые в инфракрасной технике. Сборка позволила сфокусировать нейтроны с длиной волны 1.4 нм в пятно площадью 120 мм2, лежащее на расстоянии 3.3 м. На указанной длине волны плотность потока частиц возросла примерно в 2.5 раза, а для более коротковолновых нейтронов получено усиление в 10 - 15 раз.

С точки зрения максимальной фокусировки дифторид магния - далеко не оптимальный материал. В качестве лучших кандидатов для материала линз предполагают использовать графит и оксид бериллия, а также кристаллы диоксида углерода. Последние, правда, придется хранить при низкой температуре, что, впрочем, не сложнее, чем поддерживать вакуум в длинных каналах существующих нейтронных источников, тем более что линзы позволят эти каналы укоротить.
.

Nature. 1998. V.391. № 6667. P.563 - 566 (Великобритания).
.
Метастабильное пи-состояние в сверхтекучем 3Не

Состояние сверхтекучего жидкого 3Не, заполняющего некоторый объем, описывается макроскопической волновой функцией. Эта функция характеризуется, в частности, фазой, которая, однако, сама по себе не проявляется ни в каких физических процессах. Если же имеются два объема сверхтекучей жидкости, соединенных тонкой трубкой или системой трубок, то наблюдаемой величиной становится разность фаз двух волновых функций, отвечающих состояниям гелия в каждом из слабосвязанных резервуаров, поскольку поток жидкости через трубки напрямую зависит именно от разности фаз.

В эксперименте такое квантовомеханическое движение жидкости (акустический эффект Джозефсона) наблюдала группа сотрудников Калифорнийского университета - С.Бекхаус, С.Переверзев и др. (S.Backhaus, C.Pereverzev et al.; Беркли, США). Оно вызывало звуковые колебания при равномерном движении тонкой (50 нм) мембраны, которая была изготовлена из нитрида кремния и имела 4225 отверстий диаметром 100 нм.

Два слабосвязанных сверхпроводника (разделенных тонкой прослойкой диэлектрика или нормального металла), для которых эффект Джозефсона наблюдался более 30 лет назад, также характеризуются разностью фаз волновых функций. В высокотемпературных сверхпроводниках исследования механизма сверхпроводимости методом джозефсоновской спектроскопии выявили особое значение таких условий протекания электрического тока, когда разность фаз равна "пи". Джозефсоновские контакты, обеспечивающие в сверхпроводниках такое соотношение, получили название "пи"-контактов (pi-junction).Естественно, встал вопрос и о возможности осуществить это условие в сверхтекучем 3Не.

В новом эксперименте группа в Беркли заставила ту же мембрану совершать колебательные движения. Подавая на мембрану переменное электрическое напряжение с частотой, соответствующей ее механическому резонансу, возбуждали колебания, амплитуда которых медленно уменьшалась после отключения возбуждающей силы. Эти колебания, как было установлено, отвечали такому перетеканию сверхтекучей жидкости по трубкам, когда разность фаз волновых функций связанных сосудов была близка к нулю. Но при повышении амплитуды раскачки выше некоторой пороговой величины система в момент выключения возбудителя внезапно переходила в новое состояние: мембрана дрожала какое-то время с очень маленькой амплитудой, а затем вдруг вновь начинала колебаться с прежним, большим размахом.

В некоторых опытах дрожание с малой амплитудой продолжалось более 15 мин (!), но в конце концов система возвращалась в состояние с амплитудой, близкой к начальной, а затем колебания медленно затухали за счет процессов диссипации энергии.

Анализ динамики системы показал, что колебания с малой амплитудой отвечают движениям жидкости с разностью фаз "пи", поэтому данное состояние системы было названо "пи"-состоянием. Оно метастабильно, т.е. отвечает не полному, а локальному минимуму свободной энергии жидкости: случайное возмущение вызывает скачкообразный рост амплитуды, при котором свободная энергия уменьшается. Пока неясно, в каких именно степенях свободы запасается начальная кинетическая энергия мембраны, когда система пребывает в "пи"-состоянии. Кроме того, есть теоретические соображения о том, что энергетический спектр возбуждений в системе слабосвязанных сверхтекучих объемов 3Не должен иметь и другие ветви.
.

Nature. 1998. V.392. № 6677. P.687 - 690 (Великобритания).
.
Подпись к рисунку
.
Колебания мембраны с отверстиями, разделяющей два объема 3Не. Верхняя кривая - при возбуждении ниже порогового; нижняя кривая - при возбуждении выше порогового.

.
"Черное озеро" на Марсе

Новые изображения поверхности Марса, полученные летом 1998 г. космическим аппаратом "Mars-Global-Surveyer", продолжают преподносить сюрпризы исследователям.

На снимке 1978 г., сделанном камерой аппарата "Viking Orbiter", виден в центре (65.1oю.ш., 15.1oз.д.) пятидесятикилометровый ударный кратер обычного вида, припорошенный осенним инеем. Почти ровно через двадцать земных лет, когда в этих широтах Марса была весна, камера "Mars-Global-Surveyоr" сделала новый снимок, 7707, с более высоким разрешением. На нем видны темные, вероятно, эрозионные рытвины на западной части вала кратера и странная темная область на его днище.

Целый ряд признаков свидетельствует о том, что на поверхность Марса когда-то воздействовала текущая жидкость (скорее всего, вода): известны огромные долины истечения и долинные сети1. Однако до сих пор бесспорные следы существования водоемов не были обнаружены. Снимок 7707, возможно, проливает свет на эту проблему. Во-первых, морфология рытвин в западной части кратера позволяет предположить, что они сформированы просачивавшейся из-под поверхности водой. Во-вторых, граница между светлым и темным материалами на днище кратера, которая как бы обрисовывает заливы, полуострова и острова, напоминает границу водоема или отложений, сформировавшихся в водоеме. Таким образом, просачивавшаяся из стенок кратера жидкость (вода?) могла образовать на его днище озеро, из вод которого осаждался темный материал.

В пределах темной области хорошо различаются гряды северо-западной ориентировки. Они могут иметь эоловое происхождение и относиться к периоду как до, так и после существования водоема; не исключено также, что эти гряды сформировались под водой.

Отсутствие на поверхности темного материала ударных кратеров свидетельствует либо о молодости материала, либо о недавней переработке поверхности.

Отложение осадков из водоема - пока всего лишь гипотеза. Темный материал мог быть, например, лавой: вероятность существования жидкой воды вблизи Южного полюса Марса вызывает сомнения. Наверное, будущие фотографии с аппарата "Mars-Global-Surveyоr" смогут внести ясность в решение этой проблемы.

Публикуемые снимки предоставлены в сеть Интернет компанией "Malin Space Science Systems" и НАСА США. Они предназначены для широкой аудитории и не могут быть использованы для научных исследований до конца 1998 г. В течение этого промежутка времени НАСА запрещает даже ссылаться на них в специальных научных публикациях. Дополнительную информацию по этим и другим изображениям Марса, сделанным космическим аппаратом "Mars-Global-Surveyоr", можно получить по адресам:
.

http://www.msss.com
http://marsweb.jpl.nasa.gov
Malin Space Science Systems Web Page. 1998 (США).
Астрономия
.
Непростое кольцо Сатурна

Американский космический аппарат "Вояджер-1", проходивший в 1980 г. в окрестностях Сатурна, передал на Землю изображения колец, окружающих планету, что в свое время вызвало сенсацию. На снимках строение кольца F выглядело подобно перевитой "девичьей косе": материя местами скапливалась, местами расходилась, образуя узлы, петли или перегибы. Однако "Вояджер-2", посетивший этот же район девять месяцев спустя, нашел строение кольца F значительно более простым: "пряди" материи уже не пересекались между собой.

С объяснением этих странностей выступила на конференции Национального астрономического общества Великобритании (Саутгемптон, июль 1997 г.) группа ученых, возглавляемая К.Мюрреем (K.Murray; Вестфилдский колледж им.королевы Марии, Лондон). Заново обработав данные наблюдений, астрономы построили математическую модель, не предполагающую серьезного изменения структуры кольца за столь короткий период времени. В модели было учтено влияние, которое должны оказывать на кольцо близлежащие к нему спутники Сатурна - Прометей и Пандора.

Исследователи установили, что кольцо F следует считать не единым образованием, а комплексом отдельных колец со сходными, но не идентичными орбитами. Небольшое расхождение осей вращения приводит к тому, что кольца на одной долготе выглядят параллельными друг другу, а на другой - взаимопересекающимися.

Очевидно, снимки "Вояджера-2", отразившие более простое строение кольца, охватывали район, где наблюдалось параллельное расположение его составляющих, а "Вояджера-1" - где происходило кажущееся их "перехлестывание".

После пролета "Вояджеров" кольцо F наблюдалось еще раз - в 1995 г., когда Земля пересекала плоскость колец Сатурна (причем это стало возможным исключительно благодаря Космическому телескопу им.Хаббла). Полученные изображения позволили установить, что локализованные по азимуту обширные структуры, ранее принимавшиеся за "луны" Сатурна, следует считать лишь временными скоплениями материи в пределах кольца F. Сроки их "жизни" определяются сутками, а не годами. Кроме того, в движении спутников Сатурна была обнаружена неожиданная особенность. До сих пор их считали как бы "пастухами", сохраняющими стабильность кольца. Однако Прометей, который крупнее других и ближе к планете, оказался отстающим по дуге на 20o от точки, где он должен был бы находиться, согласно вычислениям. Раз в 19 лет Прометей попадает в пределы кольца F, что и может вызывать такое запаздывание. Однако характер взаимодействия кольца и спутника остается неясным: какие-то факторы должны способствовать сохранению кольца как целого и в то же время определять его азимутальные вариации. По мнению исследователей, в динамике кольца и спутников-"пастухов" присутствует еще какой-то скрытый фактор. Возможно, что одна из "прядей" кольца имеет плотное ядро, по массе близкое Прометею, либо в этой области существуют другие, не открытые, спутники. Надежда прояснить ситуацию возлагается на космический аппарат "Кассини", запущенный к Сатурну в октябре 1997 г.
.

Astronomy and Geophysics. 1997. V.38. № 3. P.7 (США).
Астрофизика
.
Разнородное семейство Юпитера

Как известно, четыре крупнейших спутника Юпитера были открыты еще Галилеем. Три из них по размерам превосходят Луну, а самый крупный - Ганимед - даже больше самостоятельной планеты Меркурий. В течение трех с половиной столетий эти небесные тела во многом оставались загадочными. И лишь совсем недавно, когда на орбиту вокруг Юпитера вышла автоматическая межпланетная станция "Галилео", пробелы в наших познаниях начали мало-помалу заполняться.

Приборы, установленные на этой станции, засвидетельствовали, что Ганимед, к удивлению специалистов, обладает собственной магнитосферой и магнитным полем. Возникло подозрение, что и у других спутников Юпитера магнитное поле может существовать.

В мае 1997 г. астрофизики Д.А.Гарнет, У.С.Керт (D.A.Gurnett, W.S.Kurth; Университет штата Айова, США) и А.Ру (A.Roux; Версальский университет, Сен-Квентин, Франция) завершили обработку информации, поступавшей от "Галилео" в период, когда он проходил вблизи Каллисто - второго по величине спутника Юпитера. Приборы зафиксировали плазменные волны в атмосфере Каллисто, однако результаты указывают на отсутствие у спутника собственного магнитного поля. В то же время концентрация электронов вблизи Каллисто намного больше, чем в магнитосфере Юпитера, где проходит орбита спутника. Плазма - результат ионизации сильно разреженной атмосферы Каллисто, что напоминает образование плазмы и в облаке водорода вокруг Ганимеда, имеющем близкие значения электронной плотности.

Отсутствие магнитосферы разительно отличает Каллисто от других спутников Юпитера. Оказывается, у Ганимеда, Европы и Ио - собственные внутренние магнитные поля, а у Каллисто его нет. Ученые предполагают, что вещество в этих трех спутниках дифференцировано: в глубине - металлическое ядро, поверх него - силикатная мантия и затем - толстый внешний слой льда. Причем проводящие ядра этих тел находятся в расплавленном состоянии, и конвективные движения в них порождают магнитные поля. В отличие от них, как показывают последние наблюдения, Каллисто представляет собой довольно однородно распределенную смесь камня со льдом, за исключением тонкого ледяного "катка" на поверхности; металлического ядра у этого спутника нет. Чем вызвано такое несходство Каллисто с Ганимедом, размеры которых столь мало отличаются друг от друга? Ведь разогрев этих тел при аккреции и распаде радиоактивных элементов, происходивших на ранних этапах их истории, был бы, казалось, примерно одинаковым.

Ответ, возможно, в том, что Ганимед проходил по "резонансной" орбите, некогда столь близкой к Юпитеру, что его мощное приливное тяготение "раскачивало" спутник, доводя породы до точки плавления, а Каллисто, по всей видимости, избежала этих жарких "объятий".
.

Nature. 1997. V.387. № 6630. P.237, 261 (Великобритания).
.
Водный кризис в Китае

С весны 1994 г. в Китае официально признается все нарастающий дефицит воды. Именно тогда впервые крестьянам в окрестностях Пекина было запрещено пользоваться водохранилищами - традиционными источниками для полива: эти запасы стали направляться только на нужды промышленности и населения столицы. К середине 1998 г. из 617 городов КНР в той или иной мере испытывали недостаток воды около 300, причем процесс шел по нарастающей.

Сельское хозяйство не в состоянии конкурировать с городами в борьбе за воду - и не только в Китае. Цена пшеницы на мировом рынке сейчас около 200 долл. США за 1 т, а потребность в воде для выращивания этого количества зерна достигает 1 тыс. т. В промышленности же 1 тыс. т. воды приносит доход в 14 тыс. долл. Такое семидесятикратное преимущество в эффективности индустрии над сельским хозяйством крестьянство преодолеть в принципе не может. Конкуренция между ними усиливается. В 1995 г. города КНР истратили в промышленных и бытовых целях 31 млрд т воды, к 2030 г., по оценкам специалистов, им потребуется не менее 134 млрд т в год. Еще круче возрастут потребности всех промышленных предприятий КНР: с 52 до 269 млрд т в год.

По наблюдениям гидрологов КНР, уровень грунтовых вод во многих местностях неуклонно снижается. Так, в пределах Северо-Китайской равнины, производящей почти 40% зерновых страны, он опускается за последние пять лет в среднем на 1.5 м/год. Колодцы очень часто пересыхают полностью. Самый наглядный пример процесса обезвоживания - состояние р.Хуанхэ (Желтой). В 1972 г., впервые в истории, ее воды на протяжении двух недель не достигали устья. В следующем десятилетии река в нижнем течении пересыхала периодически, а с 1982 г. - ежегодно, причем безводный период с каждым разом все увеличивался, а в ознаменовавшемся жестокой засухой 1997 г. воды в низовьях Хуанхэ не было подряд 226 сут. Несколько месяцев 1997 г. полив полей был невозможен во всей провинции Шаньдун, по которой проходит русло Хуанхэ перед впадением в залив Бохайвань Желтого моря. А ведь на этой территории произрастает до 1/5 пшеницы и 1/7 кукурузы КНР. Система ирригации в провинции Шаньдун наполовину зависит от этой реки - ее пересыхание в 1996 г. сократило урожай зерновых на 2.7 млн т, которых хватило бы прокормить 9 млн китайцев. Ведущееся строительство сотен новых водохранилищ в среднем течении Хуанхэ неизбежно приведет к дальнейшему ее пересыханию в низовьях.

Для китайского народа осознание того, что "исчезла" великая Хуанхэ, было бы равносильно ощущению россиян, узнавших, что Волга более не впадает в Каспийское море и ее дно от Волгограда, или даже от Саратова, до Астрахани обнажилось!

Экономические последствия обезвоживания трудно переоценить. Падение эффективности земледелия и скотоводства означает новую волну нищенствующих переселенцев из деревень в города. Обеспечение их работой потребует усиленной индустриализации, а промышленность - все новых запасов воды. Такой порочный круг угрожает властям КНР.

Надвигающийся в Китае водный кризис может иметь и международные последствия, особенно при учете размеров страны и численности населения, составляющего примерно 1/5 всего человечества. КНР - крупнейший импортер зерна. Если его закупки за рубежом возрастут, поднимутся цены на мировом рынке. Это может поставить на грань голода около 1.3 млрд людей в развивающихся странах, тоже закупающих продукты питания: позволить себе импортировать большое количество зерна по новым ценам они не смогут.

Есть на Земле и другие страны, уже испытывающие, по данным Международной ассоциации гидрологических наук, серьезный недостаток воды, в том числе Саудовская Аравия, Израиль, Иордания. Там, перебрасывая влагу в города, обычно отдают приоритет промышленности, в большой мере работающей на экспорт, а на вырученные деньги приобретают продукты питания (импортного зерна здесь от 70 до 90%). Но все это небольшие государства, и закупки ими продовольствия серьезного влияния на мировые цены не оказывают. Китай же - первая великая страна, претерпевающая водный дефицит уже сегодня и стоящая на пороге его ужесточения.

Все это вызывает серьезную озабоченность в ведущих промышленных государствах, опасающихся за степень политической стабильности в КНР, где голодные крестьянские бунты в истории случались нередко. Авторитетные специалисты как в Китае, так и за рубежом надеются все же, что преодолеть кризис еще возможно. Предлагаемые меры - использование в сельском хозяйстве культур с меньшим потреблением воды, освоение водосберегающих методов полива, в частности капельной ирригации. В энергетике необходим сдвиг в пользу источников, также требующих меньших расходов воды: вместо строительства новых ГЭС, водохранилища которых испаряют огромные массы влаги, следует приступить к созданию сети ветровых электростанций.

Только срочное принятие решительных и крупномасштабных мер способно, по мнению специалистов, устранить грозящую опасность.
.


Зоология
Дальние коммуникации слонов

При Университете штата Калифорния, что в городке Девис, была создана группа во главе с Л.Харт (L.Hart), занимавшаяся изучением того, как распространяются звуки, издаваемые слонами (для "поощрения" в вольер слонов внезапно запускали шумных петухов). Результаты экспериментов, доложенные на конференции Американского акустического общества (декабрь 1997 г., Сан-Диего, Калифорния), немало изумили специалистов.

Слон, желая широко распространить информацию о каком-то важном для него событии, часто пользуется не только голосовыми связками, но и конечностями. Внезапно потревоженный суетливой и крикливой птицей, он начинает определенным образом топать ногами. Микрофоны, размещенные экспериментаторами на земле с целью записать крики животного на низких звуковых частотах, зафиксировали также мощные инфразвуковые сигналы от топота слонов, которые почти не воспринимаются человеческим ухом.

Специалисты установили, что звуки удара слоновьих конечностей о почву могут воспринимать животные, находящиеся от него даже в 50 км, а это впятеро больше того расстояния, на котором они в состоянии расслышать характерный трубный крик.

Ранее уже отмечалось, что слоны способны к коммуникациям на очень больших дистанциях (например, если люди убивали слона, то другое стадо, находившееся в десятках километров, спешно покидало место, направляясь подальше от опасности). Но то, что считалось недостоверными "охотничьими рассказами", теперь подтверждено научными экспериментами.
.

New Scientist. 1997. V.156. № 2112. P.23. (Великобритания).
.
КАК КРАБЫ-СКРИПАЧИ ОТЛИЧАЮТ ВРАГА ОТ СВОЕГО

КРАБЫ-СКРИПАЧИ рода Uca - маленькие существа красного или оранжевого цвета - в несметных количествах заселяют илистые отмели и песчаные берега тропических и субтропических стран, неважно - в безлюдных местах или городах. Подвижные и хлопотливые, они постоянно заняты либо сбором пищи (в верхнем слое ила с органическими остатками), либо ухаживанием. Если самец краба-скрипача увидит соплеменника, он начинает усиленно размахивать правой клешней, которая гораздо крупнее левой (у самок клешни одинаковые), двигая ею, как скрипач смычком. Если же увидит врага (птицу, человека), то либо мгновенно ныряет в норку, либо замирает на месте. Но как он отличает врага? Хотя крабьи глаза и сидят на длинных стебельках, их оптический аппарат слишком примитивен, чтобы различить число ног или убедиться в наличии клюва. Опыты в природе показали, что крабы не ориентируются ни по форме, ни по величине, ни по скорости перемещения объектов.

Три исследователя с трех континентов - Дж. Лейн из Дьюкского университета (Бофорт, Северная Каролина, США), М.Лэнд из Сассексского университета (Брайтон, Англия) и Й.Цайль из Австралийского Национального университета (Канберра) - высказали и экспериментально проверили гипотезу, согласно которой краб-самец попросту соотносит привлекший его внимание движущийся объект с линией видимого горизонта - своего, крабьего.

Горизонт краба - это плоскость, проходящая через середину глаза, когда краб стоит на выпрямленных ногах и с вытянутыми вертикально глазными стебельками. Если объект выше горизонта и рисуется на фоне неба - это враг, и нужно замереть или спрятаться, а если ниже и рисуется на фоне грунта - значит, свой, и нужно махать клешней. По результатам полевых наблюдений на побережье Северной Каролины исследователи определили, как крабы воспринимают движущиеся объекты.

В лабораторных опытах краб помещался на подставку в центре стеклянного сосуда, вокруг которого медленно вращали на белом фоне и расстоянии 22 см картинки разной высоты (их угловой размер для краба - от 1 до 8o), причем так, чтобы краб мог видеть их либо ниже, либо выше плоскости своего тела под углом до 20o. Отмечали его реакции. Затем расстояние до картинок уменьшали до 11 см - таким образом устанавливали, как краб определяет расстояние до предмета.

Оказалось, что краб не боится предмета, который целиком или большей частью видится на фоне грунта, ниже линии крабьего горизонта. На расстоянии около 30 см от предмета краб-самец начинает махать клешней. Когда же предмет приблизится на 10 - 15 см, самец уже видит, кто это: самка - ухаживание усиливается, другой самец - начинается подготовка к драке.

Всех движущихся объектов, которые крупнее его, краб пугается, и тем больше, чем они выше. Их высоту он определяет не абсолютно, а относительно, по углу зрения. Предмета, видимого под углом 1o, краб совсем не боится, а предмет, видимый под углом 8o, вызывает реакцию бегства у 90% крабов. Если весь предмет или большая его часть выше крабьего горизонта, нужно спасаться. Поскольку угол зрения - это высота предмета, деленная на расстояние до него, то расстояние краб может определить по отношению собственной высоты (на цыпочках и с вытянутыми вверх глазами) к углу, под которым он видит часть предмета (скажем, птицы), расположенную ниже линии горизонта. Собственно говоря, человек точно так же определяет высоту и расстояние до удаленного предмета. Но краб боится и летящей птицы, и автомобиля, колеса которого не видны. Очевидно, определение дистанции до врага важно, лишь когда он очень близко.

Интересно, что краб-самец машет клешней не вперед-назад, а вверх-вниз, и притом вытянувшись на ножках как только возможно, так что какое-то время самка видит его клешню на фоне неба. Она не впадает в панику (ведь большая часть тела самца остается ниже ее горизонта), но приостанавливается, чтобы рассмотреть, что это такое, не опасно ли. Самцу же только и надо, чтобы самка не промчалась мимо, а внимательно на него поглядела. Вдруг да и увидит, как он хорош собой.
.

К. Н. Несис,
доктор биологических наук
Москва
.
НОВЫЕ КНИГИ

Планетология

ОКОЛОЗЕМНАЯ АСТРОНОМИЯ. КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР / Под ред. А.Г.Масевич. М.: Космосинформ, 1998. 278 с.

Предлагаемая книга - уже третий сборник, посвященный проблеме "космического мусора". Интерес к этой теме растет не только в связи с опасностью падений на Землю астероидов и крупных метеороидов, но также и столкновений орбитальных аппаратов с космическим мусором.

Во вводной статье дан подробный обзор современных проблем околоземной астрономии. Первый раздел книги посвящен дезинтеграции искусственных небесных тел на низких и высоких орбитах, каталогизации и выявлению опасных сближений, моделированию эволюции фрагментов после распада и особенностям их наблюдений. Во втором - рассмотрены методы и результаты наблюдений новых малых тел солнечной системы, крупных тел в метеорных потоках, дана оценка вероятности опасных сближений с Землей и способам их предотвращения, разработан проект использования астероидов для нужд землян в будущем.

Подробно описана деятельность Российского центра контроля космического пространства, приведены результаты первых оптических наблюдений тел в метеорных потоках, обсуждаются принципы моделирования космического мусора и многое другое.
.



Ботаника

М.А.Бескаравайная. КЛЕМАТИСЫ - ЛИАНЫ БУДУЩЕГО. Воронеж: Кварта, 1998. 176 с.

Клематис (Clematis) - самостоятельный род в семействе лютиковых - насчитывает в мировой флоре около 400 видов. Распространен он на всех континентах, кроме Антарктиды, т.е. в умеренном, субтропическом и тропическом поясах. Поразительно богатство форм: среди клематисов есть кустарниковые лианы с опадающими листьями, вечнозеленые и даже травянистые. Клематисы заслуженно называют "королями" вьющихся растений. Длина лиан нередко достигает 10 м, а кустарники поднимаются над землей на 30 - 60 см.

Предлагаемая книга содержит полные сведения по распространению клематисов, истории этой культуры. Автор дает подробное описание около 100 видов, сортов и форм клематиса отечественной и зарубежной селекции. Впервые предложены научно обоснованные рекомендации по выведению сортов, использованию экспериментального мутагенеза. Приводятся подробная агротехника выращивания этих растений в различных почвенно-климатических зонах России, тонкости их семенного и вегетативного размножения, а также фенологический календарь, морфологическое описание сортов, определение их устойчивости к неблагоприятным факторам среды обитания.
.


Генетика

К.Б.Соколова. РАЗВИТИЕ ФЕНОГЕНЕТИКИ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XX века. М.: Наука, 1998. 160 с.

Книга написана Ксенией Борисовной Соколовой (1946 - 1996), талантливым генетиком, ученицей известных ученых М.Д.Голубовского и Р.Л.Берг. Это первое исследование по истории феногенетики в отечественной и зарубежной историко-биологической литературе.

Феногенетика как наука возникла на стыке генетики, эмбриологии и эволюционного учения. Автору удалось проследить все сложные перипетии развития феногенетики от момента ее зарождения до выхода на современный уровень - теперь ее называют генетикой развития. В книге отражены достижения различных школ, сложившихся в этой области за последние 90 лет, и, что особенно ценно, рассмотрены работы российских ученых П.Г.Светлова, А.Г.Гурвича, М.М.Завадовского, внесших ощутимый вклад в разработку учения о действии генов в онтогенезе. Научная деятельность этих биологов показана на фоне драматических событий, связанных с монополией Лысенко.

Кроме всего прочего, в книге дана оценка работ зарубежных ученых, таких как Р.Гольшмидт, В.Геккер, Д.Бидл, Б.Эфрусси, Э.Тейтум.
.


География

ГЕОГРАФИЯ РОССИИ. ЭНЦИКЛОПЕДИЯ / Под ред. А.П.Горкина. М.: Большая российская энциклопедия, 1998. 800 с.

Вышло первое энциклопедическое издание, посвященное географии Российской Федерации. Это справочное издание содержит около 5000 статей, свыше 1000 иллюстраций и около 100 карт. Читатель найдет в словаре статьи обо всех субъектах России, городах и районных центрах, а также подробную информацию о морях, реках, озерах, островах, горах, равнинах, ледниках, пещерах, месторождениях полезных ископаемых. Указаны историко-географические объекты, архитектурные и исторические памятники, охраняемые природные территории России (заповедники, национальные парки). Приводятся сведения о негативных последствиях антропогенного воздействия на природу. Для удобства пользования словарь снабжен тремя указателями: алфавитным, тематическим, именным.
.


История науки

АКАДЕМИК АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ БАЕВ: ОЧЕРКИ. ПЕРЕПИСКА. ВОСПОМИНАНИЯ. М.: Наука, 1997. 520 с. (Ученые России: Очерки, воспоминания, материалы).

С именем академика А.А.Баева (1904 - 1994) связаны выдающиеся достижения в области молекулярной биологии. Он был организатором исследований по генной инженерии, биотехнологии и геному человека.

Книга состоит из трех разделов. Первый открывается автобиографией Баева, написанной им в последний год жизни для журнала "Elseviers Comprehensive Biochemistry". Эта публикация не только дает представление о личности автора, но и является попыткой философского осмысления жизни. Во втором разделе опубликована переписка В.А.Энгельгардта с Баевым и его женой Е.В.Косякиной-Баевой в период пребывания ученого в ссылках. Третий раздел книги завершают воспоминания жены и сына Баева, его коллег и знакомых, зарубежных ученых.

Собранные материалы дают представление о яркой и драматической судьбе Александра Александровича, о его таланте ученого и вкладе в развитие современных направлений биологии. Большая часть материалов этой книги публикуется впервые.
.



.
Л.В.Алексеев, Е.В.Колесник. ИВАН НИКОЛАЕВИЧ ГОРОЖАНКИН. 1848 - 1904. М.: Наука, 1998. 208 с. (Научно-биографическая литература).

Иван Николаевич Горожанкин - крупнейший русский ботаник-морфолог растений, ученик Н.Н.Кауфмана. Он был профессором Московского университета, директором Ботанического сада.

В историю науки Горожанкин вошел благодаря результатам наблюдений над оплодотворением зеленых водорослей и исследованиям развития хламидомонад. Он автор учебника по архегониальным растениям (мохообразным, папоротникообразным, голосеменным) и создатель крупнейшей в России ботанической школы, получившей название Горожанкинской.

В книге проанализированы его научные труды по водорослям и голосеменным растениям, признанные в мировой науке классическими. Впервые опубликованы научные отчеты Горожанкина о зарубежных командировках и письма, написанные во время стажировок и после посещения заграничных университетов.
.


Геофизика

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ / Под ред. С.В.Гольдина, А.Д.Дучкова. Новосибирск: НИЦ ОИГГМ, СО РАН. 1998. 166 с.

20 - 22 января 1997 г. в Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН (Новосибирск) состоялась Всероссийская конференция, посвященная памяти члена-корреспондента РАН, крупного ученого, одного из основателей Сибирского отделения Эпаминонда Эпаминондовича Фотиади (1907 - 1997). Инициаторы конференции - его многочисленные ученики и коллеги из Института геофизики, Новосибирского университета.

В сборнике в краткой форме представлены многие из выступлений, прозвучавших на конференции, где научные доклады перемежались личными воспоминаниями. Материалы сборника сгруппированы в два раздела. В первом собраны доклады преимущественно по региональной и глубинной геофизике, в которых даны результаты геофизического изучения строения недр Сибири, Урала и Дальнего Востока. Во втором разделе представлены результаты исследований Алтае-Саянской сейсмической области, теплового потока и современных движений земной коры Сибири; новые данные о глубинном строении Байкальской рифтовой зоны.

Предлагаемый сборник публикует итоги геофизических исследований, проводившихся в Сибири в 90-х годах 20-го столетия.
.


.
.