На о.Негрос (Филиппины), к юго-востоку от Манилы, находится вулкан Канлаон, поведение которого непредсказуемо. С 1860 г. зарегистрировано 14 его внезапных извержений, обычно начинавшихся взрывом. В последний раз это случилось 3 сентября 1993 г., после чего вулкан, казалось, успокоился надолго. Однако 10 августа 1996 г. из главного его кратера неожиданно взлетел на высоту 1500 м столб пепла. Выброс продолжался всего 24 мин, но успел привести к трагическим последствиям. Находившиеся в это время на восхождении две горно-туристические группы (одна - из 10 бельгийских студентов с семью гидами-филиппинцами, другая - из двух англичан, сопровождаемых двумя местными жителями) были накрыты камнепадом. В результате трое погибли, 18 человек госпитализированы. Свидетели рассказывали, что извержение началось без каких-либо его предвестников: клубы дыма и поток камней, смешанных с пеплом, вырвались наружу совершенно внезапно. Сейсмическая станция, расположенная в 5 км к юго-западу от вулкана, зарегистрировала в это время слабое землетрясение, а экипаж австралийского пассажирского самолета наблюдал облако пепла высотой 11.3 км. Метеостанция в Дарвине, на севере Австралии, предупредила самолеты об опасной зоне радиусом 110 км от вулкана. Филиппинский Институт вулканологии и сейсмологии в Кесон-Сити объявил район вблизи вулкана поперечником 4 км опасным для посещения, но эвакуацию было решено не проводить. Вскоре вулканическая активность вновь замерла.

Генеральный директор Всемирной организации здравоохранения Х.Накаджима (H.Nakajima), побывав в Руанде, указал на опасность возникновения массовых инфекций при возвращении сюда беженцев из Восточного Заира. Миграция людей в таком количестве - а это около 200 тыс. - редкий случай в истории. На встрече с членами правительства Руанды, эпидемиологами ВОЗ и представителями ООН Накаджима отметил, что только 14 тыс. из мигрирующей огромной массы населения прошли обследование. В пунктах помощи беженцам у двух третей из них обнаружена острая диарея, у 3% - кровавые поносы; зарегистрировано 47 смертных случаев от холеры, а 23 человека с таким диагнозом изолированы. Респираторные инфекции и малярия - неизбежные спутники людей, в течение долгого пути проходящих ежедневно около 40 км. Без системы медицинских транзитных консультационных пунктов, станций с источниками свежей воды и минимальными запасами пищи, а также без строгой изоляции заболевших распространение репатриантами инфекций, в том числе менингита, холеры, дизентерии неизбежно.

Истощение озонового слоя связывается, как известно, с антропогенными галоидорганическими соединениями, что в свою очередь приводит к возрастанию дозы УФ-излучения, достигающего поверхности Земли. Повышение уровня жестких излучений сказывается на здоровье человечества, приводя, в частности, к возрастанию риска заболевания раком кожи. Именно с этой точки зрения группа нидерландских и американских ученых предприняла попытку количественно оценить влияние принятого Венской конвенцией 1985 г. ограничения производства веществ, истощающих озоновый слой. Расчет риска заболевания раком кожи в зависимости от истощения озонового слоя под влиянием галоидорганических веществ авторы произвели в соответствии с тремя сценариями увеличения УФ-облучения поверхности Земли: без ограничения производства; с ограничениями в соответствии с Монреальским протоколом Венской конвенции; с учетом жесткой Копенгагенской поправки к Венской конвенции. При этом рассматривался риск заболевания тремя видами рака: чешуйчатой клеточной карциномой, основной клеточной карциномой и кожной злокачественной меланомой. Доза УФ-облучения оценивалась на северных широтах: 40Р - в США и 52Р - в Европе. Порог разрушения озонового слоя был принят равным эффективной концентрации хлора, составившей к 1976 г. 1.6 частей на 1 млрд. В модели учтены естественные и сезонные колебания озонового слоя, достигающие 60 - 140 единиц Добсона. Расчеты показывают, что риск заболеть раком в США и Европе хотя и разнится на 52% по естественным причинам (влияние широт), но увеличится в равной мере к 2000 г.: в четыре раза - по первому сценарию и в два раза - по второму. Учет Копенгагенской поправки показывает, что толщина озонового слоя будет изменяться по кривой с минимумом, относящимся к 2000 г., после чего озоновый слой будет восстанавливаться. Пик на кривой заболеваний раком запаздывает при этом на 60 лет, но всего на 10% превысит современный уровень.

Интересная акция проведена некоммерческим фондом Vis Vitalis и Московской медицинской академией им. И.М.Сеченова летом 1996 г.: в девяти многолюдных точках города жители и гости столицы по желанию могли измерить артериальное давление. Предполагалось, что за время акции будет обследовано около 2 тыс. человек, а на практике число измерений составило около 12 тыс. Параллельно проводился мини-опрос относительно влияния артериального давления на здоровье. Собранная информация дала обширную базу данных для соответствующего анализа.

Оказалось, что из числа всех обследованных доля лиц с повышенным артериальным давлением (от 160/90 мм рт. ст.) составила 14%. По нормативам Всемирной организации здравоохранения 160/90 мм рт. ст. считается пороговым значением повышенного давления. Эта относительно высокая величина (альтернативный вариант данного показателя - 140/90 мм рт. ст.) должна была учитывать случайные причины повышения давления. Среди лиц, пожелавших принять участие в обследовании, большинство составили женщины (63%), а ведь в России от сердечно-сосудистых заболеваний больше страдают мужчины. Чаще интересовались своим давлением люди в возрасте 40 - 50 лет. Возрастная структура в разных пунктах обследования была неодинаковой, однако в некоторых преобладали пенсионеры. Более половины опрошенных (59%) занимается интеллектуальным трудом, 28% - физическим, а 14% - учатся. Поскольку главная цель акции состояла в том, чтобы убедить людей отказаться от пассивного отношения к своему здоровью, особое внимание было уделено результатам анкетирования. Согласно ответам, при повышении артериального давления к врачу собираются обратиться около 47% опрошенных, 36% предпочитают лечиться самостоятельно, а 17% вообще не видят повода для волнений.

Большинство опрошенных (57%) полагает, что нормальное давление крайне важно для здоровья; 29% считают этот показатель существенным, но не главным фактором; 14% думают, что давление вообще не определяет состояние здоровья. Женщины (60%) оказались более осведомлены в вопросах, связанных с артериальным давлением, чем мужчины (53%), но в то же время большинство из них предпочитало обходиться без врачебной помощи. Полученная статистика дала общее представление об уровне медицинского просвещения населения и о различном отношении людей к состоянию своего здоровья.

Диагностика генетических заболеваний, а также успешно развивающаяся в последние 20 лет пренатальная (дородовая) диагностика аномалий плода меняют этические принципы не только медиков, но и человечества в целом. Генетические обследования позволяют определять болезни, вызванные количественными или структурными хромосомными аномалиями, мутагенными воздействиями окружающей среды. Если обнаруженные изменения необратимы (например, в случае болезни Дауна, при которой неизбежны серьезные энцефалопатии плода и дебильность родившегося ребенка), знание о таких нарушениях, как правило, приводит родителей к решению прервать беременность. Известно, что вероятность возникновения болезни Дауна составляет 1 на 700 новорожденных, а для групп риска (в семьях, где имеются такие больные, и для женщин старше 38 лет) частота ее появления возрастает до 1 на 100. Необходимость всеобщего обследования женщин в группах риска очевидна. Однако в противоречие с рекомендациями врачей вступают, во-первых, этические принципы (вправе ли родители не знать о риске рождения дебильного ребенка в связи с теми обязанностями, которые они накладывают на общество), а во-вторых, - моральный кодекс, заложенный Гиппократом и Беконом (врачи фактически призывают к лишению "пациента" жизни).

Если диагноз поставлен одному члену уязвимого в генетическом отношении семейства, возникают другие нерешенные в этическом плане вопросы. Например, необходимо ли доводить диагноз до сведения остальных членов этой семьи. Обязательность же такой информации связана с простыми соображениями: многие генетические заболевания требуют определенной диеты и образа жизни, а также упреждающего лечения.

При обнаружении менее серьезных, чем болезнь Дауна, заболеваний плода (таких как синдром Клинефельтера или наличие двойной Y-хромосомы) родители могут принять необдуманное решение о прекращении беременности или, напротив, вовсе не учитывать возможной дополнительной нагрузки на общество. Всякое "выборочное" рождение (дискриминация нежелательного пола, что очень характерно для Китая, или обнаружение генетического заболевания) фактически означает ввод евгенических принципов в этику человека.

Такая ситуация действительно известна. В Сардинии, например, законодательным путем удалось предотвратить распространение серповидной клеточной анемии полным обследованием беременных и обязательным прерыванием беременности при установлении заболевания плода. В этом случае право выбора не было предоставлено не только будущему члену общества (еще неродившемуся ребенку, о правах которого родиться никогда не ставился вопрос), но также медикам и родителям - все решала политическая воля большинства. В связи с этим ВОЗ указывает на необходимость серьезной работы над этическими основаниями пренатальной диагностики и генетических исследований.

У орхидей чрезвычайно мелкие семена. Зародыш в них не дифференцирован на органы, как в семенах большинства других растений, и почти лишен питательных веществ. Больше всего он похож на маленький шарик, окруженный сухой и легкой оболочкой. Такие семена легко разносятся ветром; производит же их растение в гигантских количествах - от нескольких тысяч до четырех миллионов в каждой коробочке (у некоторых тропических орхидей). Весьма продолжительное время считалось, что столь мелкие семена неспособны прорастать, но около 200 лет назад, в 1804 г., Сейлисбери удалось описать прорастание двух видов орхидей - Orchis morio и Bletia verecundum.

В течение последующих 100 лет исследователи ограничивались описанием весьма редко находимых в природе проростков орхидных. Лишь к началу XX в. стало ясно, что семена орхидных нуждаются во внешнем источнике сахаров, а в естественных условиях их поставщиком служит симбиотический гриб. И хотя мы многое сейчас знаем о процессе прорастания семян орхидей в культуре, по-прежнему остаются неразрешенными множество загадок, связанных с их поведением в природе. Казалось бы, чего проще: посеять и посмотреть, что будет. Однако до недавнего времени ни один эксперимент такого рода не имел успеха.

Вот почему сообщение бельгийского исследователя Г. ван дер Киндерена о проведенных им опытах столь удивительно. Семена орхидей Dactylorhiza maculata (ятрышник) и Epipactis helleborine (дремлик) были помещены между двумя слоями ткани из тончайшего нейлона и закреплены в обычных пластиковых рамках для слайдов. Рамки опускали в почву на разную глубину в местах, давно заселенных взрослыми орхидеями. Чтобы как можно меньше нарушать структуру почвы, использовался специальный бур: в вынутый им почвенный цилиндр в необходимых местах помещали рамки с семенами и осторожно возвращали цилиндр на место. Семена ятрышника дружно проросли спустя 3.5 мес. после посева, однако, возможно, вследствие загущенного посева, большинство из них погибло; при этом часть была заражена паразитическими грибами. Здесь стоит сделать отступление: гибель молоди наземных орхидей от тесноты - явление достаточно обычное в дикой природе. При наших собственных исследованиях, организованных Главным ботаническим садом РАН в беломорской тайге, Подмосковье и лесах Мордовии, выяснилось, что семена орхидей очень часто прорастают тесными группами. Проростки любки (Platanthera bifolia), например, буквально касаются друг друга. Если скопления начальных подземных стадий развития той же любки, ятрышника или ладьяна (Corallorhiza trifida) насчитывали по 10 - 15 особей, растения чувствовали себя неплохо, но если на такой же площади скапливалось около сотни экземпляров, большинство из них обычно оказывались покрыты некротическими пятнами и поражены агрессивными грибами. Развитие дремлика, прослеженное ван дер Киндереном более подробно, тоже начиналось на третий месяц. В это время вокруг семян наблюдались гифы грибов по крайней мере трех видов. Один из них, атакуя зародыш, вызывал быструю гибель орхидеи. Два других росли между семенами, поначалу не проникая внутрь них, и только спустя 3 - 4 мес. гифы гриба находили не только на оболочке семени, но и внутри ее. Собственно зародыш по-прежнему оставался без гриба, хотя его размеры превышали исходные по крайней мере в 5 раз.

Таким образом, гриб стимулировал прорастание орхидеи без непосредственного контакта (впервые подобное отмечено в экспериментах Г.Бургеффа в начале века), и только спустя почти год после рассеивания семян произошло заселение клеток зародыша симбиотическими грибами, а на 15 мес. зародыши полностью сформировали точки роста. Количество выживших семян и степень развития растений сильно зависели от глубины посева. Через 29 мес. после начала эксперимента единственный выживший на глубине 2 см экземпляр имел 6 мм в длину и 3 - в ширину, тогда как самые крупные из 50 особей, выживших на глубине 20 см, достигали лишь 1.3 мм в длину и 0.77 мм в ширину. Следует отметить, что в каждой рамке находилось более тысячи семян. Первоначально проросли 13 % семян на глубине 1 см и 60% - на глубине 10 см. Все эти различия экспериментатор объясняет тем, что на глубине 15 - 20 см колебания температуры менее выражены. Жаль, что автор не приводит сведений о колебаниях влажности и особенностях почв: в поверхностном слое почвы колебания влажности должны быть более заметны, а это не может не сказываться на росте и развитии протокормов; с другой стороны, условия питания грибов (количество органических веществ) на разной глубине тоже могут различаться. Здесь опять хочется вспомнить наши собственные наблюдения: в сфагновых болотах семена ятрышника, видимо, смываются водой в глубь сфагнума. Они равномерно распределяются в верхнем 10-сантиметровом слое мха. При этом молодые растения, расположенные ближе к поверхности, после появления 1 - 2 бесхлорофилльных чешуевидных листьев дают первый тоненький зеленый лист, все еще находящийся внутри мохового яруса. Их первичный клубень, заселенный симбиотическими грибами, очень мал. У растений же, попавших в глубину, первичный клубень развивается в длинный толстый побег, заселенный грибом-симбионтом, с 4 - 5 чешуевидными бесцветными листьями. Таким образом, налицо две стратегии развития одного вида (конечно, со всеми переходами), зависящие от глубины прорастания орхидеи: ускоренный переход к собственному фотосинтезу и пролонгированное микотрофное развитие - за счет гриба.

Аутотомия - самоотсечение частей тела - достаточно известное явление в животном мире. Классический пример - самопроизвольное отбрасывание хвоста многими ящерицами. Менее известно, что и некоторые саламандры используют эту защитную реакцию, чтобы спастись от хищника. Цель отбрасывания хвоста - не просто оставить его в пасти хищника и убежать, а привлечь внимание последнего именно к хвосту. Часто совершает эту операцию еще не схваченная ящерица (или саламандра), и тогда важно, чтобы хищник бросился на хвост, а не на оставшуюся бесхвостой жертву. В связи с этим хвост аутотомирующих животных часто ярко окрашен, способен к автономным движениям (извиваниям), которые он - уже отброшенный - может производить довольно долго, а у некоторых видов (сцинковых гекконов) даже издает звуки благодаря трущимся друг о друга крупным чешуям.

Оказывается, этим исчерпываются еще не все возможности сделать отброшенный хвост более привлекательным для хищника, чем само животное. В лабораторных экспериментах американские исследователи Д.Ланкастер и Ш.Уайз (Debra L.Lancaster, Sharon E.Wise; Университет северо-западной Луизианы, Лафайет, США) установили, что особо привлекательным может быть запах хвоста жертвы. В качестве хищника в опытах участвовала ужовая змея Diadophis punctatus, а потенциальной добычи - саламандра Plethodon cinereus, способная к аутотомии хвоста. Как и многие другие змеи, диадофис прекрасно различает запахи и часто разыскивает добычу, ориентируясь именно по ним. В эксперименте змее предлагали субстраты, на которых остался запах брюшка саламандры или ее хвоста, а для контроля - субстрат с запахом сверчков. "Заинтересованность" змеи определяется по частоте высовываний ею раздвоенного язычка (неверно называемого "жалом"): именно на кончиках языка находятся хеморецепторы, с помощью которых она улавливает запахи. Чем привлекательнее запах, тем чаще высовывается трепещущий язычок.

Оказалось, что запах хвоста саламандры гораздо более привлекает змею, чем сама саламандра. Таким образом, отброшенный саламандрой хвост повышает ее шансы остаться в живых. В ходе эксперимента выяснилось также, что и хвостатая саламандра вызывает больший интерес хищника, чем уже потерявшая хвост. Конечно, отбросившая хвост особь оказывается беззащитной при следующей опасности. Но если бесхвостая саламандра по запаху менее привлекательна для хищника, то она скорее останется незамеченной, чем хвостатая и, следовательно, более защищенная особь. Выделение железами хвоста саламандр специального секрета - эволюционное достижение, повышающее их выживаемость.

Среда современных мегаполисов резко отличается от той, в которой издавна существовал человек. Психологи давно показали, что город без признаков живой природы действует на людей угнетающе, незаметно перенапрягая психику. Поэтому присутствие здесь некоторого количества диких животных - и в первую очередь различных птиц - полезно и необходимо. Но если певчие птицы тяготеют к городским паркам, то водоплавающих можно встретить везде, где есть вода, включая самые шумные и застроенные районы Москвы. Водоплавающие птицы оказываются идеальной моделью закрепления диких видов в городах, освоения ими новых техногенных экологических ниш.

19 января 1997 г. в Москве под координацией К.В.Авиловой (биофак Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова) проведен 13-й ежегодный учет зимующих водоплавающих птиц. В нем приняло участие около 50 человек: члены Дружины по охране природы биофака МГУ, сотрудники ВНИИ природы, Московского зоопарка, члены Экспериментального биологического объединения Дома научно-технического творчества молодежи (руководитель Н.П.Харитонов), выпускники биофака МГУ, орнитологи-любители.

Наблюдатели одновременно прошли почти по 30 маршрутам вдоль городских рек и прудов, регистрируя размещение и структуру городских зимовок водоплавающих птиц. Всего было отмечено немногим более 9 тыс. уток. Учет подтвердил, что в последние годы число зимующих птиц продолжает неуклонно снижаться: в 1995 г. их было 12 тыс., а в 1990 г., на пике численности, - 28 тыс.

Сокращение численности зимующих птиц обусловлено тем же фактором, который раньше способствовал ее росту - количеством теплой воды, сбрасываемой в реки и речушки московскими предприятиями. Раньше оно росло, теперь, из-за экономического спада, снижается. А главное условие, необходимое, чтобы утки зимовали на месте, а не откочевывали на юг, - наличие больших полыней на реках. В Москве без постоянного подогрева теплыми сбросами такие полыньи вновь стали замерзать. Кое-где традиционные места утиных зимовок оказались разрушены при строительстве. В 1996/97 г. на формирование зимовки повлияло резкое похолодание после длинной теплой бесснежной осени, тянувшейся до второй половины декабря, - многие зимовки исчезли при внезапном наступлении сильных морозов.

В целом в городе стало меньше мелких зимних скоплений птиц, но крупные сохранились: в основном на Москве-реке ниже сброса с городских очистных сооружений и на ее главном притоке - Яузе. Однако по сравнению с прошлой зимой уменьшение числа птиц было незначительным - примерно на 400 особей. Возможно, после многолетнего снижения численности намечается ее стабилизация. Многие городские зимовки уток связаны с местами подкормки, но горожанам в последние годы не по карману кормить уток в прежних масштабах.

Мы наблюдали сокращение числа зимующих птиц на многих привычных и излюбленных ими местах, а также перераспределение между зимовками в зависимости от наличия "кормильцев". Более 1000 диких крякв держится на прудах Московского зоопарка, где они получают корм наряду со всеми. По опросным данным, на городских уток стали чаще охотиться, в том числе c помощью пневматического оружия, - многие пункты местообитания уток, где они были почти ручными, исчезли, либо птицы перестали подпускать людей. В 1997 г. помимо крякв в Москве зимовали хохлатые и морские чернети, красноголовые нырки, гоголи, чирки-свистунки, луток, шилохвость, малые поганки и две канадские казарки, вероятно сбежавшие из какого-нибудь питомника. В день учета на Москве-реке держались два больших крохаля. К сожалению, у нас нет возможности сравнить ситуацию с зимовкой водоплавающих птиц в Москве и в других российских городах. Вероятно, тенденции изменения численности достаточно типичны и вряд ли сильно различаются в пределах средней полосы Европейской России. Подтвержением или опровержением тому могли бы стать сообщения членов Союза охраны птиц России.

С 1945 по 1986 г. в США было произведено 56 475 ядерных боеголовок. При этом накопилось огромное количество ядерных отходов. После прекращения производства оружия десятки тысяч работников ядерного комплекса, а также миллиарды долларов были переориентированы на программу по хранению и уничтожению радиоактивных отходов, накопленных за эти годы. По мнению А.Алма (A.Alm; Министерство энергетики США), это "самая большая программа по защите окружающей среды в мире, чем бы ее не оценивать: акрами, долларами или зданиями". В Хэнфорде (штат Вашингтон) - крупнейшем центре по получению плутония - в настоящее время на площади 1450 км² скопились в баках жидкие отходы суммарной радиоактивностью 200 млн Ки. 177 гигантских подземных хранилищ заполнены радиоактивным "коктейлем" из жидкой, тестообразной и осадочной фракций. Из некоторых баков происходит утечка содержимого, приводящая к загрязнению всего региона. В отходы для ускорения процесса осаждения ранее добавляли вещества, взрывоопасные при повышенных температурах. Точный состав содержимого отдельных баков неизвестен, в некоторых - протекают химические реакции с выделением водорода и других газов.

С 1989 г. в рамках трехстороннего соглашения между Министерством энергетики США, Агентством по защите окружающей среды и властями штата Вашингтон ведутся работы по устранению вредных воздействий на окружающую среду. На работы по обслуживанию этих отходов в 1996 г. было выделено 1.1 млрд долл.; они истрачены на консервацию одного из заводов, изготовление 28 новых баков с двойными стенками и на перекачку отходов из старых баков в новые. В штате Южная Каролина закончено строительство предприятия по остеклованию отходов. Остеклованное содержимое баков предполагается помещать в специальные хранилища в других штатах. Планируется строительство еще одного, более крупного завода по остеклованию.

Среди официальных лиц и специалистов, вовлеченных в проект, существуют две точки зрения. Одни настаивают на безусловном выполнении всех пунктов трехстороннего соглашения, предусматривающего, в частности, очистку всех баков и остеклование всего их содержимого, полную дезактивацию всех зданий, захоронение реакторных блоков массой 15 тыс. т. С другой стороны, все больше членов Конгресса, чиновников и экспертов осознают техническую и экономическую несостоятельность подхода, основанного на использовании существующих технологий. Многие ученые в США полагают, что вместо дорогостоящего строительства завода для остеклования следует направить усилия на поиск принципиально новых методов хранения и дезактивации отходов.

Выделяют четыре направления научных поисков. Прежде всего - бионейтрализацию токсичных отходов. В Тихоокеанской национальной северо-западной лаборатории (PNNL) в Хэнфорде создан специальный отдел по изучению молекулярных процессов в окружающей среде (Enviromental Molecular Sciences Laboratory). Одна из первых задач - найти возможность биохимического разложения ядовитых, хотя и нерадиоактивных, органических веществ, используемых в процессе хранения радиоактивных отходов. В частности, уже создан ЯМР-спектрометр, уникальный сверхпроводящий магнит которого обеспечивает самое высокое в мире разрешение. Надеются создать ферменты, способные разложить токсичные соединения до безвредных, и преобразовать растворимые вещества в нерастворимые. Другой способ - "химическая атака": окисление либо восстановление компонентов до нерастворимых форм. Оба эти подхода - и биохимический и химический - позволяют избежать транспортировки и обеспечить надежное хранение отходов на месте. Еще один химический подход предполагает изучение состава жидких отходов и структуры остеклованной массы, чтобы затем свести ее объем к минимуму, что упростит и удешевит переработку, транспортировку и хранение. Наконец, необходимы исследования степени риска, связанного с утечкой радиоактивности, для здоровья людей и для окружающей среды.

Научно обоснованный подход к проблеме может дать практические результаты через 8 - 10 лет. Для этого требуется перераспределение финансирования, что повлечет потерю многих рабочих мест. Существуют также многочисленные ведомственные, политические, психологические барьеры, препятствующие поиску и внедрению новых технологий. В то же время неадекватность существующих методов и невыполнимость условий трехстороннего соглашения очевидна для большинства специалистов. Парадоксально, но факт: ограниченность финансовых и технических ресурсов ставит науку в очень выгодное положение.

В США началась работа над проектом "Stardust" ("Звездная пыль"). Предполагается, что космический аппарат "Stardust" при пролете через газово-пылевое облако вокруг ядра кометы Вилда-2 соберет кометную пыль и доставит ее на Землю. Запуск аппарата с помощью ракеты "Дельта" планируется в 1999 г. Чтобы достичь необходимой для встречи с кометой скорости, аппарат, сделав один оборот вокруг Солнца, вернется к Земле и будет ускорен ее притяжением. Встреча с кометой должна произойти в 2004 г. на расстоянии 400 млн км от Земли. На пути к ней аппарат будет собирать образцы межпланетной пыли. Комета Вилда-2 (открытая П.Вилдом в 1978 г.) обращается вокруг Солнца за 6.17 земных лет, приближаясь к нему в перигелии на 1.49 а.е. и удаляясь в афелии на 5.23 а.е. Эксцентриситет орбиты - 0.557, наклонение к плоскости эклиптики - 3.3P. Астрономические расчеты показывают, что свою современную орбиту комета приобрела в 1974 г. при своем близком пролете около Юпитера. "Stardust" с помощью созданного в Германии масс-спектрометра будет исследовать состав пылевых частиц, ударяющихся в специальный экран: при сближении с Вилдой-2 он пролетит всего в 100 км от ее ядра. Кроме того с высоким разрешением в оптическом диапазоне будут получены изображения ядра кометы. На обратном пути к Земле кометную и межпланетную пыль перегрузят в капсулу, которая отделится от основного аппарата и в 2006 г. войдет в атмосферу Земли. От разогрева капсулу защитит специальный углеродный экран, а после снижения скорости раскроется парашют, и она совершит мягкую посадку. Основной же аппарат с Землей не встретится и продолжит свой космический полет.

Сбор образцов межпланетной и кометной пыли - непростая задача: с ловушкой частички столкнутся со скоростью, которая как минимум в 10 раз превышает скорость пули, вылетающей из ствола боевой винтовки. При соударении с твердой поверхностью пылинки будут испаряться, на чем и основан принцип пылеударного масс-спектрометра, установленного на "Stardust". Для улавливания и консервации межпланетных и кометных пылинок будет применяться необычный аэрогель, изготовленный по специальной технологии из водного геля кремнезема: он обладает структурой губки и в сотни раз более порист, чем силикатное стекло (99% объема - пустота); поэтому пылевая частица, ударяющаяся в него с высокой скоростью, постепенно затормозится и остановится. Проходя через прозрачный аэрогель, пылинки оставят в нем видимые следы, по которым уже в лаборатории их можно будет отыскать и извлечь.

Проект "Stardust" - только часть новой программы НАСА "Discоvery", цель которой - получать научные результаты, используя максимально простые космические аппараты небольшого размера. Программой предусмотрено сотрудничество НАСА с университетами и частными промышленными компаниями. В соответствии с проектом "Stardust" Лаборатория реактивного движения (НАСА) поставляет научную аппаратуру и ведет общий менеджмент. Инициатор и научный руководитель проекта - Д.Е.Браунли (D.E.Brownlee; Университет штата Вашингтон), известный работами по сбору космических частиц в стратосфере Земли; эти частицы названы частицами Браунли. Компания "Lockheed Martin Astronautics" сооружает космический аппарат и отделяемую капсулу.

Ожидается, что на пороге XXI в. в США раковые заболевания станут основной причиной смертности населения. Такой прогноз определяет стратегию интенсивного поиска терапевтических средств на основе природного лекарственного сырья. Вместе с тем выработка в достаточных количествах одного из наиболее эффективных препаратов - паклитаксела, или таксола (paclitaxel, taxol), сырьем для которых служит кора тихоокеанского тисса, до сих пор остается проблематичной. Лечебные свойства этой группы препаратов открыты еще в конце 60-х годов, а клинические испытания подтвердили их действенность при лечении некоторых видов рака. Однако в 1994 г. в печати появились сообщения о резком сокращении тихоокеанского тисса в результате вырубок (из 13 500 кг коры тисса получают 1 кг паклитаксела). По разным оценкам, дальнейший сбор сырья может удовлетворять потребности в нем в объемах от 200 до 300 кг в год, что еще сильнее истощит популяцию тисса. Предпринимавшиеся попытки разведения культуры клеток тисса оказались мало эффективными и экономически неоправданными. Ныне группа японских исследователей из Лаборатории биологических наук компании "Mitsui Petrochemical Industries" открыла новый метод наработки лекарственного препарата. В его основе лежит использование метилжасмоната, который инициирует в культурах клеток тисса синтез паклитаксела и других родственных алкалоидов. Метод позволяет в шесть раз увеличить выход продукции по сравнению с прежними методиками, которые давали возможность получать около 150 мл/л в неделю. Если учесть, что для рентабельной работы фармацевтов потребуется довести выпуск препаратов до 100 тыс. л, внедрение нового метода имеет очевидную перспективу.

В последние годы образование пластовых фосфоритов все чаще связывают с биотой, в частности с цианобактериями. Для этого есть основания. Например, в хубсугульских фосфоритах чередуются тонкие слои темных желвачков, сплошь сложенных остатками цианобактерий, и светлого карбоната; остатки фосфатизированных цианобактериальных матов и бактериоморфных тел найдены в каратауских и южнокитайских фосфоритах. Однако цианобактерии существуют и ныне, но фосфоритов, как в древности, не образуют. Вероятно, это связано с низким содержанием фосфора в современных морях (геохимические особенности фосфоритов свидетельствуют об их морском происхождении): он вовлечен в постоянный круговорот и не осаждается в виде фосфата кальция, хотя и накапливается в так называемых волютиновых гранулах цианобактерий. В каких же условиях могли фосфатизироваться эти организмы в древности?

Группа исследователей из двух московских институтов РАН (Института микробиологии и Палеонтологического института) изучала условия фосфатизации нитчатой цианобактерии Microcoleus chthonoplastes, которая доминирует в современных галофильных матах гиперсоленых водоемов аридной зоны. Бактерии выращивали в минеральной среде, сходной с природной, но при разной концентрации в ней фосфора. Его оптимальное содержание, необходимое для поддержания жизненно важных процессов, оказалось равным 4 мг/л. При концентрации от 18 до 36 мг/л фосфор максимально накапливается внутри клеток в виде волютиновых гранул. Одновременно с ними на поверхности цианобактерий появляется слизистый чехол. Если создать концентрацию фосфора выше 36 мг/л, в этом чехле возникают отдельные минеральные глобулы, которые затем объединяются в бляшки, муфты и наконец в сплошной чехол. Затем он утолщается, фосфатом кальция замещаются сами бактериальные тела (трихомы), и вся масса превращается в минеральный агрегат из мелкозернистого фосфата кальция. В нем хорошо видны полые трубки (их оставляют за собой иногда выползающие из чехла бактерии) или уже целиком минерализованные трихомы. Такой агрегат очень напоминает отдельный хубсугульский фосфоритный желвачок и, судя по рентгено-структурному анализу, представляет собой полуаморфный карбонат-апатит. Процесс минерализации проходит в считанные часы. Таким образом, древний процесс - фосфатизация цианобактерий - подтвержден экспериментально. Кроме того, вместе с данными других исследователей результаты московских экспериментаторов дают достаточно четкий ответ на вопросы, в каких породах и в какой обстановке могло происходить захоронение мягких тканей морских животных.

Юдиново - один из самых примечательных памятников позднего палеолита на Русской равнине. На этом поселении представлена выразительная картина жизни охотников на мамонта, обитавших в приледниковой зоне Восточной Европы, где сохранялись условия, пригодные для существования стад мамонта и где люди проявляли незаурядную способность адаптироваться к суровому климату. Напомним, что оно находится в с.Юдиново Погарского района Брянской области, примерно в 400 км к юго-западу от Москвы. Культурный слой залегает в лессовидных отложениях низкой террасы правого берега р.Судости на глубине 2.1 - 2.3 м от современной поверхности. Серия радиоуглеродных дат имеет широкий диапазон - от 18 до 12 тыс. лет назад, но в согласии с другими данными можно полагать, что поселение существовало в пределах 15 - 14 тысячелетия до наших дней. Ныне работы ведутся в двух пунктах. В музейном павильоне сохраняются остатки двух жилых структур из костей мамонта и главное внимание уделяется их консервации на основе методики, разработанной Е.П.Мельниковой (Эрмитаж).

В одном из жилищ расчищены и оставлены на месте кости по меньшей мере 32 мамонтов (если считать по черепам). Для постройки кольцевого ограждения-фундамента и для перекрытия использовались также бивни (21), нижние челюсти (19), лопатки (35, из них у 19 - намеренно пробитые отверстия), тазовые кости (11), трубчатые кости ног (31). Конструкция другого жилища, вскрытого не целиком, так как часть его уходит под стену павильона, имеет свои особенности. Здесь меньше черепов, нижних челюстей и бивней, лопаток и тазовых костей, но значительно больше трубчатых (90). Особый интерес представляет стенка жилища, где вместе с другими костями размещены 5 отдельных участков позвоночника, в которых в анатомической связи находится по 8, 6, 4, 7 и 7 позвонков. Любопытная черта жилища - узкий вход-лаз длиной до 2 м, стенки которого укреплены черепами и лопатками мамонта. За пределами музейного павильона, в раскопе II, впервые заложенного в 1988 г., обнаружены кости мамонта, и прежде всего целые черепа. Возможно, это остатки какой-то конструкции, но не исключено, что просто не использованный при строительстве жилищ запас костей. К сожалению, новое скопление костей не может быть прослежено из-за опасности обвала.

В раскопе II обнаружены мощные зольные пятна, насыщенные культурными остатками: обломками костей животных (преимущественно мамонта и песца), костным углем и множеством кремневых орудий и отходов производства (на отдельных участках - от 3 до 5 тыс. кремней на 1 м2). Набор кремневых орудий, очевидно, полностью удовлетворял потребностям обитателей поселения, он типичен для этой эпохи и не слишком разнообразен: резцы для обработки костного материала, скребки для выделки шкур, ножи из ретушированных пластин и пластинок, острия, проколки и т.д. Исключительно обильна коллекция изделий из кости, рога и особенно бивня. Разнообразие приемов обработки этих материалов, богатство набора орудий охоты (наконечники копий, дротиков и стрел), предметов домашнего обихода (шилья и иглы, мотыги из ребер и бивня, молотки из рога северного оленя и т.д.), масса различных украшений выделяют Юдиново из других одновременных поселений Русской равнины.

За последние годы значительно увеличилась серия изделий, украшенных геометрическим орнаментом. Привлекают внимание два необычных предмета: роговой молоток, покрытый рядами шевронов, и бляшка из бивня мамонта овальной формы с округлым отверстием в центре. Впервые обнаружены гравировки на кости, возможно, имеющие изобразительный характер. Таким образом, повседневные заботы о строительстве жилищ, шитье одежды, о пропитании и поддержании огня не лишили обитателей Юдиново эстетического восприятия окружающего мира; оно выражалось в украшении тела и одежды, в характере орнаментации предметов, свидетельствующей о чувстве ритма и гармонии. Не исключено, что столь большое внимание к "не-утилитарным" занятиям было связано с развитием абстрактного мышления и мифологическими представлениями.

Осетровые рыбы издавна относились к ценнейшим объектам промысла, в связи с чем и подверглись исключительно сильному и продолжительному антропогенному воздействию. Костные остатки рыб на древних поселениях служат теперь специалистам для реконструкции биологии и экологии осетровых, их промысла в прошлом. Л.И.Соколов и Е.А.Цепкин (биофак Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова) обработали материалы, относящиеся примерно к 5 тыс. костных остатков осетровых из различных археологических памятников, которые располагаются в бассейнах рек, впадающих в Черное, Азовское и Каспийское моря, и относятся к последним 2 тыс. лет.

Как выяснилось, осетровые занимали в прошлом чрезвычайно обширный ареал, включавший даже самые верховья рек. У севрюги, наряду с яровой, весьма многочисленна была и крупная озимая форма; у русского осетра, помимо проходной, в верхних участках бассейнов рек имелась мелкая туводная (местная) форма; у стерляди в средних и нижних участках рек была представлена, кроме туводной, крупная быстрорастущая полупроходная форма. На ископаемом материале установлены предельные размеры и продолжительность жизни осетровых: белуга достигала в длину 6 м (на Волге рыбины 5 - 6-метровых размеров составляли 10% улова), а возраст ее превышал 100 лет; русский осетр дорастал до 3 м и жил свыше 50 лет; севрюга - до 2.7 м при возрасте свыше 40 лет; стерлядь - до 1.2 м, живя 25 - 26 лет.

Таким образом, средние и максимальные размеры, а также возраст выловленных осетровых, за некоторым исключением, были значительно выше, чем в промысле начала XX столетия. Проходные виды осетровых (севрюга, русский осетр; для белуги данных нет) в древности отличались гораздо более медленным темпом роста, чем в нынешнее время. Усиленный рост современных рыб объясняется их малочисленностью и в связи с этим - лучшей обеспеченностью пищей. Осетровым принадлежало особо важное место в древнем промысле - от 20 до 80% в уловах жителей различных городищ и поселений. Наибольшее их количество вылавливалось на средних и нижних участках основных осетровых рек - Волги и Дона. Хотя в количественном отношении белуга всегда уступала другим осетровым, ее роль в уловах была довольно велика благодаря большим ее размерам, особенно на Волге.

По степени воздействия на осетровых антропогенных факторов авторы делят исследуемый период на четыре этапа. Первый, наиболее длительный, связан с развитием сельского хозяйства (вырубкой лесов по водоразделам и поймам рек, распашкой больших площадей, обмелением рек, постепенным сокращением нерестовых ареалов проходных осетровых). Второй этап наступил в конце XIX в. и был связан с усиленным ростом промышленного производства (резко возросло загрязнение рек) и интенсификацией промысла; воспроизводство осетровых осуществлялось в этот период еще за счет естественного нереста. Приблизительно с 1950-х годов, после зарегулирования стока основных осетровых рек, начался третий этап: естественное воспроизводство резко сократилось. С конца 70-х годов отсчитывается четвертый этап; он связан с сильнейшим загрязнением водоемов (а во многих случаях и с их отравлением) промышленными и сельскохозяйственными стоками. На каждый последующий этап накладывались факторы, характерные для предыдущих.

Протоцератопсы относятся к наиболее известной группе динозавров - рогатым, или цератопсидам. В ходе многолетних раскопок, проводимых российскими и монгольскими палеонтологами в мезозойских отложениях Монголии, была собрана крупная коллекция скелетов этих животных. На материале, имеющемся в Палеонтологическом институте РАН (Москва), В.С.Терещенко провел биомеханические исследования, позволившие восстановить походку этих пресмыкающихся. Основным способом их передвижения была рысь с преобладающей ролью задних конечностей. Максимальная скорость при ходьбе достигала 3 км/ч. Когда протоцератопс пасся на берегу водоема, он принимал следующую позу: задние конечности почти выпрямлены, передние слегка расставлены, позвоночник изогнут. Статическая поза напоминала положение спортсмена-бегуна при низком старте. Перед толчком задней конечностью он слегка опускал голову, затем резко вскидывал ее и, оттолкнувшись передними конечностями, начинал бег на двух ногах (как это делают многие современные ящерицы), а затем постепенно опускался на все четыре ноги. Во время быстрого разбега передние конечности сильнее отталкивались от грунта в конце фазы опоры, чтобы увеличить продолжительность "свободного полета", при этом резко разгибалась шея и голова вскидывалась вверх. Скорость бега животного могла достигать 25 км/ч.

Старые особи, по-видимому, не могли подняться на задние лапы, так как с возрастом у них срастались те два позвонка, которые у молодых были ответственны за динамическую передачу толчка вперед от задних конечностей всему телу. Поэтому и скорость бега у них была значительно ниже. Строение передней конечности позволяло легко вытаскивать завязшую лапу из болотного ила, а уплощенные фаланги и способность отводить четвертый палец стопы увеличивали площадь опоры ног и облегчали перемещение животного по мягким грунтам. Основное отличие в работе его передних конечностей от ныне живущих четвероногих заключалось в способе опускания лапы на субстрат: не сверху вниз, а сбоку вниз - при медленном движении, а при быстром - пассивно, в результате уменьшения угла наклона тела животного.

Долговременная обсерватория по исследованию экосистемы океана "LEO-15" ("Long-term Ecosystem Observatory") спроектирована и создается усилиями ученых и инженеров Вудсхоллского океанографического института и Университета Ратгерса. Она размещается на 15-метровой глубине в Атлантическом океане, у побережья штата Нью-Джерси. В комплекс "LEO-15" входят следующие основные компоненты: центральная станция управления всей измерительной аппаратурой и подводными аппаратами обсерватории; несколько дополнительных обсерваторий, связанных между собой и с центральной станцией волоконно-оптическими кабелями; привязные подводные аппараты для отбора проб воды и грунта, управляемые по командам исследователей; подводные автономные аппараты (удаление от обсерватории до 18 км). Непрерывное поступление информации о состоянии океанского дна и его экосистем, о режиме вод и переносе донных осадков позволит специалистам оперативно (не выходя из кабинетов) следить за динамикой океанских процессов в реальном масштабе времени. Подобные обсерватории предполагается в недалеком будущем разместить на больших глубинах; использование привязных и автономных подводных аппаратов даст возможность следить за системой фронтов в океане.

Океанология

В июле 1996 г. в Сиэттл (штат Вашингтон, США) вернулось из семимесячного рейса научно-исследовательское судно "Дискаверер", принадлежащее Национальному управлению США по изучению океана и атмосферы (НОАА). Работы велись по проекту "ВОСЕ" ("World Ocean Circulation Experiment" - WOCE) с участием специалистов НОАА и университетов США. Одна из задач рейса - собрать информацию для оценки роли Мирового океана в процессах его взаимодействия с атмосферой и степени влияния таких процесов на климат Земли. Меридиональные разрезы выполнялись по акватории Тихого океана от о.Кодьяк (Аляска) до Южного полярного круга (по меридиану южной оконечности Новой Зеландии); широтные - от Сиэттла до .юго-восточной периферии Индийского океана. По такой сетке "Дискаверер" прошел почти 75 тыс. км. Кроме того, в рейсе велись исследования и по программе изучения параметров аэрозолей ("Aerosol Characterization Experiment" - "ACE-1"). В них участвовало более 100 специалистов НОАА и других исследовательских организаций из 11 стран. Измерялось содержание аэрозолей для оценки потерь тепла Землей за счет отражения ими падающей солнечной энергии. Отбор проб на аэрозоли проводился в различных географических областях океана, и уже предварительный анализ обнаружил значительные зональные контрасты. На всем протяжении разрезов велся химический анализ океанских вод. В пробах определялась концентрация антропогенных диоксида углерода и хлоруглеводородов - исследователей интересовал процесс проникновения этих газов в промежуточные и глубинные воды юго-западной периферии Тихого океана на путях их движения из Антарктики к экватору. Проведенный рейс был заключительным по Программе "ВОСЕ": завершена оценка изменчивости различных параметров вод Мирового океана, начатая в 1990 г. специалистами более чем из 16 стран. Всего по этой программе проведено 67 рейсов.

А.Дж.Бедард (A.J.Bedard; Национальное управление США по изучению океана и атмосферы, Боулдер, штат Колорадо) в 1995 г. проводил с коллегами опыты по регистрации лавин и оползней с помощью микрофонов, установленных на равнине и в предгорьях Колорадо. Позже, сопоставив полученные записи с данными метеорологической сети допплеровских радаров, он обнаружил, что микрофонная система зафиксировала "голос" торнадо на низких частотах, о чем специалисты даже не подозревали. С тех пор группа Бедарда зарегистрировала звуки еще 27 торнадо. Предпринимаются меры для размещения таких микрофонов в штате Оклахома, где торнадо случаются особенно часто. Возможно, это позволит обнаруживать характерные воронкообразные вихри в самый начальный момент их образования. По форме напоминающий осьминога, 15-метровый комплекс с выдвинутыми на растяжках датчиками способен улавливать исходящие от торнадо инфразвуки в диапазоне от 1 до 5 Гц, лежащем за пределами восприятия человеческого уха. Автор методики полагает, что зарегистрированные вибрирующие звуки возникают при попеременном сжатии и растяжении воронки торнадо. Помимо полевых ведутся лабораторные исследования в специальном бассейне с искусственными мелкомасштабными "торнадо". Этот водный аналог тоже порождает звук и может служить моделью подлинного торнадо.

Именно в этом рейсе был пройден своеобразный рубеж в исследовании Мирового океана с помощью буровых судов: закончен счет первой тысячи точек, в которых велось глубоководное бурение, начатое почти 30 лет назад б/с "Гломар Челленджер" и продолженное б/с "ДЖОЙДЕС Резолюшн". 165-й рейс проводился в Карибском бассейне, т.е. практически в том же районе, где в 1968 г. "Гломар Челленджер" открывал первую страницу еще не написанной книги, которая посвящена интригующей, а в то время - совершенно не исследованной проблеме эволюции Мирового океана.

В задачи 165-го рейса, руководителями которого были Х.Сигурдссон и М.Лекки, а научным представителем Программы океанского бурения - Г.Д.Эктон, входило решение как общегеологических, так и палеоокеанологических проблем. Предстояло, в частности, достигнуть вулканического фундамента и получить информацию об эволюции Карибского плато, возраст и механизм формирования которого остаются предметом дискуссий. Цель бурения состояла также в исследовании границы мела и палеогена, которая в последние годы вызывает неослабевающий интерес геологов в связи со многими приуроченными к ней событиями глобального масштаба. Кроме того, планировалось получить полные, непрерывно опробованные разрезы кайнозойских осадков, которые после детального изучения с применением всего комплекса современных методов могли пролить свет на океанологическую и климатическую эволюцию тропической части Атлантического океана. Всего в рейсе было пробурено 13 скважин в пяти точках (998 - 1002), расположенных в центральной части Карибского моря в интервале глубин 904 - 3271 м.

Полученные материалы по значимости превзошли все ожидания: уже предварительный их анализ показал, что после лабораторной обработки они внесут значительный вклад в решение многих не только региональных, но и глобальных проблем. Судя по результатам бурения скважины 1001, которая вскрыла в основании разреза подушечные относительно крупнопористые базальтовые лавы, перекрытые известняками с фауной бентосных фораминифер, формирование Карибского плато завершилось 77 - 74 млн лет назад, а не 90 - 88 млн лет назад, как считалось раньше. Пористость базальтов и состав фораминифер свидетельствуют, что в то время вершина плато находилась на относительно небольшой глубине, после чего плато быстро погрузилось до современных глубин (более 3000 м).

Неожиданным оказалось открытие двух крупных эпизодов извержений вулканов в среднем-позднем эоцене и в раннем-среднем миоцене, которые в разрезах отмечены многочисленными прослоями пепла. Оба эпизода по времени предшествовали значительным глобальным похолоданиям. Этот факт наряду с другими подобными наблюдениями (например, в юго-западной части Тихого океана) позволяет предполагать, что вулканизм мог играть весьма существенную роль в эволюции климата планеты. В трех скважинах, пробуренных в точках 999 и 1001, была вскрыта граница мела и палеогена. Это один из немногих районов в океане, где граница опробована в ее непрерывном залегании. В последние годы было установлено (например, на Гаити и в Мексике), что к этой границе в дополнение к уже известным признакам приурочено обогащение осадков тектитами (сферическими образованиями из оплавленного природного стекла), которое синхронно и, вероятно, генетически связано с импактным событием на п-ове Юкатан. В скважинах 165-го рейса, в тонком слое глин, маркирующем границу мела и палеогена, также обнаружены тектиты

Интересные результаты получены по океанологической эволюции Карибского региона. Установлено, что так называемый позднепалеоценовый термический максимум, зафиксированный во многих районах изотопными измерениями, здесь совпадает с пачкой глин внутри карбонатного разреза. Глины характеризуются тонкой слоистостью и почти полным отсутствием следов биотурбации, что свидетельствует о низком содержании в тот период растворенного кислорода в придонной воде. Важным открытием является и отмеченное во всех скважинах резкое сокращение пелагического карбонатонакопления на рубеже среднего и позднего миоцена, в интервале 12.5 - 10.5 млн лет назад. Это событие, известное под названием "карбонатного кризиса", хорошо документировано в центральной и восточной частях экваториальной Пацифики. В Карибском бассейне оно отмечено впервые.

Научные достижения рейса не исчерпываются приведенными примерами; во многих отношениях уникальный материал может послужить, с одной стороны, подтверждением уже известных, но недостаточно изученных событий, а с другой - заставить исследователей пересмотреть устоявшиеся взгляды на некоторые вопросы геологической и океанологической эволюции - как региональной, так и глобальной.

В 1986 г. в Атлантическом океане, в специально отведенном месте, которое расположено в 106 милях от побережья штатов Нью-Йорк и Нью-Джерси (106-Mile Deepwater Sludge Dump Site - DWD-106), были затоплены большие объемы необработанных городских отходов. На протяжении последних трех лет специалисты Института моря и береговой зоны при Университете Ратгерса и Национального центра подводных исследований вели систематические наблюдения за экологической ситуацией на фиксированном участке дна (глубина 2250 м) с тем, чтобы оценить ущерб, нанесенный биоте сбросами жидких необработанных отходов. До вступления в силу Закона о запрещении сброса отходов в океан (1992) их объем ежегодно составлял 8 млн т. К этому времени на дне участка DWD-106 площадью около 278 км² уже было погребено до 36 млн т жидких отходов.

Исследования подтвердили предположения о растекании отходов к востоку от DWD-106 и их губительном воздействии на биоту, в частности на морских ежей и голотурий, а также на микроорганизмы, обитающие в верхнем слое осадков. В 1992 - 1993 гг. влияние отходов, по-видимому, снизилось, по крайней мере в окрестностях DWD-106. Специалист по экологии донной фауны Д.Грэссл (J.Grassle) считает, что число видов, обычно встречавшихся на меньших глубинах, теперь увеличилось в результате возросшего притока органических веществ с больших глубин. Количество же углеродсодержащих отходов в придонном слое повысилось вдвое по сравнению с нормой. По мнению Грэссла, эпизодические потоки мощных донных течений способны перемещать контаминанты (загрязнители), но такая ситуация, вероятно, складывается в зимние месяцы. Ф.Сэйлс (F.Sayles; Вудсхоллский океанографический институт) зафиксировал повышенное поглощение кислорода в глубоководных осадках. Контаминанты уже отнесены дрейфом вод более чем на 90 км на юг от DWD-106 и скорее всего уже изменили среду обитания донных организмов. Большая часть этих исследований проводилась с использованием подводного обитаемого аппарата "Алвин". В 1996 г. ставилась задача выяснить способность бентосных популяций занять свои прежние экологические ниши в пределах DWD-106. Для этого требовалось определить область распространения контаминантов и скорость их миграции, механизм транспортировки и условия проникновения в глубоководную зону, продолжительность их неблагоприятного воздействия и темпы восстановления океанской среды. Глобальная цель исследований - дать прогноз продолжительности реакции глубоководных сообществ на контаминанты, поступившие в океан от всего "спектра" источников, и прежде всего с атмосферными осадками и речным стоком.

В течение 15 лет, с 1978 г., Р.А.Сулейманов, С.М.Сафонникова, М.Р.Яхина и С.А.Магжанова (НИИ медицины труда и экологии человека, Уфа) выясняли воздействие нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств на санитарное состояние почвенного покрова и сельскохозяйственные культуры в зоне до 20 км от предприятий. Как установлено, в первые годы наиболее интенсивные загрязнения почвы выбросами происходили на расстоянии 2.5 - 3 км от предприятий. Например, по толуолу загрязнение составляло 1 ПДК, бензолу - 1.3, изопропилбензолу - 13.4, стиролу - 59 ПДК; в отдельные годы показатели достигали по изопропилбензолу - 98, а по стиролу 270 ПДК. На расстоянии 6 - 10 км от предприятий степень загрязнения значительно снижалась; гигиенические нормы превышались лишь по бензолу, стиролу, бензпирену, углеводородам, входящим в состав бензина. Тяжелые металлы обнаружены в почвах в повышенных концентрациях на расстоянии 10 - 20 км от предприятий. Хотя с 90-х годов производство на указанных предприятиях сократилось, существенных изменений в характере загрязнений не произошло, за исключением снизившегося в отобранных пробах количества стирола и изопропилбензола. Почвы на расстоянии 6 - 10 и 15 - 20 км от предприятий исследователи отнесли по категории загрязнения к опасным, а в зоне до 3 км - к чрезвычайно опасным. Установлена степень сильного загрязнения основных сельскохозяйственных культур в зависимости от расстояния: до 3-х км от предприятий - моркови, капусты, томата, огурца; до 8 км - картофеля, свеклы, яблок; до 19 км - редиса и лука. При этом углеводороды концентрируются преимущественно в редисе, картофеле, луке, яблоках; металлы в большей степени вбираются луком, томатом, редисом. Высокая степень загрязнения овощей металлами сохраняется (как и степень загрязнения почвы) на расстояниях до 20 км.

Периодически появляющаяся информация (в том числе и в "Природе") о жизни лошадей Пржевальского в зоопарках и о проектах возвращения этих животных в природу создает иллюзию, будто положение вида весьма благополучно и за его судьбу не стоит беспокоиться. Какова же реальная ситуация? Из всех проектов, которые носят название "Реинтродукция лошади Пржевальского в природу", только один соответствует названию. Это проект, осуществляемый в степном заповеднике Монголии Хустайн-Нуру, где первая группа этих животных уже выпущена на волю. Остальные проекты, среди которых китайский - в провинции Гансю, монгольский - в Джунгарской Гоби и узбекский - в Бухарском питомнике, завершились лишь организацией полувольных парков.

Лошади Пржевальского хорошо размножаются в неволе, но зоопарки, занимающиеся разведением этого вида, уже переполнены, а выпускать животных некуда, поскольку прилегающие территории непригодны для их самостоятельного существования или заняты человеком. Из-за ограниченности пространства вскоре может возникнуть проблема: что же делать с "лишними" животными. Нидерландский Фонд защиты и сохранения лошади Пржевальского, возглавляющий проект в заповеднике Хустайн-Нуру, не берет их из зоопарков, так как имеет достаточно собственных животных.

В 1996 г. большинство зоопарков частично или полностью отказалось от размножения лошадей Пржевальского: самцы были отделены от самок и помещены в отдельные загоны, и в результате, например, в Пражском и Ленинградском зоопарках не родилось ни одного жеребенка, а в Московском - всего один. В заповеднике Аскания-Нова, обладателе крупнейшей популяции лошади Пржевальского, получено всего девять жеребят, а 28 взрослых лошадей (в том числе 15 кобыл) намечены к отстрелу (восемь из них уже погибли). И это происходит в то время, когда вид, занесенный в Международную Красную книгу и в Международную Племенную книгу, по-прежнему находится в опасности: вся популяция лошади Пржевальского в неволе составляет не более 2 тыс. особей, разбросанных по более чем 199 зоопаркам мира.

Итак, продолжать разведение этого вида в неволе можно лишь в случае, если зоопарки и полувольные парки смогут передавать "излишки" животных для выпуска в природу. Так не стоит ли начать осуществление проекта реинтродукции лошади Пржевальского в России, сформировав их группы из разных зоопарков мира? Пригодные для этого территории у нас есть: например, выведенные из сельскохозяйственного использования земли на юге Саратовской области, где раньше, возможно, обитала лошадь Пржевальского. Организация здесь степного заповедника позволит не только спасти приговоренных к отстрелу и медленному вымиранию в неволе лошадей, но и восстановить былое богатство степных просторов России. Это важно еще и потому, что создание одной, даже очень крупной природной популяции лошади Пржевальского в Монголии, не решает проблемы сохранения вида, так как остается риск ее гибели из-за стихийного бедствия или эпидемии. Только несколько географически изолированных популяций смогут гарантировать сохранение вида.

Среди простейших, населяющих морское дно, весьма обычны самые разнообразные фораминиферы. Эти отдаленные родственники амеб строят себе многокамерные раковинки: известковые или агглютинированные - из песка. В фораминиферах Reophax curtus, строящих палочковидные агглютинированные раковинки величиной всего в несколько миллиметров, А.В.Евсеев (биофак Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова) и обнаружил паразитических круглых червей - нематод.

Эти фораминиферы были собраны на сублиторали Белого моря. Обследовано более 500 экземпляров, в четверти из них встречены нематоды, причем главным образом в достоверно живых фораминиферах (а не в пустых раковинках). Селились нематоды всегда в последней, самой крупной, камере. В ряде случаев удалось наблюдать, что черви сидели между цитоплазмой фораминиферы и стенкой раковинки. Обнаруженные нематоды относятся к двум видам семейства Camacolaimidae. Видовая идентификация еще не завершена, но в Белом море таких нематод ранее не находили. В фораминиферах встречены все стадии их развития - от яиц и молоди до половозрелых самцов и самок. При этом взрослые самцы - тонкие и подвижные - имеют облик, характерный и для свободноживущих нематод, а самки - толстые, веретеновидные и неподвижные - облик классических паразитов. Кстати, по предварительным данным, кишечник самок не имеет просвета, так что питаются они, возможно, веществами, проникающими сквозь стенку тела - тоже "паразитическая" черта. Похоже, это первый известный случай паразитирования многоклеточных животных на простейших.

По мере освоения и изучения земных просторов описание каждого нового для науки вида позвоночных животных становится все более редким научным событием. Но даже в наши дни случаются настоящие фаунистические открытия, например - обнаружение целой неизвестной ранее герпетофауны. Совместная экспедиция Американского музея естественной истории и венесуэльского Фонда Террамар работала на севере штата Амазонас, в долине р.Ориноко. Здесь, среди сплошных джунглей, возвышаются изолированные плосковершинные горы - тепуис, на которые участники экспедиции высаживались с помощью вертолетов. На одной из гор - Сьерра-Яви (2 км над ур.м.) - наблюдения проводились пять дней, и за это время было обнаружено шесть видов земноводных и пресмыкающихся. Все - ранее неизвестные науке.

Список мировой герпетофауны пополнился тремя новыми видами лягушек-свистунов (семейство Leptodactylidae). Они относятся к широко распространенному во всей Южной Америке роду листовых лягушек - Eleutherodactylus; у них редуцированы плавательные перепонки, а голосовые реакции напоминают свист. Три новых вида лягушек-свистунов - эндемики Сьерра-Яви. Все открытые пресмыкающиеся относятся к родам, известным лишь по нескольким видам: это два новых вида игуановых ящериц и ужеобразная змея рода Thamnodynastes. Даже ящеричный хвост, найденный в желудке этой змеи, принадлежал, вероятно, тейидовой ящерице неизвестного вида из рода артрозавров.

Работы экспедиции проводились в сухой сезон, когда активность земноводных и пресмыкающихся сокращается. Очевидно, что в сезон дождей местная герпетофауна преподнесет новые сюрпризы. Ученые предполагают, что уникальная, эндемичная для одной горы фауна земноводных и пресмыкающихся может представлять собой лишь сохранившийся осколок некогда широко распространенной герпетофауны этого региона.

Осетровые рыбы отличаются от костистых редкой бестолковостью. Они не проявляют оборонительных реакций, когда хищники на их глазах поедают собратьев. Если некоторые особи страдают, агонизируют и погибают, будучи запутанными в растительности или сети, остальные без колебаний лезут в ту же ловушку. Огромных усилий стоит приучение осетровых к кормушкам при выращивании в прудах, но все равно часть особей наотрез отказывается принимать искусственные корма. Провалились попытки выработать условные оборонительные рефлексы у молоди искусственного воспроизводства перед выпуском ее в море.

Казалось бы, ничему-то их жизнь не учит. Однако наблюдения за поведением взрослых осетровых в естественных условиях, которые проводились сотрудниками Каспийского института рыбного хозяйства (Астрахань), свидетельствуют, что неспособна к обучению только молодь. Подслеповатые осетровые острее всего реагируют на гидродинамические возмущения. Многолетнее применение активных орудий лова привело к выработке экологически адекватных оборонительных рефлексов у мигрирующих на нерест осетровых по рекам Волге и Кубани. Замечено, что севрюга способна обходить сплавную сеть по прибрежному мелководью. А вот крючковая снасть после совершения севрюгой разведывательных обследований преодолевается ею с разгона. Во время прохождения сквозь рабочую зону снасти рыба не совершает никаких телодвижений, плавники прижаты к телу. Попадаются на крючья лишь те особи, которые не набрали нужной скорости и начали подработку хвостовым стеблем в опасной зоне. Чаще всего это впервые нерестующие экземпляры.

Итак, наблюдения за поведением рыб в зоне активных орудий лова показывают, что осетровые все-таки способны к выработке сложных защитно-оборонительных рефлексов, но только с годами. Очевидно, приобретенный опыт по наследству не передается.

Известно, что молекулы высших жирных кислот, входящие в состав жиров биологического происхождения, содержат только четное число атомов углерода (Cn). Это можно связать как с их физическими параметрами, влияющими на свойства соответствующих жиров (например, на температуру плавления), так и с особенностями биохимических процессов, в которых участвуют эти молекулы. А как обстоит дело с органическими молекулами небиологического происхождения? Дж. Сарма (J.F.R.P.Sarma; Индийский институт химической технологии, Хайдарабад), А.Нанджия, Г.Дезираджу (A.Nangia, G.Desiraju; Хайдарабадский университет, Индия), Э.Цасс, Дж.Дуниц (E.Zass, J.D.Dunitz; Швейцарский федеральный технологический институт, Цюрих) проанализировали три наиболее полных справочника органических соединений с целью установить распределение последних в зависимости от числа Cn атомов углерода в молекулах. Просмотрев почти 7 млн химических формул, они натолкнулись на существенную особенность в их составе: соединений с четным числом атомов углерода больше, нежели с нечетным.

Это хорошо видно на гистограммах, построенных как в интервале пика распределения с центром при Cn = 12 - 16 (рис., а), так и в области больших Cn (рис., б), где приоритет четноатомных соединений выражен особенно ярко. Выделение из общего списка, собранного в первом справочнике, подразряда соединений только биологического происхождения также обнаруживает неравноправие чет-нечет (рис., в), хотя и не столь выразительное. Аналогичная картина получается и при подсчете соединений с различными Cn по другим, менее полным базам данных органических соединений. В частности, гистограмма, построенная по результатам анализа кристаллизующихся органических веществ, формулы которых собраны в третьем справочнике (рис., г), опять-таки выявляет приоритет четноатомных соединений. В них преобладание молекул с четным количеством атомов углерода можно объяснить тем, что большая часть этих веществ образует кристаллические структуры, имеющие центр инверсии. Однако причина "предпочтения" четного числа атомов углерода в молекуле для всей совокупности органических веществ остается неясной. Не лежит ли, как отмечают авторы, в основании этого факта еще неоткрытое фундаментальное правило четности?

Известно несколько технологических методов получения искусственных алмазов. Так, богатые углеродом материалы (графит, сажа и др.) можно заставить кристаллизоваться непосредственно в алмазную структуру, но такой "прямой путь" требует создания температуры около 2000^oС и давления 120 кбар; мелкие технические алмазы получают промышленным способом из смеси углеродных материалов с металлическими катализаторами (Fe, Ni, Cr и др.) при температуре 1400^oС и давлении 50 кбар. Механизм природного роста алмазов окончательно не выясненен. Но точно установлено, что природные алмазы в отличие от искусственных не содержат в заметном количестве примесей металлов.

Ранее рядом авторов были предложены гидротермальные технологии, которые основаны на реакциях в водной среде, протекающих при умеренных температурах и давлениях. Однако достоверных доказательств образования алмазов получено не было. Специалисты из США (Xing-Zhong Zhao, R.Roy, K.A.Cherian, A.Badzian; Пенсильванский университет) разработали новый вариант гидротермальной кристаллизации алмазов. Суспензию порошкообразных никеля, аморфного углерода, алмазной пудры и воды запаивали в золотую трубку. В общей массе сухой смеси частицы алмазной пудры (средний размер 0.25 мкм) составляли около 2%. Они служили "затравочными" центрами роста кристаллов алмаза. Запаянные трубки выдерживали 50 - 100 ч при температуре 800^oС и давлении около 1.4 кбар. Чтобы застраховаться от "алмазной лихорадки" - искушения увидеть алмазы там, где их нет, - использовали независимые методы анализа продуктов реакции: рентгеновскую дифрактометрию, электронную микроскопию и рамановскую спектрометрию.

Все три метода подтвердили присутствие аллотриоморфных алмазных продуктов роста - монокристаллов и агрегатов с неправильной огранкой (подчиненной формам параллельно кристаллизующихся структур, а не свойствам собственной кристаллической решетки). Средний размер ограненных частиц 5 - 10 мкм, но в ряде случаев наблюдались и крупные агрегаты - 100 мкм и более.

Принципиально важно, что, как и в природных алмазах, никаких металлических примесей в частицах не обнаружено. Аналогичные результаты были получены для других исходных смесей, когда вместо никеля брали платину или железо. Одним из возможных механизмов роста алмаза авторы считают его кристаллизацию из жидкометаллической фазы Me_xC_yH_z (Me - один из металлов).

Как известно, материальные частицы проявляют волновые свойства, выраженные тем больше, чем меньше их масса m и скорость v (мерой этих свойств служит длина волны де Бройля ). Поведение ансамбля частиц существенно зависит и от значения их спина. Частицы с целочисленным спином (в единицах постоянной Планка ) подчиняются статистике Бозе - Эйнштейна и имеют общее название "бозоны". К ним относятся фотоны, а также, например, большинство атомов щелочных металлов. Частицы с полуцелым спином (электроны, протоны, нейтроны и др.) подчиняются другой статистике - Ферми-Дирака и проявляют совершенно иные коллективные свойства.

Важнейшее свойство фотонов, на котором основан механизм генерации света лазером, - их способность накапливаться в своем основном энергетическом состоянии. То обстоятельство, что щелочные атомы - тоже бозоны, позволило поставить уникальный эксперимент по лазероподобной генерации пучка когерентных атомов натрия. Группа исследователей во главе с В.Кеттерле (W.Ketterle; Массачусетсский технологический институт, Кембридж, США) с помощью магнитной ловушки и сверхнизкотемпературной техники получили бозе-конденсат атомов Na (ансамбль частиц, находящихся в наинизшем возможном энергетическом состоянии). Затем, воздействуя радиочастотным излучением, они изменили проекции спинов части атомов на противоположные. Для этих атомов магнитное поле перестало служить препятствием, удерживающим их в ловушке, и они стали ее покидать в виде пучка, фокусируясь действием магнитных сил.

Все атомы в пучке когерентны, т.е. характеризуются волновыми функциями с одной и той же длиной волны и фазой, что подтверждено в отдельном опыте с двумя пучками: в области перекрытия пучков наблюдалось чередование максимумов и минимумов плотности атомов, характерное для интерференции когерентных волн. Таким образом, создан лазероподобный источник когерентных волн материи (волн де Бройля). Длина волны де Бройля материальной частицы может быть выбрана на два порядка меньше длины волны видимого света, что открывает путь к разработке новых метрологических средств: атомно-лазерных часов, гироскопов и акселерометров - более точных, чем существующие. Кроме того, открывается возможность экспериментальной проверки некоторых теорий.

Всего через несколько дней после сообщения о принесенных метеоритом ALH 88001 предполагаемых свидетельствах жизни на Марсе американский астроном Н.Барлоу (N.Barlow; Университет центральной Флориды, Орландо) смогла с уверенностью назвать ту местность на планете, откуда явилось это 1.9-килограммовое тело. Еще в середине 1980-х годов Барлоу составила каталог марсианских ударных кратеров, диаметр которых превышает 5 км - таких оказалось 42 283. Эта информация сохранилась в компьютере, что и облегчило поиски подходящего "кандидата". Считается, что метеорит ALH 88001 был порожден около 16 млн лет назад падением на поверхность Марса некоего астероида. Если удар был направлен косо к поверхности планеты, такое соударение должно было привести к выбросу в космическое пространство множества обломков марсианской породы. Возникший при этом кратер должен иметь вытянутую форму и поперечник не менее 10 км. Эти характеристики существенно сузили область поиска, и в списке реальных кандидатов осталось сперва 23, а затем всего два относительно молодых кратера. У обоих кольцевая кромка выглядит сложенной из "свежих" обломков. Один из них вытянут на 23 км при поперечнике около 14.5 км; поблизости видны несколько древних "каналов", оставшихся, вероятно, от того периода, когда на Марсе еще была вода. Второй имеет длину 11 км при диаметре примерно 9 км; здесь тоже есть некоторые свидетельства существования воды в отдаленную эпоху. Специалисты полагают, что карбонатные отложения на метеорите, связываемые с проявлениями жизни, образовались в присутствии влаги. Подсчеты показали, что больший из кратеров возник от удара астероида поперечником около 1.5 км, а угол его падения должен был составлять менее 10^o. Диаметр другого не превышал 1 км. Именно эти два кратера, находящиеся на юге Марса, в высокогорном районе, покрытом многочисленными космическими "шрамами", Барлоу и отнесла к наиболее вероятным источникам того метеорита, который "подозревается" в переносе на Землю следов марсианской жизни.

В июле 1995 г. был запущен французский спутник-шпион "Cerise", которому предстояло в течение 2.5 лет вести радиоперехват в диапазонах 500 МГц и 20 ГГц. Однако в августе 1996 г. станция слежения в Гилфорде (Великобритания) обнаружила, что спутник внезапно сошел со своей орбиты, проходящей в 700 км над поверхностью Земли, и начал кувыркаться. Лишь с помощью НАСА США и Сети космического слежения Великобритании причина была установлена: оказалось, спутник столкнулся с одним из обломков ракеты "Ариан", прекратившей свое существование еще 10 лет назад, - обломок шел с большой скоростью по той же орбите, что и французский спутник. В результате столкновения длинная балка, которая стабилизировала ориентацию спутника, разрушилась, а спутник потерял заданные ему характеристики полета. Сейчас известны около 20 тыс. обломков ("космический мусор"), и предсказать столкновение с каким-либо из них почти невозможно. Даже если бы станция слежения и предвидела подобный случай, она все равно не смогла бы ничего предпринять для защиты ИСЗ. Горючего на борту спутника нет, так что его стабилизация на заданной орбите с помощью двигателей невозможна. Однако предполагалось, что это удастся сделать с использованием бортовых электромагнитов: включая электромагниты по команде с Земли, можно вызвать такое их взаимодействие с магнитным полем планеты, которое прекратит кувыркание и стабилизирует полет, но для этого необходимо переписать компьютерную программу, контролирующую электромагниты, загрузить ею бортовую ЭВМ и уже затем постепенно изменять положение спутника в пространстве. Это первый известный случай столкновения ИСЗ с предметом, изготовленным рукой человека.