У западного побережья Антарктического п-ова, в море Уэдделла, лежит о.Сеймур. Среди палеонтологов это безлюдное место, едва свободное от вечного снежного покрова, известно богатством ископаемой флоры и фауны. Около 800 видов животных (остатки которых попали в руки специалистов) населяли этот район на протяжении более 40 млн лет - от позднемелового периода до эоцена. На о.Сеймур впервые были обнаружены также остатки антарктического мамонта и древнейшего из пингвинов. Недавно палеонтолог У.Цинсмейстер и его аспирант А.Олейник (W.Zinsmeister, A.Oleinik; Университет Пардью, Уэст-Лафайет, штат Индиана, США) открыли здесь ископаемые остатки моллюсков аммонитов (Diplomoceros maximum). Это дальний родственник современного нам наутилуса, однако вымер он еще 65 млн лет назад.

Внешне дипломоцерос напоминает кольчатый резиновый шланг; если бы его можно было разогнуть и растянуть, то он бы достиг 4 м в длину! Столь хорошо сохранившегося дипломоцероса наука еще не знала. Собственно тело "червяка" занимало меньше половины его раковины, остальная часть была занята отделенными друг от друга годовыми камерами, соединенными между собой тонкой трубкой-сифоном. Моллюск мог изменять давление газа в этих камерах, посредством чего регулировал свою плавучесть, как это делается на батискафах и подводных лодках.

Дипломоцерос принадлежит к группе аммонитов, именуемых гетероморфами. В отличие от своих сородичей, имевших обтекаемую форму тела, представители этой группы обладали самыми странными очертаниями. Полагали даже, что неуклюжие гетероморфы могли жить только в изолированных акваториях океана, где у них не было "конкурентов". Теперь очевидно, что они встречались почти повсеместно в течение миллионов лет мезозойской эры.

Поблизости от дипломоцероса был найден череп ископаемого мозозавра длиной 1 м с зубами, достигающими 7.5 см в высоту. Для этих огромных морских ящериц мелового периода, родственных современному "дракону" с о.Комодо (Индонезия), дипломоцерос был привычной добычей. Продолжая раскопки, Цинсмейстер с коллегами вскрыл целый пласт окаменелых костей, принадлежавших разнообразным видам рыб.

Пласт лежит на границе между меловым и третичным периодами. Гипотеза, предложенная несколько лет назад американским геохимиком Л.Альваресом, предполагает, что как раз в это время (65 млн лет назад) Земля столкнулась с крупным астероидом, что привело к вымиранию динозавров и многих их современников. Однако высказываются и другие предположения: столкновение с небесным телом не вызвало немедленного повсеместного исчезновения фауны; этот процесс мог растянуться на 500 тыс. лет. Более того, исследователи отмечают сокращение разнообразия организмов, начавшееся еще за 8 - 10 млн лет до этого события. Вполне возможно совпадение таких явлений, как резкое изменение климата и усиление вулканической активности в глобальных масштабах, лишь усугубившиес астрономической катастрофой.

В ходе той же экспедиции удача пришла к палеонтологам еще раз: в песчаных отложениях острова были найдены остатки глиптодона величиной с небольшую автомашину. Это "бронированное" растительноядное животное ("родственник" нынешних броненосцев) населяло о.Сеймур в эоцене (40 - 45 млн лет назад). Костные остатки ископаемых глиптодонов ранее уже находили в Северной и Южной Америке и никогда - так близко к южнополярному кругу. Раскопки на о.Сеймур продолжаются.

Сотрудники факультета геологии Университета провинции Альберта (Канада) опубликовали результаты исследований, проведенных в 1990 - 1994 гг. на окраине города Калгари, в долине р.Боу, у подножия Скалистых гор1. В обнажении речной террасы ими обнаружены непереотложенные (in situ) каменные орудия, перекрытые слоями донных осадков древнего озера. Оно образовалось после того, как 25 - 20 тыс. лет назад наступавший к югу Лаврентийский ледниковый щит перекрыл русло реки и воспрепятствовал стоку вод в восточном направлении. Толщина осадков 24 м. Неподалеку, в слое нижележащего гравия, найдены каменные орудия несколько более раннего времени.

Из-за отсутствия органических материалов прямое датирование находок радиоуглеродным методом осуществить не удалось, однако отнесение их к периоду, предшествовавшему максимуму последнего, висконсинского похолодания, сомнений как будто не вызывает. Орудия сделаны из местных пород камня, в основном из кварцита. Некоторые гальки со сколами, найденные в слое гравия, настолько невыразительны, что могут иметь и естественное происхождение. Однако другие предметы, в том числе вся индустрия верхнего, залегающего под озерными отложениями, комплекса (скребла, резцы, бифасы и пр.), безусловно, - продукт деятельности человека.

В целом орудия напоминают те, которые 30 - 20 тыс. лет назад делали обитатели юга российского Дальнего Востока, Кореи, Японии, пустыни Гоби. Более точные аналогии пока указать трудно. Заявления об открытии в Новом Свете изделий, относящихся к периоду ранее 12 - 13 тыс. лет назад, делались неоднократно, но каждый раз отвергались как явно ложные или недоказуемые. В то же время специалисты по популяционной генетике полагают, что 10 - 15 тыс. лет - слишком малый срок, чтобы объяснить генетическое разнообразие, наблюдаемое среди американских аборигенов.

Исследования в Калгари, видимо, заставят пересмотреть вероятный сценарий расселения человека в Западном полушарии в пользу не одной, а нескольких миграционных волн. На северо-востоке Сибири археологические памятники, сопоставимые по возрасту с находками в Калгари, пока не обнаружены.

Общепризнано, что Америку первыми открыли безвестные азиатские охотники, перешедшие туда по Берингийской суше в период последнего оледенения, скорее всего во время небольшого потепления (межстадиала), 40 - 32 тыс. лет назад. Но какая была там природная обстановка? Основываясь на находках больших количеств пыльцы полыни на Аляске, полагали, что Берингия была покрыта в то время степью или, по крайней мере, тундростепью, подобной той, что сейчас можно встретить лишь в южной Сибири. Ведь в тундре полынь не растет. Специалисты до сих пор спорят, что такое тундростепь: миф или реальность прошлого? Лишь в самые последние годы американские и норвежские исследователи получили четкий и однозначный ответ: Берингия была тундрой.

Специалисты из Колорадского университета, Геологической службы США в Менло-Парке и Бергенского университета исследовали 20 колонок грунта, взятых со дна Чукотского и Берингова морей (на глубине 8 - 48 м), вблизи берегов Аляски - от мыса Ледяного до о.Св.Лаврентия. Длина колонок 0.4 - 4.6 м, возраст самых древних слоев - от 3.45 тыс. лет и почти до 50 тыс. лет. Основная толща сложена торфом с органическими остатками, и лишь самые верхние слои - морские отложения голоценового возраста. В колонках идентифицированы пыльца, остатки растений и насекомых (жуков). Установлено, что Берингов пролив открылся только 11 тыс. лет назад.

Через 500 лет уровень океана был еще на 40 м ниже современного, но больша часть Чукотского моря уже существовала и водообмен между Тихим и Северным Ледовитым океанами шел не только через Берингов, но и через впоследствии закрывшийся Анадырский пролив шириной 30 км. Еще через 1000 лет уровень океана поднялся до уровня около 30 м от современного, п-ов Св.Лавренти стал островом и тихоокеанское течение усилилось. Но только 5 тыс. лет назад море достигло нынешней береговой линии.

Более 40 тыс. лет назад Берингия представляла собой умеренно влажную березово-вересково-травянистую тундру с ивняками, озерцами, заросшими рогозом, рдестом и урутью, со сфагновыми болотами, почти без элементов степной растительности. В период максимума последнего оледенения, 20 - 14 тыс. лет назад, она была березово-травянистой, по-прежнему с небольшими озерами и болотами с водной растительностью, однако в целом - более сухой, чем ранее. Насекомые были типичны для суровой арктической тундры. В конце же оледенения, 14 - 11 тыс. лет назад, растительность и энтомофауна вновь, как и более 40 тыс. лет назад, стали типичными для умеренно влажной тундры с озерками, осоковыми и сфагновыми болотами. Никаких степей или лесов там не существовало. Сухие места преобладали только в нагорьях. Климат в период максимума оледенени характеризовался крайне малым количеством осадков и преимущественно безоблачным небом, лето было коротким, зима - очень долгой и суровой.

Только 12 тыс. лет назад летняя температура стала такой же, как сейчас, а 11.5 - 11 тыс. лет назад она была выше, чем теперь: в среднем 11.5 - 13^oC. Зимняя же температура даже тогда была градусов на восемь ниже, чем ныне на аляскинском побережье Берингова пролива (от около 28.5 до около 23.5^oC). В центре моста суши климат был суровее и более континентальным, чем на побережьях. На берегу Чукотского моря в конце оледенени летняя температура была на 5 - 6^o выше, а зимняя - на 5o ниже, чем теперь на мысе Барроу, в самой северной точке Аляски (соответственно 9.25 - 10.25^oC и от около 32.25 до около 27.75^oC). Поднятие уровня моря до современного совпало по времени с максимальным послеледниковым потеплением.

Новые данные заставляют пересмотреть условия существования первобытных охотников Берингии. Сухие степи или тундростепи могли прокормить громадные стада мамонтов, диких лошадей, бизонов, туров, сайгаков и других животных, тундра же гораздо менее продуктивна. Зато гоняться за стадами копытных по бескрайней сухой степи несравненно труднее, чем по тундре, где можно направить животных на узкий перешеек между озерами или болотами и где их уже поджидает засада охотников с луками и копьями. Устраивая засады в узких проходах между озерами и болотами, человек мог уверенно побеждать львов, леопардов, гиен и волков - своих конкурентов в борьбе за диких копытных, не говоря уж о мало каким хищникам доступных мамонтах.

На конференции Американской ассоциации физической антропологии, состоявшейс в апреле 1996 г. в Дареме (штат Северная Каролина), Г.М.МакГенри (H.M.McHenry; Университет штата Калифорния, Дейвис, США) и Р.Бергер (L.R.Berger; Витватерсрандский университет, Иоганнесбург, ЮАР) изложили результаты сравнительного изучени ископаемых остатков ранних гоминид, находившихся на различных ступенях перехода к прямохождению.

По их мнению, этот процесс отнюдь не был однонаправленным. Если австралопитек афарский, живший в Восточной Африке более 3 млн лет назад, обладал длинными ногами и короткими верхними конечностями (что сближает его с современным человеком), то австралопитек африканский, населявший Южную Африку 2.6 - 2.8 млн лет назад, опирался на заметно более короткие нижние конечности, а руки имел длинные, как у нынешних человекообразных обезьян.

Эти выводы сделаны на основании сравнительного анализа размеров костей и суставов, принадлежащих недавно обнаруженному в одной из пещер Южной Африки австралопитеку африканскому, их аналогам у австралопитека афарского, скелет которого имелся в распоряжении палеоантропологов, а также скелетам современного человека.

Исследователи считают, что пропорции конечностей у гоминид в процессе эволюции могли неоднократно изменяться то в сторону увеличения относительных размеров одних из них, то в сторону уменьшения - в зависимости от различных условий среды обитания, в которой им приходилось передвигаться.

Искусственное вызывание осадков осуществляется с 40-х годов. Наиболее успешными были эксперименты, в которых с самолета, летящего над облаками, рассыпался порошок кристаллического иодистого серебра, обладающего сходной со льдом структурой. Но эта методика применима в случае высокой облачности: при охлаждении верхушек таких облаков ниже 0^oC влага в них не замерзает, а приобретает свойства переохлажденной жидкости; посыпая эти скопления влаги иодистым серебром, можно интенсифицировать образование ледяных кристаллов, которые затем тают и выпадают на землю дождем. Однако стоимость такой работы высока, а эффективность не столь уж велика: количество осадков удается увеличить всего на 10 - 15%.

Иной метод предложил специалист по физике атмосферы Г.Матер (G.Mather), создавший для этого компанию "Cloudquest" в Южно-Африканской Республике. Еще 25 лет назад он обратил внимание на то, что облака, собирающиес над местной бумажной фабрикой, временами разряжаются необычайно обильными осадками. Исследования показали, что "дополнительные" дожди связаны с атмосферными частицами, которые выбрасываются в воздух при изготовлении бумажной массы.

С 1990 г. Матер стал проводить эксперименты, в ходе которых с помощью факелов в атмосферу вводились частицы хлористого калия. Факелы устанавливали на плоскостях легкого двухмоторного самолета, который пролетал не над верхушками облаков, а под облаками. В течение 4 мин с факелов попадало в облако около 1400 г твердых частиц. В естественных условиях из облака выпадает всего около 30% содержащейся в нем влаги.

По утверждению автора, его методика позволяет довести это количество до 70%. В 1995 г. Национальный центр атмосферных исследований США (Боулдер, штат Колорадо) поставил серию экспериментов над засушливой территорией штата Аризона. В результате применения новой методики количество осадков удавалось повысить на 30 - 60%.

С.Хон (S.Hong; Домэнский университет, Сент-Мартен д`Эр, Франция) и его коллеги проанализировали химический состав льда из буровых колонок Гренландии. Как известно, осадки, образовавшие эти слои льда, отражают состав земной атмосферы соответствующего времени. Исследованные в данном случае образцы льда относились к периоду, отстоящему от нас на 7 тыс. лет.

Как выяснилось, впервые осадки стали обнаруживать заметные признаки загрязнения медью около 2500 лет назад, что неудивительно: на это врем приходится расцвет древней Греции, где широко практиковалась выплавка меди для изготовления бронзового оружия, монет и различных орудий труда. Своего максимума концентрация меди в гренландском льде достигла во времена Римской империи; в средние века она существенно снизилась, а затем снова значительно поднялась в годы промышленной революции XIX в. Археологические и исторические свидетельства динамики добычи и выплавки меди в различных регионах Европы и Азии хорошо совпали с результатами анализа гренландского льда.

Геохимик-эколог Дж.О. Нриагу (J.O.Nriagu; Университет штата Мичиган, Анн-Арбор, США) подчеркивает, что загрязнение воздушной среды человеческой деятельностью - проблема не только нашего века. Ранее Хон со своим коллегой К.Ф.Бутроном (C.F.Boutron) аналогичное исследование выполнил относительно свинца, подтвердившее, что в античный период свинцовые выбросы тоже достигали Северной Европы и Гренландии. Т.Хинкли (T.Hinkley; Геологическая служба США в Денвере, штат Колорадо) установил, что и во льдах Антарктики есть свидетельства работы плавильных устройств, сооруженных 4 тыс. лет назад. Но поскольку Гренландия лежит ближе к очагам древней металлургии, арктические ледники - более точный "инструмент" для изучения динамики промышленной деятельности человека и соответствующего загрязнения естественной среды.

Из дошедших до нас древнеримских источников известно, что и в ту пору иногда вводился запрет на добычу полезных ископаемых и их переработку из-за опасности ядовитых испарений: примитивная технология выплавки металла сопровождалась выделением больших объемов побочных продуктов производства. Подобные исследовани интересны не только метеорологам, климатологам и экологам, но также археологам и историкам, ибо позволяют внести и в эти науки количественные характеристики, в частности определить, когда и в каком масштабе те или иные цивилизации вступили в эпоху металлургии.

Американские специалисты С.Д`Хондт (S.D`Hondt; Университет штата Род-Айленд) и М.Арчюр (M.Arthur; Университет штата Пенсильвания) определили температуру вод Мирового океана в конце мелового периода (около 66 млн лет назад). В это время, по общепризнанному мнению, климат планеты был весьма теплым даже в полярных районах. Температуру исследователи устанавливали по соотношению различных изотопов кислорода, содержащихся в твердой оболочке планктонных организмов, которые, отмирая, погружались на морское дно, а также по концентрации солей в воде. Если соленость океана была примерно такой же, как ныне, то температура поверхностного слоя тропической его области в меловую эпоху должна была составить 20 - 21^oC (что существенно ниже сегодняшних 27.5^oC), причем разность в температурах между полярными регионами и тропическими в среднем не превышала 13^oC, тогда как ныне составляет 30^oC.

Эти расчеты противоречат теории, согласно которой меловая эпоха в глобальном масштабе отличалась теплым климатом. Чтобы соответствовать современным температурам, Мировой океан должен был иметь соленость Красного моря, что специалисты считают невероятным. Существующие математические модели вполне могут объяснить парниковым эффектом потепление в приполярных областях, но не относительно низкие температуры в тропиках.

Другое исследование, проведенное в 1995 г. Дж.Захосом (J.Zachos; Университет штата Калифорния), показало сходную небольшую разницу температур между полярными и тропическими областями, существовавшую в эпоху эоцена, т.е. примерно 50 млн лет назад. Но при этом в тропиках тогда было не намного холоднее, чем ныне. Коллега Захоса по университету Л.Цирбус Слоан (L.Cirbus Sloan) считает его результаты важным сигналом для специалистов по моделированию климата, которым теперь необходимо пересмотреть свои подходы. Не исключено, что причиной парадоксального состояния палеоклимата были изменения в глобальном облачном покрове, а также в процессах теплообмена между океаном и атмосферой в тропической зоне планеты.

Весь Юго-Запад и область Великих равнин США охватила в первой половине 1996 г. жестокая засуха. На территории штатов Техас и Оклахома это был наиболее засушливый зимне-весенний период за все время регистрации метеоусловий, начатых здесь в 1895 г. Причины, вызвавшие это стихийное бедствие, проанализировали сотрудники Центра климатического прогноза при Национальной метеослужбе США в Кемп-Спринге, штат Мэриленд, возглавляемые Р.Тинкером и Дж.Беллом (R.Tinker, G.Bell). По их мнению, засуха, сильно сказавшаяся не только в названных штатах, но также в Аризоне, Небраске и Нью-Мексико, была частью общего необычного состояния погоды во всем Северном полушарии.

Во-первых, воды центральной части Тихого океана в 1995 г. и начале 1996-го были аномально холодными. Это явление, именуемое Ла-Ниньей, противоположно по характеру Эль-Ниньо - периодическому резкому повышению температуры акватории и атмосферы в том же регионе. Известно, что оба явления способны сильно влиять на погодные условия в весьма удаленных областях Земли. Ла-Нинь меняет обычный порядок возникновения штормов и гроз над экваториальной частью Тихого океана. При этом район прохождения штормов, а также струйных течений в атмосфере смещается к северу, а над Юго-Западом США устанавливаетс область высокого давления. Устремленные к северу струйные воздушные течени вызывают необычно обильные осадки и наводнения в северо-западных штатах США, примыкающих к Тихому океану.

Во-вторых, масштабы засухи увеличило еще одно, выявленное теперь исследователями, звено событий: возникновение уникальной циркуляции воздушных масс над Северной Атлантикой. Подобно Эль-Ниньо, это явление, именуемое Североатлантической осцилляцией, складывается из противоположных друг другу фаз. Так называемая негативная фаза связана с более низким относительно многолетней нормы атмосферным давлением над Центральной Атлантикой и ослаблением потока увлажненного воздуха, поступающего из Мексиканского залива на территорию США. Известно, что обычно этот поток, как и штормы в Тихом океане, служат главным источником осадков над Великими равнинами США, захватывающими территорию штатов Небраска и Оклахома. Столь резко осложнившиеся в 1995 - 1996 гг. метеоусловия проявляли подобную тенденцию в продолжение последних 20 лет; еще в конце 70-х годов Эль-Ниньо отличался повышенной активностью, что в равной мере относится и к позитивной фазе Североатлантической осцилляции.

Специалисты пока не считают себя готовыми к выработке надежного долгосрочного прогноза подобного явления, что могло бы предотвратить миллиардные убытки в сельском хозяйстве.

Вопрос о точном и детальном знании современных колебаний климата приобрел для человечества большую остроту, в особенности в связи с судьбой морских побережий и перспективами сельского хозяйства. Оценки изменений климата подчас расходятся до совершенно противоположных значений. Тем важнее работы, основанные на большом объеме наблюдений. Н.А.Ефимова, И.Б.Байкова, Л.А.Сорокина и И.В.Малкова (Государственный гидрологический институт) изучали (при поддержке Международного научного фонда) данные 24-летнего периода наблюдений (1967 - 1990).

Полученные результаты убеждают, что на всей территории бывшего СССР изменения температуры воздуха имеют одинаковую направленность. Подтверждаетс реальность потепления климата, которое выражается в повсеместном росте температуры в зимние и летние сезоны, в дневные и ночные часы на всей территории, за исключением некоторого понижения температуры зимой на северо-западе и летом - в центре и на юге европейской части. Наиболее значительный рост температуры наблюдался в зимний сезон в Западной и Восточной Сибири.

Многолетний ход температуры воздуха был сопоставлен с изменениями облачности и количества осадков: для зимы характерна прямая, а для лета - обратна связь между этими элементами климата, что наиболее ярко проявилось в Западной Сибири. Почти во всех регионах в зимние сезоны дневные и ночные суммы осадков примерно одинаковы. Это свидетельствует о преимущественно фронтальном их происхождении. Но из-за термической конвекции, развивающейся в летнее время, дневные суммы осадков на пространстве европейской части до Восточной Сибири превышают ночные на 6 - 24%. В областях, примыкающих к дальневосточным морям, напротив, более значительны ночные суммы осадков, что характерно для морских побережий.

В 1774 г. капитан Дж.Кук, находясь в районе архипелага, которому он сам же дал название "Новые Гебриды" (ныне - Вануату), записал в вахтенный журнал, что над о.Танна (20^oю.ш., 169^oв.д.) стоит облако пепла. Как установлено современными геологами, пеплопад здесь продолжается по меньшей мере 800 лет, доставляя немало неудобств жителям архипелага.

В начале и середине 1996 г. из расселин в куполе вулкана Ясур, расположенного внутри древнего кратера Енкахе, начал бить фонтан лавы. Определить ее состав сложно из-за часто вылетающих вулканических бомб, траектория которых непредсказуема, однако акустические и оптические измерения показывают, что их начальна скорость около 150 м/с. В двух километрах от вершины горы в продолжение трех лет работает постоянная автоматическая телеметрическая сейсмостанция. Большинство зарегистрированных ею подземных толчков по времени совпадает с моментами повышенной вулканической активности. Всего на Вануату около 80 вулканов. Ясур - самый молодой и наиболее активный из них.

Полный пессимизм относительно возможности надежного прогноза землетрясений высказали некоторые геофизики на состоявшейся в ноябре 1996 г. в Лондоне международной конференции. Р.Геллер (R.Geller; Токийский университет) отметил, что, несмотря на затраченные международным сообществом ученых усилия и средства, не удалось за все последние десятилетия обнаружить ни одного достойного доверия признака надвигающегося сейсмического события (некоторым сигналам, находящимся на уровне шумов или даже ниже, придавалось излишнее значение). К такому мнению присоединился сейсмолог С.Кремпин (S.Crampin; Эдинбургский университет, Шотландия). Скептицизм специалистов усилилс после того, как несколько греческих сейсмологов заявили, что им якобы удалось прогнозировать землетрясения по предшествующим вариациям магнитного пол Земли; в решительной критике их отчета указывалось на совершенно неопределенные сведения о месте и времени предстоящих толчков, об их интенсивности.

Многие ученые теперь полагают, что землетрясения вообще относятся к числу критических явлений, которые возникают в системе, выведенной на грань неустойчивого равновесия. Предсказать конкретно, когда произойдет критическое явление, почти невозможно; по мнению сейсмолога И.Мейна (I.Main; Эдинбургский университет), построить прогноз землетрясения столь же сложно, как заранее установить, какая именно снежинка вызовет снежную лавину в горах. Однако, отнеся подземные толчки к разряду критических явлений, специалисты теперь могут внести новые поправки в строительные кодексы с учетом научных критериев сейсмостойкости сооружений (существующие правила в основном опираются на голую эмпирику).

В 1995 г. С.Нерем (S.Nerem; Университет штата Техас, США) опубликовал результаты своих исследований, свидетельствующих о том, что уровень Мирового океана поднимается ежегодно на 4 мм; дальнейшее изучение показало еще большую интенсивность процесса, а именно повышение на 5 мм/год. Между тем сеть морских уровнемеров давала вдвое меньшую величину.

С запуском франко-американского искусственного спутника Земли "TOPEX-Poseidon", на котором установлен радиолокационный высотомер, наступила новая эпоха в таких наблюдениях. Чтобы получить требуемую информацию, необходимо учитывать малое вертикальное перемещение самого спутника за время, прошедшее от момента посылки радиосигнала до его возвращения от отражаемой поверхности. Как теперь оказалось, была допущена ошибка, так что смещение ИСЗ в ходе прежних вычислений было вдвое завышено.

Последние уточнения в расчетах показывают, что уровень моря поднимаетс со скоростью, не превышающей 3 мм/год, а возможно даже, что лишь на 1 мм/год. Эти данные в некоторой мере снижают обеспокоенность населения многих островов в южной части Тихого океана, над которыми висит угроза затопления.

До недавних пор океанографы полагали, что Ирландское море постоянно "промывается" медленным (со скоростью всего 1 км/сут) течением, идущим в северном направлении. Однако Э.Хилл (E.Hill; Уэльский университет, Великобритания), обработав данные, которые были получены от дрейфующих буев с помощью искусственных спутников, пришел к иному выводу. В Ирландском море, в районе о.Мэн, к северо-востоку от Дублина, им открыто неизвестное прежде кольцеобразное замкнутое течение - гир, скорость в котором в 20 раз превышает скорость прямого потока, движущегося на север. Присоединившиес к исследованиям Хилла специалисты из Университета штата Делавэр (Ньюарк, США) и Министерства сельского хозяйства и рыболовства Великобритании подтвердили открытие.

Чаще всего гиры - явление постоянное. Они возникают в результате того, что приливное или вызванное ветром течение отклоняется от своего пути в районе какой-либо отмели или выступа суши в акваторию. Гир, открытый в Ирландском море, порождается летним нагревом вод и существует лишь с ма по октябрь. Тем самым подтверждена гипотеза океанографа М.Уайта (M.White; Университетский колледж, Голуэй, Ирландия), согласно которой могут встречатьс и сезонные гиры.

У берегов Ирландии приливы довольно слабые и к значительному перемешиванию поверхностных и глубинных вод не приводят. Однако в срединной части Ирландского моря перемешивание идет более интенсивно. Таким образом, образовавшийс летом у побережья относительно мощный слой теплых вод по мере удалени от берегов и перемешивания с глубинными слоями становится более тонким, перекрывая куполообразную массу холодных зимних вод.

Перемешивание разнонагретых водных масс приводит к возникновению течения, которое под действием кориолисовой силы, связанной с вращением Земли, искривляется, и в результате устанавливается циркуляционный, кольцеобразный поток, направленный против часовой стрелки. По мнению Хилла, вдоль континентального шельфа Европы могут существовать и другие сезонные гиры. Во всяком случае, аналогичные холодные водные "купола" уже известны в Северном море, у побережий западной Шотландии и Франции.

Гир Ирландского моря, по-видимому, имеет немалое рыбохозяйственное значение: установлено, что на западе бассейна благодаря гиру сохраняются на месте личинки креветок и микроскопические водоросли, служащие им пищей, иначе они выносились бы течением за пределы этой промысловой акватории. С другой стороны, кольцеобразное течение сохраняет в переделах Ирландского мор попавшие туда нефтепродукты и химические отходы, а также принесенные с Селлафилдского завода по переработке радиоактивных отходов (Англия) радиационно опасные вещества. Все компьютерные модели, описывающие систему течений Ирландского моря, теперь придется существенно переработать.

Как известно, в процессе фотосинтеза в реакционных центрах энергия солнечного света преобразуется в химическую. Сами центры - превосходные преобразователи энергии, но они поглощают свет только в узком диапазоне длин волн и с небольшим квантовым выходом. В ходе эволюции в клетках фотосинтезирующих организмов возникла система антенн, собирающих свет во всем видимом диапазоне и передающих приобретенное таким образом возбуждение к центрам фотосинтеза. В настоящее время уже созданы искусственные молекулярные системы, способные, подобно фотосинтетическим антеннам, увеличивать активность искусственных реакционных центров фотосинтеза. Один из видов синтетической молекулярной антенны разработали С.Девадос, П.Барати и Дж.Мур.

Антенна похожа на разветвленное дерево с ветвями в виде цепочек фенилацетиленовых хромофоров, исходящих из одного центра - периленового пигмента, первое возбужденное состояние которого имеет низкую энергию. Кванты света захватываютс хромофорами в ультрафиолетовой области спектра. Поскольку в такой антенне уровни энергии первых возбужденных состояний фенилацетиленовых хромофоров по мере удаления от центра возрастают, то за время порядка нескольких пикосекунд энергия возбуждения сливается, "как через воронку", к центру фотосинтеза. При этом эффективное сечение захвата фотонов периленовым центром значительно возрастает, а квантовый выход каждого акта фотопоглощения составляет 0.98.

Другой вид антенны синтезировали Р.Вагнер, Т.Джонсон и Дж.Линдсей. В этой антенне четыре цинксодержащих периферических порфирина связаны с пятым, не содержащим металла, жесткими этиновыми мостиками. Химические связи в такой структуре позволяют сохранять каждому порфирину свою спектроскопическую индивидуальность. В 1994 г. Линдсей и его коллеги создали работающую по такому же принципу "фотонопроводящую проволочку".

Описанные системы, в которых искусственные фотосинтетические центры снабжены искусственными же антеннами, - еще один шаг на пути к лабораторному воспроизведению фотосинтеза. Антенны могут использоваться и как молекулярные преобразователи солнечной энергии, оптические сенсоры, зонды и другие элементы приборов оптоэлектроники. Возможно, привычный рукотворный ландшафт микрочипов вычислительной техники украсится вскоре новыми "деревьями".

Определение размеров звезд - крайне деликатная задача для астрономов. Ведь Солнце выглядит намного больше остальных звезд лишь потому, что до него "рукой подать": его свет достигает Земли всего за 8 мин 20 с, а от любой другой звезды он идет к нам годы, века, тысячелетия. Поэтому угловой размер ночных звезд очень мал. Впрочем, если поместить Солнце на место Альфы Кентавра, то и оно перестанет казаться выдающейся звездой: его диск был бы виден под углом всего 0.01'', т.е. как копейка с расстояни в 300 км. Формально, чем больше размер объектива у телескопа, тем слабее дифракция света искажает изображения и соответственно тем мельче детали, которые телескоп способен различить у небесных объектов. Но это справедливо лишь для идеального телескопа, работающего в идеальных условиях, например вне атмосферы. Большинство же обсерваторий находится на дне воздушного океана, искажающего изображения звезд и размывающего их в дрожащие и мигающие "кляксы".

Мерцание звезд вдохновляет лишь поэтов, для астрономов это истинное проклятие. И все же "клякса" сохраняет представление о размере звезды, каким оно было до искажения в атмосфере. Это доказал еще в 1920-х годах А.Майкельсон, измеривший угловые диаметры некоторых звезд с помощью оптического интерферометра, установленного на 2.5-метровом телескопе обсерватории Маунт-Вилсон в Калифорнии. Самой крупной из них оказалась Бетельгейзе - ярчайшая звезда в созвездии Ориона. Ее угловой диаметр 0.044'', и в течение 75 лет Бетельгейзе носила звание крупнейшей звезды.

Теперь, однако, она вынуждена уступить его звезде южного неба R Doradus (т.е. звезда R в созвездии Dorado - Золотой Рыбы). В августе 1993 г. международна группа астрономов1, используя Телескоп новой технологии (NTT) Европейской южной обсерватории (ESO), измеряла диаметры нескольких звезд южного неба, которые в свое время были недоступны Майкельсону, наблюдавшему в Северном полушарии. Главное зеркало NTT диаметром 3.5 м исследователи закрыли "ширмой", по периметру которой было прорезано семь отверстий диаметром по 25 см - именно таков характерный размер неоднородностей атмосферы, которые портят изображение звезд. Таким образом, каждое из отверстий работало как самостоятельный маленький телескоп, дающий неразмытое (но испорченное дифракцией) изображение звезды.

Совместив все семь изображений в фокусе телескопа, астрономы заставили лучи света интерферировать между собой. Каждый из лучей, взаимодейству попарно с остальными, давал свою систему интерференционных полос, так что изображение звезды состояло из 21 системы полос. Если бы звезда имела неизмеримо малый угловой диаметр, то все полосы были бы одинаково контрастны. Но дл звезды заметного углового размера контрастность интерференционных полос зависит от расстояния между отверстиями: при малом расстоянии они контрастны, при большом - размыты. Измерив контрастность полос от разных пар отверстий, можно вычислить угловой размер звезды.

Хотя идея метода проста, ученым пришлось преодолеть немало технических трудностей. "Превратив" одно большое зеркало телескопа в семь маленьких, они избежали атмосферного размытия изображения, но не устранили его дрожание, вызванное турбулентным движением воздуха. Поэтому регистрировать интерференционную картину в изображении следовало быстрее, чем оно успеет измениться под влиянием атмосферы. Для этого применили электронную "кинокамеру", способную регистрировать изображение в инфракрасном диапазоне спектра (1.25 мкм), где влияние атмосферы не так велико.

Обработав множество кадров, подобных представленному на рисунке, астрономы определили угловой диаметр звезды R Doradus в (0.057+-0,005)''. Это на 30% больше, чем у Бетельгейзе! Вероятно, больше всех обрадовался этому Р.Уинг (Огайский университет, США), сделавший именно такой прогноз еще в 1971 г. Чтобы проверить результаты наблюдений, измерения повторили в 1995 г. на 3.9-метровом англо-австралийском телескопе обсерватории Сайдинг Спринг (Австралия). И вновь получили тот же результат.

Поскольку расстояние до звезды R Doradus около 200 световых лет, легко вычислить, что ее линейный размер в (370+-50) раз больше, чем у Солнца, т.е. ее радиус около 260 млн км. Если поместить R Doradus на место Солнца, то внутри нее окажутся орбиты Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Хотя есть звезды и большего размера (Бетельгейзе в том числе), ни одна из них не имеет такого большого углового размера на нашем небе, поскольку все они значительно дальше, чем R Doradus. А ведь сама по себе эта звезда ничем не примечательна. Ее масса в точности равна массе нашего Солнца, а светимость и размер превышают солнечные в сотни раз лишь потому, что она на несколько миллиардов лет старше нашего светила.

Каковы перспективы новой методики? Весьма многообещающие: сейчас на ESO сооружается система из четырех 8.2-метровых телескопов, разделенных расстоянием в 200 м. Вот это будет интерферометр!

Явление Эль-Ниньо - периодическое стремительное потепление вод центральной и восточной областей Тихого океана и атмосферы над ними - сопровождаетс снижением силы пассатов и изменением направления морских течений на обратное; кроме того, оно ответственно за мощные штормы в восточной части Тихого океана, засухи в Восточной Африке и ряд других катастрофических процессов. Последний приход Эль-Ниньо, закончившийся в июне 1995 г. и продолжавшийс около 5 лет, - самый длительный в текущем столетии. По мнению же климатологов К.Тренберта и Т.Хора (K.Trenberth, T.Hoar; Национальный центр атмосферных исследований США, Боулдер, штат Колорадо), данный случай - беспрецедентно долгий за последние 2 тыс. лет.

Они проанализировали данные о погодных условиях, характерных для Эль-Ниньо и связанной с ним Южной осцилляции (вариации атмосферного давления и циркуляции воздуха), которые были зарегистрированы метеостанцией г.Дарвин в Австралии, где подобные наблюдения непрерывно ведутся с 1882 г. Это позволило им построить математическую модель колебаний атмосферного давления; для устранения эффектов, вносимых локальными штормами, исследователи использовали в качестве "статистического фильтра" данные метеостанции на о.Таити. Затем с помощью этой модели была построена ретроспективная картина погодно-климатических условий в данном регионе за последний миллион лет.

Оказалось, что продолжающееся несколько лет подряд явление Эль-Ниньо - Южная осцилляция должно было бы случаться не чаще одного раза в 1.5 - 3.0 тыс. лет. Однако в последнее время, особенно с 1976 г., оно участилось. Ученые полагают, что подобный сдвиг вряд ли может иметь естественное происхождение; по их мнению, он связан с глобальным потеплением, вызванным антропогенными факторами.

Неоднократно проводившееся математическое моделирование геодинамических процессов показывало, что тектонические плиты, образующие земную литосферу, не должны превышать в поперечнике примерно 3 тыс. км. Однако в действительности диаметр, например, Тихоокеанской плиты достигает 12 тыс. км. Разрешить это противоречие пытаются авторы новой модели Х.-П. Бунге и М.Ричардс (H.-P.Bunge, M.A.Richards; Университет штата Калифорния, Беркли, США), использовавшие мощный компьютер Лос-Аламосской национальной лаборатории в штате Нью-Мексико.

В этой сложной модели приняты во внимание процессы, происходящие в недрах мантии Земли, и ее физические свойства, в частности ее вязкость. Модель описывает восходящие и нисходящие потоки вещества в мантии, условно разбитой на 20 млн отдельных блоков. Давление и температура в ней достигают таких величин, что порода начинает "течь" со скоростью нескольких сантиметров в год. Большинство прежних моделей указывало, что конвекция вызывает движение вещества мантии из той ее части, которая лежит на глубине около 3 тыс. км, и переносит его затем в горизонтальном направлении на несколько тысяч километров - до области, лежащей непосредственно под литосферной плитой; затем вещество снова опускается в недра. Таким образом, фактически предполагалось, что размер плит должен соответствовать размерам этих конвекционных ячеек. Но именно это и не подтверждается истинными, много большими размерами некоторых плит. Модель Бунге - Ричардса включает более сложные, но реальные данные.

Если принять, что нижней мантии свойственна большая вязкость, чем верхней, размеры конвекционных ячеек предстают близкими к фактическим размерам плит, образующих земную кору; если же считать вязкость в обеих областях одинаковой, конвекционные ячейки оказываются совсем небольшими. Чтобы установить роль плит в этих процессах, авторы ввели в модель упрощенное их описание. Оказалось, что без увеличения диапазона значений вязкости модель приводит к серьезному отклонению от наблюдаемых характеристик процесса конвекции. Поперечные размеры плит приближаются к реальным только в случаях, когда вязкость нижней мантии примерно в 20 раз больше, чем верхней. Отсюда вывод: не плиты, а нижняя мантия определяет поведение всей конвекционной системы.

Дж.О`Коннелл (R.J.O`Connell; Гарвардский университет, Кембридж, США) подчеркивает, что авторы впервые сумели в трехмерной модели воспроизвести движение плит земной коры планеты, имеющей сферическую форму. Так как в использованном ими упрощенном описании плит они принимаются неразрушаемыми, следующим шагом должно стать создание более реалистичной модели, предусматривающей их способность разламываться.

Увеличение энергопотребления, прогнозируемое в материалах Института наблюдений за миром, Международной комиссии по окружающей среде и развитию и др., ориентировано на рост добычи нефти и особенно газа. В связи с этим подчеркивается невозобновимость этих ресурсов и опасность их истощения. М.Дюссо (M.Dusseau; Университет г.Ватерлоо, провинция Онтарио, Канада) утверждает, что истощение месторождений нефти и газа на планете - это миф: учитываются углеводороды лишь тех месторождений, разработка которых рентабельна, а это всего 5% мировых запасов. Не рассматриваются ресурсы углеводородов в виде вязких масел. В Канаде, например, запасы такого углеводородного сырья составляют около 250 млрд куб.м, в Венесуэле - 300 млрд куб.м; сравнимые по величине ресурсы подобных веществ имеются в Китае, на Ближнем Востоке, в России, так что их общее количество в два-три раза больше, чем в учтенных источниках нефти и газа.

Неизбежное в ближайшем будущем повышение мировых цен на нефть (чему, несомненно, способствуют снижение нефтедобычи в России и особенности рыночного поведения стран - экспортеров нефти) приведет к тому, что ресурсы углеводородного сырья, рассматриваемые сегодня как непригодные к эксплуатации (нефтяные пески, небольшие, находящиеся вдали от берега морские месторождения), станут рентабельными, равно как и заброшенные, но выработанные всего на 20 - 40% месторождения. Здесь должны сыграть свою роль новые технологии (термическа стимуляция подъема нефти, гравитационный дренаж, горизонтальные волновые воздействия и др.), которые существенно снижают стоимость добычи в бедных месторождениях.

Следует также иметь в виду, что 90% запасов углеводородов планеты заключено в бедном сырье, в частности в углеводородных глинистых сланцах. Такие запасы, например в штатах Колорадо и Вайоминг (США), по величине соответствуют запасам углеводородов в нефтяных песках Канады, а это означает обеспеченность запросов США на 100 лет (в расчете на современное потребление). Богатый источник углеводородов заключен и в газификации углей, которая уже применяетс в ЮАР (при нынешних темпах добычи угля его хватит на 3000 лет). Искусственный фотосинтез, получение углеводородов из карбонатов и водорода воды, а также другие способы, альтернативные добыче нефти, лимитируются лишь стоимостью процесса их производства.

Таким образом, проблема поставлена с ног на голову: политики оперируют традиционными понятиями и цифрами об истощении ресурсов; реальный же предел потреблению углеводородов заключается вовсе не в их количестве на Земле - лимитируют его два фактора: сопровождающее сжигание топлива загрязнение окружающей среды (в первую очередь диоксидом углерода, усиливающим парниковый эффект), а также выбросы продуктов сжигания бензина, удушающие население городов.

Начиная с конца 70-х годов, когда на основе сейсмостратиграфических исследований была построена первая детальная кривая изменений уровня океана, проблема эвстатических колебаний в мезозое и кайнозое постоянно находитс в центре внимания геологов и океанологов. В том или ином виде изучение этого явления входит в число задач практически всех рейсов, выполняемых в рамках Программы океанского бурения. Учитывая важность проблемы для расшифровки эволюции процесса накопления осадков в океане (и не только в океане!), предпринимаются целенаправленные исследования, посвященные причинам эвстатических колебаний, характеру их проявлений в осадках, оценке их масштаба и периодичности.

Следы колебаний уровня океана в наиболее выраженном виде запечатлены в осадочных разрезах пассивных континентальных окраин Атлантического океана. По данным сейсмостратиграфии, в них фиксируется множество отражающих горизонтов. Как показало бурение на континентальной окраине Западной Атлантики, в районе Нью-Джерси (150-й рейс "ДЖОЙДЕС Резолюшн"), происхождение большинства сейсмических границ связано с низким стоянием уровня океана.

Исследования сейсмических границ в неоген-четвертичных осадках, начатые в 150-м рейсе, были продолжены в 166-м, который состоялся 17 февраля - 10 апреля 1996 г. и проходил под руководством П.Эберли и П.Суорта (Университет Майами); научным представителем Программы океанского бурения был М.Малоне. Бурение проводилось на западном фланге Большой Багамской банки, расположенной на континентальной окраине Северной Америки, к востоку от п-ова Флорида. Здесь, по данным сейсмостратиграфии, в неоген-четвертичном осадочном разрезе были идентифицированы и прослежены вкрест простирания склона 17 отражающих поверхностей.

В рейсе предстояло: датировать сейсмические границы и соответствующие изменения уровня океана; определить влияние этих колебаний на осадконакопление, в частности - условия карбонатонакопления и его особенности в периоды низкого и высокого стояния уровня океана; получить материал для изотопных исследований, которые в комбинации с данными стратиграфии могли бы подтвердить (или опровергнуть) существование причинной связи между эвстатическими колебаниями и формированием сейсмических границ; оценить амплитуду и темпы изменений уровня океана на основе полученных возрастных датировок и строения осадочного разреза. Кроме того, предстояло изучить некоторые процессы диагенеза осадков, в первую очередь - поведение флюидов в осадочной толще и, в частности, выяснить, существует ли взаимный обмен между морской водой и флюидами внутри осадков. В общей сложности было пробурено 17 скважин в семи точках, расположенных вкрест простирания склона банки (платформы) в интервале глубин 320 - 670 м. Максимальная глубина проникновения в осадки (1300 м) достигнута в скв. 1003. В четырех точках (скв. 103, 105 - 107) вскрыты миоценовые осадки; в остальных скважинах бурение было остановлено в плейстоценовых осадках.

Уже предварительный анализ материалов рейса показал, что практически все его цели были достигнуты. Благодаря присутствию в осадках планктонных карбонатных микрофоссилий проведено детальное расчленение всех вскрытых разрезов с точной датировкой стратиграфических границ. Корреляция данных по литологии и внутрискважинному каротажу свидетельствует, что все выявленные в разрезе отражающие сейсмические границы совпадают с изменениями в составе осадков и темпах их накопления и генетически связаны с колебаниями уровн океана. При этом установлено, что в исследованной осадочной толще запечатлены эвстатические колебания разного порядка.

Детальный лабораторный анализ биостратиграфических, литологических, палеомагнитных и изотопных данных позволит надежно оценить амплитуду и скорость этих колебаний, а также сопоставить их с глобальными океанологическими и климатическими событиями. В рейсе получены интересные материалы по химическому составу поровых флюидов и их поведению в осадках. В наиболее мелководных скважинах, пробуренных непосредственно в пределах поднятия (1003 - 1005, 1008, 1009), в верхней части разреза мощностью 40 м отсутствуют какие-либо геохимические градиенты и поровые воды осадков практически ничем не отличаютс по составу от окружающей морской воды; в несколько более глубоководных скважинах (1006 и 1007) зона слабо выраженных геохимических градиентов имеет меньшую мощность. Кроме того, в ней наблюдается несколько повышенное содержание стронция. Все это свидетельствует, что в пределах поднятия существует активный обмен между верхней частью осадочного чехла и морской водой.

Механизм этого процесса пока неясен. Возможно, это связано с различием температур внутри поднятия и за его пределами, что создает разницу в давлении и способствует проникновению морской воды в осадки поднятия.

Попытки построить надежную модель климатических изменений осложняютс тем, что примерно четверть массы всех газов, выделяющихся при сжигании ископаемых топлив, оказалась необнаруженной в земной атмосфере. Гипотезу, объясняющую этот парадокс, предложил Дж.Эндрюс (J.Andrews; Дьюкский университет, Дарем, штат Северная Каролина, США). На конференции Американского экологического общества он представил свидетельства того, что большие массы диоксида углерода изымаются из атмосферы деревьями и "перекачиваются" в почву. Затем CO₂ просачивается в грунтовые воды, что препятствует его быстрому возвращению в атмосферу (где он мог бы усилить процесс глобального потепления климата).

К этому выводу Эндрюс пришел, изучая систему обмена веществ в заповедных лесах штата Северная Каролина. Он брал образцы почвы с глубины 1 м у подножи произрастающей там сосны Pinus taeda, предварительно подвергнув деревья воздействию CO₂ в концентрации, в полтора раза превышающей природную. Обычно концентрация CO₂ в почве составляет около 3%, но под экспериментальными деревьями она достигала 4%. Нельзя сказать, что изъятый деревом CO₂ полностью выключается из углеродного цикла в природе: просто цикл становится более длительным.

Если эти выводы подтвердятся, климатологам следует учитывать, что леса могут взять на себя ответственность за 20% "исчезнувшего" из атмосферы диоксида углерода, который способен оставаться в "запертом" состоянии на протяжении тысячелетий.

В августе 1996 г. в Торонто (Канада) состоялось совещание Международной комиссии по сотрудничеству в области охраны среды обитания. Дело в том, что власти и природоохранные организации США давно высказывали претензии, что слабооборудованные газо- и пылеуловителями металлургические и энергетические предприятия Мексики, расположенные вблизи их общей границы, сильно загрязняют воздушный бассейн страны; особенно страдают приграничный город Сан-Диего и вся южная часть штата Калифорния. Аналогичным образом атмосфера Канады загрязняется переносимыми ветром выбросами транспорта и промышленных предприятий из индустриально развитых среднезападных и восточных штатов США. При этом довольно суровые американские законы об ответственности за вредные выбросы не применяются в случае ухода этих выбросов за пределы страны.

На совещании принято решение разработать единые стандарты и порядок измерения степени загрязненности воздушного пространства, чтобы сделать возможным надежные сравнения; постановлено также создать в ключевых районах трех этих стран специальные пункты измерения потоков загрязняющих веществ.

На конференции Американского химического общества (сентябрь 1996 г., Орландо, штат Флорида) был представлен доклад группы микробиологов из нескольких национальных лабораторий США, которую возглавлял Б.Штрительмайер (B.Strietelmeier; Лос-Аламосская национальная лаборатория, штат Нью-Мексико). Исследовани были предприняты в связи с проблемой захоронения радиоактивных отходов. Микроорганизмы, населяющие подземные воды с высоким уровнем солености, подвергались воздействию радиоактивных веществ: плутония-239, нептуния-237, америция-243, урана-238 и тория-232.

Установлено, что наиболее радиоактивный из них - америций - никакого вреда бактериям не приносит; остальные вызывают у бактерий замедление роста лишь в тех случаях, когда концентрация этих веществ превышает реальную для подземных хранилищ ядерных отходов. Изученные виды микроорганизмов нередко встречаются в естественной среде, в том числе в грунтовых пластах солоноватой воды штата Нью-Мексико, поблизости от недавно сооруженного Министерством энергетики США экспериментального завода по изоляции радиоактивных отходов. Начиная с 1997 г. отходы американских предприятий, производящих ядерное оружие, предполагается "навечно" захоранивать именно в этом районе, который избран в связи с распространенностью здесь мощных соляных формаций: они отличаются геологической стабильностью и отсутствием заметных движений грунтовых вод, которые могли бы вынести на поверхность радиоактивные элементы. Однако вопрос их переноса микробами до сих пор всерьез не рассматривался.

Исследования авторов доклада на сканирующем электронном микроскопе показали, что у некоторых микроорганизмов на внешней стенке клетки накапливаетс ²³⁹Pu, что представляется вполне естественным, так как бактерии обладают способностью концентрировать различные металлы, в том числе и тяжелые. Впрочем, общий риск считается незначительным: даже если такие микроорганизмы и станут прорываться к земной поверхности, более 99% из них будет отфильтровано геологическими породами, а оставшиеся долго не просуществуют, так как, приспособившись в ходе эволюции к жизни в солоноватых водах, эти бактерии быстро погибнут, попав в пресную среду. Тем не менее проблема заслуживает дальнейшего изучения.

Пятый год изучает популяции кайманов в Бразилии зоолог П.Бразайтис (P.Brazaitis; Общество охраны дикой природы в Нью-Йорке) совместно с бразильскими биологами Дж.Ребело и К.Ямасита (G.Rebelo, C.Yamashita). Они уже обследовали 47 мест обитания в бассейне Амазонки двух видов этого пресмыкающегося - каймана обыкновенного (Caiman crocodilus crocodilus) и черного (Melanosuchos niger) - и пришли к печальным выводам: оба вида исчезли из многих рек и озер северной Бразилии, где еще сравнительно недавно были в изобилии. Причем черный кайман не встречается в 41 из 47 обследованных мест обитания, а зоологам и экологам известно, что это животное редко возвращается в прежний ареал даже после того, как опасность его уничтожения миновала. Что же касается каймана обыкновенного, то он покинул четыре места обитания из 39, где встречался еще четыре года назад.

Исследователи установили, что плотность обитания кайманов в реках Бразилии почти вдесятеро меньше, чем в соседней Венесуэле. В наибольшей степени эти пресмыкающиеся пострадали в бассейнах рек, протекающих по территории бразильского штата Рондония, на границе с Боливией. Именно в этом регионе развита горнорудная промышленность, а воды сильно загрязнены ртутью, которую старатели используют при добыче золота.

Анализ образцов ткани кайманов, выполненный сотрудницей Медицинского центра в Нью-Йорке Э.Одьерной (E.Odierna), показал, что в 50% случаев в них помимо ртути отмечено очень высокое содержание свинца, что делает потребление мяса кайманов (традиционной пищи здешних индейцев) опасным. Очевидно, свинец попадает в водную среду вместе с отходами руды, выбрасываемой золотопромышленниками. Хотя охота на каймана запрещена, практикуется она весьма широко, а контроль за исполнением закона отсутствует. Исследователи призывают к обязательному внедрению уже существующих золотодобывающих технологий, исключающих использование ртути, и к созданию надежной защиты среды обитания кайманов. В противном случае им грозит полное исчезновение во всем бассейне Верхней Амазонки с ее притоками.

В 1960 г. Всемирный союз сохранения природы начал вести картотеку редких животных - тогда их насчитывалось 34 вида. В октябре 1996 г. эта организация, именуемая ныне Международным союзом охраны природы, объявила, что этот печальный список уже включает 1096 млекопитающих (около четверти всех их видов) и 1108 птиц (более 11%). В оценке состояния фауны планеты участвовало более 500 ученых всего мира. Животные подразделены на три категории: к находящейся в критическом состоянии отнесено 169 видов, к достигшей опасного состояния - 315, к уязвимым - 612 видов. Степень риска исчезновения оценивалась на основании сведений об убывании популяций за последнее десятилетие. Животные, численность которых за это время упала на 80%, отнесены к находящимся в критическом состоянии (причины - утрата мест обитания, их раздробление и упадок в связи с ростом народонаселения и экономическим развитием местности; на водную фауну в изолированных акваториях особенно влияет внедрение чуждых данному региону видов).

Новая методика оценки состояния животных впервые применена почти ко всем видам млекопитающих планеты - около 4630 (ранее в мировом масштабе рассматривались лишь птицы, которых насчитывается 9670 видов). Из млекопитающих под угрозой исчезновения находятся 330 видов грызунов, 231 - летучих мышей, 65 - хищников, 96 - приматов, 70 - парнокопытных жвачных и т.д. В критическом состоянии оказался дельфин - калифорнийская морская свинья, численность которой упала примерно до 100 особей. Из двух видов ринопитеков (гималайских носатых тонкотелых обезьян) один - рокселланов ринопитек - насчитывает ныне всего 200 особей, населяющих разрозненные участки леса в Северном Вьетнаме.

Наибольшее число исчезающих млекопитающих (128 видов) населяют Индонезию; затем следуют Китай и Индия (по 75 видов). В этих странах живет 43% человечества, что и вызывает непомерное давление на животный мир. В числе подверженных риску исчезновения названы 253 вида пресмыкающихся, 124 - земноводных и 734 - рыб, однако в документе признается, что состояние этих видов в полной мере оценить не удалось. С трудом поддаются учету беспозвоночные, хот уже можно назвать по крайней мере 1891 вид, находящийся под угрозой, - в основном это насекомые, моллюски и ракообразные.

По числу унесенных жизней малярия стоит на втором месте после туберкулеза среди инфекционных болезней. В 90 странах, население которых составляет 40% жителей планеты, ежегодно заболевает 300 - 500 млн человек при смертности 1.5 - 2.7 млн человек. Группы риска - беременные, дети, а также туристы и бизнесмены, не имеющие соответствующих прививок. Стратегия борьбы с малярией, которую ныне проводит Всемирная организация здравоохранения, включает: превентивные меры социального и экологического характера; предотвращение заболеваний медицинскими препаратами; раннюю диагностику и лечение новыми средствами.

В ряду превентивных мер особое место занимает использование инсектицидов для борьбы с переносчиками малярии и применение вакцин разного спектра действия: предовращающих заболевания; препятствующих развитию плазмодиев малярии у ее переносчиков - москитов; облегчающих тяжелое течение болезни.

Для ранней диагностики предлагается тестирование с промощью антигенов. Микроскопические исследования все еще остаются дорогим способом диагностики в развивающихся странах, так как требуют специального оборудования и обученного персонала.

В ряду новых препаратов особое внимание обращается на те, к которым отсутствует устойчивость у плазмодиев малярии (например, производные артемизинина, новый китайский препарат пиронаридин и др.). Главный упор делается на полидисциплинарный характер исследований.

Учитывая, что районы распространения малярии - это в основном развивающиес страны с низким уровнем медицинского обслуживания населения, ВОЗ разработала 800 различных программ обучения, в соответствии с которыми предполагаетс подготовить 1500 специалистов, 13 тыс. ассистентов, 55 тыс. рабочих вспомогательных служб и 12 тыс. общественников.

Болезнь Шагаса (или трипаносомоз) - хроническое неизлечимое паразитарное заболевание, распространенное только на Американском континенте. Вызываетс паразитом Trypanosoma cruzi и передается при укусах кровососущего клопа Triatoma intestans. Через 10 - 20 лет после острой стадии заболевания у одной трети инфицированных развиваются расстройства пищеварения, нервной системы и сердечной деятельности. Трипаносомоз вызывает потерю дееспособности и даже смерть.

В странах Латинской Америки зарегистрировано 16 - 18 млн инфицированных, причем Бразилия является крупнейшим очагом трипаносомоза (40% заболеваний). Однако по сообщению ВОЗ, распространение этой болезни в Бразилии приостановлено; успешно проходит Национальная программа по ее искоренению: если в 1970 г. болезнью были охвачены 711 муниципалитетов (36% всей площади страны с населением 49 млн), то к 1993 г. заболевшие зарегистрированы только в 83 муниципалитетах, что соответствует снижению эпидемии на 89%. Поскольку передающий инфекцию клоп селится в жилищах низкого качества, в 1995 г. работники национальной программы провели обследования таких построек: в 709 012 домах ими отловлено в среднем по 2.5 насекомых на каждую 1000 домов.

Такая величина значительно ниже порога, необходимого для распространени трипаносомоза. Еще в 1991 г. министры здравоохранения Аргентины, Боливии, Бразилии, Чили, Парагвая и Уругвая выступили с инициативой попытаться приостановить распространение болезни Шагаса. По данным на сегодня: в Уругвае передача инфекции была остановлена в 1996 г.; в Чили этого удастся достигнуть в 1997 г., в Бразилии в - 1998 г., в Аргентине - в 1999 г.; в Боливии и Парагвае еще невозможно оценить время ее приостановки. Ситуация остается серьезной и в других частях континента. Например, недавнее обследование в Гондурасе выявило почти 300 тыс. инфицированных. Около 20% из них могут умереть от этой болезни, по типу похожей на сонную.

По некоторым данным, содержащиеся в чае антиоксиданты - флавоноиды - могут снижать риск сердечных приступов. Несколько более сложной представляетс такая взаимосвязь по результатам обследований, проведенных в Гарвардской школе общественного здравоохранения (Бостон, штат Массачусетс) под руководством Э.Б.Римма (E.B.Rimm). В ходе анкетирования почти 35 тыс. взрослых мужчин с высшим образованием были собраны сведения о потреблении ими чая, лука, спаржи, яблок, цитрусовых и некоторых алкогольных напитков, содержащих флавоноиды. За шесть лет около 5 тыс. человек, находившихся под наблюдением, перенесли сердечный приступ.

Учтя все остальные обстоятельства, вызывающие риск такого заболевания, Римм не нашел доказательств того, что диета, содержащая обильные флавоноиды, может оказывать профилактическое действие. Однако потребление значительного количества флавоноидов теми лицами (около 5 тыс. обследованных), у которых ранее уже были симптомы коронарных болезней, снижало риск сердечного приступа в среднем на 40% по сравнению с теми, у кого в пище таких веществ было совсем мало. Но все это - в отношении лука, спаржи, яблок, лимонов и спиртного.

Что же касается чая, то группа Римма никакого спасительного эффекта для "сердечников" в нем вообще не обнаружила. А это противоречит результатам исследований, проводившихся главным образом в Европе.

Игровое поведение занимает видное место в жизни млекопитающих. У пресмыкающихс оно было неизвестно. Если учесть, что этологические исследования на пресмыкающихс интенсивно развиваются, то отсутствие информации об игровом поведении этих животных можно считать отражением реальной ситуации (до сих пор было опубликовано лишь два описания формы поведения, которая напоминает игру, - у дракона с о.Комодо и миссисипского аллигатора).

По-видимому, первое серьезное исследование игрового поведения у представител класса рептилий провели сотрудники Университета штата Теннесси и зоопарка Смитсонианского института (США). Само это исследование было вынужденным: возникла острая необходимость понять, что происходит с нильским триониксом (Trionyx triunguis) - крупной черепахой малоизученного вида, содержащейс в зоопарке с 1940 г., сюда этот самец попал еще крошкой (с длиной карапакса около 15 см) и почему-то получил малосимпатичное имя - Пигфейс (Pigface).

Проблема возникла в 80-х годах: у этого уникального экземпляра стала проявляться другая, редкая у животных форма поведения - самотравмирование. Огромная черепаха раздирала себе шею когтями и кусала собственные лапы. При этом сильно повреждалась кожа и мускулатура, возникали опасные раны.

Чтобы переключить внимание Пигфейса, к нему в вольер положили различные предметы: резиновое кольцо, мячик, палки. Отметили, что количество нанесенных самому себе травм у Пигфейса уменьшилось. Но если игрушки долго находились в вольере, стремление к самотравматизму возобновлялось. Эти предварительные наблюдения и подтолкнули ученых провести обстоятельное исследование.

За черепахой наблюдали круглосуточно, снимали видеокамерой, регистрировали все формы поведения с каждой конкретной игрушкой. Оказалось, что и в воде, и на суше она контактирует с предметами (укусы, толкание мордой, лапами). Это полностью соответствует понятию "игра"; более того, выяснилось, что игровое поведение занимает у нее 20.7% времени, что намного выше показателей, известных у млекопитающих (у разных их представителей - от 1 до 10% времени).

Результаты исследования позволили сделать два серьезных заключения. Первое, своего рода прикладное: искусственное обогащение среды обитани в условиях неволи позволяет изменить поведение пресмыкающихся, снизить уровень стресса, вызываемый длительным пребыванием в унылой, однообразной обстановке, улучшить их физическое и психическое здоровье. Второе заключение касается фундаментальных проблем эволюции: поскольку черепахи представляют собой наиболее древнюю и примитивную группу пресмыкающихся, сближаемую с общими предками млекопитающих, выраженность у них игрового поведени свидетельствует о его филогенетической древности и позволяет предполагать, что склонность к такому поведению была унаследована всеми млекопитающими от их общего предка (а не развивалась в отдельных группах независимо).

Известно, что пауки ориентируются в основном по вибрационным сигналам - сотрясению субстрата, колебанию воздуха. Зрение и обоняние не играют столь важной роли в жизни пауков, как механорецепция. Только пауки-скакунчики обладают высокоразвитой зрительной системой. Однако досконально роль зрени до сих пор не оценивалась. Арахнолог Дж.С.Ровнер (J.S.Rovner; провел детальное исследование роли зрения в жизни пауков-волков (Rabidosa rabida).

В опытах их глаза покрывали специальной краской, а затем сравнивали поведение "слепых" и зрячих пауков. Ровнеру удалось показать, что ни зрячие, ни слепые пауки не опознают неподвижного или медленно движущегос сородича без непосредственного контакта. Слепые самцы лучше опознают подвижную самку, чем подвижного самца. Слепые самки точно ориентируются на самцов, проявляющих поведение ухаживания (обычно самцы постукивают ногами и брюшком по субстрату). Слепые самцы могут проявлять поведение ухаживания рядом с другими самцами. Таким образом, химический механизм опознания пола у данного вида работает плохо.

В отличие от пауков-скакунчиков паукам-волкам не нужно зрение для ритуальной борьбы между самцами. Итак, пауки-волки (по крайней мере, рабидоза) не способны распознавать форму. Они ориентируются только на движение. Однако зрительная система обеспечивает более точный прямой сбор информации и на большем расстоянии, чем это делает механорецепция. Именно зрительная система позволяет опознать пол. Но одной лишь механорецепции вполне достаточно, чтобы установить отношения доминантности между самцами. Остается неясным, насколько зрение рабидозы эффективно в ночное время, в сумерках или при свете луны (что известно для некоторых других видов бродячих пауков).

Известно, что самцы пауков-кругопрядов и других тенетников предпочитают спариваться с самками либо сразу после их линьки, когда они еще вялые и неспособны к агрессии, либо через несколько дней после линьки, когда самка уже наелась, - иначе повышается вероятность быть съеденным самому. Однако недавние исследования японских специалистов из Университета Токио показали, что не все так просто в отношениях самца и самки.

С помощью ольфактометра и тщательных наблюдений удалось выявить, что перелинявшие самки (и самцы!) крупного паука-кругопряда Nephila clavata выделяют особый феромон. Именно это летучее вещество вызывает поведение ухаживания у самца (будучи помещенным в сеть перелинявшей самки, он немедленно приближается к ней и начинает копулировать).

Существование у пауков различных феромонов (как летучих, так и контактных) известно давно. Но до сих пор предполагалось, что летучие сигналы пауки используют вне сети, а контактные - внутри нее. Вновь открытый у нефилы летучий феромон функционально сходен с контактным и выделяется только в момент линьки. У членистоногих вообще феромоны такого типа редки и отмечены лишь у некоторых бабочек и крабов. Особенно интересно, что во всех случаях феромон выделяется и самкой, и самцом.

Возможно, обнаруженный у нефилы феромон не является специфическим агентом, предназначенным для "сексуальной коммуникации", а всего лишь одним из компонентов линочной жидкости, дающим побочное действие. Адаптивное значение этого "побочного действия" для самцов очевидно. Однако исследования показали, что самцы, несмотря на аналогичные сигналы, никогда не стремятся спариваться с другими самцами. Вероятно, дело в том, что своей сети самцы не строят, а сигнал эффективен только в пределах сети самки. Почему? Необходимы более детальные исследования.

Биологи и материаловеды в течение многих лет изучают шелковые нити, которые прядут пауки-кругопряды (например, огромный тропический паук Nephila spp и крестовик обыкновенный Araneus diadematus): они прочны и вытягиваются без разрыва, а особенности их строения могут послужить моделью для создания новых синтетических волокон. Одна из первых работ в этом направлении была проведена в России. Кроме того, паутинные волокна используются в качестве компонента при производстве современных бронежилетов, в оптических прицелах и др. Биолог А.Мур (A.Moore; Скрипс-колледж, штат Калифорния, США) изучила паутину трехмерных сетей "черных вдов" рода Latrodectus (к ним относится и обитающий в Средней Азии ядовитый каракурт). Паутина латродектусов состоит из поддерживающего каркаса (основы), области дл ловли жертвы (в середине паутины) и ряда шелковых "якорей", которые натянуты вертикально и создают препятствия ползающему насекомому.

Мур установила, что "черные вдовы" используют два типа нитей для построения основы: одна из них может растягиваться на 25% своей длины и имеет прочность вдвое большую, чем паутина пауков-кругопрядов, друга - еще более прочна, но менее эластична. Исследователь паукообразных Дж.Гослайн (J.Gosline; Университет штата Британская Колумбия, Ванкувер, Канада) отмечает важную для любых волокон комбинацию прочности и эластичности шелка "черных вдов" Группа, возглавляемая Мур, планирует в будущем исследовать шелк из других участков паутины и установить химический состав материала, чтобы понять происхождение уникального сочетания его свойств. Автор выражает надежду, что их группа сможет получить собственные материалы, аналогичные по свойствам изученным. Возможно также генно-инженерное решение проблемы: ген соответствующего белка можно "вшить" в геном какой-нибудь бактерии и "тянуть" из нее паутинную нить. В этом случае пауки могут принести обществу дополнительную пользу, а производители волокон испытают шок, сравнимый с ощущением укушенного "черной вдовой" человека.

Млекопитающие моря давно известны своим интеллектом, сложным поведением и способностью к обучению. Этими их уникальными возможностями решил воспользоватьс биолог Дж.Харви (J.Harvey; Морская лаборатория в Мосс-Лендинге, штат Калифорния), специализирующийся на изучении особенностей поведения тихоокеанских китов. Трудность таких исследований состоит в том, что киты, как выяснилось при аэрофотосъемке, реже всплывают на поверхность, когда замечают в воде аквалангиста, но если бы они даже не реагировали на присутствие людей, человек все равно следовать за ними едва ли смог: киты и ныряют глубже, и всплывают быстрее, и часами плывут с недоступной нам скоростью. Поэтому можно считать, что исследователям пока удавалось наблюдать не более 5% поступков этих млекопитающих.

Для "документации" поведения китов биологи в помощь себе избрали морских львов: это 17-летний самец по кличке Бивер, прошедший дрессировку в ВМФ США, и 9-летнаяя самка Сейк, "работавшая" ранее в водном цирке одного из калифорнийских парков. Дж.Хэрли (J.Hurley; та же лаборатория) в течение шести лет приучала животных плавать с жилетами, снабженными видеокамерой (в природе морские львы нередко длительное время сопровождают китов различных видов, и вести попутную киносъемку им вполне по силам), и дрессировала их возвращаться назад, неся на себе камеру и отснятую пленку.

Но еще большее значение экспериментаторы придают участию морских львов в укреплении на теле китов радиопередатчиков, позволяющих следить за перемещениями гигантов. Обычно передатчик прикреплялся с помощью пущенной в кита стрелы, однако для этого приходилось долгими часами ожидать, когда кит всплывет на достаточно близком расстоянии, чтобы стрела вонзилась точно в середину спины, откуда передача наиболее эффективна.

Сейчас морские львы уже обучены подплывать к огромной пластиковой бутыли, имитирующей кита, держа в зубах метку с присоской, и по команде закреплять ее там. Ластоногие почти уже научены по звуковому сигналу обходить вокруг кита, ведя киносъемку, позволяющую затем определить его пол. Экспериментаторы надеются закончить дрессировку своих "помощников" в течение года. Предполагалось, что уже в ближайший сезон миграции горбатых китов (Megaptera) в калифорнийском заливе Монтерей морские львы будут их сопровождать, нес на себе оборудование для наблюдений.

Большинство пресмыкающихся размножается откладкой яиц, но среди чешуйчатых - ящериц и змей - довольно распространено и яйцеживорождение. В разных группах (семействах и родах) явление рождения детенышей представлено по-разному. Так, все агамы и дибамусы размножаются только откладкой яиц. Но есть таксономические группы, состоящие исключительно из живородящих видов, например гадюки рода Vipera. Многие рода представлены как живородящими, так и яйцекладущими видами. Так, два варианта размножения ящериц рода Lacerta демонстрируют наши самые обычные ящерицы - прыткая и живородящая. Все это позволяет систематикам использовать способ размножения как определительную характеристику таксона (вида, рода, семейства) пресмыкающихся.

Но в природе, очевидно, ничто не бывает слишком схематично и однозначно. Ситуация с соотношением живорождения и откладки яиц у пресмыкающихся оказываетс довольно запутанной. Именно такой пример представляет упомянутая уже наша привычная живородящая ящерица. Вопреки своему традиционному названию (а живородящей она называется не только по-русски, это же значение она имеет и во многих других европейских языках) в некоторых районах ареала она не приносит детенышей, а откладывает яйца.

Феномен этот интенсивно исследуется в ряде европейских научных центров, где пытаются определить, почему в одних популяциях этого вида самки откладывают яйца, а в других - рождают детенышей. Связано ли это с особенностями мест обитания конкретных популяций или с особенностями самих ящериц? Если последнее, то речь идет о генетически закрепленных или приобретенных в онтогенезе различиях между популяциями? И вообще, не объединяют ли под названием "живородяща ящерица" популяции, в действительности относящиеся к разным видам, различающимся не только способом размножения, но также экологическими потребностями и генетическим набором?

Еще один удивительный тому пример обнаружен недавно в Северной Аргентине. Здесь встречается широко распространенная в Южной Америке игуановая ящерица Liolaemus alticolor. Для этого вида характерна та же ситуация, что и для нашей "живородки": в одних популяциях самки откладывают яйца, в других размножаются живорождением. Явление это было уже известно по другим частям ареала этой ящерицы, и исследователи из колумбийского Индустриального университета и из аргентинского Герпетологического института выполняли вполне рутинную работу, анализируя половые продукты 182 самок аргентинских лиолемусов, хранящихся в музейных коллекциях. Они установили, что и в Аргентине есть как яйцекладущие, так и живородящие популяции. Внешне особи из тех и других никак не различаются, но живородящие обитают на несколько больших высотах (кстати сказать, "живородящие" популяции нашей живородящей ящерицы также встречаются в более северных и более высоких местах обитания, т.е. там, где меньше необходимого для инкубации яиц тепла). Впрочем, и это - высотное - различие весьма незначительно.

Но исследователи обнаружили и поистине неожиданное явление: в одном месте (в одной популяции!) жили и яйцекладущая, и живородящая самки. По-видимому, эта находка внесет существенные коррективы в представления о феномене яйцеживорождени у чешуйчатых пресмыкающихся. Сами авторы осторожно высказывают два предположения. Если опираться на распространенное мнение о таксономической значимости характера размножения, то одновременное существование обоих способов размножени не только в разных популяциях одного вида, но и в пределах одной популяции можно интерпретировать в пользу гипотезы существования видов-двойников, сходных внешне по своим экологическим характеристикам, но генетически различных. Другое объяснение предполагает, что исследованный лиолемус находится на самой критической стадии эволюционного становления яйцеживорождения.

Как известно, турниры в брачный сезон широко распространены в животном мире. Наблюдаются они и у змей: это "брачные танцы", во врем которых противники обвивают друг друга, стараясь придавить конкурента к земле. При этом змеи никогда не причиняют противнику повреждений, и турнир скорее имеет ритуальный характер. Никаких физических издержек побежденный не несет: единственная утрата - территория, которая (обычно с самкой) остаетс победителю. Казалось бы, ползи искать другую самку, с которой, может, и повезет. Но, оказывается, ситуация не столь проста.

Американский исследователь Г.Шуетт (G.W.Schuett; Аризонский западный университет) провел специальный эксперимент с целью выяснить, как влияет поражение в турнире на брачное поведение самцов медноголового щитомордника (Agkistrodon contortrix) - одного из самых обычных и широко распространенных видов ядовитых змей Северной Америки, часто используемых в качестве объекта научных исследований. Эксперимент проводился с большой искусственной (живущей в неволе) колонией этого вида и состоял из трех основных этапов.

На первом отбирали самцов, у которых хорошо проявлялось брачное поведение (индивидуальные особенности и специфика лабораторных условий приводят в ряде случаев к заторможенности тех или иных поведенческих реакций). Степень выраженности брачного поведения определяли по четырехбальной шкале и дл дальнейшей работы использовали только высокоактивных змей (3 - 4 балла).

Затем отобранных самцов сажали попарно в присутствии самки, что вызывало характерное турнирное поведение. Определив таким образом победителя и побежденного в каждой паре, экспериментатор опять сажал каждого самца с самкой и вновь оценивал выраженность брачного поведения - через 30 мин после турнира, через 24 ч и через неделю.

Выяснилось, что брачная активность победителей не изменялась, а у побежденных полностью оказывалась подавленной (хотя другого самца поблизости не было). Через сутки она еще оставалась существенно слабее, чем до эксперимента, и лишь через неделю брачная активность восстанавливалась. Таким образом, поражение в брачном турнире не просто приводит к утрате одного из многих шансов оставить потомство, но надолго (в сравнении с относительно непродолжительным периодом брачного сезона) "выбивает побежденного из колеи": поражение вызывает стресс, который снижает репродуктивные возможности побежденного и повышает их у победителя. Хотя и бескровный, турнир тем не менее оказываетс весьма эффективным средством конкуренции за возможность оставить потомство.

Давно известно, что будущей матери не следует курить, пить спиртное и употреблять многие лекарства; теперь к списку табу можно, по-видимому, прибавить космические путешествия. Этот вывод следует из доклада Дж.Альбертса и Э.Ронки (J.Alberts, A.Ronca; Университет штата Индиана, Блумингтон, США) на конференции Американского психологического общества (июль 1996 г., Сан-Франциско).

Наблюдения велись за воздействием невесомости на организм беременной крысы в условиях космического полета. Через 9 сут. после зачатия крыс отправляли в космос на борту "шаттла", где они проводили еще 9 дней, т.е. 40% всего срока вынашивания потомства. Находясь на орбите, подопытные самки вполне нормально набирали вес и были, как обычно, активны, т.е. ничем не отличались от контрольных беременных самок, содержавшихся в контейнере на Земле при той же температуре и давлении. Различия наступали после посадки. За родами наблюдали с помощью видеокамер: судя по изображениям крысы-космонавтки испытывали вдвое больше схваток (около 100), чем остававшиеся на Земле. Экспериментаторы объясняют это ослаблением мускулатуры, вызванным пребыванием в невесомости. Спустя 2 ч после посадки биологи начинали измерять пульс у еще не родившихся крысят, меняя при этом положение самки в пространстве. Обычно такое "упражнение" вызывает у крысиного зародыша учащение пульса всего на 1.5%, однако у летавших в космос пульс, наоборот, падал - на 8%.

Такая крайняя чувствительность к смене ориентации тела может отражать нарушения в работе вестибулярного аппарата, обусловленные невесомостью. Нервная система подопытных "не привыкла" к действию тяжести на Земле. Однако впоследствии развитие молодых крыс идет нормальным путем. Таким образом, основная проблема, видимо, связана не с жизнью в космосе, а с жизнью после приземления, при переходе от условий микрогравитации к земному тяготению.

В Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) физики столкнулись с удивительным явлением. Работая на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP), они наблюдали в течение последнего года 18 событий, не укладывающихся ни в один из современных вариантов теории элементарных частиц. В каждом из этих случаев ALEPH - один из четырех гигантских детекторов, собирающих потоки частиц из области столкновения встречных пучков, - регистрировал по четыре струи, величина полной массы которых не соответствует энергии столкновения в 106 Гэв. Исследователи пытаются осознать полученные результаты. Списать их на ошибки эксперимента пока не удалось. Предположение же, что при каждом электрон-позитронном столкновении рождается пара незнакомых доселе частиц, которые далее быстро распадаются, порождая струи, вызывает возражение у теоретиков: в современной физике кандидатов на роль таких частиц нет.

Поначалу появление нескольких событий в экспериментах 1995 г. воспринималось большинством физиков как артефакт. В экспериментах, проведенных позднее, - при более высоких энергиях - снова было зарегистрировано несколько аномальных событий. Притом фиксирует их только один из детекторов, остальные не показывают ничего сверхъестественного. "Если собрать все данные вместе, то наблюдаемый эффект приобретает определенную значимость", - отметил один из специалистов детектора ALEPH Дж.Томпсон (J.Thompson; Эпплтонская лаборатория им.Резерфорда, Оксфорд, Великобритания), подогрев тем самым интерес к этим результатам. "Но если там что-то есть, то почему остальные три детектора не видят ничего?" - резонно спрашивает другой специалист ALEPH П.Дорнан (P.Dornan; Королевский колледж, Лондон, Великобритания).

Итак, если Томпсон и его коллеги полагают, что ошибка в экспериментах вряд ли возможна, то теоретики сомневаются, что детектор ALEPH приоткрыл занавес в новую физику. Прояснить ситуацию должны помочь результаты экспериментов на LEP, начатых в мае 1997 г. Пока же физики теряются в догадках: то ли они имеют дело с вершиной айсберга, большая часть которого скрыта от наблюдателей, то ли это - маленькая льдинка, которая вот-вот бесследно растает.

До сих пор считалось, что кольца Сатурна возникли около 100 млн лет назад вследствие того, что поблизости от него столкнулись два каких-то небесных тела диаметром примерно 200 км и развалились на бесчисленное множество обломков, образовавших "хоровод" вокруг планеты. С опровержением этой гипотезы выступила Р.Пранжэ (R.Prange; Институт космической астрофизики в Орсэ, Франция). Вместе с французскими, американскими и канадскими коллегами она проанализировала поступившие с Космического телескопа им.Хаббла данные об излучении Сатурна, наблюдавшегося в ультрафиолетовой части спектра. Изучению подверглись области планеты, где особенно активно происходит поглощение излучений водяными парами.

Оказалось, что в районе 33^oю.ш., где магнитно-силовые линии Сатурна сгущаются, пересекая его самое внутреннее из колец, содержится в 5 - 10 раз больше влаги, чем в районе 15^oс.ш., где магнитное поле незначительно. По-видимому, ионы воды перемещаются от кольца к поверхности планеты по магнитно-силовым линиям, не распространяясь при этом равномерно. Это - первое свидетельство существования на Сатурне мощной "дождевой" системы.

Астрономы и ранее отмечали, что в его атмосфере содержится много "излишней" воды, но ее происхождение оставалось неизвестным. Прежние наблюдения свидетельствовали: вокруг колец располагается диффузное облако водяных паров и ионов, откуда, можно полагать, молекулы воды попадают в атмосферу. Теоретики выдвигали гипотезу, согласно которой ионы от колец способны перемещаться по магнитно-силовым линиям вниз, к самой планете, но проследить такой процесс на молекулярном уровне до сих пор не удавалось. Новые данные заставляют решительно пересмотреть представления о возрасте самих колец. При наблюдаемой интенсивности потери ими влаги возраст не может превышать 30 млн лет (в противном случае кольцо давно бы "истощилось"). Это втрое меньшая величина, чем утверждалось доселе.

Специалисты полагают, что влага испаряется с частиц кольца в результате ударов микрометеоритов. Дальнейшая судьба водяных молекул зависит от их заряда и расстояния до планеты: нейтральные молекулы падают обратно на поверхность кольца, а ионизованные двигаются по спирали, "навиваясь" на магнитно-силовые линии. За внешним краем внутреннего кольца магнитные линии уносят частицы от планеты, а в низких широтах направляют их к ее поверхности. Выступавшие в дискуссии астрономы не нашли оснований отвергнуть новую теорию, столь радикально изменяющую все представление об эволюции и возрасте колец Сатурна.

Эта проблема 35 лет не давала астрономам покоя. Среди множества молодых массивных звезд, недавно родившихся из межзвездного газа и медленно дрейфующих вместе с ним в диске Галактики, нашлось несколько стремительно летящих в разных направлениях со скоростями более 100 км/с. Что послужило источником гигантской кинетической энергии этих звезд? Как успели они набрать такую большую скорость за свою весьма короткую жизнь? Среди нескольких гипотез, предложенных для объяснения этого явления, особенно привлекательной оказалась идея А.Блаау, предположившего в 1961 г., что массивная звезда вылетает со своей орбиты в двойной системе, как из пращи, в тот момент, когда ее соседка взрывается как сверхновая. Однако доказать эту гипотезу удалось не сразу.

Молодые массивные звезды, как правило, расположены далеко от Солнца, поэтому измерять их скорости непросто. Особенно это трудно сделать, если речь идет о перемещении звезды поперек луча зрения: оно становится все менее заметным по мере увеличения расстояния до звезды. Однако движение многих "убегающих звезд" столь стремительно, что заметить это перемещение удается всего за несколько десятилетий наблюдения за ними (в иных случаях на это требуются сотни лет). Другие проявляют себя иначе: двигаясь со сверхзвуковой скоростью сквозь межзвездный газ, они возбуждают лобовую ударную волну, подобно сверхзвуковому самолету. Разница лишь в том, что волну от самолета мы слышим, а от звезды - видим, поскольку сжатый и нагретый межзвездный газ светится довольно ярко. Понятно, что, измерив скорость звезды и оценив ее возраст, нетрудно узнать, откуда она начала свой полет.

Оказалось, что большинство таких звезд убежало из ОВ-ассоциаций - звездных группировок, состоящих из десятков и сотен горячих массивных звезд спектральных классов О и В. Впрочем, ничего удивительного в этом нет, поскольку именно в ОВ-ассоциациях формируется большинство звезд Млечного Пути. Какова же причина "отрыва от коллектива" отдельных его членов? В принципе, не исключено, что случайное гравитационное влияние соседей существенно ускоряет некоторые звезды. Но большинство астрономов все же верило в гипотезу Блаау. Она привлекает своей простотой: известно, что многие звезды образуют двойные системы, а все массивные звезды в конце своей короткой жизни взрываются как сверхновые. Следовательно, если оба компонента двойной системы имеют большую массу и более массивный из них взрывается, то другому, лишенному притяжения соседа, ничего не остается, как продолжать орбитальное движение по прямой, наподобие выпущенного из пращи камня. В таком виде идея была сформулирована самим Блаау. Но по мере развития взглядов на эволюцию звезд в двойных системах сценарий усложнялся.

Современная картина взаимодействия звезд в тесной двойной системе в значительной степени создана трудами Э. ван ден Хьювела (Амстердамский университет), ныне одного из руководителей Европейской южной обсерватории (ЕЮО). Оказалось, что такие звезды могут интенсивно обмениваться веществом, причем та, что вначале была массивнее и первой достигла конца своей эволюции, накануне гибели может "перелить" значительную часть массы на соседку. Отдав свою массивную оболочку, эта звезда все равно взрывается как сверхновая, мгновенно разбросав остатки вещества в пространство и тем самым существенно "облегчив" систему. Сохраняется лишь маленькое ядрышко взорвавшегося гиганта, превратившееся в нейтронную звезду (пульсар) или в черную дыру. Нормальный же компаньон, перестав ощущать притяжение соседа, отправляется в путь в полном соответствии с идеей Блаау. Но, став массивнее, он теперь может прихватить с собой похудевшего соседа. В этом и состоит развитие гипотезы Блаау: даже после взрыва сверхновой и начала стремительного полета обе звезды (или то, что от них осталось) продолжают совместную жизнь.

Желая проверить модернизированную гипотезу, астрономы принялись искать пульсары или черные дыры рядом со звездами-беглецами. Наконец, недавно находка состоялась, причем, как в известном анекдоте, "под фонарем": давно знакомая астрономам двойная система Vela X-1 с рентгеновским пульсаром оказалась звездой-беглецом. Это выяснилось, когда астрономы ЕЮО1 обнаружили рядом с ней лобовую ударную волну, показавшую, что система стремительно летит сквозь межзвездную среду. Пространственная скорость звезды, измеренная по ее собственному движению и лучевой скорости, составляет 90 км/с. Направление полета (на север) легко определяется по положению ударной волны. Проследив траекторию полета в обратном направлении, астрономы определили, что 2.5 млн лет назад (это эволюционный возраст системы) она вылетела из звездной ассоциации Vela OB1. Все сомнения в справедливости гипотезы Блаау исчезли. Кстати, сам профессор Блаау (Adriaan Blaauw), чья гипотеза теперь стала теорией, является одним из основателей ЕЮО; он был ее директором (1970 - 1974) и написал книгу об истории этого высокопрофессионального астрономического учреждения.

Как известно, 4 июня 1996 г. с космодрома Куру во Французской Гвиане (Южная Америка) состоялся запуск ракеты "Ариан-5", принадлежащей Европейскому космическому агентству. Ей предстояло вывести на орбиту четыре идентичных спутника, которые, расположившись в пространстве в определенном порядке и составив единую систему "Cluster" ("Созвездие"), должны были провести съемку земной магнитосферы, с тем чтобы специалисты смогли построить первую ее трехмерную карту.

Однако менее чем через 40 с после старта ракета резко отклонилась от заданного курса, и по автоматической команде произошло ее самоуничтожение1. Все четыре ИСЗ погибли (убыток агентства составил около 800 млн долл.). Нанесен существенный ущерб геофизике: "Cluster" должен был войти в состав международной системы спутников, предназначенных для изучения солнечно-земных связей. Нынешнее состояние бюджета Европейского космического агентства не позволит в ближайшее время возобновить этот проект в полном объеме.

Научный программный комитет агентства принял решение выделить средства на сооружение аппарата "Phoenix" из оставшихся в запасе частей системы "Cluster". Кроме того, рассматривается вопрос о запуске трех меньших, менее дорогостоящих ИСЗ, способных выполнить хотя бы часть поставленных ранее задач.

Несколько поколений физиков безуспешно пытались получить водород в металлическом состоянии. Согласно теоретическим предсказаниям ожидалось, что при достаточно высоком давлении и низкой температуре кристаллы водорода приобретут металлические свойства, однако все эксперименты оканчивались безрезультатно. В 1996 г. С.Уэйр, А.Митчел, У.Неллис (S.Weir, A.Mitchell, W.Nellis; Ливерморская национальная лаборатория им.Лоуренса, США) предложили другой путь - ударные волны в жидком водороде.

В опытах слой жидкости (водорода или дейтерия) толщиной 0.5 мм заключали между двумя сапфировыми наковальнями, охлажденными до низкой температуры. Из газовой пушки выстреливали в наковальню металлическим диском (его скорость могла достигать 7.33 км/с). При ударе о наковальню в жидкости рождалась ударная волна, давление в которой в различных опытах варьировалось от 93 до 180 ГПа. Жидкость нагревалась до температуры 2200 - 4400 К, что не приводило к заметной диссоциации молекул. Менее чем за 1 нс жидкая среда приходила в тепловое равновесие, которое сохранялось в течение нескольких сот наносекунд. За это время электронные быстродействующие устройства успевали измерить электропроводность вещества, заключенного между наковальнями.

В интервале давлений 93 - 140 ГПа удельное электросопротивление вещества как функция давления экспоненциально падало более чем на три порядка, что отвечало ожидавшемуся поведению полупроводника, сопровождающемуся уменьшением запрещенной зоны. Выше 140 ГПа электросопротивление практически не менялось, оставаясь около 500 мкОмoсм, что сравнимо с удельным сопротивлением жидких щелочных металлов. На основании анализа экспериментальных данных исследователи заключили, что при температуре около 3000 К и давлении 140 ГПа наблюдался фазовый переход в молекулярное металлическое состояние.

Можно полагать, что это открытие вызовет пересмотр ряда физических моделей (относящихся, в частности, к попыткам осуществить термоядерную реакцию с помощью лазера), а также космологических теорий.

Представители государств, чьи территории расположены по соседству с Северным Ледовитым океаном (Россия, США, Канада, Финляндия, Исландия, Норвегия, Швеция и Дания - последняя от имени Гренландии), провели конференцию (сентябрь 1996 г., Оттава) с целью координировать свою деятельность в этом регионе. Создан международный Арктический совет, предназначенный служить форумом для обсуждения различных проблем Севера, в том числе охраны природной среды. В отличие от Антарктического договора, документ, подписанный в Оттаве, не устанавливает каких-либо обязательных экологических стандартов, он лишь создает постоянный орган для обмена соответствующей информацией и сотрудничества. С правом совещательного голоса членами Арктического совета признаны три различные организации, представляющие национальные интересы инуитов (эскимосов).

Биохимику Д.Федерби (D.Faderby; Лондонский королевский колледж) удалось в Национальном парке Хванге (Зимбабве) сфотографировать безгривого льва. Первой реакцией ученого при встрече со львом было просто удивление, и только всмотревшись в снимок, он понял - это чудо! Смотритель Лондонского зоопарка Д.Ричардсон (D.Richardson) отметил, что никогда не видел взрослого безгривого льва-самца даже на фотографии. Никто не встречал таких львов и в парке Хванге. Было время, однако, когда безгривые львы терроризировали население района Сабо около Момбасы (Кения). К сожалению, все они были уничтожены, но одного из них, правда уже мертвого, тогда удалось сфотографировать. Во всяком случае, безгривые львы - большая редкость в природе.

На борту американского спутника "NIMBUS" был установлен спектрометр полного картирования содержания озона в атмосфере (Total Ozone Mapping Spectrometer). По его показаниям установлено, что поток УФ-излучения, достигающего поверхности Земли, резко возрос за последние 15 лет, причем процесс шел неравномерно. Наибольший прирост отмечается в средних и высоких широтах. В плотно заселенном регионе, охватывающем Великобританию, Германию и Скандинавские страны, количество поступающего ультрафиолета за 10-летие увеличилось почти на 7%, а к югу от 55^o ю.ш. (куда частично входят территории Аргентины и Чили) - на 10%. Степень прироста этого потока в Северной Америке много ниже. Так, вдоль границы США с Канадой он за 10 лет увеличился на 4%. Причины такого различия пока остаются неясными.

С конца августа 1996 г. на Северном полюсе начала работать специальна геомагнитная станция, в которую входят ученые семи стран (головное учреждение - Лаборатория им.Резерфорда и Эпплтона в графстве Оксфордшир, Великобритания). Станция использует радарную систему, позволяющую изучать солнечный ветер и движение ионов в верхних слоях земной атмосферы. Связанные с этими явлениями магнитные бури могут, как известно, повреждать оборудование искусственных спутников, причинять ущерб линиям электропередачи и т.п. Поэтому их прогноз важен для решения не только фундаментальных проблем солнечно-земной физики, но и ряда прикладных задач.