Растворимость большинства твердых органических и неорганических веществ, как правило, увеличивается с ростом температуры. Однако известны исключения, например гипс. Обнаружены подобные аномалии и среди не так давно открытых фуллеренов (многоатомных молекул углерода необычной формы в виде мячей; подробнее см.: Лауреаты Нобелевской премии 1996 г. По химии - Р.Керл, Г.Крото, Р.Смолли // Природа. 1997. № 1. С.96-99).

Еще в 1993 г. Р.Руофф (R.Ruoff; Станфордский университет, США) показал, что для фуллерена C60 (т.е. содержащего 60 атомов углерода) максимум растворимости в толуоле наблюдается при комнатной температуре. Ныне М.В.Коробов с сотрудниками (Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова) на основании анализа кривых ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии) установили, что в толуоле (и некоторых других растворителях) фуллерены образуют плавкие малоустойчивые соединения с растворителем. При температуре около 280 К (когда наблюдается максимальная растворимость) эти соединения переходят в кристаллосольватный комплекс с меньшим числом молекул толуола. Такая особенность поведения фуллеренов не только интересна как экспериментальный факт; она может быть полезной при усовершенствовании методов их очистки.

Геофизика

По одной из гипотез, циркулирующие в земном ядре потоки расплавленного вещества, содержащие наряду с другими элементами железо, генерируют магнитное поле планеты. Его направленность один раз в несколько сот тысяч лет изменяется на обратную. Косвенные свидетельства таких смен имеются вплоть до времени, отстоящего от нас на 3.45 млрд лет, но когда этот процесс в действительности начался, до сих пор оставалось неясным, тем более, что изученные геологические породы, прямо на него указывающие, имели возраст не более 2.7 млрд лет (Возраст гнейсов Исуа в Гренландии оценивался в 3.8 млрд лет, а кристаллов циркона в осадочных толщах Западной Австралии - в 4.1-4.3 млрд лет. Подробнее см.: Пущаровский Д.Ю. Древнейшие породы Земли // Природа. 1990. № 12. С.109).

Новые свидетельства относительно этого явления представлены геомагнитологами П.У.Лэйером (P.W.Layer; Университет штата Аляска, Фербэнкс, США), А.Кронером (A.Kroner; Университет им.И.Гутенберга, Майнц, Германия) и М.МакУильямсом (M.McWilliams; Станфордский университет, США). Руководимая ими группа исследователей, работая в северо-восточной части ЮАР, обнаружила плутон - выход на поверхность магматического тела, образовавшегося при застывании магмы на глубине. В течение миллиардов лет эрозия разрушила вышележащие слои, и это магматическое тело диаметром 30 км обнажилось на поверхности.

Эта интрузия содержит богатые железом частицы, закономерно ориентированные вдоль магнитно-силовых линий планеты в эпоху, когда магма изливалась. Примерно 3.2 млрд лет назад магматическая масса охладилась, а частицы "застыли" в прежнем расположении, уже не соответcтвующем изменявшемуся с тех пор направлению магнитного поля планеты.

Исследователи установили, что породы вблизи окраин интрузии ориентированы почти точно в обратном направлении относительно ее срединной части, что вызвано, по их мнению, обращением магнитного поля в течение тех нескольких миллионов лет, пока это магматическое тело медленно остывало. Внешние ее слои, естественно, остыли раньше и зафиксировали его направление до того, как обращение завершилось.

Теоретически не исключено, что интрузия подвергалась повторному разогреву в результате вулканической активности. Однако авторы отвергают эту вероятность в данном случае, основываясь на изучении радиоактивного распада присутствующих в интрузии элементов. По имеющимся данным, она избежала существенного вторичного разогрева. Правда, геомагнитолог Р.Ван Дер Воо (R.Van Der Voo; Университет штата Мичиган, Анн-Арбор) все же считает подобное перемагничение пород возможным. Ему возражает Дж.Меерт (J.G.Meert; Университет штата Индиана, Терре-Хот), который задокументировал несколько более позднее, но тоже архейское обращение магнитного поля Земли по образцам пород с территории Кении. Он считает доказательства Лэйера и его коллег достаточно убедительными.

Метеорология

Истощение озона в стратосфере над Гавайскими о-вами в 1994-1995 гг. достигло рекордно низкого уровня - на 13% ниже средней многолетней нормы. Д.Хофман (D.Hofmann; Национальное управление США по изучению океана и атмосферы, Боулдер, штат Колорадо) объясняет это изменениями в характере движения стратосферных воздушных масс, происходящими за последнее время в тропической зоне: восточные ветры в значительной мере сменяются западными, а это препятствует обычному в регионе переносу атмосферного озона в область Гавайских о-вов.

При наложении этого регионального эффекта на активный процесс глобального истощения озоносферы Земли (3% в десятилетие) следует в ближайшее время ожидать образования над Гавайями еще более крупной озонной дыры. Отмечено, что направление стратосферных ветров над центральной частью Тихого океана меняется примерно один раз в шесть месяцев. Поэтому Хофман полагал, что содержание атмосферного озона в Гавайском регионе упадет до еще более низкого уровня зимой 1996/97 гг. Таким образом, процесс истощения озоносферы отнюдь не ограничивается полярными областями Земли, где он впервые был обнаружен.

Астрономия

В соответствии с современными представлениями кометы называют "грязными снежками", имея в виду их однородную смесь из пыли и кусков льда. По-новому взглянуть на их состав заставляют результаты наблюдения за кометой Хиакутаке, недавно посетившей окрестности Земли (подробнее см.: Сурдин В.Г. Комета Хиакутаке // Природа. 1996. № 5. С.139).

Астрофизик М.Мумма (M.Mumma; Центр космических полетов им.Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд, США) в полученном им спектре излучения этого небесного тела обнаружил неожиданно яркие линии поглощения, характерные для этана. Это позволяет утверждать, что в Солнечной системе существуют по крайней мере два весьма различных вида комет: одни - богатые метанолом, но содержащие мало этана, другие - содержащие эти вещества в обратном соотношении. По мнению Мумма, главным определяющим фактором здесь служит температура, при которой образовалась конкретная комета: при температуре ниже 20 К водород соединяется с оксидом углерода и возникает метаноловый лед; если же температура выше, то в результате реакции возникает этан.

Существует предположение, что тепловая энергия Солнца способствует появлению "этановых" комет, если они зарождаются в пределах орбит Юпитера и Сатурна; если же формирование происходит в более "холодных" областях Солнечной системы, сильно удаленных от светила, преимущественно должны появляться "метановые" кометы.

Геотектоника

К числу следствий теории плитовой тектоники относится предположение, согласно которому Скандинавия, представляющая собой исключительно древний и мощный щит земной коры, должна быть избавлена от высокой сейсмической активности. Однако такое представление ставится под сомнение работами шведского сейсмолога Р.Арвидссона (R.Arvidsson; Упсальский университет).

Он изучил характер разломов земной коры в Северной Скандинавии, которые возникли около 9 тыс. лет назад, т.е. непосредственно после таяния мощного покровного оледенения, занимавшего до того весь этот регион (первые из таких разломов были открыты геологами еще около 20 лет назад, но труднодоступность местности препятствует их дальнейшему исследованию и обнаружению новых).

Анализ местонахождения эпицентров мелких землетрясений, происходивших здесь в 1963-1993 гг., свидетельствует об активности этих разломов и поныне. Сейсмические данные показывают что они проникают до самого основания земной коры, на глубину до 40 км.

Имея представление о размерах разломов, Арвидссон делает заключение о мощи древнего землетрясения, которое оказалось в состоянии столь сильно нарушить земную кору. Стало очевидным, что наибольший из разломов послеледникового периода - разлом Пярви, протянувшийся на 160 км, был порожден мощнейшим землетрясением, магнитуда которого достигала 8.2 по шкале Рихтера. Другой разлом - Лансярв (длина около 50 км) возник в результате тоже очень сильного подземного толчка магнитудой 7.8.

Подобные этим внутриконтинентальные землетрясения в районах, которые расположены далеко от границы любой из плит земной коры, считаются сравнительно редкими. Среди них более или менее изучено событие, случившееся в 1811-1812 гг. в районе Нью-Мадрида (штат Миссури на Среднем Западе США). Здесь причиной серии толчков не могло послужить столкновение плит или трение их краев друг о друга.

Однако, по мнению сейсмолога А.С.Джонстона (A.C.Jonston; Мемфисский университет, штат Теннеси, США), здесь возникает некий геологический парадокс. Дело в том, что хотя землетрясение в пределах древней части плиты и является редкостью, зато оно обычно отличается значительной силой, так как разломы в холодной земной коре проникают на большую глубину. А на более молодых участках коры разломы не достигают ее нижней части, так как слагающие ее породы разогреты и потому благодаря своей пластичности способны не разрываться, а изгибаться. Тем самым выводы Арвидссона требуют дальнейших объяснений.

Послеледниковые разломы Скандинавии должны были бы иметь многочисленные аналоги в Северной Америке, которая тоже освободилась от гнета ледника, который ранее сковывал всю территорию современной Канады и значительную часть США. Тем не менее геологам пока удалось обнаружить лишь один небольшой отрезок разлома - в северной части провинции Манитоба (центральная область Канады). Поиск подобных разломов еще следует, очевидно, провести на значительной части страны.

Химия атмосферы

И.А.Мясников с сотрудниками (Физико-химический институт им.Карпова, Москва) выдвинули гипотезу, согласно которой на поверхности диспергированных в верхних слоях атмосферы частиц кремнезема, неорганической пыли или снега под действием света (в первую очередь жесткого УФ-излучения) адсорбируются атомы кислорода в синглетном состоянии. При температурах ниже 0^оC эти образования устойчивы, однако с повышением температуры кислород десорбируется и вступает во взаимодействие с молекулами озона, которые, впрочем, также в значительной степени адсорбированы. Предложенный механизм не отвергает других возможных параллельных путей разложения озона (например, в ходе гомогенного процесса в газовой фазе), а только дополняет их. Проведенные лабораторные эксперименты с участием различных искусственных фотокатализаторов (например, порошка кварца) подтвердили факт образования и "консервации" на их поверхности синглетного кислорода, а тем самым - и реальность предложенного механизма.

Биология

Феноменальный процесс наблюдали в Институте морских исследований в Северной Каролине. С 1968 г. здесь содержат крупных морских черепах - логгерхедов (Caretta caretta). Их выводили из собранных в природе яиц. В 1968 г. таким образом завели двух, а в 1977 г. - шесть особей. С первой "партией" все было в порядке: пара, оказавшаяся самцом и самкой, на момент написания статьи (см. Schwartz F.J. // The Journal of the Elisha Mitchell Scientific Society. V.110. № 2. P.R97-103.) прекрасно себя чувствовала и даже, насколько это возможно для морских черепах в неволе, пыталась размножаться. А вот со следующей группой произошло нечто странное: у четырех из них после достижения девятилетнего возраста стали меняться внешние признаки... половой принадлежности. Вообще определить пол у черепах не очень сложно: самцы и самки различаются по размерам, форме головы и панциря и, главное, величине хвоста - у первых он гораздо длиннее.

По данным сотрудника института Ф.Шварца, проводившего наблюдения за черепахами, все шесть логгерхедов 1977 г. рождения до восьмилетнего возраста выглядели как безусловные самки. Но позднее у четырех из них хвост стал удлиняться, изменилась форма головы, и все эти трансформирующиеся черепахи начали проявлять интерес к остающимся "нормальными" самкам. Вскрытие погибшего "транссексуала" показало, что по всем признакам (развитию половых органов) это был настоящий самец. В то же время Шварц убежден в правильности первоначального определения этих необычных особей как самок. Если он прав, то обнаружен уникальный для пресмыкающихся случай смены пола. До сих пор это явление, вообще крайне редкое среди позвоночных животных, было известно только у некоторых рыб и травяной лягушки.

Феномен изменения пола, если он действительно имеет место у черепах, должен в корне изменить представления об эволюционном, экологическом и прикладном значении другого феномена - температурной детерминации пола, ставшей за последние годы известной у многих видов пресмыкающихся, но особенно значимой именно для морских черепах. Обнаружение факта появления самок при одних температурах инкубации и самцов - при других привело к формированию целого направления герпетологических исследований. С этим феноменом связывают многочисленные гипотезы - от вымирания динозавров до объяснения экологической специфики мест гнездования морских черепах. Программы сохранения и искусственного восстановления популяций этих животных в значительной степени базируются на определении оптимальной с точки зрения поддержания баланса полов температуры инкубации. Если же возможно постэмбриональное изменение пола, то все вроде бы установившиеся представления о механизмах поддержания "демографической" структуры популяций морских черепах нуждаются в корректировке.

У Шварца нет пока никаких четких соображений относительно возможных причин неожиданного изменения пола его подопечных. Все особи группы в одинаковых условиях как вылупились в результате инкубации, так в дальнейшем вместе и содержались. Очевидно, причины изменения пола носят в большей степени эндогенный характер.

Открытие крупных месторождений полезных ископаемых в последние годы - результат изучения глубинного строения рудоносных и нефтегазоносных площадей при комплексном геолого-физическом их исследовании. Измеряемые при электроразведке величины электропроводности и поляризуемости занимают в этом комплексе особое место, посольку они очень чувствительны к литолого-фациальным свойствам горных пород, к составу флюидов, заполняющих поры и трещины,и к их минерализации. В Узбекистане, в частности, при использовании электроразведки ( открыто 22 газовых месторждения) был достигнут коэффициент успешности 0,67, в то время, как в Удмуртии без таковой этот коэффициент составил лишь 0,47. Повышении глубинности и разрешающей способности электроразведки определяется возможностями генераторов, зондирующих недра.

В 70-х годах в СССР были созданы источники импульсного тока на базе МГД-генераторов, превосходящие даже ныне существующие на 2-3 порядка. Среди них пороховые МГД-генераторы при большой мощности (до 25МВт) являются наиболее удобными для электроразведки, поскольку они малогабаритны. В таких генераторах низкотемпературная плазма создается при использованием порохов, содержащих компоненты с высокой электропроводностью продуктов сгорания (на четыре порядка превышающих электрпроводность обычных порохов и ракетных топлив).

Характерные составляющие таких композиций - легкоионизирующиеся элементы цезий или калий, и металлические наполнители - алюминий или его сплавы с магнием. Электрофизическая эффективность таких композиций довольно сильно зависит от того, какой используется металл - цезий или калий, и достигает соответственно величин 650 или 390 (См/м)(км/с) Однако нитрат цезия, который вводится в такие пороха, является более дорогим и экологически опасным продуктом, чем нитрат калия.

Обычные баллистные топлива многокомпоненты. В них кроме основных компонентов - тринитрата глицерина (NG), нитрата целлюлозы (NC), нитрата калия, порошкообразного сплава магния с алюминием, повышено количество наполнителей обеспечивающих электрофизические и физико-механические свойства (термостойкость, реологические и аутогезионные свойства и др.) В частности, создание топлив для мощных МГД-генераторов, используемых при электроразведке требует учета пьезозависимости реологических и физико-механических характеристик, обеспечение возможности более высокого давления всестороннего сжатия при формовании изделий из таких композиций. Важно также обеспечение полноты сгорания металлического наполнителя, от которого зависят и электрофизические характеристики композиции и влияние давления на скорость горения таких топлив.

С ростом влияния давления (P) на скорость (U) сгорания устойчивость работы двигателя уменьшается. Это влияние описывается эмпирическим уравнением U = B P . В обычных композициях может достигать значений больших 1,5. Комплексная задача по созданию эффективных и экологически безопасных и недорогих топлив для МГД-генераторов могла быть решена только при использование принципиально новых веществ и технологических подходов.

Группой специалистов ФЦДТ "Союз", РХТУ им. Д.И.Менделеева, и Центральной межотраслевой научно-технической лаборатории энергетических конденсированных систем под руководством академика Б.П.Жукова был предложен полифункциональный модификатор и способ его ввода что позволило разработать плазменные топлива нового поколения. Эти топлива отличаются от известных отечественных и зарубежных аналогов в 1,5 раза большей величиной электрофизической эффективности, в два раза меньшей величиной показателя степени на порядок большей полнотой горения алюминиевого наполнителя, одновременным улучшением деформационно-прочностных показателей. При этом температура использования разработанной композиции может варьироваться в пределах от -50 до 90 ^оС. В частности МГД-установка "Союз"(мощность 16 МВ А) при глубине зондирования 10 - 20 км и радиусе устойчивого приема импульса до 50 км даст возможность использовать многоканальную измерительную систему, ограничить время наблюдения и перейти к реализации технологии интенсивного поиска нефти и газа в неантиклинальных ловушках. Если учесть, что при одном импульсе для работы МГД-генератора, используемого в электроразведке, требуется около 100 кг топлива, а для годовой работы группы нужно около 10 000 кг порохов, то ясно, что с разработкой таких композиций решается не только проблема разрабоки дешевых и экологически безопасных топлив для электроразведки, но решаются и проблемы конверсии - использование порохов в мирных целях.

Климатология

М.Келли с коллегами (M.Kelley; Отдел по изучению климата при Университете Восточной Англии, Милтон-Кейнс) провели статистический анализ хода глобальных температур за последние 120 лет и сопоставили его с данными о крупных вулканических событиях, начиная с катастрофического взрыва Кракатау (Индонезия, 1883) и до бурной активности Пинатубо на о.Лусон (Филиппинские о-ва, 1991).

Установлено, что во всех случаях, кроме одного, в течение примерно двух лет после извержения средняя температура планеты понижалась на 0.2^оC относительно нормы. Исключение составляет активность вулкана Эль-Чичон (Мексика, 1982); но этот случай совпал с обратной тенденцией, которая была связана с наибольшим за все столетие потеплением, вызванным явлением Эль-Ниньо-Южная осцилляция.

Однако вулканогенные похолодания, как правило, не были повсеместными. Так, в континентальных областях высоких широт Северного полушария за извержениями следовали необычно теплые зимы. "Годом без лета" прозвали европейцы 1816 г., но почти не замеченным остался факт, что и зимы тогда тоже вроде бы не было. Вследствие вулканической активности ослаблялись сезонные метеорологические различия: лето становилось прохладным, зима - теплой.

Интересно отметить, что в Академии метеорологических наук в Пекине китайские специалисты под руководством Цзя Пэнкина разработали математическую модель глобального климата с учетом вулканизма и высказали предположение, что образующаяся завеса вулканического происхождения может послужить спусковым крючком для изменений в тепловом градиенте, усиливающим зимние струйные течения воздушных масс над полярными областями Земли. Это в свою очередь интенсифицирует западные ветры в средних широтах, особенно над Северной Атлантикой. В результате повышается влияние морских факторов погоды на наземные (зимой, как известно, ветры со стороны моря способствуют сохранению тепла над сушей).

Работы английских климатологов впервые подтверждают гипотетические заключения китайских коллег на основе анализа эмпирических данных. Однако британские специалисты оговариваются, что даже столь крупные извержения, как Пинатубское, не в состоянии полностью затормозить процесс глобального потепления. В лучшем случае они замедлят его менее чем на десятилетие, обычно же вулканогенный эффект затухает в течение примерно двух лет, после чего повышение температур идет своим ходом.

Медицина

Всемирная организация здравоохранения опубликовала обзор материалов 1996 г. о состоянии и перспективах здоровья человечества.

• Численность населения земного шара увеличилась за 1996 г. на 80 млн чел., достигнув к его середине 5.8 млрд. Ожидаемая продолжительность жизни стала равной 65 годам, тогда как в 1955 г. она была равна 48 годам. С 1980 по 1996 г. увеличение продолжительности жизни составило 4.9 года для женщин и 4.4 года для мужчин.
• Как видно из диаграмм, налицо - старение человечества: в мире 380 млн чел. старше 65 лет, а к 2020 г. ожидается увеличение этой возрастной группы на 82%, при этом в развитых странах пожилых и престарелых на каждого новорожденного будет приходиться 15 чел., в развивающихся государствах эта цифра не так ошеломляюща - 4 чел.
• По-прежнему высока смертность среди новорожденных. В слаборазвитых странах в первые месяцы жизни умерло 5 млн детей. Но ВОЗ особо подчеркивает, что впервые за все время существования человечества смертность в возрастной группе "до пяти лет" приближается к смертности пожилых людей.

Отмечается огромное значение проведенной вакцинации против детских болезней. Число детей, имеющих прививки, в 1996 г. достигло 80% (в 1974 г. - всего 5%).

Общее число (52 млн) умерших от разных причин распределено в мире неравномерно: 40 и 12 млн в слаборазвитых и в индустриальных странах соответственно. Увеличение хронических неинфекционных и непаразитарных заболеваний - та примета времени, которая наряду со старением человечества ставит вопрос: является ли продление срока жизни благом или же отдаление смерти приносит неизлечимо больным и оставшимся без ухода старикам лишние страдания?

ВОЗ связывает причины смертности с экономическим укладом раличных стран. Среди инфекционных заболеваний (43% всех умерших в странах с малыми доходами населения) главными "убийцами" стали болезни дыхательных путей (3.9 млн умерших) и туберкулез (3 млн). Резкое снижение числа смертей от малярии - крупнейшее достижение организации здравоохранения (подробнее см.: Стратегия борьбы с малярией // Природа.1997. № 8. С.111).

Особую тревогу вызывает увеличение смертности от ВИЧ-инфекции, которая приближается к смертности от пандемических заболеваний (в истекшем году погибло 1.5 млн чел., инфицировано 29.4 млн); сексуальные контакты (в основном гетеросексуальные) cоставляют 75-78% всех каналов передачи инфекции.

В странах с развитой рыночной экономикой наибольшее число жизней уносят сердечно-сосудистые заболевания. Однако общая тенденция в мире - процентный рост онкологических заболеваний: число раковых больных в ближайшие 25 лет удвоится. Курение, потребление алкоголя, наркотиков, смена привычного питания на продукты, богатые холестерином и сахарозой, сниженная физическая активность или непомерные нагрузки, характеризующие индустриальное общество, ведут к развитию злокачественных опухолей в органах, которые испытывают повышенное воздействие неблагоприятных факторов. ВОЗ подчеркивает: более 5 лет после обнаружения рака проживет только 5-10% больных, ранняя диагностика увеличивает эту цифру до 60-90%.

Внушителен груз психоневрологических заболеваний человечества: 40 млн - с диагнозом эпилепсия, 45 млн - шизофрения, 29 млн - слабоумие. Но таких болезней все же меньше, чем профессиональных: у 160 млн людей заболевания непосредственно связаны с характером работы.

Ревматоидные артриты (160 млн болеющих) постепенно уступают место диабету: в 1966 г. больных диабетом насчитывалось 135 млн, а к 2025 г. их будет 300 млн. Прогнозируемый рост числа таких заболеваний превысит рост онкологических.

Таким образом, ВОЗ констатирует:

• сохраняются различия в показателях заболеваемости и смертности между индустриальными и развивающимися странами;
• преобладающие заболевания смещаются в сторону хронических неинфекционных;
• рост продолжительности жизни и снижение рождаемости увеличивают средней возраст человечества, это определит в будущем экономические и социально-психологические изменения в обществе.

Рис.1. Динамика смертности и численность различных возрастных групп населения земного шара.
Рис.2. Основные причины смертности в 1966 г.
Рис.3. Основные причины смертности в развитых и развивающихся странах.
Рис.4. Основные виды онкологических заболеваний, характерные для мужчин и женщин в 1966 г. (в тыс. случаев).

Охрана окружающей среды

Вооруженные силы США сейчас располагают примерно 35 тыс. т боевых отравляющих веществ (БОВ), находящихся в девяти хранилищах на территории страны. Принят закон, предписывающий к 2004 г. избавиться от всего этого запаса. Пентагон обратился к Национальной академии наук США с просьбой предложить методику уничтожения БОВ, исключая их сжигание, которое вызывает протесты многих общественных организаций, опасающихся загрязнения среды обитания. Созданная Академией группа из химиков, биохимиков, микробиологов, токсикологов и экологов, завершив исследования, предложила ряд новых методик.

На Абердинском армейском полигоне в штате Мэриленд хранится 1790 т горчичного газа, который может быть ликвидирован путем разложения водой, нагретой до 90^оC, после чего продукты реакции "поедаются" одним из распространенных видов бактерий.

На военном складе в Ньюпорте (штат Индиана) находится 1400 т весьма опасного нервно-паралитического газа VX. От него можно безболезненно избавиться с помощью гидроксида натрия, причем продукты распада также потребляются определенным видом микробов.

Возможно, описанные способы применимы только в Абердине и Ньюпорте, где дело придется иметь лишь с одним видом БОВ, хранимом в крупной цистерне. На семи других складах размещено по нескольку различных БОВ, в том числе находящихся в мелких контейнерах или внутри средств доставки (в бомбах и снарядах). Здесь, вероятно, придется по-прежнему прибегать к сожжению.

Один из экспертов, директор Центра по экологической инженерии при Технологическом институте штата Нью-Джерси в Ньюарке Р.Маги (R.Mahee) подчеркивает, что экологически более чистые методы химической нейтрализации БОВ технически вполне реальны, хотя обойдутся дороже, чем сжигание.

Гляциология

Расположенная почти в самом центре Гренландии полярная станция "Саммит" до сих пор использовалась только в летний сезон. Здесь в 1992 г. американские гляциологи, пробурив глубокую скважину, подняли на поверхность колонку льда длиной 3044 м, которая позволила судить о скорости накопления осадков, их химическом составе и климатических условиях, характерных для отдаленных эпох.

Единственное здание этой станции плохо приспособлено для зимовки. В связи с этим Датский полярный центр в Копенгагене получил от правительства своей страны, которая осуществляет суверенитет над Гренландией, согласие на переоборудование станции "Саммит" в круглогодично действующий метеорологический и гляциологический пункт. Первая зимовка состоится в сезон 1997/98 г., причем поначалу в составе экспедиции будет лишь четыре человека. Затем число зимовщиков увеличится, а программа научных наблюдений помимо стандартного метеорологического набора включит и другие параметры, в частности измерение концентрации озона в "глубокой" Арктике в условиях полярной ночи. Предполагается участие американских специалистов из университетов штатов Нью-Гэмпшир и Небраска.

Этология

В царстве животных известно множество, подчас совершенно удивительных, способов добывания пищи. Даже у видов, кормящихся весьма незатейливо или, наоборот, использующих высокоспециализированные и потому неизменные тактики добывания пищи, в определенных обстоятельствах могут проявиться неожиданные способности. Пример тому - недавнее любопытное открытие австралийского естествоиспытателя Э.Прина (A.R.Preen; Университет Дж.Кука, Северный Квинсленд).

Он наблюдал за морскими черепахами - логгерхедами (Caretta caretta) у юго-восточного побережья Квинсленда и обнаружил ранее не описанный способ кормления этих морских гигантов. Логгерхед - широкораспространенный хищник; поедает практически без разбора всякую морскую живность - моллюсков, крабов, червей, голотурий, медуз, свободно плавающих или держащихся на морском дне, которых черепахи собирают у поверхности или в толще воды. Но оказалось, что логгерхеды могут еще и выкапывать добычу из морского дна.

Черепаха разгребает яму и, находясь в ней, начинает подкапывать лапами переднюю стену, постепенно продвигаясь вперед. В результате образуется настоящая траншея. Именно эти траншеи и разглядел Прин с борта катера и даже с самолета. Прозрачная вода позволила пронаблюдать и сам процесс питания: черепаха разгребает песок перед собой, и находящиеся в толще морского дна моллюски и многощетинковые черви оказываются прямо у ее морды. Дно траншей после трапезы усеяно раздавленными ракушками. Любопытно, что в том месте, где проводились эти наблюдения, богатством отличается именно внутридонная фауна, а придонная довольно скудна.

Вырытые логгерхедами траншеи имеют ширину 1.5 м, глубину - 40 см, а в длину могут достигать 15 м. Такие шрамы на морском дне должны оказывать серьезное воздействие на состояние донной жизни. Подобный способ питания известен также у дюгоней; оставляемые ими траншеи сглаживаются лишь через 2-3 мес., а в некоторых местах сохраняются в течение нескольких лет.

Космохимия

Понятие симметрии - одно из фундаментальных, относящихся к существу строения материи. В то дже время оно связано с раскрытием механизмов зарождения и развития жизни, поскольку живая материя - асимметрична. На молекулярном уровне эта аисмметрия проявляется, в частности, в строении аминокислот, входящих в состав организмов Земли, которые являются оптическими изомерами определенного типа. Из двух возможных форм L- и D-форм в живых организмах обнаружены только L-изомеры.D-форма, отличающаяся только пространственной ориентацией заместителей вокруг асиммметричного атома углерода( такой атом окружен четырьмя различными по составу функциональными группами ) почти не встречается в живых организмах. Известно, что включение в состав белков D-форм ведет к серьезным нарушениям в организме.

Асимметрию живого обьясняют биотическая и абиотическая теории. В первом случае эта асимметрия трактуется как случайно возникшее, но затем закрепленное в ходе эволюции явление, которое раз возникнув, лавинообразно нарастало. Биотическая теория описывает мир до возникновения жизни, как симмтеричный с точки зрения количества в нем L- и D-форм молекул. В абиотической теории, напротив, предполагается, что избыток L-форм аминокислот мог появится до возникновения жизни за счет космохимических реакций.

Дискуссия о происхождении асимметрии живого получила новое освещение после обнаружения в 1970 г. аминокислот в хондритах метеорита Мурчисона. Исследовавшие их состав Дж.Поллак (G.E.Pollac) с сотрудниками и Дж.Бада (J.L.Bada) показали, что аминокислоты хондритов являются рацемическими смесями,т.е. содержат равное количество L- и D-форм изомеров.

Недавно Дж.Кронин и С.Пизарелло (J.R.Cronin, S.Pisarello) повторили анализ хондритов этого метеорита. Для разделения и идентификации оптических изомеров в их работе применялась хроматомасс-спектрометрия.

Акцент сделан на исследовании 2-амино-2,3-диметилпентановой кислоты, имеющей четыре оптических изомера, схематически представленных ниже. Кроме того исследовали изовалин, -метилнорвалин, -амино-н-бутановую кислоту и норвалин (так в исходном тексте; при случае - уточним - V.V.). Результаты работы могут поставить точку в споре между сторонниками биотической и абиотической теорий, а значит и окончательно доказать, что особенность жизни не в ее химическом строении.

Кронин и Пизарелло нашли, что избыток двух L-форм 2-амино-2,3-диметилпентановой кислоты над D-изомерами составил 7.0 0.8% и 9.1 1.1%, а для изовалина и метилнорвалина он равен соответственно 8.4 и 2.8 %.

Авторы подробно обсуждают возможные условия возникновения полученного ими избытка. В частности, они подчеркивают, что исследованные ими аминокислоты не встречаются в живых организмах, т.е. не входят в состав 20 биогенных аминокислот. Возраст хондритов метеорита Мурчисона 4.5 млрд лет. Они сформировались задолго до возникновения жизни на Земле. Тем самым возможность загрязнения исследованных образцов биогенными веществами исключается.

Последовательны авторы и в желании исключить экспериментальные артефакты. Кронин и Пизарелло сами синтезировали смесь оптических изомеров исследованных ими аминокислот . В качестве стандарта эта смесь была подвергнута тем же операциям, что и аминокислоты хондритов. Даже первая стадия - вытяжка- была повторена. Неудачу с доказательством асимметрии в более ранних работах Кронин и Пизарелло обьясняют высокой сложностью (60 компонентов) а также отсутствием дополнительной масспетрометрической идентификации.

Тот факт, что в изученных в этой работе аминокислотах -амино-н-бутановой кислоте и норвалине не обнаружено преобладание L-форм авторы обьясняют высококой скоростью рацемизации этих веществ, тогда как в других указанных выше аминокислотах, в которых имеется метильная группа рядом с карбоксильной группой, рацемизация затруднена, что и приводит к сохранению возникшему в момент синтеза преобладанию L-формы. Хотя превышение количества L-изомеров над D-формой невелико, полученные данные подтверждают абиотическую теорию асимметрии живого и тем самым косвенно указывают на то, что корни жизни могут иметь неземное происхождение.

Сейсмология

Взаимодействие Тихоокеанской литосферной плиты с Североамериканской, при котором одна из них "соскребает" геологические породы с другой, должно приводить, согласно существующим представлениям, к сильным и многочисленным землетрясениям. Однако в южной части Калифорнии, где такое взаимодействие, несомненно, происходит, подземные толчки, регистрируемые в наше столетие, относительно редки и слабы. Объяснение этому предлагают геологи Х.Магистрале (H.Magistrale; Калифорнийский университет, Сан-Диего) и Хуа Вэйчжоу (Хьюстонский университет, штат Техас).

По данным, описывающим все местные землетрясения в Южной Калифорнии между 1981 и 1994 гг., исследователи установили местоположение и глубину 37 тыс. толчков, обнаружив при этом, что в ряде случаев очаги землетрясений, которые происходили близко друг от друга, лежали на глубинах, разнящихся на 4-10 км.

Это означает, что мощность и свойства поверхностных слоев земной коры меняются с глубиной весьма резко.

Известно, что магнитуда землетрясения зависит от прочности пород, в которых происходит разрыв. Сланцы обладают большей "мягкостью" по сравнению с другими породами внешних слоев Земли, поэтому на глубине они "не рвутся", что и снижает магнитуду толчка.

В южной части Калифорнии обнажения сланцев встречаются нередко. Судя по последним данным, обширные районы по обе стороны хорошо изученного разлома Сан-Андреас лежат поверх сланцевых пород. То же можно сказать и о районах, находящихся западнее, также под морским дном - напротив Ньюпорт-Инглвудского разлома, который, кстати говоря, проходит через весьма плотно заселенную местность и, в случае отсутствия там сланцевых пород, мог бы стать местом катастрофических событий.

Авторы считают, что именно сланцы служат "мягкой прокладкой", которая уберегает Южную Калифорнию от крупных сейсмических событий. Они полагают также, что установление зависимости энергии толчка от структуры пород может быть использовано для прогнозирования сильных землетрясений не только в Калифорнии, но и в других сейсмоактивных районах планеты.

Геофизик Х.Канамори (H.Kanamori; Калифорнийский технологический институт, Пасадена), в целом одобривший эту работу, в то же время напомнил, что, независимо от распределения геологических пород в недрах, их температуры могут отличаться более чем на 500^oC даже в пунктах, отстоящих менее чем на 150 м друг от друга. Поэтому, считает он, усовершенствованный прогноз величины магнитуд возможен лишь после того, как будут проведены многочисленные измерения теплового потока в недрах.

Астрономия

Звезду R в созвездии Северная Корона обычно можно наблюдать не только в простой бинокль, но даже невооруженным глазом (при хороших условиях). Однако раз в несколько лет (но нерегулярно) она внезапно окутывается непроницаемым облаком из сажи, которое вскоре рассеивается. Долгое время это явление оставалось неизученным.

В октябре 1995 г. астрономы-любители сообщили, что R Северной Короны вновь начала окутываться дымным углеродным облаком. К 27 января 1996 г. ее можно было различить лишь в крупный телескоп, причем помутнение продолжалось. На этот раз появление облака ненамного предшествовало запуску искусственного спутника Европейского космического агентства "ISO" ("Infrared Space Observer"). На борту этого космического наблюдателя в инфракрасной полосе спектра установлен совершенный фотометр.

10 февраля 1996 г., при максимальной плотности облака, было зафиксировано инфракрасное излучение звезды с выраженным поглощением в диапазоне 2-5 мкм, указывающим на скопление молекулярного углерода.

Астрофизик Х.Уокер (H.Walker; Лаборатория им.Резерфорда и Эпплтона, Кембридж, Англия), изучив космические данные, пришла к выводу, что образование углеродно-сажевого облака происходит здесь весьма постепенно, отличаясь этим от процессов, наблюдаемых на квазарах и других звездных объектах.

Звезда R Северной Короны состоит почти целиком из гелия и углерода, причем углерода в 7 раз больше, чем в обычных звездах; а от водорода не обнаружено даже следов.

Ни причины, ни механизмы столь обильного выброса сажи этой звездой неизвестны. Неясно также, образуется ли облако прямо на поверхности звезды или конденсируется вдали от нее в условиях пониженной температуры.

Гляциология

К настоящему времени ученым известно 77 озер, скрытых под мощным Антарктическим оледенением. Крупнейшее из них - оз.Восток, расположенное непосредственно под одноименной российской южнополярной станцией. Оно отделено от дневной поверхности четырехкилометровым слоем льда и обнаружено лишь в результате радиозондирования, проведенного в 70-х годах.

Это отнюдь не малый географический объект: недавно с помощью принадлежащего Европейскому космическому агентству спутника "ERS-1" установлено, что площадь озера превышает 14 тыс. км². Сейсмическое зондирование показало, что его глубина около 125 м. Исходя из того, что озеро выдерживает гигантскую нагрузку четырех километрового льда, можно говорить о большой плотности воды и утверждать, что она там пресная, а не соленая морская.

По мнению английского гляциолога Г.Робина (G.Robin; Полярный исследовательский институт им.Р.Ф.Скотта при Кембриджском университете), оз.Восток образовалось около 1 млн лет назад. В этом районе, близком к Полюсу холода, нарастающее ледяное "одеяло" позволяло акватории не замерзать полностью, сохраняя сравнительно высокую температуру около 2^оC. Гнет вышележащих слоев льда довел давление на поверхности воды примерно до 300-400 атм.

Участник исследований биолог С.Эллис-Эванс (C.Ellis-Evans; Британское управление антарктической съемки, Кембридж) считает, что оз.Восток, в нынешнем виде существующее по меньшей мере полмиллиона лет, может в слое донных осадков сохранять уникальные микроорганизмы.

География

Более 35 лет геофизики Южно-Африканской Республики ежегодно зимуют в Антарктиде, на своей полярной станции "SANAE" (аббревиатура от "South-Africa National Antarctic Expedition" - "Южно-Африканская национальная антарктическая экспедиция"), и эта станция давно заняла достойное место среди других работающих здесь экспедиций по международным программам изучения Земли.

База "SANAE" была построена на шельфовом леднике у самого побережья Индийского океана, где осадки очень обильны. Под слоем снега, ежегодно превышающим 1 м, обрушивалась самая прочная кровля.

В течение последних зим исследователи в очередной раз оказались под глубоким снегом, так что жить и работать там стало невозможно. Африканцы решили перенести свою базу в глубь континента, на 200 км к югу. Здесь, на краю высокого скалистого утеса, в 1996 г. было закончено сооружение "SANAE-IV". Метеорологи определили местную "розу ветров" и убедились: превалирующее направление и сила ветров таковы, что снег почти не будет задерживаться, а отложившийся станет таять во время южнополярного лета.

Все дома стоят на "курьих ножках": воздушные потоки продувают их снизу, не давая возможности образоваться застругам - снежным барханам, обычно собирающимся на подветренной стороне любого полярного сооружения (кстати, это русское слово давно стало международным и на любом из европейских языков так и пишется - "sastrugi").

С марта 1997 г. на "SANAE-IV" возобновятся метеорологические, климатологические, сейсмологические, гляциологические исследования; специалисты хотят изучить особенности распространения радиосигналов низкой частоты, пробегающих из Северного полушария (с полярной станции в Гренландии) в Южное и обратно.

Физика

Повышенный интерес исследователей к оксидам марганца с общей формулой A_1-xB_xMnO₃ (A, B - трех- и двухвалентные катионы) вызван их необычными магнитными и электронными свойствами. В некоторых материалах этого семейства под действием внешнего магнитного поля происходит фазовый переход диэлектрик-металл, при котором электрические и магнитные свойства вещества кардинально меняются. Гигантский рост электропроводности в этих условиях был назван эффектом колоссального магнитосопротивления.

Группа ученых во главе с В.Кирюхиным (V.Kiryukhin; Принстонский университет, Нью Джерси, США) исследовала в широком диапазоне температур особенности кристаллической структуры соединения Pr_0.7Ca_0.3MnO₃, имеющего температуру такого перехода около 200 К. Два стандартных метода анализа - нейтронографический и рентгеноструктурный - давали при температурах образца выше 40 К идентичные результаты. Однако при низких температурах (около 4 К) исследователи столкнулись с новым явлением. Характер рентгеновской дифракции резко изменился: интенсивность отраженного в определенном направлении излучения (брэгговского пика) заметно падала непосредственно в процессе облучения.

Электропроводность образца, измеряемая параллельно, возрастала при каждом включении рентгеновского источника, причем в паузах между облучениями заметного изменения электропроводности не наблюдалось в течение значительного времени (несколько часов). Интенсивность брэгговского пика до и сразу после двадцатиминутной паузы была практически одинаковой. Установлено также, что рентгеновские кванты вызывают переход из антиферромагнитного состояния, присущего данному соединению, в ферромагнитное. При нагревании до 60 К первоначальные свойства быстро восстанавливаются.

Анализ влияния температуры и внешнего магнитного поля позволил заключить, что возрастание проводимости связано с появлением при поглощении излучения рентгеновских фото- и вторичных электронов. То обстоятельство, что эти электроны не захватываются сразу после прекращения облучения, а продолжают участвовать в проводимости, они объясняют отсутствием центров захвата. Образование фотоэлектронов при низкой температуре происходит без возмущения и нарушения кристаллической решетки, препятствуя появлению таких центров.

Найдены материалы и с более высокой температурой подобного перехода. В частности, у соединения Pr_0.65Ca_0.245Sr_0.105MnO₃ температура перехода 100 К. Это дает надежду создать на их основе новые устройства: детекторы излучения, миниатюрные ферромагнитные структуры и т.п.

Рис. (не приводится по техническим причинам - V.V.) Электропроводность образца Pr0.7Ca0.3MnO3, измеренная при охлаждении без облучения (отмечена точками), при нагревании и умеренном рентгеновском облучении (линия).

Сейсмология

В 1957 г., как бы знаменуя только что начавшийся Международный геофизический год, мощное землетрясение - магнитуда толчка достигала по меньшей мере 8 по шкале Рихтера - охватило Гоби-Алтайский район на севере Монголии. Сдвиговый разлом земной коры протяженностью 250 км внезапно активизировался, вызвав катастрофическое событие, не приведшее к массовой гибели людей и огромным разрушениям лишь благодаря малой заселенности района.

Ныне, изучая это явление, российско-американо-монгольская группа сейсмологов обратила внимание на то, что в нем участвовал не только огромный сдвиговый разлом, но и целая система более мелких надвиговых разломов длиной примерно по 50 км, находящихся главным образом по поверхностью пустыни Гоби.

Специалисты указывают на значительное сходство сейсмогеологических условий этого района Монголии с центральной и южной частями штата Калифорния. Так, известный разлом Сан-Андреас очерчивает северную границу гор Сан-Габриэль, подобно тому как Гоби-Алтайский - северные пределы Алтая. Это исключительно протяженные разломы; в случае толчка участки коры по одну их сторону смещаются горизонтально относительно противоположной стороны. И в Калифорнии, и в Монголии к сдвиговым разломам примыкает множество надвиговых, смещающих кору в вертикальном направлении и создающих давление на близлежащие горные системы.

В прошлом большинство сейсмологов не представляло себе, что оба вида соседствующих разломов могут активизироваться одновременно. Изучение Гоби-Алтайского землетрясения показало, что это вполне возможно.

Поскольку разлом Сан-Андреас проходит непосредственно и с севера, и с востока от Лос-Анджелеса с его многомиллионным населением, а более мелкие разломы находятся непосредственно под городом, - все это указывает на особенно высокий сейсмический риск.

Некоторые оппоненты отрицают справедливость аналогии сейсмических условий Монголии и Калифорнии; они подчеркивают, что напряжения в разломах Гоби-Алтайского региона вдесятеро меньше, чем сосредоточенные в районе Сан-Андреас. Кроме того, территория Монголии лежит на значительном удалении от границы любой из тектонических плит, тогда как Лос-Анджелес расположен непосредственно на стыке Тихоокеанской плиты с Северо-Американской.

По-новому поставленная проблема вызвала среди специалистов активную дискуссию.

Демография

Опубликованы уточненные результаты длительных демографических исследований, проведенных группой специалистов под руководством В.Лутца (W.Lutz; Мeждународный институт прикладного системного анализа, Лаксенбург, Вена, Австрия).

Главный вывод этого 400-страничного документа: численность народонаселения Земли, составляющая ныне около 5.8 млрд чел., вряд ли когда-либо удвоится (См. также: Рост народонаселения сокращается // Природа. 1996. № 9. С.122. ). Примерно к 2080 г. она достигнет максимума - около 10.6 млрд чел., после чего пойдет на спад и к концу XXI в. приблизится к 10.35 млрд, продолжая медленно снижаться.

Ошибка ранее делавшихся по заказу ООН прогнозов изменений прироста населения (три варианта) состояла в том, что расчеты производились лишь на основании предполагавшихся колебаний рождаемости. Рассматривалась низкая, средняя и высокая рождаемость, однако степень вероятности развития человечества по каждому из этих трех сценариев не указывалась. Весьма малое внимание уделялось таким факторам, как влияние массовых миграций населения на рождаемость и смертность, а также грядущие изменения в уровнях общей смертности. В новой оценке эти переменные учтены. Кроме того, теперь к работе были привлечены независимые эксперты - демографы, статистики, специалисты по рождаемости и миграционным процессам. Они разработали 2 тыс. сценариев(!) и оценили их вероятность. Сценарий, поддержанный 67% специалистов, изложен выше.

Удвоение численности населения, которое предсказывали прежние прогнозы, предвещало в недалеком будущем голод, войны и эпидемии. Ныне это считается маловероятным, однако среди предложенных сценариев есть и "крайние", предполагающие весьма серьезные изменения. Так, согласно одному из вариантов, к 2100 г. народонаселение достигнет 23 млрд, что стало бы катастрофой для вида Homo sapiens. На конце иного спектра мнений - прогноз, по которому эпидемии и спад рождаемости низведут род человеческий всего до 4 млрд, что было бы трагедией для современной цивилизации. По мнению Лутца, вероятность обоих предположений не превышает 1%. "Идеальным" он называет тот сценарий, по какому к 2100 г. человечество составит примерно 6.5 млрд. Это соответствует низкому уровню и рождаемости, и смертности, причем никаких принудительных мер к сокращению размеров семьи принимать не придется, а качество жизни сохранится на достойном уровне. Вероятность такого прогноза оценивается в 60%.

Серьезные проблемы во всем мире вызовет к 2100 г. общее старение населения: по мнению большинства экспертов, численность людей, чей возраст превысит 60 лет, поднимется с 9.5 до 18% - по одним оценкам, или до 40% (!) - по другим, а численность тех, кому еще не исполнится 14 лет (ныне их около 30%), снизится до 10-23% всей популяции.

Итак, по оценкам специалистов, "безоблачное" будущее нас не ожидает, но и "конец света" от тесноты и скученности, по-видимому, не угрожает.

Подпись к рисунку (к сожалению, рисунок мы воспроизвести пока не можем - V.V.): Возможная численность мирового народонаселения в XXI в.: с вероятностью 95% эта величина может достигнуть значений, лежащих в области, покрытой точками, с вероятностью 60% - в заштрихованной области, с вероятностью 20% - внутри затемненной области. Прямая указывает уровень, соответствующий удвоению современной численности человечества.

Метеорология

Метеорологи из Университета штата Оклахома (Норман, Юго-Запад США) осуществляют крупномасштабный проект "Verification of the Origin of Rotation in Tornado Experiment" ("VORTEX" - эта аббревиатура складывается в слово, означающее вихрь, воронку ). Участники этого эксперимента по установлению механизма вращения торнадо, занимая "стратегические" позиции в пяти соседних штатах, где торнадо - достаточно частое явление, ожидают его возникновения, с тем чтобы немедленно включиться в наблюдения.

В июне 1995 г. группа метеорологов во главе с Дж.Вурманом (J.Wurman) следовала на грузовике, оборудованном доплеровским радиолокатором, за торнадо, которое разрушило значительную часть городка Диммит в штате Техас, перебросило на значительные расстояния один из домов, несколько автомашин и даже сорвало с дорог асфальтовое покрытие. Явление продолжалось 14 мин, из них 9 мин исследователи находились не далее 4 км от "глаза бури". Глубже вступать в центральную область означало бы подвергнуться смертельной опасности.

Летом 1996 г. исследователи опубликовали обработанные ими радиолокационные изображения, впервые показавшие структуру торнадо изнутри. Они подтверждают ряд спорных теоретических предположений, касающихся динамики этого мощного явления. В частности, стала очевидной правота тех метеорологов, которые утверждали, что центральное воронкообразное облако торнадо содержит нисходящий поток воздуха. Был определен размер "глаза бури", окруженного обломками сооружений и предметами, подхваченными с поверхности земли, - его диаметр составил 200 м. Большое сходство торнадо с ураганом явилось для исследователей неожиданностью.

Выполнение проекта было продолжено летом 1996 г. с целью установить, насколько наблюдавшиеся процессы вообще типичны для торнадо.

Астрофизика

В конце 20-х годов американский астроном Э.Хаббл установил, что спектр излучения далеких галактик смещен в длинноволновую область (красную сторону спектра), при этом чем удаленнее от нас галактика, тем смещение больше. Интерпретируя красное смещение спектральных линий как доплеровское увеличение длины волны при удалении источника света, открытие Хаббла считают свидетельством того, что Вселенная расширяется и что самые далекие из галактик разлетаются с наибольшей скоростью.

Однако некоторые специалисты полагают, что смещение вызвано рассеянием энергии излучения звезд в результате неравномерного по спектру поглощения фотонов в космосе. Если бы эти ученые оказались правы, то красное смещение по-прежнему оставалось бы индикатором космических расстояний, но расширения Вселенной оно бы уже на подтверждало; сомнительной оказалась бы и гипотеза Большого взрыва, породившего Вселенную.

Независимое подтверждение расширения Вселенной можно получить, если найти в далеких галактиках "идеальные часы" - некий физический процесс, происходящий с известной нам периодичностью. По мере удаления галактики сигналу требуется все больше времени, чтобы нас достичь, и поэтому наблюдаемый период становится больше исходного. Фактически это аналог эффекта Доплера, не связанный с энергией фотонов.

И вот такие "идеальные часы" астрономы нашли: ими стала недавно взорвавшаяся сверхновая звезда 1995К. Ее яркость, как обычно, сперва возрастала до максимума, а затем спадала по весьма характерной кривой. Если Вселенная действительно расширяется, то кривая блеска сверхновой в далекой галактике должна говорить о некотором замедлении такого процесса по сравнению с тем, что происходит со звездой в близкой галактике. Принцип кажется простым, но до сих пор он требовал чрезвычайно точного наблюдения за ходом кривой блеска сверхновой, расположенной очень далеко от нас, а посему и очень тусклой. Это вызывало трудности.

Сотрудники девяти различных астрономических центров, расположенных в разных странах, объединили усилия для решения этой проблемы под руководством Б.Лайбундгута (B.Leibundgut; Европейская южная обсерватория, Чили), избрав объектом исследования сверхновую 1995К с красным смещением 0.479.

Форма кривой блеска этой звезды точно совпадает с аналогичными кривыми сверхновых в близких к нам галактиках, но во времени она растянута. Причем как раз на такую величину, которую следует ожидать, если далекая галактика удаляется от нас со скоростью, составляющей половину световой, о чем можно судить по ее красному смещению.

Этим самым закрывается еще один повод для сомнений в правильности главной космологической гипотезы.

Геотектоника

Как известно, магнитное поле Земли периодически меняет свой знак на противоположный. Благодаря содержанию в горных породах магнитных минералов эти инверсии геомагнитного поля остаются зафиксированными (См., напр.: Сузюмов А.Е. Магнитная стратиграфия палеогена // Природа. 1983. № 5. С.114-115. ). В частности, в линейных магнитных аномалиях океанов отражена последовательность извержений магматических пород: в застывшей лаве, которая образовала участок молодой коры, содержащиеся в ней металлы сохранили именно то направление магнитного поля Земли, какое существовало на момент излияния лавы. Определив возраст чередующихся магнитных полос морского дна, можно судить о скорости раздвижения плит для любого периода путем измерения расстояния между полосами.

До сих пор считалось, что наибольшей скоростью дрейфа обладает Тихоокеанская литосферная плита в районе к югу от о.Пасхи: около 15 см/год, что примерно равно скорости роста человеческих волос. Однако теперь этот "рекорд", по крайней мере в отношении прошлого, пересматривается.

Геофизик Д.Уилсон (D.Wilson; Университет штата Калифорния, Санта-Барбара, США) проанализировал весь массив палеомагнитных данных, которые собраны за последние 30 лет относительно Тихоокеанского региона и охватывают период между 11 и 18 млн лет назад. Он сопоставил также характер обращений магнитного поля в породах океанского дна с аналогичными данными для надежно датированных отложений геологических пород из других регионов. Стало ясно, что некоторые из магнитных полос намного моложе, чем полагали ранее: а значит, скорость движения данной плиты была существенно занижена. На самом деле в период времени между 18 и 11 млн лет назад эта скорость достигала 18-20 см/год.

Геология

Исследования в пределах срединно-океанических хребтов показали, что, хотя в их осевых частях коровые флюиды имеют самую высокую температуру (до 350-400^оС), наибольший суммарный поток гидротермального тепла наблюдается во фланговых частях хребтов, на значительном удалении от спрединговых центров. По некоторым подсчетам, объем морской воды, участвующей в гидротермальной циркуляции, здесь на порядок выше, чем в осевых частях хребта. Установлено, что флюидный обмен между корой и океаном, который приводит к изменению физических и химических свойств океанской коры, продолжается до достижения ею возраста в несколько десятков миллионов лет, иначе говоря, эти процессы в каждый отрезок геологического времени охватывают не менее одной трети площади океанского дна.

Несмотря на то, что проблеме обмена флюидами между корой и океаном было посвящено в последнние два десятилетия несколько специальных рейсов по программе глубоководного бурения в Тихом и Атлантическом океанах, это явление еще слабо изучено. Остаются неясными механизм циркуляции флюидов через океанскую кору и морское дно, масштабы химического обмена между корой и океанской водой. Не ясно также, каким факторам принадлежит решающая роль в этом процессе: что контролирует химический состав флюидов, и, как следствие, обусловливает химические и физические преобразования пород коры и осадочного чехла.

Решению этих вопросов и был посвящен 168-й рейс, который проводился с 20 июня по 15 августа 1996 г. в пределах восточного фланга хребта Хуан-де-Фука в северо-восточной части Тихого океана. Исследования осуществлялись под научным руководством И.Дэвиса (Геологическая служба Канады) и Э.Фишера (Калифорнийский университет, США), а также представителя Программы океанского бурения Дж.Фёрта (Davis E., Fisher A., Firth J. // Preliminary Report, Leg 168 ODP. College Station, 1996).

Основные задачи рейса: изучение термофизических характеристик гидротермальной циркуляции в верхних частях коры на флангах срединно-океанического хребта и их связи с физическими свойствами коры и осадочного чехла; выявление зависимости состава флюидов от возраста, температуры коры и мощности осадочного чехла; выяснение природы физических и химических преобразований вещества коры; оценка масштабов тепло- и флюидообмена между корой и океаном.

Бурение в рейсе проводилось в 10 точках (1023-1032), в которых было пробурено в общей сложности 19 скважин. Точки бурения располагались вдоль субширотного профиля, пересекаюшего участки океанской коры разного возраста: от 0.8 млн лет (палеомагнитная эпоха Матуяма) до 3.6 млн лет (палеомагнитная эпоха Гилберт). Максимальное проникновение в породы (577.9 м) было достигнуто в точке 1027.

Хотя материалы рейса еще находятся в стадии обработки и результаты лабораторных исследований пока не опубликованы, предварительные данные свидетельствуют, что на многие из перечисленных вопросов будут получены ответы.

В рейсе было, в частности, установлено, что геохимические преобразования флюидами осадков, перекрывающих океанскую кору, происходят лишь в нижнем их слое толщиной всего несколько метров, независимо от общей мощности и состава осадочного чехла. Напротив, степень изменения изверженных пород коры (базальты, вулканическая брекчия, диабазы) зависит от температуры и возраста коры, ее состава и физических свойств, степени изолированности от морской воды. Например, оливины в самых молодых, наиболее холодных и расположенных вблизи контакта с морской водой базальтах, вскрытых в точке 1023, изменены в наименьшей степени, а оливины в массивных, крупнокристаллических базальтах, пробуренных скважиной 1025 на более древней коре, полностью замещены глинистыми минералами. С увеличением возраста пород и их температуры увеличивается и степень заполнения пор, которая также зависит от их близости к трещинам.

Установлено закономерное возрастание температуры на контакте изверженных пород коры и осадков по мере их удаления от участков выхода фундамента на поверхность дна - от 15оС в скважине 1023 до 22оС в скважине 1024 и 38оС - в скважине 1025. В то же время на расстоянии по крайней мере до 20-30 км от выходов фундамента значения теплового потока заметно ниже по сравнению с расчетными, что объясняется участниками рейса латеральной миграцией тепла в сторону участков выхода фундамента на дно.

Открытие феномена латерального переноса тепла на десятки километров - одно из важнейших достижений рейса. Оно заставляет пересмотреть существующие взгляды на баланс тепла в коре срединно-океанических хребтов и его перераспределение в процессе геологической эволюции.

Подпись к рисунку

Район работ по Программе океанского бурения на восточном фланге хребта Хуан-де-Фука в северо-восточной части Тихого океана. Цифрами на изолиниях показан возраст коры (млн лет); Гилберт, Гаусс, Матуяма, Брюнес - палеомагнитные эпохи; Олдувей палеомагнитное событие эпохи Матуяма; заштрихованные участки - кора с обратной намагниченностью пород; незаштрихованные - с нормальной намагниченностью пород.

Археология

В археологическом отношении территория Московского Кремля изучена достаточно хорошо. Но до последних лет белым пятном на карте средневековой крепости столицы России оставался ее северо-восточный угол - участок возле Никольских ворот, где в конце XYIII в. по проекту М.Казакова был построен огромный дворец. Это здание в 1994-1995 гг. подвергли реконструкции, приспособив под резиденцию президента России. При этом во дворах и на прилегающих улицах проводились большие земляные работы, предварить которые археологическими раскопками, к сожалению, не удалось - археологическая служба музеев Кремля была вынуждена ограничиться наблюдениями, но и они дали много новых материалов, проливающих свет на историю освоения территории Кремля.

Один из главных выводов, к которому пришли исследователи: этот участок древней Москвы был заселен еще во второй половине XII - начале XIII в., что меняет прежние представления о площади первоначального исторического ядра города. Интересно, что кроме рядовой застройки (найдены остатки жилых деревянных домов) зафиксированы и хозяйственные помещения, в частности зернохранилища домонгольского времени, погибшие в пожарах. Выявлены также мастерские, например сапожника, жившего в конце XII столетия.

Самые ранние отложения в этой части Кремля оказались насыщены археологическими артефактами, которые свидетельствуют как о быте москвичей, так и о торговых связях города в домонгольский период. Среди находок - изделия из дерева (гребни, ложки, посуда), черного и цветных металлов (ножи, замки, ключи, скребницы, ножницы, инструменты, украшения и оружие), кожи (обувь, рукавица, ножны, сумки), камня (бусы из горного хрусталя, сердолика, кусочки янтаря), стекла (браслеты, бусы, посуда). В коллекции предметов импорта выделяются обломки стеклянных сосудов XII в. из Киева, Византии, Сирии.

Слои более позднего времени (XIV - XV вв.) "подарили" археологам неожиданное открытие. Уже на самых первых планах Кремля XVII в. в районе Никольских ворот хорошо видна высокая одноглавая церковь Козьмы и Демьяна; на Руси эти святые всегда считались покровителями мастеров огненной профессии - кузнецов. Присутствие в Кремле храма этих святых всегда вызывало недоумение исследователей. Нынешние работы археологов показали, что в XIV- XV вв. именно в этой части крепости размещались кузнечные мастерские. Более того, для нужд кузнецов в Кремле во второй половине XIV в. даже изготовляли железо сыродутным способом (найдены горновые крицы, шлаки и части горнов). Наблюдение это очень важное, так как размещение столь пожароопасного производства в непосредственной близости к резиденциям глав светской и церковной властей и в густонаселенном районе города - явление весьма редкое в истории древнерусских городов, обычно такие производственные кварталы находились в стороне от городской застройки.

Удалось изучить и остатки кладбища при церкви Козьмы и Демьяна, что позволяет отнести время появления этого храма не к концу XV в. (первое упоминание в летописях относится к 1476 г.), а к XIV столетию, возможно к первой его половине.

Характер заполнения культурного слоя в северо-восточной части Кремля в очередной раз подтвердил, что холм, на котором стоит мощная средневековая крепость Москвы, недаром назван Боровицким: в древнейших отложениях обнаружены сосновые шишки и остатки жуков-носорогов, место обитания которых - хвойные леса. В руки археологов попали зерна злаков (всего девять видов), скорлупа лесных орехов и косточки вишни, яичная скорлупа и кости домашних животных и рыб, водившихся в Москве-реке (здесь ловили белуг до 3.6 м длиной; всего выявлено 16 видов рыб).

Мощность наслоений средневекового времени (вторая половина XII - XVII вв.) составляет на участке возле Никольских ворот от 3.5 до 5-6 м. Их археологическое изучение позволяет по-новому представить развитие Москвы на разных этапах ее долгой истории.

Геофизика

Известно, что силы притяжения Луны (в меньшей степени - Солнца) вызывают приливы в морях и океанах Земли. Аналогичные, хотя и менее заметные, приливы ощущает и твердое тело планеты, по обоим сторонам которой возникают "выступы" высотой около 30 см, ежесуточно "обегающие" вокруг нее по мере вращения Земли. Так как вещество планеты не идеально упругое, она как бы "сопротивляется" влиянию их гравитационных сил, искажающих ее форму. На такую реакцию уходит некоторое время. Его можно измерять по изменению (хотя и незначительному) орбит искусственных спутников. Однако здесь есть затруднение: приливы в океане намного сильнее воздействуют на спутники, чем приливы, происходящие на суше, и тем самым скрывают их эффект.

Специалисты давно предполагали, что земные приливы происходят с неким запозданием, но точно измерить его до сих пор не удавалась. Недавно это смогла сделать группа сотрудников во главе с Р.Реем (R.Ray; Центр космических полетов им.Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд, США). Они использовали данные, полученные с борта американо-французского ИСЗ "TOPEX-Poseidon", на котором установлены радиолокационные альтиметры, способные с большой точностью измерять высоту поверхности моря в любой его точке. Исследователи скорректировали высоты орбит ИСЗ, внеся поправку, вызываемую морскими приливами, и установили время отставания в реакции Земли на приливные силы. Оно оказалось равным около 20 с, т.е. времени, за которое наша планета "проворачивается" примерно на 0.08^о.

Интересно, что определение запаздывания позволяет найти энерговыделение, порождаемое приливными движениями Земли, которое затем рассеивается в пространстве в виде тепла. Эта величина оценивается в 83 ГВт, что более чем вдвое превышает среднее количество энергии, производимой, например, всеми электростанциями Великобритании.

Для геофизиков важно, что изучение земных приливов теперь позволит с новой точностью судить о внутреннем строении Земли - ведь возбужденные приливами сдвиги проникают до самого ядра и дают возможность измерять среднюю вязкость вещества планеты.

Сейсмология

Сейсмологам давно известен крип - едва различимое движение верхнего слоя земной коры, происходящее обычно в плоскости ее разлома. Особенно часто крип случается в пределах крупных сдвиговых разломов, где соседствующие плиты земной коры трутся друг о друга.

Связь крипа с сейсмической активностью очевидна. Первое практическое использование этого явления в целях прогноза землетрясения удалось К.Терберу (C.Thurber; Университет штата Висконсин, Мадисон, США).

Между октябрем 1995 г. и январем 1996-го он вел детальные наблюдения крипа на ослабленном отрезке разлома Сан-Андреас (Калифорния) - к югу от того участка, разрыв которого сопровождался катастрофическим землетрясением, разрушившим Сан-Франциско в 1906 г.

За время наблюдений было отмечено пять эпизодов крипа, когда смещение земной коры достигало 3 мм менее чем за одни сутки. На основании этого Тербер предсказал, что в течение пяти суток каждый из эпизодов должен завершиться землетрясением магнитудой более 3.3 по шкале Рихтера. В четырех случаях прогноз подтвердился, а в пятом толчок случился через 16 ч после истечения указанного срока. Кроме того, произошло еще два землетрясения, не предусмотренных прогнозом. Все эти толчки имели очаги на глубине от 2 до 10 км и магнитуду от 3.3 до 5. Тербер полагает, что крип служит "зеркальным отражением" того, что происходит на глубине. Однако этот метод имеет свои ограничения. При анализе архивных данных за 1970-1994 гг. установлено, что связь между крипом и землетрясением обнаруживается в районах с высоким уровнем сейсмической активности, да и то немногим более, чем в половине случаев.

Кроме того, единственный способ измерить крип - наблюдать за деформацией проволоки, натянутой перпендикулярно разлому, а для этого он должен быть виден на земной поверхности. Поэтому землетрясение, связанное, например, с подводным разломом (как в Кобе в 1995 г.), предсказать методом наблюдения крипа нельзя. С другой стороны, на Земле (в Турции, в Новой Зеландии) немало сдвиговых разломов на суше, где новый метод вполне применим. Особенно перспективно его использование для прогноза наиболее сильных подземных толчков, приводящих к катастрофическим последствиям.

Геология

В 1995 г. Дж.Джерелс и У.Дикинсон (G.Gehrels, W.Dickinson; Университет штата Аризона, Тусон, США) обнаружили кристалл циркона Zr{SiO₄} в геологических формациях Особб (западная часть штата Невада) и Чинле (значительная часть штатов Аризона, Юта, Невада и Колорадо). Возраст кристаллов циркона, как оказалось, 515-525 млн лет, что крайне необычно: ранее в западной части всей Северной Америки породы такого возраста не были известны.

Еще раньше геолог Н.Риггс (N.Riggs; Северо-Аризонский университет, Флагстафф, США) высказывала предположение, что формация Чинле каким-то образом связана с аналогичными породами того же возраста, слагающими формацию Докум в северных районах Техаса. Ознакомившись с работой тусонских исследователей, Риггс собрала образцы циркона из докумских пород. Обратив особое внимание на бочкообразные желтоокрашенные кристаллы, сходные с невадскими, она обнаружила, что 8 из 17 таких кристаллов имеют возраст от 515 до 525 млн лет, что указывает с большой вероятностью их одинаковое с кристаллами из Чинле происхождение - из района древних гор, некогда существовавших на территории Техаса и Оклахомы. В техасских образцах найдены также иные кристаллы, чей возраст позволяет поставить их рядом с отложениями формаций Особб.

Все это дает основание утверждать: в начале мезозойской эры, в триасе (около 235 млн лет назад), от Техаса на запад протекала огромная, длиной более 1500 км, река, устье которой располагалось на территории нынешней Невады, где в то время находилось побережье океана. Именно ее воды перенесли кристаллы циркона на столь значительное расстояние от его коренных залежей. Ныне горная Невада представляла собой в ту пору гладкую равнину.

Циркон хорошо противостоит процессам выветривания, а поэтому может свидетельствовать о древнейших геологических явлениях. Кроме того, он содержит медленно распадающийся радиоактивный уран, позволяющий датировать отдельные кристаллы и сопоставлять происхождение различных пород и формаций.

Риггс полагает, что великая ископаемая река, еще не доходя до территории нынешней Невады, разделялась на два очень крупных рукава, южный из которых впадал в океан около Особба.

Астрономия

Большинство астероидов движется по орбитам, лежащим в плоскости эклиптики, где их обычно и обнаруживают. Но студенты Т.Спар и К.Хегенротер (T.Spahr, C.Hegenrother; Университет штата Аризона, Тусон, США) пренебрегли этим неписаным правилом. Более того, не располагая дорогим световым детектором, давно ставшим неотъемлемой частью солидной обсерватории, они положились на "старомодную" фотопленку, а свой весьма скромный 16-дюймовый телескоп, установленный на горе Бигелоу, недалеко от Тусона, направили на область, расположенную в 35^о от плоскости эклиптики.

За свою "дерзость" они были щедро вознаграждены: 13 мая 1996 г. их телескоп зафиксировал некое неизвестное быстро движущееся тело. Обработав фотоснимки, Спар показал их своему научному руководителю - С.Ларсону (S.Larson), который подтвердил открытие нового астероида.

Эта малая планета, получившая официальное наименование 1996 JA1, оказалась отнюдь не заурядной: астероид стал крупнейшим среди подобных небесных тел, когда-либо на памяти человечества подходивших к Земле на расстояние всего 450 тыс. км; еще ближе к нашей планете наблюдались всего пять астероидов.

Отвечая на многочисленные вопросы, Спар, недавно поступивший в аспирантуру Университета штата Флорида, "успокоил" всех: "Наш астероид, если б даже попал в Землю, не смог бы уничтожить всю цивилизацию, но бед бы натворил немало".

Астрономы Китт-Пикской обсерватории вычислили диаметр новой малой планеты: он составляет от 300 до 500 м. Те пять астероидов, что в разное время проходили ближе него к Земле, имели поперечник всего от 5 до 100 м.

Этология

У ведущих общественный образ жизни насекомых, таких как муравьи, существует пожизненное разделение труда, и муравей, принадлежащий к касте, скажем, солдат, никогда не примет на себя труд рабочей особи.

Еще с 70-х годов энтомологи уподобляли гнездо муравьев сборочному конвейеру: количество "профессионалов" той или иной специализации довольно постоянно, отвечает максимальным потребностям сообщества и может меняться лишь со сменой многих поколений. Таков был общепринятый взгляд, базирующийся на здравом смысле: редкие попытки экспериментальной проверки этой гипотезы обычно содержали выводы о том, что никакие изменения внешнего положения колонии или возникновение угрозы для нее не ведут к переменам в численном соотношении муравьиных каст, однако они были малоубедительны с точки зрения самой постановки опытов. Кроме того, ни в одном подобном эксперименте не предпринималось прямого изменения среды обитания - чаще всего муравьев из одной колонии запускали в другую, а это быстро кончалось гибелью "пришельцев".

Иной подход к исследованиям предприняли энтомологи Л.Пассера (L.Passera; Тулузский университет им.П.Сабатье, Франция) и Л.Келлер (L.Keller; Лозаннский университет, Швейцария). Они взяли под наблюдение около 40 гнезд муравьев вида Pheidole pallidula, широко распространенного в Южной Франции, и провели следующий опыт. Сначала устранили из гнезд всех солдат, а численность рабочих особей сократили до 1100. Затем гнезда разбили на пары и соединили их с местом кормления общим туннелем, по которому муравьи могли совершать поход за капельками меда или за мучными червями. При этом туннель разделили вдоль перегородкой так, чтобы муравьи разных колоний не смешивались; в одних случаях перегородка представляла собой проволочную сетку, через которую муравьи могли касаться друг друга усиками и ногами, а в других - сплошную непрозрачную стенку.

Через семь недель в тех колониях, где муравьи знали о существовании "чужаков" за проволочной сеткой, численность солдат уже вдвое превышала таковую в колониях, муравьи которых не могли обнаружить конкурентов за сплошной перегородкой. Численность же рабочих особей в колониях первого типа значительно уступала по сравнению со вторым.

Еще раньше энтомологи знали, что будущая специализация муравьев четко определяется тем, как кормят личинку. Очевидно, рабочие, пробегая по туннелю и обнаруживая в нем "конкурентов", передавали информацию муравьям-нянькам, и те вносили в питание личинок коррективы, с тем чтобы у новорожденных появились качества солдата, который, как правило, больше по размеру, чем остальные. Так ли это у иных видов общественных насекомых, еще предстоит выяснить.

Охрана окружающей среды

В октябре 1996 г. Всемирный фонд дикой природы (World Wide Fund for Nature - WWF; независимая природоохранная организация) объявил о начале своей новой программы "Живая планета", которая будет продолжаться до 2000 г.

Специально для этой программы Фондом разработана глобальная карта 200 сокровищниц мира -важнейших экологических регионов (наземных, пресноводных и морских). Критериями отбора регионов были: их высокое биоразнообразие, уникальность, уязвимость экосистем и та важная роль, которую они играют в поддержании биологических циклов живого мира. В число таких регионов входят, например, Галапагосские о-ва, австралийские коралловые рифы, таймырская прибрежная тундра, широколиственные леса Европейской части России, Камчатка, Дальний Восток.

Кроме карты Фонд предлагает концепцию - "Дары Земле", может быть, несколько наивную по названию, но служащую достижению благородных целей: сохранению 200 упомянутых экологических регионов мира; спасению исчезающих видов биоты; пропаганде и внедрению неистощительного потребления природных ресурсов (лесов, рыбы, полезных ископаемых) вместо хищнической модели их потребления, которой фактически следует сейчас человечество.

Всемирный фонд дикой природы призывает всех людей - от домохозяек и студентов до безнесменов и глав государств - оказать посильную поддержку программе "Живая планета", сделав конкретный "дар Земле". Правительствам предлагается взять на себя обязательство довести площадь охраняемых лесных территорий до 10% от общей площади лесов - это тот минимум, который необходим для сохранения лесных массивов на нашей планете (сейчас под защитой находится только 6% мирового леса), а кроме того - бороться с нелегальной торговлей редкими и исчезающими видами флоры и фауны, проводить политику неистощительного использования природных ресурсов, усовершенствовать существующее и разрабатывать новое законодательство по защите окружающей среды.

Каждый может внести свой вклад в программу "Живая планета" - экономно расходовать электроэнергию, воду, бумагу в повседневной жизни; пользоваться продукцией, сделанной из вторичного сырья; отказываться от сувениров и изделий, для изготовления которых уничтожаются редкие виды животных и растений; выключать двигатель машины на красном свете светофора и делать многое другое, что способствовало бы сохранению жизни на Земле.

Программа "Живая планета" призвана также побудить специальные кампании Фонда к конкретным природохранным действиям. Например: за оставшееся до нового тысячелетия время изменить существующую практику рыболовства, при которой уровень добычи рыбы превышает уровень ее воспроизводства (кампания "Моря под угрозой"); остановить уничтожение и повернуть вспять деградацию лесов (кампания "Леса ради жизни"); защитить Землю от глобального потепления, снизив выбросы в атмосферу газов, которые вызывают парниковый эффект; перейти на экологически чистые источники энергии и экономнее ее использовать (кампания "Остановить изменение климата").

Теперь "Живая планета" будет действовать и в России: 2 июля 1997 г. программа была представлена журналистам на пресс-конференции.

В нашей стране уже пять регионов заявили о своей поддержке программы. Республика Саха обязалась взять под охрану 20% своей территории (т. е. 70 млн га земли); Камчатка - 31; Хабаровский край - 10, Таймыр - 20%. Орловская область решила осуществить несколько проектов по реинтродукции исчезающих видов - зубра, выхухоли, хищных птиц, а также совместно с Украиной и Белоруссией создать к 2000 г. общий заповедник.

Среди организаций, пожертвовавших средства на проведение программы "Живая планета", - Межкомбанк, известный своей благотворительностью: за последние три года он вложил 0.5 млн долл. в программу по спасению сибирского белого журавля - стерха - и амурского тигра, находящихся на грани исчезновения. Теперь такую же сумму Межкомбанк выделил на поддержку российской части программы "Живая планета" и стал генеральным спонсором этой программы в нашей стране.

В выполнении программы "Живая планета" Россия может сыграть особенно важную роль, так как на ее территории находится пятая часть всех лесов земного шара и самая протяженная морская береговая линия, а озеро Байкал содержит четверть мировых запасов пресной воды. Именно в нашей стране сохранилось большое количество уникальных видов животных и до сих пор существуют огромные территории, не затронутые человеческой деятельностью.

Программа "Живая планета" - это еще одна попытка объединить разрозненные природоохранные усилия правительств, организаций и частных лиц, разработать общую стратегию охраны окружающей среды, чтобы сохранить "живую планету" для следующих поколений.

Некоторые экологические регионы из 200, выделенных Всемирным фондом дикой природы как наиболее важные для сохранения жизни на Земле.

Эверглейдс (1) - продуктивная заболоченная местность в Северной Америке, не имеющая аналогов на Земле. Здесь встречаются 323 вида птиц, 150 видов рыб и 400 видов других позвоночных, 36 из которых находятся под угрозой исчезновения.

Хвойные леса Кламат (2) - один из трех богатейших хвойных лесных массивов в умеренных широтах и один из важнейших центров биоразнообразия.

Галапагосские о-ва (3) - ценнейшая экологическая и эволюционная сокровищница мира. В 1885 г. острова посетил Ч.Дарвин, его наблюдения за местной биотой легли в основу "Происхождения видов".

Пантанал (4) - очень крупный заболоченный участок в центре Бразилии, место обитания каймана, ягуара и миллионов водоплавающих птиц.

Чоко (5) - один из важнейших мангровых лесов в мире с фантастическим многообразием видов растений и животных, которые нигде больше не встречаются.

Морская экосистема Восточной Африки (6). Регион охватывает о.Мафия, вокруг которого сохранились удивительные коралловые рифы, архипелаг Басаруто с многообразной морской фауной (здесь встречаются четыре вида черепах) и дельту р. Руфиджи - одно из крупнейших водно-болотных угодий в Восточной Африке.

Конголезские прибрежные леса (7) - часть обширных тропических лесов Центральной Африки, богатых биологическими видами.

Сухие листопадные леса Мадагаскара (8) - среда обитания для сотен эндемичных видов растений и животных. Здесь произрастает семь видов баобаба (во всей Африке - только один вид) и водится редчайший в мире вид черепахи.

Средиземноморье (9) охватывает прибрежные экосистемы Европы и Ближнего Востока. Морские луга руппии здесь заселены рыбами, ракообразными и морскими черепахами, а в каменных рифах водится тюлень-монах, который находится под угрозой исчезновения.

Якутия (10) - крупнейшая в мире территория первозданной природы. В местных бореальных лесах встречаются крупнейшие в России популяции бурого медведя, лося, волка, лисицы и северного оленя.

Монголия (11) - одна из последних степных экосистем, сохранившихся в мире. Даурская степь - это море трав, в котором встречаются редкие виды флоры и фауны, например монгольская газель, журавль-красавка, степная кошка.

Грузия (12). Здесь сохранились лесные массивы в Анатолии, в которых обитают многие редкие и эндемичные виды.

Тропические леса Суматры и Калимантана (13). На Суматре осталось лишь 20-35% влажных лесов - мест обитания суматранских тигра и носорога. Но Калимантан и принадлежащая Индонезии часть о-ва Борнео по-прежнему представляют собой наибольшую территорию тропических лесов Юго-западной Азии.

Гималайские экосистемы (14) включают луга и степи западного и восточного склонов. Эти места богаты видами растений, а также птиц, бабочек и других животных. На западе Гималаев обитают архар - самый крупный баран в мире - и снежный барс.

Сычуанские леса (15) представляют собой богатейшую коллекцию древесных пород умеренной зоны, известны как места обитания большой панды и других видов, многие из которых эндемичны.

Морские экосистемы Нансей Шото (16) включают разнообразные коралловые рифы, изобилующие рыбами, благодаря чему здесь процветают популяции морских птиц и млекопитающих. Острова Рюкю за уникальность и биологическое разнообразие иногда называют Галапагосом западной части Тихого океана.

Пресноводные экосистемы Западной Австралии (17) более всего страдают от вырубки леса, чрезмерного выпаса и загрязнения окружающей среды. В этих местах водится древнейшее млекопитающее - утконос.

В конце нынешней весны - с 19 по 23 мая - в Москве состоялся очередной, второй по счету, съезд российских биохимиков. Организовало его наше Биохимическое общество.

Первый такой съезд прошел в январе 1992 г. в Санкт-Петербурге. Это были дни, когда растерянность, неуверенность в ближайшем будущем, слухи о надвигающемся голоде и гражданской войне были, пожалуй, основными приметами того смутного времени. В полутемном зале Медицинской академии собралось около 800 биохимиков, почти сплошь москвичи и ленинградцы. Из Сибири, с Дальнего Востока и даже с Урала не приехал почти никто - по причине безденежья. Съезд провели по усеченной программе, без стендовых сообщений. Состоялись только обзорные доклады по главным направлениям биохимии.

Второй съезд, прошедший в ясные майские дни 1997 г., разительно отличался от первого. Для его участников гостеприимно распахнуло двери роскошное здание Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова. Институт был главным спонсором съезда. Руководство института (директор - академик В.Т.Иванов, заместитель директора - член-корреспондент РАН А.И.Мирошников) не только бесплатно предоставило в распоряжение съезда комфортабельные аудитории и фойе, но и субсидировало питание участников, опубликовало программу и оказало множество прочих услуг, без которых такое крупное мероприятие могло бы просто провалиться. В финансирование съезда внесли свой вклад Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), Министерство науки и технологий Российской Федерации, Отделение физико-химической биологии РАН, фирмы "Амершам", "Биорад", "Фармация".

По общему мнению участников, съезд прошел успешно. Состоялись все запланированные пленарные лекции (общим числом 15). На 10 симпозиумах и двух "круглых столах" с научными сообщениями выступили 129 докладчков. Кроме того, 552 работы были выставлены на стендах, тезисы всех этих сообщений опубликованы в двухтомном сборнике. Среди лекторов, докладчиков и "стендовиков" были не только москвичи и петербуржцы, но и ученые из подмосковного Пущина, Петрозаводска, Ростова, Рязани, Нижнего Новгорода, Саратова, Саранска, Самары, Перми, Уфы, Челябинска, Омска, Новосибирска, Томска, Иркутска, Читы, Владивостока, Краснодара, Ставрополя, Пятигорска, Махачкалы, Еревана. Многие доклады и сообщения представляли большой научный интерес, а некоторые из них стали прямо-таки событием в жизни нашего биохимического сообщества. Известную соревновательность съезду придали обширные выборы в Российскую академию наук, состоявшиеся на следующей неделе после съезда. В академики и члены-корреспонденты баллотировались 46 пленарных лекторов и "симпозиальных" докладчиков, причем 13 из них стали победителями этого трудного конкурса. Участники съезда составили большинство среди вновь избранных членов Отделения физико-химической биологии РАН.

На специальном заседании съезда, посвященном организационным вопросам, переизбирался совет Общества и его президент. В совет вошли более 40 ведущих биохимиков России. В составе руководства Общества было решено оставить в основном прежнюю "команду": вице-президентов Б.П.Готтиха и Б.И.Курганова и ученого секретаря М.Б.Агаларову, много сделавших для сохранения Биохимического общества в наши трудные времена и для организации съездов.

Весьма остро встал вопрос о бедственном положении научных исследований по биохимии и преподавания биохимических дисциплин в вузах страны. В отчетном докладе президента Общества были приведены смехотворно малые суммы, выделяемые государством на биохимию и смежные науки. Как сохранить традиционно высокий уровень этой науки в России, если в научном бюджете на 1997 г. на всю биологию приходится 2.6%, причем и это предполагается урезать в связи с неблагополучным сбором налогов? Для сравнения: затраты РФФИ на биологию равны 22%, а Международного научного фонда (МНФ) - и того больше. Есть все основания считать, что правы РФФИ и МНФ, а не правительство, так как бюджеты этих двух фондов формировались, исходя из общего числа поданных заявок на гранты по разным наукам, в то время как правительственное распределение основывается на советской традиции поддерживать прежде всего науку, связанную с обороной. Для сравнения можно сослаться на западные страны, где затраты на биологию давно уже составляют 1/5-1/4 часть бюджета науки.

Съезд обратился к Российской академии наук и Министерству науки и технологий РФ с требованием увеличить в следующем году бюджетные ассигнования на биологию, благо правительство решило повысить в 1998 г. общие затраты на науку до 4%, предусмотренных законом.

В последние два-три года конференции, чтения, посвященные памяти какого-либо крупного ученого, и прочие малые и большие форумы бывают буквально насыщены интереснейшими научными сообщениями. Так было и на съезде биохимиков в Москве.

К сожалению, у нас есть лишь одна возможность познакомить читателей с научными темами и результатами биохимических работ - дать рефераты тезисов. Конечно, их выбор для реферирования произволен и скорее всего не дает представления об истинной значимости биохимических исследований. Обусловлено это несколькими причинами. Первая - краткость самих тезисов, за которой скрывается обширная авторская тема и которая, как правило, подробно обсуждалась в устном докладе. Вторая причина - языковая, точнее, терминологическая. Современные специалисты в биохимии и смежных с ней науках устно и письменно изъясняются на таком сленге, что понадобился бы перевод на общедоступный язык значительной части текста, чтобы сделать его понятным более широкому кругу ученых, а не только узким специалистам. И наконец, третья причина: ни одна пленарная лекция (как и многие доклады на симпозиумах) в виде тезисов не оформлены. И нам остается привести только их названия и имена лекторов, чтобы читатель смог оценить широту нынешних биохимических исследований. Вот их перечень:

Г.П.Георгиев. Проблемы прогрессии опухолей.

С.Д.Варфоломеев. Биокатализ: новые структуры, механизмы и новые возможности ферментов.

А.Д.Мирзабеков. Биологические микрочипы: производство, свойство и применение.

В.В.Месянжинов. Регуляция фолдинга и олигомеризации фибриллярных белков.

В.А.Ткачук. Лиганды и рецепторы: внутриклеточная сигнализация от классики до авангарда.

А.А.Константинов. Цитохром c оксидаза: роль эу-оксидазной и пероксидазной полуреакции в транслокации протонов.

И.С.Кулаев. Неорганические пирофосфаты на разных этапах биохимической эволюции.

С.Э.Шноль. Михаил Семенович Цвет и открытие хроматографии.

Л.Л.Киселев. Терминация белкового синтеза и прионы: реальность или мистификация?

Е.С.Северин. Проблемы избирательной регуляции клеточной активности - от фундаментальных основ к практическим результатам.

А.Б.Четверин. Механизм рекомбинации РНК.

О.А.Донцова, А.А.Богданов. Функционально важные РНК-РНК контакты в транслирующей рибосоме.

В.В.Власов. Производные олигонуклеотидов - биологические вещества нового поколения.

В.И.Агол. КЭП-независимая инициация трансляции: от молекулярных механизмов к биологическим свойствам вируса.

Е.Д.Свердлов. Эндогенные ретровирусы и другие повторяющиеся элементы в регуляции и эволюции геномов.

А теперь представляем нашему читателю рефераты некоторых работ, доложенных на симпозиумах, и очень небольшого числа тезисов стендовых докладов из 552, продемонстрированных на съезде. Среди этих тезисов выбраны в основном те, которые имеют практические приложения.

Может ли белковая цепь достигнуть своей самой стабильной структуры за те минуты, что отпущены на самоорганизацию белка в процессе его биосинтеза? Как такая цепь может найти ее среди бесчисленных альтернативных структур? Для ответа на эти вопросы создана модель (среди многих других) самоорганизации, в которой рассматривается кинетика сворачивания белковой цепи в окрестности точки обычного для белков термодинамического фазового перехода типа "все или ничего" между неупорядоченным клубком (начальное состояние цепи) и самой стабильной пространственной структурой (конечное состояние). В модели выделены пути сворачивания, на которых минимизация свободной энергии достигается конкуренцией двух видов: проигрышем за счет конформационной энтропии цепи и выигрышем в энергии взаимодействия. В результате типичная белковая цепь может перебрать "зародыши" всех действительно стабильных структур и найти самую стабильную из них за время exp(N2/3), нс. Иными словами, цепь из N=100-150 аминокислотных остатков должна достигать стабильной структуры за секунды или минуты. Примечательно, что цепи из 200 и более аминокислот способны принять такую структуру за разумное время только при подоменной самоорганизации.

Одно из наиболее актуальных направлений белковой инженерии - конструирование искусственных белков с заданной структурой и свойствами. Уже получен первый, несуществующий в природе белок альбебетин, названный так по структурному элементу ( ). Ген альбебетина синтезирован химически и клонирован, после чего наработан сначала в бесклеточной системе трансляции, а затем - в культуре Escherichia coli. Этот белок действительно обладает запланированными структурными характеристиками.

На его основе получен первый искусственный белок с заданной функцией за счет включения в альбебетин фрагмента (131-138 аминокислотные остатки) человеческого интерферона 2, который активирует трансформацию тимоцитов мыши. Судя по результатам исследования структурных характеристик и биологических свойств этого искусственного белка, названного альбефероном, он сохранил компактность и относительную стабильность альбебетина и трасформирующую активность фрагмента интерферона.

Эти результаты открывают широкие возможности конструировать функционально активные белки de novo, обладающие полезными свойствами.

К настоящему времени сформировалась новая область иммунологии - инженерия антител, т.е. получение неприродных иммуноглобулинов с заданными свойствами. Для этого обычно используются два основных направления: биосинтез полноразмерных антител и получение минимальных фрагментов молекулы, которые необходимы для эффективного и специфического связывания с антигеном.

Так, в рамках первого направления получен химерный - мышь/человек - иммуноглобулин. Его вариабельные домены, которые и определяют специфичность, взяты из антитела мыши (IgG1), а константная часть - из человеческого IgE.

По идеологии второго направления сконструированы и экспрессированы в клетках E.coli гены "мини-антител", т.е. антител, не содержащих константных доменов. В частности, получены "мини-антитела" к ферритину - маркеру раковых клеток человека.

Такие конструкции не вызывают сильного иммунного ответа, легко достигают клеток-мишеней, быстро выводятся из организма. Соединив "мини-антитела" с маркерными (радиоактивные атомы, рентгеноконтрастные соединения) или функциональными (токсины, ферменты, антибиотики) группами, можно направленно доставлять эти соединения к органу-мишени.

В сельском хозяйстве и промышленности широко применяются фосфорорганические соединения, которые, как известно, токсичны для животных, в том числе для человека. Поэтому очень важно следить за их концентрацией в окружающей среде. Для этого разработан специальный биосенсор, с помощью которого можно измерять активность нейротоксичной эстеразы (ингибирование этого фермента фосфорорганическими соединениями вызывает отставленную нейротоксичность, развивающуюся через одну-три недели после их попадания в организм). Активность фермента определяется по фенолу, который образуется после ферментативного гидролиза, а сам фенол детектируется по убыли кислорода с помощью амперометрического биосенсора, содержащего иммобилизованную тирозиназу.

Метод заметно сокращает время измерения и расход реагентов, более чувствителен, чем применяемый спектрофотометрический способ.

Апоптоз, или запрограммированная гибель клеток, сейчас привлекает внимание очень многих исследователей. Изучается этот феномен в основном как результат клеточного ответа на разные воздействия. Теперь апоптоз выявлен и в растительном организме на ранних стадиях его нормального развития.

В клетках первого листа и колеоптиля проростков пшеницы ядерная ДНК синтезируется синхронно, причем за семь дней происходит шесть циклов такой репликации. Но уже после двух-трех циклов в некоторых зонах клетки перестают делиться и в них появляются характерные для апоптоза олигонуклеосомные фрагменты ядерной ДНК. Одновременно в этих же зонах листа и колеоптиля обнаруживается "тяжелая" фракция ДНК - GC-обогащенные фрагменты тоже олигонуклеосомного размера (около 190 пар нуклеотидов).

Известно, что ДНК и РНК могут образовывать природные ковалентные комплексы с белками вирусного и клеточного происхождения.

Судя по результатам структурного анализа пяти ковалентных соединений, такие комплексы представляют собой фосфодиэфиры, в которых гетерополимерная связь образована между нуклеотидным фосфатом и остатком оксиаминокислоты белка. По механизму образования и распада гетерополимерной связи подобные нуклеопротеидные комплексы условно можно разделить на два класса: промежуточные продукты соединения белков-ферментов с нуклеиновой кислотой, активные и устойчивые; комплексы, образование и распад которых катализируют специальные ферменты.

Сейчас исследуются свойства и способы регуляции активности фермента, осуществляющего в эвкариотической клетке гидролиз связи между РНК и белком ВПг пикорнавирусов. Идет поиск клеточных ковалентных комплексов РНК-белок с помощью иммунологического подхода, разрабатывается метод выделения таких соединений.

В клетках Bacillus thuringiensis вырабатываются эндотоксины, способные вызывать гибель личинок разных видов насекомых. Известно более 50 эндотоксинов, которые различаются первичной структурой и специфичностью энтомоцидного эффекта, но имеют однотипные втори[чные структуры]. Высокомолекулярные эндотоксины (130-140 кДа) представляют собой протоксины, С-концевая половина которых состоит из четырех доменов, легко отщепляемых протеиназами кишечника, а N-концевая часть (65-70 кДа) - это "истинный токсин". Существуют также эндотоксины, исходно соответствующие "истинным токсинам".

Их молекула состоит из трех частей: альфа-спирального домена I и двух бета-структурных доменов - II и III, которые формируют супердомен. Все они тесно взаимодействуют между собой.

При изучении биологической активности продуктов ограниченного протеолиза токсинов выяснилось, что далеко не все элементы структуры необходимы для проявления токсичности. В домене I для этого достаточно лишь двух из семи существующих альфа-спиралей, а домен III, видимо, задействован весь: если отщепить около 20 аминокислотных остатков, активность существенно снижается. N- и C-концевые половины токсина по отдельности не активны, но если смешать их, токсичность восстанавливается.

Недавно открыта группа низкомолекулярных (4 кДа) пептидов, которые содержат шесть остатков цистеина и обусловливают неспецифическую устойчивость животных к разным инфекциям. Эти пептиды, названные дефенсинами (от англ. defence - защита, оборона) первоначально были выделены из лизосомного аппарата нейтрофильных гранулоцитов млекопитающих (кролик, морская свинка, крыса, человек), а затем обнаружены в макрофагах и специализированных клетках эпителия ротовой полости, трахеи и тонкой кишки. Благодаря особенностям своей структуры дефенсины обладают широким спектром антимикробной активности, поэтому их можно рассматривать как эндогенные антибиотики животного происхождения.

Из куриных лейкоцитов сейчас выделены галлинацины - пептиды дефенсиновой природы. Кроме того, в лейкоцитах свиней открыта новая группа антибиотических пептидов - протегрины (от лат. protegere - защищать, прикрывать). Они почти вдвое короче (молекулярная масса около 2 кДа) дефенсинов, но имеют некоторое структурное сходство с одним из них.

Дефенсины и структурно родственные им соединения (протегрины свиней, тахиплезины подковообразного краба), обнаруженные у животных разных таксономических групп - от членистоногих до млекопитающих, - видимо, служат одним из древнейших механизмов химической защиты организма от бактериальной, грибковой и вирусной инфекций.

В ходе сперматогенеза у человека соматические гистоны полностью замещаются сначала переходными белками, а те в свою очередь (когда сперматиды превращаются в сперматозоиды) -протаминами Р1 и Р2. Именно эти белки обеспечивают высокую степень конденсации ДНК в ядрах зрелых половых клеток.

Выяснилось, что при некоторых формах мужской стерильности в ядрах сперматозоидов нарушается стандартное соотношение протаминов Р1 и Р2: содержание последнего ниже, чем в норме, к тому же он проявляет пониженное сродство к ДНК. Кроме того, в ядрах в некоторых случаях сохраняется небольшое количество гистонов. Поскольку изменения в составе хромосомных белков способны приводить к нарушению нормального хода конденсации ДНК, это, видимо, и может послужить причиной низкой мужской фертильности или даже стерильности.

Логично допустить, что аномальное соотношение Р1 и Р2 может быть связано с мутациями в генах протаминов или с нарушениями экспрессии этих генов. Однако в экспериментах это предположение не подтвердилось: какие-либо изменения у нефертильных пациентов в протаминовых генах (делеции, точечные мутации), которые могли бы вызвать снижение их экспрессии или привести к нарушению аминокислотной последовательности в белках, не обнаружены.

Природные комплексы полифенолов из растительных экстрактов способны влиять на характер течения окислительно-восстановительных реакций в организме. Особенно это заметно при алкогольной интоксикации, когда за счет избытка восстановленных никотинамидных коферментов блокируются важнейшие каскады биохимических реакций. При экспериментальной алкогольной интоксикации в организме подопытных крыс искажаются многие биохимические параметры. А если в этанол добавлять экстракт из гребней винограда или зеленого, черного байхового чая, то возникает выраженная тенденция к нормализации этих параметров. Такой эффект, видимо, объясняется активацией реакций глюконеогенеза, субстратом в котором может служить лактат, интенсивно образующийся при окислении этанола. Благодаря активации глюконеогенеза усиливается детоксикационная функция печени, а восстановление углеводных компонентов в гликопротеидах мембран защищает их от разжижающего действия этанола.

Известно, что психотропные препараты из группы ноотропов стимулируют и восстанавливают интеллектуальные функции мозга, при этом другие виды фармакологической активности фактически не проявляются. Подобными свойствами, как выяснилось, обладает и ацетилглициламид (аглиам). Более того, по способности стимулировать обучение и сохранение памятного следа он значительно превосходит известные ноотропы.

Аглиам специфически взаимодействует с участками мембран коры головного мозга, отличными от центров связывания глицина. По-видимому, ацетилглициламид являет собой новый тип первичного посредника в центральной нервной системе. Этим и обусловлена его физиологическая и фармакологическая активность.

Дефенсины и близкие им по структуре соединения относят к антимикробным полипептидам, или животным антибиотикам. Недавно выявлены и другие виды активности этих пептидов. Так, обнаружено, что они цитотоксически действуют на опухолевые клетки-мишени, причем величина этого эффекта зависит от природы и концентрации пептида, времени инкубации и типа клеток-мишеней. Самую высокую цитотоксическую активность (80%) проявляет профенин-2, выделенный из лейкоцитов свиньи, в отношении фибробластов мышей.

Известно, что причиной тяжелого нервно-мышечного заболевания - миодистрофии Дюшена - служат мутации гена дистрофина. Эта болезнь передается по наследству, так как сцеплена с Х-хромосомой.

Ген дистрофина уникально велик (2.3 млн нуклеотидов), а структура его очень сложна: он состоит более чем из 75 экзонов.

При тяжелой форме болезни примерно у 50% больных в США и странах Западной Европы в гене обнаружены протяженные делеции, которые группируются в основном в двух участках и захватывают целиком или частично экзоны 3-19 (5'-концевая область) или экзоны 40-53 (срединная область).

Сейчас проанализированы изменения в гене дистрофина у 30 мальчиков (2.5-15 лет) из 26 семей, проживающих в разных регионах России, и одной семьи из Белоруссии. У девяти пациентов обнаружены делеции, причем у семи из них - только в срединной области гена. У одного мальчика с тяжелым течением болезни имеются две делеции - в экзонах 44 и 50, а у другого отсутствует очень протяженный участок гена - с 3 по 19 экзоны.

Таким образом, 30% больных из славянских популяций имеют делеции в гене дистрофина. Чтобы понять, чем обусловлена миодистрофия остальных 70%, видимо, нужно изучать не только делеции в гене, но и продукты его экпрессии.

В покоящихся семенах гречихи содержатся две группы ингибиторов протеаз. К первой относится белок, который контролирует активность металлопротеиназы, а следовательно, способен регулировать расщепление запасных белков семян гречихи при их прорастании.

Вторую группу составляют ингибиторы, которые в свою очередь делятся на две подгруппы - анионные и катионные. Первые подавляют рост мицелия и прорастание спор микроскопических патогенных грибов (Alternaria alternata, Fusarium oxysporum) за счет инактивации их протеолитических ферментов. Некоторые из катионных ингибиторов подавляют действие протеаз, подобных субтилизину, в том числе и бактериальный субтилизин. По-видимому, ингибиторы второй группы представляют собой часть защитной системы растений от бактериальной инфекции и других патогенов.

В связи с постоянно увеличивающимся поступлением в организм человека нитратов и нитритов с воздухом, водой, пищей, лекарственными препарами и т.д. исследователи пытаются изучить механизм действия этих соединений.

Под влиянием нитритов гемоглобин - основной переносчик кислорода - окисляется до метгемоглобина. Его концентрация в крови подопытных крыс, которым подкожно введен нитрит натрия, уже через 30 мин возрастает с 2% (в контроле) до 60% от общего содержания гемоглобина. Из-за кислородной недостаточности отмечаются важные метаболические сдвиги в головном мозге: в митохондриях нервных клеток снижается активность дегидрогеназ, участвующих в цикле трикарбоновых кислот.

Известно, что недостаток кислорода усиливает интенсивность перекисного окисления липидов. Это может вызвать изменение липидного микроокружения связанных с мембраной ферментов и стать одной из причин уменьшения активности дегидрогеназ.

В гипоксических мозговых нарушениях важную роль играет такой нейротрансмиттер, как глутаминовая кислота: повышение ее концентрации усугубляет гипоксическое состояние и может приводить к гибели нейронов. Видимо, глутаминовая кислота накапливается и при экспериментальной нитритной интоксикации подопытных животных. Об этом свидетельствует повышенная активность как митохондриальной (на 27%), так и цитоплазматической (на 18%) форм аспартатаминотрансферазы - фермента, участвующего в превращении аспарагиновой кислоты в глутаминовую.

В настоящее время для лечения рака молочной железы, легкого, мочевого пузыря, острых лейкозов и других новообразований широко применяют доксорубицин - антибиотик с высокой противоопухолевой активностью. К сожалению, он весьма токсичен, но несмотря на это для проявления лечебного эффекта приходится применять высокие дозы препарата. Поэтому идут поиски направленной доставки доксорубицина к клеткам-мишеням.

Известно, что на поверхности клеток имеются рецепторы эпидермального фактора роста (ЭФР), но у опухолевых клеток их плотность значительно выше, чем у нормальных. Значит, если получить конъюгаты ЭФР с доксорубицином, большая часть его должна поступить в больные клетки.

Такие конъюгаты получены. Их цитотоксичность в отношении клеток карциномы яичников человека проявляется в диапазоне концентраций 1-15 мкМ и зависит от дозы. Токсический эффект конъюгата обнаруживается при концентрации в нем доксорубицина примерно в два раза меньшей, чем при использовании чистого антибиотика. Это указывает на перспективные возможности применять такой комплексный препарат в терапевтических целях.

Известно, что в воздушных выбросах промышленных предприятий могут содержаться пары летучих органических соединений (ЛОС), загрязняющих атмосферу. Чтобы предотвратить их попадание в воздушные массы, разработана технология микробиологической очистки, которая основана на разрушении ЛОС специально подобранными высокоактивными специфическими микроорганизмами. Их иммобилизуют на инертном носителе и поддерживают в активном состоянии в специальном аппарате - биореакторе. При прохождении через него загрязненных воздушных выбросов ЛОС непрерывно окисляются до воды и углекислого газа.

Прототипы биореактора испытаны в лаборатории и в условиях реальной эксплуатации на ряде промышленных предприятий. Результаты производственных испытаний показывают, что с помощью биореактора можно утилизировать разнообразные ЛОС, включая алифатические, ароматические, карбонильные, галоидсодержащие и другие высокотоксичные летучие органические соединения.

Материалы подготовлены Л.П.Беляновой