Химия и жизнь 01 2020

Химия и жизнь Капусту надо шинковать мелко. Ежемесячный Закон Коула научно-популярный журнал Содержание 1 2020 Технология и природа как робот живыми клетками печатает. С.М. Комаров................................... 2 Зарегистрирован в Комитете РФ по печати Расследование 19 ноября 2003 года, рег. ЭЛ № 77-8479 самая южная, наименее изученная – антарктида. Л.Е. Перлов....................10 НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ: Главный редактор Документы Л.Н. Стрельникова полярный договор. ............................................................................................17 Заместитель главного редактора Е.В. Клещенко Технология и природа Главный художник полярное охлаждение. С. Анофелес................................................................. 18 А.В. Астрин А почему бы и нет? Редакторы и обозреватели как запрячь ураган». Владимир Кальменс........................................................... 23 Л.А. Ашкинази, В.В. Благутина, Дискуссия Ю.И. Зварич, парк плейстоценовых зверей. Н.В. Вехов....................................................... 24 С.М. Комаров, В.В. Лебедев, Экология большого города Н.Л. Резник, мегаполис для птиц и растений. Георгий Виноградов.................................... 30 О.В. Рындина Мемуары Игнобеля Отвественый за соцсети вторая кака. Г.В. Эрлих........................................................................................ 32 Д.А.Васильев Цитата Подписано в печать 6.01.2020 нет ничего практичнее хорошей теории. Константин Душенко.................... 35 Типография «Офсет Принт М», 123001, Москва, 1-й Красногвардейский пр-д, д. 1 Проблемы и методы науки какая гадость! Н.Л. Резник.................................................................................. 36 Адрес редакции 119991, Москва, Ленинский просп., 29, стр. 8 Цитата Адрес для переписки колбаса и закон. Константин Душенко............................................................... 39 119071, Москва, а/я 57 Спросите учителя Телефон для справок: ученики и вопросы. Л. Ашкинази....................................................................... 40 8 (495) 722-09-46 Мемуары e-mail: [email protected] айзек Азимов – один их самых... А.В. Речкин.................................................. 46 http://www.hij.ru Панацейка Соцсети: ради хитозана разденем таракана. Н. Ручкина................................................ 52 https://www.facebook.com/khimiyaizhizn https://vk.com/khimiya_i_zhizn Фантастика https://ok.ru/group/53459104891087 волчий хлеб. Олег Зимний................................................................................... 54 https://twitter.com/hij_redaktor https://www.instagram.com/khimiya_i_zhizn/ Нанофантастика прогресс. Ольга Вэдер......................................................................................... 64 При перепечатке материалов ссылка на «Химию и жизнь — XXI век» обязательна результаты: физика 8 книги 55 Информация 34, 51 короткие заметки 62 На журнал можно подписаться в агенствах«Роспечать» вопрос – ответ пишут, что... 62 — каталог «Роспечать», индексы 72231 и 72232 35 «Арзи» — Объединенный каталог «Пресса России», индексы — 88763 и 88764 (рассылка — «Арзи», тел. 443-61-60) Каталог «Почта России», индексы П2021 и П2017. «Информсистема» — (495) 127-91-47 «Урал-Пресс» — (495) 789-86-36 © АНО Центр «НаукаПресс» Генеральный спонсор журнала Компания «Биоамид» На обложке — рисунок А.Кукушкина На второй странице обложки — картина Владимира Любарова «Чехарда». В городе свои законы, и каждый устраивается по-своему. Подробности в статье «Мегаполис для птиц и зверей» На четвертой странице обложки — плакат А.Кука, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов

Как робот Фото: Дмитрий Васильев живыми клетками печатает Кандидат физико-математических наук С.М. Комаров 2

...Глубокое впечатление произвели на меня мастерство Технологии и природа «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru и изобретательность ученых Третьей лунной базы. Вынужденные питаться сублимированной пищей, они смогли заработал первый отечественный биопринтер «FABION». выкроить время и средства, чтобы создать полноценные Сейчас, после проведенной в 2016 году модификации, это аналоги некоторых земных продуктов. Во время пребывания один из самых совершенных биопринтеров в мире; он печа- на Луне мои коллеги и я были приятно удивлены, получив тает тканевыми сфероидами, то есть шариками диаметром в на завтрак молоко и мясо, по вкусу и составу ничем не треть миллиметра, состоящими из одной-двух тысяч клеток. отличающиеся от земных, но полученные, как мы потом Модернизированный «FABION» может из отдельных сферои- узнали, с помощью удивительного технологического дов выкладывать узор на «бумаге», сделанной из гидрогеля. процесса, названного биохимической трансмутацией. Другой принтер, «Орган.авт», использующий принципиально иную технологию, опробовали в том же 2016 году, а в 2018-м Молоко и мясо из макулатуры! он улетел в космос и теперь время от времени трудится на МКС. Роберт Сильверберг. Тру-ру-ру-ру Печать щитовидки В 2019 году в РФ появилась новая отрасль медицины: в декабре робот напечатал живую кожу на живой крысе. Важным успехом принтера «FABION» стала печать щитовид- Было это в московском Онкологическом институте им. ной железы мыши в 2016 году. Фрагмент этого органа сделали П.А. Герцена. Чуть ранее на борту Международной из сфероидов двух типов: одни были изготовлены из клеток космической станции (МКС) космонавт О.И. Скрипоч- щитовидной железы эмбрионов мыши, а другие — из клеток ка напечатал двенадцать образцов мяса — по четыре так называемого аллантоиса, зародышевой оболочки, раз- штуки соответственно из клеток кролика, коровы и вивающейся из стенки задней кишки эмбриона; они хорошо рыбы. А еще почти год назад, в декабре 2018 года, дру- превращаются в кровеносные сосуды. Щитовидную железу гой космонавт, Ю.В. Романенко, напечатал на том же для опытов выбрали не случайно — этот орган устроен от- принтере кусочки человеческого хряща и щитовидной носительно просто, в нем вырабатывающие гормоны клетки железы мыши. Все эти работы удалось осуществить образуют отдельные пузырьки, фолликулы, со всех сторон благодаря настойчивости и таланту специалистов из окруженные сеткой кровеносных капилляров. Именно это компании «ИНВИТРО» и их партнеров. обстоятельство — необходимость создания сетки сосудов, пронизывающих всю искусственно созданную ткань, — всегда «Маленький кусочек для человека, оказывается камнем преткновения при попытках напечатать но большой кусок для человечества» органы. «FABION» оказался способен решить эту проблему. Нил Армстронг, ступив на поверхность Луны, сказал фразу, При печати сначала был создан слой из белка соедини- ставшую знаменитой: «Это маленький шаг для человека, но тельной ткани, коллагена, размером 2х2 мм. Затем на него огромный скачок для человечества». Сегодня это высказыва- поместили три сфероида из ткани щитовидки и по бокам от ние повторяет инициатор российского проекта печати живых них — шесть сфероидов из аллантоиса. Размер каждого из органов и съедобного мяса на Земле и в космосе, генераль- них был 400–500 мкм, то есть готовая конструкция заняла ный директор компании «ИНВИТРО», кандидат медицинских чуть меньше, чем 1,5х1,5 мм. Сверху все прикрыли тонким наук А.Ю. Островский, но уже применительно к проведенному слоем коллагена. Точность принтера была достаточной, чтобы в октябре 2019 года российскому эксперименту на МКС — сфероиды соприкасались, что было очень важно: спустя сутки первому выращиванию объемных образцов мяса. Точнее, они стали сливаться друг с другом в монолит, а составляющие все-таки мышечных волокон, обладающих присущей мясу их клетки начали перераспределяться. И вот через четыре структурой. В этих образцах не хватает дополнительных дня получился хороший аналог щитовидной железы, который деталей, делающих мясо — мясом, а именно кровеносных состоял из многочисленных фолликул размером в пятьдесят сосудов, жил и жира. Но пока что биопринтер «Орган.авт» не микрон, окруженных сосудистой сеткой. Эту конструкцию справляется со сложной задачей печати структур из разных вживили в почку мыши, у которой была повреждена щито- типов клеток. Однако первая печать даже такого мяса счита- видная железа; подобное вживление искусственной железы ется прорывом, поскольку до сих пор в космосе никто этого не — распространенный прием, используемый учеными. И мышь делал — американцы на своем биопринтере пока что печатали стала чувствовать себя гораздо лучше, чем в контроле, — у только кожу и хрящи. нее упала температура, в крови же появились гормоны щито- видной железы. То есть искусственно выращенный орган со- «Мы, предприниматели, постоянно ищем новые области единился с кровеносной системой организма и стал работать. применения знаний и технологий, — рассказывает А.Ю. Островский. — Компания «ИНВИТРО», которая специ- Именно эту технологию исследователи применили для ализируется на диагностике и вообще медицине высоких практически важного эксперимента в отделении доклини- технологий, постоянно следит за деятельностью инженеров ческих исследований Онкологического института — печати в этой области. И вот мы обратили внимание: во всем мире живой кожи на живой крысе. началась энергичная работа по печати органов из живых клеток, а ведь совсем недавно это направление пребывало В качестве листов для печати использовали тот же белок в зачаточном состоянии». соединительной ткани — коллаген; его готовит компания «Им- Тогда-то и было принято решение сделать печать органов 3 и мяса на биопринтерах одним из стратегических направ- лений развития компании. Для этого в 2013 году в Сколково «ИНВИТРО» основала лабораторию биотехнологических исследований «3D Bioprinting Solutions», а спустя год там Генеральный директор компании «ИНВИТРО» А.Ю. Островский рассказывает о печати мяса на борту Международной космической станции

а тек» специально для трехмерной печати. Проблема состоит в том, что этот белок легко полимеризуется и приобретает 200 мкм жесткость; исследователям же надо добиться, чтобы он этот делал только после того, как попадет из принтера на откры- б тый воздух: иначе его не удастся выдавить из сопла головки принтера. Причем твердел не быстро, а с такой скоростью, в чтобы можно было успеть закончить всю процедуру печати. В общем, как и в полиграфии, в печати органов от бумаги 500 мкм зависит очень многое. Так проходила печать щитовидной железы мыши. Сначала на подложке Чернила — клеточные сфероиды из клеток кожи кератино- расположили три сфероида из клеток эмбриональной ткани щитовидной железы цитов — формировали по технологии, созданной в Онколо- (а). Затем по бокам от них поместили по три сфероида из клеток аллантоиса гическом институте. Был в опыте и третий важный участник: (б). Сфероиды слились в единую конструкцию и после приживления к почке мыши это робот — механическая рука немецкой компании «Kuka», сформировали структуру, которая и должна быть у щитовидной железы – которая славится изготовлением манипуляторов для робо- пузырьки (фолликулы) производящих гормоны клеток, окруженные кровеносными тов, способных совершать точнейшие движения; на руку и сосудами (в). Elena A. Bulanova et al. «Biofabrication», 2017, 9, 034105 прикрепили головку принтера. Дело в том, что она не может печатать под углом, сопло должно быть всегда расположено 4 перпендикулярно подложке. А подложкой в опыте служила живая крыса, которая дышит и может совершать какие-то движения. Эти движения роботу надо было учитывать для пра- вильного перемещения головки и ее ориентации. Немецкая компания справилась со своей работой столь же блестяще, как и остальные участники. В результате на крысе с удаленным куском кожи — а его размер был велик для такого маленького животного, целых два квадратных сантиметра, — удалось напечатать кожу из клеточных сфероидов, которые слились в монолит, образовав вполне полноценную новую кожу. Естественно, опыты ставили не на одной крысе, а на достаточно большой группе живот- ных, чтобы можно было исключить влияние индивидуальной реакции на итоги эксперимента. Сейчас подопытные крысы находятся под наблюдением медиков. Технология печати живой кожи непосредственно на теле пациента чрезвычайно важна везде, где в результате травмы, болезни или как следствие лечения на теле возникают незажива- ющие повреждения. И скорее всего, именно печать кожи может оказаться первым использованием биопечати непосредственно на человеке. Правда, путь к этому совсем не так прост, ведь сна- чала надо доказать полную безопасность технологии, которая использует специальные химикаты для стимулирования роста клеток. Это длительный и недешевый процесс, однако участники эксперимента уверены, что к следующему этапу — проверке технологии на крупных животных — удастся приступить в обо- зримом будущем. Ну а если там не выявят осложнений, можно подумать об испытаниях с участием человека. Специалисты же считают, что первый напечатанный орган используют для вос- становления здоровья человека после 2030 года. Магнит против каркаса В том же 2016 году, когда был напечатан пронизанный кро- веносными сосудами кусочек щитовидной железы мыши, в компании появился принципиально новый биопринтер, его назвали «Орган.авт». Он использует технологию, которая должна открыть перед биопечатью совершенно иные пер- спективы. Дело в том, что ему не нужна никакая «бумага»: он даже ничего не печатает, но, подобно гончару, лепит орган из клеток словно из глины. Сырьем ему служат те же самые сфероиды, а инструментом — магнитное поле. Впервые идею использовать магнитное поле для манипу- лирования клетками при изготовлении живых тканей предло- жили японские исследователи Хироюки Хонда, Акира Ито и их коллеги из университета Нагои в 2005 году: они присоединили магнитные наночастицы к живым клеткам и с помощью поля обеспечивали их осаждение на твердый каркас. В результате каркас заселялся клетками быстрее и равномернее. Однако исследователи из лаборатории «3D Bioprinting Solutions» была гораздо смелее — они решили обойтись при выращивании

Фото предоставлено компанией ИНВИТРО Технологии и природа ткани вообще без каркаса. Эта идея возникла не на пустом грамма — формирования плоских слоев. А это может со- «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru месте, а вследствие того, что есть два диаметрально противо- вершенно не соответствовать структуре воспроизводимого положных подхода к выращиванию органов. Поговорим не- органа. Кроме того, само по себе наличие биоразлагаемого много на эту тему. каркаса вызывает вопросы: ведь продукты этого разложения надо куда-то девать. Организм может мобилизовать на уда- Идея создать каркас органа сначала из какого-то биораз- ление чужеродных веществ свою иммунную систему, и она лагаемого материала, а потом засеять его живыми клетками, удалит искусственный орган, что сделает бессмысленной выглядит настолько очевидной и технически совершенной, всю операцию. что она долгие годы была основной. Ведь это кажется ло- гично: с помощью томографии узнать форму поврежденного Были попытки решить эти проблемы каркаса. Так, хирург органа, на трехмерном принтере тем или иным способом Паоло Маккиарини стал использовать природные каркасы: он сформировать каркас именно такой формы, заселить его их делал из органов, которые изымал у трупов и отмывал от нужными клетками, сформировать из них ткань и, наконец, клеток. Заселение проходило уже в организме пациента его заменить больной орган на здоровый. Исследователи дела- собственными клетками. Именно такими каркасами он поль- ли и делают каркасы из самых разных материалов — гелей, зовался для своих уникальных операций по восстановлению твердых частиц, волокон, однако клетки растут на них не трахей и гортаней до тех пор, пока один из его пациентов не очень хорошо. Наилучших успехов достигли в деле создания скончался от осложнений. После этого карьера Маккиарини, искусственных костей, где клетки, остеобласты, заселяют на получившего, помимо прочего, мегагрант РФ на создание каркас, изготовленный из гидроксиапатита. Поскольку тех- клиники регенеративной медицины в Ростове-на-Дону, за- нология печати таких каркасов хорошо отработана и именно кончилась. А исследователи, занятые поиском надежных для костей нужно точное соответствие искусственного органа способов выращивания искусственных органов, получили естественному, видимо, в недалеком будущем этот способ повод для серьезных размышлений. войдет в арсенал травматологов и хирургов. Вот как в 2009 году обозначил наметившийся тупик этого Сторонники же альтернативного взгляда отмечают, что направления и альтернативу Владимир Миронов (тогда он органы живого существа формируются без всякого каркаса, работал в Медицинском университете Северной Каролины, клетками управляет самоорганизация, правила которой а сейчас — научный руководитель «3D Bioprinting Solutions»): нам пока непонятны. Но если ими овладеть, то можно будет «Представляется, что некоторые из этих ограничений неиз- творить чудеса, создавать искусственные органы, которые бежно присущи инженерному подходу, когда для изготовления будут не хуже естественных. Каркасы никогда не позволят тканей используют трехмерные каркасы из пористых твердых этого добиться. Ведь с точки зрения клетки (если бы у нее биоразлагаемых материалов. При этом совершенно неясно, была точка зрения) любой объемный каркас, даже сделанный как при использовании таких каркасов можно автоматизи- из самых тонких и нежных волокон, — это жесткая двумерная ровать изготовление тканей. Из этих двух предположений поверхность: слишком несопоставимы размеры клеток и эле- следует, что поиск альтернативы становится технологическим ментов каркаса. А попав на плоскость, клетка сразу лишается императивом. Такой альтернативный подход должен быть свободы действий, она более не следует той программе, что более технологичным и позволить точное размещение клеток была у нее в том естественном окружении, которое есть в при высоком уровне их плотности, эффективное образование формирующемся организме; у нее включается другая про- сосудов в толстых трехмерных конструкциях, автоматизиро- 5

ванное промышленное производство; он должен опираться на давали: для печати они использовали два кольцевых магнита, Фото: Дмитрий Васильев имитацию природных процессов и знание биологии развития. повернутых друг к другу одинаковыми полюсами. Магнитные Трехмерная ткань должна самособираться, а не быть выра- кольца сильно сжали, так что они соприкоснулись своими щенной на трехмерном каркасе» («Biomaterials», 2009, 30, 12). плоскостями, а по центру получился полый канал, внутри которого и проводили печать. В получившемся канале была В этой же статье, похоже, впервые высказана идея о том, что лишь одна точка с минимумом магнитного поля — по центру для решения задач бескаркасной технологии органы надо вы- канала в том месте, где магниты соприкасались. А во всем ращивать не из клеток, а из предварительно сформированных канале был большой градиент магнитного поля — он-то и по промышленной технологии тканевых сфероидов. Более обеспечивал перемещение сфероидов, изначально равно- того, в процессе работы над ними Миронов и его коллеги, мерно распределенных в растворе, к центральной точке. В соавторы упомянутой статьи, установили важные факты. конце концов они там все и собрались, образовав шарик. И не Оказалось, что сфероид устроен сложнее, чем механиче- просто собрались, а вскоре слиплись и сформировали более- ский набор отдельных клеток; это действительно прототип менее совершенный хрящевой монолит. Так была доказана живой ткани. Причина проста: чем больше клеток входит в применимость методики магнитной бескаркасной печати. сфероид, тем меньше питания и кислорода поступает в его внутренние слои. Клетки начинают страдать от гипоксии, и, Понимая, что манипулировать магнитным полем, создавать чтобы избавиться от нее, добиться поступления воздуха, многочисленные его градиенты на миллиметровом масшта- пытаются формировать кровеносные сосуды. В некоторых бе, нелегко, исследователи предполагают, что в будущем сфероидах, где есть нужные клетки, действительно начинает для формирования не монолитных конгломератов клеток, формироваться сосудистая сеть, а там, где это не удается, все но обладающих внутренней структурой, прежде всего — равно идет энергичный синтез веществ, запускающих рост крупными сосудами, придется использовать другие поля. сосудов, так что сфероид к моменту использования оказы- Наиболее перспективным выглядит акустическое поле, вается наполнен этими веществами. Поэтому при попадании которое способно создавать в жидкости так называемые аку- в организм или в любую среду, где есть нужные клетки, в стические ямы. Для такого, формирующего ткань, поля даже сфероиде очень быстро прорастут сосуды, подсоединят его придумали термин — «scaffield» (здесь обыграно английское к имеющейся кровеносной системе, что обеспечит клеткам слово, обозначающее каркас, — «scaffold»). Соответствующая питание и дыхание. статья вышла 18 июня 2018 года в журнале «Biofabrication». Интересно, что в январе того же года в журнале «Advanced Другое важное качество сфероидов — отсутствие инди- Materials» вышла статья Уткана Демирчи и его коллег из видуальности, способность сливаться друг с другом. Ну а Стэнфордского университета с рассказом об аналогичной третье — их производство можно поставить на поток, то есть работе, только безопасная концентрация гадолиния у аме- сделать печать органов промышленной технологией, а не риканских исследователей была несколько выше, и магниты искусством. И это сработало! Сейчас уже есть специализи- не круглые, а плоские. Такое единодушие подсказывает, что рованные компании, которые снабжают исследовательские идея бескаркасной печати тканей с помощью полей выглядит лаборатории фирменными сфероидами для опытов по вы- действительно многообещающей. ращиванию тканей. Так, для космической печати на принтере «Орган.авт» использованы сфероиды, сделанные в Израиле. Космическая печать Принтер «Орган.авт» Главное ограничение, которое встало перед создателями «Орган.авт»а,— ядовитость гадолиния. Для опытов был ис- Соединить преимущества сфероидов с бескаркасной техно- пользован самый мощный магнитный материал, имеющий- логией, вырастить похожую на природную ткань из свободно ся у человечества, — сплава неодим-железо-бор. Однако висящих конгломератов клеток и задумали инженеры «3D даже при такой силе магнита нужна была слишком высокая Bioprinting Solutions» под руководством Владимира Миро- концентрация гадолиния, чтобы клетки печатаемой ткани нова. Но как обеспечить левитацию сфероидов, не дать им чувствовали себя комфортно. При выяснении возможностей упасть на дно реактора под действием силы тяжести? Так выглядит принтер «Орган.авт». В применяемой «Орган.авт»ом технологии важную роль В нем можно одновременно печатать три образца играет гадолиний. Это известный парамагнетик, который применяют как контрастный агент для исследований с по- мощью ядерного магнитного резонанса. Гадолиний считают безвредным для организма. Впрочем, для клеток это не совсем так: если гадолиния слишком много, они перестают размножаться. И это плохо, ведь секрет успеха состоит в том, что при помещении раствора гадолиния с клетками в не- однородное магнитное поле будет происходить расслоение жидкости из-за различия магнитной проницаемости: менее магнитные клетки устремятся к минимуму магнитного поля. И чем больше разница магнитных свойств раствора и клеток, тем быстрее и эффективнее идет этот процесс. А главное, в сочетании с архимедовой силой такая сила магнитного вытал- кивания может преодолеть силу тяжести, и тогда сфероиды будут левитировать. Тогда они сами и составляющие их клетки наконец-то получат возможность формировать структуры без всякого каркаса, но по естественным законам. В идеале структуры создаваемого органа станут формироваться не в результате послойной печати, а сразу во всем объеме. Первые опыты, а их проводили с овечьими хондроцитами, клетками хрящевой ткани, позволили понять, как работает метод; в частности, подобрать безопасную концентрацию гадолиния. Особо сложных структур исследователи не соз- 6

метода с этим недостатком можно смириться, но для про- Технологии и природа «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru мышленного выращивания тканей нужно искать другой под- ход. Их два: использование более мощных, сверхпроводящих 2005, № 11), что вызовет отказ от животноводства и соот- электромагнитов и уменьшение гравитации, иными словами ветствующие кардинальные изменения во всем сельском — перенос печати на космическую станцию. Второй выход хозяйстве. Например, президент Российской биотопливной тем более интересен, что многие страны пытаются наладить ассоциации Алексей Аблаев на прошедшей весной 2019 промышленную печать органов именно в космосе. При этом года конференции по глубокой переработке зерна выражал те, кто имеет такую возможность, отправляют биопринтеры на свою обеспокоенность примерно такими словами — вы тут МКС, а кто нет, например шведы,— довольствуются опытами рассказываете о новых заводах для изготовления кормовых при суборбитальных полетах, где состояние невесомости добавок, а может быть, через пять лет нам и кормить-то будет устанавливается на несколько десятков минут. некого: животных заменит биореактор. «ИНВИТРО» договорилась с «Роскосмосом» о проведении Преимущества мяса, выращенного в реакторе, очевидны: серии экспериментов такого рода, тем более что космическая экономия ресурсов на выращивание никому не нужных про- корпорация заинтересована в сотрудничестве с частными чих, кроме мяса, органов животного, снижение загрязнения предпринимательскими структурами. Тогда-то «Орган.авт» окружающей среды отходами их жизнедеятельности и ме- обрел свое имя — его выбрали в результате всероссийского таном, а также гуманное отношение к братьям меньшим, конкурса идей. которые волей эволюции стали нашей пищей. Более того, при развитии технологии такое мясо может оказаться и Первая попытка доставить на станцию принтер была безу- экономически привлекательным: если пятнадцать лет назад спешной — он оказался в том самом корабле «Союз», который килограмм этого мяса стоил за миллион долларов, то теперь потерпел аварию в октябре 2018 года. Впрочем, со второй по- появилась промышленность, снабжающая некоторые ресто- пытки принтер-дублер доставить в космос удалось, и на нем раны бифштексами из реактора по цене, вполне доступной теперь проводят опыты. В конце 2018 года впервые в космосе эксцентричным любителям экзотики. были напечатаны ткани хряща человека и щитовидной железы мыши. Состояние невесомости не сказалось отрицательно Однако если речь вести о космической станции, особых эко- на способности сфероидов объединяться в единую ткань, номических выгод от выращивания мяса на орбите не видно. концентрацию же гадолиния удалось существенно умень- Единственная экономия получается за счет снижения веса шить, сделав ее заведомо безопасной для различных типов грузов, ведь все расходные материалы для культивирования клеток. А осенью 2019 года на МКС были напечатаны образцы клеток можно доставлять в обезвоженном виде, используя за- мяса кролика, рыбы и коровы; этот опыт поставили уже с тем бортовую воду. Но с не меньшей эффективностью можно другой целью — не создать методику выращивания органов, экономить вес воды, доставляя на станцию сублимированное а научиться снабжать космонавтов полноценным мясным мясо. Правда, вкус у него не тот. Поэтому если космонавты и питанием непосредственно с борта станции, в дополнение станут печатать мясо на борту, то в исключительных случаях. к салату и редиске, выращенных в космических оранжереях. Экономические перспективы у этой технологии появятся, В наступившем 2020 году «Орган.авт» будет улучшен — к если не придется возить расходные материалы на орбиту, а нему добавят акустический блок, который должен создавать среду для культивирования клеток делать на месте. Но для в печатаемой ткани полости для формирования прежде всего этого нужно создать замкнутую и весьма разнообразную эко- крупных кровеносных сосудов. систему, состоящую помимо людей еще из бактерий, грибов, насекомых и растений, которые будут способны перераба- Органы против мяса? тывать отходы жизнедеятельности людей и возвращать их в цикл производства мяса. Объемы такой экосистемы станут Для чего печатать органы в космосе, в общем-то понятно. гораздо больше, чем позволяют и современные, и перспек- Ведь зачастую смерть человека вызвана отказом одного тивные орбитальные станции, необходимые площади удастся жизненно важного органа, тогда как остальные вполне мо- развернуть разве что на лунной или марсианской базах, прак- гут работать еще долгие годы. Сейчас вероятность замены тических шагов к созданию которых никто не предпринимает. такого больного органа ограничена как наличием доноров, так и принципиальными возможностями его пересадки и Поэтому опыты по выращиванию мяса на космической стан- приживаемости. Искусственные органы, созданные про- ции — это скорее тренировка получения органов с большим мышленными методами специально для пересадки, будут количеством мышц. А как способ снабжения мясом обита- лишены таких недостатков. Если их можно выращивать толь- телей космоса эта технология окажется востребована очень ко в космосе, значит, там их и будут выращивать. Конечно, нескоро и только при условии, что человечество наконец доставка расходных материалов на орбиту и последующий полностью выберется из своей колыбели. спуск на Землю готовых изделий скажутся на цене произ- водства, но это переводит проблему из научной плоскости в экономическую: объем производства органов будет опреде- ляться не принципиальной возможностью их изготовления, а ценой. И очевидно, что при любой цене в этой рыночной нише не будет отсутствия спроса. Человечество при этом наконец обретет реальную космическую промышленность, способную вывести космонавтику из кризисного состояния, чего не удалось сделать с помощью проектов космических производств микросхем или лекарств. А вот с печатью мяса в космосе ситуация иная. Помимо во- просов биобезопасности такого мяса появляются серьезные сомнения в экономической состоятельности идеи. В отличие от органов для трансплантации, живое мясо на Земле растет само по себе, и никакого его дефицита нет. В принципе при развитии клеточных технологий может произойти переход на выращивание искусственного мяса (см. «Химию и жизнь», 7

Результаты: физика Фото – Дэвид Нэдлингер Как и обещали, мы продолжаем рассказывать о но- и находящийся рядом с ними атом Fe, который, как и ранее, вых результатах в естественных науках. Что касается служил магнитометром. На эти атомные биты записывали и физики, мы ориентируемся на сообщения о новых считывали, соответственно, четыре возможных состояния. научных результатах, публикуемых в журнале «Успехи Высокая магнитная стабильность в сочетании с электриче- физических наук» (УФН, www.ufn.ru), соответствую- ским методом чтения и записи показывает, что одноатомная щую рубрику там ведет Ю.Н. Ерошенко. Мы, конеч- магнитная память действительно возможна, но длительность но, отбираем, адаптируем, сокращаем, поясняем и хранения информации будет ограничена и связана с рабочей тихонько комментируем… температурой (УФН, 2017, т. 187, с. 430). Магнитная запись Еще раз — запись информации на единичном атоме на единичном атоме В исследовательском центре IBM в Алмадене (США) выпол- Исследователи из Университета Неймегена (Нидерланды) нен эксперимент, в котором продемонстрирована запись и продемонстрировали новый магнитный механизм хранения считывание магнитной информации с использованием еди- информации на единичном атоме кобальта, помещенном ничных атомов гольмия Ho на поверхности кристалла оксида на поверхность кристалла черного фосфора. Наблюдали магния MgO. Запись состояния — перевод атомов в одно из за атомом и управляли его состояниями с помощью скани- двух направлений магнитного момента — осуществлялась с рующего туннельного микроскопа. Исследователи обнару- помощью импульсов тока от иглы сканирующего туннельного жили, что атом имеет устойчивые состояния на различных микроскопа. Для считывания состояния применяли ориги- расстояниях от поверхности фосфора. Расчет показал, что нальный магнитометр — атом железа, расположенный рядом переход от одного состояния к другому связан с перерас- с атомом Ho. Энергии уровней атома Fe зависели от магнит- пределением населенностей 3s- и 3d-орбиталей и при этом ного момента атома Ho, и при изменении момента частота большую роль играет магнитная анизотропия. Наличие высо- переходов между подуровнями изменялась, а туннельный кого энергетического барьера между состояниями делает их ток через атом Fe изменялся на 2–4%. Оказалось, что при применимыми для записи информации. Ранее уже удалось температурах 1–4 К направление намагниченности у атома записать информацию на спиновом состоянии отдельного Ho сохраняется в течение нескольких часов. Кроме того, ис- атома, однако оставалась проблема флуктуаций при спин- следователи создали структуру, включающую два атома Ho чувствительном методе считывании данных. В случае атома кобальта все манипуляции производили электрическим по- лем без необходимости в спин-чувствительных измерениях. Эксперимент проводили при температуре поверхности 4,4 К, но, как всегда, есть надежда — в данном случае на то, что этот 8

метод удастся реализовать и при комнатной температуре. ласти спектра обычно используют отражающие зеркала и «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru (УФН 2018, т. 188, с. 1178) дифракционные пластины. В Институте им. Макса Борна (Германия) сконструировали новую линзу для УФ-диапазона, За пределами черного тела которая состоит не из твердого материала, а образована струей гелия. Свет под прямым углом пересекает струю, Теория радиационного теплообмена между телами, разра- имеющую поперечный градиент плотности. Вблизи атомных ботанная М. Планком, ограничивает сверху эффективность резонансов переизлучение фотонов атомами гелия приводит теплообмена (предел черного тела). Однако это ограничение к изменению их фаз, и сложение фаз световых волн, про- имеет место лишь в том случае, когда длина волны излучения шедших через струю, вызывает фокусировку луча аналогично намного меньше размеров тел и расстояния между ними. При тому, как это делала бы цилиндрическая линза. Фокусное обратном соотношении масштабов — то есть в нанотехнике — расстояние газовой линзы можно регулировать, изменяя теплообмен происходит в ближнем поле и может выходить за плотность газа. Исследователям удалось сузить пучок света указанное ограничение. Теоретические расчеты показывали, экстремального УФ-диапазона от исходной толщины 2,7 мм что аналогичный эффект усиления возможен и на больших до 410 мкм. Применение второй перпендикулярной струи расстояниях. Этот вывод впервые подтвержден в экспери- газа могло бы сузить пучок света и во втором направлении. менте, проведенном в Мичиганском университете (США). Использование струи газа в качестве линзы — приснится же Был исследован теплообмен в вакууме между плоскими такое (УФН, 2019, т. 189, с. 112). пластинами, имеющими толщину, намного меньшую длины волны, и находящимися в тепловом контакте с резисторами. Предсказание Чарльза Вильсона Переменный ток, пропускаемый через резистор у первой по поводу грозы сбылось пластины, периодически ее нагревал. Излучаемое тепло передавалось второй пластине. Исследователи измеряли ко- Молнию видели почти все, и что там что-то связано с элек- лебания тока, протекающего через второй резистор, которые тричеством, тоже знают почти все. Пора брать вольтметр в возникали за счет тепловой модуляции его сопротивления. руки, но, помня про Георга Рихмана, это надо делать осто- В результате удалось достигнуть в 100 раз большего тепло- рожно. В эксперименте GRAPES-3, выполняемом в Индии обмена, чем это следует из предела черного тела. При этом под руководством S.  Gupta, зарегистрирована рекордно скорость теплопередачи хорошо согласуется с расчетами, большая разность потенциалов в грозовых облаках. Воз- выполненными в рамках флуктуационной электродинамики можность перепадов потенциала в 1 ГВ во время грозы (УФН 2018, т. 188, с. 1080). предсказал Ч. Вильсон в 1929 году. Но до сих пор удавалось наблюдать лишь на порядок меньшие величины, которых Квантовый оптомеханический недостаточно, чтобы объяснить всплески гамма-излучения эффект в жидком гелии с энергий 100 МэВ во время некоторых гроз. Это излучение генерируется, предположительно, ускоренными электро- Все мы со школы знаем, что колебания и волны бывают нами по тормозному механизму. GRAPES-3 включает мю- механические и электромагнитные. При механических онный телескоп G3MT с широким полем зрения, а также колебаниях изменяются параметры среды (механические дополнительные датчики напряженности, разнесенные на напряжения и в некоторых случаях — плотность), и поэтому несколько километров. Мюоны, производимые в атмосфере механические колебания могут влиять на электромагнитные космическими лучами, пролетая через область с большим параметры. А в обратную сторону еще проще: электромаг- перепадом потенциала, теряют энергию, что сказывается на нитное поле имеет механическое следствие — давление их потоке у поверхности Земли. Во время грозы 1 декабря света, кто ж про него не знает. В Йельском университете 2014 года величина этого перепада, найденная по вариации (США) впервые измерили квантовые флуктуации в оптоме- потока мюонов, составила 1,3 ГВ, что подтверждает тео- ханическом резонаторе, содержащем сверхтекучий гелий ретическое предсказание Ч. Вильсона и решает проблему между двумя зеркалами — бережно вручную отполирован- генерации земных гамма-всплесков. При этом конфигура- ными торцами оптических волокон. С помощью лазерных ция зарядов с хорошей точностью могла быть представлена импульсов, передаваемых через эти оптоволокна, в гелии плоским конденсатором с емкостью около 0,85 мкФ, который возбуждались связанные электромагнитные и механиче- создавали слои облаков на высоте 8–10 км. Его зарядка до ские колебания, и наблюдался спектр выходящего света. 1,3 ГВ происходила за 6 минут; для сравнения — это мощ- В соответствии с написанным выше взаимная связь ко- ность большого ядерного реактора. Измерение вариаций лебаний осуществлялась через изменение показателя потока мюонов дает сразу полную величину перепада по- преломления среды при ее сжатии посредством силы, тенциала в облаках — в отличие от локальных измерений оказываемой электромагнитным полем на среду. В коле- напряженности, которые выполняются на самолетах или баниях системы был выделен вклад квантовых флуктуаций, воздушных шарах (УФН 2019, т. 189, с. 5180. который по форме спектра отличается от вклада тепловых флуктуаций (УФН 2019, т. 189, с. 518). Материал подготовил Л. Намер Линза для экстремального коротковолнового УФ-излучения Обычные линзы из твердых материалов неприменимы для фокусировки света далекого ультрафиолетового (УФ) диапазона, поскольку сильно поглощают его. В этой об- 9

Самая южная, наименее изученная — Антарктида Л.Е. Перлов ясняется определение в состав будущей многомесячной и тяжелейшей экспедиции двух небольших кораблей, военных Двести лет назад, 16 (28) января 1820 года, во- шлюпов — по тогдашней классификации, самых маленьких енные шлюпы российского флота «Восток» и трехмачтовых парусных судов в военном флоте. При этом «Мирный» навсегда вошли в историю географи- будущий «Мирный» первоначально носил имя «Ладога» и был ческих открытий, первыми подойдя к берегам Ан- военно-транспортным судном. Впрочем, скромные размеры, тарктиды — самого южного материка. В перечне качество постройки, а также невысокие мореходные качества материков планеты Земля была поставлена точка. «Мирного» и в особенности «Востока» были в значительной степени уравновешены превосходной подготовкой назначен- Корабли и люди ных в экспедицию командиров. Седьмое декабря 1818 года — этим числом датировано письмо Капитан 2-го ранга Фаддей Фаддеевич Беллинсгаузен прославленного российского моряка, начальника Первой рус- (Фабиан Готтлиб Таддеус фон Беллинсгаузен), мичманом ской кругосветной экспедиции, адмирала И.Ф. Крузенштерна, участвовавший в кругосветном плавании под командой морскому министру, адмиралу, маркизу де Траверсе. В письме И.Ф. Крузенштерна, стал начальником всей экспедиции адмирал Крузенштерн просит разрешения изложить его пре- и капитаном «Востока». «Наш флот, конечно, богат предпри- восходительству морскому министру свои соображения по имчивыми и искусными офицерами, однако из всех оных, организации экспедиции в южные моря с целью обнаружения коих я знаю, не может никто, кроме Головнина, сравняться южного материка. Письмо было рассмотрено, организация с Беллинсгаузеном» — так характеризовал одного из самых экспедиции признана целесообразной, причем — в кратчай- молодых своих офицеров адмирал Крузенштерн. шие сроки. Возможно, именно спешной подготовкой, которую опытнейший И.Ф. Крузенштерн вовсе не имел в виду, объ- Первоначально командовать «Востоком» и руководить экс- педицией предполагалось поручить капитан-командору М.И. 10 Ратманову. Старший товарищ Ф.Ф. Беллинсгаузена, вместе с ним входивший в состав экипажа «Надежды» в кругосветном плавании, М.И. Ратманов не смог принять это назначение по

Страницы истории Фаддей Фаддеевич Беллинсгаузен (1778–1852) — один из всех, желающих быть нашими сотрудниками». Экипаж «Вос- «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru первооткрывателей Антарктиды, адмирал (1843), действительный член тока» составлял 117 человек, а «Мирного» — всего 72 человека. Русского географического общества. В 1819–1821 годах был начальником кругосветной антарктической экспедиции, отправленной в южнополярные моря. В общей сложности плавание продолжалось 751 день, в Справа: Михаил Петрович Лазарев 1788–1851) — один из первооткрывателей том числе 527 дней под парусами, и 224 дня — на якорных Антарктиды, адмирал (1843), почетный член Русского географического стоянках. За кормой «Восток» и «Мирный» оставили около 50 общества. Совместно с Беллинсгаузеном командовал экспедицией, которая тысяч миль. впервые подошла к шельфовым ледникам Антарктиды Из инструкции морского министра, его превосходительства, состоянию здоровья и рекомендовал вместо себя офицера, маркиза де Траверсе, капитану 2-го ранга Фаддею Беллинсга- в надежности, смелости и квалификации которого не сомне- узену, командиру шлюпа «Восток», начальнику экспедиции: вался. Командиром «Мирного» был назначен лейтенант флота «Беллинсгаузену надлежит спуститься к югу и продолжать свои Михаил Петрович Лазарев. Несмотря на молодость (ему было изыскания до отдаленнейшей широты, какой только он может чуть за 30) и скромный чин, к моменту этого назначения он достигнуть. Он должен употребить всевозможное старание был уже достаточно известным морским офицером. После и величайшее усилие для достижения сколько можно ближе окончания Морского корпуса М.П. Лазарев успел пять лет к полюсу, отыскивая неизвестные земли, и не оставит сего проплавать мичманом-волонтером в английском флоте, по- предприятия иначе, как при непреодолимых препятствиях. том поучаствовать в войне на Балтике против тех же англичан Ежели под первыми меридианами, под коими он спустится к и даже провести несколько месяцев в английском плену. югу, усилия его останутся бесплодными, то он должен возоб- Вернувшись из плена и получив под командование фрегат новить свои покушения под другими, и не упуская ни на минуту «Суворов», М.П. Лазарев успешно провел его из Кронштадта из виду главную и важную цель, для коей он отправлен будет, в порт Ново-Архангельский в Русской Америке. Поскольку повторяя сии покушения ежечасно, для открытия земель, так его будущий начальник, Ф.Ф. Беллинсгаузен, служил на и для приближения к Южному полюсу». Черноморском флоте, где командовал фрегатом «Флора», и ему требовалось время для того, чтобы добраться в столицу, Препятствий в практически неисследованных антарктиче- бóльшая часть работы по подготовке к выходу экспедиции в ских морях хватало. Однако они оказались преодолимыми. море легла именно на плечи лейтенанта Лазарева. Двести лет назад, 16 (28) января 1820 года, военные шлюпы российского флота «Восток» и «Мирный» навсегда вошли в Изображения знаменитых моряков, помещенные выше, вы- историю географических открытий, первыми подойдя к бе- браны не случайно. Парадные портреты заслуженных, посе- регам Антарктиды. Руководитель английской антарктической девших в плаваниях адмиралов, которыми впоследствии стали экспедиции 1839–1843 годов Джеймс Росс впоследствии на- наши герои, появились значительно позже. На момент выхода в писал об этом плавании: «Открытие наиболее южного из из- свое историческое плавание они выглядели, скорее, именно так. вестных материков было доблестно завоевано бесстрашным Беллинсгаузеном, и это завоевание на период более 20 лет Командиры имели право и возможность отобрать в свои оставалось за русскими». экипажи офицеров, унтер-офицеров и матросов. При этом в добровольцах недостатка не было. Из дневника Ф.Ф. Беллин- Географические «юбилеи» можно отмечать ежегодно, од- сгаузена: «Когда шлюпы уже были почти готовы, мы приступи- нако же двухсотлетие открытия целого материка, безусловно, ли, по предоставленным нам правам, к избранию офицеров и занимает в истории познания планеты одно из почетных мест. служителей. Невзирая на трудности и опасности, каковых над- Имена Фаддея Беллинсгаузена и Михаила Лазарева столь же лежало ожидать в предназначенном плавании, число охотников известны, как имена Христофора Колумба и Джеймса Кука, из офицеров было так велико, что мы имели немалое затруд- а их корабли, «Восток» и «Мирный», входят в перечень исто- нение в избрании. А как на шлюп «Восток» нужно было только рических судов, наряду с «Санта-Марией» и «Индевором». три лейтенанта и два мичмана, а на «Мирный» — два лейтенанта Однако за юбилейными торжествами хорошо бы не забыть и два мичмана, то мы, к сожалению, не могли удовлетворить весь долгий путь поиска и исследования Антарктиды. Путь, на котором условный флажок с пометкой «январь 1820 года» окажется не в начале, а в середине. 11

«Terra Australis Incognita». Еще двумя сотнями лет позже Кратес Малосский изобразил Придумать и нарисовать южные земли на своем глобусе. Получилась необходимая симметрия: два материка на севере (на картинке север снизу) История Антарктиды началась задолго до того, как «Восток» и и два на юге. Ну и для пущей равновесности и на севере, и на «Мирный» подошли к ее берегам. Великий Пифагор Самосский юге они разделены еще и меридиональным океаном. (VI–V вв. до н. э.), считавший, что все в природе стремится к идеальной гармонии, объявил, что Земля должна иметь форму Римлянин Помпоний Мела (I в. н. э.) не только не сомневался в шара, поскольку эта форма безусловно идеальная. Несколько существовании южного материка, но даже «населил» его абори- позже с этой идеей согласился Парменид. В IV веке до нашей генами-антихтонами, что в переводе означает «живущие напро- эры Эвдокс Книдский, основываясь на утверждении Парме- тив». Меридиональные океаны он упразднил, поскольку единство нида о шарообразности Земли, предположил существование Европы и Азии к тому времени сомнений уже не вызывало. в Южном полушарии материка, «противовесного» Ойкумене, обитаемой земле, занимающей место в Северном полушарии. На классической для Средневековья карте Клавдия Птоле- Того же мнения придерживался Аристотель. Ему мы обязаны мея меридиональных океанов тоже уже нет, зато южная земля и названием этой части земного шара. «Антарктика», земля, занимает бóльшую часть полушария и вообще составляет противоположная Арктике — северной макушке планеты. По- единое целое с Африкой и Азией. скольку природа стремится к идеальной гармонии, все должно быть симметрично: на севере суша и на юге суша. И вероятно, В XVI веке, правда, выяснилось, что это не так — плавания южная суша должна быть обитаема, как и северная, поскольку Васко да Гамы и Фернана Магеллана показали, что и Африку, без этого идеальной гармонии не будет. и Южную Америку можно обогнуть с юга по воде. Впрочем, су- ществования южного материка это совершенно не отрицало, так что на карте Джакомо Кастальди он занимает достойное место. Причем от Южной Америки Антарктиду отделяет очень Глобус Кратеса Малосского (III век до н. э.) Карта мира Помпония Мелы (римский географ, автор трактата «Описательная география» (Chorographie). I век н. э.) Карта мира Клавдия Птолемея (древнегреческий математик, астроном и географ. Жил и работал в Александрии. I – II вв. н. э.) 12

Мыс Адэр РоМсосрае «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru Карта мира Пири-Раеиса (он же — Хаджи Мухиддин Пири ибн Хаджи Мехмед, адмирал флота Османской империи, узкий пролив. Видимо, по мнению 1470–1554). На ней удивительно точно показан берег Антарктиды в районе Земли Виктории (справа внизу). Кастальди, южный берег найден- Там есть мыс Адэр, откуда стартовали многие полярные экспедиции, берег Отса и море Росса. Непонятно, ного Магелланом пролива мог быть как древний географ мог узнать расположение береговой линии в районе моря Росса (там изображена одномачтовая северным берегом материка, а до шхуна с развернутым парусом), если сейчас этот район плотно покрыт шельфовым ледником Росса. Неясно также, плавания сэра Фрэнсиса Дрейка как на мыс Адэр могли попасть олени и обезьяна, а слон на берегу Тасмании (вверху) и вовсе выглядит фантастично вокруг мыса Горн оставалось еще несколько лет. Карта мира Оронция Финеуса (французский математик и картограф, 1494–1555). На ней контуры Антарктиды даны весьма приблизительно, а пролив между Огненной Землей и Антарктическим полуостровом (левая нижняя В истории географических откры- часть карты) почти отсутствует тий в Южном полушарии до сих пор много загадок. Так, в конце XIX века в Константинополе была обнаружена удивительная карта, составленная турецким адмиралом Пири Раеисом. Выполненная на пергаменте из кожи газели, карта Пири с невероятной точностью изображала побережье Антарктиды к югу от 70-й параллели, причем побережье было обозначено свободным от льда. Карта датирована 1513 годом. Согласно записям самого адмирала, карта составлена им не по личным наблюдениям, а по старинным источникам. В числе прочих Пири упоминает карты Александра Маке- донского, а также материалы плаваний «неверного Коломбо», который, по его мнению, мог располагать какими-то еще более древними картами. Еще невероятнее по степени «современности» выглядит опубли- кованная несколько позже, в 1532 году, карта французского математи- ка Оронция Финеуса (Fine Oronce). Южный материк и на этой карте занимает положенное ему место. Причем и на карте Пири, и на карте Финеуса он отделен от Южной Аме- рики узким проливом, а чуть восточнее места максимального их сближения, на побережье Южного материка, на 13

обеих картах обозначен залив. На современных картах он тоже и оставил запись в судовом журнале. Поскольку ничего хоро- есть: это море Уэдделла, омывающее Антарктический полу- шего для судна в этом районе ему ожидать не приходилось, остров с востока и Землю Королевы Мод — с запада. Обе карты капитан Гееритц убрался оттуда, как только шторм прекра- не раз объявляли фальшивками, однако споры по этому поводу тился. Впрочем, находясь на этой широте, вряд ли можно продолжаются до сих пор, благо оригиналы их существуют, до- увидеть берег Антарктиды. Скорее всего, это были вершины ступны для изучения и хранятся, соответственно, в Библиотеке гор какого-то из островов Антарктики, например, Ливингстона дворца Топкапы (Стамбул, Турция) и Библиотеке Конгресса или Команданти-Феррас, лежащих между проливом Дрейка и (Вашингтон, США). проливом Брансфилд, который разделяет Южные Шетланд- ские острова и Антарктический полуостров. В Морском музее Подтвердить или опровергнуть города Вальпараисо (Чили) хранятся найденные на берегах Антарктиды обломки судов и вещи, датируемые XVIII, XVII и С открытием и последующей колонизацией Южной Америки даже XVI веками. Однако нет доказательств того, что эти суда интерес к поискам земель, расположенных еще южнее, види- потерпели крушение у берегов материка. Вполне возможно, мо, уменьшился. Условия для плавания к югу от мыса Горн, в что они были принесены туда ветром и самым мощным в Ми- полосе «ревущих сороковых» широт Южного полушария, были ровом океане циркумполярным Течением западных ветров. трудными, а климат, в полном соответствии с представлени- ями античных времен, становился, с продвижением на юг, В 1773 году английские корабли «Индевор» и «Резольюшн» под все холоднее. Не случайно, именно в этих местах зародилась общим командованием Джеймса Кука сумели пробиться через самая знаменитая морская легенда, история «Летучего Гол- льды до 71° южной широты. Антарктическое побережье было ландца». Однако, помимо научных интересов, существовали совсем рядом, менее чем в ста милях, однако подойти к нему еще и практические. Спрос на китовый и тюлений жир, а также Кук не сумел. Впрочем, вполне допуская, что материк к югу от котиковые шкуры возрастал, а вот китовые стада и котиковые достигнутой параллели имеется, Кук полагал, что интереса для лежбища в северных морях сильно поредели. Традиционные британской короны это не представляет. Кому и зачем нужна столь районы этого промысла в северной Атлантике переставали далекая, да к тому же наверняка покрытая льдом, безжизненная приносить прибыль, и китобои, как и охотники на тюленей, земля? В своем трактате «Доводы в пользу существования земли переместились в южные моря. Охотничьи плавания стали близ Южного полюса» великий моряк так и написал: «Я не стану многомесячными, зато добыча была гарантированной. отрицать, что близ полюса может находиться континент или значительная земля. Напротив, я убежден, что такая земля есть, К тому же в южной части акватории Атлантического океана еще и возможно, что мы видели часть ее. Великие холода, огромное в 1675 году был обнаружен остров, ставший для китобоев удобной число ледяных островов и плавающих льдов — все это доказы- береговой базой. Через сотню лет остров будет нанесен на карту вает, что земля на юге должна быть. [Но материк этот], будучи Джеймсом Куком и получит имя — Южная Георгия. Неподалеку открытым и обследованным, все равно не принес бы пользы ни находится целый архипелаг островов поменьше — Южные Санд- мореплаванию, ни географии, ни другим отраслям науки». вичевы острова. Этим названием архипелаг обязан экспедиции Беллинсгаузена и Лазарева. Кук нанес на карту только их за- Мы подошли к нашей дате — 16 (28) января 1820 года, когда падные побережья, но, торопясь на юг, не установил островной «Восток» и «Мирный» бросили якоря у берега, в точке с ко- характер обнаруженной им земли. Правда, название этой земле ординатами 69°25’ ю. ш. и 2°10’ з. д. Современное название он все-таки дал — Земля Сандвича, в честь тогдашнего Первого этого участка антарктического побережья — Берег Принцессы лорда английского Адмиралтейства. Марты, западная часть Земли Королевы Мод. Ровно через год, 16 января 1821 года, с четвертой попытки, экспедиции удалось Первооткрыватели снова подойти к берегу, который был назван Землей Алексан- дра I. Впоследствии, правда, уже в 1940 году, выяснилось, что Вряд ли удастся установить в точности, кто первым увидел это не материковый берег Антарктиды, а большой остров у за- Антарктиду. Возможно, это был голландский капитан Дирк падного побережья Антарктического полуострова. От материка Гееритц. Заброшенный штормом до 64° южной широты, он он отделен покрытым льдом проливом Георга VI. Из дневника увидел по направлению к югу некую «высокую землю», о чем Ф.Ф. Беллинсгаузена: «В 11 часов утра мы увидели берег; мыс оного, простирающийся к северу, оканчивался высокой горой, Уравнение теплопроводности Место действия — международная антар- садится за стол и немигающим взором Иван открывает рот и произносит одно ктическая станция «Перезагрузка». Стан- смотрит на Джона. Длинная пауза. До слово: «Пингвины». Джон ничего не ция была построена, когда после периода в Джона начинает медленно доходить, что понимает, но на всякий случай слегка истории России, который ученые называют тут что-то не так. Зрачки у Ивана… не кивает и всячески демонстрирует го- «постсоветский период» или «квазиренес- может быть, — думает Джон. Во-первых, товность слушать дальше. Пауза. Иван санс», а простой народ — язык не пово- неоткуда взять. Во-вторых — мы все три берет чашку, Джон внимательно следит рачивается сказать, как, Россия — то, что раза проверенные. Мы ж не спортс- за его движениями… руки если и дрожат, от нее осталось, — через век с четвертью мены на олимпиадах древности, мы ж то чуть-чуть… так что все хорошо… Иван вернулась на нормальный путь развития, с нормальные люди. В-третьих — вооб- делает глоток, поперхивается, кашляет которого совсем сошла в 1917 году. ще не в его стиле. «Чаю? — спрашивает и успокаивается. Джон и добавляет на всякий случай: — За столом сидит Джон Смит и обрабаты- Да и мне чего-то захотелось». Встает, Иван: вает данные с приборов. Скрип внешней идет к кухонному комбайну, нажимает — Я хотел пройтись до того места, где двери. Нормальные звуки — кряхтение, две кнопки, ждет, добавляет по вкусу топание, обметание обуви, стаскивание сахар — вкусы друг друга они уже пингвины обычно собираются, понима- самой верхней одежды. Открывается полгода как выучили, — возвращается ешь? Ну вот. Дошел и смотрю — они друг внутренняя дверь, входит Иван Петров, к столу, ставит чашки, садится. Пауза. на друга вскарабкались. Теперь расширились глаза у Джона. 14

которая отделена перешейком от других гор, имеющих направ- Люди в Антарктиде ление к SW; я известил о сем лейтенанта Лазарева. Как и с обнаружением материка, окончательной ясности в День был прекрасный, какого только можно ожидать в боль- том, кто был первым человеком на материковом побережье шой южной широте. Мы по наблюдениям определили широту Антарктиды нет и, скорее всего, не будет. Возможно, им стал места нашего 68°29’2’’ южную, долготу 75°40’21’’ западную; американский охотник на тюленей Джон Дэвис. По его соб- вышеупомянутый мыс в сие время находился от нас на OSO ственным словам, он высаживался на берег 7 февраля 1821 (восток-юго-восток) в сорока милях, то по сему выходит, ши- года, на западном побережье. Никаких документов, подтверж- рота высокой горы, отделенной перешейком, 68°43’20’’ южная, дающих эту высадку, нет. Только через 74 года, в 1895 году, долгота 73°9’36’’ западная. норвежское промысловое судно «Антарктик» под командой капитана Хенрика Йохана Булля (по другим источникам — ка- Ветер дул тихий от О (восток), нам противный, однако ж мы питана Кристенсена) сумело подойти к материковому берегу поворотили на SSO (юг-юго-восток), ибо сей румб приближал к в районе мыса Адэр (Земля Виктории) и высадить на него берегу; в половине четвертого часа дошли вплоть до сплошных людей. Первым человеком, ступившим на берег Антарктиды, плавающих мелких льдов и должны были от оных поворотить, скорее всего, стал норвежец Карстен Эгеберг Борхгревинк, не имея возможности приближаться к берегу. В сие время с в прошлом школьный учитель из небольшого города Боуэн- салинга (площадка на верхушке стеньги, место соединения фельс, в детстве друживший с Руалем Амундсеном. В экс- стеньги и ее продолжения, брам-стеньги. — Ред.) видели по- педиции на «Антарктике» он участвовал простым матросом, всюду мелкий сплотившийся лед, не допускавший до берега устроившись в экипаж во время захода судна в Австралию. на расстояние сорока миль. Борхгревинк к этому времени уже прожил там несколько лет, работая геодезистом и преподавателем естествознания в Мы почитали себя весьма счастливыми, что ясная погода и колледже. Так получилось, что шотландский ученый Уильям небо совершенно безоблачное позволили нам увидеть и обо- Брюс, ответственный за научную работу на «Антарктике», на зреть сей берег. Простирая плавания в больших южных широтах борт так и не попал. С разрешения капитана, его обязанности для исполнения воли государя, я почел обязанностью назвать взял на себя Борхгревинк и справился с ними прекрасно, при- обретенный нами берег — берегом Александра I, яко виновника том, что от обязанностей матроса его никто не освобождал. сего обретения. Памятники, воздвигнутые великим людям, изгладятся с лица земли все истребляющим временем, но Возможно, впрочем, что первым все-таки, был сам капитан остров Петра I и берег Александра I — памятники, современ- Кристенсен. Дело в том, что при подходе к берегу Борхгревинк ные миру, — останутся вечно неприкосновенны от разрушения выпрыгнул из шлюпки прямо в воду и пошел вброд, а капитан, и передадут высокие имена позднейшему потомству». будучи человеком постарше и посолиднее, дождался, пока шлюпка подплывет к суше. Борхгревинк на своем приоритете, На этом основной этап экспедиции пришлось закончить. собственно, и не настаивал, написав об этом так: «Трудно ска- «Восток», и до того не отличавшийся качеством постройки, был зать, кто первый ступил на землю. Охваченный юношеским пы- сильно поврежден льдами и штормами; состояние «Мирного» лом, я спрыгнул с лодки, прежде чем киль коснулся дна, и мне тоже оставляло желать лучшего. Двадцать четвертого июля 1821 пришлось добираться до берега вброд. Капитан Кристенсен года экспедиция была успешно завершена. «Восток» и «Мирный» спрыгнул с форштевня, когда лодка была уже у берега, прямо вернулись в Кронштадт, где их экипажи удостоились заслуженных на землю, не замочив ног. Так или иначе, земля была у нас у наград. Ф.Ф. Беллинсгаузен, уходивший в плавание капитаном обоих под ногами. Путь, выбранный капитаном Кристенсеном, 2-го ранга, получил чин капитан-командора и орден Святого был, по-моему, более разумным — и, во всяком случае, более Владимира III степени; М.П. Лазарев стал капитаном 2-го ранга и, сухим. Достоверно то, что на землю новой, шестой части света вместе со всеми лейтенантами, кавалером ордена Святого Вла- ступили впервые именно норвежцы». димира IV степени. Все участвовавшие в экспедиции мичманы получили ордена Святой Анны III степени, и все, без исключения, Впоследствии Карстен Эгеберг Борхгревинк организовал офицеры — крупные денежные выплаты. Кроме того, не только собственную антарктическую экспедицию на судне «Южный офицеры, но и все члены экипажей, до последнего матроса крест». Финансировал ее английский книгоиздатель и член включительно, с момента возвращения и до конца срока службы парламента сэр Джордж Ньюнс, и 17 февраля 1899 года «Юж- получали двойное жалованье, в соответствии с чином и долж- ностью, а матросам еще и на три года сократили срок службы. Ученые досуги Джон: остальным, куда и на сколько вышли; Пауза. «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru — То есть как? нарушили, надо полагать, от удивления). Джон: Иван: — Они… — Очень просто, друг на друга, второй Они идут быстро и через десять минут Пауза. слой стоит, и трое пытаются на них взо- оказываются на месте. Джон: браться, в третий слой. — И зачем-то — Они… это… после паузы добавляет: — Сам видел. Джон смотрит и начинает аккуратно Иван, ошарашенно: Джон встает и начинает одеваться. доставать камеру. Ивану не почудилось. — Про теплоотдачу узнали?! Вешает на шею камеру, выходит в тамбур Несколько десятков пингвинов стоят, как Джон: и продолжает одеваться. Иван выходит обычно при понижении температуры, — Нет. Но это не инстинкт. Это другое. за ним. плотной группой, но над ними… или на Иван: Иван: них?.. второй слой, а на нем уже и третий, — Разум? — Ты туда? правда, не полный — в третьем добро если Джон осторожно кивает, стараясь не Джон: десяток. Но еще вон карабкается. дергать камеру. — Да. Иван тоже одевается, они выходят Иван, шепотом: (нарушив, кстати, правила — не сказав — Что это они? Джон: — Так теплоотдача меньше. Они бы в шар собрались, если бы смогли. 15

ный крест» выгрузил снаряжение и высадил группу зимовщи- видим настоящий интернационал. Американские, японские, ков на берег залива Робертсон, в точке с координатами 71°18’ российские, австралийские, немецкие, украинские, англий- ю. ш. и 170°9’ в. д.. Первая зимовка в Антарктиде, безусловно, ские, чилийские, аргентинские, австралийские станции рас- событие, заслуживающее отдельного описания, и его можно положены главным образом по побережью материка, однако найти в Интернете. есть и исключения. Российская станция «Восток» находится в глубине материка, недалеко от Южного магнитного полюса, Бельгийская экспедиция под руководством барона Андри- а американская, «Амундсен-Скотт», — непосредственно в ена де Жерлаша на судне «Бельджика» (1897–1899) вошла точке Южного географического полюса Земли. Сегодня свои в историю организацией первой зимовки в Антарктике, на постоянные станции в Антарктиде есть даже у Турции, Индии и год опередив в этом экспедицию Борхгревинка. Экипаж ЮАР. Всего только в период Международного геофизического «Бельджики» был многонациональным. Так, штурманом, по года (МГГ), с 1 июля 1957 до 31 декабря 1958 года, здесь были рекомендации Фритьофа Нансена, стал молодой норвежец созданы около 50 полярных станций. Руаль Амундсен, а судовым врачом — американец Фредерик Кук. Оба этих человека позднее вошли в историю полярных Первая советская антарктическая экспедиция состоялась исследований, хотя и по-разному. Руаль Амундсен — как в 1955–1957 годах. Ее начальником стал Михаил Сомов, за первооткрыватель Южного полюса, первопроходец Северо- четыре года до этого бывший руководителем дрейфующей Западного прохода, один из наиболее известных полярных станции «Северный полюс-2», а первая советская полярная исследователей XX столетия. Фредерик Кук — как один из станция, созданная в Антарктиде, — станция «Мирный». Она возможных первооткрывателей Северного полюса. Зимовка находится на берегу моря Дэйвиса, в точке с координатами «Бельджики» была вынужденной — судно затерло льдами в 66°33’30’’ ю. ш., 93°00’02’’ в. д. Сегодня это самая старая из море Беллинсгаузена, и 13 месяцев «Бельджика» не могла действующих антарктических станций. Метеорологические оттуда выбраться. Первая запланированная и успешно про- наблюдения на ней ведутся с февраля 1956 года. веденная береговая зимовка все-таки принадлежит группе Борхгревинка. Ледяной материк, «кухня погоды» для всей планеты, испо- линский холодильник, хранящий сведения о природе Земли за Начало XX века стало временем настоящей массирован- миллионы лет, — Антарктида является сегодня научной лабо- ной атаки на Южный материк. В 1900–1903 годах состоялась раторией глобального значения. Специально для координации первая антарктическая экспедиция Роберта Скотта. В эти действий в пределах ее территории и в окружающих водах к же годы в Антарктиде работали шведская экспедиция Отто югу от параллели 60° южной широты действует Система до- Норденшёльда и немецкая — под руководством Эриха фон говора об Антарктике, Antarctic Treaty System. Подписанная в Дригальского. Шотландец Уильям Брюс, ранее опоздавший на 1959 году 12 странами — участницами Международного гео- борт «Антарктик», в 1901–1904 годах организовал собственную физического года, в 1961-м она вступила в силу и насчитывает экспедицию. Практически в те же годы в Антарктиде работают теперь 53 страны-участницы. французы под руководством Жана Батиста Шарко, серебряно- го призера летней Олимпиады 1900 года по парусному спорту. Статья IX Системы договора устанавливает основные Позже, в 1908–1910 годах, его барк «Pourquoi-Pas?» («Почему правила присутствия и работы представителей всех стран бы и нет?») под тем же командованием еще раз вернется к в Антарктиде: использование Антарктики только в мирных берегам Антарктиды. целях, содействие научным исследованиям, содействие международному научному сотрудничеству, сохранение жи- Английская экспедиция под руководством Эрнеста Шек- вых ресурсов. Предусматриваются запрещение захоронения лтона на судне «Нимрод» состоялась в 1907–1909 годах и по в Антарктиде радиоактивных отходов, обязательный обмен совокупности трагических обстоятельств и неудач стала одной планами и результатами исследований. Ученые из разных из самых известных в истории исследования материка. Один стран работают по обмену на станциях, независимо от их только переход Шеклтона — на шлюпке! — через море Скоша государственной принадлежности. до острова Южная Георгия не имеет аналогов в истории поляр- ных исследований. Южный магнитный полюс, находившийся Всего чуть больше века назад доступная лишь отчаянным на тот момент в точке с координатами 72025’ ю. ш. и 155016’ в. храбрецам, сегодняшняя Антарктида представлена в реклам- д., был впервые достигнут также во время этой экспедиции. ных проспектах множества туристических компаний. Туда Шеклтон, участник первой экспедиции Роберта Скотта, еще можно отправиться на круизном лайнере или прилететь на не раз возвращался в Антарктиду, а один из его товарищей, самолете. Исторические маршруты первопроходцев: Скотта, Дуглас Моусон, в 1911–1914 годах стал руководителем первой Амундсена, Шеклтона и Моусона, можно «пройти», сидя в австралийской экспедиции. теплой кабине вездехода или поглядывая из иллюминатора самолета. Десятки любителей экстремального туризма уже Даже мировые войны не остановили антарктических иссле- пересекли материк пешком, на лыжах, на собачьих упряжках. дований, хотя, конечно, сильно их затормозили. По окончании Второй мировой войны присутствие зимовочных партий в Конечно, технические возможности человечества за 200 лет, Антарктиде стало постоянным, а исследовательские станции прошедшие со времени открытия Антарктиды, возросли мно- круглогодичного действия начали появляться на материке гократно. Однако никуда не делись и трудности, с которыми десятками. Сегодня на карте Антарктиды и Антарктики мы сталкиваются там наши современники. Это чудовищной силы «стоковые ветры», спускающиеся с ледника и порождающие Сейчас оленей на мысе Адэр быть не может, омывающее материк Течение западных ветров (единственное там живут разве что пингвины Адели. течение на Земле, пересекающее все меридианы); неве- роятные морозы, достигающие по последним измерениям Однако если карту Пири составили во время минус 91°С, и, разумеется, полярная ночь на большей части римского оптимума, 250 г. до н. э. — территории материка. Так что, прежде чем покупать тур в 400 г. н.э., такая возможность Антарктиду, следует все же учесть, что в комфортабельной не исключена: тогда было теплее каюте круизного лайнера тепло и уютно ровно до тех пор, пока на те самые 1,5–2оС, которые, лайнер не встретился с айсбергом. Тем не менее желающих побывать в этом районе земного шара становится все больше. по мнению современных климатологов, ведут к массовому таянию ледников Заметки фенолога 16

Полярный договор Люди не всегда поступают разумно и правильно. Особенно редко они это делают, когда собираются в государства. Тем более приятно процитиро- вать «Договор об Антарктике», который был заключен в 1959 году и вступил в силу в 1961 году и дополнение к нему — Протокол об охране окружающей среды от 1991 года. Вот выдержки из этого договра и протокола Правительства Аргентины, Австралии, Антарктике и обеспечивается свободный документы «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru Бельгии, Чили, Французской Республи- доступ к ним. ки, Японии, Новой Зеландии, Норвегии, зации Объединенных Наций, с тем чтобы Южно-Африканского Союза, Союза Со- Всячески поощряется установление в Антарктике не проводилось какой-либо ветских Социалистических Республик, отношений делового сотрудничества с деятельности, противоречащей принци- Соединенного Королевства Великобри- теми специализированными учреждени- пам или целям настоящего Договора. тании и Северной Ирландии и Соединен- ями Организации Объединенных Наций и ных Штатов Америки, другими международными организация- А вот что сказано в Протоколе. ми, для которых Антарктика представляет Охрана окружающей среды Антарктики Сознавая, что в интересах всего че- интерес в научном или техническом от- и зависящих от нее и связанных с ней ловечества Антарктика должна и впредь ношении. экосистем и непреходящая ценность всегда использоваться исключительно в Антарктики, включая первозданность ее мирных целях и не должна стать ареной Ядерные взрывы в Антарктике и уда- природы и ее эстетическую ценность, и или предметом международных раз- ление в этом районе радиоактивных значимость как района проведения на- ногласий; материалов запрещаются. учных исследований, в частности иссле- дований, необходимых для понимания Признавая существенный вклад, вне- Для содействия достижению целей и глобальной окружающей среды, должны сенный в научные познания благодаря для обеспечения соблюдения положе- являться одним из основных факторов, международному сотрудничеству в на- ний настоящего Договора каждая До- принимаемых во внимание при планиро- учных исследованиях в Антарктике; говаривающаяся Сторона имеет право вании и осуществлении любой деятель- назначать наблюдателей для проведения ности в районе действия Договора об Убежденные в том, что установление любой инспекции, предусмотренной на- Антарктике. прочного фундамента для продолжения стоящей статьей. Наблюдатели должны Деятельность в районе действия и развития такого сотрудничества на быть гражданами тех Договаривающихся Договора об Антарктике должна пла- основе свободы научных исследований Сторон, которые их назначают. Фамилии нироваться и осуществляться таким в Антарктике, как оно осуществлялось наблюдателей сообщаются каждой из образом, чтобы избегать: в течение Международного геофизиче- Договаривающихся сторон, имеющей a) отрицательных влияний на характер ского года, отвечает интересам науки и право назначать наблюдателей; подоб- климата и погоды; прогресса всего человечества; ное сообщение делается и об окончании b) значительных отрицательных влия- срока их назначения. ний на качество воздуха и воды; Убежденные также в том, что Дого- c) значительных изменений в атмос- вор, обеспечивающий использование Каждый наблюдатель имеет полную ферной, наземной (включая водную), Антарктики только в мирных целях и свободу доступа в любое время и в любой ледовой или морской средах; продолжение международного согласия или все районы Антарктики. d) вредных изменений в распределе- в Антарктике, будет содействовать осу- нии, количестве или продуктивности ществлению целей и принципов Устава Все районы Антарктики, включая все видов или популяций видов фауны и Организации Объединенных Наций; станции, установки и оборудование в флоры; этих районах, а также все морские и e) дальнейшей опасности для уже на- Согласились о нижеследующем: воздушные суда в пунктах разгрузки и по- ходящихся под угрозой исчезновения Антарктика используется только в мир- грузки груза или персонала в Антарктике видов или популяций таких видов; или ных целях. Запрещаются, в частности, всегда открыты для инспекции. f) ухудшения или существенного риска любые мероприятия военного характера, для районов биологического, научного, такие как создание военных баз и укре- Наблюдение с воздуха может произ- исторического, эстетического значения плений, проведение военных маневров, водиться в любое время над любым или или имеющих значение ввиду перво- а также испытания любых видов оружия. всеми районами Антарктики каждой До- зданности природы; Свобода научных исследований в Ан- говаривающейся Стороной, имеющей g) деятельность в районе действия тарктике и сотрудничество в этих целях, право назначать наблюдателей. Договора об Антарктике должна плани- как они применялись в течение Междуна- роваться и осуществляться на основе ин- родного геофизического года, будут про- Каждая из Договаривающихся Сторон формации, достаточной для проведения должаться в соответствии с положениями информирует другие Договаривающиеся предварительных оценок и вынесения настоящего Договора. Стороны и в дальнейшем уведомляет их обоснованных заключений о ее воз- Договаривающиеся Стороны согла- заблаговременно: можных воздействиях на окружающую шаются, что в максимально возможной среду Антарктики и зависящие от нее и и практически осуществимой степени: а) о всех экспедициях в Антарктику или связанные с ней экосистемы, а также на а) производится обмен информацией в пределах Антарктики, совершаемых значимость Антарктики для проведения относительно планов научных работ ее судами или гражданами, и всех экс- научных исследований. в Антарктике с тем, чтобы обеспечить педициях в Антарктику, организуемых максимальную экономию средств и эф- на ее территории или направляющихся фективность работ; с ее территории; b) производится обмен научным пер- соналом в Антарктике между экспеди- b) о всех станциях в Антарктике, за- циями и станциями; нимаемых ее гражданами; с) производится обмен данными и результатами научных наблюдений в с) о любом военном персонале или оснащении, предназначенном для на- правления ею в Антарктику. Каждая из Договаривающихся Сторон обязуется прилагать соответствующие усилия, совместимые с Уставом Органи- 17

18 Художник С. Тюнин

Полярное охлаждение С. Анофелес Все знают, что Мировой океан — это кухня погоды Технологии и природа «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru нашей планеты. Оказывается, он может сыграть совершенно неожиданную роль в борьбе с глобаль- правляется в космос, а частично поглощается парниковыми ным потеплением. Способ, предлагаемый группой газами, прежде всего водяным паром, и вторично нагревает исследователей из Австрии и Бразилии во главе с атмосферу и поверхность планеты. Джулианом Дэвидом Хантом, сотрудником Между- народного института прикладного системного ана- Третья часть — это тепло биологического происхождение, лиза в Лаксенбурге (Австрия), весьма рискованный, оно возникает из-за распада органики, то есть высвобождает однако к нему придется прибегнуть, если другие, энергию солнечного света, который был законсервирован не менее рискованные способы радикального в результате фотосинтеза. Такой распад происходит в про- преобразования природы (по-современному — цессе жизнедеятельности всех живых организмов. Однако геоинженерии) не сумеют сохранить человеческую если все обитатели планеты используют относительно не- цивилизацию в том виде, в каком мы ее знаем. давно законсервированный свет — травоядные поедают листья, выросшие в этом году, грибы разлагают древесину, Баланс тепла которая формировалась в течение сотни-другой лет, — то человек нашел способ извлекать и ту энергию, что была за- Глобальное потепление развивается независимо от споров о консервирована миллионы лет назад: он сжигает ископаемое его причине — деятельность человека, внутренний разогрев топливо. При этом выделяется еще и углекислый газ, также Земли или разогрев всей Солнечной системы. Фоном же для захороненный миллионы лет назад, и, попав в атмосферу, он него служат неработоспособные международные договоры, вносит дополнительный вклад в парниковый эффект, сдвигая от подписания которых отказываются некоторые промышлен- климат к тому, более теплому, что был давным-давно. но развитые страны, и нежелание или неспособность миро- вых политических деятелей предпринять решительные дей- И вот оказывается, что в этом балансе ныне образовался ствия для стабилизации климата, на что не устают указывать небольшой, но крайне неприятный для нас избыток потока радикальные экологические активисты, например ставшая тепла, который не может покинуть пределы нашей планеты. всем известной шведка Грета Тунберг. Поэтому, скорее всего, Его величина около 1% от всей энергии, получаемой Землей, нагрев планеты пойдет так, как он идет сейчас, и приведет однако именно от этакой безделицы и надо избавиться во к хорошо известным последствиям. Наиболее заметные из что бы то ни стало, создать дополнительный сток, иначе на- них — таяние ледников и оскудение питаемых ими рек, зато- ступят катастрофические последствия, которые упомянуты пление огромных прибрежных территорий, опустынивание не в начале статьи. менее огромных территорий внутри континентов, повышение частоты катастрофических стихийных бедствий — ураганов, Протрем окно в космос! ливней, наводнений. Когда речь заходит о борьбе с глобальным потеплением, Удивительно, но именно одной из таких катастроф — ис- в подавляющем большинстве случаев рассматривается чезновением ледяной шапки над Северным Ледовитым единственный вариант — сокращение выбросов углекислого океаном — Хант с коллегами и хочет воспользоваться для ох- газа. Действительно, этот способ кажется перспективным, лаждения планеты («Springer Nature Applied Sciences», 2020, ведь, очистив атмосферу от этого газа, можно увеличить ее № 2:15). Прежде чем перейти к их идее, посмотрим, какие прозрачность для длинноволнового, теплового, излучения; же радикальные методы есть у человечества для предот- отмыть от созданной человеческой цивилизацией грязи вращения в недалеком будущем упомянутых климатических «окно», через которое тепло уходит в космос. неприятностей, для чего воспользуемся обзором Тимоти Лентона и Нем Вогхан из британского Центра Тиндалла по Однако всякая техническая идея хороша, когда она подкре- исследованиям изменения климата («Atmospheric Chemistry плена расчетом. Базой для таких расчетов служит формула, and Physics», 2009, № 9, 5539–5561), где приведены под- которая связывает величину избыточного теплового потока робные оценки различных технологий. с отношением текущей концентрации углекислого газа к некоему базовому значению. Формула простая: «лишний» Механику глобального потепления удается разглядеть, поток составляет 6,35 ln(CO2/CO2 )база Вт/м2. За базу принято рассматривая тепловой баланс планеты. В нем есть три 278 ppm — содержание углекислого газа в 1800 году, так значительных составляющих. Первая — это коротковолновое сказать, начало индустриальной эры, и подспудно считается, излучение, приходящее от Солнца. Его удельный поток на что именно тогда климат был оптимален, именно к нему надо внешней границе атмосферы измерен точно — 342 Вт/м2. Из стремиться. Напомним, что в это время на Земле заканчи- них почти треть — 107 Вт/м2 отражается, а оставшиеся 235 вается Малый ледниковый период: зимой дети гоняют на Вт/м2 поглощаются. В совокупности эта энергия идет на на- коньках по Темзе и Дунаю, в Париже, Вене и Лондоне метут грев— атмосферы, поверхности суши и океана, — а также на метели, замерзшая Москва-река по полгода служит местом фотосинтез растений и водорослей. В этом случае солнечная проведения ярмарок, а добраться из России в Швецию можно энергия консервируется в виде энергии химических связей. пешком — по льду Балтийского моря, как это сделала русская армия зимой 1808 года. Вторая составляющая — длинноволновое, то есть тепловое, излучение; его испускает сама нагретая поверхность планеты. Согласно расчетной формуле, при достигнутых в 2016 году Это излучение частично проходит сквозь атмосферу и от- 400 ppm углекислого газа в атмосфере, излишний, то есть 19

не позволяющий вернуться в климат 1800 года, тепловой на 0,43 Вт/м2. Иными словами, активизация фотосинтеза поток составляет 1,94 Вт/м2. А если концентрация удвоится даст чуть менее половины от того, что требуется, если мы не по сравнению с доиндустриальной, то поток станет 3,7 Вт/м2. хотим оказаться в климате плиоцена. Лидером же в техно- (Это важное число, которое надо запомнить.) Климатологи логиях работы с углекислым газом оказывается прямое его считают, что 3,7 Вт/м2 уже очень много — цивилизация столько улавливание и либо закапывание в неизменном виде, либо не выдержит. Сравнить есть с чем. Последний раз 350–450 превращение в какие-то минералы — карбонат кальция, ррm углекислого газа в атмосфере было в плиоцене, 3 млн например (см. «Химию и жизнь», 2018, 7). Потенциал этого лет тому назад; этот период предшествовал плейстоцену с его способа — снижение теплового потока на 2,5 Вт/м2. Как ледниковыми периодами и мамонтами, бродящими по степям видно, только суммируя масштабную утилизацию углекис- Евразии. Так вот, в плиоцене температура была выше, чем в лого газа, выращивание деревьев, пережигание их на уголь, 1800 году, на 1,9–3,6оС. И при этом в Северном полушарии возделывание водорослей и при умеренной декарбониза- ледники были крайне малочисленны, Северный Ледовитый ции удастся к 2100 году с запасом выйти на климат Малого океан, как правило, свободен ото льда, гренландский ледник ледникового периода. А одной декарбонизацией — никак. сформировался лишь к концу периода, когда похолодало, а уровень моря — выше нынешнего на целых 35 метров! В пли- Увы, в полном соответствии с мнением Греты Тунберг, оценовом климате под водой оказываются Лондон, Париж, о декарбонизации по большей части лишь говорят, мало Берлин, Санкт-Петербург и многие-многие другие низколе- кто всерьез воспринимает радикальные методы борьбы жащие местности. Москва, Вена и Вашингтон, впрочем, вы- с углекислым газом. Так, лидером по посадке деревьев стоят. Если же содержание углекислого газа окажется 1000 оказывается КНР, но Бразилия, лидер по вырубке, сводит ppm, то задерживаемый им поток тепла станет 8,13 Вт/м2 и баланс глобального леса к нулю. Удобрение океана фос- получится климат эоцена (32 млн лет тому назад), когда на фором, азотом и железом запрещено международными арктических островах жили предки крокодилов и бегемотов, конвенциями, поскольку неизвестно, к каким последствиям температура же была выше на 9–14оС. это приведет для морской экосистемы — биологи предпо- лагают, что к катастрофическим. Технологии улавливания и Этот расчет и лежит в основе идеи декарбонизации эко- переработки углекислого газа созданы, но существуют в виде номики: давайте перестанем жечь ископаемое топливо и немногочисленных демонстрационных установок, тогда как удержим содержание углекислого газа в пределах хотя бы 500 для решения проблемы их число должно измеряться мил- ppm. Такая идея работает не очень хорошо — в последние 15 лионами. В общем, пока что идея масштабного улавливания лет скорость роста концентрации углекислого газа составляет атмосферного углекислого газа не привлекает пристального 1,5–2 ppm в год, несмотря на усилия, предпринятые в рамках внимания лиц, принимающих решения о судьбах планеты Киотского протокола и Парижского соглашения, и это в три- и выделяющих на это потребное финансирование. А что с четыре раза больше, чем средняя скорость роста за период с альтернативными идеями? 1800 года: процесс ускоряется. У человечества есть в запасе полвека-век для того, чтобы стабилизировать парниковый эф- Вернем тепло Солнцу! фект. Но и в этом случае стабилизация произойдет отнюдь не на желаемом уровне конца Малого ледникового периода, Самая радикальная идея — закрыться от коротковолнового а на уровне плиоцена со всеми серьезными издержками излучения еще до того, как оно попало на Землю. Это мож- вроде исчезновения ледников и роста уровня океана. К но сделать двумя способами. Первый — поставить зеркало этим издержкам добавляются еще и политические риски между Солнцем и Землей. Располагать его, надо, очевидно, (см. «Химию и жизнь» 2019, 7), ведь есть большая группа в точке Лагранжа, где уравниваются силы от обоих космиче- стран, экономика которых держится на добыче и экспорте ских тел: здесь зеркало висит без особых затрат энергии. От именно ископаемого топлива; декарбонизация наносит этим Земли такая точка удалена на расстояние 1,5 млн км, и в ней странам существенный ущерб, а ведь среди них есть как об- уж не раз размещали космические обсерватории. ладатели огромных финансовых ресурсов, так и развитого военно-промышленного комплекса, в том числе и ядерного Достоинство этой идеи в том, что теоретически можно оружия. Совсем не очевидно, что эти ресурсы не будут за- отразить сколь угодно большую долю солнечного излуче- действованы для спасения декарбонизируемой экономики ния и жечь ископаемое топливо без опасения попасть в от краха. климат не то что плиоцена, а даже эоцена. На практике же эта задача оказывается грандиозным преобразованием Поэтому возникает альтернативная идея — не заниматься природы. В самом деле, чтобы скомпенсировать 3,7 Вт/м2 фанатичной декарбонизацией мировой экономики, но сосре- излишнего теплового потока, требуется закрыть примерно доточиться на изъятии углекислого газа из атмосферы. Самый 1,8% солнечного диска. Для этого площадь зеркала должна простой и очевидный способ — нарастить эффективность быть колоссальной — 4,7 млн км2! Только для того, чтобы глобального фотосинтеза и поглубже закопать сконцентри- устранить последствия ежегодного прироста углекислого рованную в его результате солнечную энергию и связанный газа, требуется каждый год строить огромный фрагмент углекислый газ. Делать это можно двумя способами. Первый зеркала площадью 36 тысяч км2. Для доставки с Земли не- — сажать деревья (см. «Химию и жизнь», 2019, 4,), а затем в ре- обходимых материалов нужно запустить в космос полторы зультате пиролиза превращать их в уголь, который закапывать сотни тысяч космических кораблей! в почву для улучшения ее структуры. Второй — выращивать водоросли, которые при отмирании захоронят углерод в иле Очевидно, что столь массированные запуски могут вызвать на дне океана. на Земле уже другую катастрофу, не связанную с потепле- нием. Значит, пуски надо проводить с Луны, там же распо- Однако расчет показывает, что эти способы не столь уж лагать производственную базу для изготовления кораблей, хороши. Так, потенциал для выращивания деревьев огра- топлива к ним и элементов зеркала. Ну а в точке Лагранжа ничен свободными площадями — они позволяют снизить потребуется разместить постоянную базу для монтажа и содержание углекислого газа за столетие не более чем на обслуживания зеркала. От него будут не только убытки, но 42 ppm. Соответствующее снижение теплового потока со- и прибыль — собранный свет можно частично превращать в ставит 0,49 Вт/м2. Получение угля даст еще 0,4 Вт/м2 за счет электричество и отправлять его на Землю, радикально решив того, что удастся избежать гниения древесины. Подкормки проблему энергоснабжения цивилизации без использования океана фосфором, азотом и железом дадут в сумме такой ископаемого топлива. Аналогичную технологию можно ис- прирост водорослей, что они сократят тепловой поток еще пользовать и для защиты Марса от солнечного излучения, 20

без которой идеи освоения Красной планеты выглядят со- Технологии и природа «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru всем уж полной утопией. Этот проект очень интересен, ведь работа над зеркалом создаст совершенно иную реальность, природы базы производства морской соли, размещения пер- переведет человечество на другой уровень технологии и сонала, запасов топлива, содержания и ремонта летательных социальной организации, заставит реально, а не на словах аппаратов для создания облаков. осваивать космос. Другое интересное решение — покрыть пустыни и ледники Как и в случае с утилизацией углекислого газа, многие металлизированной пленкой, которая станет отражать сол- технологии для такого грандиозного проекта уже есть, однако нечный свет. Площадь пустынь на Земле огромна, лежат они не видно никакого желания со стороны человечества к его в средних широтах, поэтому и эффективность этого метода осуществлению: многолетние разговоры о создании самой велика — с его помощью удастся убрать из баланса тепло- простой базы на Луне так и остаются разговорами, хотя со вой поток в 2,1 Вт/м2. Заодно ледники от таяния защитим. времени высадки там человека прошло уж полсотни лет. О Этот способ конкурирует с идеей сторонников солнечной лунном производстве в сколько-нибудь обозримом будущем энергетики создать в пустынях мощное производство элек- разговоры ведут лишь мечтатели и безоглядные оптимисты. тричества, доставлять которое потребителям станет созда- ваемая КНР Глобальная электросеть (см. «Химию и жизнь», Менее грандиозный, но более рискованный способ от- 2019, 7). Казалось бы, солнечные батареи лучше, чем пленка, разить лишнее излучение — создать зеркало в тропосфере. с пользой для цивилизации станут утилизировать солнечную Изучение последствий вулканических извержений, которые энергию, но это не так. Выработанное электричество пре- вызывали существенные похолодания, позволило опреде- вратится в механическую работу, то есть перейдет в тепло, лить лучший материал для такого зеркала — это мелкие, и будет достигнуто не сокращение теплового потока, а, в диаметром менее 0,23 мкм, капли серной кислоты. Согласно лучшем случае, сокращение выбросов углекислого газа, что оценкам, в зависимости от размера капель для решения за- не одно и то же. дачи потребуется распылять 1,5–5 Мт кислоты (в пересчете на серу) в год. На самом деле это не очень много — сжигание Пустыни пока что пленкой никто не пробовал накрывать, а угля доставляет в атмосферу ежегодно 55–68 Мт серы. Тем вот ледники в швейцарских Альпах так защищать пытаются, не менее специалисты отмечают, что, когда вся эта сера про- и небезуспешно. Эта интересная геоинженерная технология льется кислотными дождями, могут возникнуть серьезные особенно близка нашему журналу, поскольку при ее выборе эксцессы в био- и техносфере Земли; тут надо учитывать, для борьбы с потеплением мировая химическая отрасль что такие дожди будут не временным явлением, а постоян- получает мощнейший стимул для своего развития — все- ным долговременным фактором преобразования природы. таки речь идет о миллионах квадратных километров пленки. При этом не совсем понятно, как создание жидкого тропо- сферного зеркала скажется на поведении атмосферы, ее Менее эффективно действует изменение окраски огром- химии и, соответственно, на климате. Например, некоторые ных площадей, занятых травами, как дикими растениями — расчеты показывают, что при укрупнении выше 2,5 мкм капли степей, саванн, прерий, так и культурными — пастбищами, серной кислоты могут вызвать обратный эффект — усиление лугами и полями: белая листва отражает больше солнечного потепления. Тем не менее похоже, что при всех опасениях света, чем зеленая. Если с культурными растениями тео- этот способ и будет применен в случае неизбежности кли- ретически это нетрудно осуществить — достаточно один матической катастрофы, поскольку технически осуществим, раз вывести соответствующие сорта, хоть и трансгенные, а эффект охлаждения планеты наступит быстро; это обсто- а потом добровольно-принудительно обеспечить их посев, ятельство, в частности, не раз подчеркивал бессменный то со степями это не получится: перевод диких растений на руководитель Гидрометцентра СССР академик Ю.А. Израэль. светлолистые разновидности будет долгим и небезболез- ненным для соответствующих экосистем. Эффективность же Затеним тропики, осветлим траву, этих способов средняя — 0,35 Вт/м2 для культурных и 0,51 Вт/ загородим пустыню м2 для диких растений. Очевидно, что такое геоинженерное мероприятие может быть использовано только как дополне- Есть еще несколько способов повысить степень отражения ние к другим мерам — посадкам деревьев, сбору углекислого солнечных лучей. Возьмем облака. Они способны внести газа, творческой работе с облаками. Для начала применения немалый вклад, особенно если речь идет о многослойных об- этой технологии вообще нет никаких преград — можно хоть лаках, формирующихся над поверхностями морей. Создание завтра заняться созданием и интродукцией светлолистых со- искусственных облаков — весьма мощный метод преобразова- ртов культурных растений, однако сведений о том, что кто-то ния природы, с его помощью можно изъять из энергобаланса думает о такой работе, нет. планеты весь вредный поток тепла в 3,7 Вт/м2. Метод хорошо известен — разбрасывание на высоте формирования облаков Излучим тепло из океана частиц морской соли: они послужат центрами конденсации водяного пара, возникнут дополнительные капли воды или ча- Собственно, этим списком и исчерпываются мало-мальски стиц льда, и способность облака к отражению света возрастет. реальные геотехнологии, отражающие солнечный свет. Но- вым же словом могут стать технологии излучательные, когда Расчет показывает, что плотность облаков надо увеличи- излишнее тепло излучается с поверхности планеты и уходит в вать двукратно, что технически осуществимо. Площадь же, космос. Именно эту свежую идею и предлагает рассмотреть которую должна покрывать вечная пелена сплошной облач- ности, должна составлять, по разным оценкам, от 17 до 30% 21 площади планеты. Поскольку в высоких широтах солнечный свет падает по касательной и отражается плохо, эту пелену надо формировать в тропиках. Если будет выбран такой способ борьбы с глобальным потеплением, тропики станут местом сумрачным и влажным, всегда закрытым облаками с соответствующими последствиями для всех его обитателей. Правда, экономическая жизнь там явно оживится, ведь облака существуют считаные дни, и для поддержания постоянной пе- лены необходимо расположить по всей зоне преобразования

Великобритания Берингов пролив Менее соленую воду (она показана Julian David Hunt e.a. SN Applied Sciences (2020) 2:15 светлым цветом) можно убирать с поверхности Северного Ледовитого первом случае предполагается обнести ледник стеной и океана разными способами. изолировать его от контакта с теплыми морскими водами. Например, закачивая ее в глубину. Вторая же идея связана с тем, что распресненная вода с Тогда теплое течение из Атлантики поверхности океана, будучи закачанной на глубину более поднимется вверх и океан превратится километра, там и останется. Суда с насосами для закачки в хороший излучатель излишнего тепла воды нужно ставить прежде всего в море Бофорта и в районе в космос Берингова пролива — там ниже всего соленость поверхност- ных вод Северного Ледовитого океана. В принципе, можно упомянутый в самом начале статьи австрийско-бразильский ими заполнить и весь океан — это если из-за гражданского коллектив. Суть ее такова. сопротивления реки вспять повернуть не удастся. Сейчас, когда Северный Ледовитый океан покрыт льдом В 50-е годы рассматривали проект строительства дамбы и снегом, он, несмотря на белый цвет, слабо отражает через Берингов пролив и перекачки через нее менее соленых солнечный свет, который приходит в высокие широты по вод Северного Ледовитого океана в Тихий: в результате при- касательной. Зато лед надежно закрывает возможность для ток теплых вод атлантического океана должен был усилиться, излучения тепла поверхностью океана. Когда северный ледо- а климат на севере Норвегии и СССР смягчиться. Но расчет вый панцирь растает, ситуация изменится: возникнет новый показал, что тогда весь север Тихого океана замерзнет, а поток, уносящий тепло прочь от планеты. Увы, этот поток пустыня Гоби станет больше, и от этого проекта отказались. будет слабым: он лишь компенсирует потерю отражательной способности растаявшего льда. Но ситуацию можно ради- Предварительный расчет показывает, что для успеха про- кально исправить, занявшись преобразованием природы. екта засоления Северного Ледовитого океана в течение 50 лет надо перекачивать на юг воду северных рек со скоростью У Северного Ледовитого океана есть интересная особен- 50 тысяч кубометров в секунду, а в глубь океана закачивать ность — большая часть его поверхности занята опресненной поверхностную воду со скоростью 190 тысяч кубометров в холодной водой — галоклином. Он формируется из-за стока секунду. Когда же термоклин будет убран и Гольфстрим расте- сибирских и североамериканских рек, а также таяния ледника чется по Северному Ледовитому океану, потребность в такой Гренландии. А под галоклин ныряет течение, которое несет массированной перекачке исчезнет, ведь соленость океана теплую воду из тропиков — знаменитый Гольфстрим и его далее будет поддерживаться сама собой, за счет притока ответвления. Ныряет он потому, что вода в нем солонее и, тропических вод. Энергии на работу насосов надо не так уж стало быть, ее удельный вес больше. А если бы Гольфстрим много — 116 ГВт. Это как пять ГЭС «Три ущелья» — крупнейшей не нырял, теплая вода разлилась бы по всей акватории Север- в мире электростанции, построенной в 2012 году на Янцзы в ного (и уже не Ледовитого) океана. В результате поток тепла в рамках проекта поворота китайских рек. космос от него резко бы вырос. При этом арктический климат сильно изменится. Так, средняя температура воздуха над Как видно, в принципе человечество обладает достаточным полюсом в январе вырастет с нынешних 25 градусов мороза могуществом, чтобы не только ставить, но даже решать такие до нуля, а в самом жарком августе — с 3 до 8 тепла. И притом грандиозные задачи, как разогрев целого океана. Дело в по- тепловой поток, уходящий в космос, окажется огромным — по следствиях столь радикального изменения объектов, опреде- самым скромным подсчетам, 26 Вт на квадратный метр пло- ляющих климат планеты: очевидно, они будут существенны щади океана или 0,75 Вт/м2, если отнести ко всей площади для всех обитателей Северной Америки и Евразии, то есть Земли, как от посадки деревьев и выращивания водорослей, для большинства человечества и огромного числа видов вместе взятых. животных. Но, с другой стороны, если дело дойдет до того, что ледяная шапка над полюсом полностью растает, их жизнь Как же надо в этом случае преобразовывать природу? Упо- все равно изменится до неузнаваемости и терять станет не- мянутый коллектив исследователей предлагает вспомнить чего; тогда подобные проекты можно будет рассматривать уже известные решения, главное из которых — повернуть всерьез, а не обсуждать в рубрике, где редакция не отвечает северные реки вспять, пустить на юг примерно половину за измышления авторов. их стока. При этом возникает уже не раз обсужденный вы- игрыш: засушливые районы Средней Азии и юга Северной Америки получают так необходимую им влагу для интенсив- ного земледелия, а северные земли перестают страдать от разрушительных наводнений. Кроме того, на искусственных руслах можно поставить гидростанции и получить немало электричества. Торговля водой и электричеством делает проект самоокупаемым. Дополнительные меры — предотвращение таяния грен- ландского ледника и закачка пресной воды на глубину. В 22

Ежегодно тропические тайфуны и урага- Художник Н. Кращин А почему бы нет? пренебречь, да и технология создания ны, возникающие над океаном, наносят «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru теплоизолированных танков хорошо разра- чудовищный вред — десятки погибших, Как ботана — газовозы прекрасно доставляют разрушенные дороги, разбитые дома, авто- запрячь жидкий метан на другие континенты. мобили и прочее уничтоженное имущество. ураган Полная подготовка к стихийному бедствию Ручной циклон для укрощения урагана если и возможна, то ведет к большим со- предложил брать воду из глубин океана, не будет стационарным, то есть располо- циальным и финансовым издержкам, как ведь глубже километра ее температура женным на платформе в месте наиболее это было при недавних эвакуациях Нового мала, около 4оС. вероятного зарождения урагана. Напротив, Орлеана и Нью-Йорка. Однако есть и другой его можно сделать плавучим, включить выход — профилактика ураганов. Из-за их Через четыре года после публикации этой один или несколько циклонов в целую фло- жуткой мощи такое кажется утопией, между статьи миллиардер Билл Гейтс взял патент на тилию, которая станет блуждать по океану тем идеи есть. В статье «Энергию ураганов способ профилактики ураганов подъемом и, ориентируясь на данные метеорологов, — людям» (см. «Химию и жизнь», 2007, 4) я глубинной воды, правда, без утилизации выискивать те места, где уже сложились описал установку «ручной циклон» (ручной энергии; фактически он предложил спасать критические соотношения температуры, потому, что это фактически прирученное США, охлаждая поверхность Мексикан- давления и влажности, где ураган начинает природное явление). Принцип его работы ского залива водой, выкачанной здесь же зарождаться. Если охлаждать только такие таков. Вентилятор засасывает влажный и с глубины: ее температура не более 10оС. районы, то удастся предотвратить лишь теплый воздух в корпус циклона. Там он со- Тогда проект не состоялся, но это не значит, патологический процесс формирования прикасается с охлаждаемым водой адсор- что идея управления ураганами за счет стихийного бедствия и не воспрепятство- бером, и влага из воздуха конденсируется. охлаждения воды в местах их зарождения вать жизненно необходимому процессу Расчет показывает, что при этом возникает прекратила свое существование. Ее вполне формирования туч с живительными лив- падение давления примерно на 5% от нор- можно развивать. нями. Отнятую энергию ураганов придется мального. Это порождает искусственный утилизировать — во флотилию войдут суда вихрь, который вращает турбину, и она Мой новый проект позволяет поднять КПД с промышленными установками. Здесь может выработать больше энергии, чем и компактность установок, а также примерно самое место металлургии, химии и другим было затрачено на засасывание воздуха. на порядок увеличить объем утилизируемой энергоемким производствам; получатся Полученный конденсат, слившийся с тепло- энергии ураганов: для охлаждения нужно плавучие промзоны. Всемирная организа- обменника, дает пресную воду. Главное, что использовать не глубинную воду, а ледяную ция профилактики ураганов будет работать нужно прирученному циклону, — холод для шугу с поверхности полярных океанов. в строгих энергетических рамках: много теплообменника. В качестве хладагента я Запасы ее громадны и возобновляемы, а возьмешь — нехватка осадков, мало — средняя температура — минус 1,8оС. Это на пропустишь ураган. Побочный продукт пять градусов меньше, чем самая холодная деятельности — пресная вода — уберет ее вода с глубин океана (+3оС). дефицит на Ближнем Востоке, на Аравий- ском полуострове, в Северной и Южной Собирать шугу надо тральщиками и скла- Африке, в Америке, в общем, везде, где дировать на мегатанкерах. Холод можно он есть. дополнительно закачать в шугу тепловыми трубами. При водоизмещении в миллион Каким балластом заполнять пустые мега- тонн тепловыми потерями в пути можно танкеры, возвращающиеся к полюсам для забора новых порций шуги? Конечно же в высокие широты из низких надо везти горя- чую воду! Она обогреет полярные поселки и станет эффективным энергоресурсом. Теплую тропическую воду можно довести до кипятка мегасолами — солнечными бойле- рами, плавающими в промзонах в комплексе с ручными циклонами. Нагрев воды в первую очередь снижает растворимость карбонатов, из-за чего и образуется накипь в чайнике. Такие карбонаты, полученные медленным нагревом, имеют огромную свободную по- верхность, их применение для известковых цементов удешевит и улучшит качество стройматериалов. Поэтому профильным продуктом мегасолов станет морская из- весть, а кипяток будет полезным отходом. Конечно, перевоз танкерами холода и тепла между широтами может повлиять на окружающую среду, однако так уж сложи- лось, что прогресс цивилизации иногда кому- то вредит. Впрочем, от укрощения ураганов выиграет не только человек, но и биосфера в целом, ведь множество животных и растений гибнет при потопах и от ветра. Шуга совершенно доступна и бесплат- на, поэтому, очевидно, самое затратное в укрощении ураганов — транспорт. Но и здесь судьба нам благоволит. Груз макси- мально экологичен и безопасен и при на- дежной термоизоляции — не портится. А поскольку спешить некуда, шуговоз может пользоваться силой ветра или создавать его самостоятельно с помощью собственного ручного циклона. Владимир Кальменс 23

Парк Wikipedia | Claude Valette | CC BY-SA 4.0 плейстоценовых Хотя тундростепи как биом исчез- зверей ли примерно 10–12 тысяч лет назад, кое-где в России сохранились участки Кандидат биологических наук реликтовых тундростепей, главным образом дриадовых (название проис- Н.В. Вехов ходит от типичной для них куропаточьей травы Dryas oxyodonta). Реликтовые Что было на Земле раньше, до того, как появился человек, сотни, тысячи тундростепи можно увидеть в Хакасии, и миллионы лет назад? Фантасты создают красочные картины дочело- на Алтае, в Забайкалье и Прибайкалье. веческого прошлого, естествоиспытатели опровергают или подвергают Обычно они находятся на сухих южных сомнению их догадки. Одна из попыток воссоздать это прошлое в реаль- склонах гор — сухость была важной ности предпринимается на северо-востоке Якутии в нижнем течении чертой тундростепного ландшафта. А Колымы (30 км к югу от поселка Черский и 150 км к югу от побережья 10–12 тысяч лет назад, при потеплении, Северного Ледовитого океана), в заказнике «Плейстоценовый парк». Там ледниковый щит растаял, влажность по- под руководством эколога С.А. Зимова с 1980-х годов идет эксперимент высилась, тундростепь заместили тун- по восстановлению плейстоценовой тундростепи на месте тундровой дра и тайга: место злаков заняли мхи. растительности. Хотелось бы обсудить, насколько реалистичен этот Таким образом, в северных широтах проект. потепление привело к тому, что более продуктивный ландшафт сменился Что такое тундростепь степи. Во время последнего ледниково- менее продуктивным, производящим и какие животные там жили го максимума (19–26,5 тысячи лет назад) меньше питательной биомассы. тундростепь была самым большим по Район заказника был выбран не слу- площади биомом Земли. Она простира- Есть мнение, что экосистема тундро- чайно. В плейстоцене эта территория лась от Восточной Сибири до Канады (в степей деградировала из-за вымирания входила в ареал распространения тун- то время Евразия и Северная Америка видов плейстоценового мегакомплекса дростепей. У них есть и другие, более были соединены Берингийским мостом млекопитающих — мамонтов и их со- красивые названия, заимствованные — сушей на месте нынешнего Берингова временников (а вымерли они также из англоязычной научной литературы, пролива) и от современных арктических 10–12 тысяч лет назад), но это мнение — мамонтовые прерии, или мамонтовые островов до Китая. представляется спорным. С тем же успехом можно предположить обратное — что мамонтовая фауна вымерла из- Пещерных львов первобытные художники изобра- жали без гривы, похожими на современных львиц. Пещера Шове (Франция) 24

Современный ландшафт на месте плейстоценовыхФото: Александр Кривошапкинльвы, бизоны, яки, овцебыки, гигант- Дискуссии тундростепей в долине Колымы «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ruские олени, дикие лошади, медведи и другие звери, объединяемые в группу предком, мощным степным мамонтом. за исчезновения привычной кормовой плейстоценовой мегафауны. Пещер- Самые «мелкие» мамонты, ростом базы в результате изменения климата. ные львы и другие хищники охотились всего 1,8 метра обитали на террито- на оленей и лошадей, а 180 тысяч лет рии, часть которой ныне представлена Точно сказать, какой была расти- назад на них начали охотиться люди. островом Врангеля. Интересно, что на тельность того периода, невозможно. этом острове и сейчас сохранились Однако общий ее характер можно Низшую ступень трофической (пи- реликтовые степи. Так или иначе, во определить по обилию пыльцы тех или щевой) пирамиды представляли тра- время последнего ледникового периода иных видов, семейств и родов растений воядные. Самый знаменитый среди шерстистый мамонт был самым круп- в палеонтологических слоях. Там, где них — шерстистый мамонт Mammuthus ным животным евразийских просторов. были тундростепи, присутствует пыль- primigenius, основная популяция кото- ца древесных и травянистых видов; в рого вымерла примерно 10 тысяч лет Характерный облик мамонта всем тундролесостепях к ним добавляется назад. Некоторые фантасты утвержда- знаком по палеонтологическим рекон- пыльца сосны, лиственницы, березы, ют, что шерстистые мамонты достигали струкциям: сильно изогнутые бивни, ивы и т. д. Палеоботаники и палеозооло- высоты 5,5 метра и весили 14–15 тонн: особый нарост на верхней части че- ги нередко сопоставляют тундростепи с в таком случае они были в два раза тя- репа, высокий горб и круто падающая современными саваннами. желее, чем ныне живущие африканские задняя часть спины. И конечно, грубая слоны. На самом же деле высота в холке шерсть, длина которой в зимнее время Намного больше известно о живот- взрослого мамонта-самца могла быть достигала 90 см. Под наружными во- ном мире плейстоценовых тундро- 2,8–4 м при весе до 8 тонн, то есть они лосами имелся плотный подшерсток, степей Евразии и Северной Америки, были ненамного больше современных слой жира толщиной почти 10 см служил которые, по предположениям специ- слонов. дополнительной теплоизоляцией. Лет- алистов, были довольно схожими. В няя шерсть была существенно короче них обитало множество видов крупных Более поздние шерстистые мамонты, и менее плотной. У сохранившихся во млекопитающих — шерстистые мамон- как правило, мельче ранних, которые по льду туш шерстистых мамонтов часто ты, шерстистые носороги, пещерные величине могли сравниться со своим встречается красноватая, относительно светлая шерсть, что, однако, следует Шерстистые мамонты с картины Василия Ватагина приписать выцветанию. Живые мамон- ты, скорее всего, были темно-коричне- выми либо черными. Маленькие уши и короткий по сравнению со слоновьим хобот довершали приспособление к холодному климату. Исследования содержимого желуд- ков сохранившихся в вечной мерзлоте туш мамонтов позволяют установить их рацион. Мамонты питались травянистой растительностью, в меньшей степени — ветками деревьев (а значит, не всегда держались в степи, проникали и в леса). Шерстистый мамонт ежедневно должен был съедать около 180 кг пищи и, веро- ятно, большую часть времени проводил в ее поисках. Летом он поедал осоки, полевой тмин, астрагалы (дикие бобы), полярные виды лютиков. Интересно, что и в наше время эти растения произрас- тают в сибирских тундрах. Зимнее меню было намного скромнее — листья и кора ив, карликовой березы, вереск и другие низкорослые кустарники. 25

Еще один экзотический обитатель были крупнее современных бизонов: Древняя лошадь в знаменитой тундростепей — овцебык Soergelia. рост в холке до 3 метров, вес 2–2,5 тонн, пещере Ласко (Франция) Его предки жили в высокогорьях Цен- размах рогов— почти два метра. Такого тральной Азии, но около 3,5 млн лет грозного зверя не мог одолеть в одиноч- они распространялись по обширным назад, когда климат стал заметно ку ни один древний хищник. Огромные прериям на юг до Мексики и Флориды. холоднее, спустились с Гималаев, рас- бизоньи стада бродили по равнинам Первобытные бизоны вымерли в конце пространились по территории Сибири Евразии от Британских островов до плейстоцена. и остальной Северной Евразии и поло- Камчатки и от Таймырского полуострова жили начало примитивным овцебыкам до Тянь-Шаня и Тибета. В Америке они Судя по остаткам пищи в желудках рода Soergelia, который затем был по- паслись на Аляске, но восточнее, с тер- первобытных бизонов, они питались всеместно вытеснен родами Ovibos и ритории современной Канады ледники осоками и злаками, а также мхами. На Praeovibos. оттеснили их на юг, до Великих озер, и долю кустарников приходится всего 6% содержимого желудков, а пыльца Популяции овцебыков, обитающие деревьев представлена единичными сейчас в Америке к северу от 60° с. ш., зернами. на ряде островов Канадского Арктиче- ского архипелага и в Гренландии, пред- Большерогий олень, он же гигантский ставлены единственным современным или ирландский олень (Megaloceros видом рода — это овцебык, или мускус- giganteus), обитал 13 тысяч лет назад ный бык (Ovibos moschatus). В XX веке на пространствах от современной Ир- его расселили на Аляску, Шпицберген ландии до Чукотки. Он в самом деле и в СССР (полуостров Таймыр, остров был гигантским: рост более 2 метров, Врангеля, низовья Лены и ряд других а рога в размахе достигали 4 метров. районов). Рога необыкновенные — сильно рас- ширенные кверху, с несколькими от- Основу рациона современных овце- ростками; общим весом в несколько быков составляют осоки, ивы и разно- десятков килограммов. Согласно одной травье. Вероятно, и у их предков было из гипотез, именно они стали причиной похожее меню. Овцебыкам удалось вымирания гигантского оленя: когда лес приспособиться к чрезвычайно скуд- начал продвигаться на север, вытесняя ным кормовым угодьям Арктики, а по- тундростепи, ветвистые рога якобы скольку арктическое лето длится всего мешали зверю пробираться сквозь несколько недель, большую часть года заросли. Однако исчезновение этого они питаются растениями, которые от- вида стало частью общего процесса капывают из-под снега. вымирания крупных животных плей- стоценовой мегафауны, в том числе и В плейстоценовых тундростепях безрогих, более правдоподобные при- можно было встретить и других траво- чины которого — изменение климата, ядных — первобытного бизона, дикую повлиявшее на экологическую обста- лошадь, большерогого оленя. Перво- новку в целом, антропогенный фактор бытные бизоны (Bison antiquus) пришли или обе причины сразу. в тундростепи из Причерноморья. Они Овцебык Фото: Андрей Рыжов 26

Дискуссии Большерогий олень. Василий Ватагин Второй трофический уровень пред- ассоциаций) злаковыми, которые и «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru ставлен плотоядными — саблезубым придадут образовавшемуся раститель- Древние охотники еще застали этого тигром, сибирским львом и другими. ному покрову облик степей холодного гиганта. Возможно, на него было трудно Жил ли саблезубый тигр на территории климата. Автор этой теории эколог С.А. охотиться, или при широком ареале современной России, спорный вопрос, Зимов исходит из того, что, запустив большерогий олень оставался редким а вот пещерный лев некогда обитал в на некую ограниченную территорию в зверем, но его кости нечасто встреча- Сибири. Вопреки названию, животные тундре и лесотундре (которые можно ются в пищевых отбросах первобытных редко наведывались в пещеры, однако считать аналогами степи и лесостепи людей. При этом он, несомненно, был там умирали больные и старые особи. в холодном климате) крупных траво- желанной добычей: олень — один из Наскальные рисунки запечатлели пе- ядных, например бизонов и северных любимых персонажей пещерной жи- щерных львов без гривы, что позволяет оленей, «аналогов» животных этого вописи. предположить, что у них ее совсем или трофического уровня в плейстоцене, почти не было. Лев-сибиряк жил даже то они смогут «выесть» тундровую рас- Как ни удивительно, согласно генети- в арктическом поясе, часть животных тительность — мохово-травянистый с ческим данным, ближайший современ- мигрировала на Американский конти- карликовой березой и ивами покров, и ный родственник большерогого оленя нент — от них произошел ископаемый ее место займут злаки и травы. — не лось и не благородный олень, а американский лев, один из самых круп- изящная европейская лань. ных видов кошачьих, известных науке. На сайте заказника «Плейстоценовый Систематики до сих пор спорят о том, парк» читаем: «Теория Зимова основы- Тундростепи были раздольем для являются ли современный лев, пещер- валась на следующем: чтобы вместо ли- диких лошадей — предков современ- ный лев и американский лев подвидами шайников и морошки была степь, нужно, ной лошади, а также тарпана, обитав- или самостоятельными видами, однако чтобы трава не только быстро росла, но шего еще в конце XIX века в лесной и на основании ДНК-анализа склоняются и быстро сгнивала и в виде питательных степной зонах Восточной Европы, За- к последнему варианту. удобрений возвращалась в почву. В тун- падной Сибири и на севере Казахстана дре же сейчас мертвые растения не раз- и вымершего в результате распашки Итак, теперь мы в общих чертах пред- лагаются — холодно, — а слежавшимся степей, и лошади Пржевальского. В ставляем себе, что такое тундростепь. “войлоком” уходят в вечную мерзлоту конце последнего ледникового пе- Возможно ли воссоздать этот биом на и медленно превращаются в торф. В риода, примерно 10 тысяч лет назад, современной Земле? результате органика безвозвратно те- на территории Европы, Северной и ряется, вместо травы появляются менее Центральной Азии паслись миллионы Станет ли парк требовательные, но медленно растущие лошадей. Табуны бродили по степям, Плейстоценовым мхи и лишайники, которые потребляют ежегодно преодолевая путь длиной в гораздо меньшее количество воды, сотни километров. Изменение климата Центральное положение «теории вос- что ведет к заболачиванию, — вот вам и вытеснение степей лесами сильно становления тундростепей» — тезис и тундра. Но если бедность тундровых сократило численность лошадей — им о возможности замены природных почв компенсировать внесением азот- не хватало пастбищ. Истребляли их и тундровых сообществ растительно- ных удобрений — например, навоза, то первобытные охотники. В Европе дикая сти (в основном мохово-травянистых на месте скудных мхов и лишайников лошадь стала редкостью около 4000 появляются быстрорастущие и высоко- лет назад. калорийные злаковые растения. Плюс к этому копытные будут вытаптывать мох и “подстригать” кустарник, бурьян и тундровые “ползучие” деревья — до- полнительно освобождая место под разнотравье, которому такие операции нипочем. И теория подтвердилась — копытные “заработали”: растительность на терри- тории парка действительно начала ме- няться! Животные расчистили заросли бурьяна и кустарников, расправились с многолетними залежами сухой мерт- вой травы, удобрили почву навозом. И тундра на экспериментальном участке начала превращаться в пастбище. <…> Для восстановления степной раститель- 27

ности очень важно добиться достаточно ется. Грунты теряют жесткую структу- до травинки больше, чем сама травин- высокой плотности травоядных, а сами ру, и результатом становится эрозия ка? И во-вторых, что за климат был в хо- они высокую плотность создавать не почвы, которую раньше «держала» лодные эпохи в Берингии, позволявший хотят — разбредаются. Забор (забором мерзлота. И если даже вытоптанные жить степным и тундровым организмам в начале 2000-х годов. огородили тер- участки все-таки зарастают, новые одновременно?» Кстати, сам Берман риторию заказника по периметру, око- растительные сообщества далеко не предполагает, основываясь на энтомо- ло 20 км. — Примеч. авт.) необходим, всегда оказываются более продуктив- логических данных, что продуктивность чтобы звери не разбегались, когда их ными, чем прежние. тундростепей была существенно ниже, станет много, а пастбища, ими самими чем принято считать. создаваемые, еще не заработают в Организаторы «Плейстоценового полную силу». парка» утверждают, что активный выпас, Клонировать или замещать напротив, защитит вечную мерзлоту Эта страница сайта озаглавлена (утаптывание снега животными ухудшит Многие спрашивают: а нельзя ли клони- «Научное обоснование», но стилистика теплоизоляцию и усилит промерзание ровать вымерших обитателей тундро- явно далека от научной, текст адре- почвы зимой), но это представляется степи? Останки мамонтов, шерстистых сован неспециалистам. Как уже от- маловероятным. Наблюдения в дикой носорогов и других животных регулярно мечалось, эксперимент продолжается природе за участками тундры с «высо- находят в вечной мерзлоте, и каждая три десятка лет, однако публикаций кой плотностью травоядных» показыва- новая находка придает новый импульс в рецензируемых журналах, которые ют обратное. идее клонирования. описывали бы современное состояние флоры якутского Плейстоценового пар- И еще один важный вопрос: как мы Первые эксперименты по пересадке ка, мне найти не удалось. поймем, что реконструкция тундро- ядер клеток мамонта в яйцеклетки со- степи соответствует реальности, если временных видов животных японские На мой взгляд, превращение с помо- не знаем в точности, какой была эта ученые выполнили в 2009 году, а в щью травоядных тундры и лесотундры реальность? Каким был растительный 2011-м даже пообещали через пять в тундростепь неосуществимо. Ничего состав, какова была производитель- лет получить живой клон мамонта. подобного не происходит в районах вы- ность биома — высокой она была или Прошло пять лет и больше, мамонта паса северных оленей. Если они подол- низкой, была ли, наконец, в тундростепи пока нет. Правда, совсем недавно, в гу пасутся на одном месте, то довольно вечная мерзлота? Вот что пишет Даниил марте 2019 года, вышла статья япон- быстро уничтожают естественную рас- Берман, кандидат биологических наук, цев об эксперименте, в котором ядра тительность: частично выедают, но в заведующий лабораторией в Институте клеток сибирского мамонтенка Юки основном вытаптывают. Это особенно биологических проблем Севера ДВО перенесли в мышиные яйцеклетки и хорошо видно в местах прогона тысяч- РАН (Магадан), в статье «Тундростепи — наблюдали признаки биологической ных стад оленей во время ежегодных вымершие ландшафты плейстоценовой активности, похожие на начало деле- миграций на летние пастбища к берегам Берингии» (публикация на сайте РФФИ): ния («Scientific Reports», 2019, 9, 4050). Северного Ледовитого океана. Оленей «…Геологи, мерзлотоведы, климатоло- Вывод, который делают сами авторы перегоняют по одним и тем же маршру- ги, палеонтологи (и зоологи, и ботаники) эксперимента: клонировать мамонта там, так что образуется широкая дорога, и другие специалисты нередко расхо- с помощью современных технологий полностью лишенная растительности. дятся во мнениях, когда речь заходит о переноса ядра невозможно — слишком характеристике хотя бы основных черт далеко зашли разрушения ткани, но это Конечно, на территории заказника не тундростепных ландшафтов Берингии. перспективный метод для научных ис- будет тысяч оленей. Но это строго огра- (…) Во-первых, хотелось бы знать, на следований древних клеток. Можно ли ниченная территория, всего 160 км2, и что были похожи тундростепи: на высо- надеяться, что появятся другие методы, животные, даже если их будет относи- котравные луга, способные прокормить пока трудно сказать. Заявления о воз- тельно немного, станут кормиться на массу громадных травоядных, или на можном клонировании представителей одних и тех же участках. Олени, напри- нынешние разбросанные по тундре мер, выбирают строго определенные мелкими клочками сухие участки со Эрозия почвы в тундре после кратковременной пастбища — мохово-лишайниковые, степными растениями, где от травинки эксплуатации дороги со злаками и т. д. Если площади этих пастбищ будут ограничены, то и выбьют Фото автора они их быстро. Это же можно сказать и о других видах. Многолетние наблюдения показыва- ют, что деградировавший тундровый по- кров практически не восстанавливается даже спустя десятилетия. Он всегда заменяется вторичными группировками растительности, состав которых зави- сит от типов почвогрунтов, уровня за- легания «вечной мерзлоты» и сезонного колебания ее верхней границы. Сразу после того, как оленьи копыта разрушают верхнюю дернину (толщи- на ее не превышает нескольких сан- тиметров), нарушается естественный мерзлотный режим. Исчезает поду- шка из мхов, лишайника и травы, пре- пятствующая проникновению тепла в толщу почвы, начинается протайка — летом верхняя граница залегания многолетнемерзлых грунтов опуска- 28

мамонтовой фауны время от времени американского гепарда. Однако пока Дискуссии «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru звучат и в Академии наук Республики это только идеи, единственной реаль- Саха (Якутия), однако неясно, есть ли ной акцией в рамках восстановления чужеродных видов. За время, прошед- там какие-то практические наработки. плейстоценовой мегафауны Америки шее после вымирания плейстоценовой стало возвращение в прерии Техаса мегафауны, успели сложиться совер- Теоретически возможен и другой болсоновых гигантских черепах из Мек- шенно иные биоценозы, для которых способ. Митохондриальная ДНК мамон- сики (это крупнейшая континентальная «плейстоценовые» виды могут быть та, а затем и его ядерный геном были черепаха Нового Света). опасны. полностью прочитаны, и мы знаем, что отличает его от генома слона. Возмож- Авторы этого замысла в своих рабо- У технической стороны данного во- но, редактирование генома близкого тах ссылаются на публикации Зимова проса также есть серьезные недостат- вида, скажем африканского слона, по- (см., например, «American Naturalist», ки. Восстановление плейстоценовой зволит слонихе родить детеныша, 2006, 168, 660–681). Но сама концепция биоты требует привлечения значитель- похожего на мамонта? Такой вариант интродукции видов крупных млекопита- ных финансовых ресурсов. предлагает группа знаменитого гене- ющих зародилась еще раньше: напри- тика и специалиста по синтетической мер, в СССР и другие страны еще век Во-первых, необходимо создание биологии Джорджа Черча из Гарварда. назад начали завозить овцебыков из особых охранных зон, где интродуциро- Черч известен не только эксцентрич- Канады, чуть позднее начались проекты ванные животные могли бы обитать, не ными заявлениями вроде этого, но и по интродукции зубра. вступая в контакт с человеком. весомыми научными заслугами, по- этому сообщение, что геном слона уже Сторонники восстановления плей- Во-вторых, даже интродукция одного подвергся CRISPR-редактированию, стоценовых комплексов утверждают, вида требует значительных средств, на было воспринято довольно серьезно. что в их проекте важна не чистота восстановление же всего набора ви- Однако и от Черча пока нет сообщений ДНК, а занятость экологических ниш, дов, населявших биоту прежде, нужны о мамонтенке. Аналогичный экспери- то есть современная «тундростепь» огромные деньги; потребуется участие мент — клонирование большерогого будет не точной копией подлинной общественных организаций и финан- оленя с использованием лани в каче- плейстоценовой тундростепи, а неким сирование со стороны многих фондов стве суррогатной матери — затевался в ее функциональным подобием. Однако и государств. Лондонском университетском коллед- замена животных мамонтовой фауны же, но и оттуда новостей нет. современными аналогами сама по В-третьих, очевидно, что восстановле- себе вызывает много вопросов. Если ние плейстоценовой фауны займет много Справедливости ради нужно за- большерогого оленя с натяжкой можно времени. К примеру, для формирова- метить, что не все одобряют экспе- заменить ныне живущим северным ния устойчивой популяции овцебыков рименты с клонированием вымерших оленем или овцебыком, первобытного на полуострове Таймыр потребовалось животных. Ряд экспертов указывает, что бизона — его американским сороди- 20–25 лет, и это при неограниченных сейчас на грани вымирания находится чем, то современные слоны и львы вряд кормовых ресурсах и территории, от- множество видов и было бы намного ли «согласятся» жить на Колыме. сутствии конкурентов и серьезного разумнее направить финансовые сред- давления со стороны хищников, а также ства на то, чтобы помочь им выжить и Однако что касается североамери- удаленности человеческих поселений. приспособиться к меняющемуся миру, канского лесного бизона, это исчезаю- При восстановлении комплекса видов чем на призрачную надежду клониро- щий вид, занесенный в Красную книгу животные неизбежно столкнутся с вать мамонта. Международного союза охраны при- пищевыми конкурентами, возможно, роды и природных ресурсов (МСОП). с ограниченностью территорий оби- Более многообещающим представля- Следует приветствовать все попытки тания. Кроме того, вероятно прямое ется другое направление — вымерших акклиматизировать лесных бизонов, или косвенное влияние на популяции животных заменить современными поскольку они позволяют сохранять животных со стороны человека, напри- «аналогами». этот древний вид, так что предложение мер браконьерство (обычное явление поселить его в «Плейстоценовом парке» на территории обитания малых народ- Такие идеи возникают не только у нас представляет интерес в любом случае. ностей Севера, которые видят в любом в стране. Группа американских биологов крупном животном потенциальную в 2000-е годы предложила восстановить У биологов — противников идеи дичь). В таких условиях восстановле- экосистемы Великих Равнин в том виде, «Плейстоценового парка» есть и другие ние плейстоценовой биоты потребует какой они имели до вымирания мега- возражения. Консервативная точка зре- в разы больше времени, а охрана от фауны: в дополнение к сохранившим- ния связывает голоценовое вымирание браконьеров — это снова деньги. ся там степным бизонам, вилорогам, с изменением климата, из чего следует толсторогам и снежным козам завезти невозможность восстановления мега- Несомненно, есть и другие причины, лощадей Пржевальского (вместо исчез- фауны плейстоцена. В свою очередь ставящие под сомнение саму идею нувших американских диких лошадей), сторонники идеи утверждают, что реального восстановления плейсто- куланов, одногорбых верблюдов, диких плейстоценовая мегафауна к моменту ценовых тундростепей. Так что с уве- двугорбых верблюдов, а также гуанако появления Homo sapiens успешно пере- ренностью можно сказать: сказка так и и викунью из Южной Америки, горного жила несколько циклов оледенений останется сказкой. тапира (вместо калифорнийского и и потеплений, а решающую роль в ее флоридского тапиров), зебр (вместо вымирании сыграл антропогенный фак- 29 американской зебры). План включает тор. Самый очевидный довод в пользу также акклиматизацию в Америке аф- этой точки зрения — существование по- риканских и индийских слонов, которые пуляции мамонта-«малютки» на острове заменят мастодонтов и мамонтов. Кон- Врангеля всего 3,5–7 тысяч лет назад. троль поголовья травоядных обеспечат интродуцируемые пумы (в горах) и ягуа- Критики полагают также, что интро- ры (в лесах), медведи гризли, амурские дукция вместо плейстоценовых видов тигры и красные волки, а в засушливых их современных аналогов может повре- районах — гепарды, вместо вымершего дить имеющемуся биоразнообразию, как это часто случалось при вторжении

Фото автора Мегаполис для птиц и растений Георгий Виноградов Человеческие города существуют на Земле хорошо если не- сколько тысяч лет. Большие же города, мегаполисы, вообще Среда современных мегаполисов резко отличается возникли буквально только вчера. Это значит, что биологических от той, в которой с древних времен существовал видов, сформировавшихся в городе и приспособленных к нему и человек. Психологи давно доказали, что город без только к нему, попросту нет — они и не могли успеть возникнуть. признаков живой природы действует на людей угне- Даже вездесущие синантропы, вроде сизых голубей или серых тающе, незаметно перенапрягая психику. Поэтому крыс, пришли сюда вслед за людьми из сельских поселений. присутствие в городах зеленых уголков и некоторого Значит, городам приходится как-то впускать в себя кусочки из- количества диких животных — и не в последнюю оче- начально дикой природы. Стараться сохранять биоразнообразие редь различных птиц, они заметнее — не просто при- — в данном случае его можно трактовать как богатство жизни на ятно, а полезно и необходимо. Вопрос в том, может конкретной территории, выраженное в количестве обитающих ли город стать приятным для животных и растений. видов, каждый из которых требует каких-то определенных ус- ловий среды. И поэтому городская среда должна быть по воз- можности разнообразна. Увы, деятельность городских властей легко может это разнообразие снизить. Возьмем для примера Москву. Она была и пока еще остает- ся довольно зеленым городом (хотя зелени в ней в последние 30

Экология большого города фонари, берега водоемов укрепляют рабицей с гравием и «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru стенками из лиственничных бревнышек, «заросшие бурья- годы все меньше). Согласно данным программы «Птицы ном пустыри» и «покрытые непонятными зарослями поймы» Москвы и Подмосковья», собранным в 2006–2011 годах при застраивают чем-нибудь полезным… Казалось бы, лепота. составлении Атласа птиц Москвы, в пределах МКАД было встречено 226 видов птиц, половина из которых, 113, точно …Первым сдает позиции разнотравье. На выстригаемых в гнездилась в городе. В городских парках водятся разные ноль газонах растения просто не могут, не успевают нормально звери, до лис и бобров включительно, в водоемах нерестятся цвести и давать семена, и многие виды пропадают. Рулонные (или нерестились?) лягушки… Система особо охраняемых газоны вообще обычно быстро высыхают, превращаясь в непо- природных территорий (ООПТ — «Лосиный остров», заказник нятное желтое мочало, но и на выживших цветов и семян нету. на Воробьевых горах и множество других) была рассчитана на Следом уходят насекомые-опылители, все эти бабочки и шмели. поддержание городских экосистем на довольно пристойном Без цветов на газонах им там делать нечего. Без опылителей уровне. И тут грянуло нынешнее «благоустройство». Не будем не опыляются даже те растения, которые остались. Получается касаться связанных с ним вопросов освоения средств, по- замкнутый круг. Последний удар наносит выгребание листьев, смотрим на результат именно со стороны городской флоры и укрывающих почву на зиму, и дворы начинают лысеть. Почва фауны. Вроде бы отцы города всячески за него радеют: газо- истощается, становится беззащитной против ветра сухим летом ны регулярно стригут или застилают рулонами с готовой тра- и против размывания дождем. А подсыпаемый местами торф вой, с них убирают листву, в парках ликвидируют мешающий не слишком подходит для аборигенных растений, зато на нем подрост и прокладывают широкие дорожки, ставят ларьки и замечательно растут разные сорняки вроде сныти. Конечно, проблема с разнотравьем на газонах не только московская. Но во многих европейских городах ее, спох- ватившись, принялись решать, и разнотравные газоны там становятся новым урбанистическим трендом. Доходит даже до высаживания разных растений на крышах автобусных остановок, именно для того, чтобы вернуть насекомых-опы- лителей, как это сделали, например, в голландском городе Утрехте. А в Москве стригут и стригут. А между тем и разнотравье газонов, и остававшийся от листьев перегной — это дом для разнообразных насекомых (не только опылителей) и почвенной фауны, важнейшего кор- мового ресурса для птиц в период размножения. Ведь даже зерноядные птицы, вроде воробьев, выкармливают птенцов всякой живностью. Кстати — помните? — из-за стрижки га- зонов созревших семян трав для взрослых птиц теперь тоже не больно-то найдешь. И те же воробьи начинают заметно снижать численность. Хотя в Москве были случаи, когда мест- ные активисты в итоге долгих бюрократических боданий до- бивались возвращения разнотравья в свои дворы — и следом возвращались пропавшие было птицы. Расчистка парков от подроста и «бурьяна» наносит птицам еще один удар — у них пропадают места гнездования. Соловьи, например, гнездятся в зарослях трав на земле, и, как показы- вают ежегодные учеты поющих птиц, численность их в парках после проведенного там «благоустройства» сильно снижается. И город остается без соловьиных вечеров. Застройка же «пу- стырей» или замена их моногазонами со стриженой травой и дорожками аукнулась практически полным исчезновением из Москвы луговых птиц, вроде коростелей. Классических луговых сообществ в Москве почти не осталось… Расчистка и укрепление берегов водоемов, особенно установка вертикальных бревенчатых стеночек (очень, очень декоративных), оказывается роковой для городских лягушек, которые просто не могут выйти оттуда на берег. С той же про- блемой сталкиваются маленькие утята, которым обязательно надо иногда выходить на сушу. Так что запрессовать городское биоразнообразие раз- личными благоустройствами достаточно легко. Хорошая же новость заключается в том, что там, где этого не делают, звери и птицы активно проникают в города. Думаю, ролики из Ан- глии или Канады с лисой в палисаднике или оленем в городе видали в Интернете многие. Ну а про тренд на восстановле- ние в городах разнотравья, запускающего экологические цепочки «с нижних этажей», я уже говорил. А значит, городу необязательно быть каменным мешком. И это хорошо. Ведь психологи давно доказали, что город без признаков живой природы действует на людей угнетающе. 31

Если вы скачали этот номер журнала Химия и жизнь с бесплатного сайта, то внести посильный взнос на оплату труда журналистов, редакторов, художников и корректоров вы можете, оплатив один номер или целую подписку в нашем киоске по адресу: http://www.hij.ru/buy_subscribe/ 2

Если вам надоело скачивать случайные номера журнала Химия и жизнь с бесплатного сайта, то с любого номера вы можете подписаться на бумажную или электронную версию журнала по адресу http://www.hij.ru/buy_subscribe/ 3

Вторая кака Доктор химических наук состоит в том, что не все бактерии вредны, многие из них по- лезны, а некоторые даже жизненно необходимы, как бактерии Г.Н. Эрлих микробиоты, населяющей наш кишечник. И, как все полез- ное, уничтожаются они легко, а восстанавливаются с трудом. Одним из главных достижений науки XX века стало создание Кроме того, бактерии умеют приспосабливаться к действию антибиотиков, которые принципиально изменили медицину антибиотиков, поэтому постоянный поиск новых, все более и позволили спасти миллионы жизней. Ученые начали с анти- мощных антибиотиков стимулируется в том числе и тем, что биотиков, выделенных из живых организмов, с пенициллина старые перестают действовать. К сожалению, мир устроен так, из плесени, а затем перешли на синтетические вещества, по- что «плохие» адаптируются лучше «хороших», которые всегда следовательно усложняя их структуру. Сейчас мы используем оказываются в проигрыше. уже шестое поколение антибиотиков, чрезвычайно мощных и обладающих широким спектром действия. В результате совместного действия антибиотиков и других «достижений» современной цивилизации в виде фастфуда и Однако любая технология имеет оборотную сторону, по- техногенных загрязнений окружающей среды в нашем орга- мимо пользы она приносит и риски (это такой эвфемизм для низме нарушается оптимальный (для жизни) баланс бактерий. слова «вред»). Антибиотики уничтожают бактерии, но проблема Это то, что в России называют дисбактериозом. По некоторым оценкам, от него страдают до 90% населения, что заведомо 32

Художник Е.Станикова активность, способность выживать в желудочно-кишечном тракте взрослого человека, провели анализ их генома методом мемуары игнобеля секвенирования и определили наиболее перспективные для «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru практического использования штаммы лактобактерий казеи/ превышает число людей, которые нуждаются в приеме антибио- параказеи. тиков. По всему выходит, что пробиотики — микроорганизмы, способствующие нормальной деятельности кишечника, сей- Путь практического использования и стал изюминкой это- час едва ли не важнее антибиотиков. Поэтому многие ученые го исследования. Ввести бактерии, выделенные из фекалий концентрируют свои усилия именно на поиске пробиотиков. младенцев, в организм взрослого человека можно разными способами, например — напрямую, перорально. Но испанские Но где взять бактерии, не угнетенные и не испорченные ученые пошли по пути совмещения полезного с приятным. Они отрицательным воздействием современной цивилизации? изучили действие выделенных бактерий в качестве заквасок при Один из возможных ответов дан в статье исследователей из получении ферментированных сырокопченых колбас, таких как университета Жироны, Испания. Он прост, как все гениальное: любимый автором и не только им сальчичон. Показано, что ис- источником «правильных» молочнокислых бактерий могут слу- пользование подобных бактерий не сказывается на вкусе этих жить младенцы, конкретнее, их фекалии. колбас, однако несколько уменьшает в них содержание соли и жира. Самое же главное состоит в том, что бактерии сохра- Работа выполнена на высшем научном уровне. Исследовате- няются в колбасах, так что, поедая их, вы вносите в организм ли проанализировали фекалии 49 младенцев в возрасте от 6 до полезные бактерии. Установлено, что потребление 10 граммов 12 месяцев с различным типом вскармливания; они выделили такой колбасы обеспечивает суточную норму пробиотиков. К из фекалий 109 различных молочнокислых бактерий, очисти- сожалению, не указано, что будет при большем потреблении, ли и вырастили их культуры, изучили их антагонистическую потому что кто же ограничивается 10 граммами сальчичона? В любом случае эта разработка стала настоящим подарком мя- соедам, которые по тем или иным причинам не употребляют в пищу молочные продукты, широко рекламируемые как источник лактобактерий. Авторы этого исследования — дружный женский коллектив в составе Ракель Рубио, Анны Жофре, Белен Мартен, Терезы Аумерич и Маргариты Гаррига были отмечены Игнобелевской премией в области питания за 2014 год. Злопыхатели сопро- вождали сообщение о присуждении премии заголовками типа «Колбаса из экскрементов», что неверно по сути, их колбаса была сделана из высококачественного мяса, в отличие от многих других сортов колбасы, которые встречаются на полках супермаркетов. Тем не менее работа не лишена недостатков. Начнем с того, что предложенный метод сбора биоматериала путем экстрак- ции с использованных подгузников нетехнологичен. Возникает проблема получения информированного согласия донора на использование его биоматериала. Не удается полностью исключить влияние «цивилизации» на выделяемые бактерии, потому что в развитых странах детей пичкают антибиотиками, как бройлеров, с рождения, что уж говорить об их матерях, в том числе во время беременности. Преодолеть эти препятствия можно, если использовать со- вершеннолетних доноров, проживающих вдали от промышлен- ных предприятий с их вредными выбросами, употребляющих в пищу экологически чистые продукты, избежавших массовых эпидемий, которые возникают из-за скученности населения, и с детства лишенных современного медицинского обслуживания, по сути своей, медикаментозного. Такие оазисы здоровья еще остались на нашей планете, в частности это деревни в сибир- ской глубинке. В середине 1990-х годов я принимал участие в экспертизе коммерческого проекта, предложенного группой американских ученых и предпринимателей (оказавшихся на поверку нашими бывшими соотечественниками, но это несущественно). Суть проекта состояла в поиске таких экологически чистых деревень, скрининге их жителей на предмет отсутствия генетических и инфекционных заболеваний, анализе их микробиоты и орга- низации системы сбора их фекалий в полном соответствии с антиутопией Владимира Войновича «Москва-2042». Собранный биоматериал предполагалось перерабатывать на базе НПО «Вектор», что в Кольцово под Новосибирском. Это один из крупнейших биотехнологических научных центров в мире, за- нимавшийся, среди прочего, созданием биологического оружия и средств защиты от него. В середине 1990-х годов «Вектор», как и все научные организации страны, был брошен на произвол судьбы и поэтому, по замыслу организаторов проекта, должен был с радостью ухватиться за возможность выпуска лекарствен- ных препаратов на основе бактерий, выделенных из фекалий 33

сибирских жителей. Для такого производства подготовили всю Вкниге члена редколегии журнала «Химия и жизнь» и техническую документацию, включая дизайн упаковок для го- автора множества научно-популярных статей Еле- товой продукции. Тестировать эту продукцию предполагалось ны Клещенко рассказывается об идентификации на жителях России, после чего она должна была хлынуть на человека по его генетическому материалу, то есть по западные рынки, в первую очередь в США. ДНК. Постоянные читатели «Химии и жизни» встретят в этой книге знакомые истории и знакомые лица. Не- К сожалению, проект так и не состоялся. Россия лишилась которые главы ее выросли из статей, написанных для инновационного продукта, производимого из возобновляе- журнала, часто по горячим следам событий. Но, раз- мого сырья, обладающего высокой добавленной стоимостью умеется, они были переработаны и заняли свои места и имеющего огромный экспортный потенциал. в общей картине, ведь у каждой истории в мире есть предыстория и продолжение. Невозможно объяснить, Между тем проблемы с нарушением микрофлоры кишечни- как сэр Алек Джеффрис придумал ДНК-дактилоскопию, ка становились все более острыми. На смену «правильным» а Кэри Муллис — полимеразную цепную реакцию, бактериям приходят болезнетворные, такие как Clostridium без рассказа о строении ДНК, о методах ее «чтения», difficile, вызывающие стойкую диарею, тошноту и рвоту. По об устройстве генов и разнообразии геномов. А без данным американской статистики, в США в 2012 году диагноз Джеффриса и Муллиса не было бы и ДНК-анализа в «инфекционный колит», обусловленный заражением Clostridium криминалистике. difficile, был поставлен 347 тысячам пациентов, из которых умерло около 30 тысяч, что превышает число погибших в ДТП. Значительную часть книги составляют детективные Самое неприятное, что эти бактерии обладают высокой устой- истории, от попытки разгадать тайну Джека-потро- чивостью к антибиотикам. шителя до современных уголовных дел, раскрытых благодаря ДНК-анализу. Есть в ней и увлекательные Так что ученые в который уже раз обратили свое внимание на исторические расследования: кем был Рюрик — сла- пересадку больным здоровой микробиоты от доноров. Делают вянином или скандинавом, много ли потомков оста- это прямой трансплантацией фекалий здорового человека вил Чингисхан, приходился ли герцог Монмут сыном посредством клизмы, питательного зонда или колоноскопа. королю Англии. И конечно, исследование останков Весьма некомфортная процедура! Поэтому американские ис- Николая II и его семьи: почему специалисты увере- следователи из Массачусетского госпиталя в Бостоне разрабо- ны в точности идентификации и по каким причинам тали специальные капсулы для перорального приема. Они за- сомневаются неспециалисты. А из заключительных полнены калом здоровых доноров, содержащим «правильные» глав читатель узнает, почему нельзя изобрести био- бактерии и свободным от любых аллергенов. Показано, что эти логическое оружие против определенной этнической капсулы способствуют излечению от множества заболеваний, группы, можно ли реконструировать внешность по включая болезнь Паркинсона, но что самое важное — они пре- ДНК и опасно ли выкладывать свой геном в Интернет. пятствуют ожирению, которое подобно эпидемии охватило все развитые страны и в тех же США приобрело масштабы нацио- Книгу можно купить в наше киоске www.hij.ru. нальной катастрофы. Цена – 600 рублей с доставкой по РФ Выпуск подобных капсул для похудения начала в 2012 году бостонская фирма OpenBiome, созданная на базе Массачусет- ского технологического института. Там все организовано строго по науке. «Только 2,8% кандидатов успешно проходят проверки и становятся донорами. Стать донором кала для OpenBiome сложнее, чем поступить в Гарвард», — заявил в одном из ин- тервью главный медик проекта Займ Кассам, а он знает, о чем говорит, ведь он сам — выпускник Гарвардского университета. Безжалостно отсеивают кандидатов, которые в последние полгода принимали антибиотики или ездили в развивающиеся страны, вроде России. Зато прошедшие тестирование получают по 40 долларов за сданный биоматериал, если это умножить на 365 по числу выдач на-гора «вторичного продукта», то полу- чается вполне приличный годовой доход. Если верить разработчикам чудо-капсул и сторонникам феко- терапии (так теперь называют этот метод лечения), то мы имеем дело с новой панацеей, которая дает возможность похудеть без изнурительных пробежек и отказа от булочек с вареньем на ночь. Единственная опасность тут таится в легкости занятия самолечением и изготовления лекарственного средства мето- дом «Сделай сам». Для этого достаточно найти среди соседей или знакомых здорового, спортивного, поджарого человека, уговорить его по-дружески поделиться «вторичным продуктом», а затем с помощью блендера перевести его в лекарственную форму. Принимать по стакану перед едой. Полагаете, что это невозможно? Воняет и все такое про- чее? Вспомните, что творилось в конце 1980-х годов, когда значительная часть населения нашей страны, все больше люди интеллигентные, образованные, творческие, пили мочу, как собственную, так и чужую. Но уринотерапия — это, мягко говоря, метод нетрадиционной медицины, а прямо, так чи- стая лженаука. Тогда как фекотерапия имеет строгое научное обоснование. Вот только самолечением заниматься не надо, лучше употреблять сертифицированные капсулы, а еще луч- ше — сырокопченую колбасу, ферментированную по методу испанских ученых. 34

цитата Нет ничего кафедру теоретической физики в Мюнхене. На торжественных «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru практичнее проводах, устроенных его коллегами 16 июля того же года, он хорошей теории произнес речь «Значение теории». Здесь содержалась мысль, весьма похожая на интересующее нас изречение: Мало найдется изречений, которые приписывались бы такому количеству авторов, как это. Пожалуй, самая экзотическая вер- Помимо своей духовной миссии, теория есть еще и самое сия принадлежала советскому партийному идеологу, академику практичное из всего, что можно помыслить; в известном философии Леониду Ильичеву: смысле это квинтэссенция практики. Нет ничего практичнее, говорил Л. И. Брежнев, чем хорошая В 1920 году в американской печати появилось рекламное объяв- теория. ление Исследовательской лаборатории «Дженерал электрик», озаглавленное «Каковы размеры атома?» Здесь говорилось: («Философия и научный прогресс», 1977.) Целые годы могут быть потрачены на то, что кажется всего Брежнев действительно это сказал — в отчетном докладе на XXV лишь «теоретическими» исследованиями. Однако нет ничего съезде КПСС 24 февраля 1976 года. Правда, он не приписывал практичнее хорошей теории. Все современное машиностро- себе авторство этой мудрости: ение основано на ньютоновских законах тяготения и движе- ния — теорий, изложенных в форме неизменных принципов. Правильно говорится: нет ничего более практичного, чем хорошая теория. Мы прекрасно знаем, что полноводный В прошлом теории, созданные путем чисто научных ис- поток научно-технического прогресса иссякнет, если его не следований, выходили обычно из университетских лабора- будут постоянно питать фундаментальные исследования. торий, после чего получали практическое применение. Ис- следовательские лаборатории «Дженерал электрик» одной Вообще же почти все предполагаемые авторы изречения — не- из своих целей ставят изучение еще непознанного в том же мецкие ученые и философы. Вот их неполный перечень: духе, не имея в виду непосредственной коммерческой вы- годы. Рано или поздно мир выиграет от таких исследований психолог Курт Левин (1890—1947), в области чистой науки. физик Герман Гельмгольц (1821—1894), физик Макс Планк (1858—1947), В XIX веке знаменитое изречение еще не приписывалось физи- химик Юстус Либиг (1803—1873), кам или химикам. В «Лекциях по психиатрии» Карла Диттмара химик Роберт Бунзен (1811—1899), (1878) читаем: философ Иммануил Кант (1724—1804). Однако чаще всего называется имя австрийского физика Как верно заметил Хаген, нет ничего практичнее хорошей Людвига Больцмана (1844—1906), основателя молекулярно- теории. кинетической теории. В 1890 году Больцман, в то время профессор эксперимен- Имелся в виду Фридрих Вильгельм Хаген (1814—1888), немец- тальной физики в Университете Граца, получил приглашение на кий врач-психиатр. Тремя годами раньше немецкий педагог Карл Кер писал: Я (…) полностью поддерживаю высказывание Дёрпфельда: нет ничего практичнее хорошей теории, и прежде всего ее правильного применения. («Практика народной школы», введение, 7-е изд., 1875) Именно здесь изречение появилось в своей канонической форме. Но кто такой Дёрпфельд и что говорил он? Фридрих Вильгельм Дёрпфельд (1824—1893) был видным деятелем народного образования. В 1873 году вышло первое издание его наиболее известного труда: «Основы теории учебного плана, преимущественно в восьмилетней и средней школе». Эпиграфом к книге поставлено изречение: Хорошая теория — самое практичное из всего существу- ющего. В XX веке эту мудрость приписали физику Роберту Кирхгофу (1824—1887), который был учителем Больцмана. За 40 лет до книги Дёрпфельда, в 1833 году, в Лейпциге вышел в свет 12-й том «Энциклопедии медицинских наук» Фридриха Людвига Майснера (1796—1860). В статье «Теория» говорилось: Нет ничего более ценного, чем хорошая теория. И это самая ранняя цитата-предшественник, которую мне удалось отыскать. Константин Душенко 35

Какая гадость! Кандидат биологических наук Н. Л. Резник По стране пошла молва, что волшебник Иное дело — реакция отвращения. Ее 1 Урфин на пиру глотал живых ящериц вызывает неприятный вкус, как прави- Многие вещи вызывают отвращение. В начале и змей. Эта весть наполняла сердца ло, что-то очень соленое или горькое. эксперимента у человека нейтральное выражение людей ужасом и отвращением. Связь между горечью и отвращением лица, но вот он хлебнул горькой жидкости, возникла в ходе совместной эволюции с помощью которой детей отучают грызть ногти А. Волков, Урфин Джюс и его хищника и токсичной добычи. Токсины (в центре), и взглянул на фотографию гноящейся деревянные солдаты часто горчат, поэтому от любой горечи раны организм старается избавиться как от Всякий, кто питается, рискует потенциального яда: обезьяны и даже организме восстановится, крысы пере- съесть что-нибудь не то. А съев, новорожденные младенцы с первого станут любить соленое. старается очистить рот или желу- раза решительно отвергают раствор хи- док. Гадкий вкус вызывает отвра- нина. Врожденное отвращение к горечи Итак, в случае крайней необходимо- щение, но почему эта же эмоция испытывают практически все животные. сти к очень неприятному вкусу можно возникает в ответ на аморальные Попробовав ее, актинии выворачивают адаптироваться, но вообще отвраще- поступки? желудочно-кишечную полость, птицы ние — это врожденная реакция, спаса- трясут головами и протирают клювы, а ющая от токсинов и инфекции, которую Есть нужно медленно. Не только по- млекопитающие демонстрируют гри- можно подцепить с плохой пищей. При тому, что поспешное заглатывание масу, которую Чарльз Дарвин назвал этом она далеко не всегда связана со пищи выглядит крайне неэстетично, но зияющим лицом: рот открыт, при этом вкусом. Чтобы почувствовать отвраще- и потому, что всякую пищу необходимо верхняя губа приподнята и искривлена, ние к испорченной еде, часто нет необ- распробовать. Вкусовые рецепторы не нос сморщен, глаза прикрыты, брови ходимости тянуть ее в рот, достаточно зря существуют. Прежде всего они по- сведены. бывает вида и запаха. Впрочем, встре- зволяют выяснить, что за субстанция чаются среди людей любители сильно во рту и сколько ее. Когда этот вопрос Отвращение бывает и благоприобре- пахнущих и покрытых плесенью сыров разрешен, возникает следующий, тенным. Взять тех же креветок: они ока- (см. «Химию и жизнь», 2019, 5). Отвра- принципиальный: съедобно или нет? зались несвежими, человек, съевший щение вызывают и другие возможные Если съедобно, сигналы от вкусовых ре- их, отравился, всю ночь его тошнило, и с источники инфекции. Это могут быть цепторов вызывают физиологические тех пор он этот вкус не выносит. Соглас- животные (крысы, пауки, черви или та- рефлексы, помогающие проглотить и но многим исследованиям, продукты и раканы), продукты жизнедеятельности переварить. Кислота, например, сти- вкусы, связанные с болью, вызывают (кал, моча, половые жидкости, слюна, мулирует обильное слюноотделение. избегание, а затронувшие рвотную ногти, пот), грязь, мертвые тела. Многих Приятный вкус пробуждает аппетит и систему — отвращение. мутит от вида крови, разных увечий, мотивирует взять еще кусочек. пятен на коже, бородавок и других при- Вкус, поначалу неприятный, может знаков болезни (рис. 1). Неподходящие продукты лучше опре- стать приемлемым и даже любимым. делять по виду и запаху до того, как они Так многие люди привыкли к кофе и В общем, отвращение — сложная оказались во рту. К сожалению, это не пиву, брокколи, репе и шпинату. А быва- эмоция, и причин у него много. В своей всегда получается, и тогда остается ет и так, что вся пища горькая, а есть-то работе «О выражении эмоций у челове- только отплевываться. Отвергаемая надо! Если блюда содержат горькую ка и животных» Чарльз Дарвин писал: пища не всегда противна на вкус. для человека таниновую кислоту, в «Термин \"отвращение\" в самом простом Большинству млекопитающих нравится его слюне повышается концентрация смысле означает, что нечто противно сладкое, но, если, предлагая грызунам белков, богатых пролином. Эти белки нам по вкусу. Любопытно, насколько лег- сахар, ограничивать в это время их связывают дубильные вещества, и они ко возбудить это чувство чем-нибудь не- движение, причинять боль или подме- не всасываются в желудочно-кишечном обычным в нашей пище — в ее внешнем шивать к сахару наркотики (амфетамин, тракте. Эти же белки предотвращают морфин, кокаин), животные быстро связывание танина со вкусовыми ре- научатся избегать сладкого. Другой цепторами в полости рта, эффективно пример — аллергия на морепродукты. смягчают их горький вкус и позволяют Ощутив привкус креветок в каком-ни- глотать горькие лекарства. будь салате, аллергики с сожалением от него откажутся, поскольку предвидят Крысы не любят соленой пищи. последствия — кожный зуд или боль в Однако в случае, когда в организме желудке. Так вырабатывается реакция не хватает натрия, грызуны начинают избегания. ее есть. Причем изменение вкусовых предпочтений заметно при первом же контакте с концентрированным рас- твором соли, привыкать животным не требуется. Когда концентрация соли в 36

Проблемы и методы науки виде, запахе или составе. На Огненной Вообще, психологическая иммун- ненты, однако, полагают, что вкусовое «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru Земле один туземец прикоснулся паль- ная система настроена так, чтобы не отвращение — эволюционный пред- цем к холодному консервированному пропустить ничего подозрительного, шественник отвращения вообще. мясу, которое я ел на нашем бивуаке, и поэтому она неизбежно ошибается и явно выразил свое отвращение к мяг- видит опасность там, где ее нет. Так воз- Эту связь трудно доказать. Есть, кости этой пищи. Со своей стороны, я никает неприятие людей, внешность ко- правда, данные о том, что аморальные сам почувствовал крайнее отвращение торых кажется аномальной: инвалидов, поступки активируют островковую к этой пище, когда к ней прикоснулся стариков, людей с избыточным весом. зону мозга — область, связанную с голый дикарь, хотя его руки не казались Отсюда же и ксенофобия. Согласно плохим вкусом. Однако повышенную грязными. Суп, которым запачкана бо- Шаллеру, поведенческая иммунная активность в этой области вызывают рода мужчины, вызывает отвращение, система влияет на степень экстравер- и другие эмоции: гнев, тревога, не- хотя, конечно, в самом супе нет ничего сии. Она понижена у людей, склонных к определенность. Чтобы проследить отвратительного. Я предполагаю, что заболеваниям, с ослабленным иммуни- эволюцию отвращения, нужна более это происходит от зафиксированной в тетом. В обществах, где вероятность за- специфическая реакция. И тут самое нашем уме прочной ассоциации между разиться высока, опасаются новизны и время вспомнить про «зияющее лицо», видом пищи и представлением о том, не поощряют индивидуализм, который описанное Дарвином. Такое выражение что мы ее едим». В этом отрывке от- терпим к поведенческим отклонениям и возникает только при отвращении. Если вращение белого человека вызывает даже их поощряет. Там приветствуется моральное отвращение действительно не пища, а поведение туземца. коллективное следование культурным родилось из той же эмоции, которую вы- традициям. зывает опасная или испорченная пища, В начале XXI века канадский психолог то и активность лицевых мышц во всех Марк Шаллер предложил идею пове- В ходе биологической и культурной случаях должна быть схожей. денческой иммунной системы. Суть ее эволюции люди приобрели множество в том, что человек или животное ведет стимулов, вызывающих отвращение. Проверкой этой гипотезы занялись себя таким образом, чтобы избегнуть Некоторые из них, такие как кровь или ученые Канады и США под руковод- инфекции, не контактируя с ее воз- инцест, имеют непосредственное отно- ством американского физиолога Адама можным источником. Это самая первая шение к биологической приспособлен- Андерсона. Начали они со вкусового линия защиты от болезни, потому и на- ности. Другие вышли из физиологиче- отвращения. Испытуемым предлага- звана иммунной системой. Отвращение ской сферы в социальную, и моральная ли неприятные на вкус жидкости и в играет в этой системе важнейшую роль, нечистоплотность для многих людей качестве контроля сладкую и простую поскольку именно оно активирует ре- оказывается столь же отвратительной, воду, а исследователи с помощью акции избегания. Избегать же следует как и физическая. электромиографии регистрировали всего, что свидетельствует о возмож- движение мышц, которые поднимают ном присутствии патогенов, в том числе Странно, что нарушение морали вы- верхнюю губу и морщат нос. Именно людей, от которых можно заразиться, зывает ту же эмоцию, что и протухший эти движения характерны для гримасы например физически нечистоплотных кусок мяса. Естественно нашлись люди, отвращения. После каждой пробы ис- или покрытых язвами. Отвратительны утверждающие, что термин «отвраще- пытуемые оценивали степень непри- не только опасные вещи, но и совер- ние» не надо понимать буквально. Это ятности выпитого. Чем противнее на шенно безопасные предметы, напо- метафора, подобно тому, как «жажда вкус была жидкость, тем сильнее со- минающие какую-нибудь гадость, на- знаний» — не физиологическая жажда. кращалась мышца, поднимающая губу. пример шоколадка в форме собачьих И даже если отвращение моральное При сладком и нейтральном питье ее фекалий. как-то связано с отвращением физи- активность невелика. Исследователи и ческим, это разные реакции. Их оппо- видеоролик записали: лица участников действительно складывались в класси- ческую гримасу отвращения. На втором этапе испытуемым по- казывали фотографии нечистот, от- крытых ран, неприятных насекомых, а в качестве контроля — изображения, вызывающие печаль или нейтральные эмоции. И в этом случае отвратитель- ные фотографии активировали мышцы, поднимающие верхнюю губу, причем субъективный рейтинг отвращения совпадал с активностью мышцы. От печали губа не кривилась, следователь- 37

но, не всякая отрицательная эмоция ее ко различаются, их объединяет харак- нятия решения ощущали неприятный приподнимает, а только отвращение, терная черта — подъем верхней губы. запах, их вердикт был более суровым. притом не только вкусовое, а любое Поэтому Андерсон с коллегами заклю- физическое. чили, что моральное отвращение про- Все эти выводы основаны во многом изошло от физического, а точнее — от на оценке выражения лица. Но зачем, И наконец, ученые перешли к нару- вкусового, хотя «дурной вкус» неспра- спрашивается, так гримасничать, де- шению моральных норм. Краеугольный ведливости скорее абстрактный, чем монстративно кривить губы и морщить камень человеческой морали — спра- буквальный. Тем не менее связь между нос? Еще в 1872 году Чарльз Дарвин ведливость, поэтому с испытуемыми физической и моральной нечистотой предположил, что выражения лица решили обойтись несправедливо. Один существует. Участники психологических при разных эмоциях не произвольны, участник предлагал другому разде- экспериментов, вспоминающие свои а представляют собой интерфейс для лить 10 долларов. Предлагающий мог негораздые поступки, чаще используют взаимодействия с физическим миром. оставить себе 5, 7, 8 или 9 долларов, чистящие салфетки и хотят отмыться. Поднятая верхняя губа может сообщать соответственно, второму игроку до- окружающим об угрозе (испорченная ставались 5, 3, 2 или 1 доллар, если он Аморальные действия, в отличие от еда, яд или болезнь). Предки челове- соглашался на такой раздел. Если он прокисшей каши, вызывают не только ка жили небольшими родственными отказывался, ни один из участников не отвращение, но и гнев. Группа специ- группами, и такие сигналы помогали получал ничего. алистов из Нидерландов, Германии и им выжить. При аморальном поступке Италии попыталась определить, от чего гримаса отвращения выражает не- Каждый испытуемый 10 раз сыграл с зависит сила этих двух эмоций. Они одобрение, которое может устыдить человеком и десять раз с компьютером. предложили испытуемым описать про- виновного. Эмоциональный отклик участников не зависел от партнера, и ученые объеди- 2 В 2008 году Адам Андерсон и его нили результаты. После каждого раунда Гримасы страха (слева) и отвращения. коллеги показали, что выражения лица участнику показывали фотографии лиц, Стрелочки на фотографиях показывают при эмоциях регулируют сенсорное выражающих отвращение, гнев, пре- направления деформации кожи воздействие (рис. 2). У страха, на- зрение, страх, печаль, удивление и сча- пример, глаза в буквальном смысле стье, среди которых он выбирал одну, исшествия, свидетелями или жертвами велики и бегают, ноздри тоже раздуты. наиболее точно соответствующую его которых они были, определить силу ше- При этом увеличиваются поле зрения и эмоциональному состоянию. На раз- сти базовых эмоций (гнев, отвращение, скорость вдоха, что помогает усилить и дел поровну участники соглашались с страх, печаль, счастье и удивление), ускорить восприятие. При отвращении радостью, однако чем меньше денег им вызванных этими случаями, а также глаза прищурены, а ноздри сжаты. Эти предлагали, тем меньше было счастья оценить меры, принятые к виновным. изменения защищают глаза и дыха- и больше отвращения, злости и печали. Оказалось, что поступок, направленный тельные пути от контактов с патогена- В основном усиливалось отвращение. на самого человека, например кража ми. Возможно, поднятая верхняя губа Таково было субъективное ощущение денег с банковской карты, вызывает позволяет быстрее удалить вредные участников, об этом же говорила и гнев. Если же карту украли у другого, вещества, попавшие в рот. кривящаяся верхняя губа, и чем глубже это действие отвратительно. Раз- было отвращение, тем сильнее она при- гневанный человек одобряет прямую Животные демонстрировали отвра- поднималась. Другие эмоции не влияли агрессию в отношении обидчика и сам щение к плохому вкусу еще 500 млн на активность мышцы. к ней склонен: он может ударить нару- лет назад. По-видимому, эта древняя шителя, накричать на него, оскорбить. реакция была задействована сначала Даже 1 доллар лучше, чем ничего, Те, кто испытывает отвращение, чаще для защиты от контакта с возможными и участникам разумнее было бы со- проявляют косвенную агрессию. Они патогенами и от других угроз физиче- глашаться на любой вариант. Однако исключат виноватого из общения или скому благополучию, таких как кровь игроки, которым предлагали пятую будут распространять порочащие его или неподходящие половые партнеры, а часть суммы, в половине случаев от нее сведения. Поэтому отвращение при потом и для охраны общественного по- отказывались. Объясняли они это тем, аморальных поступках — очень ценное рядка. Так уже существующая структура что возмущены несправедливостью и, дополнение к гневу. Оно побуждает в ходе эволюции получила новые функ- отказываясь от малой суммы, хотят на- человека не ввязываться в конфликт, а ции. И метафорический гадкий привкус, казать за нечестность партнера, лишив удалиться от зла. оставленный аморальным поступком, его бóльшей. Поскольку способ дележа действительно может быть связан со определяет не игрок, а компьютер, нет При этом отвращение не лучшим об- вкусовым отвращением. оснований обвинять партнера в нечест- разом влияет на судей и присяжных. ности. Воистину, такое решение было Если они ознакомились с кровавыми де- принято исключительно под влиянием талями преступления или в момент при- эмоций. Участники, как мы помним, иллюстри- ровали свое эмоциональное состояние, выбирая фотографии. Те же фотогра- фии показали другим испытуемым, которые не участвовали в дележе, и попросили их подобрать к изображе- ниям этикетки из имеющегося набора. Отвращение в 85% случаев описали как «противный вкус» и «противный запах». Таким образом, игроки при нечестном дележе испытывали такие же эмоции, как эмоции от дурного вкуса и запаха. Хотя выражения лица при вкусовом и моральном отвращении все же несколь- 38

цитата Колбаса и закон тщательно, как в реальности изготовляется то и другое. «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru (Смех.) Я, конечно, далек от намерения ссориться с про- 21 сентября 1975 года президент США Джеральд Форд вы- изводителями колбасы. Но, как бывший законодатель и ступил перед студентами Юридического факультета Стен- как юрист, я считаю, что мы должны гораздо тщательнее фордского университета. Среди прочего он сказал: следить за тем, как принимаются законы нашей страны, чтобы самые похвальные намерения законодателей не Существует старая поговорка: те, кто любит закон, и те, повлекли за собой самых плачевных последствий. кто любит колбасу, не должны исследовать слишком Вскоре это положение было включено в Законы Мёрфи в качестве «Колбасного принципа»: Тем, кто любит колбасу и уважает закон, лучше не видеть, как делается то и другое. Президент Форд не был открывателем «колбасного принци- па». В 1933 году Клаудиус Джонсон, автор книги «Система правления в Соединенных Штатах», писал: Кажется, Бисмарк сказал: тому, кто хочет сохранить ува- жение к колбасам и законам, лучше не видеть, как дела- ется то и другое. Что касается законов, то знание того, как они делаются, должно бы увеличить наше уважение к ним и их создателям; а если это не так, мы, по крайней мере, можем выразить свое недовольство разумным способом. Это изречение действительно получило известность при жизни Бисмарка, хотя сам железный канцлер тут ни при чем. В 1869 году американский юрист и литератор Джон Годфри Сакс в одной из своих публичных лекций заметил: Законы, как и колбасы (или: сосиски — sausages), уважают тем меньше, чем лучше знают, как они делаются. Однако впервые (как указано на замечательном сайте quoteinvestigator) эта мысль появилась во Франции XVIII века. В 1798 году несколько парижских журналов опубликовали подборку под заглавием «Неизданные анекдоты и мысли Шамфора». Среди афоризмов подборки был и такой: Глядя, как делаются Государственная Политика, Право- судие и Кушанья, рискуешь проникнуться отвращением к ним. Писатель и публицист Никола Шамфор (1741—1794) был од- ним из остроумнейших людей своего времени, многие его остроты передавались изустно. Полвека спустя, 7 октября 1849 года, в парижской газете «Иллюстрация» появилось «старинное изречение»: Законы подобны соусам: лучше не видеть, как они де- лаются. Вероятно, отсюда и возник «Колбасный принцип» — благо- даря сходству французского ‘sauces’ (соусы) и английского ‘sausages’ (колбасы, сосиски). В СССР о «Колбасном принципе» узнали в 1989 году из подборки законов Мёрфи, опубликованной в новосибирском журнале «ЭКО». В современной России этот принцип часто приписывается Бисмарку и едва ли не чаще — Уинстону Чер- чиллю, абсолютному чемпиону по количеству приписанной ему политической мудрости. Константин Душенко 39

Уичвеонпиркоисы Л. Ашкинази ГОЛЕМ является системой, конструкция которой нам точно не известна. Он мыслит быстрее человека. Индикаторы указывают, какая часть всей его системы включена в ведущуюся дискуссию, [она] колеблется от единицы до 1/1000; чаще всего эта доля заключена в диапазоне от 1/10 до 1/100. Станислав Лем «Голем XIV» Иногда школьники или студенты задают преподава- телю вопросы. Часть вопросов — сформулированы правильно, то есть на языке предмета и в терминах, смысл которых обоюдно понятен. Ответ на них ино- гда может быть дан сей секунд — поставь ногу на этот уступ и дотянись рукой до той зацепки. Иногда он во- обще не может быть дан в рамках лекции — доказа- тельство этой теоремы займет больше часа, оно есть в книге такой-то, технической сложности маршрут не представляет, но там большой набор высоты, пилить семь часов. Все такие вопросы не требуют от препо- давателя серьезной умственной работы. Остальные вопросы сложнее, сейчас мы их классифицируем, а на один странный вопрос даже попробуем ответить. И приглашаем наших читателей-преподавателей рас- сказать нам, то есть написать, а мы опубликуем, какие вопросы вам задают и как вы вывертываетесь. Кошка умеет падать на лапы, и правильный препод тоже. Немного классификации Обидная для преподавателя ситуация (ибо любой ответ оставит вопрошающего неудовлетворенным), когда популя- Начнем с вопросов, которые возникают в результате чтения ризатор высадил на обледенелый карниз человека, который «научно-популярной» литературы. Она создает иллюзию хочет не просто ощутить причастность и наадреналиниться, знания посредством гипноза — перечисления регалий автора как большинство, а хочет двигаться — он же там, внизу, на обложке и многократного повторения умных слов внутри. нормально шагал, размашисто! Но это здесь не получится — Читатель оказывается на высоте десять метров на узеньком умения лазить на таком маршруте нет, учить и учиться в такой карнизе без умения лазить. Пискнуть «ой, как красиво» он ситуации невозможно. Ответ — вернись на ровное место может, выделить адреналин — тоже, но о движении речи нет. и тренируйся, то есть бери учебник и задачник и долби, — Учить его в такой ситуации нереально, но он на это и не пре- устраивает немногих. тендует — кайф им уже получен, самое время проснуться и пойти к холодильнику. Простая ситуация — когда слушатель знает все, что по- требовалось бы ему, чтобы понять ответ, но ответа на самом Заметим, что регалии в половине случаев липовые, а со деле сегодня нет, то есть либо нет соответствующих экспе- словами ситуация забавная — для эффективного пудренья мозгов должна быть оптимальная концентрация знакомых слов. Дыра, струна, энергия и масса должны чередоваться с тензором и браной, если уж аккреционный, то хоть диск, и если p-n, то пусть будет переход. Ну все же понятно — диск, переход, кто ж их не видел?! Классическая медицина изъяс- нялась на латыни, а помет летучих мышей и сушеные жабы, пойманные в полнолуние под виселицей, были отдельно. Ныне многое смешалось в доме научпопа, сушеные жабы защищают липовые диссертации, кровь летучих мышей при сильном разведении лечит от всех болезней. Хотя с точки зрения социума, ситуация, имеет и положительные стороны. Потребитель словил кайф, печень не пострадала, книгоиз- датель и книгораспространитель наварили свои стесняюсь сказать, сколько процентов, автору в половине случаев тоже что-то досталось, все при деле, колесо сансары вращается. 40

Спросите учителя риментальных данных, либо теория не достроена до ответа в смысле с указаниями, что и почему пропущено и где про- «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru на этот вопрос. Тут выход ясен — рассказать, что известно, читать, или опять же: выведите сами, или рассмотрим позже. четко обозначить, что неизвестно, в идеале объяснить, в чем трудности, и сделать прогноз. Естественно, уложить все это Это все относится строго к той науке, по которой идут за- в отведенное время не получится, надо хоть что-то успеть, и нятия — математике, физике, химии, биологии и далее со важно указать, что и почему пропущено, и где прочитать, или всеми остановками. Но участники занятий иногда задают во- выведите сами, или рассмотрим позже. просы из других наук. Если вы физик и, естественно, физику и преподаете, то хоть немного ориентируетесь в химии, и Более сложная для преподавателя ситуация, когда ответ вопрос по химии вас не напугает, вы хоть вопрос-то поймете. известен, но он не будет понят слушателями, поскольку они Кроме того, всегда есть возможность честно сказать — не не знают чего-то, что нужно для понимания этого ответа. Тут моя область, обрисовать возможные ответы и пообещать по- выход ясен — аккуратно все это изложить в отведенное вре- смотреть в литературе. А если это биология? И удивляться не мя, если не получается — с четко обозначенными купюрами, надо! Пойми, друг-читатель-преподаватель, а вдруг твоему можно и на карточку. Ах нет, не теми, которые хотелось бы, а ученику больше и… просто некого спросить. Сделай паузу 41

Надежный источник информации в физике — реальный эксперимент, тут по- Бывает и кое-что похуже: комбинированное. Когда вроде весить лапшу на уши трудно. После рассказа про сверхпроводимость школьники бы из физики, а фактически — из жизни общества. Потому наблюдают эффект Мейснера: при переходе шайбы в сверхпроводящее состояние что физика, да и все прочие науки существуют не только на магнит взлетает. Высокотемпературный сверхпроводник, неодимовый магнит, экзамене, но и в обществе. жидкий азот, начало XXI века Лапша и уши и пойми, как важно для человека может оказаться, что и как ты ему скажешь. Меня вот недавно спросили: «Информация в Интернете — она достоверна или нет?» Хорошенький вопрос, правда? Возможна, конечно, ситуация, когда задается вопрос из гуманитарной сферы. Которая, вообще, не очень твое, а то Да, когда к нам приходит какая-то информация, у нас часто из нее, что твое, так не из него вопрос. Ты торчишь от Гибсо- возникает вопрос — достоверна ли она, правда это или вра- на, Стерлинга и Стивенсона, а он тебя спрашивает про До- нье, шутка или всерьез, бред или нет. В стабильном и «узком» стоевского, Толкина или Роулинг. Боль, слезы и унижение… мире этот вопрос возникает реже. Например, в СССР было довольно хорошо известно, где в официальной информации Решение — иметь приятелей-филологов, которые вечером (газеты, радио, телевизор, оратор на собрании) правда, а где вранье и почему это — вранье; иногда даже как его декодиро- по телефону прочитают тебе брезгливо лекцию, а ты каранда- вать. Заметим, что использование информации существенно шиком, карандашиком. И на следующем занятии, трепетно, зависело от респондентов. Кто-то заглатывал все подряд, не по бумажке, огласишь. напрягаясь, кто-то в некоторой мере понимал и фильтровал, кто-то — это странно, но такое было и есть — понимал, что 42 вранье, но продолжал заглатывать. В менее стабильном и бо- лее широком мире, в котором мы живем уже более четверти века, вопрос о достоверности возникает чаще. Правда, и в этом мире можно жить без проблем, не обращая внимания на противоречия в приходящей информации или установив себе на вход, как это сделали многие люди, «внутреннего цензора». В советские времена цензором «на входе» в человека была государственная цензура (Главлит), спецхраны, глушение радиопередач, отсутствие телефонной связи с другими странами, перехват писем, выдирание страниц из журналов (например, из нашего) и искажение текстов книг при пере- воде. А внутренний цензор стоял у людей на «выходе» — они сами знали, что можно говорить, а чего нельзя.

Но знамя, выпавшее из рук бойцов в 90-е годы, подхватило Спросите учителя «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru следующее поколение — подобрало с мостовой микросхемку с «внутренним цензором», которая стояла у людей на выходе, рынок живописи. И после паузы добавит задумчиво, что те, вытерло о штаны и вставило себе в мозг — но уже на вход. кто интуитивно чуял сие, сделали себя и — тем более своих Результат оказался таким, которого социологи не ждали, — потомков — миллионерами. недовольство очевидной ситуацией сегодняшнего дня люди переработали в восхваление предыдущей эпохи и издева- Поэтому ограничимся чем-нибудь попроще, например, тельство над теми, кто с ней покончил. физикой. Вопрос «достоверна ли информация» в самом широком Ближе к делу, то есть — к физике смысле — интересен, ответ на него важен, а механизм полу- чения ответа чреват нобелевкой. Общие принципы просты, Публикации, имеющие отношение к физике, удобно разде- вот они. Новая информация сопоставляется с уже имею- лить на три группы: публикации, претендующие на научность, щейся, с учетом надежности старой и новой информации. научно-популярные и то, что обычно называют «новости» или Надежность зависит от заинтересованности источника в «новостные сообщения». Задача отличения бреда от не бреда искажении информации. Еще важна эффективность старой облегчается тем, что сами публикации, достоверность коих и новой модели: то есть удавалось ли старой модели пред- мы хотим оценить, — они не всегда совсем свежие, можно сказывать события и пытается ли делать это новая. И надо посмотреть, кто и что уже написал об этой публикации. По- учитывать собственную субъективность, эффект давления тому что у нас может не хватить знаний для самостоятельного авторитета и — нежелание думать, анализировать, изменять. диагноза, но может хватить для оценки аргументации обсуж- Но это все общие тривиальные рекомендации, а для более дающих. Кроме того, в Интернете почти всегда можно найти подробных, как написал Пьер Ферма, «здесь слишком мало информацию об авторе, о его образовании, месте работы и, места, чтобы их изложить». главное, — его предшествующие публикации; полезно также посмотреть, что опубликовано на данном сайте рядом. Это Попробуем немного сузить поле исследования, то есть скажет нам о культуре источника. Если рядом астрология, посмотрим только на научную информацию, или, скажем или рассуждения «были на Луне или не были», или о вреде шире, претендующую на такой статус. У этой информации ГМО — можно экономить трафик. есть два классификационных параметра: какая именно наука или группа наук прописана в претензионном списке (физика, Попадание объекта в ту или иную группу определяется пре- химия, биология… науки о живом, науки о Земле… естествен- жде всего задачей, которую ставил автор, кому он адресовал ные, гуманитарные… вообще все) и степень популярности. свое сообщение. Публикация, претендующая на научность, Сегодня слово «популярность» имеет два значения, кото- адресована тем, чье признание и одобрение он желает полу- рые интересным образом связаны. Популярный в обычном чить. Это может быть обычная наука, но могут быть и группы, смысле — это от которого юные девицы визжат и бросаются дистанцирующиеся от нее. Научно-популярная публикация на сцену, а научно-популярный — это создающий у попула обычно адресуется всем, однако в итоге воспринимается ощущение лярности, то есть ему сказали что-то умное и он теми, кому всерьез интересно содержание, кто готов немного приобщился. А связь проста: научно-популярное обычно напрячь мозг и имеет некоторый исходный уровень знаний. стремится стать популярным. Чтобы пользователь если и не Новостные сообщения тоже адресованы всем, серьезный бросался с визгом на монитор, то хотя бы кликал куда надо, интерес и исходный уровень не нужны, так как напряжение неся сайту деньги рекламодателя. мозга не предусматривается. Зато написано должно быть так, чтобы ощущение, что мне сказали что-то умное и я при- И тут становятся понятны ностальгические слезы, которые общился, возникало сразу. проливают по советскому прошлому не самые глупые люди. Популярность была не очень нужна — есть план, а за работу Начнем с самого простого — с публикаций, претендующих платит государство. И если уж в плане оказывалось что-то на научность. Ортодоксальная наука, та, которая изложена хорошее (например, книжка по физике для школьников), то почти во всех школьных и вузовских учебниках, а также в можно делать эту книжку, не прогибаясь под низкопробные монографиях, выпущенных до 90-х годов прошлого века, в вкусы части читателей. Это не означает, что все книжки по фи- основном правильна. То есть правильна с той полнотой и точ- зике для школьников были хорошие, но не нужно было пугать ностью, которая подтверждена практикой — экспериментами читателя тем, что черная дыра съест Землю, и воодушевлять и наблюдениями физиков, а также созданиями инженеров, тем, что наши ученые создали черную дыру, которая может всем тем, чем мы пользуемся постоянно. С книгами, издан- неограниченное время находиться в воздухе и лететь сами ными после 90-х, надо быть осторожным — типографии стали понимаете куда. действовать по принципу «любой каприз за ваши деньги». Найти общий метод отделения бреда от не бреда — ве- Можно смело считать, что названные выше источники и ликая задача, но проблема осложнена тем, что признаки и публикации в основных физических журналах вполне добро- критерии в разных областях могут быть весьма различны. совестны. Там могут быть изредка ошибки, которые обычно Например, в гуманитарных областях многое делается только замечаются читателями и исправляются; любая теория и для того, чтобы удивить зрителя. Экономическую задачу такое искусство решает: народ тянется к страшненькому, адрена- линовую наркоманию никто не отменял. Но тогда почему бы не издавать заключения судебно-медицинских экспертов с соответствующими фотографиями? Кстати, это идея… Если же говорить серьезно, то вообще непонятно, есть ли, напри- мер, в искусстве понятие «бред». Историк и искусствовед могут сказать, что любое, достаточно новаторское в любом смысле, течение поначалу называли бредом. А на вопрос, чем определяется дальнейшая судьба объекта (а я спраши- вал), усмехнется и скажет, что рецепта нет, иначе рухнул бы 43

модель позже может быть уточнена и усовершенствована, отклоняют вполне годные статьи. Первое случается крайне но «факты — вещь упрямая». Большинство из нас не знает, редко; это может произойти, если, например, автор пускается как много физики потребовало создание современной тех- в рассуждения в незнакомой ему области (например, обра- ники. Например, борцы с теорией относительности сами зование физическое, а рассуждает о демографии), но имеет пользуются ею ежедневно, но им этого никто не сказал. такие научные регалии, что отклонить статью было неудобно. Физика переплетена внутри многосложно, в ней нет изоли- В научной среде смущенно хихикают, но все понимают. От- рованных участков, и если что-то действительно радикально клонение серьезных статей редко, но также случается, такие опровергнуть, то рухнет все. Погаснут экраны телевизоров и истории в литературе с удовольствием упоминают (например, радиолокаторов, не прилетят в пункты назначения самолеты. приключения колебательных реакций). Причиной бывают халтура рецензента и позиция журнала, которому не хочется Это не означает, что существующие теории нельзя усовер- огорчать постоянного рецензента, а тут с улицы пришел непо- шенствовать, причем в нескольких направлениях. Может быть нятно кто. Наконец, вполне серьезный физик может аккуратно увеличена точность согласования с имеющимися экспери- коснуться в статье чего-то фантастического, но это все-таки ментами, предсказаны какие-то новые эффекты, объяснены большая редкость. известные, но доселе не объясненные, показаны какие-то новые связи параметров или значения величин. Почему ско- Отдельного рассмотрения заслуживает социальная и пси- рость электромагнитных волн в вакууме именно такая, какая хологическая стороны явления. Важным психологическим она есть? Кстати, почему именно такое численное значение фактором является, как мне кажется, отношение амбиций — это другой вопрос, и ответ на него известен. к произведению интеллекта на трудолюбие. Что касается социального эффекта, то особого вреда лженаука обществу Физика развивается, оставаясь связной, поддерживая вну- не приносит, если, конечно, привлеченные идеей энергии из треннюю легитимацию и связь с практикой (экспериментом и ничего недоучки-законодатели не начнут выделять на всякий инженерией), поэтому любая публикация содержит ссылки на бред деньги из бюджета. Впрочем, возможно, дело не в не- ранее выполненные, в том числе и другими авторами, работы знании физики, а в знании экономики переходного периода, и аффилиацию авторов, то есть места их работы — указание то есть того, с кем и как надо делиться. Хотелось бы верить, на признанность профессиональным сообществом. Именно что переходной период не вечен. эти признаки говорят нам, что работа «не бред», то есть в целом почти наверняка правильна. Чуть ближе на границе Научно-популярное тянется к популярности ортодоксии лежат две области — космологические работы с ограниченной возможностью эксперимента (см. «Химию и Обратимся к второй группе публикаций, на что-то претен- жизнь» 2019, 4) и сообщения о новых экспериментальных дан- дующих, — научно-популярных. Если серьезный ученый ных, затрагивающих основы (эксперимент OPERA с нейтрино, снизойдет до плача редактора и возьмется такое написать, «парадокс Пионеров» и т. п.). Что касается новых данных, то или если ему самому это почему-то нравится, то может единственный разумный выход — остаться при своем мнении произойти разное. Может автор, слабо представляя себе на год-другой, пока авторы при помощи коллег найдут либо уровень читателей, либо сделать что-то непонятное начиная плохо ввинченный разъем, либо какой-то классический, но со второго абзаца (в первом написано, как это все важно и неучтенный фактор. Явно вне ортодоксии лежат работы про интересно), либо сколько-то абзацев в статье будут почти КПД более 100% и добычу энергии из ниоткуда. Тут критерий пересказом школьного учебника, а потом резко начнется отвратительно прост: если рынок энергоносителей не рухнул, непонятное, то есть заклинания. Умные слова и попытки с все в порядке. Ценам на баррель Brent можно верить. помощью аналогий, притянутых за трещащие от напряжений уши, убедить читателя, что он что-то понял. Глупостей автор, Проблема различения бред/не бред облегчается тем, что скорее всего, не напишет, но будет ли вам польза от чтения? в мире публикаций, «претендующих на», есть кластеризация. Мастерство автора в области написания книг такого типа Авторы публикаций, дистанцирующиеся от обычной науки, состоит в том, насколько далеко вы сможете пробраться по обычно громко декларируют свое неприятие и отторжение. статье от места, когда асфальт школьного учебника внезапно Они сообщают, что открыли альтернативную, нетрадицион- кончится. Проползти, проверяя, понимаете ли вы каждое ную, другую, новую и так далее физику, либо — что их травят, новое слово. Понимаете — то есть можете ли вы объяснить, не дают хода, запрещают, преследуют, что они жертвы за- что значит это слово, своему соседу/соседке по парте, в говора и т. д. Заметим, что термин «новая физика» иногда идеале — использовать для решения задач. используют и серьезные люди — конечно, не в науке, а в популярной сфере; может быть, им не стоило бы это делать. Иная ситуация складывается, если автор хочет рассказать не про черные дыры, а чем определяются оптические свой- Если автор альтернативной физики вообще допускает ства поверхностей, отражают ли свет звезды, почему край сравнение с экспериментальными данными, то можно не Луны должен казаться темнее и почему он этого не делает. ограничиваться общими признаками, можно поискать кон- Или не про теорию струн, а из чего и почему делают струны, кретную некорректность, найти ее и дальше не читать. По- почему они звучат в гитаре и почему в скрипке, как они звучат, скольку физика сильно переплетена, то попытки сказать нечто когда целые и когда лопаются, и зачем гитаре деталь, кото- принципиально новое, но локальное не проходят. Например, рая есть в часах. О прикладных вещах можно рассказывать автор утверждает, что формула для изменения импульса с меньшим количеством заклинаний, в частности, потому, электрона в релятивистской области неверна, а ускорители что многие из этих вещей читатель видел, а некоторые даже работают потому, что при больших скоростях иначе идет держал в руках. Принцип анализа текста на годность тот же: взаимодействие движущегося заряда с магнитным полем. читать, пока вам понятно так, что вы можете каждое слово То есть автор переносит соответствующий множитель в фор- объяснить соседу. Это жесткий критерий, поэтому соседа мулу для силы Лоренца. Но как тогда работают электронные лучше подобрать не агрессивного. приборы, где скорости электронов вполне релятивистские (при ускоряющем-то напряжении 300 кВ и более), а роль Серьезный автор ученый или нет, устанавливается с помо- магнитного поля совершенно иная? щью Интернета, цена вопроса — несколько минут. Если он не ученый, а, как скромно пишут, известный популяризатор, то Иногда в дискуссиях на тему бред/не бред говорят, что и в серьезных физических журналах бывает бред, а бывает, что 44

надо быть осторожным. Известны люди, которые ничего не Спросите учителя «Химия и жизнь», 2020, № 1, www.hij.ru сделали в науке, но написали неплохие и даже замечательные популярные статьи и книги. Однако чаще это просто среднего мы не знаем (иначе зачем вообще читаем?) и ошибку там не уровня гипнотизеры, на раскрутку которых издатели потра- заметим. На самом же деле то, что мы заметили эту ошибку, тили деньги и желают возместить их и приумножить. Это не означает низкую квалификацию автора, указание на высокую означает, что чистые популяризаторы не написали хороших вероятность присутствия других ошибок. Поэтому: заметил статей и книг, и все же практика показывает, что если вы хотите ошибку — в помойку; на сайте несколько статей с ошибками именно понять, именно научиться, то в среднем их продукция — сайт в нехороший список. для вас менее эффективна. Тревожным симптомом является обложка, явно «уговаривающая» вас купить, — либо с упором И последняя, третья группа — новости. Тут все, казалось на сенсационность и загадочность, либо на легкость и вообще бы, просто — опыт мгновенного гипноза: щелчок пальцев все на свете за 30 минут. Сама по себе она неопасна — но промоутера, и клиент впивается взглядом в текст. Пробежал она говорит о нацеленности издателя на группу, к которой взглядом по экрану, ваша уже выдрессированная сайтами вы, кажется, не принадлежите. нейронная сеть опознала три знакомые последовательности букв, тридцать три импульса пробежали, триста тридцать три Википедия и психология нужные молекулы выделились, вы счастливы. Но, увы, и среди этой кучи случалось заметить, конечно, не искусственного Важной частью научно-популярного мира придется считать жемчуга зерно, но, скажем так, указание на, может быть, что- Википедию, которую некоторые совершенно незаслуженно то интересное. Тем более что граница между относительно называют «википомойкой» и прочими обидными именами. приличной научно-популярной литературой и этим примити- Это не всегда так, там есть хорошие и даже отличные статьи вом не вполне четкая. Научпопу тоже надо на что-то жить, он — есть в тот момент, когда вы на них смотрите. Будет ли эта тоже должен привлекать. Определять степень полезности в статья хорошей на следующий день, вы не знаете. Но глав- переходной зоне можно научиться, но для этого надо сначала ная идея «вики» — принципиально плохая, это отрицание научиться читать серьезную научно-популярную литературу, профессионализма, попытка заменить качество количе- тогда и помои станут вам менее опасны. Попутно при чтении ством. Результат зависит от того, насколько в конкретном серьезных статей у вас понемногу начнет вырабатываться на- обществе установилось — не на уровне институций, а на вык отличия, — наверно, по стилю? — более-менее серьезной уровне отдельных людей — уважение к знанию и понимание и полезной литературы от мусора. А на начальном этапе этой своих возможностей, много ли в нем людей без знаний, но полезной и интересной деятельности, если вас интересует с амбициями. Ситуация в России совершенно очевидна, и именно «послешкольная» физика, вам может пригодиться это естественный результат истории последнего столетия. линк-лист «Научно-популярные статьи по физике и астроно- Соответственно, ситуация в Википедии проста: если данная мии в Интернете». статья аккуратно переведена с английского, или слизана с хорошей энциклопедии, или написана действительно раз- Здесь надо сделать важное дополнение. Разговаривая о бирающимся человеком, то, скорее всего, все нормально. научном, научно-популярном и даже новостях, мы не касались Если в нее позже никто не сунул шаловливые ручонки. Если вопросов больших денег. Когда дело касается действительно статью просто писал некомпетентный человек, это не так больших денег, например, торговли, в частности, через Ин- страшно — массовый бред часто очевиден. Никакие закли- тернет, тем, что выдается за лекарства, или о выделении (с нания в правилах Википедии про необходимость ссылок на последующим правильным делением) бюджетных денег на авторитетные источники дела не спасают, потому что ссылки создание вечного двигателя и подобные изыскания, люди где есть, а где нет, авторитетность источников может оценить готовы идти на любые подлоги, присваивать сами себе гром- только профессионал, а бред в Интернете можно найти на кие звания, приписывать работу в несуществующих органи- любую тему — вот вам и источники. Самая тяжелая ситуация зациях, представлять к защите халтурные или ворованные складывается, когда исходная статья взята из приличного диссертации, получать и присуждать липовые учение звания. источника, но тот, кто ее размещал, слегка долил своего. Поэтому, может быть, и хорошо, что научно-популярные Неискушенный читатель, скорее всего, этого не заметит — журналы живут скромно… поскольку общий стиль и ссылки выглядят прилично. Согласно принципам нового времени, здесь следовало В качестве оправдания Википедии заметим, что в ней, в бы дать резюме — все содержание за 30 секунд. Но я же отличие от большинства источников Интернета, от СМИ во- все время призывал вас к противоположному. Поэтому — обще, — явно прописан «отказ от ответственности». То есть никаких резюме. Лучше прочитайте еще раз, постарайтесь в ней самой честно написано, что она не гарантирует и не возразить, еще лучше — предложить свое и конструктивное. отвечает. Правда, написано не на обложке. И не упоминается И в итоге — разумно использовать. Пусть жизнь продлится ее промоутерами в красивых интервью. Для ясности скажем квалифицированно! — здесь нет призыва создавать какую-то новую викиросси- педию. Это будет, скорее всего, халтура и распил бюджета под красивые слова. Потому что коллективный труд по вики- технологии отражает средний уровень профессионализма и добросовестности людей, а с учетом теперешней ситуации с добросовестностью — он будет ниже среднего уровня про- фессионализма. Пользование источниками, в том числе и Интернетом, осложняет одна наша общая психологическая особенность. Заметив ошибку, мы успокаиваемся — мы же ее заметили, значит, остальное чисто. Но ситуация противоположна — мы заметили ее потому, что мы именно это знаем, а остального 45

Художник П.Перевезенцев Айзек Азимов – один из самых… А.В. Речкин С детства Айзек был необычным мальчиком, о чем он посто- янно говорил впоследствии и подчеркивал то обстоятельство, Айзек Азимов (02.01.1920 — 06.04.1992) — один из что был вундеркиндом, потому что выучил английский язык и самых знаменитых писателей-фантастов XX века и научился читать без чьей-либо помощи; его родители, когда один из самых плодовитых писателей за всю историю приехали в США, абсолютно не знали английского. В 5 лет человечества. Автор почти 500 книг и тысяч статей, Айзек пошел в школу и очень удивлялся тому обстоятельству, которые охватили большую часть человеческих зна- что детям, которые учились вместе с ним, учителям при- ний от астрономии и химии до алгебры и биологии, от ходилось по нескольку раз повторять и объяснять материал истории и литературоведения до генетики и анатомии. урока. Айзек запоминал все с первого раза и обладал почти Биохимик по профессии, популяризатор науки по при- фотографической памятью. Учебников, которые выдавали в званию и писатель по роду занятий. Второго января школе, ему хватало всего на несколько дней. Он заканчивал ему исполнилось бы 100 лет. каждый из них в течение первой недели семестра и таким образом получал образование на ближайшие полгода. Какой Айзек (Исаак) Азимов родился 2 января 1920 года в местечке бы школьный учебник он ни открыл — историю, географию, Петровичи Смоленской губернии. Во время рождения Айзека арифметику, грамматику, — все это было интересно, весело Россия была охвачена пламенем Гражданской войны. Его и легко для него. родители, Иуда Аронович Азимов и Анна Рахиль Исааковна (в девичестве — Берман), устав от хаоса и разрухи, по при- Определяющим фактором жизни молодого Азимова между глашению брата Анны — Джозефа, эмигрировали в США, 6 и 22 двумя годами была кондитерская отца. Первые три приехав в Америку 3 февраля 1923 года. Они поселились в года американской жизни отец будущего писателя трудился Бруклине, в Нью-Йорке. разнорабочим, накопил немного денег и купил кондитерскую — небольшой магазинчик, в котором продавались, кроме еды, газеты, журналы, сигареты, конфеты, хлеб, газировка и иные сопутствующие товары. Почти все свободное время от занятий в школе Айзек проводил в кондитерской, помогая 46