Эврика-87

Что же случилось в альб-сеномане?

Почему тогда морские строители, словно сговорившись, бросили привычное занятие? Этот вопрос стал главным в исследовании происхождения гайотов. И тогда начались догадки.

"Теплолюбивые кораллы не выдержали наступившего на Земле похолодания".

Но ни в альбе, ни в сеномане похолодания не было. Весь меловой период оставался на удивление теплым.

"Движение литосферных плит вынесло атоллы из тропической зоны в холодные воды".

Наиболее точные на сегодняшний день реконструкции давнего расположения плит, выполненные в Институте океанологии АН СССР Л. Зоненшайном и Л. Савостиным, показывают, что незадолго до сеномана почти все известные ныне гайоты располагались близ экватора.

"Вулканы погружались быстрее, чем надстраивались рифы".

Тоже нет. Гайоты опускались на сотые доли миллиметра в год, а скорость роста кораллов около сантиметра в год. У некоторых видов вдвое меньше.

"Сеноманские кораллы на островах погибли из-за быстрого наступления моря на сушу-из-за трансгрессии".

Трансгрессия действительно была.

Уровень воды в морях за 100 миллионов лет поднялся, порой немного отступая, на 300 метров. Но происходило это плавно, для кораллов практически неощутимо.

Впрочем, именно мысль о трансгрессии как раз и дала толчок гипотезе, о которой здесь пойдет более подробный рассказ.

Отчего погибли строители

Потоп был и вправду великим. Позднемеловая эпоха отмечена одной из наиболее крупных в истории Земли трансгрессий. Под водой оказались почти все низменности Европы, Северной Америки; и вообще суши тогда заметно поубавилось.

Олег Георгиевич Сорохтин, доктор физико-математических наук, один из теоретиков неомобилизма, заинтересовался этой трансгрессией по ряду причин. Среди них - происхождение гайотов. Дело в том, что фиксисты считали существование плосковершинных гор одним из доказательств своей правоты:

мол, это прямое подтверждение исключительно вертикального погружения океанских впадин. А Сорохтин вывел формулы, из которых следовало, что погружение морского дна все-таки сочеталось с его горизонтальным перемещением. Вопрос о гайотах стал для него принципиальным.

Александр Михайлович Городницкий, доктор геолого-минералогических наук, занимался подводными горами больше двадцати лет. Плавал по Атлантике, Тихому и Индийскому океанам. Был в числе первооткрывателей некоторых таких возвышенностей.

Проблема происхождения гайотов относится к кругу научных вопросов, которыми он занимается постоянно.

Оба эти ученых не раз задумывались, почему гибель строителей атоллов произошла именно в альб-сеномане. Ведь в это же время такие же кораллы, населявшие мелководные акватории на затопленных участках материков, благоденствовали. Местами их рифы тянулись бесконечными барьерами. Неплохо жилось тогда и другим многочисленным жителям шельфовых зон. О том поныне сохранились весьма впечатляющие свидетельства: мощные отложения писчего мела. Они известны в Южной Англии, в Северной Франции, в других местах. У нас в стране их наверняка приметил каждый, кто ездил из средней полосы на юг,- это меловые горы под Белгородом.

Сорохтин и Городницкий сосредоточили внимание на кальции. На то были важные причины. Кораллы крайне чувствительны к малейшим изменениям среды обитания. Вода должна быть теплой - не менее 20 градусов, но и не более 30. Достаточно соленой, но не чрезмерно. Они не переносят мутную воду, поэтому никогда не селятся вблизи устьев рек. Им нужен свет. Вернее, не столько им, сколько зооксантеллам - водорослям, обитающим в их тканях. Те снабжают клетки полипов кислородом, углеводами, аминокислотами (а сами получают у хозяина углекислоту). Зооксантеллы не могут без солнечного света. Значит, и кораллам, строящим рифы, не жить на глубине. И уж без чего существование полипов совершенно немыслимо, так это без соединений кальция. На каждый квадратный метр колонии их требуется примерно килограмм в год. Иначе не из чего строить дом.

Однако именно с кальцием в альбсеноманском океане было не совсем ладно. Существенную роль в его поставках играет речной сток, главным образом с континентальных равнин. Но ведь в те времена треть суши была затоплена. Подсчеты показывают, что карбоната кальция тогда поступало с материков по крайней мере раз в шесть меньше, чем сегодня.

Тем более странно, что при таком явном дефиците где-то нарастали массивные меловые слои и протяженные рифы - мощнейшие отложения именно карбоната кальция. Подобными щедротами не отличались даже эпохи, не испытывавшие в кальции недостатка.

Что же в меловом периоде помогало (или заставляло) осаждать известняки в отдельных местах буквально со сверхактивностью?

В основном это происходило на затопленных зонах континентов. Конфигурация материков именно к тому времени претерпела значительные изменения (так по крайней мере следует из неомобилистских реконструкций).

Существовавший длительное время суперматерик Пангея, который заключал в себе почти всю сушу Земли, стал дробиться. В результате этого в меловом периоде начали образовываться Атлантический и Индийский океаны.

Появились новые самостоятельные плиты с обособленными материками: Северо-Американская, Евразийская, Южно-Американская, Африканская. Австралия и Антарктида были еще едины, но от них успел отколоться Новозеландский микроконтинент. Индия отделилась от Африки и отправилась в дрейф на северо-восток - к своему будущему причалу - к Гималаям. По северному краю древнего океана Тетис возникла сложная система островных групп - архипелагов.

На Земле в то время во много раз увеличилась общая протяженность береговых линий, шельфовых зон, площадь мелководных морей и заливов.

Сорохтин и Городницкий рассуждали примерно так. Зеркало водной поверхности на планете стало обширнее. Значит, Земля поглощала больше солнечных лучей. Это одна из причин очень теплого климата в меловом периоде.

Особенно хорошо прогревались и освещались мелководья. Там на многие века установился режим, в высшей степени благоприятный для развития разных форм жизни. Меловой период, как известно, отличается настоящим биологическим взрывом. Причем особенно плотно были заселены как раз мелководья.

Не менее важно, что большинство их оказалось в тропической засушливой зоне. Это означает отсутствие холодных сезонов и круглогодовое энергичное испарение воды. Вот оно - наиважнейшее обстоятельство! Сильное, непрерывное испарение на большой площади мелководья можно сравнить с мощнейшим насосом, выкачивающим воду из глубин океана.

При подобном "выкачивании", развивают они свою мысль дальше, на мелководье неизбежно росла концентрация солей, растворенных в морской воде, в том числе, надо думать, и соединений кальция. То есть создавались условия, наиболее подходящие прежде всего для потребителей именно этих химических элементов.

Итак, мощная биомасса, быстрая смена поколений... Вот почему образовались эти слои писчего мела, грандиозные отложения других известняков, многоверстые рифы.

А откуда "насос" качал воду? Ну, разумеется, из центральных областей океана. Там, наоборот, создавался хронический недостаток соединений кальция. И это еще при том, что поступление кальция с континентов сильно сократилось. А вулканические острова, обросшие кораллами, находились именно там, в центральных областях океана. Выжить им было трудно. Скелеты кораллов становились тонкими, хрупкими; прибой их легко разрушал.

Это продолжалось многие века подряд.

Гибель океанских кораллов стала массовой.

В общем, логика подводит к тому, что начало гайотам положил известковый голод в океане.

Пик того великого потопа длился миллионы лет. За это время бывшие атоллы, увлекаемые движением литосферных плит, переместились ближе к океанским окраинам и погрузились в его пучину. На глубине в сотни метров колонии кораллов уже не могли возродиться, плоские вершины гайотов так и остались мертвыми.

Такова версия Сорохтина и Городницкого. Она выглядит вполне правдоподобно.

И что удивительно, события, как будто не имевшие друг к другу отношения, становятся жестко связанными между собой.

Тот же "насос"!

Мировой океан знал немало наступлений на сушу и отступлений. Его уровень менялся не раз - достаточно заметно, хоть и медленно. Но все эти колебания не идут ни в какое сравнение с двумя "великими потопами" трансгрессией в позднемеловой эпохе и со столь же грандиозным затоплением суши, которое произошло еще раньше - в кембрии. Ничего подобного этим двум событиям за последние полмиллиарда лет на Земле не было.

Попробуем представить хотя бы в самых общих чертах географию кембрийского исчезнувшего мира. Конечно, с помощью неомобилистских реконструкций.

Все будущие южные материки были объединены в так называемой Гондване. В Северном полушарии - пестрая мозаика больших и малых блуждающих континентов. Современные названия подходят к ним, пожалуй, лишь условно. У Северной Америки еще нет западной части и большого куска восточной. Обособленно лежал Восточно-Европейский континент. Сравнительно недалеко от него - маленький СреднеЕвропейский. Обширное водное пространство Палеоазиатского океана отделяло их от Сибирского и Китайского материков. А в стороне располагалась целая серия небольших массивов суши Центрально-Казахстанский, Таримский, Индосинийский. Со стороны Сибирского континента океан обрамляла система островных архипелагов, разъединенных многочисленными проливами и внутренними морями. О тех архипелагах и поныне многое напоминает на Алтае, в Западном Саяне, в Туве.

Палеоатлантический и Палеоазиатский океаны можно считать некоторым подобием современной Атлантики.

Кроме них, был еще огромный, омывавший почти все континенты океан аналог Тихого.

Итак, для географии суши в кембрии, как и в меловое время, характерна очень большая протяженность прибрежных районов, а значит, множество мелководных морей, заливов, лагун, бухт. Во время наступления океана все низменности на материках были затоплены и превратились в неглубокие акватории.

В кембрии, как и в меловом периоде, на всей Земле наступило значительное потепление.

Следовательно, можно говорить о том, что в районах мелководья шло неизбежное в такой ситуации сильное ис

парение воды, а концентрация солей (в том числе соединений кальция) в неглубоких морях и заливах неизбежно увеличивалась. Получается, что в кембрии работал тот же, что и в меловое время, "насос", перегонявший воду из океана к шельфу.

Однако среди обитателей моря еще не было ни кораллов, ни других активных потребителей кальция.

Долгое время считалось, что в эпохах, предшествовавших кембрию,- в докембрии не было совсем (или почти совсем) животных. Его представляли царством водорослей и простейших.

Лишь в середине нашего столетия состоялось открытие длительного предкембрийского периода, богатого оригинальной фауной, которая оставляла очень мало следов жизнедеятельности.

Его назвали вендом.

О вендских животных приходится судить лишь по их отпечаткам, дошедшим до нас волей случая ненарушенными. Это были исключительно мягкотелые организмы: подобия медуз, плоских червей, перистовидные полипы, радиолярии, у которых тела напоминали круглый фонарик с расходящимися в стороны лучами... Встречались мелкие существа, обрамленные ресничками, отдаленно напоминавшие будущих рачков.

И вдруг произошло крушение полное этого вроде бы прочного, устоявшегося мира. Гибель большинства мягкотелых животных венда похожа на вселенскую катастрофу. Приход существ, имеющих твердые скелеты и прочные оболочки, напоминает тотальное нашествие. А развивались события, по-видимому, так.

Вендские животные занимали, понятно, наиболее благоприятные для обитания места - мелководья. У них было время приспособиться к условиям своей среды - венд длился почти 100 миллионов лет.

Но началась кембрийская трансгрессия, и все в их жизни стало существенно меняться: климат, состав воды, питание. Организмы должны были приспособиться к избытку кальция в воде. Им следовало либо научиться как-то нейтрализовать в своем обмене веществ избыток кальция, либо утилизировать его.

Вероятно, именно это и определило появление многочисленных животных, оснащенных раковинами, скелетами и панцирями.

Археоциатов иногда называют "древними кубками". Это наиболее распространенная форма их тела. Они селились колониями на дне акваторий.

Их скелет - словно бы пропитанные известью ткани. Двустворчатые раковины брахиопод напоминают раковины моллюсков - наружный склад кальция. Трилобитов за характерное строение тела часто именуют "трехлопастными раками". Их хитиновый панцирь на треть состоял из извести и фосфата кальция, отличался большой прочностью. Трилобиты неоднократно линяли, некоторые виды до 30 раз. До нас дошли остатки их богатых гардеробов.

Все эти животные появились именно в теплых мелководных морях, из которых почти совсем исчезла вендская фауна.

Кембрий еще называют фосфоритовой эпохой, потому что он подарил нам крупнейшие месторождения этой горной породы. Ее находят там, где когдато были мелководья: в Казахстане, Сибири, Китае.

Но ведь фосфорит - содружество фосфора и кальция. Как они оказались рядом именно в шельфовой зоне?

Ветры с суши отгоняли от берега в этих акваториях поверхностные слои.

На их место из глубин океана поднимались воды, богатые фосфором. Это явление называют апвеллингом. Оно тем больше распространено на Земле, чем обширнее шельфовые зоны. У фосфора есть особенность: находясь в растворе, он постоянно готов соединиться с кальцием, чтобы выпасть в осадок. На больших глубинах в океане этого не происходит, мешает присутствие углекислоты. Поэтому там накапливается много фосфора. Иное дело на мелководье. Когда туда начинает поступать сильный приток глубинных вод, происходит встреча двух элементов, находящихся в изобилии. Выпадение осадка и образование залежей фосфоритов становится закономерным. (Одновременно с этим и кальций и фосфор воздействовали, конечно, и на живое население акваторий.)

То, что кембрий богат мощными пластами фосфоритов, еще раз подтверждает: в тогдашних шельфовых водах была высока концентрация кальция, благодаря чему при глубоких генетических изменениях у организмов и мог свершиться один из самых крупных актов в развитии жизни на Земле появление первых скелетов, панцирей и раковин.

У такого решения давней задачи есть и обратная проверка. Коль скоро кембрийская ситуация сходна с меловой (по крайней мере в отношении трансгрессии, климата, множества мелководий и концентрации в них кальция), то меловой период тоже должен был оставить крупные образования фосфоритов.

Так оно и есть. Месторождения фосфоритов мелового периода известны давно - на Русской платформе, в Африке и в ряде иных мест.

Перемещения литосферных плит, раскол и столкновения континентов, отступления и наступления океана определили географию планеты. От этого, в свою очередь, зависел климат. Он воздействовал на геохимию и биологию океана... Вот сколько могучих земных сил было задействовано одновременно! Так что для объяснения загадок кембрия, вероятно, нет необходимости привлекать еще и фантастические, внепланетные явления.

Требуются пустые бутылки

Ученые разыскивают сейчас пустые бутылки и другие сосуды, плотно закупоренные много лет назад и с тех пор не открывавшиеся. Ученым нужен воздух, сохраняющийся в таких сосудах несколько десятков, лучше несколько сотен лет. Они хотят измерить содержание двуокиси углерода в старинном воздухе, чтобы узнать, насколько оно увеличилось.

Точные измерения содержания углекислого газа в атмосфере ведутся лишь с 1959 года. Как полагают, оно растет главным образом из-за деятельности человека: сжигая любое топливо, мы повышаем содержание двуокиси углерода в воздухе. В то же время часть этого избытка расходуется растениями в процессе фотосинтеза и поглощается Мировым океаном. Знать сложный баланс углекислого газа в атмосфере и его динамику необходимо для того, чтобы предсказать климатические изменения, к которым может привести повышение концентрации углекислого газа. Пока прогноз этих изменений весьма неопределен: одни климатологи утверждают, что накопление углекислого газа приведет к потеплению, другие не менее убедительно доказывают, что к похолоданию. Изучение "ископаемого" воздуха поможет выяснить общие тенденции.

Для анализа разыскиваются любые пустотелые и герметично закрытые предметы, изготовленные много лет назад. Оказалось, что вполне пригодны для взятия проб воздуха медные пуговицы военных мундиров, песочные часы, подзорные трубы и телескопы, тубус которых обычно плотно запечатывают для предохранения линз от пыли.

В поисках старых пустых сосудов планируется даже поднять затонувшие суда.

Тепло уходит через океан

Советские ученые выяснили, что тепловой поток через дно океана идет в полтора раза интенсивнее, чем через континенты. А так как океаны занимают две трети поверхности планеты, ее остывание идет в основном через Мировой океан. Чтобы измерить этот тепловой поток, был создан прибор - зонд с датчиками. Эти зонды опускались на разную глубину.

На основании замеров составлена первая в мире карта расчетных значений теплового потока, пронизывающего дно Мирового океана. Это позволяет более точно определять тектонически активные районы, области, перспективные для поиска полезных ископаемых.

Блистающие и неуловимые

Взрыв Кракатау или Тунгусский метеорит!

Международный специализированный центр по серебристым облакам...

Уже около двадцати лет он работает при Астрофизической обсерватории имени В. Я. Струве вблизи старинного университетского города Тарту в Эстонии. Сюда со всего мира стекается информация об облаках, получивших такое поэтичное название. Под руководством Ч. Виллманна, отдавшего почти тридцать лет жизни изучению серебристых облаков, эта информация тщательно обрабатывается. Сотрудники Института астрономии и физики атмосферы, при котором существует эта обсерватория, и сами проводят исследования этого редкого явления природы, а в последнее время они работают в содружестве с космонавтами, наблюдающими серебристые облака с космической орбиты. Пожалуй, ни один вид облачности не удостаивался такого внимания ученых. В чем тут дело?

"Биография" серебристых облаков началась задолго до космической эры ровно сто лет назад. В июне 1885 года университетский приват-доцент В. Цераский увидел на предрассветном московском небе необычные серебристо-белые светящиеся облака.

Позднее он так описал их: "Отличаясь видом от прочих, они бросались в глаза прежде всего своим светом. Облака эти ярко блистали в ночном небе чистыми, белыми, серебристыми лучами, иногда с легким голубоватым отливом... Бывали случаи, что от них делалось светло, стены зданий весьма заметно озарялись и неясно видимые предметы резко выступали".

От опытного глаза астронома-наблюдателя не ускользнула эфемерность этих облаков. Появлявшиеся не только перед рассветом, но и в вечерние сумерки, они бесследно исчезали, когда солнечные лучи уже не освещали верхнюю атмосферу. Это обстоятельство тогда доставило Цераскому немалые огорчения: он занимался звездной фотометрией и опасался, что загадочные облака, не будучи видимыми, могут поглощать свет звезд и тем самым искажать результаты фотометрических измерений. Должно было пройти много лет, прежде чем ученые поняли, что эти странные облака служат индикаторами интереснейших и мощнейших процессов, разыгрывающихся в верхней атмосфере Земли.

Через две недели после наблюдений Цераского "светящиеся" облака заметили Э. Гартвиг в Эстонии и О. Иессе в Германии, позднее их стали часто наблюдать над Западной Европой. О. Иессе впервые опубликовал их фотографии, и именно с его легкой руки в науке появился термин "серебристые облака". В восьмидесятых годах прошлого столетия наблюдатели определили местонахождение их в атмосфере. Оказалось, они плавают тонким слоем на высоте около восьмидесяти километров. Эти своеобразные рекордсмены высоты (привычные для нас перистые или кучевые облака располагаются в тропосфере, гораздо ниже, в десятидвадцати километрах от земной поверхности) удивляли еще одной своей особенностью. Их туманную клочковатую пелену, порой серебристые полосы или застывшие волны наблюдатели замечали исключительно в летние месяцы, да и то только в узком поясе географических широт. В Северном полушарии, где в основном и проводились наблюдения, это был интервал в среднем от 55-го до 70-го градуса северной широты.

Те годы были необычайно "урожайными" на серебристые облака - за один только 1890 год удалось сделать сто восемьдесят их фотографий. И, естественно, встал вопрос: чем вызвано их появление и почему это чудо не замечали раньше? Ответ не замедлил явиться. Серебристые облака стали связывать с "красными зорями" и иными аномалиями в атмосфере после мощного взрыва вулкана Кракатау в августе 1883 года. Вулкан выбросил не менее 35 миллионов тонн пыли, которая несколько лет носилась в воздухе и, проникнув на восьмидесятикилометровую высоту, образовала, как тогда заявили некоторые ученые, слой серебристых облаков. Гипотеза была встречена с энтузиазмом и прожила добрых четыре десятка лет, но мало-помалу пришло разочарование. Дело в том, что последующие мощные извержения - вулканов Мон-Пеле на Мартинике в 1902-м и Катмай на Аляске в 1912 году-почти не дали серебристых облаков.

Интерес к ним возродился после знаменитых "белых ночей" летом 1908 года, когда над огромными пространствами от Байкала до Атлантического побережья наблюдалось необычайное свечение неба. Связано оно было с падением Тунгусского метеорита. Правда, о самом взрыве, повалившем таежный лес на несколько тысяч километров в округе, узнали лишь в начале двадцатых годов, когда на место падения метеорита снарядили специальную экспедицию.

Известный советский исследователь метеоритов Л. Кулик по горячим следам экспедиции высказал в те годы новое предположение о природе серебристых облаков. Они образуются из мельчайших частиц метеоритного, а также метеорного вещества, вторгающихся в земную атмосферу. Так была вызвана к жизни метеорно-метеоритная гипотеза, господствовавшая несколько десятилетий. Она не была, конечно, единственной. Поскольку эти облака по своей структуре похожи на перистые, то высказывалось предположение, что они, как и перистые, состоят из мельчайших ледяных кристаллов.

Но идею эту, давшую, по существу, начало современным представлениям о природе серебристых облаков, тогда нельзя было обосновать. Температура в слое, где они появлялись, считалась довольно высокой, а потому конденсация водяного пара и образование льдинок там невозможно.

И все-таки ледяные частицы!

Предлагалось немало и других объяснений этого странного атмосферного явления. Но камнем преткновения в каждом оказывалась высота облаков. И вправду нет ничего удивительного, что вулканическая пыль проникает так высоко в атмосферу. Но странно, что она не оседает, а концентрируется на определенной высоте. А метеоритные частицы? Ведь они, влетая в атмосферу, должны разлетаться, пронизывать ее толщу. Что же заставляет их собираться в тонкую пелену вблизи восьмидесятикилометрового уровня? Что это прихоть, каприз атмосферы? Дело осложнялось еще и упорным "нежеланием"

загадочных облаков появляться гделибо, кроме средних широт, и только в летнее время.

В 1952 году советский ученый, специалист по физике атмосферы профессор И. Хвостиков разработал конденсационную гипотезу образования серебристых облаков. По его мнению, они скорее всего представляют собой скопление ледяных кристаллов, ядрами конденсации для которых служат частицы метеоритного вещества. И появляться облака должны, как показали расчеты И. Хвостикова, именно на восьмидесятикилометровом уровне, где они и наблюдаются.

Как это происходит?

Здесь уместно сделать небольшое отступление о строении земной атмосферы. Ее слоистая структура во многом определяется изменением температуры воздуха с удалением от земной поверхности. Вблизи Землив тропосфере - температура быстро падает с высотой. Но выше, в стратосфере, эта закономерность нарушается. Температура сначала остается постоянной, а затем растет. Над стратосферой до восьмидесяти-восьмидесятипятикилометрового уровня располагается мезосфера, где температура снова начинает понижаться. Она становится минимальной в тонком слое на границе между мезосферой и расположенной выше термосферой.

Слой этот, называемый мезопаузой, и есть та самая область, где появляются серебристые облака.

Расчеты И. Хвостикова, сделанные на основании имевшихся тогда данных, показали, что именно в этом тонком слое температура атмосферы наиболее низкая, гораздо ниже, чем в тропосферном минимуме. Из расчетов также следовало, что здесь скапливается много водяного пара, поступающего снизу.

Таким образом, в мезопаузе должны создаваться благоприятные условия для образования ледяных кристаллов, формирующих серебристые облака.

Конденсационная гипотеза И. Хвостикова отнюдь не сразу пробила себе дорогу. Но вскоре она была подтверждена серией прямых ракетных экспериментов в нашей стране и за рубежом.

Эксперименты показали: действительно температура мезопаузы в средних широтах в летнее время минимальна, а содержание водяного пара имеет четкий максимум.

Однако споры еще долго не утихали.

Одни доказывали, что водяной пар не может проникать так высоко в атмосферу, другие - что данных о температуре явно недостаточно для определенных выводов.

В огонь этих жарких дискуссий подлили масла американские натурные эксперименты, в ходе которых попытались искусственно создать серебристые облака. В конце октября 1961 года во время отработки первой ступени ракеты-носителя "Сатурн" в качестве балласта во вторую и третью ступени ракеты закачали 86 тонн воды. На высоте от ста до ста пятидесяти километров воду выбросили в атмосферу. Спустя полгода в повторном эксперименте примерно на такой же высоте "впрыснули" 95 тонн воды.

Надежды организаторов опыта на образование серебристых облаков не оправдались. Возникшее вначале шарообразное скопление льдинок быстро рассеялось и через считанные секунды исчезло без следа. Последовал скептический вывод: так как "впрыскиванием"

такой огромной массы воды не удалось создать серебристые облака в атмосфере, то скорее всего такие облака состоят не из льдинок, а из пылевых частиц.

Однако с выводом поторопились. Известна неизменная "приверженность"

серебристых облаков к поясу средних широт. А ракеты "Сатурн" запускали с полигона на мысе Кеннеди, расположенном на 30-м градусе северной широты.

Затянувшийся спор о составе загадочных облаков в какой-то степени удалось погасить другими экспериментами, на этот раз проведенными в Швеции. В них принимали участие и американские ученые. 11 августа 1962 года в Кроногарде (66-й градус северной широты) ракета "Найк Кэджун" подняла в серебристое облако специальные устройства - ловушки для захвата облачных частиц, которые открылись при входе в облако и закрылись после выхода из него (несколькими днями раньше, в отсутствие серебристого облака, был сделан контрольный запуск). Ловушки опустились на парашютах, и собранные частицы подверглись скрупулезному лабораторному анализу. Многие из них были покрыты своеобразным "гало" - остатками растаявшей ледяной массы. Сами частицы имели размер в доли микрометра. В повторенных позднее подобных экспериментах в захваченных частицах нашли железо и никель, типичные для метеорных частиц. Они, по всей вероятности, играли роль активных центров конденсации или сублимации. О возможности такого состава серебристых облаков говорил еще в 1950 году советский исследователь В. Бронштэн. И хотя оставались некоторые сомнения, прямые опыты с ловушками как будто бы подтвердили конденсационную гипотезу: разреженное скопление мельчайших кристалликов замерзшей воды образует серебристые облака.

Мост из атмосферы в космос

В широких масштабах изучение этого интересного атмосферного феномена развернулось в конце пятидесятых годов при подготовке и во время проведения Международного геофизического года и года Международного геофизического сотрудничества - грандиозных научных мероприятий века. В исследование серебристых облаков включились Московский, Ленинградский, Латвийский университеты, академические институты и многочисленные станции Главного управления Гидрометслужбы, отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества. В США и Канаде была создана специальная сеть станций, исследования проводили в Швеции, ГДР, ФРГ. Работы стали выполнять по общей программе. Новые методы определения поляризации света и рассеяния частиц облаков дали возможность оценить размеры облачных частиц, изучить оптические свойства серебристых облаков. Были разработаны простые способы определения их высот...

Что же дают для развития науки об атмосфере серебристые облака? Почему на их изучение брошены такие крупные научные силы - около четырехсот станций мира ведут за ними наблюдения, а теперь наблюдения проводятся и с помощью космическх средств? Серебристые облака - удобный инструмент для изучения атмосферы на высоте 75-90 километров. Еще первые наблюдатели отмечали подвижность "сумеречных" облаков, их быстрое перемещение - многие десятки метров в секунду. Это дает возможность изучать сложную динамику сравнительно тонкого пограничного слоя атмосферы между ее разнородными облаками, причем изучать на огромных площадях - в тысячи, а иногда и в миллионы квадратных километров.

Среди форм серебристых облаков в классификации, сделанной советским исследователем Н. Гришиным с помощью замедленной киносъемки еще в пятидесятые годы, особенно интересны волновые. Это либо небольшие гребешки - узкие и короткие полосы неравномерной яркости, наподобие ряби на воде, либо крупные гребни, либо волнообразные изгибы на большом пространстве светящихся облаков. Волновые образования не остаются неподвижными, перемещаясь, они создают запутанную причудливую картину. Кажется, не бывает двух одинаковых рисунков - за каких-нибудь десять-пятнадцать минут одно и то же облачное поле может измениться до неузнаваемости.

Вообще исключительная роль волновых движений в атмосфере не вызывает сомнений. Но в ее нижнем, тропосферном, слое не все волны можно обнаружить визуально. Тропосферные облака сравнительно низкие, поэтому даже в верхнем ярусе практически невозможно наблюдать волны длиной в несколько сотен километров, хотя известно, что они там есть. Серебристые облака позволяют одновременно и на больших площадях наблюдать волны большой длины-от сотен метров до сотен километров. К тому же облака эти прозрачны и в них хорошо различаются все виды волн, на каком бы уровне облачного слоя они ни возникали.

Структура и движение серебристых облаков-это яркая наглядная иллюстрация разномасштабных волновых процессов в мезосфере и мезопаузе.

Мезопауза, пожалуй, самая сложная по протекающим там процессам область верхней атмосферы. Здесь самая низкая температура, здесь расположена зона наиболее частого появления полярных сияний и так называемый Д-слой ионосферы с самой низкой ионизацией. Наконец, это своеобразный мост, соединяющий земную атмосферу с космосом, и здесь интенсивно "работают" химические реакции - частицы в мезопаузе постоянно подвергаются ударам космических "пришельцев". И серебристые облака дают в руки ученым первичный материал, информацию о тех или иных характеристиках всех этих процессов и явлений.

"Пастельные белила цинковые на черном фоне..."

"...Что меня поразило при наблюдении серебристых облаков, кроме того, что они не только восхищают, но и притягивают наблюдателя своей необычной картиной.

Меня поразило: 1. Их блеск (матовый, но очень сильный, я назвал его "перламутровый"); 2. Их протяженность (мы наблюдали их над Камчаткой, а на следующем витке - от Урала до Камчатки. А затем мы их наблюдали над Канадой в эти же сутки); 3. Их тонкая структура лазурная... Эта структура похожа на блеск перьев лебедя, когда серебристые облака наблюдаются в фасад".

И дальше: "...Они вращаются? Вместе с атмосферой Земли со значительно меньшей скоростью, то есть при наблюдении с Земли они должны довольно быстро перемещаться в направлении, противоположном вращению Земли. Они распространяются по всему широтному поясу. Серебристые облака заслуживают самого пристального внимания".

Это, прямо скажем, очень эмоциональное описание серебристых облаков взято из бортжурнала космонавта-исследователя В. Севастьянова, который вместе с П. Климуком в 1975 году совершил длительный - в то время рекордный - 63-суточный полет на борту орбитальной научной станции "Салют4". Условия для наблюдения серебристых облаков на станции "Салют-4" оказались самыми благоприятными, потому что время полета станции совпало с периодом максимально частого появления серебристых облаков над Северным полушарием Земли, особенно богато ими было лето 1975 года.

Изучать серебристые облака из космоса, бесспорно, легче, чем с Земли.

Свет их не поглощается нижними слоями атмосферы (облака выше этих слоев), озоном и водяным паром, поэтому в космосе можно регистрировать их ультрафиолетовый и инфракрасный спектр. Их можно фотографировать в глобальном масштабе и, наконец, наблюдать визуально. Визуальные наблюдения особенно ценны: ведь человеческий глаз - наиболее совершенный оптический инструмент, близкий по чувствительности к идеальному прибору.

К тому же через иллюминатор корабля космонавт может не просто наблюдать небесную экзотику, но внимательно рассмотреть увиденное, выделить главный, наиболее интересный объект, сделать его зарисовки и описания.

По записям П. Климука и В. Севастьянова удалось зафиксировать пространственное расположение полей серебристых облаков. Их размеры превзошли все ожидания. Например, в ночь с 3-го на 4 июля 1975 года они были видны непрерывно целых девять витков полета, они образовывали сплошную полосу над средними широтами Атлантики, Западной Европы, всей территории СССР и акватории Тихого океана до берегов Америки. О том, что серебристые облака на каких-то широтах могут покрывать половину и даже большую часть земного шара, высказывались предположения и раньше, на основе наблюдений с Земли, но это были только предположения. С одной лемной станции можно увидеть и сфотографировать лишь крохотный (в глобальных, конечно, масштабах) участок серебристых облаков, да и то лишь при подходящих метеорологических условиях, а число таких станций недостаточно, чтобы можно было составить из подобных крохотных кусочков целостную, связную картину.

При анализе описаний и рисунков, сделанных в космосе, обнаружилось одно интересное свойство пространственной структуры серебристых облаков, которое, впрочем, тоже предсказывали традиционные наблюдения.

Иногда это были сложные объемные образования, располагавшиеся как бы в два или три "этажа". Вот запись в бортжурнале, сделанная В. Севастьяновым: "...наблюдали три яруса серебристых облаков... Цвет: белые пастельные белила цинковые на черном фоне..."

Здесь есть и неоценимая научная информация. Многоярусные облака говорят о сложной структуре мезопаузы;

это уже не однородная среда, она состоит по меньшей мере из двух слоев, разделенных промежуточной переходной областью. Когда в обоих слоях (в некоторых случаях даже в трех) температура становится достаточно низкой для облакообразования, поле серебристых облаков и предстает "двухили "трехэтажным".

Летом 1975 года с "Салюта-4" впервые была выполнена обширная программа спектрометрических и радиометрических исследований серебристых облаков в широком диапазоне.

Удалось определить спектральную яркость, оптическую толщину облаков, размеры частиц. Оказалось, что серебристые облака - целый ансамбль частиц, и размеры "участников" ансамбля изменяются в широких пределах - от сотых долей до целого микрометра.

Изучение серебристых облаков над Южным полушарием Земли, где до сих пор проводилось мало таких наблюдений, стало задачей экипажа советской орбитальной космической станции "Салют-6". Космонавты Ю. Романенко и Г. Гречко с конца декабря 1977 года до начала февраля 1978 года (в Южном полушарии - лето) выполняли визуальные наблюдения и фотографическую съемку серебристых облаков. Они зарегистрировали неожиданно много появлений серебристых облаков - удалось сделать сорок черно-белых и пять прекрасных цветных фотографий.

Иногда облака наблюдались на протяжении семи-восьми витков полета, создавая впечатление сплошной кольцевой светящейся полосы, охватывающей больше половины земного шара. И полоса эта шире, чем в Северном полушарии. Облака как будто бы выходят за пределы "разрешенной" для них области.

Во время экспериментов на "Салюте-6" с советской антарктической станции "Молодежная" запускались метеорологические ракеты, измерявшие температуру и характеристики ветра в верхней атмосфере. Анализ температурных зондировании показал четкую связь изменений температуры с появлением серебристых облаков. Понижалась температура в мезопаузе (при вторжении чрезвычайно холодного воздуха из более высоких слоев)- облака появлялись и регистрировались экипажем "Салюта-6"; наступало потепление мезопаузы - они исчезали. Не лучшее ли это доказательство конденсационной гипотезы их природы?

В Институте астрофизики и физики атмосферы АН ЭССР космические фотографии серебристых облаков подвергли фотометрическому анализу, который сделали О. Авасте и Ч. Виллманн при участии космонавтов Г. Гречко и Ю. Романенко. Фотометрия облаков показала волновой характер облачного поля со средними (20-100 километров), длинными (100-280 километров)

и короткими, в несколько километров, волнами. Яркость облаков вблизи азимута Солнца оказалась вдвое выше, чем это следовало из теоретической модели рассеяния света частицами, построенной Ч. Виллманном. Это может говорить о том, что в поле серебристых облаков присутствуют более крупные частицы - размером около десятых долей микрометра.

Космические пейзажи, открывающиеся космонавтам через иллюминатор корабля, весьма необычны. Яркие немигающие звезды на черном, как бархат, небе, косматое Солнце, живописные рассветы и закаты, полярные сияния - все это пока видели лишь около сотни землян. И неудивительно, что Гречко и Романенко увлеченно занимались не только наблюдениями серебристых облаков, но и изучали атмосферу при восходах и заходах Солнца, полярные сияния. Исключительно мощное сияние космонавты наблюдали 15 февраля 1978 года при полете над Северной Америкой. "Тысячи прожекторов выстроились в такие извилистые линии над Америкой и били вверх...

Они были выше нас. У Земли были зеленого цвета. Сквозь нас проходили и выше уходили красного цвета. Тысячи их там переливалось огнями... Фантастическое совершенно зрелище. За два с половиной месяца полета такого мы еще не видели и вряд ли увидим",- записал Г. Гречко в бортжурнале.

Но был день, когда космонавты сделали особенно много наблюдений сверх программы. Гречко в тот день не раз получал от медиков с Земли укоризненные замечания, что вместо положенного по распорядку отдыха он занимается наблюдениями. Но что поделаешь, если Гречко и Романенко наблюдали два таких редких явления природы - серебристые облака и полярные сияния - одновременно!

Шапка Земли

Почему не только на материковом берегу, но и на островах Ледовитого океана находят останки мамонтов, бизонов, большерогих оленей, носорогов, пещерных львов? Ни сказки о Ноевом ковчеге и слонах, ни объяснение, что тот же всемирный потоп принес трупы утонувших слонов из Индии, не могли убедить серьезных исследователей.

Конечно, не имели и тени реальности эвенские, якутские и многие другие сказки о водяных быках, переходящих из озера в озеро под землей, огромных зверях-кротах, чьи передвижения под землей вызывают землетрясения.

Прародиной слонов, уже доказано наукой, была Африка, отсюда вышли африканские и индийские слоны, мамонты. Разные ветви "слонового дерева" разрослись в разных районах суши.

Из Юго-Восточной Азии проник в Сибирь "намадикус" - его останки найдены на Иртыше, в Забайкалье, в бассейне Алдана. Но они не могли соперничать со сложившимся в Сибири типом слонов-архидискодонтов.

Три миллиона лет назад эти самые крупные (до четырех с половиной метров высотой) из когда-либо живших на Земле "длинноногие" слоны жили на Африканском континенте. Потом распространились в Азии вплоть до самого северо-востока: останки их найдены на Вилюе и Индигирке. Пищу им приходилось добывать с высоких деревьев.

Приспосабливаясь к местным условиям, к меняющемуся климату, они обрастали шерстью, "меняли" зубы и пропорции тела.

Через тысячелетия слоны тепло "оделись": под метровой остевой шерстью был плотный подшерсток длиной до пятнадцати сантиметров.

Ростом они стали до трех с половиной метров, весом - до шести тонн. Среди бивней, найденных на Колыме, Индигирке, в других районах северо-востока, встречались бивни длиной до четырех с половиной метров,весом больше ста килограммов.

Когда же северные гиганты вымерли и почему? Чем они питались? Ведь современная тундра с трудом прокармливает и оленей. Как все-таки оказались слоны на островах посреди океана?

Шельф материков - их подводные окраины - занимает около четверти площади дна Мирового океана. Гидрографы, занимающиеся изучением дна и берегов северных морей, выяснили, что сибирские реки впадают в Ледовитый океан совсем не там, где обнаружены их устья.

Несколько лет назад на Чукотке удалось обнаружить на дне спущенного озера необычайно буйную растительность. Анализы и сопоставления с остатками ископаемой растительности в лессовых отложениях, вечной мерзлоте и содержанием желудков найденных мамонтов показали, что на этих, так называемых, термокарстовых озерах растут те самые травы, что служили пищей ископаемым северным слонам.

Это сохранившиеся реликты мамонтовых степей, которые в состоянии были прокормить не только мамонтов, но и стада большерогих оленей, шерстистых носорогов, первобытных быкобизонов. Ученые выдвинули и разработали идею и технологию рекультивации мамонтовых степей на днищах термокарстовых озер, которая сегодня воплощается в жизнь, чукотский совхоз "Северный" обеспечивает заготовленным в таких местах сеном не только свое стадо крупного рогатого скота, но и другие хозяйства автономного округа.

Одно время считалось, что погиб весь этот буйный растительный и животный мир в результате наступившего в Арктике сильного и резкого похолодания. Сейчас в гипотезу внесена "маленькая" поправка: не похолодания, а потепления. И погибли не все растения и животные. Часть их сумела приспособиться к новому климату. Например, якутская лошадь, полярный песец благополучно дожили до наших дней.

"Не повезло" мамонтам, носорогам, пещерным львам, саблезубым тиграм.

Но если причина их гибели - потепление, то как объяснить тот факт, что в каменном угле, добываемом, например, на Шпицбергене, обнаружены следы кипарисов и тополей, платанов и ореховых деревьев? Правда, они росли там десять миллионов лет назад, когда и в Гренландии, ныне покрытой льдом, цвели магнолии и каштаны,

Значит, Арктика была "не Арктикой", а по меньшей мере субтропиками.

Вообще похолодание на Земле началось около 10 миллионов лет назад.

И первопричиной его, считают многие ученые, была не Арктика, а Антарктида, которая несколько миллионов лет наращивала свой ледяной щит, "ковала" льды для Мирового океана и остужала Землю. Три миллиона лет назад "включился" свой "холодильник" и в Арктике. Ледяной лишай расползается по Северному полушарию. Сегодня в объяснении этой "технологии" оледенения наука обращается к выдвинутой в 1930 году капитаном дальнего плавания Евгением Сергеевичем Гернетом гипотезе "ледяных лишаев".

Всем известно, что с высотой температура воздуха падает. И там, где она в самую жаркую пору переходит за нулевую отметку, на горах образуются вечные снега. Нижние их слои уплотняются и, превращаясь в лед, начинают разрастаться. А поскольку холодный воздух всегда стекает вниз,он помогает леднику расти. Восходящие же струи тепла, в свою очередь, поднимают "ледяной лишай", доставляя влагу за так называемую снегонулевую границу.

Такие "лишаи" оказались у полюсов планеты, где атмосфера тоньше, чем в экваториальных областях. Холодный воздух верхних слоев здесь устремлялся к Земле и намораживал полярную шапку.

Тогда Северный океан, берега которого были намного ближе к полюсу, чем сейчас, да и сам он был меньше, полностью замерз. Реки почти иссякли, климат без влаги стал резко континентальным. Постоянные северные ветры стали наносить на материковые и океанские льды массы лессовой пыли, а летнее не заходящее за горизонт солнце, подпитывая их влагой подтаивающей мерзлоты, давало возможность расти буйным травам, которых хватало, чтобы прокормить обильные стада мамонтов, оленей, бизонов, носорогов. Океанская твердь соединила в единое целое все северные континенты, создав таким образом холодный суперконтинент.

Но в результате новых тектонических изменений дна Мирового океана к северу вновь устремились теплые воды экваториальных течений. Они растопили льды. Повысилась влажность, и на смену постоянным сухим холодным ветрам пришла эпоха дождей, туманов, снегопадов. Ледники шельфов стали исчезать, а северные тундростепи заболачиваться, их буйная растительность замещаться мхами.

Лишь в условиях малоснежности и сухости могли существовать длинношерстные мамонты, носороги. Но таких условий уже не было, и участь их была решена.

Арктида растаяла. Ее осколками, вероятно, была виденная, но так и не найденная Земля Санникова, в буквальном смысле слова растаявшие в океане острова Диомида, Меркурия, Семеновский и Васильевский.

Десять тысяч лет потребовалось небогатой на тепло северной природе, чтобы стереть с лица земли, а точнее - с лица океана Арктиду и вместе с ней большую часть мамонтовой фауны и флоры. Но и немало следов ее осталось на здешней земле. Еще один из них, совсем недавно открытый магаданскими учеными-северянами,- ископаемые плодороднейшие лессы, похороненные под толщами наслоений более поздних эпох. Их вскрывают порой в долинах рек при горных работах. Даже небольшие примеси их в здешних каменистых грунтах существенно улучшают, как показали опыты, урожайность выращиваемых на них культур. И конечно, это не последняя тайна Арктиды, которая, раскрывшись, стала служить людям.

Как возник ледниковый щит Антарктиды

О том, что ледниковый панцирь образовался в южнополярной области 25-30 миллионов лет назад, стало известно довольно давно по данным изучения осадков Мирового океана.

Долгое время с материком Антарктиды соединялась Австралия. Но примерно 35 миллионов лет назад этот последний "осколок" суперматерика Гондваны откололся. В постепенно углубляющийся и расширяющийся пролив хлынули воды холодного течения, которое теперь окружило полюс, стало циркулярным. Это течение самое мощное в океанской системе. Оно захватывает трехкилометровую толщу воды, до дна, и за секунду в нем проносится в два раза больше воды, чем во всех реках земного шара, вместе взятых. Образовался естественный барьер, препятствующий любому проникновению тепла в южнополярную область.

Барьер циркумполярного течения - вот что сохраняет от разрушения гигантский ледниковый щит Антарктиды, который возник при не очень уж большом понижении температуры воздуха в атмосфере Земли (всего на 2-4 градуса). Первоначально это были сравнительно небольшие ледники в горах Гамбурцева в Восточной Антарктиде. Получая обильное питание в виде снега, благодаря присущей льду пластичности они постепенно спустились с гор на равнину, их языки слились, образовался покров. Его дальнейшее разрастание шло уже по законам автоколебательной системы: если нарушено равновесие, то вернуть ее в первоначальное состояние значительно труднее, чем поддерживать определенный уровень колебаний.

Подсчитано, для того чтобы столь обширное оледенение потеряло устойчивость, необходимо повышение среднегодовой температуры воздуха над материком не менее чем на 16 градусов Цельсия. При современных условиях это невозможно. Даже если учесть наблюдающуюся тенденцию к глобальному потеплению из-за увеличения содержания в воздухе углекислого газа. Уничтожение южнополярного льда отнюдь не благотворно для человечества. Последствия были бы очень серьезными. Уровень Мирового океана поднялся бы на 60 метров, что означает затопление прибрежных территорий всех континентов общей площадью 20 миллионов квадратных километров.

Исчезновение ледяной шапки Южного полюса изменит всю систему глобальной атмосферы циркуляции:

уменьшится контраст температуры, ослабнут междуширотные потоки воздуха, размоются границы географических зон, природные условия станут менее контрастными и разнообразными, а это отразится на многообразии жизни. Ведь чем разнообразнее природа, тем больше различий в формах жизни, богаче видовой состав растений и животных...

Но существующий баланс ледникового вещества не дает оснований для беспокойства: тает льда в Антарктиде примерно столько, сколько его накапливается. Впрочем, события могут начать развиваться и несколько иным образом. Советский гляциолог доктор географических наук И. Зотиков еще несколько лет назад на основе теоретических расчетов показал, что под толщей льда в три-четыре километра в Антарктиде идет интенсивное таяние, обусловленное высоким давлением.

Потом были открыты обширные подледные бассейны, целые озера. Эта вода под ледником может способствовать соскальзыванию с ложа огромных масс льда. Подобные мощные выбросы происходили в прошлом.

Скважина, пробуренная на станции "Восток", очень важна. Она поможет прочитать историю климата не только Антарктиды, но и всей Земли за 150 тысяч лет. Однако для понимания причины возникновения ледникового щита на шестом материке планеты глубина бурения недостаточна. Ученые надеются достичь "дна" ледника, тогда в их руках окажется полная "летопись" Антарктиды.

В 1959 году договор об Антарктиде запретил в этой части света проведение каких бы то ни было военных приготовлений, он установил лишь право на научные исследования, которыми может заниматься любая страна мире.

Где Северный полюс!

Местоположение магнитных полюсов Земли постоянно меняется из-за сложных и не совсем еще понятных процессов, идущих внутри земного шара. Сейчас Северный магнитный полюс движется к географическому северу со средней скоростью около 10 километров в год, но иногда бывает, что за день он отклоняется от своей средней позиции на 80 километров.

Для уточнения карт и навигационных справочников геофизики периодически определяют местонахождение Северного магнитного полюса. Очередные изменения показали, что сейчас полюс находится в 350 километрах к северу от бухты Резольют на севере Канады.

Климат Москвы теплеет

В Москве регулярно ведутся наблюдения за местным климатом. Ученые сопоставляют средние температуры по календарным сезонам и за год в целом.

Исследования показывают, что в Москве климат теплеет.

Потепление началось еще в первые годы нашего века и достигло максимума во второй половине 30-х годов.

За последний исследованный период средняя температура зимних сезонов была на 2,1 градуса, а весенних-на 2,2 градуса выше нормы. Осенняя же температура превышала норму лишь на 0,8 градуса. И только летом в отличие от всех остальных сезонов средняя температура оказалась немного ниже, чем в предыдущие десятилетия.

3. ЧЕЛОВЕК В РИТМАХ ВРЕМЕНИ

Мост к человеку

Рассказывает академик Н. Моисеев

Если первая половина XX века проходила под знаком приоритетного развития физики, а затем и биологии, то XXI век, на мой взгляд, станет веком гуманитарных наук - наук о человеке и человечестве. Маркс когда-то говорил о том, что настанет время, когда естественные и гуманитарные науки сольются в единое русло науки о человеке. Сегодня мы стоим на пороге такого слияния, и информатика оказывается мостом, который поможет соединить эти две ветви человеческого знания.

Человек - частица биосферы, и как бы он ни приспосабливал ее для собственных нужд, он должен и свое бытие приспосабливать к ее законам. Не покорение природы, а совместное гармоническое развитие природы и общества - в перспективе. Иначе - об этом еще в начале века говорил великий мыслитель и естествоиспытатель В. Вернадский - человечеству просто не выжить. Теперь мы знаем, что существует некая запретная черта, которую мы не имеем права преступить ни при каких обстоятельствах. Наука должна быть способной видеть эту черту, определить допустимые пределы воздействия на биосферу. Для этого предстоит объединить ученых самых разных специальностей и согласовать их усилия. Сделать это можно с помощью методов информатики, которая использует универсальный язык математических моделей и современные способы работы с огромными объемами информации.

Информатика способна объединить строгие цепочки логических рассуждений с интуицией и талантом человека.

И в этом направлении уже многое делается. Мы знаем, например, что гигантские пожары, которые неизбежно возникли бы при ядерной войне, повлекли бы за собой катастрофические изменения климата на всей Земле. В атмосферу в случае ядерной войны поднимется огромное количество сажи, которое закроет планету непроницаемой для солнечных лучей пеленой.

Под ее пологом человечество выжить не сможет...

Не только войны, но и другие плохо продуманные действия людей могут привести к тяжелым последствиям.

Конечно, знание этих критических ситуаций не равнозначно нашей способности их избежать. Мир-это клубок противоречий между людьми, странами, классами. Эти противоречия надо уметь преодолевать не путем войн.

Эволюция жизни показывает, что приспособляемость друг к другу, компромиссы, кооперация, коллективные действия чрезвычайно важны для развития всего живого. Особая роль принадлежит им в становлении человека и общества, и роль эта еще более возрастает по мере увеличения энерговооруженности человечества.

Разрешение противоречий на пути взаимовыгодной кооперации, согласование интересов станут в наступающую эпоху основой общественного развития. Создание "институтов согласия", гармонического развития природы и общества превращается для всего человечества в жизненную необходимость.

Медицинская география и освоение новых территорий

Рассказывает доктор географических наук Б. Прохоров

Болезни и среда

Медики давно обратили внимание на то, что некоторые болезни как будто "приурочены" к определенным местностям и не встречаются в других, что существует связь между теми или иными природными факторами и здоровьем людей. Изучением подобных связей и занимается медицинская география наука, возникшая на стыке различных разделов географии, экологии и собственно медицины.

Зарождение современной медицинской географии в нашей стране связано с именем выдающегося ученого - медика и географа, президента Географического общества СССР, академика Евгения Николаевича Павловского. Дело не только в том, что по его инициативе, его учениками и последователями был организован первый в стране отдел медицинской географии - в Институте географии Сибирского отделения АН СССР. Созданное Павловским учение о природных очагах болезней человека - территориях, где длительно циркулируют возбудители различных инфекций,- и сейчас составляет один из краеугольных камней этой науки.

Долгое время медико-географические исследования сводились преимущественно к изучению причин распространения в том или ином районе определенных заболеваний. Сейчас перед медикогеографами стоят гораздо более широкие задачи. Для нового строительства, которое разворачивается на огромных пространствах Сибири и Дальнего Востока, насущно необходимы надежные прогнозы: как повлияют на здоровье человека различные сочетания природных факторов, как будет проходить адаптация к ним людей, которые приедут сюда работать из разных районов страны. От подобных прогнозов во многом зависит размещение новых городов, заводов, рудников и решение многих социально-бытовых проблем, от организации сферы обслуживания до создания рационов питания, конструирования специальной одежды и т. д. В этих исследованиях медикогеографам приходится идти не от болезней - их еще, как правило, нет, потому что нет еще и населения, а от комплексного изучения всех компонентов внешней среды.

Одно из первых таких исследований мы провели на Ангаре, в Братско-УстьИлимском промышленном районе еще в 60-х годах, когда только строилась плотина Братской ГЭС, а города УстьИлимска вообще не существовало. А потом последовали экспедиции в Удоканский меднорудный район в Северном Забайкалье, на трассу БайкалоАмурской магистрали, на Западносибирские нефтегазовые промыслы, в Баргузинскую котловину в Бурятии...

Взгляд в прошлое, взгляд в будущее

В ходе медико-географических исследований приходится изучать множество разнообразных факторов внешней среды: рельеф и климат, химический состав природных вод и численность гнуса, сейсмичность и характер растительности. В отличие от ученых других специальностей медикогеографа все это интересует с одной точки зрения: как данный фактор может повлиять на здоровье человека. Взаимосвязи здесь сложные и далеко не всегда очевидные. Вот, например, горная котловина, где зимой месяцами стоит полное безветрие. Вообще говоря, для морозной Сибири это хорошо: если ветра нет, даже при минус 45 градусах чувствуешь, как греет солнышко, и как будто даже тепло. Но если в такой котловине построить завод, то все его выбросы будут тут же оседать и дышать здесь будет нечем.

Бывают случаи, когда медикогеографам приходится обращаться к совсем, казалось бы, неожиданным источникам сведений. Например, в некоторых районах европейской части страны практическим врачам важно знать расположение долговременных рубежей обороны времен войны. Зачем? Очень просто. В таких местах выше опасность столбняка: его возбудители попадают в почву с отбросами животных и человека, в местах скопления людей их особенно много, а патогенность они сохраняют десятки лет. Значит, в таких местах нужно при всякой царапине особо тщательно проводить противостолбнячные прививки...

Иногда приходилось углубляться в историю и нам при работе в Сибири.

Собирались мы в экспедицию на Витим, заранее узнав из литературы, что там часто встречается эндемический зоб. Приехали - а зоба практически нет. В конце концов выяснилось, что прежде там выращивали собственный хлеб, которым и питались, а в почвах тех мест очень мало йода, недостаток которого и вызывает зоб. Потом земледелие здесь забросили, перешли на привозную пшеницу, и зоб исчез.

Такие изменения условий жизни всегда необходимо учитывать - не только прошлые, но и будущие, в том числе и те, что произойдут в результате появления новых промышленных предприятий. Если на первых порах развития Братска главной опасностью для здоровья людей были клещевой энцефалит, заболевания, связанные с природными факторами, то теперь, когда тайга отступила, на первый план выдвинулись болезни, свойственные промышленным городам.

При планировании города УстьИлимска предполагалось строить жилые кварталы ниже сооружавшейся там плотины гидроэлектростанции. Но по нашим рекомендациям их перенесли - полынья водохранилища, не замерзающая даже зимой, порождает слой постоянного тумана, который на низменных местах может превратиться в смог.

Меняется в ходе строительства не только природная среда - меняется и само население, а с ним - наши требования к условиям жизни. В новых городах на востоке страны будут работать и работают и пожилые люди, и не очень здоровые, и появляются новые поколения - значит, и подход здесь нужен особый.

Карты здоровья

Условия среды и жизни могут очень сильно различаться от одной местности к другой даже в пределах одного и того же региона. Поэтому один из главных инструментов медикогеографа - специальные карты, на которые наносятся важные для здоровья людей параметры среды. На основе таких медикогеографических разработок нередко делаются выводы огромного народнохозяйственного значения.

Недавно решался стратегический вопрос освоения Ямбургского газового месторождения на полуострове Ямал:

строить ли там постоянный город или работать вахтовым методом. И решающую роль сыграли медико-географические карты. Изучив множество факторов, влияющих на здоровье и трудоспособность людей, мы разделили всю Тюменскую область на зоны, и Ямбургское месторождение оказалось в экстремальной, для постоянного житья малопригодной. На этом основании и было принято решение: создавать здесь город не в обычном понимании, а рассчитанный на вахтово-экспедиционный метод работы на месторождении.

Почему нас двое!

Эмансипация эмансипацией. Все равно с древних времен до самых последних лет мужчины воспринимались как сильный пол. И вдруг - сначала робко, а потом увереннее - стали раздаваться голоса: нет, биологически все наоборот, мужской пол-пол слабый!

Это действительно так. Достаточно сказать, что мужчины чувствительнее на всех этапах жизни (включая эмбриональный) ко всем болезням и неблагоприятным факторам среды. Если в момент оплодотворения на 100 будущих девочек приходится 120-130 будущих мальчиков, то в момент рождения на 100 девочек приходится уже только примерно 106 мальчиков. К возрасту женихов и невест соотношение полов становится 1:1, а дальше...

Феномен объясняли самыми разными способами. Привлекались социальные причины, но (слабое, конечно, утешение для мужчин) оказалось, что аналогичные явления существуют и у животных, и у растений.

С другой стороны, как известно, пол определяется двумя хромосомами, причем у женщин две одинаковые хромосомы (XX), у мужчин разные (ХУ).

Наличие у мужского пола только одной Х-хромосомы - приводит к меньшей его устойчивости: чаще появляются мутации, некоторые болезни.

Казалось бы, все стало ясно - вот откуда все беды "развенчанного" сильного пола! Но опять же, как ни странно, виды с ХУ-конституцией у женского пола (например, птицы или, скажем, бабочки) все равно привилегию повышенной смертности предоставляют самцам! Даже клетка мужского организма чувствительнее аналогичной женской клетки. В чем же дело?

Этот вопрос - автору оригинальной теории возникновения и развития полов В. Геодакяну, старшему научному сотруднику Института биологии развития АН СССР имени Н. К. Кольцова.

- Давайте сначала разберемся: а почему вообще существуют два пола7 С открытием основных законов генетики, казалось бы, все стало ясно - два пола увеличивают количество возможных генетических комбинаций. Но существует же в природе и другой способ полового размножения, кроме раздельнополого,- когда каждый организм сочетает в себе признаки двух полов, и этот способ дает в два раза большее число комбинаторных возможностей! И все-таки у подавляющего большинства живых существ "в моде" именно наличие двух полов. Что явилось прекрасным решением проблемы, которая возникла в ходе эволюционного развития.

Дело в том, что все живое существует не изолированно, а в тесном контакте с внешней средой, и поэтому вынуждено приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям среды. Для этого лучше как можно больше контактировать со средой, получать как можно больше информации. С другой стороны, в каждом организме заложено стремление к сохранению своей генетической организации (благодаря чему и сохраняется вид на протяжении долгого времени) - но для этого лучше как можно меньше контактировать со средой!

Где же золотая середина и есть ли она? Нет, гнаться за двумя зайцами, как всегда, бессмысленно - и результатом мудрого раздумья природы стало появление двух полов, специализированных на выполнении этих альтернативных эволюционных задач: изменения (мужской пол) и сохранения (женский пол).

Теперь становится понятна причина повышенной смертности мужского пола он первым получает новую информацию, сталкиваясь со всевозможными воздействиями среды. Повышенная уязвимость мужчин - плата за новую информацию, без которой невозможно существование вида! К сожалению, только опытным путем можно понять, что такое хорошо и что такое плохо...

Но как же удается мужскому полу вызывать огонь на себя?

Дело в том, что в течение жизни каждый организм стремится как можно лучше приспособиться к условиям среды, в которой живет. Но наследственно задается не сам признак, а некоторый размах его возможного проявления индивидуально варьируемый,- и конкретная реализация генотипа - только один вариант из множества вероятных. Понятно, что чем шире этот размах, тем больше возможностей у организма приспособиться к среде.

Поэтому женский пол гораздо пластичнее в процессе индивидуального развития, легче приспосабливается к среде за счет более широких границ проявления генотипа. Мужской пол такой возможности лишен и первым принимает "удары судьбы". Но, как известно, выиграешь в одном, проиграешь в другом. Гибкость, приспособляемость женского пола в процессе индивидуального развития приводит к тому, что они как бы ускользают от действия отбора - а это главный двигатель эволюции! И на эволюционной арене главная роль принадлежит мужчинам, перед которыми постоянно стоит дилемма: или погибнуть, или найти новые пути развития - ничего другого им просто не остается!

Вот, например, представим себе, что наступило похолодание. Женщина обзаведется жировой прослойкой, мужчина или погибнет, или изобретет шубу, откроет пещеру, огонь... Даже такое традиционное женское занятие, как вязание, изобрели мужчины! Поэтому в процессе эволюции шел независимый отбор: у мужчин - на изобретательность, сообразительность, у женщин - на лучшую приспособляемость.

Отсюда вытекают многие психологические особенности полов. Женщины лучше поддаются обучению и воспитанию, но и более консервативны, осторожны - все это выражение лучшей адаптированности к среде. Вспомним, с какой легкостью в романах простая девушка превращается в блистательную светскую даму, как легко меняют женщины привычки, вкусы, наряды. Мужчинам такая перестройка дается значительно сложнее. Внося уточнение в давний спор о том, что важнее в формировании: гены или среда, скажем такдля женщин чуть больше среда, для мужчин - чуть больше гены. Кстати сказать, из-за этого среди мужчин больше как слабоумных, так и гениев.

А женщины "выбирают" более комфортное, среднее положение.

Но зато мужчины делают первый шаг в любой области, будь то новый вид деятельности или новый спорт - отсюда, кстати, и их большая подверженность всем социальным порокам и "болезням века". Мужской пол-эволюционный авангард вида, его впередсмотрящий. Интересно, что даже в различных аномалиях развития прослеживается совершенно четкая закономерность. Среди женского пола распространены те аномалии, что повторяют уже встречавшиеся в процессе развития признаки, у мужчин - совершенно новые, ранее не встречавшиеся. Это как бы нащупывание пути, тропинки в будущее.

Женщинам рисковать нельзя, их эволюционная роль иная - сохранение достигнутого и передача следующим поколениям. Можно сказать так: функция мужского пола - пробовать и ошибаться, для того чтобы иногда находить удачные решения; функция женского пола-эти удачные решения закреплять.

Если перейти на язык кибернетики, то мужчины - временная, оперативная память вида, а женщины - постоянная память системы.

Необъятный мир мозга

Рассказывает доктор химических наук Ю. Чирков

"Когда-нибудь наука найдет формулы окисления мозговой коры, измерит вольтаж, возникающий между извилинами мозга, и творческое состояние в виде кривых, графиков и химических формул будет изучаться студентами медицинского института".

Так писал в романе "Гиперболоид инженера Гарина" А. Толстой. Мечта писателя не сбылась. Хотя успехи в изучении мозга громадны, принципы его работы во многом неясны и теперь.

Всего полтора килограмма вещества, в котором заключена наша способность думать, любить, строить планы, сожалеть о прошлом, короче, все, что составляет наше сознание, по-прежнему остается для ученых загадкой, бросающей вызов нашему желанию дойти в познании до последних рубежей.

Три в одном

"Карта" мозга, как и земного шара, отчетливо делится на два полушария.

Остались на ней и имена первооткрывателей - Ролландова борозда, зона Лиссауэра, ядро Бехтерева. Но колумбы мозга только намечали контуры разведанных "материков", прочному освоению новых земель мы обязаны многочисленным отрядам нейроанатомов и нейрофизиологов.

Каждую минуту мозг поглощает примерно 0,7 литра крови. Что бы ни происходило в организме, он требует питания в первую очередь - перерыв в снабжении кислородом или глюкозой хотя бы на одну минуту приводит к потере сознания. А примерно через восемь минут наступает смерть.

По форме головной мозг напоминает гриб. Его "ножка" - самая древняя часть - мозговой ствол, или так называемый "мозг рептилий". С ним связаны наши инстинкты, которыми обладали еще пресмыкающиеся, очень отдаленные предки человека. Эта структура мозга управляет важнейшими рефлексами глотания, кашля, здесь контролируется дыхание, ритм сердцебиения. Тут собраны простые, но твердые правила жизни, рассчитанные на незыблемое, прочное устройство окружающего мира.

Над "мозгом рептилий" возвышается промежуточный мозг, известный также под названием "старый мозг млекопитающих". Это приобретение было сделано ранними млекопитающими, жившими около 150 миллионов лет назад. Тут находятся "центры" обоняния, вкуса и эмоций. Страх, заставляющий при малых шансах на победу спасаться бегством, ярость, удесятеряющая силы при борьбе в благоприятной ситуации, были следующей после инстинктов ступенью в эволюции нервной системы животных.

И наконец, третья, самая молодая часть - "шляпка гриба" - появилась примерно 20 миллионов лет назад.

Это большой мозг, средоточие наших способностей к речи и абстрактному мышлению.

Три мозга в одном! Инстинкты, эмоции, мышление не всегда в ладу друг с другом, плохо "стыкуются". Не оттого ли интеллект, это высочайшее благо, человек подчас обращает себе во вред?

По ту сторону гугола

400 - каждую секунду, 24 тысячи - каждую минуту, и так на протяжении девяти месяцев. С громадной скоростью идет образование нервных клеток нейронов - в голове будущего человечка. Так набегает то внушительное - 10 миллиардов нейронов-количество, которое обусловливает все возможности нашего мозга.

Чащоба нервной ткани окрашена в два цвета: серый - скопления нейронов и белый - ассоциации их отростков (аксонов и дендритов). Слой серобелого вещества толщиной несколько миллиметров, покрывающий полушария большого мозга,- это и есть та "сцена", на подмостках которой для каждого из нас разыгрывается пьеса под названием "жизнь".

Нередко говорят о нейронных галактиках, о звездных мирах мозга - ведь количество нейронов столь же бессчетно, как и число звезд на небе. Но задумаемся: 10 миллиардов нейроновмного или мало? Отчего это количество способно вместить в себя весь окружающий нас мир?

Вот мнение математика: в шеренге настоящих арифметических великанов триллион (1 000 000 000 000), квадриллион (1 000 000 000 000 000), квинтиллион, секстиллион... - миллиарды кажутся пигмеями. Вот гугол, заметит математик, - это действительно большое число.

Гугол - это десять в сотой степени, непостижимая громадина. Какую процедуру перебора предметов, мгновений ни выдумывай, превзойти гугол вроде бы невозможно. Например, по подсчетам физиков, количество элементарных частиц во всей нашей Вселенной не больше десяти в восемьдесят восьмой степени - намного меньше гугола!

И все же есть явления, которые бросают вызов мощи гугола. Одно из них сети нейронов.

Каждый нейрон окружен десятками соседей, связан с ними аксонами и дендритами. Так образуется гигантская нейронная паутина, действующая наподобие телефонной станции. Умственные способности во многом определяются и числом связей, которые мозг в состоянии создать и скоростью их возникновения, а ее среднее значение - тысячная доля секунды. Трудно вообразить, какие числовые циклопы комбинаций возникают в сети десяти миллиардов нейронов нашего мозга!

Английский кибернетик У. Эшби в свое время предлагал такую классификацию чисел. Числа от 1 до 1010 (число нейронов в голове) он назвал практическими. От 10 ° до 10100 (гугол)- астрономическими. Числа выше гугола Эшби относил к разряду комбинаторных.

Приведем только один пример комбинаторных чисел. 10140-число всех вариантов в шахматной партии, делающее нереальным отыскание общей "формулы" шахматной игры.

Вот так, в рассуждениях о возможностях интеллекта, мы быстро оказались по ту сторону гугола. Убедились, что количество возможных связей в мозге сказочно огромная величина, дающая каждому из нас неплохие шансы стать титаном мысли.

Гармония дивных узоров

Подобно человеческим лицам, в природе нет двух в точности одинаковых нейронов. Ибо этот крохотный "атом"

мозга-сложнейшая химическая фабрика. В теле нейрона содержатся сотни тысяч химических веществ и тысячи ферментов-катализаторов, инициирующих великое множество непрекращающихся биохимических реакций.

Несхожесть нейронов обусловлена не только богатством их внутреннего строения, но и запутанностью связей с другими клетками. Нейроны, подобно муравьям, "переговариваются" с помощью различных химических кодов.

Их основу составляют вещества, названные медиаторами. Сейчас их известно около сорока, но число это может сильно возрасти.

Нейрон способен говорить с другими нейронами не только на языке химии. Мозг является также генератором, вырабатывающим электрические импульсы. Такие сигналы вспыхивают в мозгу в миллиарды раз чаще, чем на самом большом из коммутаторов.

Если бы можно было контролировать химическую и электрическую активность нейронов, наверное, удалось бы выправлять и различные психические расстройства, начиная с неспособности к учению и кончая психическими заболеваниями. И это одна из причин, почему ученые упорно разрабатывают все новые методики для определения характеристик мозговой деятельности.

Важное значение, например, имеет предложенный еще в 1924 году швейцарским ученым В. Гессом способ вживления электродов в мозг на длительное время. Так удается услышать "голос" даже отдельного нейрона.

Вслушиваясь в эти голоса, ломая голову над частоколом световых циклов, возникающих на экранах осциллографов, продираясь сквозь эхо электрических разрядов, сотрясающих тельца нейронов, когда до них дотрагивается острое жало микроэлектрода, распутывая хитросплетения биотоков, ученые стремятся уловить все своеобразие и неповторимость нейронных сетей.

Как расшифровать язык нейронных сигналов? Как действует мозг в целом?

Как рождается мысль? Подобные вопросы были поставлены не вчера, и ответы на них вряд ли будут получены в ближайшее время.

Петух и магнитофон

Еще в прошлом веке немецкий ученый Вагнер пытался исследовать мозг умерших ученых, полагая, что они-то должны быть гораздо умнее прочих граждан, и это-де сразу же станет заметно по устройству их мозга. Увы, никаких особых извилин он не обнаружил.

Может, все дело в весе мозга? Опять же нет! Мозг И. Тургенева весил два килограмма, а у А. Франса - лишь один. Ну и что? Оба были великолепными писателями, оба стали классиками литературы. Кстати, довольно вероятно, что мозг неандертальца был тяжелее мозга современного человека.

Спотыкаться даже на простейших рассуждениях о работе мозга, согласимся,- это обидно. Психолог только руками разводит, коль речь заходит о формировании ума человека. И он должен завидовать учителю физкультуры: тот точно знает, какие он развивает мускулы!

И это в эпоху, когда в умственную деятельность втягиваются миллионы, когда ум ценится выше физического совершенства, в массовой практике нет ничего, кроме общих рассуждений о разумном чередовании умственного труда и отдыха, простейших советов по умственной гигиене.

Правда, в последние десятилетия появились кибернетики, считающие себя знатоками мозга. И если прежде академик И. П. Павлов сравнивал мозг с телефонной станцией, то теперь все чаще его сравнивают с ЭВМ.

Мозг - это живая вычислительная машина, скажет кибернетик, представляющая собой электрохимическое устройство, использующее в качестве топлива глюкозу, с памятью в 1013 битов. Устройство, которое сохраняет себя, управляет своей деятельностью, поддерживая равновесие тела с внешним миром с помощью отрицательной обратной связи.

Мозг - ЭВМ? Сомнительно... Как язвительно заметил писатель Б. Агапов, "магнитофон и петух могут совершенно одинаково закричать "кукареку", однако механизм того и другого крика будет совершенно различен!"

"Наша способность к самообману по поводу работы собственного мозга почти безгранична,- замечал лауреат Нобелевской премии Ф. Крик,- главным образом потому, что часть, о которой мы можем сообщить, составляет лишь ничтожную долю того, что происходит у нас в голове".

Да, мозг оказался крепким орешком для исследователей. И трудно не согласиться с одним ученым, писавшим: "После того как астрономы нанесут на карты мириады галактик с такой точностью, с какой мы этого пожелаем, мы все еще будем продолжать изучать наш неизмеримо более сложный мозг, который их сосчитал".

Сейф с сокровищами

...После тщательного анализа всех данных, приведения их в систему, которую можно легко обозреть мысленным оком, я выходил из дома в тот час, когда солнце начинает склоняться к закату, и начинал медленный подъем на лесную вершину. Во время такой прогулки и приходило решение проблемы, которую я ставил перед собой.

Примерно в таких выражениях знаменитый немецкий физик и физиолог Г. Гельмгольц рассказывал о некоторых приемах, помогавших ему делать открытия.

Сможет ли когда-нибудь рядовой - не гений! - исследователь столь же легко распоряжаться своими умственными ресурсами? Трудно сказать. Во всяком случае, многие ученые считают:

КПД мозга не больше паровозного, около десяти процентов.

У выдающегося бактериолога Л. Пастера в 46-летнем возрасте произошло кровоизлияние в мозг: все правое полушарие было разрушено. Однако ученый прожил еще 27 лет, плодотворно трудился в науке и сделал свое главное открытие - предложил прививку против бешенства.

Неожиданные стороны интеллекта демонстрируют чудо-счетчики, выступающие на эстрадах с "математическими концертами". Они даже бросают вызов ЭВМ. Лет двадцать назад француз М. Дагбер, к примеру, вызвался решить десять задач прежде, чем машина справится с семью из них. И началось бешеное возведение в степень, извлечение кубических корней. Дагбер справился с делом спустя минуту и 35 секунд, ЭВМ финишировала (решив лишь 7 задач из 101) только через 5 минут 18 секунд.

Безграничными кажутся и кладовые человеческой памяти. Изучить иностранный язык за неделю? Усваивать без всякого гипноза за урок не десяток, а тысячу слов? Оказывается, и эти темпы нам по плечу. Так был разрушен миф, что учеба - тяжкий труд, требующий прежде всего усидчивости и времени. Так было доказано, что можно сделать потребность к учебе такой же "естественной", как желание есть и пить.

Надо лишь умело включить неосознаваемый информационный поток. Убрать все барьеры. Логико-критический, заставляющий нас "ощупывать" каждое слово, подвергать осмыслению. Барьер сознательно-критический: сопротивление всякому внушению со стороны, недоверие к новому миру, где человек хочет освоиться.

Интеллектуальные ресурсы мозга громадны. Мы лишь начинаем догадываться о том, что каждый из нас - богач, владеющий сокровищами и не подозревающий о них. Мы словно бы потеряли ключ от сейфа, где хранятся настоящие драгоценности, и пока не знаем, как проникнуть в этот сейф, какая комбинация цифр откроет его двери.

Возможна ли пересадка мозга!

Рассказывает доктор биологических наук Ф. Ата-Мурадова

Недавно я получила письмо из Индии от Парвина Сингха. В нем он пишет о беде, приключившейся с его трехлетним сынишкой. "До года ребенок развивался нормально, но однажды по неосторожности упал с лестницы. И хотя внешних изменений никаких не произошло, мы с женой поняли: с мальчиком творится неладное... Предпринятое лечение результатов не дало. Узнал, что ваш институт занимается трансплантацией мозга. Может быть, пересадка поможет нашему мальчику, вернет его к нормальной жизни?.."

Я упомянула об этой печальной истории не случайно. К нам, в Институт общей генетики Академии наук СССР, в лабораторию, которой я руковожу, письма подобного содержания приходят часто. Они - отклик на те исследования, которые ведутся у нас и в ряде других институтов нашей страны.

А события, давшие толчок подобным исследованиям, произошли очень давно.

В начале нашего века известный немецкий эмбриолог Г. Гирсберг решил, что пересадить мозг от одной лягушки к другой вполне возможно. Уровень эмбриологии в те годы уже давал определенные гарантии. Однако опыты Гирсберга начались с неудач. Большая часть прооперированных им эмбрионов погибла. И все же некоторые из них выжили. С них-то и начинается новая страница в подходе к пересадкам.

Клетки, подсаженные в мозг лягушек, активно росли, размножались и вели себя так, будто именно в этом месте их и "запрограммировала" природа.

Эти эксперименты немецкого ученого дали пищу для размышлений многим исследователям в разных странах.

У нас в стране они заинтересовали будущего академика, а тогда, в 20-30-е годы, молодого физиолога Петра Анохина, сформулировавшего позднее гипотезу системного созревания различных функций мозга в процессе его развития.

Известно, что у эмбриона так называемая экспрессия генов, то есть их естественная активность, ниже, чем у взрослого организма. Молодая ткань эмбриона, потенциально готовая к предстоящей работе, находится словно в летаргическом сне. И вывести ее из такого состояния раньше положенного времени могут другие, родственные ей ткани взрослого организма, где иммунная система уже сформировалась. Поэтому подсаженные к ним новые клетки ведут себя согласно русской пословице: "В чужой монастырь со своим уставом не входят".

Здесь и кроется квинтэссенция пересадок, отсюда идут ее возможности.

Любой новый участок становится в мозге хозяина компонентом уже действующих систем. Включенный в этот природный "перпетуум мобиле", он может действовать только так, а не иначе. Кстати, тут проявляется и другое:

пересадить мозговую ткань от одного взрослого организма другому никак нельзя. Увы, но это так. Отторжение чужеродной ткани - барьер пока непреодолимый.

В своих исследованиях мы доказали любопытный факт: приживаемость и синхронная деятельность мозга хозяина и имплантированного кусочка мозговой ткани эмбриона стали серьезным аргументом в пользу того, что существует особая мозгоспецифическая ДНК, общая для всех видов животных.

Однако вернемся к экспериментам.

Самое интересное на нынешнем этапе работ нашей лаборатории представляет пересадка участков мозга человека в мозг того же кролика.

- А зачем это нужно? - вправе спросить читатель.- Ведь кролик с фрагментом мозга человека не станет в будущем есть, пить, одеваться, двигаться, как представитель гомо сапиенс.

Конечно, не станет. Дело не в этом.

Важна сама возможность доказать, что и мозг человека приживается в мозге кролика, что на определенном эволюционном этапе, несмотря на значительную разницу между людьми и животными, общие гены помогают слаженному взаимодействию тканей в процессе развития.

И тут позвольте существенное уточнение: мозговая ткань эмбриона человека живет в голове кролика не на правах нахлебника. Благодаря своей высокой генетической активности (по данным ученых, около трети генетической информации, заложенной в человеке, "считывается" именно в мозге) подсаженные ткани эмбриона позволяют четвероногому, как нам удалось установить, усиливать функцию.

У кролика, говорят данные экспериментов, в голове создается новая система нервных связей, которая и помогает ему реагировать на окружающий мир по-иному, как раньше никогда не было свойственно.

К слову, невольно задумываешься о том, что в организме все раз и навсегда связано; пересадки создают различные системы нейронов в полушариях мозга, они же влияют и на медиаторы, и на пептиды, которые в свою очередь вступают в непосредственные контакты с вживленными в мозг клетками. Однако, несмотря на широкий спектр исследований, несмотря на, так сказать, массовый натиск, которому подвергается ныне мозг со стороны ученых, тайны тем не менее остаются. Необходимо еще выяснить, как реагирует мыслительный орган на подсаженный кусочек ткани эмбриона. Включается ли тот сразу же в работу или становится неким "балластом"? Ведь ни для кого не секрет, что хотя человеческий мозг и состоит из миллиардов нервных клеток, задействованы они далеко не полностью. В этом и кроется для исследователей загадка: чем же, собственно, занята основная месса нейронов? То ли они просто повышают общий уровень активности органа, то ли участвуют в каких-то пока еще нам неизвестных процессах.

В будущем, возможно, не столь уже далеком, у врачей появится возможность возвращать к жизни целые участки полушарий мозга благодаря пересадкам молодых тканей.

"Противогаз"

для наследственности

Рассказывает директор Азербайджанского института ботаники, членкорреспондент Академии наук республики профессор Урхан Алекперов.

Глобальное загрязнение биосферы отрицательно сказывается на наследственном механизме всего живого. Процессы приспособления организма к изменениям среды слишком пластичны, "тихоходны", чтобы защищаться от напора таких экстремальных и чуждых природе факторов, как негативные последствия НТР и урбанизации.

Конечно, мутации или изменения наследственных признаков живых организмов под воздействием природных факторов - мутагенов, таких, как, к примеру, естественная радиация, электромагнитные колебания, изменения температуры и климата, солнечная активность, происходили всегда.

Однако в последние 35-40 лет количество мутагенов в окружающей среде растет гигантскими темпами.

Подавляющее их число несвойственно живой природе. Я имею в виду прежде всего отходы энергетического производства, добывающей и перерабатывающей промышленности, химии, ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве, некоторые виды парфюмерии и бытовой химии, значительный перечень лекарственных препаратов, пищевые добавки, то есть все, что объединено понятием "антропогенные факторы". В отлаженном механизме взаимоотношения организма и среды возникла реальная угроза дисбаланса...

Наследственному механизму живого организма нужен своеобразный "противогаз", который бы препятствовал развитию нежелательных мутаций, приостановил бы "насильственную эволюцию", вызванную загрязнением биосферы.

Этим "противогазом" может стать предложенный нами так называемый компенсационный эффект.

В конце пятидесятых годов наука обнаружила химические соединения, способные тормозить темпы мутаций.

Это явление назвали антимутагенезом.

Я заинтересовался и занялся поиском и описанием антимутагенов в мире растений.

Отправной точкой работы стал общеизвестный факт: растения, в том числе и пищевые, в процессе эволюции выработали способность синтезировать вещества, функцией которых была борьба с болезнями и вредителями. К ним относятся, например, натуральные пестициды, обладающие, между прочим, генотоксичными свойствами.

Почему же "отягощенная генотоксинами" пища не приносила людям вреда? Да потому, что, как удалось установить, мы, сами того не ведая, употребляли ее в комбинациях с продуктами, содержащими "нейтрализаторы", или, как принято сегодня говорить, антимутагены.

Сегодня наука описала уже около двухсот антимутагенов, 70 из которых были открыты и впервые описаны в лаборатории физиологии мутагенеза нашего института. Такая активность как раз и была порождена идеей - снизить с помощью натуральных антимутагенов "давление", которое оказывала на генетический аппарат всего живого хозяйственная деятельность людей...

Мы смоделировали в лаборатории экстремальные условия риска для наследственности, которые вызывают вредные физические, химические, энергетические, пищевые, урбанические группы мутагенов, смоделировали и различные "смешанные среды".

В каждую из сред были помещены животные, которых подкармливали пищей, содержащей те или иные комбинации антимутагенов. В 65-70 случаях из ста генетическую патологию удалось предотвратить. Наши рекомендации нашли уже выход и в производственную сферу. В ЧССР, например, антимутагенные пищевые добавки были введены в рацион питания людей, занятых на выработке каменноугольной смолы. Это снизило вдвое уровень профессиональной генетической патологии.

Мы считаем, что в промышленности надо начать лечебно-профилактическое введение антимутагенов лицам высокого профессионального риска, в сельском хозяйстве приступить к созданию сортов с повышенным содержанием антимутагенов, в быту увеличить количество продуктов с антимутагенными добавками, в медицине создать новый класс фармакологических средств с антимутагенным содержанием, в области охраны природы прогнозировать устойчивость биологических популяций, в том числе и редких, исчезающих видов флоры и фауны по содержанию антимутагенов в их организмах. В теоретическом же аспекте, я уверен, компенсационный метод - один из путей к решению такого кардинального вопроса современной биологии, как управление механизмом наследственной изменчивости.

В обход "генного" дозора

Есть еще много болезней, против которых не удается создать иммунитет. К ним относятся грипп, малярия, некоторые венерические заболевания, стафилококковые инфекции, вызывающие осложнения при хирургических операциях, и другие. О том, почему это происходит и как можно "включить" защитную систему организма против таких болезней с помощью искусственных вакцин, рассказывает директор Института иммунологии академик Рэм ПЕТРОВ.

У всех типов вируса гриппа есть некоторые общие белки, полисахариды, против которых должен вырабатываться иммунитет. Но у одних он вырабатывается, а у других - нет. Значит, причина здесь не в том, что микроб меняет свое обличье, а в неспособности самого организма защититься от врага. Эти общие рассуждения подтверждаются существованием специальных генов иммунного ответа, которые дают организму команду отразить нападение пришельцев. У кого гены обеспечивают мощную и быструю мобилизацию защитных сил против определенной инфекции, тот не заболевает. И наоборот. Поэтому, какие бы хитроумные естественные вакцины против непобежденных инфекций ни создавались, если они вводятся в организм, обладающий слабыми генами иммунного ответа, эффективного иммунитета они не создадут. Этим, с моей точки зрения, объясняются неудачи в создании вакцин против гриппа.

Все дело в самом организме, а не в способе обработки вируса. Но что делать, если организм слабо реагирует на возбудителей болезни? Нужно заставить его реагировать сильно. Вот принцип, который был выдвинут нашим научным коллективом несколько лет назад. Он послужил основой для создания принципиально новых искусственных вакцин. Это ключевой вопрос всех наших теоретических разработок.

Если бы нам удалось осуществить задуманное, тогда против любой болезни можно было бы создать эффективную вакцину.

Вместе с членом-корреспондентом АН СССР В. Кабановым и профессором Р. Хаитовым мы пошли по пути поиска веществ, которые бы могли стимулировать защитную систему организма, минуя "генный" дозор. Такими веществами оказались некоторые непригодные полимерные молекулы - полиэлектролиты. Это был решающий шаг на пути создания новых искусственных вакцин. Далее надо было присоединить к полимерному носителю чужеродное вещество - антиген, выделенный из микроба или синтезированный.

Исследования на клетках показали, что такие несущие антиген полимерные молекулы "включают" лишь те лимфоциты, которые способны вырабатывать антитела против чужеродного вещества, посаженного на носитель. Миллиарды лимфоцитов, постоянно циркулирующих в организме, можно сравнить с огромной армией, состоящей из множества дивизий и полков. Каждое такое подразделение (клон) реагирует только на определенный антиген.

Преимущество искусственных вакцинных препаратов состоит еще и в том, что для их создания требуется не весь микроб, а лишь его активная часть антиген, который и должен вызвать иммунитет. Обычная же вакцина, состоящая из десятков и сотен различных антигенов, заставляет работать иммунную систему с большим перенапряжением. Ведь антитела вырабатываются против каждого антигена, 90 процентов которых неопасны.

Введение созданных нами искусственных вакцин животным дало обнадеживающие результаты. Эксперименты ставились с применением обычной и новой вакцин против мышиного тифа.

Обычная вакцина, полученная традиционным способом, оказалась очень слабой. В лучшем случае она защищала половину подопытных мышей. Иначе обстояло дело с новой вакциной. Введение ее животным позволило их всех уберечь от болезни. Причем доза антигена была в 50-100 раз меньше, чем в обычной вакцине.

В настоящее время делается попытка создать вакцину против вируса гриппа. В вирусе имеются три основных и наиболее изученных антигена. Два из них - белки, расположенные на поверхности вирусной частицы. Третий же спрятан в оболочке вируса. Всегда считалось, что он наименее перспективен для создания вакцин. Но именно он, посаженный на полимерную молекулу, обеспечил не только сильную выработку антител, но и защитил животных после заражения вирусом. Конечно, это еще не вакцина, но в недалеком будущем мы предполагаем испытать этот препарат на людях. Осуществить это можно будет лишь тогда, когда нам удастся создать такой полимерный носитель, который был бы абсолютно безвреден человеку. В этом направлении уже много сделано. Новые искусственные вакцины позволят эффективно защищать человека и животных от любой инфекции, не давая при этом нежелательных побочных осложнений.

Карта на всю жизнь

Одна из особенностей жизни людей в современном мире - широкий контакт с окружающей нас химией. Достаточно сказать, что к настоящему времени известно уже более шести миллионов синтезированных и естественных химических соединений, являющихся чужеродными для человека.

Число их постоянно увеличивается. С не меньшей скоростью растет производство и лекарственных средств, хотя и применяемых с благородной целью, но тоже не являющихся естественными элементами окружающей человека среды.

За долгие века эволюции живые организмы, в том числе и человек, создали довольно мощную систему защиты от химических агентов, состоящую из группы ферментов-биокатализаторов, окисляющих чужеродные соединения (ксенобиотики).

Компоненты этой защитной системы были обнаружены примерно двадцать пять лет назад, срок для науки небольшой, но довольно быстро было установлено, что они присутствуют в клетках легких, кишечника, кожи, почек, печени, то есть в местах контакта с проникающими в организм чужеродными соединениями. Следовательно, система эта предназначена для охраны внутренней среды организма. Открытие этой защитной системы организма послужило толчком к исследованию ее основных характеристик, биохимических превращений чужеродных соединений, влияния этих превращений на нормальное протекание биохимических реакций в клетках.

Проблемами превращения ксенобиотиков в организме человека и экспериментальных животных в ИКЭМ СО АМН СССР занимается уже 15 лет отдел физиологии и патологии клетки.

Одно из основных направлений - разработка методов оценки защитной системы, ее способности окислять попадающие в организм химические соединения.

Первоначальная уверенность исследователей в том, что в окислении ксенобиотиков принимает участие только один биокатализатор, сменилась "пессимистической" гипотезой о существовании целого "семейства" ферментов, каждый из которых предназначен для окисления одного химического соединения.

В последнее время, использовав методы препаративной биохимии, белковой химии и физико-химических методов исследования, в отделе удалось сформировать и экспериментально подтвердить гипотезу о существовании ограниченного числа биокатализаторов, способных превращать определенные группы ксенобиотиков. Например, лекарственные препараты - аминопирин и фенобарбитал окисляются с помощью одного фермента, дебризохин и спартеин другого, а теофиллин - третьего.

Исходя из этого, разрабатываются методы оценки системы по способности окислять различные лекарства вполне определенными биокатализаторами ферментами. Это тем более важно, что индивидуальные отличия людей в способности окислять чужеродные соединения столь существенны, что широко применяемый метод средних величин здесь малоинформативен.

Представляется перспективным создание карты, в которую будут внесены данные о состоянии системы ферментов охраны внутренней среды организма. Карта, которая должна будет сопровождать человека всю жизнь.

Этот подход является основой и для индивидуальной дозировки лекарств, оценки взаимодействия нескольких лекарственных препаратов в организме, поиска и испытаний соединений, с помощью которых можно управлять этой системой. Комплексный метод оценки защитной системы перспективен и для профотбора людей для работы на предприятиях химической промышленности, слежения за состоянием здоровья работающих лиц. Важно это и клиницистам для оценки эффективности лечения (особенно при заболевании печени) и как диагностический тест.

Поэтому один из методов оценки состояния "химической" системы защиты, предложенный сотрудниками отдела, быстро нашел применение в клиниках мединститута, ИКЭМ а и в Новокузнецке.

Другое направление исследований - изучение механизмов окисления чужеродных соединений, то есть механизмов работы биокатализаторов.

Для этой цели используется значительный арсенал химических и биохимических методов и методов физического эксперимента в содружестве с институтами СО АН СССР - химической кинетики и горения, органической химии. Характерная черта этих работ - быстрое внедрение достижений в области фундаментальных исследований в практику. Например, с помощью метода ядерного магнитного резонанса совместно с Институтом химической кинетики и горения выяснены причины торможения окисления химических соединений некоторыми лекарствами, такими, как метирапон, циметидин, и сразу же стали ясны пути направленного синтеза таких препаратов. Кстати, это один из реальных путей продления действия лекарств.

Чисто экспериментальное исследование завершилось созданием химических соединений для продления действия лекарств. Это еще один способ увеличить срок действия фармакологических средств, а также один из эффективных способов борьбы с вредителями сельского хозяйства. Творческое содружество двух академий привело к созданию ряда приборов, необходимых для совместной исследовательской работы.

Природа старения - химическая

Продолжительность жизни, по мнению многих ученых, тем меньше, чем интенсивнее идет в организме обмен веществ. Эта обратная зависимость подтверждает интуитивное представление людей, далеких от биологии, но близких к технике, о сходстве старения живого организма с износом машин.

Мысль в целом верная, однако необходимо понимать сущность "биологического износа" и причину его необратимости.

Жизнь основана на химических процессах, поэтому и природа износа скорее всего химическая. Набор ферментов - катализаторов биохимических реакций, составляющих обмен веществ,- у каждого организма определен наследственностью, и по-видимому, допускает неограниченное его существование. Но параллельно с обменом веществ в организме проходят многие неферментативные реакции, вот они-то и повреждают химическое строение биомолекул и соединений, участвующих в обмене веществ, вносят помехи в работу генетического аппарата. Эти реакции служат как бы фоном для обмена веществ, но результатом их является накопление в организме поврежденного биологического материала - "шлаков".

помощью ферментных и иных систем организм избавляется от повреждений: одни биомолекулы восстанавливаются, другие "разбираются" на составные части (атомы), которые затем снова используются, а то, что невозможно использовать, выводится из организма (весь этот процесс называется самообновлением). И все-таки часть веществ, утративших свои биологические функции, остается в клетках или в межклеточном пространстве. С возрастом доля поврежденной биомассы непрерывно увеличивается, а это снижает функциональные возможности организма и постепенно приводит его к гибели. И чем интенсивнее идет обмен веществ, тем выше скорость накопления "шлаков".

Что можно противопоставить этому механизму старения? Очевидно, необходимо детально исследовать химизм неферментативных фоновых реакций, оказывающих наибольшее повреждающее действие, найти способы блокирования этих реакций и более полного выведения "шлаков" из организма. И на их основе разработать практические меры увеличения продолжительности жизни человека. Такие исследования уже ведутся, есть и определенные успехи на этом пути, что подтверждает правильность оценки старения как результат накопления биоповреждений.

Медицина

о некоторых особенностях асимметричных видов спорта

Спортсменов, длительное время занимающихся так называемыми асимметричными видами спорта (например, фехтованием, толканием ядра, теннисом), нередко подстерегает опасность:

может нарушиться гармония пропорций тела. Известно, что для того чтобы осанка оставалась нормальной, необходимо правильное соотношение тонической иннервации мышц. С этой целью используются упражнения не только статического, но и динамического характера, что способствует развитию мускулатуры и создает так называемый "мышечный корсет".

Для формирования симметрии и асимметрии в костно-суставном аппарате человека особенно важное значение имеют физические упражнения.

Например, у большинства людей сила правой руки больше левой. Но определенная группа упражнений дает возможность в равной мере развить и левую руку.

Врачебные наблюдения показывают, что при выполнении физических упражнений, направленных на деятельность лишь одной группы мышц или конечностей, нередко появляются уплотнения продольного свода нетолчковой стопы (у ядрометателей) или деформация мышц левой руки (у теннисистов).

Это особенно важно учитывать при назначении различного рода тренировочных упражнений и отягощении в спортивной тренировке детей. Спортивные медики стараются по возможности строго регламентировать статические нагрузки, а иногда количество их сводить к минимуму в общем объеме тренировок. Одним из профилактических мероприятий для устранения одностороннего развития мышц и конечностей служит рациональное сочетание нагрузки и отдыха. Хороший эффект дают занятия "внеклассными дисциплинами", плаванием, ходьбой на лыжах, босиком по песку, мелкой гальке и др.

Физические упражнения, выполняемые в ациклических движениях, по своей направленности подразделяются на силовые и скоростно-силовые. В первую группу включается тяжелая атлетика, где в процессе тренировки постепенно нарастает вес штанги. Во вторую - метание диска, копья, молота, толкание ядра. У штангистов главное в тренировке - развитие мышечной силы, мышцы увеличиваются в объеме, эти упражнения не требуют значительных изменений обмена веществ и больших энергетических затрат, выраженного усиления дыхания и кровообращения. Поэтому при специализации в силовых упражнениях обычно рекомендуется применять занятия и другими видами спорта - ходьбой и бегом по пересеченной местности, плаванием и др.

Но нередко еще бывают случаи нерационально построенных тренировок, когда возникают даже хронические поражения опорно-двигательного аппарата следствия, главным образом, чересчур больших нагрузок, "местного переутомления" или частых микротравм. Исследования, проведенные советскими учеными А. Гандельсманом и К. Смирновым, подтверждают дегенеративный и дистрофический характер подобных изменений, когда из-за больших нагрузок наступает расстройство трофизической иннервации и в результате появляются хронические поражения опорно-двигательного аппарата. У легкоатлетов это миоэнтезиты, паратенониты и периоститы. Например, у прыгунов из-за чрезмерных нагрузок на суставы и мыцш.ы ног часто возникают артрозы, бурситы, переартриты - нарушается естественная легкость движений, возникают боли.

При рентгенологическом исследовании обнаруживаются признаки остеоартроза, остеохондроза, остеохондропатии.

А у гимнастов, теннисистов, боксеров иногда возникают артрозы суставов верхних конечностей.

Профилактика хронических поражений опорно-двигательного аппарата лучше всего обеспечивается правильным нормированием нагрузки при физических упражнениях, соблюдением рациональных условий методики занятий (хорошей разминкой и др.). Опасность появления хронических поражений возникает часто и из-за несоответствия физических нагрузок возрасту спортсмена (например, остеоартрозы шейного отдела позвоночника у ядро- и копьеметателей молодого возраста, начинавших интенсивную тренировку еще до полного созревания организма).

В практике физкультурных диспансеров для снятия местных мышечных перегрузок применяются механические и температурные воздействия.

Механическое воздействие включает физические упражнения и массаж. Чаще всего это упражнения на длительные расслабления мышц, находившихся в состоянии длительного тонического напряжения и перегрузки, с коротким периодом сокращения. Нагрузки же с длительным тоническим напряжением даются на мышцы-антагонисты.

Пораженные мышцы не должны находиться в состоянии максимального напряжения. Комплекс физических упражнений всегда должен учитывать специализацию спортсмена и его индивидуальные особенности. Например, особенности мышечных поражений у лыжников зависят от роста: при высоком росте боли локализуются в пояснице и передней группе мышц бедра, при невысоком - в ногах.

Для профилактики и реабилитации мышечных поражений у спортсменов эффективен сухой жар - сауна. Для каждого вида патологии рекомендовано оптимальное время пребывания в сауне. Практика показала, что 4-, 5-, 6-минутные сеансы при температуре плюс 95-105 градусов С согревают мышцы и нормализуют их обмен. В последние годы у нас в стране разработана методика дробного пребывания в сауне: трехразовые сеансы в течение четырех минут с четырехминутными интервалами отдыха и применение массажа сразу после сауны.

"Факторы риска"

и лишний вес

Люди, заботящиеся о своем здоровье, стараются поддерживать нормальный вес тела. А что это такое? Существуют разные точки зрения: одни считают, что нормальный вес соответствует росту (в сантиметрах) без цифры 100. Например, при росте 1 м 70 см вес должен быть 70 кг, а при росте 1 м 80 см - 80 кг. Многие, в основном спортсмены, доказывают, что вес тела нормальный, когда полностью отсутствует жировая прослойка. Известны и другие "мерки": при одинаковом росте женщина может весить на 5-6 кг * больше, чем мужчина, а пожилой человек - больше, чем молодой. Иными словами само понятие о норме в этом случае несколько расплывчато. Но то, что следить за весом можно, сомнений не вызывает.

Еще раз это подтвердили исследования, недавно проведенные сотрудниками Института профилактической кардиологии Всесоюзного кардиологического научного центра АМН СССР (Москва) и сотрудниками НИИ физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы имени 3. Янушкевичюса (Каунас). Они установили, что существует закономерная связь между изменением веса и "факторами риска", то есть теми факторами, которые могут привести к сердечно-сосудистым заболеваниям. Ведь не случайно большая часть рекомендаций врачей по профилактике ишемической болезни сердца - диета, повышенная физическая активность - прямо или косвенно направлены на снижение веса тела.

При профилактическом обследовании измеряли рост, вес, артериальное давление, содержание холестерина в крови и другие параметры у 6109 мужчин в возрасте от 45 до 59 лет. Проводя анализ данных, исследователи учитывали не сам вес тела, а усредненный индекс - вес, поделенный на рост в квадрате. Например, для человека ростом 1,70 м и весом 70 кг этот индекс равен 24. Если вес тела находится в предолгах нормы, то индекс колеблется от 22 до 24 единиц.

В этой группе были мужчины с разным весом и соответственно с разными индексами - от 20 до 35. Усреднив показатели, ученые установили, что при значениях индекса больших, чем 24, существует зависимость, близкая к линейной: чем больше индекс веса тела, тем больше артериальное давление и тем больше содержание холестерина в крови. При росте 1,70 м прибавление всего 2 кг (вес 72 кг вместо нормы 70 кг) соответствует увеличению индекса на единицу - вместо 24 он делается равным 25, при этом артериальное давление увеличивается в среднем почти на 22 мм рт. ст.

В течение 2 лет повторно обследовалась большая группа (около 2000) мужчин, не применявших лекарственные средства, снижающие давление. Это позволило проследить, как влияют на "факторы риска" колебания в весе.

Когда вес тела в течение двух лет все время понижался, артериальное давление и содержание холестерина в крови уменьшались и достигали некоторого стабильного значения. Наоборот, непрерывная прибавка в весе, как правило, вела к повышению давления и росту содержания холестерина.

В проведенном обследовании не были учтены многие важные факторы, такие, например, как питание, наследственная предрасположенность, физическая нагрузка. Тем не менее ученые считают, что при оценке здоровья населения найденная ими количественная зависимость поможет прогнозировать изменение уровня "факторов риска", исходя из такого наглядного показателя, как колебания веса.