The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by khijiz, 2021-11-26 03:44:01

Химия и жизнь 2019 №03

Химия и жизнь №03 2019

Химия и жизнь Рыба ищет, где глубже,
а человек, где лучше,
Ежемесячный и не к чему людей
научно-популярный этому учить
журнал
Лао цзы (Дао дэ цзин)
3 2019
Содержание
Зарегистрирован
в Комитете РФ по печати Хемофилия
19 ноября 2003 года, рег. ЭЛ № 77-8479 та, чьи мечты сбываются. Любовь Стрельникова............................................. 2

НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ: Хемоскоп
Главный редактор Новые перспективы борьбы с обледенением.
Л.Н.Стрельникова перфторированные пероксиды удивляют своей устойчивостью.
Заместитель главного редактора медьсодержащий катализатор для водородной
Е.В.Клещенко энергетики. А.И. Курамшин...................................................................................10
Главный художник
А.В.Астрин Именные реакции
женские дать имена. А.Ю. Рулёв.........................................................................12
Редакторы и обозреватели
Л.А.Ашкинази, Сто химических мифов
В.В.Благутина, всегда ли природное лучше синтетики? И.А. Леенсон...................................16
Ю.И.Зварич,
С.М.Комаров, Проблемы и методы науки
В.В.Лебедев, человек и его словарь. Л.А. Ашкенази, Г.В. Головин.......................................... 18
Н.Л.Резник,
О.В.Рындина А почеу бы и нет?
Искусственный интеллект защитит. Л. Намер................................................21
Подписано в печать 6.03.2019
Проблемы и методы науки
Типография «Офсет Принт М», 123001, поймать звук: от молекулы до импланта,
Москва, 1-й Красногвардейский пр-д, д. 1 слышащего свет. Марина Слащева.................................................................... 22

Адрес редакции Мемуары Игнобеля
119991, Москва, Ленинский просп., 29, стр. 8 загадка малахитовых волос. С.М. Комаров.................................................... 30
Адрес для переписки
119071, Москва, а/я 57 Из дальних поездок
Телефон для справок: там, где бегал ахилл. Н.В. Вехов......................................................................... 32
8 (495) 722-09-46
e-mail: [email protected] В море и на суше
http://www.hij.ru когда переворачивается пирамида. Г.М. Виноградов..................................... 39

При перепечатке материалов ссылка Проблемы и методы науки
на «Химию и жизнь» обязательна. кошка с собакой. Н.Л. Резник............................................................................ 42

На журнал можно подписаться в Научный комментатор
агенствах«Роспечать» — каталог «Роспечать», мыши и числа. Н.Л. Резник.................................................................................. 45
индексы 72231 и 72232
«Арзи» — Объединенный каталог Цитата
«Пресса России», индексы — 88763 и 88764 победителей не судят. сначала нужно ввязаться в бой,
(рассылка — «Арзи», тел. 443-61-60) а там будет видно. Константин Душенко............................................................. 48
«МАП» — каталог «Почта России», индексы
99644 и 99645. Панацейка
«Информсистема» — (495) 127-91-47 обезьянам мякоть, людям кожура. Н. Ручкина............................................... 50
«Урал-Пресс» — (495) 789-86-36
Фантастика
На Украине: «Информационная служба мира» — охотник на буджумов. Дмитрий Никитин.......................................................... 52
38 (440) 559-24-93
Мемуары
© АНО Центр «НаукаПресс» не все люди враги... М.Б.Черненко..................................................................... 58

Генеральный спонсор журнала Нанофантастика
компания «Биоамид» отвечу всегда. Юлия Цыбульская........................................................................ 64

На обложке — рисунок А.Кукушкина книги 29 короткие заметки 62
пишут, что... 62
На второй странице обложки —
работа художника Матео. Что про-
исходит в океане и как меняются от-
ношения между обитателями читайте
в статье «Когда переворачивается
пирамида».

На четвертой странице обложки
— плакат А.Кука, посвященный
Международному году Периодической
таблицы химических элементов

Та, чьи мечты сбываются

Счастье — это когда утром хочется идти на работу, Когда появилось отчетливое желание «стать химиком»? Кто и что
в лабораторию, где тебя ждет твое любимое дело, его сформировало?
твои сотрудники, с которыми можно обсудить лю-
бые идеи и проблемы. В этом смысле гость нашей Когда я была совсем маленькой, то хотела стать врачом, как
рубрики, член-корреспондент РАН Юлия Герма- моя бабушка. Я лечила пупсиков: подсовывала их под лампу,
новна Горбунова — счастливейший человек. Она чтобы прогреть животики, а пупсики плавились; делала им
создала научную группу европейского уровня, в операции бабушкиными маникюрными ножницами, за что
которой успешно работает талантливая молодежь. получала нагоняй. Потом пошла в школу № 29 в Чернигове и
Ее сотрудники, периодически работающие на За- захотела стать учителем. А потом началась школьная химия,
паде, всегда возвращаются домой, чтобы творить и я буквально заболела этим предметом. Химия показалась
в России. О химии как о творческом пространстве мне исключительно логичной и интересной наукой. У меня
науки, где можно мечтать и где мечты сбываются, была совершенно удивительная учительница химии Елиза-
беседуют Юлия Германовна и главный редактор вета Львовна Лейкина. Она говорила так: «Дети, кому химия
журнала Любовь Николаевна Стрельникова. интересна, — я научу, а кому не интересна — не напрягайтесь,
тройку я вам поставлю». И действительно, заметив мой инте-
рес, она приносила мне книги для дополнительного чтения,
после уроков решала со мной задачки не по программе, от-
вечала на мои бесконечные вопросы.

А еще я часто вспоминаю, как она говорила: «Дети, вас
уверяют, что перед вами открыты все двери. Не верьте — все
двери закрыты. И пока вы их своими лбами не прошибете,

2

эти двери не откроются». Согласитесь, смелое высказывание Хемофилия
для советского времени, но оно настраивало на упорную
работу, на преодоление трудностей, из которых, в сущности, необходимых баллов, его тут же подхватывали МИТХТ или
и складывается жизнь. Если хочешь добиться успеха — ра- Губкинский институт. Но когда я приехала на Химфак, я поняла,
ботай, работай честно и хорошо. Другого пути нет. Этот урок что я оттуда уже никуда не уйду, даже если не пройду сейчас,
я усвоила на всю жизнь. буду пробовать снова. Атмосфера Химфака меня покорила,
заворожила, я поняла, что это  — мое! Так я сделала шаг к
Вы поступили на Химический факультет Московского государ- своей первой мечте — стать химиком.
ственного университета. Родители легко отпустили вас в Москву?
Не уговаривали остаться учиться в Чернигове? В наше время, когда мы учились в университетах и институтах, мы
думали: «Вот закончу университет, и тогда…» И тогда что? О чем вы
Да все наоборот! Это папа и бабушка решили, что мне надо мечтали в студенчестве?
ехать в Москву и поступать в Московский государственный
университет. Мой папа, кстати, был химиком-машиностро- Я мечтала стать криминалистом. Эта профессия мне ка-
ителем, инженером, конструировал разные аппараты для залась просто волшебной  — каждый день новые задачи,
промышленности. У него было множество патентов, в том тайны, поиск истины, помощь людям. Поэтому, когда встал
числе британские патенты, подписанные английской короле- вопрос, какую кафедру выбрать, то есть в чем я хочу специ-
вой, они хранятся у нас дома. Сама я нацелилась поступать в ализироваться, я выбрала кафедру аналитической химии и
педагогический институт в Чернигове. Там как раз открылся пошла в лабораторию к Инге Федоровне Долмановой. А потом
новый факультет «Химия и обслуживающий труд для девочек», мы начали изучать органическую химию, и мне захотелось
который в народе называли «факультетом идеальных жен». Но пойти в органику. В неорганике надо многое запоминать,
когда я выиграла областную олимпиаду по химии и получила а органика удивительно логична. Здесь достаточно знать и
золотую медаль в школе, выяснилось, что в Черниговский понимать основные законы строения органических веществ
пединститут я могу поступать без экзаменов. и их взаимодействий, чтобы конструировать и создавать
новые молекулы, буквально творить. Однако на органику
Это был 1985 год, в Москве проходил XII Всемирный фести- меня не взяли. Сказали, что с моим маленьким ростом (дей-
валь молодежи и студентов. Экзамены в МГУ сдавали в июле, ствительно маленьким  — 148 см) мне на органике делать
раньше, чем во все остальные вузы. Поэтому было решено нечего — «небезопасно по технике безопасности». Когда я
поехать в Москву, попробовать свои силы. В тот год, из-за много лет спустя рассказала эту историю академику Ирине
фестиваля, нам пришлось сдавать экзамены ускоренными Петровне Белецкой  — ведущему в мире химику-органику,
темпами, четыре экзамена за десять дней, а не за три не- она долго смеялась.
дели, как обычно. Так что к 12 июля уже были готовы списки
на зачисление. Кстати, в тот год председателем приемной Но все сложилось поразительным образом. После оконча-
комиссии был В.В. Лунин, впоследствии декан Химического ния университета Лариса Годвиговна Томилова пригласила
факультета, и наши родители до сих пор вспоминают его с меня в аспирантуру как химика-аналитика и предложила
теплотой. заняться спектроскопией фталоцианинов, которые для меня
будут синтезировать и приносить на исследования. Но когда
Во время вступительных экзаменов на Химфаке толклось я пришла в аспирантуру, быстро выяснилось, что никто мне
много «покупателей» из других вузов. Если кто-то не набирал эти соединения синтезировать не собирается. Пришлось
самой. Так сбылись две мои мечты, аналитика слилась с ор-
Свою научную группу Юлия Горбунова формировала год за годом. В результате ганической химией. И я ни разу не пожалела, что сложилось
получилась молодая и талантливая команда, которая не мыслит свою жизнь именно так.
без химии (фото слева)
А криминалистика? За нее побороться не стоило?
«Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
Это забавная история. Тогда в Криминалистический центр
было сложно попасть, только по блату, потому что там были
высокие зарплаты, погоны… Вообще, я окончила универ-
ситет в не очень удачное время. Это был 90-й год. Мы были
первым выпуском, для которого отменили государственное
распределение. В институты Академии наук не брали, потому
что непонятно было ничего с самой Академией. В промыш-
ленность не брали, потому что все начало разваливаться.
Мне, к счастью, предложили поступать в аспирантуру, чем я
и воспользовалась с большой радостью.

Прошло пятнадцать лет, и однажды компания «Интертек»,
которая продавала американское аналитическое оборудо-
вание, пригласила меня прочитать лекцию на их выездном
семинаре об использовании ИК-спектроскопии в различных
научных и околонаучных задачах. Эта компания поставила

3

нам ИК-спектрометр и ICP-спектрометр, так что мы были Академик А.Ю. Цивадзе со своими учениками, ставшими сотрудниками его
активными пользователями, и компания с нами дружила. По- лаборатории – Юлией Горбуновой и Сашей Мартыновым, Нью-Йорк, 2010 год
сле лекции ко мне подошел начальник Криминалистического
центра и говорит: «Слушайте, мне так понравилось ваше вы- Буквально за несколько лет до этого была присуждена Нобе-
ступление, ваши подходы. А не хотите ли перейти на работу левская премия Жан-Мари Лену за супрамолекулярную химию.
к нам, в Кримцентр?» Поздно, говорю, если бы пятнадцать Помнится, тогда многие ворчали, что премию дали за давно всем
лет назад меня позвали, то, может быть, и согласилась бы. А известные водородные связи.
сейчас у меня другая любовь.
А также диполь-дипольные взаимодействия, электростатику…
Порфирины и фталоцианины? Их можно любить? Да, все это было известно. Однако заслуга нобелевских лауре-
атов Жан-Мари Лена, Чарльза Педерсена и Дональда Крама
Еще бы! Ведь природные порфирины — это и хлорофилл, без в том, что они обратили внимание на исключительную важ-
которого невозможен фотосинтез в растениях, и гем крови, ность этих связей для живой материи. Несмотря на слабость
без которого невозможно обеспечить клетки кислородом этих связей, именно они играют в природе определяющую
в организме млекопитающих, и витамин В12, без которого роль, именно они позволяют при необходимости соединить
человек не может жить. А фталоцианины, синтетические ана- и разъединить молекулы, то есть обеспечивают динамику
логи порфиринов, сегодня тоже заняли прочные позиции, но молекулярным системам и процессам. Любой материал, при-
уже в мире рукотворном. Фталоцианинами меди заполняют родный или неприродный, не состоит из одной молекулы, он
картриджи ксероксов и принтеров, используя их способность состоит из огромного количества молекул, которые могут быть
проводить электрический ток, фталоцианинами меди синего связаны между собой разными связями. Когда эти молекулы
цвета сегодня красят джинсы, а в советское время ими кра- связаны между собой слабыми взаимодействиями, некова-
сили троллейбусы. лентными, которые могут быть быстро разрушены и заново
созданы, это и есть супрамолекулярная химия, химия слабых
Я влюбилась в эти вещества и в их возможности еще в взаимодействий, которые активно использует природа. Так,
аспирантуре. Мы тогда разрабатывали методы синтеза со- например, фотосинтез запускает так называемая специальная
единений редкоземельных элементов с фталоцианинами пара, состоящая из двух молекул хлорофилла — порфирината
и изучали их спектральные свойства. Это так называемые магния. При попадании света на этот димер запускается вся
сэндвичевые структуры, двух- и трехпалубные соединения, цепочка фотосинтеза. Если бы это была одна молекула, то
которые хороши как сенсоры на газы, как электрохромные фотосинтез не происходил бы. То же самое гем крови, пере-
вещества, меняющие цвет при приложении потенциала, как носящий кислород в клетки. Четыре молекулы замещенного
полупроводники, сейчас уже известно, что они хороши для порфирината железа образуют квадратичную структуру, и в
нелинейной оптики. Одним словом  — совершенно удиви- эту структуру хорошо сорбируется кислород.
тельные вещества.
Вообще, супрамолекулярная химия — это междисципли-
Кандидатскую диссертацию я начинала делать в НИОПИКе, нарная область науки, поскольку при изучении супрамолеку-
а завершила в ИОНХе, в лаборатории академика Аслана лярных систем мы стоим на позициях и химика, и биолога, и
Юсуповича Цивадзе. Здесь к моим любимым веществам физика, включаем в рассмотрение все эти аспекты. И в этом
добавилась еще и супрамолекулярная химия, которой толь- смысле мы гораздо ближе к природе, чем химик, физик и
ко-только начали заниматься в лаборатории Цивадзе. И это биолог по отдельности.
дало мне новые невероятные возможности для творчества.

4

Иными словами, вы вооружились технологией, которую использу- Хемофилия «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
ет природа, и стали ей подражать.
для страны и людей» сохраняется и в фундаментальной науке.
Не столько подражать, сколько вдохновляться природой. Ко мне приходят работать студенты первого курса Высшего
Ведь из разных порфиринов и фталоцианинов, как из деталей химического колледжа РАН, которые обязаны заниматься
конструктора, можно собирать разные структурные ансамбли: научной работой с первых же дней обучения. И почти все
хочешь — димер, хочешь — тример, можно линейную стопку всегда спрашивают  — а вы делаете новые лекарства? Мы
или кирпичную кладку. хотим их делать. Мотивация хорошая, но не реализуемая у
нас. Чтобы сделать новое лекарство, надо потратить пятнад-
Почему это важно? Эти системы богаты электронами, это цать лет жизни, и это в лучшем случае, если повезет. Однако
хромофоры  — все они очень яркие, зеленые, синие, крас- надо понимать, что никакое новое лекарство невозможно без
ные в зависимости от своего электронного состояния. Этой предварительных фундаментальных исследований.
системой можно управлять, не меняя в ней ничего, а просто
располагая молекулы в ансамбле разным образом друг от- Все инновации рождаются в фундаментальной науке, где
носительно друга. На самом деле именно так и поступает при- важен любой результат, особенно — отрицательный. Я помню,
рода — берет одни и те же молекулы, но собирает их в разные как наш нобелевский лауреат Виталий Лазаревич Гинзбург
ансамбли. И получаются системы с разными свойствами. Что- в одном из своих выступлений говорил о том, что все эти
бы менять свойства ансамбля, можно варьировать параметры телевизоры, смартфоны, машины были бы невозможны без
среды, например кислотность, или свет, или температуру. На миллионов исследований, которые показали, что так этого
этом принципе работают переключаемые системы. делать нельзя. Результаты исследований были отрицатель-
ными, но следующие исследователи и технологи, которые за
На самом деле в своей докторской диссертации я расска- ними шли, знали, что и как делать не надо.
зываю о создании на основе фталоцианинов соединений,
которые могли бы участвовать в супрамолекулярной сборке. Поэтому действительно «нет ничего практичнее хорошей
Мы добавили к фталоцианину краун-эфир, создали некую мо- теории», как говорил немецкий физик Роберт Кирхгоф, от-
лекулу «два в одном», то есть в одной молекуле — два класса крывший вместе с Бунзеном рубидий и цезий. А вот еще
соединений, а дальше научились управлять такими молекула- одна история, которая мне очень нравится. Однажды член
ми с помощью внешних факторов. Мы разработали подходы парламента, будущий премьер-министр Великобритании
к синтезу, подходы к исследованию. Это тоже очень важно. Уильям Гладстон, спросил Фарадея: «Чем же так важно это
Ведь если мы говорим о новых материалах и о глубоком по- ваше электричество?» — «Когда-нибудь вы будете облагать
нимании того, как это делать, нужно научиться получать их в его налогами», — ответил Фарадей.
чистом виде, получать воспроизводимо, сделать для каждого
соединения паспорт, для всех — картотеку, чтобы следующее Вы упомянули отрицательный результат в науке. Действительно,
поколение исследователей и технологов, которые возьмутся его роль исключительная. С отрицательного результата начина-
за это, располагало «отпечатками пальцев» этих соединений. ются открытия, новые направления. Если в эксперименте пошло
что-то не так — радуйся! Перед тобой маячит открытие! Прежде
Если мы говорим о фталоцианинах и порфиринах, то в на- научные журналы публиковали отрицательные результаты — имен-
стоящий момент информация о них собрана в старой 20-том- но для того, о чем говорил Гинзбург. А сегодня такой результат не
ной энциклопедии и еще в 40 томах новой энциклопедии опубликует ни один журнал. Почему?
(The Porphyrin Handbook). Но поле для деятельности здесь
бескрайнее. У моих ребят от этого просто дух захватывает. Абсолютно согласна! К сожалению, сейчас очень редко в
статьях встречаешь информацию об отрицательных резуль-
В мое время, в начале 80-х, когда я работала в науке, это была татах, зачастую исследователи вообще упускают детали экс-
мужская профессия. Да и мир в целом был мужской. А сегодня все периментов. А ведь иногда на эти детали могут уйти годы. Но,
иначе. Приходишь, скажем, в ГАИШ, а там в аспирантуре сплошь видимо, это обусловлено и высокой конкуренцией в науке, и,
девицы. Приходишь на радиохимию — и там девочки. Где маль- в целом, все ускоряющимся темпом развития науки. В нашей
чишки? научной группе мы стараемся быть честными и указывать
в публикациях все детали, в том числе и эксперименты, не
Я могу сказать, где мои мальчишки — те, с которыми я училась приведшие к решению поставленной задачи.
на курсе. Я очень часто говорю, что мои сегодняшние заслуги
очень относительные. На безрыбье и Юля Горбунова рак. Мое А вы согласны, что эффективность и успешность научного труда
поколение, поколение тех, кто окончил университет в начале конкретного исследователя можно оценивать по числу публикаций
90-х, в большой степени было утеряно для науки. Когда мы в научных журналах?
окончили университет, наука была настолько не в почете и в
безденежье, что ребята просто не могли позволить себе идти Нет, не могу согласиться с тем, что критерий успешности —
в науку — им надо было содержать семьи. Да и многие мои это количество научных публикаций. Я постоянно говорю об
подружки по тем же причинам стали бухгалтерами. Работа в этом при каждом удобном случае, когда бываю в Министер-
науке тогда была роскошью, которую могли себе позволить стве науки. Чиновники в министерстве не очень понимают
либо жены состоятельных мужей, либо дети обеспеченных ро- специфику научного труда, они нам говорят — придумайте
дителей. Очень тяжелые были времена. А ведь большинство сами и дайте нам критерии, по которым можно труд ученого
моих однокурсников, ярких, сильных, талантливых, могли бы оценивать и сравнивать. Такие критерии выработать сложно,
стать совершенно выдающимися учеными. Конечно, все они
нашли себя в жизни, стали успешными, но совсем в других
профессиях. Среди них есть очень состоятельные бизнес-
мены, которые полностью оплачивают регулярные встречи
нашего большого курса. Небольшая часть моего курса уе-
хала на Запад. Но в целом мальчишкам хочется активного
продвижения того, что они делают, это заложено в мужском
характере.

Вообще, мальчишкам интересны технологии, что-то сде-
лать руками, изобрести, довести до ума, завод построить,
процесс запустить. Словом — инженерное дело, которое у
нас в стране угробили. Но желание «сделать что-то полезное

5

на Западе их тоже нет. На мой взгляд, в науке должна работать У российской академической химии веселое лицо: член-корреспондент РАН Юлия
экспертная оценка, потому что трудно найти универсальные Горбунова, академик Б.Ф. Мясоедов и академик А.Ю. Цивадзе
критерии. Эйнштейн не прошел бы сегодня аттестацию со под дождем в Париже, 2006 год
своими единичными статьями и ничтожным Хиршем.
Вообще, неумение государства взаимодействовать с наукой се-
Но, согласитесь, что в научном сообществе без всяких критериев годня поразительно. В этом смысле весьма показательна история
все прекрасно знают, кто чего стоит по гамбургскому счету. Мо- о том, как Счетная палата устроила выволочку РФФИ за расхо-
жет, пора уже научиться доверять заведующим лабораториями, дование денег на командирование ученых на международные
выделять им деньги на выполнение госзадания и еще чуть-чуть конференции. Счетная палата посчитала, что научные конферен-
для творчества и научного поиска, как было в СССР? А с рейтингом ции — это туризм и развлечение, которые государство не должно
и успешностью своих сотрудников пусть завлаб сам разбирается. финансировать.

Похоже, к этому все и идет, сторонников такого подхода все Да, людям, далеким от науки, совершенно невозможно объ-
больше. Но это касается государственного финансирования. яснить, что участие в научных конференциях  — это обяза-
А мы сейчас говорим о грантах, на которые много претенден- тельная составляющая научной работы. Апробация любого
тов, и отбор надо как-то проводить. Кто-то должен делать это научного результата происходит только в процессе научной
компетентно и честно. Об этом речь. дискуссии  — в научных журналах и на конференциях. Не
говоря уже о том, что общение с коллегами со всего мира
Но вы правы и в том, что в СССР, где не было никакой порождает новые идеи.
грантовой системы, государство умело работать с наукой
и получало достойный результат. Сегодня в ведущих аме- Расскажу одну историю, которая случилась с моим аспи-
риканских университетах, когда в лаборатории физики и рантом Иваном Мешковым. Он учился в совместной аспи-
химии приходят аспиранты и постдоки, для них проводят рантуре, поэтому полгода проводил в Москве, в ИФХЭ РАН,
своего рода инструктаж и объясняют: если тебе кажется, полгода — в Страсбурге, у профессора Мир Вайса Хоссейни,
что ты открыл что-то выдающееся, пойди и почитай работы ведущего химика Франции, работающего в Страсбургском
советских ученых 60—70-х годов и с высокой долей вероят- университете. Мы с Вайсом придумали для Ивана тему  —
ности ты найдешь там свое открытие. А американские физики методами супрамолекулярной химии создать молекулярный
честно говорят, что берут наши переведенные статьи 70-х турникет, молекулу из класса порфиринов с атомом фосфора
годов, находят интересные идеи и эксперименты, делают в центре. Эта молекулярная машина должна была вращаться
на хорошем современном оборудовании — и вот вам статья и переключаться из одного положения в другое.
в «Nature». В СССР не было никакой грантовой системы, но
была мотивация, было уважение к ученым, доверие, было В общем, нарисовали мы красивую картинку из шариков и
внятное и обоснованное госзадание. А сейчас мы сами даем палочек — будущую молекулу. Проект мне казался гениаль-
себе задание, потому что государство не умеет этого делать. ным, я была уверена, что мы сделаем его быстро, потому что
уже знаем, как синтезировать все части этой молекулы. Тем не

6

менее понадобился год, чтобы ее сварить. Теперь предстояло большие обязательства — получая от государства стипендию, «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
молекулу рассмотреть и исследовать со всех сторон, а для ее надо честно отрабатывать. После того как я стала членом
этого нужно чистое вещество. Иван получает 200 мг, начинает Академии, забот у меня сильно прибавилось — и организа-
чистить, и вещество тает буквально на глазах. Каждая следу- ционных, и научных, и экспертных. Не так широк круг ученых,
ющая операция по очистке уносит половину, и в конце концов которым доверяют, которые готовы выполнять сложную экс-
мы остаемся ни с чем. Вещество разлагалось без остатка. пертную работу, а экспертиз сейчас очень много. Подобрать
Иван даже назвал его веществом, склонными к суициду. экспертов, у которых найдется время для этой работы, найти
компетентного рецензента, который согласится вовремя и
Мы ничего не можем понять, Иван нервничает, время бежит. квалифицированно сделать рецензию, очень сложно. В про-
Вот уже два года аспирантуры пролетело, но ничего не полу- шлом году я сделала больше двухсот экспертиз для РНФ,
чается! И тут я еду на нашу конференцию в Стамбул. Сижу, РФФИ, министерства, научных журналов. Гордиться здесь
слушаю доклады совсем из другой оперы — о порфиринах нечем, двести экспертиз в год  — это ненормально. Но это
фосфора, которые очень мало изучены, о системах для фото- свидетельство того, что у нас имеется острый дефицит на-
сенсибилизации, что-то про синглетный кислород... И вдруг учных экспертов и рецензентов.
меня буквально пронзает идея. Я хватаю телефон и немедлен-
но пишу Ивану инструкцию: возьми две кюветы с веществом, РАН старается участвовать в важных государственных
одну пробулькай аргоном, чтобы удалить кислород, вторую процессах. Профессора РАН очень много работали над но-
оставь как есть и на обе свети лампой. Он это сделал, и уже вым законом о науке, участвовали в работе Совета по науке
через пять минут мы поняли, в чем дело. В кювете, где был Государственной Думы, внесли в него более сотни полезных
кислород, вещество разложилось за две минуты, а вещество и значимых поправок и в итоге получили совершенно другой
в кювете без кислорода оставалось стабильным. Значит, эти документ по сравнению с тем, что изначально был подготов-
соединения боятся кислорода и света, и потому как молеку- лен министерством. Так что Академия живет по Менделееву,
лярные машины они никому не нужны. А вот для генерации который говорил, что он ученый, преподаватель и советчик в
синглетного кислорода они очень хороши! государственных делах.

В результате из этих веществ, которые создал Иван, мы Вообще, члену Академии надо обладать определенным на-
начали делать фотосенсибилизаторы и открыли у себя бором качеств и внутренним стержнем, чтобы вести дискуссию;
целое направление  — фотосенсибилизаторы на основе это мужская история, несомненно, поэтому женщин в Академии
порфиринов фосфора. Эти вещества хорошо растворяются не так много. Но я чувствую себя в этом обществе очень сильных
и в органических растворителях, и в воде, что само по себе и очень разных мужчин вполне комфортно  — как женщина в
большая редкость. Значит, из этих веществ, продуцирующих нормальном, интеллигентном мужском обществе, где женщины
убийственный синглетный кислород, можно делать анти- по определению в выигрышной позиции, потому что их мало.
бактериальные мази либо водные инъекции, заменяющие
антибиотики. Впрочем, запланированный турникет мы тоже Но давайте вернемся к мечтам. Какую новую цель вы поставили
сделали в конце концов. Ведь когда понимаешь, что проис- себе после защиты кандидатской диссертации?
ходит, найти решение просто. Так и в этом случае: мы бы-
стро нашли аксиальные заместители для фосфора, которые К этому моменту я понимала, что мне в общем-то повез-
блокировали генерацию синглетного кислорода, и получили ло. Я попала в лабораторию к Аслану Юсуповичу Цивадзе,
долгожданный турникет. Иван свою диссертацию успешно за которым чувствовала себя как за каменной стеной. Он
защитил два раза, в Страсбурге и Москве, и теперь у него два поддерживал и поддерживает меня во всех моих научных
диплома — кандидата химических наук (ВАК) и PhD Страс- начинаниях, доверяет моей интуиции. Кроме того, я заняла
бургского университета. нишу, которая была мне безумно интересна, — это супрамо-
лекулярная химия, химия органических и координационных
Кстати, эта история еще и про отрицательный результат, соединений. И я решила создать научную группу, идеальную
который открыл для нас целое направление антибактери- и самодостаточную, в которой большинство задач мы могли
альных веществ, способных заменить антибиотики. В науке бы решать сами, не выходя из лаборатории.
очень важно научиться не отмахиваться от того, что не полу-
чается. И конечно, надо обязательно ездить на конференции, Мои первые ребята пришли ко мне с первого курса Выс-
желательно — крупные, международные. Ни в коем случае шего химического колледжа РАН. Очень одаренные ребята,
нельзя вариться в собственном соку. Я всегда стараюсь ис- сегодня они составляют костяк лаборатории — Саша Марты-
пользовать гранты в том числе и на то, чтобы возить моих нов, Кирилл Бирин, Юля Енакиева. Правда, Юля пришла из
сотрудников на большие международные конференции, МИТХТ, где уровень образования был чуть ниже по сравнению
где можно сразу познакомиться с множеством тем. Наша с колледжем РАН. Тем не менее огромное желание работать,
профильная конференция проходит раз в два года в разных погружение в наш коллектив дало прекрасные результаты.
странах. Этим летом мы были в Мюнхене. Нас было семеро, У меня 11 защищенных аспирантов, и 10 из них остались
а на конференции параллельно работало десять секций. работать в группе. Я очень надеюсь, что в этом году Саша
Каждый день ребята расписывали, кто на какую секцию идет, Мартынов защитит докторскую диссертацию. Он пришел ко
чтобы охватить как можно больше, а потом рассказать друг мне первокурсником колледжа в 2000 году.
другу. Все вернулись с горящими глазами  — давайте это
пробовать, давайте то… В моей группе вместе со студентами сегодня 21 человек. А
студенты, талантливые и азартные, продолжают к нам при-
А что такое Российская академия наук сегодня? Она сохранила ходить — из колледжа, из МГУ, РХТУ, МИТХТ. Я стараюсь под-
хоть какое-то влияние на государственные процессы? В чем ее держивать в моей молодежи игру в химию, чтобы им хотелось
функция, если теперь всем рулят ФАНО и Министерство науки? идти на работу, в лабораторию, делать то, что они делают.
Комфортно ли вам в Академии? Чтобы им было все время интересно. Мне кажется, что это
главный залог успеха в любой профессии. У нас непростая
РАН сегодня отделена от академических институтов. Теперь химия, но очень красивая. И любой, попавший в мою группу,
это просто сообщество ученых, клуб научных лидеров, если заражается и увлекается задачами, которыми мы занима-
хотите. Сегодня у РАН две основные функции — экспертная емся. Одним словом, в моей группе сложился коллектив, в
и прогностическая. Академия экспертирует всю научную котором ребятам интересно друг с другом, где каждый за-
деятельность в стране, включая университеты и прикладные нимается своим направлением, но всех объединяют общие
институты. Поэтому членство в академии накладывает очень задачи получения новых веществ с интересными свойствами.
Кстати, мальчиков и девочек у меня поровну.

7

А как насчет самодостаточности? Можете полностью себя обслу- Международная научная конференция – это не только доклады и заседания,
жить? но и неформальное общение с друзьями и единомышленниками: Юлия Горбунова,
Александр Мартынов, лауреат Нобелевской премии по химии Жан-Пьер Соваж
Мы сделали все возможное, чтобы наша группа и лаборатория и академик А.Ю. Цивадзе
не зависели от внешних аналитических ресурсов. В том, что
мы сегодня хорошо оснащены самым современным анали- го выпускника советской школы и спросите, что он знает об
тическим оборудованием, заслуга Аслана Юсуповича. Он Испании. Он наверняка вспомнит Дон Кихота и Санчо Панса,
всегда вкладывал свободные деньги в новое оборудование, пусть даже и не вспомнит Сервантеса. Обязательно назовет
понимая, что без этого мы не сможем конкурировать с други- оперу «Кармен», пусть и не назовет Бизе. Он знает, что сто-
ми лабораториями мира. Недавно мы заменили старенький лица Испании — Мадрид, он знает про Севилью, Барселону
ЯМР на новый. У нас есть МАЛДИ-ТОФ масс-спектрометр, и корриду, про Гойю и Пикассо. Знает просто потому, что все
позволяющий анализировать белки. Раньше, без этого при- это было в нашей школьной программе. А испанцы, кроме
бора, мы делали тридцать анализов в год за деньги, ездили Ельцина и Горбачева, водки и странного танца «Калинка-ма-
в другой институт. А сегодня мои ребята делают больше ста линка», ничего про Россию не знали. Помню, как мы с моей
в неделю. Так что сегодня мы сами выполняем большинство теперь уже подругой Марией Луз пошли в Прадо, и, когда
физико-химических исследований вещества. вошли в зал Гойи, я начала ей рассказывать про художника.
Она удивилась: «Откуда ты все это знаешь?» Ну как же, я чи-
Причем я распределила методы среди моих сотрудни- тала «Гойю, или Тяжкий путь познания» Лиона Фейхтвангера.
ков. Кто-то специализируется на ЯМР, кто-то  — на масс- То есть мы, выпускники простых советских школ, знали об
спектрометрии, кто-то отвечает за люминесценцию, кто-то Испании даже то, чего не знали они.
делает ИК — и все это мы делаем сами, ни к кому не обра-
щаемся. Наоборот — обращаются к нам. Это тоже неплохо, А еще они изумлялись, глядя на мою одежду. «Где ты купи-
потому что развивает ребят, они знакомятся с новыми и со- ла такие интересные вещи?» — «Да не купила, сама связа-
вершенно другими задачами и тематиками. Мы стали совре- ла». — «Как сама? Ты же химик?» Ну как объяснишь, что тогда
менной европейской группой, которая может сделать многие русские женщины умели делать всё — и шить, и вязать, не
вещи внутри себя — синтезировать, выделить, исследовать, голой же ходить. Короче говоря, поездка в Испанию меня по-
измерить первые физические свойства. У меня ребята даже настоящему окрылила и дала мощный импульс к правильному
установки конструируют и собирают. Тот же Иван Мешков. Он движению в науке.
же из РХТУ, сам придумал и собрал вместе с сотрудниками
ИОНХа установку, чтобы измерять синглетный кислород. Так Большинство моих молодых сотрудников либо были на
что и эта мечта сбылась. стажировке, либо это совместные аспиранты, и у меня со-
вершенно нет боязни, что кто-то куда-то уедет и не вернется.
В вашей группе — молодые сотрудники. Неужели они не хотят уе- Но ведь и не уезжают!
хать на работу на Запад? Высший химический колледж РАН всегда
отличался высоким процентом уезжающих выпускников. Нет, одна история все-таки есть — про девушку, которая мечтала
работать только в Америке и только в лабораториях нобелевских
Было такое дело. Первый выпуск колледжа в 1995 году в лауреатов, вы рассказывали мне об этом.
полном составе, за исключением одного человека, уехал на
Запад. Но сейчас ситуация изменилась. Во-первых, наблю- Правда, есть один случай. У меня делала диплом Катя Вино-
дается кризис науки во всем мире, ученых стало слишком градова из Химического колледжа. Пришла ко мне на научную
много, на всех нет места. Во-вторых, в нашей домашней на- работу на первом курсе. Маленькая, хрупкая, с голубыми
уке стало по-настоящему интересно. Но я никому не ставлю глазищами и кудрями, но с совершенно стальным стержнем
преград, потому что понимаю, сколь важно это для развития внутри. Уже на первом курсе она знала, что хочет работать в
и профессионального роста ребят. А понимание это сфор- США. Причем не абы где, а в лабораториях с нобелевскими
мировалось из моего личного опыта, который называется лауреатами. Она очень хорошо училась и целенаправленно
«испанская история». ездила летом на практику к разным нобелевским лауреатам в
США, подбирала себе место. Когда она заканчивала колледж,
Когда я училась в аспирантуре, моя руководительница Ла- у нее практически была готова кандидатская диссертация. Во-
риса Годвиговна Томилова отправила меня в Испанию на два обще, все мои колледжата, как мы их называем, те, кто делал
месяца в университет города Вальядолид. Просто купила мне у меня диплом, защищают кандидатские через полтора года
билеты туда и обратно за свои деньги и посадила в самолет. после окончания колледжа, потому что у всех есть научные
Тогда, в начале девяностых, все было не так просто — и виза, и статьи и много материала, наработанного за пять-шесть лет.
билеты. И тем не менее все получилось. В испанском универ-
ситете группа очень сильных физиков решила с нуля поднять Я говорю Кате: давай мы защитим диссертацию, а потом ты
сенсорную тематику. Им срочно нужен был аспирант, который уедешь в свою Америку постдоком — на другую позицию, на
за стипендию в 200 долларов в месяц синтезировал бы фта- другие деньги, в другом статусе. Нет, говорит, хочу выучиться
лоцианины. То есть им нужен был в команду химик-органик. в американской аспирантуре, потому что я хочу дальше делать

Надо ли говорить, что это были незабываемые два месяца.
Я познакомилась и подружилась с совершенно потрясающи-
ми людьми — профессором Хосе Антонио де Саха, Марией
Луз Родригес, Хорхе Соуто. Мы прекрасно сотрудничали и
действительно поставили тематику на ноги. Кстати, они до
сих пор работают на моих соединениях.

Вообще, испанская история дала мне очень многое. Начнем
с того, что я теперь свободно говорю на испанском. Но не
это главное. Эта поездка дала мне уверенность в себе и воз-
можность посмотреть на себя и на свою страну со стороны,
каким-то внешним взглядом. И что же я увидела? Я увидела,
что у меня великолепное образование, и школьное, и уни-
верситетское, европейцы, и особенно американцы, просто
рядом не стояли. Я поняла, что у меня прекрасная страна и что
я тоже чего-то стою. Возьмите любого среднестатистическо-

8

карьеру в Америке. И она поступила в аспирантуру в MIT, к Хемофилия «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
очень известному органику Бухвальду, который обязательно
будет нобелевским лауреатом. Это одна из сильнейших орга- сказать, что с каждым годом конкурс становится больше, то
нических лабораторий в мире. Она отучилась в аспирантуре есть молодежи в науке становится больше. И работает она
пять лет в очень жестких условиях. Там нужно параллельно в лабораториях допоздна. Так что материальное стимулиро-
преподавать, там самой надо все придумывать, там с аспи- вание — дело хорошее в разумных пределах.
рантами никто не носится так, как мы в моей группе. Она за-
щитилась, теперь постдок, а я смеюсь: «Катя, мы растим из Группа создана, команда сложилась, современное оборудование
тебя мегагрантника, через какое-то время ты к нам вернешься под рукой, финансирование есть, гранты, защиты, междуна-
в этой роли». Она очень успешный молодой ученый, у нее все родное сотрудничество… Все идет как надо. И о чем вы мечтаете
очень хорошо получается. Но это — единственный пока случай. теперь?

Все остальные мои ребята, даже те, кто смотрел на Запад, Моя мечта сейчас — создать какие-то новые умные матери-
в итоге, поработав, возвращаются. Я уверена, что нужно ез- алы. Материалы, которые могут переключать свойства под
дить и учиться в разных местах, я готова отпускать учиться воздействием каких-то внешних факторов. Я знаю, что теперь
куда угодно — поработать на каком-то новом оборудовании, это по силам моей группе. Многие не любят слова «молеку-
освоить новые методы, почувствовать себя так, как почув- лярный дизайн», а я люблю, потому что понимаю, что за этими
ствовала себя я, когда приехала в Испанию. Понять, что и словами стоит. Сначала мы должны придумать правильную
образование у меня хорошее, и страна у меня удивительная, молекулу, исходя из нашего знания и понимания, что и как в
и я замечательная, тоже что-то значу и могу. Большинство устройстве молекулы влияет на ее свойства, и синтезировать
моих ребят побывали на Западе — и все вернулись! Тот же ее. Это мы умеем. Затем нам нужно эти молекулы правильно
Саша Мартынов. Он несколько лет работал с Жан-Пьером организовать друг относительно друга, используя методы
Соважем, лауреатом Нобелевской премии по химии 2016 супрамолекулярной химии. И тогда мы получим умный мате-
года. Это очень важно для него как личности и как ученого. риал, который можно будет вставить в прибор или сделать из
Поработать с Жан-Пьером — это подарок судьбы. Но здесь, него покрытие. Разумеется, это должно быть технологично,
в моей группе, ему очень комфортно. экономически оправданно и полезно для общества.

А что с зарплатами? Ведь нынешним ребятам тоже надо создавать Мы уже работаем в нескольких направлениях — пытаем-
и содержать семьи? ся создавать нелинейные оптические материалы вместе с
материаловедами из Института физической химии, анти-
Если ты успешно закончил аспирантуру, у тебя есть статьи и бактериальные вещества на основе фотосенсибилизаторов,
перспективная тематика, то ты будешь очень хорошо обеспе- новые магнитные материалы, молекулярные машины, умные
чен. У нас до 35 лет тебя буквально несут на руках — кормят, переключаемые материалы.
кладут деньги в клювик. Тебе как молодому ученому пред-
лагают кучу разных грантов и в РФФИ, и в РНФ, в институтах Когда в 2016 году была присуждена Нобелевская премия
тебе предлагают всякие стимулирующие надбавки. И все по химии Жан-Пьеру Соважу, Бернарду Феринге и Джейм-
для того, чтобы ты не вздумал уйти из института, чтобы твой су Фрейзеру Стоддарту «за синтез молекулярных машин»,
возраст снижал средний возраст научных сотрудников орга- многие ученые говорили: «Да это же научная фантастика и
низации. В результате молодые получают гораздо больше, небывальщина. Нобелевские премии ведь дают за что-то,
чем немолодые ученые, которые заслужили этого не меньше что уже состоялось». Здесь я категорически не согласна. Это
и проработали в науке много лет. одна из немногих Нобелевских премий по химии, которая
дана действительно за химию, за искусство смоделировать
Но тут другой парадокс. Вот тебя несут, поддерживают со молекулу с нужными свойствами и заставить ее работать так,
всех сторон. До 35 лет донесли, а потом бах! — и карета пре- как ты задумал с самого начала. Безусловно, лауреаты сделали
вращается в тыкву. В 35 лет и один день ты становишься не- удивительные вещи, включая умные катализаторы, умные по-
молодым ученым. И никто уже ничего тебе в ротик не кладет. крытия, настраиваемые лекарства, чем премию и заслужили.
Ты вступаешь во взрослую жизнь, в конкуренцию с большим
количеством взрослых ученых, которые многое значат в науке. А вот что отметил Нобелевский комитет после вручения
И больше нет никаких молодежных грантов с конкурсом один этой премии: «Молекулярные машины сейчас находятся на
к двум. Теперь добро пожаловать во взрослое соревнование той же стадии своего развития, что и кривошипные меха-
в РФФИ с конкурсом один к двадцати. низмы в 1830-е годы. Никто не знал, что это приведет к по-
явлению поездов, стиральных машин, кухонных комбайнов,
Я не сторонник копировать западный опыт в части органи- автомобилей и так далее. Это область, которая может сделать
зации науки, в наших условиях и при нашей специфике это революции в технологии, в понимании человеком мира». И я
к добру не приводит. Но именно в этом вопросе западный мечтаю в этой революции участвовать. Здесь моим учителем
подход кажется мне более логичным и оправданным. Одна из и вдохновителем будет природа, ведь в живом молекулярном
разумных вещей — привязываться не к возрасту, а к статусу. мире многое основано на работе динамических систем, то
На Западе есть гранты для студентов, есть гранты для аспи- есть молекулярных машин.
рантов, есть гранты для постдоков. А постдок — это семь лет
после защиты кандидатской диссертации. Кто-то защитил ее
в 23, а кто-то в 32. Соответственно, он может быть постдоком
до 40 лет. На Западе есть гранты для начинающих исследова-
телей (Early Career Researchers), в течение трех-четырех лет
после постдока. Иными словами, финансирование зависит
от того, как ты движешься в научной иерархии, а не от того,
сколько тебе лет.

Моя молодежь, в нашей лаборатории и в моей группе, с фи-
нансовой точки зрения живет хорошо. И в целом у молодежи,
которая хочет сделать карьеру в науке и чего-то добиться,
сегодня есть финансовая поддержка государства. Кстати,
эта государственная мера дала свой результат. Я много лет
веду экспертизу тех же молодежных грантов в РФФИ. И могу

9

Новые Хемоскоп
перспективы борьбы
с обледенением

Зима приносит убытки энергетике, нительный, антибактериальный или Лед не в состоянии удержаться
транспорту, коммунальному хозяйству какой-нибудь другой — и, пользуясь на новой поверхности
и частным лицам — из-за обледенения принципом локализации напряжения,
самолетов задерживаются авиарейсы; предсказать, какой материал нужно том числе и разработанные Гасеми и
обрываются провода линий электро- синтезировать. Впрочем, основы те- его коллегами ранее.
передачи, оставляя без электроэнергии ории локализации напряжения для
целые города; пешеходы скользят и па- разработки ни антиобледенительных, Новый полимер использует локализа-
дают. Идеи эффективных и устойчивых к ни антимикробных материалов в статье цию упругой энергии, благодаря которой
условиям окружающей среды антиоб- не раскрываются. Тем не менее ис- в областях контакта с материалом лед
леденительных средств разбиваются следователи утверждают, что именно трескается. В результате требуются ми-
об упорное нежелание льда покидать с помощью новой теории они смогли нимальные усилия для того, чтобы лед
поверхность, на которой он формиру- получить материал, энергия адгезии оторвался от поверхности, — например,
ется. Исследователи из Университета льда к которому не превышает 1 кПа для удаления его с корпуса и крыльев са-
Хьюстона сообщают о новой физиче- (для существующих ныне поверхно- молета, если они будут обработаны этим
ской теории — локализации напряжения, стей она составляет 20–100 кПа). Этот составом, хватит несильного встречного
с помощью которой можно предсказы- кремнийорганический полимер гораз- потока воздуха. Кремнийорганическое
вать и корректировать свойства новых до более льдофобен, чем известные покрытие можно нанести на любую поверх-
материалов. Предсказания, полученные антиобледенительные материалы, в ность простым распылением, оно отлича-
с помощью теории, позволили раз- ется высокой механической прочностью и
работать покрытие из кремнийоргани- устойчивостью к ультрафиолету.
ческого полимера, предотвращающее
образование льда на любой поверхности
(«Materials Horizons», 2019; doi: 10.1039/
C8MH01291A).

Руководитель исследования Хади Гасе-
ми заявляет, что их теория исключает из
разработки новых материалов метод
проб и ошибок, заменив его стройным
физическим подходом. По его словам,
достаточно задать желаемые свойства
будущего материала — антиобледе-

Перфторированные Хемоскоп
пероксиды удивляют
своей устойчивостью

Химики из берлинского Института химии Широкая область применения связана Способ получения
и биохимии получили перфторирован- перфторированных алкилпероксидов
ные органические пероксиды, которые, с тем, что дрлаядиркааслпыадRаOп. етрроекбсуиедтосвя
как ни удивительно, оказались более RO–OR на химиков, в первую очередь синтетиков,
устойчивыми, чем их аналоги, не со- от частого применения пероксидных
держащие фтор («Angew. Chem. Int. Ed.», сравнительно мало энергии. Правда, катализаторов или инициаторов.
2019; doi: 10.1002/anie.201814417).
эта же особенность пероксидов дела- Перфторированные алкилпероксиды
Пероксиды были открыты в 1858 году RFOORF (перфторированием называют
Бенджамином Коллинзом Броди. Сей- ет их опасными — неконтролируемое замену всех атомов водорода в соста-
час эти соединения, содержащие не- ве органического вещества на атомы
прочную пероксидную связь «кисло- разложение большого количества орга- фтора) относятся к тем соединениям,
род-кислород», широко используются информации о способах получения и
в химическом синтезе — в качестве нического пероксида может протекать
окислителей или инициаторов реак-
ций радикальной полимеризации. со взрывом. Это удерживает многих

10

свойствах которых практически нет. рированной серебряной проволокой. минеральным кислотам, проявляющим
Известно, что введение атома фтора в Такой протокол позволил избежать восстановительные свойства (HX, X = F,
органические соединения часто меняет применения трифторида хлора — ядо- Cl, Br), и галогенам. Полученные соеди-
их физические и химические свойства. витого, вызывающего коррозию веще- нения так же, как и обычные пероксиды,
Можно было бы предположить, что ства, которое обычно используют для легко распадаются с образованием ра-
электроотрицательный фтор дополни- получения фторированных соединений. дикалов, но риск их самопроизвольного
тельно понизит стабильность молекулы Эти перфторалкилпероксиды оказались разрушения с взрывом куда ниже. Это
перекиси, однако немецкие химики, к первыми веществами своего класса, позволяет предположить, что новые
своему удивлению, увидели, что пер- которые были изучены с помощью рент- перфторированные пероксиды в пер-
фторалкилпероксиды устойчивее своих геноструктурного анализа. спективе смогут заменить не содер-
аналогов, не содержащих фтор. жащие фтора аналоги в органическом
Дополнительные исследования по- синтезе и в производстве полимеров.
Исследователи синтезировали два казали, что перфторпероксиды нечув-
пероксида — бис(нонафтор-трет-бутил) ствительны ни к удару (энергия удара
пероксид и бис(ундекафтор-2-метил- больше 40 Дж), ни к трению. Они окис-
2-бутил)пероксид, — проведя реакцию ляют железо в ферроцене от Fe(II) до
соответствующих гипофторитов с фто- Fe(III), однако инертны по отношению к

Медьсодержащий Хемоскоп
катализатор
для водородной
энергетики

Новый медьсодержащий комплекс,
идею строения которого подсказала
природа, эффективно расщепляет
воду в нейтральной среде. Это откры-
тие может сделать более доступным
получение водорода с помощью вос-
становления воды («Chem. Sci.», 2019;
doi: 10.1039/c8sc04529a).

Молекулярный водород давно рас- Хотя медный комплекс и не превосходит При расщеплении воды в нейтральной среде новый «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
сматривают как альтернативу нефти и по производительности комплексы бла- медьпорфириновый комплекс катализирует
газу. Единственный продукт сгорания городных металлов, все же это большой образование кислорода,
водорода — вода, которая сама может шаг вперед — меньшая эффективность в кислой — перекиси водорода
быть источником водорода. Многие производных меди компенсируется ее
исследовательские группы по всему большей распространенностью и де- приятной неожиданностью для многих
миру стараются разработать катали- шевизной. Катализаторы расщепления химиков — как специалистов по химии
заторы, способные понизить энергию воды на основе меди были известны и порфириновых комплексов, так и тех,
восстановления воды до молекуляр- ранее, но они работали в сильноще- кто занимался расщеплением воды.
ного водорода и облегчить протекание лочной среде и при большом значении Еще одна необычная черта этого катали-
этой реакции. Наиболее эффективные электродного потенциала. затора — окисление воды до перекиси
катализаторы расщепления воды в на- водорода при низких значениях рН.
стоящее время — координационные Исследователи исходили из того, Этот процесс не стоит рассматривать
соединения рутения и иридия. К недо- что в процессе фотосинтеза ключевую как новый способ получения H2O2, и
статкам обоих металлов можно отнести роль в окислении воды и выделении все же он требует внимания. Установив,
их низкие концентрации в земной коре кислорода играет магнийпорфири- как образуется перекись водорода,
и высокую стоимость. новый комплекс. А гем-протеины, в исследователи смогут определить ме-
активных центрах которых находятся ханизм этой каталитической реакции и
Новое исследование демонстрирует, железопорфириновые комплексы, на- выяснить, как повысить эффективность
что в присутствии порфиринового ком- пример цитохром P450, играют важную расщепления воды.
плекса меди электрокаталитическое роль во многих биологических процес-
расщепление воды происходит при сах, в которых происходит активация Выпуск подготовил
нейтральных значениях рН и при низком кислорода. Тем не менее способность кандидат химических наук
значении электродного потенциала. медьпорфиринового комплекса ката-
При 310 мВ и рН 7 вода окисляется с вы- лизировать окисление воды оказалась А.И. Курамшин
делением молекулярного кислорода, а в
кислой среде (при том же электродном 11
потенциале) — до перекиси водорода.

Женские Уникальная фотография участников Группы изучающих органическую
дать имена химию GECO-7 (Groupe d’Étude de Chimie Organique), сентябрь 1966 г.
В первом ряду третья слева — Бьянка Чубар, крайние справа — Люсет
Доктор химических наук
и Пьер Дюамель (из семейного архива супругов Duhamel) (GECO)
А.Ю. Рулёв,
сетс, США), преподающие органическую химию, задались
Иркутский институт химии вопросом, как часто в органической химии встречаются реак-
им. А.Е. Фаворского СО РАН ции, носящие женские имена? К удивлению педагогов и сту-
дентов, им удалось разыскать лишь около полутора десятков
Сегодня женщины в науке — дело обычное. Но сто лет таких реакций. О своем расследовании авторы рассказали в
назад, да и шестьдесят тоже, женщины в науке были американском журнале «Account of Chemical Research» в мае
редкостью. И кажется почти невероятным, что есть 2011 и марте 2012 года. Но в приведенном перечне почему-то
химические реакции, названные именами открывших не нашлось места ни для одной именной реакции, носящей
их женщин. Но они существуют! русское женское имя. А между тем они есть! Разыскать ин-
формацию о женщинах-химиках, чьими именами названы
«Научный поиск сродни Олимпийским играм, в которых реакции, было чрезвычайно трудно. Ведь речь идет о делах
вручают только золотые медали. Быть вторым, значит, быть давно минувших дней. Поэтому информация фрагментарна
последним», — говорил известный американский химик Карл и скупа. И тем не менее она дает представление о женщинах,
Джерасси, обладатель более двадцати различных научных весьма успешно примеривших на себя мужскую профессию.
наград (медалей и премий). Но есть признание другого рода,
особо ценное, поскольку исходит от коллег и научного со- Юлия Лермонтова Юлия Всеволодовна Лермонтова
общества, признание по гамбургскому счету, когда реакции,
которую открыл ученый, присваивают его имя. По-видимому, первой жен-
щиной, чьим именем была
Органическая химия насчитывает около четырехсот ре- названа химическая реак-
акций, носящих имена их первооткрывателей. Безусловно, ция, стала Юлия Всеволо-
любой грамотный химик, прилежно постигавший азы хими- довна Лермонтова (1846–
ческой науки в университете, с ходу вспомнит, например, 1919). Она же первой среди
реакции Виттига или Гриньяра, Дильса — Альдера или Фри- российских женщин-ис-
деля — Крафтса, Михаэля или Фаворского и еще с десяток следователей получила
важнейших и популярных в органическом синтезе процессов. степень доктора филосо-
Но много ли мы можем рассказать об ученом, открывшем фии (PhD) по химии.
названную его именем реакцию?
В возрасте 22 лет юная
Юлия Олсон и Левин Шей, профессора частного женского барышня приехала в Гей-
гуманитарного колледжа имени Софии Смит (штат Массачу- дельбергский университет,
где ей разрешили на пра-
12 вах вольнослушательницы
посещать лекции знаме-
нитого Роберта Бунзена.

Перебравшись в Берлин, она продолжила изучение химии, Именные реакции
параллельно работая в лаборатории не менее известного Dtsch. Chem. Ges. 1906, 39, 1691–1692). Сегодня этот метод
Августа Вильгельма фон Гофмана. К началу 1874 года Юлия за- арилирования амидов называется конденсацией Голдберг.
вершила свои исследования и осенью того же года получила
ученую степень доктора химии Геттингенского университета Классическая конденсация Ульмана (1901)
«с великой похвалой». Вернувшись в Москву, молодой доктор
наук приступила к исследованиям в лаборатории профессо- Конденсация Ульмана (1903)
ра В.В. Марковникова. Позже по приглашению профессора
А.М. Бутлерова Юлия перебралась в Санкт-Петербург, где Конденсация Голдберг (1906)
начала изучать каталитическое алкилирование низших оле-
финов алкилгалогенидами. Открытая более века назад реакция Ульмана — Голдберг до
сих пор привлекает внимание и теоретиков, и химиков-синте-
В январе 1878 года на заседании Русского химического тиков, которые научились проводить ее в более мягких усло-
общества молодой ученый А.П. Эльтеков представил пред- виях и в водной среде, получая целевые продукты арилирова-
варительные результаты, которые он получил при разработке ния с высоким выходом. Сегодня благодаря этой реакции син-
нового метода синтеза углеводородов общей формулы CnH2n. тетики могут легко конструировать связи арильного углерода
Присутствовавший при этом А.М. Бутлеров заметил, что по с атомами C, N, O, P и S: эти структурные фрагменты часто
его предложению серию аналогичных опытов годом ранее встречаются в молекулах биологически активных природных
провела госпожа Лермонтова. Позднее в статье «О действии соединений, лекарственных препаратов, агрохимикатов. На-
третичного иодистого бутила на изобутилен в присутствии дежный и простой эксперимент, дешевый катализатор — все
металлических окислов» она писала: «Разыскивая условия это делает описанные процессы весьма привлекательными
для осуществления возможно чистых реакций, я не спешила для крупнотоннажного промышленного производства ценных
сообщением полученных мною уже тогда результатов потому, соединений. Наконец, медь-катализируемые реакции кросс-
что возможность синтеза, осуществленного г. Эльтековым, так сочетания, позволяющие наращивать углеродную цепочку и
непосредственно вытекала из предложений и рассуждений, из маленьких молекул делать большие, хорошо дополняют
выраженных А.М. Бутлеровым в его статье об изодибутилене, описанные значительно позже аналогичные превращения,
в особенности же во французском мемуаре, касающемся того катализируемые палладием или никелем.
же предмета, что трудно было предположить, чтобы подобного
рода реакции сделались так скоро предметом исследований Татьяна Фаворская
других химиков. Ввиду опубликованной Эльтековым заметки
я хотя и отказалась от намерения ныне же продолжать все История химии ацетилена Редкая фотография Татьяны Алексеевны «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
начатые и задуманные мною опыты, но сочла, однако же, нуж- тесно связана с именем ака- Фаворской (из семейного архива
ным закончить и описать те из них, которые уже привели меня демика А.Е. Фаворского. Он Фаворских — Домниных)
к определенным результатам…» (Ю.  Лермонтова. «Журнал открыл несколько реакций с
Русского физико-химического общества».1878, 10, 238–244). участием производных аце-
тилена, которые были на-
Несмотря на весомый задел, женщина-химик поступила по- званы его именем. Однако
джентльменски, оставив интересную область исследований куда реже упоминается пре-
своему ровеснику из Харьковского епархиального женского вращение, детально иссле-
училища. Тем не менее реакцию назвали реакцией Бутлеро- дованное дочерью Алексея
ва — Эльтекова — Лермонтовой. Евграфовича  — Татьяной
Фаворской (1890–1986).
Реакция Бутлерова — Эльтекова — Лермонтовой
В 1887 году недавний вы-
Ценность полученных ею результатов стала понятна позже, пускник Петербургского
когда эта реакция стала основой промышленного производ- университета Алексей Фа-
ства некоторых видов современного моторного топлива. К
сожалению, имя первой русской женщины-химика не всегда
упоминается даже в России.

Ирма Голдберг

Ирма Голдберг родилась в Москве в 1871 году, но в возрасте
двадцати с небольшим лет перебралась в Швейцарию, где
изучала химию в Женевском университете. Там же она на-
чала работать в группе известного немецкого химика Фрица
Ульмана. В 1901 году Ульман обнаружил, что при нагревании
с мелкодисперсным порошком меди орто-бромнитробензол
превращается в 2,2′-динитробифенил. Так родилась реакция,
которая сегодня называется классической реакцией Ульмана.
Чуть позже Ульман использовал эту методологию для синтеза
N-ариламинов (1903) и простых диариловых эфиров (1905).

Всего год спустя после этого открытия Ирма опубликовала
статью, в которой описала значительно улучшенный вариант
конденсации Ульмана. На примере получения анилидов
бензойной и салициловой кислот она показала, что можно
использовать не стехиометрические, а каталитические ко-
личества меди при синтезе ариламидов (I. Goldberg. Ber.

13

ворский впервые установил, что углеводороды, содержащие следуя за ним по миру: он преподавал и занимался наукой
тройную связь, при действии оснований способны превращать- в университетах Сиднея, Ливерпуля, Сент-Эндрю, Лондона,
ся в изомерные алкины и аллены. Полвека спустя изучением Манчестера и, наконец, Оксфорда, которому они посвятили
изомерных превращений непредельных галогенсодержащих четверть века. Их общим интересом была химия азотсодер-
углеводородов занялась Татьяна Алексеевна, которая пошла по жащих гетероциклов и природных красителей (антоцианов).
стопам отца и стала химиком. Первые результаты исследований Список ее работ насчитывает 38 статей, девять из которых
она опубликовала сначала совместно с отцом на французском она опубликовала самостоятельно, а еще девятнадцать со-
языке (C. R. Chimie, 1935, 200, 839–840), а затем самостоятельно вместно с мужем, часто возглавляя авторский дуэт.
в «Журнале общей химии» (ЖОХ. 1939, 9, 386–395).
В этом перечне есть статьи, описывающие открытую ими
Было установлено, что вторичные и третичные пропаргиловые реакцию, ставшую впоследствии именной. Речь о моди-
спирты взаимодействуют с кислыми растворами солей одно- фицированном синтезе пирролов на основе альдегидов и
валентной меди, давая соответствующие пропаргилгалогениды. гидразина, разработанном чуть ранее немецким химиком
С течением времени последние претерпевают перегруппировку Оскаром Пилоти. Так, в 1918 году супруги Робинсон получили
в галогеналлены, которые далее изомеризуются в сопряженные 2,3,4,5-тетрафенилпиррол с высоким выходом, нагревая азин
диены. Этим «ступенчатым перегруппировкам» были даны на- дезоксибензоина в токе хлористого водорода (G. M. Robinson,
звания «ацетилен-алленовая» и «аллен-диеновая». R. Robinson. J. Chem. Soc. Trans. 1918, 113, 639–645). Они же
предложили механизм реакции.
Соединения, с которыми пришлось работать Т.А. Фавор-
ской, лишь на первый взгляд кажутся простыми. Достаточно Реакция Пилоти — Робинсон
взглянуть на формулу алленового производного, чтобы по-
нять, насколько оно реакционноспособно! Не случайно в од- Гертруда много времени проводила в лаборатории. По мне-
ной из статей она признавалась, что «для получения аллено- нию коллег, когда она начинала совместные с мужем экспери-
вого хлорида было проведено большое количество опытов». менты, то занимала половину лабораторного пространства!

Поразительны не только сами результаты работы, но и та ред- Завершая свою речь на церемонии вручения Нобелевской
кая для современного исследователя тщательность, с которой премии по химии 12 декабря 1947 года, сэр Робинсон сказал:
автор описывает эксперимент. Например, одна из фракций, «В заключение я выражаю глубокую благодарность и при-
полученных после обработки диметилацетиленилкарбинола знательность всем моим многочисленным коллегам; каждый
(2-метилбутин-3-ола-2) концентрированной соляной кислотой мой успех достигнут благодаря их неутомимым усилиям. На-
в присутствии Cu2Cl2, представляла собой кристаллический верное, трудно упомянуть имя каждого, но позволено будет
продукт, выделяемый «в виде крупных красивых ромбических мне сказать, что многим я обязан моей жене, быть может, не
пластинок». Эти кристаллы, «поставленные в весовом стакан- самому первому, но самому верному помощнику в течение
чике в шкаф», стали «постепенно расплываться и через месяц многих лет».
превратились в густое липкое масло».
Об ученом и человеке Гертруде Робинсон говорится в не-
Детальное изучение ацетилен-аллен-диеновой перегруп- крологе, опубликованном в «Журнале Королевского химиче-
пировки составило основу докторской диссертации Татьяны ского общества» (J. Chem. Soc. 1954, 2667–2668). Помимо
Алексеевны. Позже этот интересный каскад превращений того что она была прекрасным химиком, ее отличало еще и
вошел в справочники под названием перегруппировки Фа- удивительное радушие. Ни один из научных форумов в Ок-
ворского — Фаворской. сфорде не обходился без организованных ею замечательных
вечеринок. Ее муж, Роберт Робинсон, был удостоен многих
Перегруппировка Фаворского — Фаворской (1935) почестей, среди которых Посвящение в рыцари (1939) и из-
брание президентом Лондонского королевского общества
В этом году в издательстве Санкт-Петербургского универ- (1945). Он был членом почти пятидесяти британских и зару-
ситета выходит книга воспоминаний Татьяны Алексеевны бежных научных обществ. Единственной наградой его жены
Фаворской об отце, о его и своей жизни в науке, в основу стала почетная степень магистра искусств Оксфордского
которой легли ее дневниковые записи. Эта книга многое рас- университета.
сказывает об авторе, преданном своему делу без остатка,
независимо от времени и обстоятельств. Бьянка Чубар

Гертруда Робинсон Французского химика украинского происхождения Бьянку
Чубар (1910–1990) часто называют женщиной-легендой.
Пожалуй, больше всего именными реакциями изобилует Воспоминания любого, кто знал Бьянку Чубар и с кем мне
химия карбо- и гетероциклических соединений. Одна из довелось общаться при подготовке статьи, были наполнены
важных — синтез пирролов по Пилоти — Робинсону. Впро- особой теплотой. Профессор университета Бордо Дидье
чем, правильнее, наверное, было бы называть его реакцией Аструк хорошо помнит Бьянку, коллегу и настоящего друга:
Пилоти — Робинсон, поскольку открыта она была супругами «Бьянка Чубар была выдающейся личностью как в научном,
Робинсон. так и в человеческом плане. Она была пионером современных
идей в органической химии в середине двадцатого века».
Гертруда Мод Робинсон (1886–1954) получила магистер-
скую степень в Манчестерском университете в 1908 году. Там Будучи чрезвычайно скрупулезным и творческим исследо-
же она встретила своего будущего мужа и лауреата Нобелев- вателем, Бьянка Чубар высказала новые идеи о путях превра-
ской премии. Этой престижной научной награды сэр Робин- щений органических соединений, которые изложила в своей
сон был удостоен «за исследование растительных продуктов книге «Механизмы органических реакций», вышедшей во
большой биологической важности, особенно алкалоидов». Франции в 1960 году и ставшей широко известной. Чуть позже
Все годы Гертруда постоянно работала с мужем, повсюду она была переведена на многие языки, включая русский. Не
случайно, наверное, эпиграфом к предисловию Бьянка вы-

14

брала высказывание Клода Бернара: «Если бы ту или иную Именные реакции «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
теорию стали рассматривать как совершенную и перестали
бы проверять ее на опыте, она превратилась бы в догму». в 1945 году, Чубар продолжала самостоятельно, и весьма
успешно, изучать эти необычные преобразования и выска-
Действительно, ее небольшая книга, в которой автор сво- зала гипотезу о механизме реакции.
бодно оперировала новыми концепциями в химии, оказа-
лась поистине революционной. То было время становления Перегруппировка Демьянова — Тиффено — Чубар
теории резонанса и мезомерии, которые были приняты с Сегодня эту реакцию широко используют в органическом
большим скепсисом и подозрением, в том числе и в СССР. синтезе. До сих пор она называется перегруппировкой Де-
Поговаривали о лженаучности и сомнительности этой теории, мьянова — Тиффено, хотя справедливости ради надо было
поэтому демонстрировать открыто приверженность идеям ее бы к мужским именам добавить имя Бьянки Чубар.
основоположников, Лайнуса Полинга и Кристофера Ингольда,
считалось опасным. Но Бьянка Чубар ничего не боялась и в Клэр Хунсдикер
своей книжке развивала рациональные идеи теории, о кото-
рой старались вслух не говорить. Французский писатель и В анналах химии хранится немало примеров, когда открытие
почетный профессор Льежского университета и знаменитой той или иной реакции или того или иного элемента проис-
Политехнической школы в Париже Пьер Ласло вспоминал, ходило неоднократно. Дважды открытой оказалась реакция,
как в начале своей научной карьеры химика-органика ему которая ныне носит имя немецких химиков Хайнца и Клэр
по секрету сообщили, что он должен срочно приобрести ко- Хунсдикер. Отдавая дань уважения русскому химику и ком-
пию этой маленькой книжки. «Почему об этой книге говорят позитору, впервые сообщившему об этих превращениях, ее
полушепотом? О чем она? Кто ее автор?» — спрашивал себя иногда называют реакцией Бородина — Хунсдикер.
начинающий ученый.
В первый раз эта реакция была открыта в середине XIX века.
Автором книги была неординарная женщина – Бьянка Чу- Осень 1860 и зиму 1861 года А.П. Бородин провел в Париже,
бар. Ее семья покинула Россию в 1920 году и через четыре где общался с коллегами, в том числе с Луи Пастером, слу-
года оказалась в Париже. Там барышня ходила в русскую шал лекции известных ученых, много работал. Именно там
школу. Ее учитель химии, мадемуазель Шамье, несмотря на он впервые описал действие брома на ацетат серебра. Он
французскую фамилию, была русского происхождения и пре- наблюдал, как при нагревании происходит декарбоксилиро-
жде работала у Марии Кюри. Именно она, по воспоминаниям вание соли и образуется бромистый метил.
самой Бьянки Чубар, смогла увлечь девушку химией.
Второй раз эта же реакция была открыта восемь десятиле-
В 22 года Бьянка получила диплом о высшем образовании тий спустя, в 1942 году. На сей раз удача улыбнулась супругам
и оказалась в группе Марка Тиффено, профессора медицин- Хунсдикер, которые не были знакомы с публикацией русского
ского факультета Парижского университета. Получая зарплату химика. Они не только детально изучили реакцию, но и пред-
из лабораторной «черной кассы», она уже через два года вме- ложили ее механизм.
сте с Тиффено опубликовала свою первую научную статью.
Реакция Бородина — Хунсдикер
Бьянка была неравнодушным человеком — к людям, к жиз- К сожалению, разыскать какую-либо информацию о Клэр
ни, ко всему вокруг. Рассказывают, что во время беспорядков Хунсдикер оказалось непросто. Известно лишь, что в 1928
в Париже в феврале 1934 года Бьянка Чубар пыталась усми- году двадцатипятилетней барышней она защитила дис-
рить разгоряченных молодых людей, распыляя слезоточивый сертацию в Кельнском университете под руководством
акролеин. А во время Второй мировой войны участвовала в профессора Роберта Винтгена. Три года спустя Клэр вышла
движении Сопротивления: она тайно передавала заключен- замуж за Хайнца Хунсдикера, работая бок о бок с которым и
ным пикриновую кислоту, чтобы те симулировали желтуху: открыла декарбоксилирование солей серебра при действии
это ярко-желтое вещество, малотоксичное в небольших галогеном — во второй раз.
дозах, вызывает желтушное окрашивание кожи и слизистой В этой статье мы рассказали лишь о шести женщинах-хи-
оболочки. Фашисты боялись эпидемии и освобождали «за- миках, именами которых названы органические реакции. По-
болевших». нятно, что их больше. И нет сомнений, что имена талантливых
исследовательниц будут и впредь появляться в справочниках
Когда вернулось мирное время, Бьянка с головой ушла именных химических реакций.
в науку. Тогда-то она и разработала новые рациональные
взгляды на механизмы органических реакций. Новый язык, 15
непонятные на первый взгляд стрелки, обозначающие сме-
щение электронов по связи между атомами,  — все было
непривычным, а потому об этом хотелось узнать подробнее.
Молодые французские химики, жаждущие учиться, получали
новые знания на неформальных встречах Группы изучающих
органическую химию (Groupe d’Étude de Chimie Organique
(GECO)).

Бьянку Чубар отличала особая страсть — убеждать в своей
правоте любого, кто с ней общался. Причем только в споре и
только с помощью научных аргументов. Автору этих строк по-
счастливилось во время длительной стажировки в середине
девяностых ощутить удивительную атмосферу лаборатории
Руанского университета, возглавляемой супругами Дюамель,
которые входили в эту группу.

Стремление Бьянки Чубар «дойти до самой сути» в изучении
реакций позволило ей понять механизм перегруппировки, от-
крытой в 1903 году русским химиком Николаем Яковлевичем
Демьяновым. В группе Марка Тиффено она изучала пере-
группировки циклических 1,2-диолов и карбоциклических
первичных аминов. Эти превращения стали предметом ее
диссертации. Несмотря на неожиданную смерть Тиффено

flickr com Rebecca Siegel

Всегда ли природное
лучше синтетики?

Водной из первых статей «Ну а что же современная химия, многим специфическим запахом. Его
синтетические продукты — не конкури- применяют в пищевой и парфюмерной
этой серии говорилось о том, что сло- руют ли они с природными эфирными промышленности, а согласно Книге
во «химический» стало ругательством, маслами, не вытеснят ли их вовсе? Да, рекордов Гиннеса, ванилину нет равных
что раздаются призывы — вернуться к конкурируют, но в обозримом будущем по чувствительности человека к его
производству «зеленой» сельскохозяй- вряд ли вытеснят. Разумеется, мно- запаху: присутствие паров ванилина в
ственной продукции, без применения гие компоненты эфирных масел уже воздухе человек может обнаружить в
синтетических удобрений и ядохимика- синтезированы. Например, ментол. А наименьшей из всех веществ концен-
тов. Однако без них человек уже давно фармацевты и парфюмеры тем време-
обойтись не может. Но всегда ли син- нем требуют натуральный ментол. В нем трации: 2.10–11 г/л! Всего тысячной доли
тетический продукт хуже (или лучше) есть примесь — ментон; когда ее много, грамма ванилина достаточно, чтобы в
натурального? Даже если и по составу, ментол плох. Но когда ее нет вовсе, он любой точке огромного концертного
и по свойствам «природное» и «хими- тоже плох. Синтетический ментол слиш- зала можно было уловить его запах.
ческое» не различаются, нужно иметь ком правильный...
в виду также стоимость того и другого. Ванилин был известен американским
Не говоря уже о том, что большинство Конечно, есть иные примеры, гово- аборигенам задолго до открытия Аме-
природных продуктов, используемых рящие в пользу синтетической химии. рики; ацтеки издавна использовали это
в косметических или пищевых целях, Достаточно вспомнить о таких синтети- вещество, чтобы подсластить горький
синтезировать просто невозможно. ческих продуктах, как ванилин или ис- шоколад. Они получали его из ванили —
Например, что в состав розового мас- кусственный мускус. И в парфюмерии, и высушенных стручков тропического
ла входит более 200 компонентов, а в в пищевой промышленности вещества, растения ваниль плосколистная (Vanilla
состав аромата кофе — более тысячи. полученные тонкими химическими ме- planifolia). Его родина  — Центральная
Так что в каждом конкретном случае тодами, используются все чаще. Но все Америка. Растение прихотливое и ка-
преимущество может получить как же приходится думать и об экономике. призное, его трудно культивировать.
вещество, выделенное из природного Ведь эфирное масло  — сложнейшая Ему нужен влажный тропический климат
источника (чаще всего — растения), так смесь веществ. Каждое из них можно на высоте порядка 1,5 км, с хорошей
и полученное синтетически. И в силе синтезировать и в конце концов воссоз- почвой, богатой органическими ве-
остается цитата из статьи «Крымская дать смесь. Так получены, в частности, ществами. Опыляется ваниль только
роза», опубликованной в «Химии и жиз- масла жасмина и акации. Однако это одним видом насекомых, поэтому в
ни» почти полвека назад (1972, 9): путь длительный и сложный. А растение других местах выращивания, напри-
дает нам масло в готовом виде. мер на Мадагаскаре, ваниль опыляют
Продолжение. Начало в № 1, 2018 вручную. Но и это не все: получить из
Так надо ли во всех случаях вступать ванили ванилин непросто. Сначала
16 в соревнование с природой? Не лучше стручки ванили заливают кипятком, по-
ли разумно пользоваться ее благами?» том выдерживают в течение недели при
температуре 60°С. За это время проис-
Рассмотрим два примера из упомя- ходит естественная ферментация, при
нутых — ванилин и ментол. В чистом которой гидролитические ферменты
виде ванилин  — бесцветное кри- расщепляют содержащийся в стручках
сталлическое вещество со знакомым

глюкозид глюкованилин, молекулы ко- сикоричного) спирта. Впервые кони- Сто химических мифов
торого состоят из остатков глюкозы и ферин был получен из сока хвойных
ванилина. Наконец, после длительного, растений (Coniferales). Он входит в ментолом ароматизируют спиртные
в течение нескольких месяцев, высуши- состав широко распространенного при- напитки, кондитерские изделия, на-
вания стручки чернеют, скручиваются, и родного полимера лигнина. В 1875 году пример, пряники. В молекуле ментола
на их поверхности проступают мелкие в маленьком городке Хольцминдене в (2-изопропил-5-метилциклогексанола)
игольчатые кристаллики ванилина, Брауншвейге заработала фабрика, на три хиральных атома углерода (на
содержание которого достигает 2% которой получали ванилин; это было рисунке они помечены звездочками).
по массе. Такой стручок в форме трех- тогда единственное в мире масштаб- Поэтому ментол может существовать
гранной морщинистой палочки темно- ное промышленное производство в восьми стереоизомерных оптически
коричневого цвета длиной около 20 см синтетического душистого вещества. активных формах, которые образуют
весит около 3 г и продается в магазинах Первый синтетический ванилин был четыре пары рацематов. Стереоизоме-
«Индийские специи» по цене 1 доллар очень дорогим, но усовершенствование ры ментола отличаются друг от друга
за грамм. Но в Интернете можно купить методики синтеза позволило быстро запахом и вкусом; чистым мятным запа-
дешевле: упаковка ванильных палочек снизить цену более чем в 50 раз. Сейчас хом и холодящим вкусом в наибольшей
массой 50 г стоит 2000 рублей. Слож- дешевый ванилин получают в основном степени обладает природный левовра-
ность получения в прошлом ванилина из отходов производства целлюлозы и щающий (-)-ментол в конфигурации (по
привела к тому, что длительное время широко используют как ароматизатор в номенклатуре Кана — Ингольда — Пре-
ванилин был одной из самых дорогих пищевой промышленности и как души- лога) 1R,2S,5R.
пряностей и продавцы запирали его стое вещество в парфюмерии.
на ночь в сейфы, как золотые слитки! *
Сейчас же всего двадцать граммов Есть и другие источники ванилина.
синтетического ванилина заменяют ки- В 2007 году Игнобелевской премии по *
лограмм ванильных палочек. Кстати, не химии была удостоена японка Маю Яма- *
следует путать ванилин и ваниль, и если мото. Ей удалось получить вещество,
в рецептах пишут «добавьте на стакан пахнущее ванилином, из коровьего на- Ментол
сахара чайную ложку ванили»,  — это воза. Но тут нет ничего удивительного:
бессмыслица. в коровьем навозе много лигнина, а Сравнительно легко можно получить «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
способ его химической переработки в рацемический ментол — смесь кристал-
С химической точки зрения вани- ванилин известен давно и используется лов; намного сложнее и дороже синте-
лин  — довольно простое вещество, в промышленности. Однако исходный зировать на 100% рацемически чистое
производное бензальдегида, его си- лигнин получают не из навоза, а из вещество («истинный рацемат»). Оно
стематическое название 4-гидрокси-3- отходов целлюлозно-бумажной про- может понадобиться, например, для
метоксибензальдегид. У него есть почти мышленности. стереоспецифичного (асимметричного)
не пахнущий изомер, отличающийся синтеза. Синтетический «энантиомерно
расположением метоксильной и ги- Синтетический ванилин пахнет точно чистый» ментол содержит только 94%
дроксильной групп. так же, как и природный, но стоит на- основного изомера. Так что неудиви-
много дешевле — от 5 до 30 долларов тельно, что промышленным источником
Ванилин за 1 кг. Цена природного ванилина оптически чистого (-)-ментола служит
сильно зависит от урожая, например, мятное эфирное масло.
Впервые ванилин идентифицировал летом 2018 года природный ванилин
как индивидуальное вещество в 1831 почти сравнялся по стоимости с се- Есть и другие примеры, когда природ-
году американский фармацевт Бли, ребром (более 500 долларов за 1 кг). ное вещество дешевле синтетического.
однако его строение установить тогда Ежегодно во всем мире потребляется Так, морфин можно синтезировать не-
было невозможно, да и вещество ока- 12 000  т ванилина, из которых только сколькими способами, но природный
залось с примесями, поэтому ванилин небольшая часть природного происхож- дешевле. В некоторых странах при-
путали с другими веществами  — бен- дения, остальное  — продукт синтеза. родный каучук может быть дешевле
зойной и коричной кислотами, кумари- Химически природный и синтетический синтетического того же качества. А
ном. В чистом виде ванилин получил в ванилин идентичны, но различить их все такие вещества, как сахароза, фрук-
1858 году французский химик Николя же можно, хотя и непросто: для этого тоза, инулин, индивидуальные жирные
Гобли; он упарил досуха экстракт нужен масс-спектрометрический ана- кислоты, некоторые витамины, полу-
ванили и затем очистил вещество лиз на соотношение изотопов углерода чают исключительно из природных ис-
перекристаллизацией. Эмпирическая 13C/12C. Сравнение изотопного состава точников, хотя теоретически их можно
формула ванилина С8Н­ 8­ ­О3­ была уста- боковой метоксильной группы СН3О в синтезировать.
новлена только в 1872 году француз- природном и синтетическом ванилине
ским химиком Жаном Карлем, который показало, что в синтетическом продукте И.А. Леенсон
изучил некоторые его свойства, в част- наблюдается значительное обогащение
ности йодирование. Прошло еще два тяжелым изотопом углерода по сравне-
года, и немецкие химики Фердинанд нию с природным.
Тиман и Вильгельм Хаарман впервые
получили синтетический ванилин. Они Но бывает и по-другому  — когда
синтезировали его окислением хромо- синтетическому веществу непросто
вой смесью кониферина  — глюкозида конкурировать с природным. Примером
кониферилового (3-метоксигидрок- может служить ментол. Бесцветные
кристаллы ментола были выделены
из масла перечной мяты (Mentha) еще
в 1774 году. Ментол  — ценное лекар-
ственное вещество. Он является важ-
нейшей составной частью валидола;
его добавляют в средства от кашля, в
зубную пасту, в жевательную резинку,

17

Художник Е.Станикова

Человек удобную возможность для многих видов социологических ис-
и его словарь следований. Однако легкость ответа на вопросы в Интернете
не означает, что всякий, увидевший опрос, ответит на него.
Л.А. Ашкинази, Г.В. Головин Например, на сайте lib.ru (крупнейшая сетевая русскоязычная
библиотека) оценки текстам ставят менее 0,1% читателей —
Вы никогда не задумывались, какой у вас словарный хотя для этого нужно два клика, несколько секунд. На некоторых
запас? А между тем он может многое рассказать о сайтах делают попытки принуждения: например, результат про-
человеке, потому что на его формирование влияет хождения некоторого теста сообщается пользователю только
масса факторов, связанных с биографией и образом после ответа на вопросы анкеты или оплаты. Однако это может
жизни. Его можно назвать «отпечатком» общества на уменьшить долю ответивших, причем неравномерно по мас-
человеке, именно его мы применяем для опознания сиву — то есть еще более увеличить искажения. Поэтому при
социального слоя, к которому принадлежит собесед- социологических опросах через Интернет важно понять, кто же
ник, и определяем, как с ним дальше говорить. отвечает на наши вопросы.

Что мы хотели узнать В нашем случае это были люди, которым интересен их словар-
ный запас. Оставалось выяснить, кто эти люди, для кого он ва-
Любое научное исследование начинается с вопроса. В данном жен. Данные для исследования мы получили на сайте myvocab.
случае нас интересовало, что в жизни человека влияет на его info, который был специально создан для этого исследования.
словарный запас и как  — если это его ребенок  — запас уве- «Принуждение к ответу» не использовалось, в результате на
личить. Мы исследовали связь пассивного словарного запаса анкету отвечало 85% прошедших тест — это много. Всего же на
пользователей Интернета (носителей русского языка) с раз- вопросы анкет (они время от времени заменялись) ответили бо-
личными их характеристиками. Вообще, Интернет представляет лее 200 тысяч респондентов за примерно два года (2017, 2018).

Методика теста оригинальна, внешне она состояла в том,
что респонденту предъявляли для опознания два списка слов,
сформированных программой из большого массива, причем
сложность второго списка зависела от ответов на первый.
Подробное описание методики со всей полагающейся ма-
тематикой, контролем надежности и т. д. опубликовано, все
ссылки есть на указанном выше сайте. Мы же предлагаем вам
некоторые результаты исследования.

18

Признаемся, что абсолютные величины пассивного словар-
ного запаса, которые мы получили, кажутся нам преувеличен-
ными. Однако нам были интересны не столько абсолютные
значения словарного запаса, сколько его зависимость от
характеристик респондентов и особенностей их биографии.
Иными словами, мы получили ответ на наш вопрос, сформу-
лированный в начале статьи.

Возраст, образование и пол имеют значение Проблемы и методы науки «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru

Во время обучения в школе подросток узнает по десять слов в тов доля ответов одну книгу в неделю или более изменяется с
день (слова «в среднем» здесь и далее опущены). К моменту 17 до 56%. Что касается влияния на словарный запас, то пере-
выпуска из школы подросток знает 51 тысячу слов. А затем, до ход от менее 1 в месяц к 1–2 в месяц увеличивает словарный
достижения среднего возраста, человек узнает по три новых запас на 10% и переход к 1 в неделю и более — еще на 8%.
слова в день. После 55 лет словарный запас несколько снижа-
ется. Заметим, что читающие люди читают и после 45–55 лет, а Подростки чаще всего говорят 1–2 в месяц (39%), реже
после выхода на пенсию — наверное, даже больше. Возможно, говорят менее 1 в месяц (31%), у зрелых картина противопо-
в этом возрасте стабилизируется круг чтения и пополнение ложная — 1 в неделю и более (57%), реже — 1–2 в месяц (27%).
словаря прекращается. У промежуточных групп картина меняется плавно. То есть
теперешние подростки стали существенно меньше читать «не
Закончившие школу респонденты знают на 2–3 тысячи слов по программе». Это может быть связано с качественным улуч-
больше, чем не закончившие ее. Словарный запас у получив- шением школьной программы и приближением ее к реальным
ших среднее или среднее специальное образование практи- интересам учащихся — или с экзаменационным прессингом.
чески не различается и составляет 75 тысяч слов. Учившиеся Влияние на словарный запас оказалось предсказуемо: во
в университетах и институтах (но необязательно закончившие всех возрастных группах при переходе от менее одной книги
их) знают 81 тысячу слов. Видимо, дело не только во влиянии в месяц к одну книгу в неделю или более словарный запас
обучения, но и в том, что к высшему образованию стремятся увеличивается на 11–21%.
люди с большим словарным запасом. Обладатели ученой
степени знают 86 тысяч слов. Воспоминания о количестве книг в отчем доме для респон-
дентов важны — две трети или немного больше во всех группах
Однако разброс внутри каждой группы с одинаковым об- помнят, что много. Соответственно, отношение родителей к
разованием значительно больше, чем разница между сред- чтению было таково: более трети говорят, что родители по-
ними значениями для разных групп. Например, у каждого ощряли сильно, и столько же говорят, что поощряли умеренно,
пятого респондента с незаконченным средним образованием лишь около 5% советовали беречь зрение. Количество книг в
словарный запас превышает словарный запас половины ре- доме, в котором вырос респондент, заметно влияет на сло-
спондентов с научной степенью. Видимо, они читают больше, варный запас. Причем влияние с возрастом ослабевает, но
причем более разнообразную литературу. остается на всю жизнь: изменение от много до мало уменьшает
словарь подростков на 20%, но и всех остальных — на 10%.
Заметим, что у 75% россиян образование не выше средне-
го, а в нашей выборке таких лишь 20%; высшее образование Часто ли респонденты видели в детстве своих родителей
у 23% россиян, у нас же таких 65%; людей с «неоконченным с книгой — ответ на этот вопрос в большой степени зависит
высшим» у нас в десять раз больше — 1,5 и 15%. Оказывается, от возраста респондентов, но влияет на словарный запас не
интерес к словарному запасу особенно свойствен студентам. сильно. С ростом возраста респондентов доля ответов видели
почти ежедневно изменяется с 23 до 43%, а очень редко — с
Доля женщин в Интернете около 40%, в нашем исследова- 31 до 17%, то есть наши родители подавали нам в этой части
нии — от 50 до 63% в разных возрастных группах. Женщины лучший пример, нежели подаем нашим детям мы. Влияние на
заметно больше мужчин интересуются своим словарным за- словарный запас оказалось предсказуемо: во всех возрастных
пасом, но пол респондента на словарный запас сам по себе группах при переходе от очень редко к почти ежедневно сло-
заметно не влияет. варный запас увеличивался на 6–12%.

Биография и словарный запас То, как относились те, кто вас растил, к вашему чтению,
влияет слабо, для всех возрастных групп переход от сильно
Важный фактор — отношение к чтению в детстве, однако оно поощряли к советовали беречь зрение уменьшает словарь на
заметно меняется с поколениями: на вопрос любили ли вы в 5%. По-видимому, учит пример, а не нравоучение.
детстве читать? отвечают да, предпочитал именно это разные
доли респондентов в разных возрастных группах, и чем группа Образ жизни и словарный запас
моложе, тем эта доля меньше. Для групп 13–18, 19–35, 36–55
и 56 и более лет (далее  — подростки, молодые, взрослые, Отличия наших респондентов по количеству книг в доме суще-
зрелые) это, соответственно, 32–42–66–69%. Аналогично с ственны: не более 100 книг имеют дома 63% россиян, а у нас
поколениями изменяется интерес к обучению в школе — хотя таких лишь 37%; более 100 книг имеют дома 37% россиян, у нас
большинству учиться в школе было интересно, но со временем же таких 63%; более 500 книг — 6%, у нас таких 23%. Размер
интерес к обучению уменьшается. Для этих же групп доля тех, домашней библиотеки увеличивает пассивный словарь моно-
кому интересно, изменяется так: 28–32–35–48%. тонно, без насыщения: в диапазоне от <50 книг до >1000 книг
словарь растет во всех группах на 24–27%. Это второй из двух
Любовь респондента к чтению в детстве сильно влияет на самых сильных факторов влияния.
словарь. Причем влияние с возрастом ослабевает, однако
остается на всю жизнь — изменение от предпочитал именно Отличия по чтению: менее одной книги в месяц читают
это до были дела поинтереснее уменьшает словарь подрост- 50% россиян, в нашей выборке таких лишь 5%; читают более
ков на 30%, но и для всех остальных — на 20%. Это один из двух книг в месяц 10%, у нас таких 95%. Чтение (бумажных
самых сильных факторов влияния.

Воспоминания респондентов о том, много ли они читали «не
по программе», когда учились в школе, оказались сильно зави-
сящими от возраста, а именно: с ростом возраста респонден-

19

и электронных книг) увеличивает словарь монотонно, с на- наполнение, и/или усвоение новых слов происходит с разной
сыщением: в диапазоне от ≤1 книги в неделю до 5–10 книг в эффективностью при аудировании и при чтении.
неделю словарь растет во всех группах на 18–20%, последняя
ступень от 5–10 книг в неделю к >10 книг в неделю словарь Частота использования иностранного языка заметно корре-
уже не увеличивает. лирует со словарным запасом, увеличение частоты использо-
вания от никогда до пользуюсь постоянно соответствует уве-
Неожиданностью явилось влияние предпочтительной техно- личению словарного запаса на 25% для подростков и молодых
логии чтения на словарный запас. Оно качественно одинаково и на 15% для взрослых и зрелых.
во всех возрастных группах, причем наименьший словарный
запас оказался у тех, кто на вопрос о предпочтении затруднил- У пользующихся иностранным языком словарный запас в
ся в ответе, то есть у тех, кто не рефлексирует, кто не придает среднем больше, чем у не пользующихся, а само увеличение
чтению значения, — их словарный запас оказался на 18–26% зависит от типа использования. Эффект различен в разных
меньше, чем в остальных группах. Среди остальных наиболь- возрастных группах и зависит от частоты использования, но в
ший словарный запас у тех, кто читает примерно одинаково среднем можно считать, что у использующих иностранный язык
часто электронные и бумажные книги, меньше на 3–4% у тех, для общения или слушания радио, TV словарный запас боль-
кто читает чаще электронные и еще на 3–4% меньше у тех, ше на 5%, для общения и слушания или чтения — на 10%, для
кто читает чаще бумажные. Скорее всего, это связано с более чтения в сочетании со слушанием и/или общением — на 15%.
разносторонними интересами тех, кто пользуется разными
носителями (например, художественные книги покупает бу- Поскольку влияние уровня образования самого респондента
мажные, а литературу по работе скачивает). Впрочем, возмож- на словарь в целом значительно, мы ожидали заметного вли-
но и обратное действие — разнообразное чтение несколько яния типа образования самого респондента, а также уровня и
расширяет запас. типа образования его родителей, и вообще — связи уровней
и типов образования родителей и детей. Однако тип высшего
Предпочтение художественной или познавательной (на- образования самого респондента влияет слабо, гуманитарное,
учной, научно-популярной) литературы влияет на словарный математическое и техническое почти равноценны. Естествен-
запас. Влияние оказалось качественно одинаково во всех но-научное коррелирует с большим на 5–10% словарным
возрастных группах, и наименьший словарный запас у тех, кто запасом, но для высшего незаконченного эффект сильнее,
на вопрос о предпочтении затруднился в ответе, то есть у тех, чем для высшего. Так что это не влияние образования, а
кто не рефлексирует, кто не придает чтению значения, — их влияние на выбор образования — разумеется, не собственно
словарный запас на 16–26% меньше, чем в остальных груп- словарного запаса, а, скорее всего, круга интересов. Влияние
пах. Среди остальных наибольший словарный запас у тех, кто типа образования родителей на словарный запас детей не
читает примерно поровну художественную и познавательную превосходит 5–10%, причем больший словарный запас со-
литературу, меньше на 3–4% у тех, кто читает чаще худо- ответствует — что ожидаемо — ситуации, когда у родителей
жественную, и еще на 2–10% меньше у тех, кто читает чаще разный тип образования.
познавательную. Скорее всего, это связано с более разносто-
ронними интересами людей, которые читают разнообразную Уровень образования двух родителей влияет очевидно  —
литературу. чем он выше, тем больше словарный запас детей. Эффект
от «два средних образования» до «две степени» составляет
Как оказалось, на словарный запас влияет и время, прово- 10–15%, для подростков — даже 25%.
димое респондентами у телевизора. В России не смотрят теле-
визор вообще 2% россиян, у нас же респондентов, заявивших Итак…
об этом, оказалось в 20 раз больше (!) — 43%; смотрят до часа в
день 18%, а у нас таких 31%; смотрят 1–3 часа в день 45%, у нас Свой словарный запас наиболее интересен активным поль-
же таких 12%; более трех часов в день 34%, а у нас таких 14%. зователям Интернета с высшим образованием и студентам, у
которых относительно много книг дома, читающим, не пользу-
Телевизор уменьшает словарь монотонно, без насыщения: в ющимся или мало пользующимся телевизором. Большинство
диапазоне от не смотрю до 5–10 часов в день словарь взрослых из них помнит, что в отчем доме было много книг, что чтение по-
уменьшается на 10%, молодых  — на 17%, подростков  — на ощрялось, что им читали и что они любили читать и что учиться
26% — растущий организм более уязвим. Библиотека дома в школе было интересно.
отчасти защищает от влияния телевизора на словарь — при
библиотеке 200–500 книг и более уменьшение словаря при Сильнее всего коррелируют с пассивным словарем:
увеличении времени пользования телевизором пропадает. — возраст;
Возможно, что владельцы библиотек смотрят другие передачи, — наличие библиотеки дома, любовь к чтению в детстве, выс-
с другим словарем. шее образование родителей и респондента (эффекты до 30%);
— активное использование иностранного языка (эффект
Однако чтение само по себе, как ни странно, не защищает до 25%);
от влияния телевизора на словарь. По-видимому, библиотека — образование респондента, библиотека в отчем доме,
дома — это традиция чтения и чтение в детстве, начитанность, а чтение вообще и чтение не по школьной программе (эффекты
чтение само по себе при большом пользовании телевизором — до 20%);
это чтение, которое не добавляет словаря, то, которое иногда — уровень образования родителей (10–15%, для подрост-
называют «жвачка для глаз». Что касается словарного запаса, ков — 25%);
то пользователи TV во всех возрастных группах образовали два — пользование телевизором вообще и телевизионные вкусы
кластера — те, кто смотрит передачи музыкальные, спортив- (эффекты до 15%);
ные, юмористические, и те, кто смотрит информационные, — вкусы и технология чтения (бумага или экран) и пример
художественные и познавательные. Внутри кластера различия родителей (эффекты до 10%).
в словаре составили 2–5%, между кластерами —10–20% (боль-
шая цифра относится к младшим, более уязвимым возрастам). Можно ли на основании этих данных сделать вывод о том,
как повлиять на словарный запас — свой или своих детей и/
Наши респонденты оказались активными пользователями или учеников? Среди перечисленных параметров есть те, ко-
Интернета. Среди россиян около 38% проводят в Интернете торыми мы можем управлять — одними для себя, другими для
два часа в день и более, а в нашей выборке таких 84–88%, при- своих детей и/или учеников. И это вполне может пригодиться.
чем почти одинаково во всех возрастных группах. Поскольку
Интернет, как и телевизор, занимает время, то можно выска-
зать гипотезу — телевизор и Интернет имеют разное языковое

20

Искусственный
интеллект
защитит

а Почему бы и нет?

Проблема истинности и лживости новостей существовала есть методы построения эффективного короткого текста, кото- «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
всегда. Люди с песьими головами, люди со ртом на груди, рые могут просто знать квалифицированные манипуляторы или
одноглазые великаны… А в утконоса долго не верили, даже хорошие психологи — они помогут с алгоритмом. Например, в
держа тушку в руках, швы искали. Потому что не может быть каком порядке должны предъявляться читателю перечисленные
такого зверя! Со временем понемногу сложился механизм ра- только что стимулы? Впрочем, дальнейшее я готов обсуждать с
боты общества, деление на источники разной достоверности, заказчиком этой работы. Срочной, скандальной, сенсационной
соответствующее отношение и восприятие. Но когда происходит и так далее.
относительно резкий скачок на информационном рынке, напри-
мер поток информации резко возрастает, устоявшаяся система Этот метод имеет некоторую общую уязвимость — если при-
восприятия ломается. Кстати, психологи, описывающие ситуа- знак найден и программа им пользуется, то контрпрограмма
цию при резком спаде этого потока, тоже пишут о сломе системы может этот признак выявить и учитывать его наличие при
восприятия — например, в концлагерях. Но сейчас мы не об этом. формировании новостей. И в компьютерных небесах, то есть
облаках, с невидимым грохотом и неслышимыми молниями
В том, что Интернет на наших глазах превращается в по- столкнутся — процессор в процессор — нечеловеческие тера-
мойку, что существенная доля «новостей»  — бред, фейк и байтные разумы… И, как и должно быть, победит то общество,
вранье, убеждать вас не надо. Существенная в том печальном в котором человек работает лучше, потому что он дышит сво-
смысле, что, читая, мы нынче сначала прикидываем, не вранье боднее и живет безопаснее и интереснее. Ибо еще В.И. Ленин
ли это, и лишь потом задумываемся о сути сообщения. Кроме сказал, что победа общественного строя определяется произ-
того, все это, по понятным причинам, понемногу проникает и водительностью труда. Юрист, а в экономике на таком уровне
в некоторые серьезные издания. Мыслящие и ответственные разбирался! Правда, в каком обществе она выше, почему-то не
люди этим вполне серьезно обеспокоены, о чем мы недавно сообразил. Или просто нам не сказал?
писали (см. «Химию и жизнь», 2018, 5, 62–63). Причины огор-
чительной популярности фейковых новостей вкратце там были Из-за этой общей уязвимости гораздо интереснее совер-
названы, а вообще-то тема заслуживает подробного анализа. шенно другое направление. Программа может анализировать
Не из-за мазохизма, а потому, что разобранное по косточкам внешнее поведение новости — схему и скорость распростра-
и разложенное по полочкам зло становится понятно и менее нения сообщения в Сети, темп и стиль комментирования, темп
опасно. Особенно, если его не просто по полочкам, а в баночки перевода на другие языки. Можно ожидать, что эти, а также
да в формалин… Но сейчас речь не об этом, а о том, что делать. некоторые другие параметры будут различаться для фейковых
и не фейковых новостей. Мощная программа распознавания
Первое, вполне понятное направление деятельности — обра- при наличии материала обучения (опять же на основании ма-
зование, учение, разъяснение, воспитание и т. п. Хорошо, если териала предыдущих лет) сама научится их находить. Кстати,
вы родитель и ваш дитеныш уже понимает эти, для ребенка не хорошие антивирусные программы действуют аналогично  —
вполне тривиальные, вещи и еще готов вас слушать, то есть не анализируют не только саму программу, то есть ее текст, но и
достиг уровня просветления, когда он уже знает, что все знает ее поведение.
лучше предков. Еще лучше, если вы педагог и вашим ученикам
не приходит в голову заснуть у вас на уроке. Но и так, и этак Вас, читающего этот текст — независимо от того, человек вы
повезло не всем, а кроме того, даже если и повезло, то есть, или искусственный интеллект,  — интересует, наверное, в чем
наверное, и другие решения? Нам, цивилизованным людям, же будет состоять роль человека и как будут использоваться
слово «цензура» более чем несимпатично, особенно, если она результаты анализа. Роль человека, как это бывает при постро-
запрещена и тем не менее есть… причем в данном случае она ении серьезной программы распознавания, состоит в опреде-
и технически-то невозможна — никакого персонала не хватит лении языка описания объекта и метода работы с описанием.
для отбора достоверного и отсева вранья. Разумеется, язык и метод будут одни, если это нейронная сеть
(направление восходит к перцептрону Фрэнка Розенблатта), и
А что, если призвать на помощь наших железных, то есть другие, если это программа, выделяющая уже сообщенные ей
кремниевых, слуг? То есть искусственный интеллект и програм- признаки и работающая с логическими операциями (направле-
мы распознавания? Сделать настоящий, то есть отделяющий ние восходит к программе «Кора» М.М. Бонгарда), но в целом
правду от вранья именно на основе анализа содержания, ин- именно так — язык и метод.
теллект — задача не на нобелевку, а на вхождение в историю
человечества. Это вам не тест Тьюринга пройти и не чемпиона Что касается использования, то будем надеяться, что все бу-
мира по шахматам обыграть, это много круче. Однако нет ли дет цивилизованно. Например, возникнет сайт «фейк-регистр»
формальных признаков, за которые сможет зацепиться про- www.fake-register.com, присваивающий индексы фейковости
грамма распознавания? За лингвистические параметры текста, новостям. И через какое-то время — если работа системы во-
как это делает «Лингвоанализатор Хмелёва», зацепиться будет обще окажется эффективна — уважающие себя издания, пре-
трудно, потому что новости обычно коротки. Однако и такой жде чем поставить, например, новость о том, что заработал этот
подход не безнадежен  — в частности потому, что в новостях сайт, будут проверять на нем самом, не фейк ли эта новость.
часто используются определенные слова, указывающие на
срочность, скандальность, сенсационность, секретность, важ- А потом мы создадим программу, которая отличает шутку от
ность, малоизвестность и так далее. Впрочем, хорошая про- серьеза, и будем ее экзаменовать на нашем журнале. А что до
грамма распознавания найдет их сама. Материал для обучения цивилизованности реакции… то это не от компьютера зависит.
программы можно взять за период, когда фейковость надежно Не искусственного интеллекта бояться надо.
установлена, например, за предыдущие годы. Далее, наверняка
Л. Намер

21

Поймать звук:

от молекул до импланта,
слышащего свет

Марина Слащева,

Магистр университета Гёттингена.
Немецкий центр изучения приматов

Задумайтесь на секунду о том, какое обилие звуков секунду — соответственно, самый низкий и самый высокий
окружает вас. Слух кажется таким естественным (для из воспринимаемых звуков.
слышащих). Он просто есть, он всегда был: мир всегда
звучал. Странно думать о том, что наше восприятие При этом на самом деле порог восприятия зависит от гром-
звука обеспечивается сложнейшими биологическими кости звука, которую измеряют в децибелах. Громкость звука
механизмами. В этой статье я расскажу о своей работе можно понимать как давление, оказываемое волной звука на
в Институте нейробиологии слуха в Гёттингене (http:// барабанную перепонку: чем сильнее давление, тем громче.
www.auditory-neuroscience.uni-goettingen.de/) и о его Так, в диапазоне от 0 (тишина) до 130 децибелов (болевой
передовых исследованиях, от «моментальных» снимков порог) громкость нормальной речи располагается на уровне
молекулярных механизмов передачи звука до оптогене- 50–60, а концерт рок-группы — 110–120 децибелов (рис. 1).
тического импланта — невероятного устройства, которое
превращает звук в свет, а свет в нервный импульс. Однако нейробиологам этого было недостаточно, и они
придумали измерять громкость звука в фонах. Дело в том,
Листья шепчут вдоль тротуаров в три часа ночи, по- что человеческое ухо — не абстрактная мембрана в вакуу-
хоронный караван катится по пустынным рельсам, и ме, а биологический объект, который воспринимает разные
сверчки внезапно, без всякой на то причины, замол- частоты звука с разной чувствительностью. Измерение гром-
кают, да так, что ты слышишь стук своего сердца, хотя кости звука в фонах делает на это поправку. У чистого тона с
лучше бы его не слышать. частотой 1000 Гц уровень в фонах численно равен уровню в
децибелах, а чтобы пересчитать децибелы в фоны для других
Рэй Брэдбери. Дзен в искусстве написания книг частот, необходимо взглянуть на график на рис. 1. Напри-
мер, хотя нижним порогом считается звук частотой в 20 Гц,
Как мы слышим? услышать его можно только при уровне звука в 70 децибелов
и выше, а 500 Гц различимы и при 20 децибелах.
Для начала давайте разберемся, что представляет собой звук
и как его можно измерить. Теперь от устройства звука перейдем к устройству уха.
Учебники делят его на три отдела: наружное, среднее и вну-
Как сообщает учебник по нейрофизиологии, человеческое треннее ухо (рис. 2). Все самое интересное происходит во
ухо воспринимает звуки в диапазоне частот от 20 (в некоторых внутреннему ухе, о двух других скажу коротко.
источниках 16) до 20 000 герц (Гц). По-видимому, этот диа-
пазон велик, но что эти цифры в действительности означают? Наружное ухо не нуждается в особом представлении  —
Частота звука выражается в количестве циклов колебания, это ушная раковина и наружный слуховой проход. Ушная
которые звук проделывает за одну секунду. Для порогов раковина благодаря своей форме улавливает звуки. Многие
восприятия человека это будет 20 или 20 тысяч циклов в животные могут ею двигать — способность, утерянная боль-
шей частью представителей Homo sapiens.

Среднее ухо отделено от наружного барабанной перепонкой
и содержит три самые маленькие косточки в организме — мо-
лоточек, наковальню и стремечко, — на которые с барабанной

1
Громкость шума: громкость различных звуков, окружающих нас, в децибелах;
указана продолжительность шумов той или иной громкости, после которой
возникает риск повреждения слуха. Справа контур равных громкостей
для различных частот

фон
120 120

Уровень звукового давления, дБ 100 100
80 80

60 60

40 40

20 20
0
0 Порог слышимости
500 1000 2000 5000 10000
–10 50 100 200 Частота, Гц
20

22

Внутреннее ухо

Слуховой нерв

Улитка

Слуховые косточки
Барабанная перепонка

Слуховой проход

Среднее ухо Ушная раковина Проблемы и методы науки

Наружное ухо Внешняя волосковая клетка Покровная мембрана

2 Пучок ресничек
Основные отделы уха: наружное, среднее и внутреннее. Внутренняя
волосковая клетка
Полукружные Овальное Улитка
каналы окно

↓ Столбовые клетки Нервные волокна
Кортиев туннель
Основная мембрана

Круглое окно Преддверие 4
Кортиев орган. Слева показаны три ряда наружных волосковых клеток,
справа — один ряд внутренних волосковых клеток, которые передают электри-
ческий сигнал, кодирующий звук, нейронам спирального ганглия

Преддверная нимать колебания воздуха, так же как и фотоны света, молекулы
мембрана ароматовилидавлениенакожу. Все,чтоонможет, —этополучать
и передавать электрические сигналы. Мозгу нужен «переводчик»,
Волна давления Внешние и внутреннее ухо трансформирует энергию механических коле-
из овального волосковые баний в электрический сигнал, понятный мозгу.
окна сенсорные клетки
Покровная Вся магия происходит в органе под названием «улитка»
мембрана (рис. 3). Косточки среднего уха крепятся к ней через овальное
окошечко, и колебание передается в спиральный лабиринт
Нервное Внутренние волосковые улитки. Представьте, что мы размотали панцирь улитки,
волокно сенсорные клетки вытянули его в трубку длиной примерно 30 мм и разрезали
поперек. На рисунке 3 справа показан такой срез. Внутри
Базилярная лабиринт улитки разделен на три отдела, все они заполнены
мембрана жидкостью. Самый главный — средний, в нем расположены
клетки, отвечающие за восприятие и преобразование звука,
3 в то время как боковые отделы поддерживают колебания и
Улитка — структура сбрасывают давление от звуковых волн через круглое око-
во внутреннем ухе, шечко, тоже закрытое мембраной и выходящее в среднее ухо.
преобразующая звуковые колебания Таким образом, звуковые колебания входят во внутреннее
в электрический сигнал. Внизу показана улитка в поперечном разрезе, с тремя ухо через овальное окошечко и покидают его через круглое.
компартментами, главный из которых — средний — несет в себе кортиев орган

перепонки передается колебание воздуха. Косточки работают Как внутреннее ухо трансформирует звук «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
как система рычагов, за счет этого усиливают звук и передают и передает сигнал мозгу
его к следующей мембране — овальному окошечку. Любая сен-
сорная система человека и животных — это об усилении сигнала, Кортиев орган — так собирательно называют все клетки, на-
и среднее ухо не исключение: площадь наружной барабанной ходящиеся в среднем отделе улитки. Нас интересуют только
перепонки в разы больше площади овального окошечка, и за два их типа, внутренние и наружные волосковые клетки. Вну-
счет этого звук «туннелируется». В итоге полученные барабанной тренние волосковые клетки (рис. 4, справа) — это рецепторы
перепонкой колебания усиливаются в 200 раз! звука, которые как раз и преобразуют механические колеба-
ния жидкости в улитке в электрический сигнал. При прохож-
Овальное окошечко — это тонкая мембрана, колебание ко- дении звуковой волны в жидкости волоски на верхушках этих
торой передает звук во внутреннее ухо, невероятно сложный клеток отклоняются, и в основании волосков механически
и изящный отдел, в котором помимо структур, отвечающих за открываются ионные каналы. Ионы калия текут в клетку по
восприятие звука, расположен вестибулярный аппарат — орган, градиенту концентрации и делают заряд внутри нее более
воспринимающий наши движения, положение головы и тела. положительным. Этот процесс называется деполяризацией.

Работу внутреннего уха можно описывать с бесконечным коли-
чеством деталей, но ограничимся только самым необходимым и
увлекательным. Звук — это колебательные волны, сжимающие
воздух, то есть механическое явление. Но мозг не умеет воспри-

23

Нервный импульс Терминаль
Нейромедиаторы
Синаптический
пузырек

Синаптическая щель Рецепторы 100 нм 6
Электронная микрофотография синапса:
Тело нервной клетки пресинаптическая терминаль
5
Химический синапс с синаптическими пузырьками. Справа — модель пресинаптической терминали
с тремя пулами пузырьков: одни находятся на мембране и готовы к высвобождению,
Деполяризация распространяется по мембране внутрен- другие сольются с мембраной при более сильной стимуляции, а резервный пул в реаль-
ней волосковой клетки сверху вниз и достигает основания
клетки, где находятся другие каналы, которые открываются, ном нейроне скорее всего никогда не будет задействован в синаптической передаче
когда «чувствуют» более положительный заряд клетки изну-
три. Теперь через них в клетку начинает поступать кальций. «говорящего уха» спасает миллионы младенцев по всему
А если в клетке увеличилась концентрация кальция, это миру от вечной тишины.
значит, что полученный сигнал пора передавать дальше по
цепочке — следующей клетке. Здесь уже происходит полно- И напоследок о том, как наш мозг различает высоту звуков.
ценная передачи нервного импульса: волосковая клетка вы- (Вот теперь нам пригодятся герцы.) Когда звук достигает уха,
деляет пузырьки с нейромедиатором, который возбуждает его частота, а значит, и высота еще заложена в физических
следующую клетку — нейрон спирального ганглия, и сигнал о качествах самой волны. Но когда колебания преобразуются
полученном звуке несется прямо в мозг по слуховому нерву. в нервный импульс, это различие стирается, так как нервный
импульс идентичен во всех клетках. Как же закодировать вы-
Именно синаптической передачей я занималась в Инсти- сокий и низкий звуки?
туте нейробиологии слуха, и этому посвящена следующая
глава. Но сначала — о наружных волосковых клетках. Оказывается, звуки упорядочены по длине улитки, как
на клавиатуре пианино: основание улитки воспринимает
Их больше, чем внутренних, они расположены в три ряда, и высокие звуки, а верхушка  — низкие. Это реализуется за
они воспринимают звук по тому же механизму, но практиче- счет разных свойств мембраны улитки. Основание — более
ски не посылают его дальше в мозг (мы знаем это, потому что жесткое, звуку нужно больше энергии, чтобы его поколебать,
только 5% слухового нерва подходит к ним). Они усиливают поэтому основание воспринимает высокие звуки, а верхушка,
звук за счет удивительного белка в мембране под названи- более тонкая и легко возбудимая, чувствительна к низким
ем престин (PNAS, 2000, 97 (22), 11759–11764; doi: 10.1073/ звукам. Разделение разных частот сохраняется и на уровне
pnas.97.22.11759). Когда клетка деполяризуется из-за от- нерва, который подходит к разным участкам улитки. Какие-то
клоненных волосков и тока ионов калия, престин начинает веточки нерва несут в мозг сигналы о звуках низкой частоты с
механически удлиняться и укорачиваться, заставляя клетку верхушки улитки, а какие-то — о высокой, с основания улитки.
«танцевать». Это создает более активный ток жидкости в улит- Этот принцип называется тонотопией. Таким образом, улит-
ке, который, в свою очередь, более резво раскачивает воло- ка — это еще и пространственная карта, на которую нанесены
ски внутренних клеток, амплифицируя звук для них. Наружные разные частоты звуков окружающего нас мира.
волосковые клетки «танцуют», даже если их извлечь из улитки,
поместить в чашку Петри и немного простимулировать. Темная лента синапса

Из этого забавного поведения наружных волосковых клеток В этой главе я расскажу про исследования синаптической
вытекает еще одно интересное явление  — отоакустическая передачи во внутреннем ухе — высвобождения пузырьков
эмиссия. Страшный термин всего лишь означает, что наше ухо с нейромедиатором из внутренних волосковых клеток для
способно генерировать звуки самостоятельно, без внешнего передачи сигнала нейрону. Эти процессы происходят в нано-
стимула! Престин по неизвестным пока науке причинам иногда и микрометровом пространстве и занимают миллисекунды,
решает посокращаться сам по себе, возможно, из-за нормаль- и, чтобы запечатлеть их, ученым приходится использовать
ных или патологических колебаний потенциала на мембране сложные и необычные методы.
наружной волосковой клетки — и это не что иное, как генерация
звука. Не в физическом смысле, а звука как нервного импуль- Напомним, как происходит классическая синаптическая
са — того, что наш мозг воспринимает как звук. В норме этот передача. Длинный отросток нейрона, посылающий сигнал,
звук практически неразличим, но при патологии может вылиться называется аксоном, а отростки, принимающие сигнал,  —
в состояние под названием тиннитус, при котором пациент дендритами. (Впрочем, аксон может контактировать и с телом
слышит шумы, не вызванные никакими внешними стимулами. принимающей клетки.) Место контакта – аксон и дендрит, —
синапс; контактирующие участки — соответственно пре- и
Явление отоакустической эмиссии полезно тем, что по- постсинаптическая терминаль, пространство между ними —
зволяет выявлять патологии слуха практически сразу после синаптическая щель шириной 20–30 нм (рис. 5). Пресинапти-
рождения, когда критический период еще не прошел и глухота ческая терминаль буквально забита пузырьками-везикулами
поддается лечению. Наружные волосковые клетки можно с нейромедиатором (допустим, глутаматом). Когда нервный
стимулировать слабым звуком и ждать их ответа, похожего импульс доходит до пресинаптической терминали, кальций
на эхо. Если клетки «ответили» — значит слуховой аппарат начинает поступать снаружи в клетку через потенциал-чув-
младенца в порядке, а если нет — возможна патология. Та- ствительные кальциевые каналы. Везикулы с глутаматом
кой тест очень прост, дешев и обязателен после рождения сливаются с мембраной, глутамат попадает в синаптическую
ребенка, прибор напоминает небольшой наушник. Явление щель, связывается с рецепторами на постсинаптической
мембране дендрита, и нервный импульс передается даль-
ше. Процесс высвобождения везикул из пресинаптической
терминали называется экзоцитозом.

24

7 Проблемы и методы науки «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
Слева электронная микрофотография риббона. В центре схема внутренней
волосковой клетки с риббонами на пресинаптической мембране и дендритами Существуют разные гипотезы о том, что риббон помогает
нейронов спирального ганглия, образующими синапсы с волосковой клеткой. «сконцентрировать» пузырьки у места их экзоцитоза, уве-
Справа — риббон с синаптическими везикулами (Nature Reviews Neurology, 2016; личивает скорость их выделения, работает как конвейер
doi: 10.1038/nrneurol.2016.10) и так далее. Многие вопросы по-прежнему остаются без
ответов из-за технической сложности изучения синапса,
Везикулы расположены повсюду в пресинаптической хотя очевидно, что именно благодаря риббону мы способны
терминали (рис. 6) и на первый взгляд кажутся совершенно воспринимать звук с великолепным временным разреше-
неупорядоченными. С развитием более изощренных мето- нием («eLife », 2018; 7: e29275: doi:  10.7554/eLife.29275).
дов микроскопии и молекулярной биологии обнаружилось, Только сейчас технические возможности стали позволять
что везикулы бывают разных типов (рис. 6, справа): менее нам взглянуть на этот процесс в динамике. Именно этим
одного процента сидят на мембране и готовы к экзоцитозу занимается группа Каролин Вихтман из Института нейро-
в любой момент, еще до 10% находятся рядом с мембраной биологии слуха в Гёттингене, где я работала два месяца
и также могут с ней сливаться, а около 90% пузырьков в на практике.
естественных условиях никогда не высвобождаются и, более
того, связаны друг с другом «липкими» белковыми филамен- Процесс синаптической передачи при восприятии звуков
тами («Front. Synaptic Neurosci»., 2010, 2:135; doi:  10.3389/ похож у всех млекопитающих, и проще всего изучать его на
fnsyn.2010.00135). Таковым было и остается представление мышиных органах слуха. После препарирования кортиев
о классическом синапсе. орган мыши хранится какое-то время в питательной среде,
и из него можно или сразу сделать образцы для электронной
Позже, после описания классического синапса, ученые микроскопии, или возбудить клетки, симулируя нервный
случайно обнаружили в пресинаптической терминали стран- импульс и инициируя экзоцитоз синаптических везикул, а
ную структуру, не похожую ни на что («Nature Reviews Neuro- уже потом готовить образцы для электронной микроскопии.
science», 2010, doi: 10.1038/nrn2924, «Cell Tissue Res», 2015;
doi: 10.1007/s00441-014-2102-7). Это была электронно-темная Статических изображений ленточного синапса в научной
(то есть не пропускающая электроны при трансмиссивной литературе много, и нам был интересен второй вариант: по-
электронной микроскопии) область размером 200–400 нм в пробовать запечатлеть ленточный синапс на разных стадиях
диаметре, окруженная по периметру везикулами. Когда они высвобождения везикул. Так мы надеялись увидеть, что про-
присмотрелись внимательней, то увидели, что некоторые исходит с пулом пузырьков, окружающих сам риббон, и с
везикулы связаны с ней нитями-филаментами (рис. 7). Такую филаментами, становится ли пузырьков меньше, двигаются
структуру нашли в фоторецепторах сетчатки, в клетках элек- ли они к мембране или наоборот.
трических органов рыб — и во внутренних волосковых клетках
улитки. Ее назвали риббоном (от английского ribbon — лента), Подготовка кортиева органа к электронной микроско-
а сам синапс — ленточным синапсом (ribbon synapse), и уже пии  дело трудоемкое (рис. 8). Очевидно, что главная ее
с 90-х годов появилось множество статей с электронными цель  — сохранить структуры тканей и клеток в состоянии,
фотографиями хорошего разрешения, показывающими риб- максимально близком к нативному. Стандартные химические
бон во всей красе. Но какова его функция, почему вокруг него агенты, используемые для фиксации ткани (как, например,
толпятся везикулы и что там вообще происходит? глутаральдегид), образуют сшивки между белками и могут
вносить артефакты. У заморозки свои сложности — вода в
8 тканях образует кристаллы, которые повреждают молеку-
Кортиев орган стимулируется лазером, через 10–15 миллисекунд происходит лярные структуры клетки.
витрификация образца в системе для заморозки под высоким давлением. Затем
витрифицированная вода заменяется органическими растворителями и далее Один из способов избежать этого — заморозка под высо-
смолой. После окраски, контрастирования и подготовки срезов толщиной ким давлением (high pressure freezing). Она выполняется в
200 мкм образцы готовы к электронной томографии специальной машине, в резервуаре, наполненном жидким
азотом, где генерируется давление в 1700 бар. Живой фраг-
Ультрабыстрая заморозка мент ткани переходит в твердое состояние за полсекунды без
под высоким давлением образования кристаллов — это называется витрификацией.

Замораживание-замещение Электронная томография

25

Потом образец можно хранить в жидком азоте либо под- +70о https://link.springer.com/chapt
вергнуть процедуре под названием «замораживание-заме- er/10.1007/978-94-007-6552-8_3
щение» (freeze substitution), то есть заменить всю воду в нем 0о
сначала органическими растворителями, а потом смолой,
которая впоследствии застынет и сделает образец похожим –70о
на насекомое в янтаре.
ПЗС-камера
Для замораживания-замещения тоже требуется специ-
альная машина, которая обеспечивает медленное поднятие 9
температуры с –90° до +4°, чтобы растворитель (в данном Принцип электронной томографии. Образец в электронном микроскопе
случае мы использовали ацетон) начал пропитывать об- наклоняется под разными углами (на 60о в обе стороны), и с наклоном
разец. Весь процесс замещения воды растворителем и на каждый градус делается микрофотография. Затем иллюстрации
смолой занимает неделю. В растворитель также добавляют проецируются друг на друга, реконструируя трехмерное изображение
тетраоксид осмия — краситель, который делает структуры
клетки контрастными; без этого ткань при микроскопирова- микроскопа решеточка с образцом может наклоняться под
нии выглядит практически прозрачной. Из-за токсичности разными углами, и микроскоп делает не одну фотографию, а
тетраоксида осмия работают в специальном помещении, в сотни (рис. 9). После этого в компьютере все снимки можно
полном обмундировании и очень аккуратно. После замеще- спроецировать друг на друга и восстановить трехмерное
ния воды образцы помещают в эпоксидную смолу, которая изображение риббона и окружающих его везикул.
полимеризуется при 70° и позволяет нарезать ткань на срезы
толщиной в 200 мкм. Эти срезы подкрашивают менее ток- Но и это еще не все. В научном мире одними картинками и
сичными соединениями вроде ацетата уранила и монтируют красивым видео никого не удивишь, поэтому от трехмерной
на медные решетки для электронной микроскопии. Казалось томограммы мы переходим к модели синапса. В специаль-
бы, дальше остается только положить их в микроскоп. ных программах мы можем полуавтоматически восстановить
интересующие нас элементы — в нашем случае это пресинап-
Но тут возникает еще одна проблема. Экзоцитоз — процесс тическая мембрана, сам риббон и окружающие его везикулы
невероятно быстрый, при стимуляции клеток в чашке Петри (рис. 10). Используя большое количество томограмм, можно
все пузырьки выделяются за десятки миллисекунд, а даже классифицировать везикулы, посчитать, сколько пузырьков
заморозка под высоким давлением занимают около 500 мс. принадлежит к каждой категории при различных протоколах
Всего полсекунды, но пул синаптических везикул успевает стимуляции, и попытаться восстановить картину происхо-
истощиться. Поезд, как говорится, ушел. дящего.

Вспышка, заморозка и трехмерная Так нам удается опровергнуть некоторые гипотезы о ме-
реконструкция ханике экзоцитоза в ленточном синапсе и предложить свою
модель (рис. 11). Везикулы, расположенные вокруг риббона,
Группа ученых под руководством Шигеки Ватанабэ нашла заякорены филаментами, причем после стимуляции количе-
изящное решение для этой проблемы. Что, если стимули- ство филаментов на одну везикулу увеличивается. Вероятно,
ровать образец, когда он уже находится внутри машины для с помощью заякоривания везикулы перемещаются из риббон-
заморозки? Вопрос в том, как это сделать. И тут на помощь ассоциированного пула ближе к мембране и закрепляются
приходит оптогенетика  — совершенно чудесная вещь, про на ней сначала одним филаментом, а затем многими. Эти-то
которую писали уже много (в том числе и «Химия и жизнь»). везикулы стыкуются и потом сливаются с мембраной при
стимуляции клетки, высвобождая нейромедиатор в синаптиче-
Вкратце: чтобы клетка возбудилась, у нее должны открыться скую щель («EMBO Rep.», 2018; doi: 10.15252/embr.201744937).
ионные каналы, пропускающие ионы калия и натрия и в нор-
ме открывающиеся при деполяризации клетки. Но ученые Разобраться в этой хитрой динамике помогают также но-
нашли у бактерий белок — ионный канал, который открыва- вейшие методы микроскопии сверхвысокого разрешения,
ется, если на него посветить светом определенной длины
волны (чаще всего используется голубой). Этот белок под R R
названием каналородопсин научились при помощи генной
инженерии встраивать в мембрану нейронов млекопитаю- PD PD
щих. Существуют даже специальные линии мышей, у которых AZ
нейроны возбуждаются и проводят нервный импульс, если AZ
на них посветить голубым лазером! Группа Шигеки Вата-
набэ предложила встроить внутрь машины для заморозки 10
голубой лазер и использовать модифицированную линию Модель риббона и пресинаптической мембраны, реконструированная с помощью
мышей для стимуляции экзоцитоза («Nanoscale Imaging of электронной томографии. Слева показана модель риббона в состоянии покоя,
Synapses. Neuromethods», т. 84. Humana Press, New York, NY; справа — после оптогенетической стимуляции. AZ — активная зона мембраны,
doi: 10.1007/978-1-4614-9179-8_3). R — риббон, PD — пресинаптическое уплотнение

Методику назвали «Flash-and-Freeze», и работает она так.
Образец отправляется внутрь машины для заморозки и ждет,
пока прибор набирает в резервуар жидкий азот и устанавли-
вает необходимое давление. Когда азот на месте, давление в
норме и до заморозки осталось, скажем, 100 мс, мы можем
включить лазер за 50 мс до заморозки и стимулировать ткань
на протяжении 10 мс.

Итак, после замещения воды смолой, окраски и нареза-
ния срезы наконец готовы к электронной микроскопии. Тут
эксперты могут заметить, что для электронного микроскопа
срезы толщиной 200 мкм, скажем так, толстоваты. А все дело
в том, что мы используем не просто трансмиссионную элек-
тронную микроскопию, а электронную томографию. Внутри

26

1

11

Модель транспорта синаптических

2 везикул вокруг риббона
3 (объяснение в тексте)

Проблемы и методы науки

4 которыми располагала ным, но понимание речи нарушается. Сюда можно отнести «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
наша лаборатория. Такие сенсорную афазию — нарушение в зоне Вернике слуховой
исследования помогают коры, при которой пациент нормально слышит, но не может
расшифровать услышанное. Для лечения таких патологий,
5 перебросить мостик от связанных с корой головного мозга, понадобятся еще годы
структурного устройства исследований.
синаптической передачи к
На сегодняшний день кохлеарный имплант — самый успеш-
6 ее функциональному зна- ный пример нейропротезирования: им пользуются более
чению. В исследованиях 300 000 человек по всему миру. Следует подчеркнуть отличие
слуха это особенно важно: кохлеарного импланта от слухового аппарата: последний, по
ведь передача звука зако- сути, просто усиливает звук, который далее улавливается
внутренними волосковыми клетками, даже если их количе-
дирована необычайно сложно, и именно ленточный синапс, ство уменьшено, и передается нейрону спирального ганглия.
судя по всему, позволяет нам воспринимать звуки с необы- Кохлеарный же имплант позволяет исправить патологии слуха
чайно высоким частотным и временным разрешением. даже в том случае, если волосковые клетки сильно повреж-
дены, но сам нерв еще не атрофировался. Звуки улавлива-
Да, так что же представляет собой сам риббон? Более ются микрофоном, расположенным снаружи, на коже или
точного ответа, чем «набор разнообразных белков», не су- волосах, и при помощи речевого процессора преобразуются
ществует по сей день. Ученым удалось идентифицировать в электрический сигнал. Далее этот сигнал передается на
некоторые белки в его составе, но мы так и не знаем, как очень тонкий провод, протянутый спирально по всей длине
эта структура появилась и какую точно функцию выполняет. улитки (поэтому имплант и называется кохлеарным) и стиму-
Однако мыши-мутанты с риббоном, плавающим посередине лирующий нейроны спирального ганглия напрямую, в обход
клетки (не заякоренном на мембране), глухи, следовательно, волосковых клеток. Помните, мы упоминали тонотопию — ко-
риббон необходим для нормального развития и поддер- дирование определенных звуковых частот разными участками
жания слуха («Journal of Neuroscience», 2013; doi:  10.1523/ улитки? Имплант использует тот же принцип: стимулирует
JNEUROSCI.3491-12.2013). именно ту часть слухового нерва улитки, которая кодирует
специфическую частоту звука.
Но зачастую нарушения слуха связаны с нарушениями си-
наптической передачи — они называются синаптопатиями. На этом этапе и выплывают главные ограничения кох-
Чтобы научиться эффективно лечить глухоту, полезно по- леарного импланта. Хорошо известно, что люди, носящие
нимать, каким образом механизмы синаптической передачи имплант, могут без труда различать отчетливую разговорную
обеспечивают восприятие звука. речь, но восприятие речи в шумной среде, музыки и звучания
музыкальных инструментов для них остаются недоступным.
Как вернуть звук при помощи света Во-первых, это определяется низким пространственным
разрешением кохлеарного импланта: обычно стимуляция
Как мы уже поняли, ухо — сложная система, в которой много происходит только в 10–20 точках по длине улитки (рис. 12),
чего может пойти не так. Самый простой уровень, который а электрический сигнал имеет свойство «переливаться через
современная медицина освоила достаточно хорошо, — пато- край», то есть стимулировать не только нейроны, восприни-
логии наружного и среднего уха. Такие патологии называются мающие определенную частоту звука, но и их соседей. Во-
кондуктивными и включают нарушения проведения звука вторых, звук имеет сложную временную организацию, и ее
через наружное и среднее ухо. К этой категории относятся, передача при помощи электрического импланта очень огра-
например, повреждение ушной раковины, иногда требующее ничена. В-третьих, кохлеарный имплант плохо справляется
хирургического вмешательства, или ушная пробка, часто воз- с кодированием интенсивности звука: динамический диа-
никающая у детей и вызывающая тугоухость. пазон электродов ограничен десятью децибелами («Hearing
Research», 2015; doi: 10.1016/j.heares.2015.01.005).
Патологии следующего, более глубинного уровня возника-
ют во внутреннем ухе и называются нейросенсорными: это Чтобы вернуть пациентам способность наслаждаться сона-
патологии улитки, в частности гибель внутренних волосковых тами Баха или трясти головой в такт Led Zeppelin, необходимо
клеток, ведущая к частичной или полной глухоте. Патологии улучшить пространственное разрешение и улучшить времен-
могут затрагивать нейроны спирального ганглия, потеря во- ную динамику передаваемого звука. Именно тут на помощь
лосковых клеток часто вызывает атрофию слухового нерва. ученым снова приходит свет.
Такие нарушения лечить гораздо сложнее, и именно на этот
уровень нацелены слуховые аппараты и кохлеарные имплан- Давайте будем считать, что главная проблема электриче-
ты, описанные в следующем разделе. ского кохлеарного импланта  — низкое пространственное
разрешение, вызванное тем фактом, что в улитку можно
Еще один уровень нарушений слуха, который слабо под- вместить только 10–20 сайтов электрической стимуляции
дается нашему пониманию и еще меньше вмешательству, — (рис. 12, слева). Ученым необходимо придумать, как увели-
это обработка звука в слуховой коре, в высших отделах
головного мозга. При такой патологии восприятие звука
в физическом смысле может быть совершенно нормаль-

27

12 doi: 10.1126/scitranslmed.aao0540). Ученые выбрали этих гры-
Слева — электрический кохлеарный имплант с 10–20 сайтами стимуляции, зунов в качестве модели, так как, в отличие от мышей и крыс,
которые имеют тенденцию возбуждать соседние сайты. Справа — принцип диапазон звуков, воспринимаемых песчанками, покрывает
работы оптогенетического импланта с сотней сайтов и фокусированным низкие частоты и близок к человеческому. Кроме того, улитка
источником света, возбуждающего нейроны спирального ганглия песчанок крупнее, чем у мышей (но все еще в 2,5 раза мень-
ше нашей). Было показано, что оптогенетический имплант
чить количество мест стимуляции слухового нерва. В группе вызывает возбуждение слухового нерва в ответ на звуковую
Тобиаса Мозера из Института нейробиологии слуха решили стимуляцию и в поведенческих экспериментах позволяет
отказаться от идеи электрической стимуляции и вместо этого глухим животным избегать угрожающих звуковых стимулов.
использовать оптогенетику: стимуляцию нейронов спираль-
ного ганглия светом. Не так давно группа Тобиаса Мозера начала работать с
мартышками и адаптировать оптогенетический имплант под
Чтобы заставить нейроны спирального ганглия «слышать» приматов. Первые данные, свидетельствующие об успехах
свет, в них необходимо встроить тот же самый каналородоп- импланта на этой модели, были представлены на симпозиуме
син, который открывается, пропускает ионы в клетку и таким в Гёттингене в мае 2018 года. Стоит заметить, что от идейного
образом вызывает возбуждение в нейроне при освещении его прототипа оптогенетического импланта до его применения на
светом. Несколько лет назад эта идея выглядела безумной приматах коллектив Института нейробиологии слуха дошел
уже потому, что требовала генетической модификации кле- всего за три-четыре года.
ток внутреннего уха человека. Однако на настоящий момент
Управление США по санитарному надзору за качеством пище- Как работает прототип, можно посмотреть в ролике на
вых продуктов и медикаментов (FDA) уже одобрило более 50 YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=H81pFgTh9y0):
клинических испытаний, включающих модификацию челове- имплант в анатомической модели внутреннего уха «акком-
ческих клеток при помощи аденоассоциированных вирусов. панирует» вспышками синего света фортепианной музыке.
Кстати, человек у доски на заднем плане — Тобиас Мозер,
Главное условие работы такого импланта  — сохранность ведущий автор статьи в «Science Translational Medicine».
слухового нерва. После модификации нейроны спирального
ганглия приобретают способность возбуждаться и проводить В заключение, для самых стойких, дочитавших до конца:
нервный сигнал далее в мозг при их освещении голубым мне следует признаться кое в чем. Я занимаюсь биологией
светом. Для этого в улитку вводится длинный и очень тонкий пять лет, и всегда, на всех курсах, слух и ухо были моими са-
светодиод, похожий на электрод в электрическом имплан- мыми нелюбимыми темами. Ухо казалось каким-то чересчур
те, но излучающий голубой сфокусированный свет вместо сложным, с кучей непонятных косточек и мембран, описание
электрического сигнала. За счет того, что свет может быть звука в герцах, децибелах и фонах — запутанным и невнят-
хорошо «нацелен», количество каналов оптогенетической ным. На проект в Институт нейробиологии слуха в Гёттингене
стимуляции можно увеличить в несколько раз — до сотни, с меня «заманили» в основном незнакомые и сложные методы с
меньшим эффектом «переливания» (рис. 12, справа). красивыми картинками на выходе. Но мне довелось работать
с чудесными людьми, и я поняла, что сложность перестает
Помимо увеличения числа сайтов стимуляции, для воспри- пугать и, когда осознаешь, как элегантно и необычайно все
ятия музыки и звуков в шумной среде необходимо улучшение устроено, превращается во что-то, естественным образом
временного разрешения импланта. Тут оптогенетике тоже присущее биологической системе. Благодаря этой сложности
есть что предложить. Существуют разные каналородопсины, мы каждый день соприкасаемся с миром вокруг и помогаем
на любой вкус и цвет. В данном случае главный параметр, людям, эту способность утратившим.
интересующий ученых, — это молекулярная динамика канала:
как быстро он может открываться и закрываться. Чем скорее За проект и поддержку во всем, включая эту статью, выра-
канал реагирует на вспышки света, тем лучше временное раз- жаю огромную благодарность директору Института Тобиасу
решение звукового сигнала. Так, например, интернейроны Мозеру, лидеру моей группы Каролин Вихтман и доктору
в коре головного мозга могут поддерживать возбуждение Риту Чакрабарти.
с частотой 200 потенциалов действия в секунду, экспрес-
сируя искусственно модифицированный каналородопсин
ChETA(«Nature Neuroscience», 2010; doi:  10.1038/nn.2495).
Самыми многообещающими вариантами для оптогенетиче-
ской стимуляции в улитке представляются каналородопсины
Chronos или CatCh (calcium translocating ChR).

Когда оптогенетический имплант начнут испытывать на
людях, пока сложно сказать, но в начале 2018 года группа
Тобиаса Мозера выпустила статью, где описана работа им-
планта на песчанках («Science Translational Medicine», 2018;

28

Роберт Сапольски книги
Биология добра и зла: Как наука
Приямвада Натараджан
объясняет наши поступки Карта Вселенной.
Перевод с английского:
Главные идеи, которые объясняют
Юлия Аболина, Елена Наймарк устройство космоса
М.: Альпина нон-фикшн,
2019 Перевод с английского:
Арсен Хачоян, Инна Черкашина
Как говорит знаменитый при-
матолог и нейробиолог Роберт М.: Альпина нон-фикшн,
Сапольски, если вы хотите понять 2019
поведение человека, природу хороше-
го или плохого поступка, вам придется Веками люди воспринимали
разобраться и в том, что происходило космос как статичное холодное
за секунду до него, и в том, что было миллионы лет назад. Он рас- пространство. Совсем иным
сматривает огромное количество факторов, влияющих на наше он предстает перед нами сегодня.
поведение. Как работает наш мозг? За что отвечает миндалина, а Образование и рост черных дыр,
за что нам стоит благодарить лобную кору? Почему у лондонских облака темной материи, ускоряю-
таксистов увеличен гиппокамп? Как связаны длины указательного щееся расширение Вселенной, эхо Большого взрыва, открытие
и безымянного пальцев и количество внутриутробного тестосте- экзопланет и возможность существования других вселенных —
рона? Чем с точки зрения нейробиологии подростки отличаются вот некоторые из космологических головоломок начала XXI века.
от детей и взрослых? Бывают ли чистые альтруисты? В чем раз- Астрофизик Приямвада Натараджан находится на переднем крае
ница между прощением и примирением? Наконец, существует исследований, она в буквальном смысле создает карты Вселенной
ли свобода воли? — схемы распределения темной материи. В своей книге Натарад-
жан рассказывает об открытиях, изменивших наши представления
Ли Дугаткин, Людмила Трут о Вселенной, о пути признания радикальных научных теорий; раз-
Как приручить лису мышляет о том, почему новые идеи о Вселенной часто встречают
в штыки даже в научном сообществе
и превратить в собаку: Сибирский
эволюционный эксперимент Элизабет Таскер
Перевод с английского: Фабрика планет:
Максим Винарский
М.: Альпина нон-фикшн, Экзопланеты и поиски
2019 второй Земли

Где-то далеко в Сибири живут мох- Перевод с английского:
натые четвероногие создания, Сергей Чернин
вислоухие, приветливо виляющие
хвостами, дружелюбные и послушные М.: Альпина нон-фикшн,
человеку. Но это не собаки, а лисы. Они 2019
появились в результате самого удивительного в истории экс-
перимента по селекции, в ходе которого тысячи веков эволюции
«спрессованы» в каких-нибудь шестьдесят лет. В 1959 году био-
логи из Академгородка Дмитрий Беляев и Людмила Трут начали
эксперимент с несколькими десятками лисиц, содержавшихся на
сибирских зверофермах. Лисы относятся к семейству псовых, и
ученые хотели воспроизвести в реальном времени ход эволюции
от волка к собаке, увидеть, как протекает процесс одомашнива-
ния. В этой книге читатель найдет необыкновенную историю этого
революционного

Михаил Левицкий. Поиски планет за пределами «Химия и жизнь», 2019 № 3, www.hij.ru
Карнавал молекул: Химия Солнечной системы — давно
уже не фантастика; количе-
необычная и забавная ство открытых экзопланет исчис-
М.: Альпина нон-фикшн, ляется тысячами. Обнаружение
их стало возможным лишь в по-
2019 следнем десятилетии. Особенно урожайным был 2016 год, чему в
немалой степени способствовала активная работа космического
Автор книги — кандидат химиче- телескопа «Кеплер». Эти новые миры совсем не похожи на фанта-
ских наук, ведущий научный со- зии писателей — планеты крупнее Юпитера, где год длится всего
трудник Института элементоор- одну неделю, планеты, обращающиеся вокруг останков мертвых
ганических соединений им. А.Н. Несме- звезд, планеты с двумя солнцами в небе и планеты вовсе без солн-
янова РАН Михаил Левицкий — хорошо ца. Где-то существуют миры размером с Землю, на одной половине
знаком читателям «Химии и жизни». Эта которых всегда день, а на другой — вечная ночь, водные миры, вся
книга поможет родителям привлечь поверхность которых скрыта под толщей океанов, и лавовые миры,
внимание школьников к изучению извергающие моря магмы.
естественных наук, преподавателям
средней школы — сделать занятия более увлекательными. Она Подробности на сайте издательства:
будет интересна также студентам и аспирантам, выбравшим химию http://www.nonfiction.ru
своей специальностью, ведь в ней рассказано о драматичных, а
порой забавных поворотах судьбы открытий и их авторов. Кроме 29
того, читатель сможет потренироваться в решении занятных задач.

Загадка
мвоаллаохситовых

Кандидат
физико-математических наук

C.М.Комаров

Люди часто красят волосы, причем Художник Мелинда Бек
порой в весьма экзотические цве-
та  — синий, зеленый, розовый. Это
вызывает некоторое недоумение у
окружающих, а порой и осуждение,
однако обладатель яркой шевелюры
не пугается, поскольку знает причину
ее яркости. А вот когда волосы само-
произвольно меняют цвет, да еще на
такой, которого у людей не бывает,
впору испугаться. Хотя на самом-то
деле ничего страшного тут нет, дело
может оказаться вполне обыденным,
и разобраться в нем под силу обыкно-
венному инженеру-водопроводчику.
Например, причину массового по-
зеленения волос белобрысых шве-
дов из городишка Андерслёв нашел
инженер Йохан Петерсон, за что был
награжден Игнобелевской премией
по химии за 2012 год.

Цвет волос человека зависит от того, сколько и каких и нечасто. И вызывают серьезные опасения у объектов тако-
пигментов содержится в волосе. Судьба, а точнее, эво- го колористического курьеза. Вот, например, если поискать
люция, распорядилась так, что нет у нас ни зеленого, ни зеленые волосы в базе научных статей PubMed.ogr, то можно
синего, ни желтого пигмента. А есть лишь три модификации найти около десятка статей, где рассказано об этом явлении,
темного меланина — красно-оранжевый феомеланин и либо причем первая приходится на 1977 год.
черный, либо коричневый эумеланин. Соответственно, если
много первого — получаются рыжие. Если много третьего — Однако, копнув глубже, как это сделали Михель Штихерлинг
шатены. Если коричневого эумеланина мало, то выходят и Энно Кристоферс из клиники Кильского университета («Acta
блондины, а если мало черного — люди с белыми волосами. Dermato-Venereologica», 1993, 73, 321–322), то окажется, что
впервые случай позеления волос был описан очень давно —
Меланин не может стать зеленым. Поскольку именно он его в 1654 году упоминает некий Теодор Бертолинус в книге
придает окраску коже почти всем животным и рептилиям, «История анатомических редкостей». И именно он связал это
возникает недоумение: откуда берутся, например, зеленые и с действием меди, коль скоро случай был отмечен у рабочих,
голубые лягушки? Их окраска имеет не химическое, а физиче- которые трудились на медном производстве. В XIX веке в
ское происхождение. Над слоем с пигментом лежат клетки с научной печати были опубликованы еще две заметки о по-
маленькими кристаллами — иридофоры. Они отражают лишь зеленении волос у старых медников. Затем выяснилось, что
избранную часть солнечного спектра,— синюю. Выше лежат зеленая шевелюра может появиться у рабочих, связанных с
клетки ксантофоры. В них расположен желтый пигмент, кото- обработкой и хрома, и никеля, и кобальта. Однако это все имеет
рый превращает синий свет в зеленый. Этот пигмент, кстати, отношение к промышленным рискам и решается улучшением
получается из тех каротиноидов, что лягушка получает с пищей. условий труда.
Лягушки, у которых нет ксантофоров (или же ее кормили пи-
щей без каротиноидов) так и остаются синими, а не будь у них Но что, если человек с металлургией не связан, а поплавал в
иридофоров — прыгать бы им в коричневой или черной коже. бассейне и на следующий день позеленел, или, еще хуже, при-
нял душ в свежепостроенном доме и — бац! — вышел из ванной
У человека и иридофоров нет ни в одном органе, и каро- комнаты с зелеными волосами? Что это было? Опять медь?
тиноиды в волосы не поступают, максимум, что окрасится
при излишнем потреблении морковки, — белки глаз. Однако Икать причину можно либо научным методом, либо с по-
случаи и позеленения, и пожелтения волос встречаются, пусть мощью эрудиции и сообразительности. Следуя по первому
пути, исследователи помещают волосы жертвы в микроскоп,

30

рассматривают детали их устройства, с помощью микроана- мемуары игнобеля «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
лизатора, рентгена, а то и прибегая к атомной абсорбционной
спектрометрии, определяют содержание и распределение по ваются, и сильнее всего эффект заметен у японцев, которые
волосу металлов, точнее, металла: подозреваемый-то один, генетически либо черноволосые, либо рыжие. Исследование
медь. Затем выясняют образ жизни пострадавшего и начинают профессиональных пловцов-японцев показало, что их волосы
исследовать окружающую его среду. становятся золотистыми. При этом кутикула, как правило,
сильно разрушена, а меланоциты деградировали. Содержа-
Например, изучая случай блондинки, волосы которой позе- ние серы в таких волосах понижено, а вот элементарный хлор
ленели после плавания в бассейне («Annales de dermatologie в них присутствует, чего нет у людей, которые редко ходят в
et de venereologie», 1988, 115, 8, 807—812), группа французских бассейн. Впрочем, аналогичное пожелтение волос наблюда-
исследователей выяснила, что, во-первых, волосы у нее очень ется у тех, кто ходит под ярким солнцем без головного убора.
плохие, кутикула  — внешний слой, защищающий волосинку Если для людей с темными волосами ничего удивительного в
от невзгод,  — практически отсутствует, и это произошло не этом нет — меланин от ультрафиолета разрушается и волосы
столько из-за любви к плаванию, сколько от частой завивки и выгорают, то почему белые волосы становятся на солнце не
обесцвечивания. Неудивительно, что в такой волос внедрилось белее, а желтее представляет собой научную загадку. Во вся-
очень много атомов меди — ее концентрация в поверхностном ком случае, исследователи и во втором десятилетии XXI века
слое составила 3900 мг/кг. Но откуда взялась эта медь? В воде продолжают выяснять механизм столь необычного явления
бассейна сразу после происшествия ее концентрация оказа- («Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology», 2014,
лась довольно высокой — 9,94 мг/л, то есть почти в десять раз 138, 172-181; doi: 10.1016/j.jphotobiol.2014.05.017).
больше ПДК для питьевой воды. Однако позже она снизилась
до 0,1 мг/л. Расследование показало: накануне в бассейн доба- Однако медью появление зеленых волос не исчерпывается —
вили содержащий медь препарат от водорослей, а потом воду вспомним про упомянутые 10% других случаев. Медики от-
не полностью сменили. Вот медь и осталась. Люди со здоро- мечают, например, в свежем номере журнала «Anesthesiology»
выми волосами не пострадали, а ослабленные — позеленели. (2019, 130, 3: 445; doi: 10.1097/ALN.0000000000002544), что
изредка волосы зеленеют от использования при наркозе
Не так действовал лауреат Игнобелевской премии Йохан пропофола. «Представьте себе, вы сделали наркоз, все про-
Петерсон. Обладая широкой эрудицией, он, похоже, заранее шло хорошо, операция окончена. Пациента увозят в палату, и
знал, что зеленые волосы — это в девяноста случаях из ста про- вдруг через несколько часов приходит нянечка и говорит, что
делки меди. Поэтому, занимаясь казусом Андерслёве, Петер- он позеленел. Конечно, случаи позеленения мочи от этого
сон не стал тратится на современные методы микроанализа, а препарата известны. Но чтобы волосы! Интересно, что даже
решил обойтись простейшими замерами. Сначала его ожидала их сбривание не помогло  — лишь через два месяца после
неудача: химический анализ показал, что концентрация меди операции волосы снова стали седыми. Видимо, при распаде
в той воде, что использовали позеленевшие жители и житель- пропофола образуются фенолы, которые собираются в кож-
ницы города, находится в норме. Однако Петерсон проявил ном жире на голове, и, сало, оказавшись на волосах, придает
смекалку и упорство: провел повторный анализ. Только на сей им окраску», — рассуждает Клей Смит, блогер медицинского
раз не днем, а под утро. И тут-то медь была найдена в немалом портала «JournalFeed», комментрруя статью. Спонтанное по-
количестве. Ну а далее простейшие соображения привели его в зеленение волос у пациента с фенилкетонурией упоминуто и
компанию, которая делала бойлер для этого дома. Оказалось, в обзоре Штихерлинга с Кристоферсом.
что для улучшения качества воды специалисты компании из-
готовили теплообменник, где вода нагревается, из чистой меди Видимо самый необычный случай позеленения белых во-
без какой-нибудь полуды. В горячей воде медь растворялась лос произошел в 70-х годах с белыми медведями из зоопарка
охотнее, чем в холодной, а ночью, когда расход невелик, на- Сан-Диего («Химия и жизнь», 1979, № 10). Их шерсть, видимо,
капливалась в воде, которая стояла в бойлере. Утром же она также была повреждена (все-таки субтропики это отнюдь не
выливалась на тех, кто встал пораньше и принял душ. Если самые комфортные условия для северных зверей), и в ней
волосы были повреждены, медь на них оседала и, видимо, при поселились цианобактерии. Причем поселились не снаружи,
взаимодействии с углекислым газом воздуха образовывала а внутри каждого волоска — у медведей они полые для лучшей
гидроксикарбонат — то самое вещество, из которого состоит теплоизоляции. Поэтому извести таких навязчивых сожителей
малахит. У брюнетов и шатенов легкое позеленение не было никак не удавалось. Ну а медь с волос у позеленевших людей
заметно, а вот у блондинов и блондинок малахитовая окраска удаляют специальными шампунями. Если же установить при-
проявила себя во всей красе. чину, убедиться, что это именно медь, а не какое-то заболе-
вание, и появляется она из медных труб, то есть пойти по пути
Строго говоря, случай в Андерлёве был не первой проделкой Йохана Петерсон, тогда с позеленением можно покончить раз
водопроводной системы. Штихерлинг и Кристоферс в упо- и навсегда. Нет, не заменить бойлер или трубы – это дорого,
мянутом обзоре вспоминают еще один случай с улучшенным -- а либо мыться холодной водой, либо долго спускать горячую.
бойлером. Его поставили в доме во время ремонта, и вскоре Тогда никто на улице не станет показывать пальцем на человека
у хозяйки, а она была блондинкой, волосы стали зеленеть, с зелеными волосами.
в то время как у мужа-брюнета ничего заметно не было; эта
женщина также любила завивать волосы. В 2014 году амери-
канские педиатры сообщили о девочке с зелеными волосами,
которая часто мыла их шампунем. Позеленели же они тогда,
когда семья сняла новый дом, где несколько месяцев никто
не жил: вода застоялась в медных трубах, накопила медь, и та
осела на белых волосах девочки, котрые, видимо, от частого
мытья повредились. Еще одно происшествие 1975 года было
связано с тем, что у фторированой водопроводной воды ока-
залась высокая кислотность  — медь стала растворяться из
водопроводной арматуры.

Порой в позеленении волос пытаются обвинить хлор, кото-
рым обеззараживают воду в бассейнах. Как видим, прямо такая
версия не соответствует действительности, однако косвенно
хлор к этому причастен, поскольку разрушает волосы. Напри-
мер, у профессиональных пловцов волосы часто обесцвечи-

31

Если вы
скачали этот

номер
журнала
Химия и

жизнь
с бесплатного

сайта,
то

внести посильный взнос на оплату труда
журналистов, редакторов, художников
и корректоров вы можете, оплатив один

номер или целую подписку
в нашем киоске по адресу:
http://www.hij.ru/buy_subscribe/

2

Если вам
надоело
скачивать
случайные
номера
журнала
Химия и
жизнь
с бесплатного
сайта,
то

с любого номера вы можете подписаться
на бумажную или электронную версию
журнала по адресу
http://www.hij.ru/buy_subscribe/

3

Фото автора

Там, где бегал Ахилл

Кандидат биологических наук Борисфена (Днепра) и Гипаниса (Буга). Здесь зарождались
основы древнегреческой географии и знаний эллинов о «се-
Н.В. Вехов верных территориях». В 645–644 годах до н. э. они основали
свое поселение под названием Борисфенида в самой запад-
В VII–V веках до н. э. древние греки двинулись на бере- ной части полуострова. (Сейчас эта часть суши сохранилась
га Понта Эвксинского, как они называли Черное море, лишь в виде острова Березань — кстати, по версии исследо-
и завладели огромной территорией на его побережье, вателя творчества А.С. Пушкина А.И. Золотухина, именно его
от современного устья Дуная до устья Кубани и еще поэт в «Сказке о царе Салтане» назвал островом Буяном.) Эта
южнее. Тогда зародились города-колонии, века спустя колония с крупным портом, одно из самых ранних поселений
давшие начало Ялте, Феодосии, Керчи, Новороссий- на берегах Понта Эвксинского, стала остановочным пунктом
ску, Сухуму... Мне же хотелось познакомить читателей на пути мореплавателей, которые направлялись в колонии,
с другой, менее известной точкой на карте Европы, лежащие к востоку. Здесь перед дальней дорогой торговые
также связанной с древнегреческой экспансией. Это суда пополняли запасы пищи и питьевой воды. Все земли к
Кинбурнский полуостров, интересный природно-исто- северу от черноморского побережья были для эллинов terra
рический район Северо-Западного Причерноморья incognita. Они знали только, что пограничная с ними террито-
(ныне территория Украины). Он находится примерно рия принадлежит скифам-кочевникам, но как на самом деле
против современного Очакова, немного восточнее выглядели кочевавшие в степях Восточной Европы народы,
которого в античное время располагалась знаменитая чем они занимались и, наконец, каковы были местные при-
древнегреческая колония Ольвия. В 1987–1991 годах родные богатства — обо всем этом и многом другом сведений
я не раз бывал в тех местах. не было.

«Полуостров, протянутый в форме меча...» Эту область Причерноморья современные историки счита-
ют регионом, связанным с именем Ахилла. Культ Ахилла —
О Кинбурнском полуострове «Словарь современных геогра- один из самых древних и загадочных для античных авторов,
фических названий» под редакцией академика В.М. Котлякова поскольку они не понимали его сути и не видели тайных
говорит скупо: «Кинбурнская коса  — песчаная коса между обрядов. Ахиллес, как герой Троянской войны, явно чужой
Днепровским и Ягорлыцким лиманами на северо-западном для эллинской культуры человек. Во времена первой волны
побережье Черного моря (Николаевская и Херсонская области колонизации Северного Причерноморья эллины столкнулись
Украины). Длина около 40 км, ширина до 10 км. Черноморский с грозным местным божеством и приспособились к нему. В
заповедник. Рекреационная зона. На западе косы в XV в. по- XX столетии археологи обнаружили на Кинбурнском полу-
строена турецкая крепость, где А.В. Суворов в 1787 г. разгро- острове остатки жертвенника с надписью в честь Ахилла и
мил крупный турецкий десант». Ничуть не больше сведений три мраморные плиты с посвящениями ему же.
и в знаменитом дореволюционном «Энциклопедическом
По одной из легенд, неподалеку от Кинбурнского полу-
словаре» Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. острова Ахилл победил неприятеля в жестоком морском бою.
В первом тысячелетии до н.э. греки завоевали эту исклю- В честь выигранной битвы на морской косе герой устроил
состязания, которые стали называть Ахиллов Дром (Ахиллов
чительно важную в стратегическом отношении область, Севе- Бег). Организаторами были жители Ольвии, поэтому игры еще
ро-Западное Причерноморье, — устьевые части крупных рек называли Ольвийскими агонами (агон — борьба или состяза-
ние во время религиозных или политических празднеств). В

32

Из дальних поездок

Остров Борисфен, Ахиллов Бег и Гилея (справа) на карте А. Ортелии 1590 год. и особо почитался ольвиополитами. Поэтому Березань они «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
Из книги: М.В. Агбунов. Античная лоция Черного моря. М., 1987 считали островом Ахилла.

Фрагмент карты Российской империи 1774 года и спутниковая съемка того же Согласно другой легенде, Ахилл бежал по Тендровской косе
района. Остров превратился в полуостров к Тавриде (Крымским горам), чтобы соединиться со своей
греческом мире Ольвийские агоны были известны в V веке до возлюбленной Ифигенией.
н. э. Например, в трагедии Еврипида «Ифигения в Тавриде»
упомянуты прекрасно размеченные стадии для бега людей Специалисты по древнегреческой эпохе этого района При-
и колесниц на Ахилловом Дроме. По мнению археолога, док- черноморья считают, что забеги совершались и на самом
тора исторических наук М.В. Скржинской, агоны на Ахилловом Кинбурнском полуострове, и на примыкающей к нему с вос-
Дроме  — единственный известный в Северном Причерно- тока Тендеровской косе. Ахиллов Дром напоминает ногу че-
морье панэллинский праздник, учрежденный в V веке; сам ловека с вытянутой вперед стопой (Кинбурнский полуостров)
Аполлон благословил его устами дельфийской пифии. В этой и шпорой на пятке (современные остатки косы).
части Причерноморья известны по крайней мере два храма
в честь Ахилла. Один из них находился на острове Березань Полуостров и тяготеющие к нему территория были хорошо
известны финикийским купцам и пиратам. Сюда стремились
попасть многие ученые того времени. Так, например, Борис-
фениду посетил древнегреческий писатель и ученый, автор
крупнейшего энциклопедического сочинения античности
«Естественной истории», дошедшего до наших дней, — Пли-
ний Старший, живший в I веке до н. э. Вот что он пишет: «А
в 120 милях от Тиры река Борисфен, а также имеющие то
же название озеро, племя и город, отстоящий от моря на
15 миль, в древности носивший имя Ольвиополис и Мили-
тополис». Далее: «<…> полуостров, протянутый в форме
меча в поперечном направлении и по причине упражнений
Ахилла названный Ахилловым Дромом; длина его, как со-
общает Агриппа, 80 миль. Все это пространство занимают
скифы-сарды и сираки. Затем лесная область, которая дала
название «Гилейское» примыкающему к ней морю».

Как считает доктор исторических наук М.В. Агбунов (Антич-
ная лоция Черного моря. М., 1987), для древнегреческого
города-колонии Борисфена «было выбрано самое безопас-
ное в округе место — каменистая оконечность выдававше-
гося далеко в море мыса, который представлял собой <…>
правый берег устья Березанского лимана. <…> С коренного
берега к поселению вела сужающаяся перемычка. Стоило в
узком месте отгородить оконечность мыса оборонительной
стеной — и город становился надежно защищенным от напа-
дения со стороны суши и мог выдержать длительную осаду».

В период своего расцвета Борисфен-Борисфенида был
важным торговым портом с удобной и безопасной гаванью.
Сюда купцы доставляли различные товары из Греции и
развозили их в многочисленные поселения на побережье
Березанского и Днепро-Бугского лиманов, а также в глубин-
ные районы Скифии. В свою очередь, из земледельческих
районов Скифии в порт свозили зерно и другие продукты
для отправки в Грецию.

Дополнил красочное описание открывающегося с моря этой
части побережья историк Г.Ф. Крикун в книге «История города
Очакова» (2012): «По преданию, на ближе расположенном к
Очаковскому мысу дельтовом острове находилось святили-
ще ночной богини Гекаты. <...> Изображение с пылающим
факелом в руках и змеями в волосах ставилось на распутье
или перекрестке дорог. <...> Лучшего места для святилища
богине Гекате не найти. А если при подходе к лиману ночью на
кончике косы представить скульптуру с горящими факелами,
то целесообразность богини-маяка переоценить трудно».

33

Вторичный сосняк на Кинбурнском полуострове Степные участки с зарослями древесно-кустарниковых пород

Одно из документальных подтверждений того, что эта них сведений говорится о береге лимана-озера Борисфена.
акватория Черного моря представляла собой в древности «Лишь с правой стороны заметно течение воды, и плывущие
район интенсивного судоходства, мы находим в сообщении с моря по течению заключают о глубине; отсюда-то реки из-
николаевских археологов, обнаруживших в 2013 году при под- ливаются в море вследствие силы течения; если бы его не
водных исследованиях у берегов Кинбурнской косы остатки было, вода легко могла бы быть задержана сильным южным
затонувшего античного судна. Исследователи считают, что ветром, дующим в устье. В остальной части лимана берега
это судно перевозило в амфорах вино и оливковое масло и болотисты и покрыты густым тростником (кстати, очень по-
пришло с греческих островов Хаос и Фасос. хожую картину я наблюдал и в наши дни, на рубеже 1980-х и
1990-х г. — Н.В.) и деревьями; даже в самом лимане видно
Исчезнувшие леса много деревьев, издали похожих на мачты, так что неопытные
корабельщики ошибаются, правя к ним, как бы к кораблям.
Плиний Старший подчеркивал важность Понта Эвксинского Здесь есть также много соли, и отсюда получает ее покупкой
для древнегреческой цивилизации. Особое место в его трудах большинство варваров, а также эллины и скифы, живущие на
занимает Гилея  — согласно «Новому энциклопедическому Таврическом полуострове».
словарю изобразительного искусства» В.Г. Власова (2005),
Северо-западная акватория Понта Эвксинского и его по-
«Гилея» (греч. «лесистая»)  — название местности и древ- бережье, в том числе и Кинбурнский полуостров, отмечены
в другом научном труде эпохи Древней Греции (II век н. э.) —
негреческой колонии, существовавшей в Скифии на левом одной из древнейших лоций Черного моря «Перипл Понта
берегу Днепра, близ его устья. О ее обширности, огромной Эвксинского» римского писателя и государственного деятеля
значимости и широкой известности говорит хотя бы тот факт, Флавия Арриана.
что омывающая ее часть Понта Эвксинского имела собствен-
ное название — Гилейское море. Согласно древнегреческим мифам, именно в Гилее, на бе-
регу моря, находилась знаменитая священная роща Гекаты,
У греков Днепро-Бугский лиман именовался «озером а на полуострове возвышался величественный храм богини
Борисфен», а его устьем считалось водное пространство Деметры, богини земледелия и плодородия.
у крайнего мыса Кинбурнской косы, самой западной части
Кинбурнского полуострова. Во времена греческого влады- От древних эллинов предания о нижнеднепровской Гилее
чества Кинбурнский полуостров представлял собой остров, перешли к поселившимся тут позже готам, у них она была
поскольку уровень Черного моря был намного выше совре- известна под названием «лес Мюрквид». На «карте владений»
менного. Устьевые участки Буга и Днепра тоже менялись: Киевской Руси эта местность значилась как «Белобережье»,
был период, когда современного Днепро-Бугского лимана видимо, из-за того, что древние поселения высокого северно-
не существовало, а обе реки текли до моря самостоятельно. го берега Днепро-Бугского лимана стояли на многометровых
На протяжении последних двух тысячелетий уровень моря «белых» известняках, заметных издали. В этот исторический
понизился, и Кинбурнский полуостров принял свою совре- период мимо Кинбурнского полуострова проходила часть
менную форму. важнейшей морской трассы  — торгового пути «из варяг в
греки».
Посетивший Гилею в V веке до н. э. древнегреческий исто-
В эпоху турецко-татарского господства Ахиллов Бег и
рик Геродот привел первые сведения об этой «заморской часть Гилеи получили название «Кил-бурун» (у турок) и «Кыл-
греческой земле»: «Если переправиться через Борисфен, Бурун» (у татар), что в переводе означало соответственно
то первой от моря будет Гилея, а вверху от нее живут ски- «Волосяной (тонкий) нос» или «Острый нос». С тех пор за
фы-земледельцы». Эту «землю под густым лесом» жители этим участком черноморского побережья закрепилось его
древнегреческой колонии Ольвия, расположенной на правом современное название. У запорожских казаков на месте Гилеи
берегу озера Борисфен, как раз напротив Кинбурнского был «Великий Луг», а во времена Российской империи эта
полуострова, считали священной. Гилея тянулась на восток область именовалась «Алешьем», или, на малороссийский
на десятки километров. Геродот, основываясь на рассказах манер, «Олешьем».
знатного скифа и путешественника Анахарсиса, жившего в
600–500-х годах до н. э., писал, что тот «по возвращении в В XX столетии ученые установили, что и в древности
Скифию отправился в так называемую Гилею, которая лежит сплошных лесных массивов тут не существовало, но влажных
у Ахиллова Бега и покрыта разнопородными деревьями». мест было несравненно больше, чем сухих, занятых пере-
межающими их песчаными пустошами. Рощи, состоящие из
У древнегреческого ученого, географа и историка Схимна дуба, березы, ольхи, береста (разновидность вяза) и осины,
Хиосского в его труде «Землеописание» на основе более ран- тянулись от современного Цюрупинска до самого кончика

34

Волыжин лес ковая деятельность вод Днепра и Южного Буга. Сглаженность «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
его рельефа обусловлена нахождением в составе Причерно-
полуострова, где в Средние века была турецкая крепость морской низменности, которая только в четвертичный период
Кинбурн. Лесные массивы с тенистыми зарослями, заболо- вышла из-под уровня моря. Картину завершила эрозионная
ченными участками и пресными озерами-сагами располага- деятельность водотоков и ветра. Значительная часть суши за-
ются преимущественно со стороны Днепро-Бугского лимана. нята реликтовыми солончаками, погребенными под песками.
А вдоль берега моря идет полоса песчаных дюн-«кучугур» Тут много разных по солености, преимущественно неглубоких
высотой до 3–5 м, чередующихся с остаточными солеными и незначительных по площади озер, где со времен древних
водоемами; пресные саги тут как исключение. Эти места в греков существовал соляной промысел.
древности кишели зверями, тут водились благородные олени,
косули, кабаны, тарпаны, волки, лисы, куницы, дикие козы, О скоплениях соли в устье Днепра упоминает еще Геродот.
туры, куланы, сайгаки, медведи, лесные коты. Многие из них Такие озера у соледобытчиков называются солнечными со-
встречались там еще в XVI и XVII веках. леварнями. Озера-солеварни Кинбурнского полуострова,
где добывают соль, выпаренную на солнце, были известны
За многие столетия сменявшие друг друга волны кочевни- в Средние века; они обозначены на одной из ранних евро-
ков и поселенцев основательно истощили древесные ресур- пейских карт — в «Атласе Великого княжества Литовского»,
сы, вырубая леса, распахивая землю и устраивая пастбища. составленном Христофором Радзивиллом в 1613 году.
Первыми начали рубить деревья Гилеи еще эллины, правда,
после них леса полностью или частично восстановились. С 80-х годов XVI века здесь начали добывать соль запорож-
Второй раз вырубки происходили в XVII–XVIII  веках  — во цы — у них это место именовалось «Прогноями», возможно,
времена русско-турецких войн и заселения этого края сла- из-за сильного запаха сероводорода от донных отложений.
вянами. В итоге некогда обширные островные леса исчезли Вскоре это привело их к столкновениям с татарами и турками,
почти полностью. тоже желавшими контролировать соляные промыслы. Зна-
менитый турецкий (курдский) путешественник и посол XVII
Деградация лесов древней Гилеи к первой половине XIX века Эвлия Челеби так описывает эти земли в своей «Книге
века достигла такой степени, что этнограф, профессор путешествий»: «Степь, тянущуюся вдоль Кинбурнской косы,
Московского университета, Николай Иванович Надеждин в турки называют Хейхат. Необитаема эта местность из-за
монографии «Геродотова Скифия, объясняемая через сли- того, что здесь бесплодная земля и одни лишь пески. Здесь
чения с местностями» (Одесса, 1844) вынужден был сделать казаки-кяфиры делают засады, хватают людей, сажают их в
вывод: «Округ Днепровский в данное время не только не свои челны — и только их и видели». Челеби неизменно на-
лесная сторона, наполненная разного рода деревьями, но зывает Причерноморские степи степью Хейхат, от арабского
представляет собой физическую невозможность к лесораз- междометия «hayhāt»  — «О горе! увы!», заимствованного
ведению. По сути, Кинбурнский полуостров на протяжении персидским и османским языками.
40 верст от форштадта Кинбурн на восток состоит полностью
из чистого белого песка. Совершенно голая местность стоит В 1735 году для охраны солепромыслов здесь была ос-
перед глазами. Нет и не может быть здесь никакой Гилеи». В нована Прогноинская паланка Войска Запорожского. Она
1860 году с ним согласился писатель, переводчик и этнограф контролировала восточную и центральную части территории
Александр Степанович Афанасьев-Чужбинский, посетивший полуострова. Только в Польшу запорожцы продавали около
Кинбурнский полуостров и оставивший в дневнике такую тысячи возов соли в год. К середине XVIII века произошел
запись: «Местность совершенно безлюдная. Представьте окончательный раздел сфер влияния между Запорожской Се-
себе голую степь, волнистую и песчаную, по которой кое-где чью и Крымским ханством, их взаимоотношения из вражеских
болотная жижа, покрытая камышом, соленое озеро розового превратились в соседские. С тех пор казаки беспрепятствен-
цвета или небольшие оазисы жухлой травы». От былого ве- но добывали соль в озерах Кинбурнского полуострова. Но в
личия античных времен на Кинбурнском полуострове почти 1768 году ситуация изменилась: Турция объявила войну Рос-
ничего не осталось. сии, и уже в следующем году паланка была ликвидирована.
После русско-турецкой войны соляные промыслы поступили
Солнечные солеварни в собственность казны. Как ни удивительно, подобный «до-
исторический» способ эксплуатации солнечных солеварен с
Современный облик Кинбурнский полуостров обрел пример- минимальными финансовыми затратами применяется до сих
но полторы тысячи лет назад — его сформировали, с одной пор. Я его наблюдал воочию.
стороны, колебания уровня Черного моря, а с другой — сто-
Остатки Гилеи, сохранившиеся до XX века в виде крошечных
кусочков леса, вместе с песчаными приморскими ландшаф-
тами и реликтовыми солончаками с озерами, были настолько
интересными в научном плане, что в 1933 году их объеди-
нили в Черноморский государственный заповедник, самый
крупный на территории Украины. В пределах заповедника
оказались разбросанные участки солончаковых и песчаных
степей, дубовые, березовые, осиновые и черноольховые
рощи, косы, соленые и пресные озера, акватории заливов.
Самым крупным фрагментом древней Гилеи, сохранившимся
до наших дней, стал участок заповедника «Волыжин Лес»
(влажный лес). Здесь на площади 203 га произрастают более
40 видов кустарников, ольховые и осиновые рощи, и даже
встречаются могучие трехсотлетние дубы.

Крепость

В XVIII и XIX веках, когда Россия соперничала с Османской им-
перией за влияние на Черном море, Кинбурнский полуостров
не раз бывал центром военных столкновений. Еще в XV веке
турки возвели здесь крепость, пожалуй, самое загадочное

35

Русские корабли и сухопутные войска во время кампании 1787 года. и Вид Кинбурнской крепости.
Справа — план Кинбурнской крепости Военная энциклопедия. СПб., 1913. Т. 12 Из журнала «Всемирная иллюстрация», № 26, 1876 год

сооружение в системе турецких черноморских укреплений во владение Российской империи, в крепости разместился
времен Османской империи. До сих пор археологам очень гарнизон, а в порту постоянно базировалось несколько во-
мало известно об этой крепости, несмотря на то что она была енных судов. Однако турки не оставили попыток вновь за-
весьма важным в стратегическом отношении форпостом — хватить Кинбурн — ведь тот, кто владел им, владел и Крымом.
Кинбурн контролировал вход и выход судов в устье Днепра В 1787 году, подстрекаемая Англией, Пруссией, Голландией
и защищал полуостров от «десантов» запорожских казаков. и Швецией, Османская империя потребовала возвращения
Крепость не была исключительно военным сооружением, Крыма и, получив отказ, 13 сентября объявила России войну.
рядом с укреплениями находился огромный порт, в который
заходили не только военные, но и торговые суда. В городе Начиналась вторая турецкая кампания, продлившаяся с
располагался большой рынок и кварталы ремесленников, 1787 по 1791 год. В Кинбурнской крепости стоял наш гарнизон
а также несколько «гостиниц»  — караван-сараев. Все это численностью около трех тысяч солдат под командованием
говорит о том, что Кинбурн играл значительную роль в эко- А.В. Суворова. В начале августа 1787 года Суворов, осмотрев
номической и культурной жизни XV–XVIII веков. Херсон, прибыл в Кинбурнскую крепость и отдал приказ
немедленно форсировать строительные работы. Крепость
В XVIII веке Кинбурнский полуостров несколько раз пере- представляла собой неправильный четырехугольник, имев-
ходил из рук в руки. В 1736 году, во время первой турецкой ший по углам вместо бастионов батареи. Укрепления были
кампании, русские взяли штурмом крепость и разрушили как преимущественно земляными, ров крепости  — сухим. Эти
само укрепление, так и «инфраструктуру» вокруг него. На этом фортификационные сооружения привели в порядок и до-
месте они основали свою крепость, сторожившую от турок полнительно усилили вырытыми ямами с кольями на дне,
вход в Днепро-Бугский лиман и прилегающие к нему терри- в ров насыпали ветки терновника. Все же ни Потёмкин, ни
тории. Но прошло немного времени, и турки вновь овладели Суворов не считали Кинбурнскую крепость достаточно обо-
этим важным стратегическим районом, заново отстроили роноспособной. Для прикрытия Херсона были построены
Кинбурн, хотя былую мощь и величие этому форпосту воз- дополнительные укрепления: к концу августа — началу сентя-
вратить не смогли. А в 1774 году над Кинбурном вновь взвился бря в селении Голая Пристань была сооружена 24-орудийная
российский флаг; крепость не сожгли и не разрушили, а береговая батарея, возле города возведено пять береговых
укрепили. С этого времени Кинбурнский полуостров перешел батарей, обеспечивающих перекрестный огонь в устье Дне-
пра. Сухопутные силы, имевшиеся у Суворова для обороны
36 устья Лимана, насчитывали в общей сложности десять пе-
хотных полков, два драгунских, два легкоконных и несколько
казачьих полков. В Кинбурнской крепости и ее окрестностях к
сентябрю 1787 года находились подразделения трех пехотных
и двух казачьих полков.

В первый же год войны крепость подверглась нападению
шести тысяч янычар. Весь день 30 сентября 1787 года и с
рассвета 1 октября турки обстреливали крепость с судов, но
русские не отвечали. В девять часов утра на западной око-
нечности косы высадился турецкий десант, а на восточной
стороне  — запорожцы (они в ту войну, увы, были союзни-
ками султана — к этому привела недальновидная политика
первых российских императоров), которых русские быстро
прогнали. Османы вырыли поперек косы 15 рядов окопов и
выставили рогатки.

Здесь и далее гравюры из парижского журнала «L’Illustration» от 23 февраля Тендры (оконечность Тендровской косы), совсем недалеко
1856 года. Защитники русской крепости отражают англо-французский десант от Кинбурнского полуострова, турецкого флота русской
эскадрой под командованием контр-адмирала Ф.Ф. Ушакова.
Русские, численностью в шесть батальонов и пять рот
пехоты, были построены в шахматном порядке в две линии «Как русским удалось
и вместе с конницей расположились южнее крепости, вдоль построить крепость, неизвестно...»
морского берега. Вот как описал дальнейшее генерал-лей-
тенант генерального штаба Андрей Георгиевич Елчанинов. «В Прошло чуть более полувека, и Кинбурнская крепость снова
три часа дня передовой отряд турок подошел на 200 шагов оказалась в центре баталий: началась Крымская война. Во
к гласису (пологая земляная насыпь перед наружным рвом второй половине XIX века крепость состояла из главного
крепости. — Н.В.), Суворов дал залп из всех орудий, а пер- квадратного форта с угловыми бастионами и круговой бата-
вая линия с двумя казачьими полками и двумя эскадронами реи, после турецкого владычества ее обновили, досыпали
драгун мгновенно уничтожила турецкий авангард. Затем, оборонительные валы, построили пороховой арсенал и две
несмотря на огонь 600 орудий с моря, первая линия генерала казармы для солдат. Интересно, что более или менее под-
Река (Иван Григорьевич фон Рек во время второй турецкой робное ее описание мы находим у врага  — французского
кампании имел звание генерал-майора.  — Н.В.) заняла 10 репортера журнала «L’Illustration». Известны только его иници-
рядов турецких окопов, но здесь остановились: коса очень алы — J.B.D.B., которыми было подписано опубликованное в
сузилась, упорство турок, очнувшихся от первого удара, выпуске от 23 февраля 1856 года письмо. Начиналось оно так:
возросло. Суворов ввел вторую линию и два эскадрона». «Мой дорогой друг, любезный Эмиль. Вот уж который месяц
Жестокие схватки под стенами крепости, как и вся война, по воле Всевышнего я нахожусь в морском путешествии на
закончились поражением османов и подписанием мирного одном из кораблей нашей славной флотилии. Война, которую
Кучук-Кайнарджийского договора, с этого времени Крым и мы совместно с нашими братьями британцами ведем против
Кубань отошли к России. русских варваров, заставила меня оставить свою уютную
мастерскую в Париже и отправиться в дальнее плавание.
Еще один эпизод, связанный с событиями этой русско-ту- Со мной мои карандаши, картон и новомодная игрушка  —
рецкой войны, — разгром в конце августа 1790 года у мыса фотоаппарат, которая оказывает мне огромную услугу, ибо
событий много, а зарисовать каждое из них у меня не хватает
Капитуляция русской армии под Кинбурном в Крымской войне. Командир Кин- ни времени, ни сил. Для этого случая придумали специальный
бурнского гарнизона генерал-майор И.В. Коханович (справа) вручает шпагу в знак
признания капитуляции

«Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru

37

Вид разрушенной Кинбурнской крепости после взятия ее вражескими войсками Четырнадцатого октября 1855 года англо-французская
эскадра из 90 военных кораблей появилась на траверзе Кин-
прибор, с помощью которого я могу фиксировать пейзажи и бурнского форта. Помимо корабельной артиллерии, защит-
лица». Действительно, репортаж был иллюстрирован гравю- никам крепости противостояли готовый к высадке союзный
рами и фотографиями. десант из 4000 французских и 6000 английских пехотинцев.
Шестнадцатого октября корабли этой морской армады при-
«Основное укрепление на полуострове — каменный форт нялись прямой наводкой громить цитадель. Кинбурнская
с десятками пушек. Некоторые орудия находились наверху, крепость защищала подступы к стратегически важным Хер-
а другие были спрятаны в казематах. Как русским удалось сону и Николаеву. Но ее малочисленный, хотя и отважный
построить в этих местах крепость, неизвестно, поскольку гарнизон не выдержал натиска превосходящих сил против-
добычи камня и дерева в ближайших окрестностях нет. Ве- ника. Сражение 17–18 октября началось обстрелом русских
роятно, возили на лодках с берега, что на самом деле очень позиций с французских плавучих батарей из нескольких сот
далеко и сложно. Если так и было на самом деле, то героизму орудий большого калибра с расстояния четырех кабельто-
и самоотверженности этих людей нет предела. вых (примерно 800 м). Сначала методично обстреливали
каменный форт, а затем другие союзные корабли уничтожали
Действительно, военные строения здесь находилась на земляную крепость. После пятичасовой бомбардировки по-
должной высоте. Объекты, брошенные сегодня российской ложение обороняющихся стало безвыходным, тем более что
стороной, замечательны. Они прекрасно и оригинально с кораблей противника высадился многочисленный десант.
спроектированы, а затем сооружены из крепкого дерева и Русское командование приняло решение капитулировать.
железа с применением щебня, который в этих местах также Замечу, что победа союзного флота под стенами Кинбурна
найти невозможно». Поразили француза и «военная кухня, стала последней в Крымской войне.
на которой можно приготовить любую еду для солдат», и «на-
стоящая печь, устроенная на твердом основании, собранном После поражения русской армии в 1857 году крепость
из разного мусора. У печи устроена специальная дверь для была упразднена и больше не восстанавливалась. Позже ее
загрузки топлива в калорифер, а также самодельная систе- разобрали, из каменных глыб форта насыпали искусственный
ма труб для выведения дыма из помещения. <…> Моряки остров Батарейный (ныне Первомайский, или, в народе, —
показали себя не менее гениальными конструкторами, чем Майский) на входе в Днепро-Бугский лиман. Исторически
солдаты. Лодки их были подняты из воды и выставлены на факт строительства этого острова связан с необходимостью
основаниях, к которым снизу прикреплены коньки и санки. вернуть Очакову значение крепости и морских ворот Дне-
В зимнее время весь водный транспорт может без усилий провско-Бугского лимана. План защиты разработал военный
транспортироваться по льду. В качестве упряжки я часто инженер-фортификатор, генерал, граф Е.И. Тотлебен. Сем-
видел моряков, тянувших свои оригинальные транспортные надцатого августа 1874 года проект строительства острова
средства. К слову сказать, в мороз эти люди одеты в множе- подписал военный министр, граф Д.А. Милютин.
ство одежд. На голове кроме шапок накинуты и капюшоны,
которые помогают спастись от лютых холодов и влажного Для сооружения острова площадью 7,3 га в дно забили в
ветра, а он не редкость в этих краях». три линии шпунтовые сваи, засыпали пространство камня-
ми, песком, глиной. Построили гавань и мол для защиты от
В этом же очерке есть сведения о занятиях жителей дере- волн, возвели казематы, пороховые погреба, складские по-
вень в окрестностях крепости. Прибрежные участки лимана мещения и казармы для артиллерийской обслуги. Военные
служили промысловыми угодьями «огромному количеству инженеры Борисов и Паукер установили крепостные батареи
рыбаков и рыболовецких предприятий. Оно и понятно: в из 12 круговых пушек и 6 подъемных артиллерийских орудий,
районе Кинбурна ловится огромное количество рыбы. <…>. которые после выстрела опускались в шахту и становились
Три сезона в год (весной, летом и зимой) улов очень хорош. недоступными для ответного удара. На молу выставили мор-
Зимой рыбаки целыми группами уходят с побережья в ледо- тиры. Строительство острова завершили в декабре 1880 года.
вые экспедиции на десятки километров от побережья. Это
конечно же очень опасно, ибо часто случается так, что лед Так закончилась история Кинбурнской крепости. На ее ме-
трескается и сильное течение уносит льдины далеко в море сте сохранились земляные валы и ров, пересекающий косу с
и потом переворачивает плавучие белые острова вместе с севера на юг западнее села Покровка (Покровские хутора).
людьми и всем их скарбом». Закончилась и летопись наиболее значимых событий, свя-
занных с этой областью Причерноморья.
К этому описанию добавлю, что крепость Кинбурн пред-
ставляла собой каменный форт устаревшей конструкции с Сейчас Кинбурнский полуостров — заброшенная местность
50 (по некоторым данным 60) орудиями и двумя батареями, с несколькими селениями, значительная часть его вошла в со-
укрепленными мешками с песком, с 10 и 11 орудиями. Тя- став Черноморского государственного заповедника, а ближе
желых орудий в крепости не было совсем, артиллерия была к его границам создан национальный природный парк «Кин-
представлена 24-фунтовыми пушками, стрелявшими чугун- бурнская коса». Таким образом, почти половина территории
ными ядрами, и двумя мортирами. Гарнизон состоял из 5-го полуострова охвачена системой природоохранных объектов,
резервного батальона Украинского егерского полка и двух рот и это не самый плохой финал истории.
Одесского полка. Всего 37 офицеров и 1447 нижних чинов,
большинство солдат — необстрелянные новобранцы. Гарни-
зоном Кинбурна командовал генерал-майор И.В. Коханович.

38

Когда В море и на суше
переворачивается
пирамида соленые теплые воды с температурой
16–18°С. До глубины 200–250 м может
Кандидат биологических наук иметь место несколько таких перемежа-
ющихся слоев с быстро меняющейся во
Г.М. Виноградов времени структурой. Здесь формируется
мощнейший океанический фронт. Океан-
Инвертированная пищевая пирамида фронтальной зоны Гольфстрима — ские гидрологические фронты — это от-
результат эксплуатации экосистемы экосистемой. Там, где встречаются носительно узкие (десятки километров,
два мира, хищники одного из миров находят легкую добычу в другом. но что это в масштабах океана!) полосы
воды, в которых стремительно меняются
Когда люди вспоминают про катастрофу устремленного в южном направлении из температура, соленость и другие гидро- «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
«Титаника» 1912 года, всем кажется, что моря Баффина до Ньюфаундлендской физические параметры, возникающие
это было где-то на севере. Ну как же: банки. И здесь, под Ньюфаундлендом, на границах крупномасштабных океани-
лед, айсберг, холодная вода. Между тем оно вонзается в бок поднимающемуся ческих круговоротов и в местах столкно-
погиб он в точке с координатами 41°44′ на север вдоль Северной Америки тепло- вения течений. При этом по одну сторону
с. ш., 49°57′ з. д. Москва, напомню, стоит му Гольфстриму. Из-за чего, кстати, тут от фронта может лежать холодная вода,
на 55°45′ с. ш., то есть намного севернее. обычны туманы, тоже сыгравшие свою а по другую — теплая.
А место упокоения «Титаника»  — чуть роль в ту роковую ночь.
севернее Стамбула, но южнее Рима, на Фронтальная зона в районе столкнове-
курортных широтах Европы. Так откуда же Взаимодействие вод Гольфстрима ния Гольфстрима и Лабрадора — одна из
взялся тот злополучный айсберг? и Лабрадора довольно сложно. При- мощнейших на планете, она проявляется
шедшие с севера холодные воды с не только в поверхностных слоях воды,
Все очень просто. Он приплыл на юг температурой, близкой к нулю или даже но и доходит до глубины порядка двух
вместе с водами холодного Лабрадор- отрицательной (не замерзающие из-за километров. И она точно приходится на
ского течения, протекающего между своей солености), проникая на юг, от- место гибели «Титаника».
побережьем Канады и Гренландией и дельными слоями подстилают более
Почему это оказалось важным? Да по-
тому, что, когда в 1990-х годах в России
резко упало финансирование науки,
институты РАН начали выживать как мог-

39

Acanthephyra pelagica чем интенсивнее перемешиваются в
верхнем полукилометре воды теплые
t0C В очень грубом приближении принято воды Гольфстрима с холодными водами
считать, что при переходе с одного тро- Лабрадора — тем больше креветок сидит
Температура воды на поверхности фронтальной зоны фического уровня на другой, более вы- на километровой глубине. В наиболее
Гольфстрима 19 июля и 22 июля 2001 г., по данным сокий, суммарная биомасса организмов бурном 1998 году биомасса акантефир
спутниковых измерений; район работ отмечен (не путать с весом отдельных особей!) в превысила 180 г в столбе воды под ква-
крестиком. (Использованы суточные карты темпе- экосистеме падает на порядок. Правда, дратным метром морской поверхности.
ратуры воды Modular Ocean Data Assimilation System, на «мгновенном снимке» какой-нибудь Порой сети приносили с километровых
выставленные в Интернете в свободном доступе лужайки масса коров может оказаться глубин десятки креветок на лов. А в годы
Naval Research Laboratory Stennis Space Center.) выше массы травы – но это потому, что с нерезким фронтом и слабым влиянием
трава быстро отрастает заново. А волков Лабрадорского течения креветок, наобо-
ли. В частности, морские экспедиции (на достаточной площади) уже всегда рот, становилось меньше. В конце концов
Института океанологии обеспечивались будет меньше, чем коров. По идее, так с этим явлением все-таки разобрались.
контрактными рейсами: исследователь- должно быть всегда.
ские суда обследовали тот или иной Давно известно, что фронтальные зоны
объект, например, для нужд глубоковод- …Но все оказалось не так. Рутинные более богаты жизнью, чем окружающий
ных киносъемок, а вырученные от этого вертикальные ловы планктона больши- океан. Выражается это не в большем
средства шли на поддержание самих су- ми планктонными сетями, необходимые разнообразии животных, а в большем
дов и на научные работы. С 1991 по 2005 для первого знакомства с новым местом их количестве, в более высокой био-
год в районе гибели «Титаника» восемь работ, неожиданно стали приносить с массе. Повышение биомассы во фрон-
раз работало научно-исследовательское километровой глубины многочислен- тальных зонах объясняли (и объясняют)
судно «Академик Мстислав Келдыш» ных крупных (до 10 см длиной) красных по-разному: и тем, что потоки воды ме-
с глубоководными аппаратами «Мир», креветок-акантефир, живущих в толще ханически концентрируют здесь одно-
способными достичь лежащих на глубине воды, среди которых преобладали суб- клеточные фитопланктонные водорос-
3800 метров обломков. За это время тут тропически-бореальные Acanthephyra ли, создающие основу пищевых цепей
было снято несколько документальных pelagica. Общая их биомасса (удельная океана, а чем больше еды, тем больше и
фильмов, а также отсняты кадры для величина, для сообществ толщи воды едоков; и тем, что активное перемешива-
«Титаника» Джеймса Кэмерона. Но по- обычно выражаемая в сыром весе ние воды выносит в поверхностные воды
мимо контрактных глубоководных работ, живого вещества либо в весе органи- больше микроэлементов, вызывающих
в экспедициях проводились и обычные ческого углерода на 1 м3 воды, иногда развитие все того же фитопланктона; и
океанологические исследования, и за она считается для всего столба воды от тем, что пелагические животные задер-
эти восемь экспедиций район был изучен поверхности до дна под 1 м2 поверхности живаются возле резких горизонтальных
весьма и весьма подробно. И выяснились океана) превышала биомассу остального гидрофизических градиентов, и многим
удивительнейшие вещи. зоопланктона, добытого этими ловами. И другим. Однако наиболее любопытное
это при том, что акантефиры — одновре- и, по-видимому, наиболее соответству-
Все, наверное, помнят картинку из менно и хищники, и трупоеды (в отличие ющее истине объяснение возникает,
школьного учебника биологии: над 100 от земных падальщиков, они подбирают если вспомнить одну гипотезу, которую
пшеничными колосками сидят десять мертвых животных из толщи воды, а не со выдвинул известный эколог, профессор
мышей, а над ними — один коршун. Это дна) — то есть среди планктонных живот- Барселонского университета Рамон
пример классической пищевой пира- ных они занимают весьма высокое место Маргалеф.
миды, одной из тех, на основе которых в трофической пирамиде, аналогичное
построено подавляющее большинство месту волков и медведей на картинке с t0C
биологических сообществ Земли. Оно коровами на лужайке. Их должно быть 0 5 10 15
и понятно: органическое вещество, по- меньше, чем тех «коров», которыми они
павшее в пищевую цепочку, на пути от питаются. А их было  больше. В наиболее 0
зеленых растений к травоядным живот- ярких случаях биомасса A. pelagica в слое
ным и далее к хищникам и падальщикам, 1000–1300 м в шесть-семь раз превыша- 1000
усваивается не полностью. Да к тому же ла биомассу кормового мезопланктона,
ведь не все организмы данного уровня а в слое 600–1000 м в 1998 году превы- 2000 t0C S%
становятся чьей-то едой. шение оказалось 25-кратным! 3000

После нескольких лет работ выясни- Глубина, м
лась еще одна вещь: чем более выражена 32 33 34 S% 35
в данный момент фронтальная зона,
Смешение вод: вертикальное распределение
температуры (сплошная линия, верхняя шкала)
и солености (пунктирная линия, нижняя шкала)
на полигоне «Титаник» 19 июля 2001 года, по данным
гидрофизических зондирований. Видно переслаивание
«северных» и «южных» вод ближе к поверхности

40

Вспомним, что биологические со- Биомасса, мг/м3
общества не всегда неизменны, в своем
развитии они закономерно сменяют друг 300 200 300 0 100 200
друга. Известный пример из школьного
учебника: на месте березовой рощи со 500
временем вырастает ельник. Такая смена
сообществ называется сукцессией, при- Глубина, м 1500 Креветки-акантефиры Мелкий
чем в нашем примере березняк будет зоопланктон
сукцессионно более молодым сообще-
ством, а ельник  — более зрелым или 2500 В море и на суше
продвинутым.
Соотношение биомассы креветок-акантефир ский конвейер поставляет в Гольфстрим «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
Так вот, с точки зрения Маргалефа, при и мелкого зоопланктона в уловах планктонных два сорта продуктов. Дело в том, что
контакте двух экосистем более зрелая, сетей в столбе воды на полигоне «Титаник» наиболее массовых видов калянуса в
более сукцессионно продвинутая, с в 1998 году северных водах два. Один из них, Calanus
устоявшейся сложной структурой меж- hyperboreus,  — это относительно круп-
видовых взаимоотношений экосистема сильнее влияют на обитателей моря, ные, с большое рисовое зерно, рачки.
может эксплуатировать ресурсы экоси- чем зимние месяцы в тропиках. Поэтому Именно они создают основу биомассы
стемы сукцессионно более молодой, с экосистемы там все время начинают раз- мезозоопланктона, именно на питание
высокой биомассой нижних этажей тро- виваться заново, они юны и незрелы, и ими ориентированы акантефиры. Второй
фической пирамиды, на которую не давит основная доля биомассы «застревает» в вид  — гораздо более мелкий Calanus
еще собственная надстройка из высоких них непосредственно на уровне питаю- finmarchicus. Акантефир в качестве еды
трофических уровней. И при этом в более щихся фитопланктоном рачков-копепод, он не слишком интересует: маловат.
зрелой экосистеме начинает увеличи- тех самых калянусов, которыми кормятся Зато им охотно питаются сантиметровые
ваться обилие именно животных из верх- стада северной сельди. И этого калянуса хищные рачки-гиперииды рода Themisto.
них трофических этажей, получающих, там много, ибо в трофической пирамиде Надо ли говорить, что концентрация те-
кроме собственных ресурсов их родной он аналогичен десяти мышам, а не одно- мист во фронтальных водах тоже оказа-
экосистемы, дополнительные источники му коршуну. лась повышенной? Правда, не настолько
вещества, из которого можно строить сильно, как концентрация акантефир.
свои тела, и энергии, которая позволит И вот набитый рачками, биомассой,
этим телам существовать. Поток энергии едой холодный Лабрадор врубается То, что «акантефира-гипербореус» и
и материи (органического вещества) сбоку в теплые воды Гольфстрима. Для «темисто-финмархикус» — это две похо-
идет от системы, находящейся на более начала все его обитатели получают жие, однотипные, параллельные, но все
низкой стадии сукцессионного развития, температурный шок, который если и не же относительно независимые пищевые
к более зрелым сообществам. Часть убивает их (а может и убить), то сильно цепочки, стало ясно, когда в один из го-
энергии молодой системы поглощается влияет на подвижность. Оглушенные дов из-за какого-то завихрения течений
более зрелой, и происходит быстрое рачки начинают тонуть... и тут-то их и C. hyperboreus принесло во фронтальную
увеличение продукции (и биомассы) подхватывают акантефиры экосистемы зону меньше, а C. finmarchicus — больше,
высоких трофических уровней в более Гольфстрима. чем в другие годы. И тут же количество
зрелых сообществах. акантефир в пробах резко снизилось, а
Представьте себе огромный транс- количество темист возросло.
Именно эта гипотеза позволяет по- портер, выставленный в Гольфстрим
нять, что же происходит на фронте откуда-то сбоку, по которому едет и Теперь, когда с креветками полигона
Гольфстрима. Потому что воды Голь- едет еда, и вот тут, во фронтальной зоне, «Титаник» более-менее разобрались,
фстрима населены зрелой экосистемой транспортер кончается, и еда начинает стало понятно, что перевернутая пище-
Североатлантического субтропического кучами валиться на пиршественный стол. вая пирамида не является уникальной
круговорота — гигантского кольца тече- Причем еда «левая», не оплаченная ре- чертой именно фронта Гольфстрима, хотя
ний, захватывающего добрую четверть сурсами местной экосистемы. И такая, здесь она выражена особенно резко. Ког-
Атлантического океана, поднимающе- съесть которую могут только достаточно да знаешь, что искать, искать становится
гося к северу вдоль Америки (как раз «высокопоставленные» хищники. Конеч- легче. Вероятно, из-за работы аналогич-
Гольфстрим) и спускающегося в более но, они тут же создают в воде высокую ного механизма некоторое увеличение
южные края вдоль Африки. Тропические концентрацию себя, некий аналог сети, численности ряда видов пелагических
и субтропические воды характеризуются который отлавливает и усваивает валя- декапод, включая A. pelagica, наблюда-
высоким биоразнообразием и не слиш- щиеся на них дары Лабрадора. И есте- ется и в водах Азорского фронта между
ком высокой биомассой населяющих ственно, чем резче фронтальная зона, водами восточноатлантической и запад-
их животных. При таком раскладе все чем сильнее смешение вод, тем больше ноатлантической модификации, который
трофические связи работают на полную еды поставляет этот конвейер и тем боль- также характеризуется резкими темпера-
мощность и настроены на максимальное ше креветок могут на ней существовать. турными градиентами. Наверное, то же
вытягивание органического вещества Их родные ресурсы не прокормили бы и может происходить и на других фронтах.
на верхние трофические уровни экоси- доли этой оравы. Еще раз подчеркнем: Выяснение истинной роли подобных
стемы. Для вод круговорота характерна парадоксальная ситуация, когда биомас- явлений в «экономике» океана требует
низкая биомасса мезопланктона на всех са хищников значительно превосходит дальнейших исследований. Когда (и
глубинах и резкое ее уменьшение глубже биомассу их жертв, реализуется именно если) наш научный флот вернется в Боль-
800–1000 м. И креветки-акантефиры  — благодаря тому, что поток «посторонних» шой Океан, этим непременно займутся.
часть именно этого мира. жертв постоянно проносится через сеть
хищников.
А Лабрадорское течение идет с севера
и несет в себе частицу высокопродук- Потом выяснилась еще одна любопыт-
тивных, но не слишком разнообразных нейшая деталь. Оказалось, лабрадор-
экосистем северных морей. Экосистем,
развитие которых сильно завязано на
сезонные циклы,  — понятно, что зимы
севера и бореальных широт гораздо

41

Кошка
с собакой

Кандидат биологических наук

Н.Л. Резник

Люди тянутся к животным. Кто собаку Университета Вашингтона в Сент-Луисе, воспринимают их приближение, не
заведет, кто кошку, и в иных странах заинтересовался, что будет, если щенки пытаются вовлечь в игру, однако на
котовладельцев даже больше, чем со- и котята начнут общаться именно в этом приглашение поиграть милостиво со-
бачников. А некоторые держат и пса, и возрасте. Общение он им обеспечил та- глашаются. Котята, у которых нет опыта
кота. Многие хотели бы последовать их кое, что теснее некуда: забрал у матерей дружественных отношений с собаками,
примеру, однако не решаются из опа- четырех щенков чихуахуа и по одному часто их пугаются, никогда не пытаются
сения, что животные друг с другом не помещал в кошачьи выводки, в которых с ними общаться и на приглашение по-
поладят. Повод для беспокойства дей- было по 4–6 котят («Behaviour», 1969; играть не отвечают.
ствительно есть. Хотя случаев мирного doi: 10.1163/156853969X00242). Породу
сосуществования домашних питомцев чихуахуа ученый выбрал не случайно — Языковой барьер
известно немало, выражение «как кошка это самая маленькая собака в мире,
с собакой» не зря придумано. взрослая особь весит не более трех Итак, если воспитывать вместе щенков
килограммов, а в данном эксперименте и котят, то они, и повзрослев, будут
Собаки — животные чрезвычайно со- животные должны быть соразмерны. ладить не только друг с другом, но и с
циальные. Они влились в человеческое Проблем на новом месте не возникало. другими собаками и кошками. Однако
сообщество, где выполняют множество Спустя несколько часов щенки-под- экспериментальная ситуация, которую
функций. Они не только компаньоны, но кидыши уже сосали приемную мать, а создал Майкл Фокс, в жизни встречается
и охотники, пастухи, сторожа, спасатели, затем вместе с котятами постепенно редко. Обычно человек приносит в дом
поводыри и даже некоторые заболева- переходили на твердую кошачью пищу животных, которые росли среди себе
ния диагностируют по запаху. (рис. 1). Чихуахуа прожили с кошками до подобных, и его интересует, как сделать,
16-недельного возраста, после чего их чтобы питомцы не отравляли существо-
Кошки, исходно одиночные животные, вернули в собачью среду, к сверстникам. вание друг другу и хозяевам квартиры. И
изначально оказались полезны людям Котята, с которыми они росли, были на тут ему поможет опыт других владельцев
как истребители грызунов, но в целом их 5–7 дней моложе. кошек и собак.
размножение и перемещение контроли-
ровали куда меньше, и потому домести- Жизнь среди кошек так повлияла на Специалисты Тель-Авивского уни-
кация повлияла на них слабее, чем на со- развитие щенков, что они оказались не верситета («Applied Animal Behaviour
бак. Некоторые специалисты полагают, готовы к собачьей жизни: со сверстни- Science», 2008; doi: 10.1016/j.ap-
что кошки «недоодомашнены». Однако ками не играли, на отражение в зеркале planim.2007.10.010) составили анкету,
они приспособились к тесному сосед- не лаяли и бурной исследовательской которую вместе с подробной инструк-
ству с человеком и теперь чаще играют активности, присущей щенкам этого воз- цией разослали добровольцам  — из-
роль компаньонов, а не охотников. раста, не проявляли. Лишь недели через раильтянам, которые держат и собак,
две они освоились и почувствовали себя и кошек. Анкета включает 28 вопросов
Столь разным существам сложно собаками. Зато к кошкам они всегда о животных (возраст, пол, порода,
ужиться под одной крышей, особенно относились дружелюбно, при встрече кастрация, хронические заболевания,
в городах, где людям и животным при- виляли хвостом и приглашали поиграть. возраст, в котором они попали в дом)
ходится тесниться в квартирах и не- Чихуахуа, лишенные в детстве благо- и об отношениях между ними. Воз-
больших домах. творного кошачьего общества, кошек не можные отношения разделили на три
приветствуют, гоняют, грубо покусывают, группы: дружественные, враждебные
К сожалению, исследований, пролива- а игру навязывают. и безразличные.
ющих свет на проблему мирного сосуще-
ствования домашних питомцев, крайне Что касается котят, то раннее зна- Ученые получили 170 заполненных
мало. Подавляющее большинство науч- комство с одним щенком изменило их анкет, из которых узнали, что в боль-
ных работ посвящено взаимодействию отношение ко всем собакам. Кошки, шинстве случаев собаки и кошки,
котов и псов с их владельцами, а не друг воспитанные с чихуахуа, равнодушно живущие в одном доме, дружелюбно
с другом. Но один факт ни у кого не вызы-
вает сомнений: детеныши существенно
лучше взрослых адаптируются к новой
обстановке, людям и другим животным.

Судьба подкидыша

Период, в течение которого животные
легче всего проходят социализацию,
приходится у котят на возраст 2–7 не-
дель, а у щенков — на 3–8 недель. В 1969
году Майкл Фокс, ныне известный вете-
ринар, этолог и писатель, а тогда постдок

42

Проблемы и методы науки

1 заднюю часть, приняли кошачий тип при- нако кошка, взятая после собаки, может
Собачий «маугли» в кошачьем семействе. ветствия как адаптацию к совместной рассчитывать на дружелюбие лишь в 59%
Щенок чихуахуа двадцати шести дней от роду жизни, то есть объяснялись на чужом случаев, а в 32% ее уделом будет без-
сосет приемную мать языке. различие. На отношение кошки к собаке
порядок водворения в дом не влияет.
относятся друг к другу. Дружелюбие Языковый барьер  — серьезная про-
проявляется в совместной игре. блема. Речь идет не о «гав-гав» и «мяу», Исследователи ожидали, что кошка
а о языке тела. Значение некоторых поз как территориальный зверь не захочет
К сожалению, разные владельцы могут у кошек и собак совпадают, но есть и допускать в свои владения пса, но нет.
по-разному оценивать действия своих различия. Еще Чеширский Кот отмечал, Очередность водворения влияла на по-
любимцев и даже придают им антропо- что пес виляет хвостом, когда доволен, а ведение собак, но не кошек. Возможно,
морфные черты, поэтому такие опросы кот — когда сердит. И это не единствен- дело в том, что собака, став первым
всегда субъективны. Объективность и ная разница. Ученые наблюдали реак- домашним питомцем, оказывается в
достоверность результатов обеспечива- цию животных на четыре позы, которые центре внимания хозяина, и в этом
ют данные профессиональных наблюда- у собак и кошек имеют противоположное внимании она остро нуждается. По-
телей. Их количество, а следовательно, значение (см. табл). явление котенка нарушает установив-
и возможности, ограниченны, и они шийся статус-кво, и собака болезненно
сосредоточились на парах, которые хо- Таблца это переживает, подобно тому, как
рошо уживаются друг с другом и старше старший ребенок ревнует к младшему.
шести месяцев, поскольку у юных пар Краткий кото-собачий разговорник А кошка, одиночное животное, эмоцио-
отношения еще не вполне сложились. нально меньше связана с владельцами
Язык тела Значение и не беспокоится, если хозяевам еще и
Набралось сорок пять участников собака зачем-то понадобилась.
опроса, которые удовлетворяли этим Передние лапы Собака Кошка
требованиям и пустили исследователей вытянуты Предикторы дружелюбия
к себе домой. Два наблюдателя сидели Дружелюбие, Агрессия
в закрытой комнате вместе с кошкой, Лежит на спине подчинение Израильские ученые сожалеют, что смог-
собакой и их хозяином и 20 минут смо- Отводит ли исследовать лишь 170 случаев отно-
трели, как животные общаются и играют Подчинение Агрессия шений кошки с собакой. Им бы хотелось
друг с другом. Игра начиналась, когда хо- голову вбок увеличить выборку. Это удалось специ-
зяин бросал питомцам теннисный мячик. Подчинение Агрессия, алистам Линкольнского университета
Виляет хвостом доминирование (Великобритания). Они не рассылали
Наблюдения показали, что кошки чаще в горизонтальной анкеты по почте, а провели онлайн опрос
приглашают собак поиграть, проявляют Дружелюбие, Виляние хвостом на сайте SurveyMonkey и в социальных
по отношению к ним агрессию или ре- плоскости подчинение —агрессия, сетях и смогли получить 748 полностью
акции страха и подчинения, нежели со- виляние заполненных вопросников («Journal of
баки по отношению к кошкам. Поскольку Veterinary Behavior», 2018; doi: 10.1016/j.
кошка  — существо одиночное, ученые кончиком — охота jveb.2018.06.043). Более половины
ожидали, что она будет играть одна или или игра участников были из Великобритании,
с воображаемой добычей, однако она остальные из США, Австралии и Канады
охотно играет с собакой. Возможно, Язык тела демонстрировали при на- и 2% — из стран Европы. «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
игривость кошек вызвана ювенилизаци- блюдениях 34 собаки и 40 котов. Все
ей, при которой взрослый зверь сохра- четыре позы были в подавляющем Владельцев просили оценить отноше-
няет поведение котенка. Ювенилизация, большинстве правильно истолкованы ния питомцев по десятибалльной шкале,
по-видимому, связана с одомашнивани- собеседником. А почему бы собакам и где 1 — животные не выносят друг друга,
ем, так как делает поведение животных кошкам друг друга не понимать, если и а 10 — добрые друзья. Кроме того, анке-
более гибким и облегчает им адаптацию те, и другие выучили язык тела человека? та содержала информацию о животных,
к антропогенной среде. в том числе возраст, время знакомства с
Анализируя анкеты владельцев, уче- другим питомцем, пол, репродуктивный
Второй показатель дружелюбия  — ные сделали два практических вывода. статус и характер взаимоотношений.
взаимное обнюхивание. У кошек при- Вероятность мирного сосуществования
нято в виде приветствия обнюхиваться питомцев повышается, когда котенку Подавляющее большинство опрошен-
нос к носу. Так же приветствовали друг при первом знакомстве не более шести ных уверено, что их питомцам хорошо
друга три четверти наблюдаемых пар месяцев, а собака не старше года. Это вместе (рис. 2). Средняя оценка взаим-
«кошка — собака». Любопытно, что соба- связано с оптимальным периодом адап- ного дружелюбия по десятибалльной
ки, которые при знакомстве обнюхивают тации, в котором детеныши лучше всего
воспринимают новое и обучаются, в том 43
числе чужому языку тела.

Кроме того, отношения между двумя
видами складываются лучше, когда со-
бака принята в дом последней. В этом
случае 75% псов дружелюбно относятся
к кошкам и 19% к ним равнодушны. Од-

%

% 80 Бывает ли
20 кошке
некомфортно
в присутствии
16 60 собаки?

12 40 Бывает ли

собаке
некомфортно
8 в присутствии

20 кошки?

4

0 2 34 56 7 8 9 10 0 Ежедневно — Раз в две недели — Очень редко
1 или никогда
раз в неделю раз в месяц

2 предоставить возможность быть вместе, 3
Хозяева оценивают взаимное дружелюбие кошки когда они того пожелают. Кошка с собакой — частота дискомфорта
и собаки по десятибалльной шкале. Чем выше балл,
тем теплее отношения. Среди особенностей поведения, имею- хищников, в том числе собак, поэтому
щих прогностическое значение, главное — агрессия и бегство при виде пса  —
шкале составила 6,46 ± 2,31. Оценки комфортное состояние кота. К сожалению, естественная защитная реакция кошки.
ниже четырех встречались редко, оце- так бывает не всегда (рис. 3). Кошки чаще При этом травма, которую кошка может
нок 9 и 10 тоже не очень много. То есть собак проявляют агрессию или антаго- нанести собаке, весьма ощутима, но не
животные, как правило, миролюбивы низм: царапают псину, угрожают ей. смертельна, даже если перед ней самая
и расположены друг к другу, но тесной маленькая собака в мире. Для собаки
дружбой их отношения не назовешь. Остальные признаки в порядке убыва- кошачьи угрозы  — скорее декларация
ния значимости расположились следую- неудовольствия. А пес может серьезно
Оценивая дружелюбие питомцев, щим образом: пес рад, когда кошка ло- изувечить кошку и даже убить. Поэтому
владельцы прежде всего обращают жится рядом с ним на собачью лежанку; коту позволительно вести себя по отно-
внимание на то, как часто кошка испыты- кот не угрожает собаке; кот перекатыва- шению к собаке более агрессивно, чем
вает дискомфорт в присутствии собаки, ется на спину и показывает собаке живо- собаке по отношению к коту. На воспри-
играет с ней, вылизывает ее и как часто тик; собака не угрожает коту; собака по- ятие владельцев также больше влияет
они проводят время в одной комнате. казывает коту живот; собаке комфортно кошачий фактор, чем собачий. Хозяин
В последнюю очередь они оценивают в присутствии кота; коту приятно, когда считает кошку более уязвимой и готов
дискомфорт собаки в присутствии кота и собака ест из его миски; кот поднимает удалить пса, если кошка им недовольна,
частоту, с которой она кота вылизывает. с пола и показывает собаке игрушку. а собаке придется потерпеть.
То есть значение имеет не длительность Впрочем, кота, разделяющего с псом
дружелюбных контактов, а их частота. трапезу и показывающего ему игрушки, Есть и другая точка зрения, согласно
наблюдали немногие владельцы. которой бóльшая агрессивность кошки
Ученые, проанализировав ответы и ее нежелание делиться пищей есть
хозяев, составили список факторов  — Раны, нанесенные собаке; игрушки, следствие недостаточного одомашнива-
предикторов дружелюбия и располо- показанные коту; радость собаки от того, ния. Кошки вступили на этот путь позже
жили их в порядке значимости. Авторы что кот ест из ее миски, и удовольствие собак и еще не прошли его до конца.
исследования уверяют, что провели кота от того, что собака плюхнулась на Возможно, это обстоятельство не позво-
подобное ранжирование впервые, и его лежанку, значения не имеют. ляет кошке чувствовать себя комфортно
чрезвычайно этим гордятся. Собствен- в присутствии другого вида.
но, таких рейтингов получилось два: Пользование чужой лежанкой удостои-
демографический и поведенческий. лось отдельного обсуждения. Кошки обыч- Ученые сетуют, что не смогли подтвер-
Демографическая модель явно котоцен- но мельче собак. В данном исследовании дить результаты опроса наблюдением за
трична: первостепенное значение имеет половина собак относилась к крупным животными. Кроме того, их заключения
возраст, в котором кошку познакомили с породам массой 20–30 кг, а 20% — к сред- основаны на восприятии одного челове-
собакой. Чем меньше котенок, тем выше ним (вес от 10 до 20 кг, а рост колеблется ка, живущего в одном доме с животны-
вероятность нормальных отношений. в пределах 40–56 см). Следовательно, и ми. Если бы удалось получить мнение и
При этом возраст, в котором собака кошачьи лежбища меньше собачьих. Если других членов семьи, выводы могли бы
познакомилась с котом, значения не туда завалится пес, кошке будет тесно, и быть более аргументированными. Они
имеет. Майкл Фокс также был уверен, она такому соседству вряд ли обрадуется. также не учли отношения владельца с его
что возраст кошки важнее, и эти данные То ли дело просторная собачья лежанка, на питомцами и состояние их здоровья, что
противоречат выводам израильских уче- которую кошки с удовольствием приходят, также влияет на дружелюбие.
ных, утверждавших, что важен возраст а псы не возражают. Ученые отмечают, что
обоих животных. влияние размеров и других параметров Как бы то ни было, именно от возраста,
спального места — предмет специального условий содержания и особенностей по-
Помимо возраста очень важна также исследования, безусловно, весьма по- ведения кошки зависит, как она уживется
степень «домашности» кошек. Когда они знавательного. с собакой. А совместная жизнь может
живут преимущественно в доме, а не на сложиться вполне благополучно, если
улице, то относятся к собакам более дру- В поведенческой модели взаимоотно- сначала привести в дом котенка моложе
желюбно. Возможно, дело в том, что два шений, как и в демографической, опре- года и позволить ему проводить время
вида, живущие бок о бок, имеют больше деляющую роль играют кошки. Их ком- как с собакой, так и порознь. И еще один
возможностей изучать поведение друг фортное самочувствие или дискомфорт важный аспект: поскольку кошки любят
друга. Однако следует иметь в виду, в присутствии собаки — более весомый разнообразие, качество жизни кошки,
что кошке нужна разнообразная среда признак будущих дружелюбных отноше- к которой подселили собаку, обычно
обитания, ей плохо в четырех стенах, ний, чем комфорт или дискомфорт пса. улучшается.
поэтому не нужно насильно запирать ее
в одной комнате с собакой, чтобы они Истолковывая кошачье поведение,
подружились. Животным следует лишь следует иметь в виду, что кошки часто
становятся жертвами более крупных

44

Мыши Фото С.Н. Пантелеевой
и числа

Н.Л. Резник

Научный комментатор

Арифметика — это наука наук, Однако когнитивные способности лабораторных крыс и мы- «Химия и жизнь», 2019, № 3, www.hij.ru
Даже больше — основа основ. шей могут отличаться от возможностей животных, выросших
Тайну цифр, мой друг, постигают не вдруг, на воле. А способны ли к количественным оценкам «дикие»
грызуны, ничего известно не было.
Да и то если хватит мозгов.
Понятие «лабораторная мышь» подразумевает разные ли-
У Льюис Кэрролл. Охота на Снарка нии домовой мыши Mus musculus. Группа исследователей из
мение сравнивать — полезное умение. Многие животные новосибирского Института систематики и экологии животных
отличают большее от меньшего, длинное от короткого, частое СО РАН, Новосибирского государственного университета и
от редкого, сильный запах от слабого. Куда меньше тех, кто Национального исследовательского центра «Курчатовский
не просто сравнивает, а в состоянии определять количество. институт» под руководством профессора Жанны Ильиничны
«Считают» голуби, серые попугаи, вороны, крысы и приматы, Резниковой обратилась к полевым мышам Apodemus agrarius.
включая человекообразных обезьян. Муравьи запоминают Не путайте их, пожалуйста, с полевками, которые, хоть и
и передают информацию о числах до 30 и выполняют ариф- грызуны, относятся к семейству хомяковых, а не мышиных.
метические действия в пределах пяти («Behaviour», 2011;
doi:10.1163/000579511X568562). В некоторых племенах люди Полевые мыши живут в разных условиях, в том числе на
считают хуже. лесных опушках, на лугах и у болот, на пастбищах, в парках и
Чтобы располагать числа по порядку и решать простейшие городских районах. Они совершают километровые переходы
арифметические задачи, то есть выносить численное суж- и на этом пути пересекают разные биотопы, что требует по-
дение, требуется более высокий уровень интеллекта, чем веденческой гибкости. И, что ценно, хорошо чувствуют себя в
для количественного суждения  — способности различать лаборатории, и содержать их несложно. Когнитивные способ-
большее и меньшее. Ученые полагают, что представление ности полевых мышей не исследовали никогда.
о численности возникает у людей и животных в самом неж-
ном возрасте и не зависит от языка. Умение определять Для начала мышей пригласили поохотиться на живых му-
количество, не считая, называется субитированием. При равьев, помещенных в два прозрачных туннеля («Frontiers
субитировании оперируют числами не больше шести (как in  Psychology», 2013; doi: 10.3389/fpsyg.2013.00053). Мышь
правило — четырех). могла войти в туннель и выйти из него, навалившись на эла-
О численной системе известно пока немного. Неясно даже, стичную крышку с прорезями, а муравьи легкие, надавить
развилась ли она из количественной системы или возникла на крышку не в силах, и потому вынуждены были оставаться
независимо. Чтобы исследовать эволюцию счета, нужно про- внутри (рис.1). Полевые мыши обожают муравьев, подбирают
водить специальные исследования, а эксперименты требуют даже упавшие изо рта кусочки ног и усов. С насекомыми они
модельного объекта. Таким объектом традиционно служили расправляются довольно шустро, однако муравьи кусаются и
мелкие грызуны. Как и приматы, они обладают поведенческой брызгаются кислотой, и охота на них небезопасна (рис. 2). В
гибкостью, социальностью, неплохой рабочей памятью и туннелях разное количество насекомых; там, где их больше,
умеют оценить ожидаемые результаты своей деятельности. и покусают сильнее, так что выбирать нужно осмотрительно.
Оказалось, что мыши различают 5 и 15, 5 и 30, 10 и 30 мура-
вьев и всегда предпочитают туннель, где насекомых меньше.
Какое наслаждение ни доставляла бы им трапеза, комфорт

45

1 на минуту помещали в темноту. У животных, которых не
Полевая мышь выбирает, в какой из туннелей с живыми муравьями ей войти. только награждают за правильный выбор, но и штрафуют
На рисунке в одном туннеле два муравья, а в другом четыре, но в экспериментах за неправильный, скорость обучения существенно возрас-
мыши делали выбор между бóльшими группами тает. Для каждой попытки использовали чистые кормушки
и чистую арену — ориентироваться по запаху было нельзя.
все-таки важнее. Но если мыши могут сравнить размер групп, Расположение кормушек меняли, чтобы мышь не привыкала к
отличающихся в несколько раз, то, быть может, способны и к месту. Набор элементов на шторках тоже каждый раз меняли,
более точной оценке? постоянным оставалось только их количество (рис. 4). После
трех тренировок следовал экзамен. Ореха в кормушке уже не
И грызунам предложили выбирать между группами визу- было, чтобы мышь не могла найти его по запаху. Но если она
альных стимулов, которые разнятся всего на одну единицу делала правильный выбор, то получала заслуженную награду.
(«Animal Cognition», 2019; doi: 10.1007/s10071-019-01244-7).
В этих экспериментах участвовали мыши разного пола и воз- Исследователи провели три эксперимента. В первом
раста, пойманные в лесу под Новосибирском или родившиеся мышей учили различать группы из 5 и 10 элементов. Экспе-
в лаборатории. римент состоял из двух серий; в первой орехом награждали
выбор десятки, во второй — выбор пятерки. С этой задачей
Внутри круглой арены с высокими стенками установили две успешно справились три четверти испытуемых. Тогда ученые
одинаковые по размерам кормушки, закрытые бумажными проверили, замечают ли мыши более тонкие различия. Об-
шторками, на которых нарисованы черные фигурки: квадраты, учение начали с маленьких групп, которые проще сравнивать,
круги и треугольники. Набор и расположение элементов на и предложили грызунам на выбор 2 и 3. Лакомство клали сна-
шторке случайны. В кормушку, помеченную определенным чала в «тройку», потом в «двойку». Эту науку освоили больше
числом фигурок, клали кусочек ореха, а мыши должны были половины мышей, причем значительная часть добилась успе-
запомнить, за какой из шторок надо искать лакомство (рис. 3). ха в обеих сериях. И наконец, настал черед больших групп:
5 и 6, а затем 8 и 9. В каждом случае вознаграждали выбор
Сначала животным дали исследовать арену и понять, что сначала одного числа, потом другого. С этими заданиями так-
в одной из кормушек лежит орех. Затем начинались трени- же справилось более половины испытуемых. Они выбирали
ровки. Мышь сажали в центр арены и позволяли заглянуть нужную кормушку более чем в 90% случаев.
только в одну кормушку. Если она выбирала правильно, то
получала награду. Если ошибалась, то ее «штрафовали» — Великолепна мышь, грядущая на экзамен! В центр арены
ее опускают в кофейной пластиковой чашечке, а она выгля-
дывает оттуда и еще во время спуска принимает решение.
Оказавшись внизу, грызун сразу устремляется к нужной
кормушке. Бывало, конечно, что мышь сидела на дне чашки
и не высовывалась, а когда ее выгружали, некоторое время
бегала между кормушками, но даже в этом случае она вы-
бирала очень быстро.

Пищевое подкрепление  — великая сила, но нет ли дру-
гих факторов, могущих повлиять на результаты? Личность

2
Мышь жмурится от попавшей в глаз муравьиной кислоты,

но муравья все-таки съест

Фото Ю.Н. Данилова

46


Click to View FlipBook Version
Previous Book
PROJEK PRS BESTARI
Next Book
Best Readymade OLX Clone Script - SCRIPTSTORE.IN