"Природа", №07-09, 1921 год, стр. 87-96
Изотопы в геохимии. Последние завоевания в области познания химических элементов в значительной степени расширили наши представления о них и обнаружили для ряда элементарных тел образование иногда нескольких изотопов, т. е. элементов, не отделимых химически другъ от друга, но обладающих разными физическими свойствами и в частности атомным весом. Различия атомных весов могут достигать 2 целых, что является величиною, неизбежно сильно влияющею и на удельные различия атомов.
С другой стороны современные химические воззрения совершенно определенно указывают, что история образования отдельных изотопов различна и что в судьбах химических превращений атомов земной коры одни из них имеют свой цикл образования, другие — свой. Мы уже не должны в природе говорить о свинце вообще, а только о свинце такого-то атомного веса, радиосвинце: точно также мы должны говорить о разных хлорах, о смеси их в определенных количествах. Таким образом для наших представлений о геохимических процессах надо иметь в виду не 92 неделимых элемента, а около 300 различных изотопов, судьбы, миграции и смешения которых неожиданно открывают перед геохимией совершенно новые задачи.
Отныне химик-минералог, пытающийся глубоко проникнуть в законы природных химических группировок, должен не только определять состав отдельных минералов из определенных элементов, но и определять точно атомные веса последних, говорить об определенных изотопах. В совершенно новом свете встанет перед нами минералогия, если мы отделим соединения с радиосвинцом от других видов свинца, если среди первичных минералов мы схватим разнообразные хлоры и перестанем всех их вместе связывать в единую геохимическую группу.
Огромная работа стоит в этом направлении перед нами, но ее решение возможно лишь в случае совместной работы минералогов и химиков.
Платина в Германии. В 1919 г. в одном из номеров "Известий Аахенского Металлургического Института" появилась весьма интересная статья Вагенмана о платиновых рудах Германии и о способах их извлечения.
В самом начале войны (в Июне 1914 г.) об этом открытии появились в печати первые сведения, причем оказалось, что платина вместе с иридием, хромом и золотом входит в состав нижнедевонских или среднедевонских конгломератов и сланцев, образующих огромную область на левом берегу Рейна в районе Дилленбурга, Зигена, Ольце, Фрейденберга и Мешеде. Однако, содержание этих элементов было настолько ничтожно, что нельзя было и думать о механическом извлечении металла мокрым путем, ибо на тонну породы приходилось только 0,8—3,5 грамм платины.
Тем более интересными оказались новые находки платиноносных пород в Тюрингии у Заальфельда, где силурийские сланцы, обогащенные внедрением в них сульфидов, содержали до 12 грамм платины на тонну. Эти частью квасцовые кремнистые сланцы смяты в складки герцинскими складками, и, вероятно, к этому времени и приходится относить пропитывание их сернистыми соединениями железа с сопутствующими им редкими металлами — золотом и платиною. Не смотря на малое содержание Вагенману удалось открыть метод извлечения из этих пород платины.
Попытки отыскать коренные месторождения в обоих вышеприведенных случаях увенчались в первом крупным успехом: в длинной серии (до 60 верст длины) выходов зелено-каменных пород, прорезавших вышеуказанную прирейнскую полосу сланцев и конгломератов, удалось открыть до 40 граммов платины с небольшим количеством золота и серебра на тонну породы. При этом, однако, выяснилось, что платина находится в этих породах, названных палеопикритами и весьма богатых магнием и железом, не в свободном состоянии, а в соединении, может-быть, с железом в виде неизвестного платиноферрита, образующего твердый раствор с силикатами. Правда, что это предположение еще не могло быть в достаточной мере обосновано, равно как не могло быть найдено экономического способа извлечения этого драгоценного металла, но во всяком случае научное значение открытия очень велико. Abhandl. Inst. Metallhüttenw. u. Elektrometall. Halle. 1919 Hft 4.
Благородные газы. Под этим заглавием вышла в 1918 г. на немецком языке книга в 400 страниц Ramsау и Rudоrf, дающая полную сводку сведений о редких газах по 1917 г. Конечно, в настоящее время, при быстрых успехах изучения этих газов, среди которых гелий и аргон уже приобрели большое практическое значение, сведения в этой книге очень устарели, но тем не менее она остается единственным справочником по вопросам, связанным с физическою и химическою природою редких газов.
В двух номерах английского журнала Nature за 1920 г. появилась интереснейшая статья Мак-Леннана о гелии, его извлечении и использовании. Длинный список применений намечает этот новый вид промышленного использования этого природного газа, причем особое значение он приобрел в аэронавтике, где в количестве до 15% примешивается к водороду, чем уничтожает способность к взрыванию последнего.
Поразительные успехи за время войны сделало применение теории коллоидального строения к явлениям минералообразования и в частности образования сернистых руд. Что касается тяжелых металлов, то оказывается, согласно идеям американских исследователей, что коллоидальные сульфиды тяжелых металлов обладают большой растворимостью (напр. FeS., coll. до 20%), причем их коагуляция производится карбонатами и глинистыми веществами.
Мертон в Англии в ряде работ 1919 года показал, что при очень точном спектроскопическом изучении линий изотопов можно подметить в них различие и установил это для свинца из смоляной урановой руды и из сернистых соединений, а также для таллия. С другой стороны, все попытки отделить изотопы друг от друга или химическим путем или путем диффузии не увенчались успехом (до начала 1920 года).
Строение и поднятие Альп. За время войны в Швейцарии вышел ряд работ, существенно углубляюших и видоизменяющих взгляды на генезис Альп: учение о составе этих гор из надвинувшихся покровов укреплено, и вопросы тектоники связаны с стратиграфией, петрографией и морфологией, которые нельзя уже рассматривать отдельно от общей геологической истории Альп.
Складкообразовательные движения третичного возраста почти непосредственно выводятся из таковых каменноугольного периода, так как подобные движения продолжались и за все промежуточное время. Максимум движений приходится на олигоцен. Главным поднятиям предшествовали мезозойские, создавшие "эмбриональную" тектонику: различимы не только ранние продольные седла и мульды, но и поперечная волнистость, конечно гораздо более слабая. К ним присоединяются разломы и эпирогенетическое поднятие; последнее, явившееся собственно "горообразующим", продолжалось и после главной складчатости в течении миоцена, плиоцена и дилювия, прерываясь фазами опускания. В результате получилась крайне сложное сочетание покровов, в котором приходится разбираться шаг за шагом. Успехом сравнительно с прежними взглядами является, напр., то, что т. н. лепонтинские покровы отожествлены частью с нижне-восточно-альпийскими, частью с высшими пеннинскими или же могут быть связаны с таковыми и даже динариды оказываются равнозначущими верхне-восточно-альпийским. Выпрямление корней складок оказалось просто вторичным вдавливанием.
Вместо направления движения с юга на север, которое так убедительно доказывал Зюсс для всех южных горных складок Европы н которое вошло в учебники, теперь, на основании механической и пространственной точек зрения, выводится напор с севера, а для Альп Швейцарии — с запада, связанной с подшибанием (Untershiebung) складок. Таким образом лучше всего объясняются и дугообразность, и концентрация масс у южного подножия, и, после провала последнего, южное движение пояса корней, которое до сих пор объяснялось как обратная складчатость (Rückstau), а теперь оказывается согласным с общим направлением. Геологические и палеогеографические условия всей Средней Европы и Северной Африки находятся в согласии с явлениями в Средиземном море Тетис, (Hennig. Bau und Werdegang der Alpen. Naturw. Wochenschrift. 1920 XIX стр, 317—351).
B. О
Поразительного интереса работы доложены были летом 1920 г. в Баварской Академии Наук геологом Е. Кайзером, который изложил результаты точнейшей нивеллировки предгорья Альп в области Баварии. Эти нивеллировки прежде всего показали, что вся область третичных отложений у северного подножья Альп находится в стадии опускания, в среднем достигающем при экстраполяции в 1000 лет 3 метров. Одновременно опускается и Боденское озеро (Брегенц) до 10 метров в тот-же срок. Благодаря опусканию этой полосы край Альп медленно двигается к северу, приближаясь, напр., к Мюнхену каждые 100 лет на четверть метра.
Эти наблюдения совершенно оправдывают все существующие теории образования Альпийской системы; их тангенциальное движение с юга на север, прижимание складчатых гор к устойчивым массивам Шварцвальда и Чешских гор и под влиянием этого опускание ввиде геосинклинали зажатой полосы северных предгорий. Наконец, движения земной коры стали переходить из области смелых геологических догадок в область реального и точного выражения самих явлений.
Естественные водные силы Германии. По данным профессора Halbfass’a водные силы Германии составляют 12.000.000 лошадиных сил, из которых один миллион приходится на долю Северной Германии; 3 миллиона — на среднюю Германию и 8 миллионов — на южную Германию. Из них более половины может быть утилизирована.
(Jahrbuch der Technik 1918/19).
Из жизни тропиков. Громадная низменность Амазонки с ее жарким, влажным климатом, ее могучими тропическими лесами, грандиозными разливами в дождливый период и густой сетью рек представляет большой интерес между прочим и с точки зрения понимания процессов образования каменноугольных залежей прежних геологических эпох. Как известно, для понимания этих процессов большую роль сыграло изучение субтропических лесистых болот Сев. Америки, условия накопления органических веществ в которых повидимому близки к господствовавшим в каменноугольный период.
Такую-же роль, повидимому, сыграет и изучение современных отложений Амазонской низменности. По словам Bluntschli (Geogr. Zeitschr. 1921) громадные пространства, затопляемые здесь в дождливое время года, ежегодно покрываются слоем ила, на который затем после схода воды ложится слой опавших листьев, в след. году снова покрывающихся илом и т. д. В береговых обнажениях рек можно видеть сотни таких чередующихся слоев, при чем внизу растительные остатки уже разложились настолько, что стоят на пути к образованию бурого угля.
О неспецифическом иммунитете. Учение об иммунитете до самого последнего времени развивалось под знаком строгой специфичности. Каждая заразная болезнь вызывается определенным возбудителем, причем, проникая в организм и размножаясь в нем, он обусловливает появление определенных, специфических противотел; эти противотела, как бы мы их ни называли, являются причиной выздоровления от данной болезни; они же создают иммунитет к ней, т. е. делают перенесшего болезнь невосприимчивым к новому заражению ею. Противотела — специфичны: сфера их действия лишь микробы данной болезни: на микробов других болезней они не действуют. Тот же характер строгой специфичности носила сперва и так наз. вакцинотерапия, т. е. лечение заразных болезней убитыми или ослабленными разводками микробов этих болезней, вводимыми под кожу или в ток крови. Однако, именно эта специфическая вакцинотерапия привела в конце концов к учению о неспецифическом иммунитете, являющемся одним из любопытнейших достижений нашей науки в последние годы. История этого учения такова. Еще в 90-х годах прошлого века Fränkеl предложил лечить брюшной тиф впрыскиваниями убитых разводок брюшно-тифозных палочек. Эта идея особенного сочувствия не встретила, и лишь в годы, непосредственно предшествующие мировой войне, метод находит сторонников: широкое же распространение он получает в эпоху широкого распространения брюшного тифа, т. е. в первые годы войны. Но в 1914 г., Kraus, который задался целью изучить механизм целебного действия брюшно-тифозной вакцины при брюшном тифе, делает открытие, что такое же действие на брюшной тиф, как эта вакцина, проявляет также и убитая разводка кишечной палочки, т. е. микроба, нормально обитающего в кишечнике человека. Факт сразу обращает на себя внимание, и, по наблюдениям целого ряда авторов, скоро оказывается, что не только разводки кишечной палочки, но и культуры других бактерий (гонококка, дизентерийной бациллы и др.) действуют на брюшной тиф совершенно одинаково с специфической брюшно-тифозной вакциной. Брешь в учении о специфической вакцинотерапии была таким образом сделана, и следующий шаг не представлял уже трудностей; он был сделан Lüdке, показавшим, что такое же действие на брюшной тиф, какое присуще вакцинам, проявляют также просто продукты превращения белков. Стало ясно, что действие вакцин — не специфическое, но что они проявляют определенное целебное действие, потому что в их растворе находятся белки. Из специфической вакцинотерапии родилась неспецифическая терапия белковыми веществами, вводимыми минуя кишечник (парентерально). Когда эти факты стали достоянием широких врачебных кругов, парентеральное лечение белком стали применять при самых различных болезнях, причем с самого начала терапия приняла характер лечения молоком, так как молоко представляет собой белковый препарат, всегда имеющийся под рукой. Лечение производится таким образом, что 5—10 кб. см. стерилизованного коровьего молока впрыскивается в толщу мышц; в Германии в настоящее время выпущен, кроме того, препарат aolan, представляющий собой обезжиренное молоко и предназначенный для этой терапии. Является вопрос, чем обусловливается целебное действие белковых препаратов, вводимых парентерально? Ответ на этот вопрос дает теория Weichardt'a: этот ученый, путем многочисленных опытов, показал, что продукты превращения белков, вводимые в организм минуя кишечник, активируют протоплазму вообще, т. е. усиливают деятельность самых различных клеток и групп клеток; в частности усиливается деятельность костного мозга, результатом чего служит так наз. нейтрофильный лейкоцитоз, т. е. увеличение в крови числа белых кровяных телец с лапчатым ядром и особой, нейтрофильной зернистостью; повышается отделительная деятельность различных желез; усиливается производство противотел и т. д. Другая теория объясняет действие белка, вводимого в организм парентерально, иначе; она исходит из того соображения, что всякий чужеродный белок, попавший в организм, должен быть переварен, чтобы быть затем усвоенным. Это переваривание белка совершается одинаково, каким бы путем белок ни проник в организм: в желудке и двенадцатиперстной кишке превращение белка совершается ферментами пепсином и трипсином, тогда как в крови и соках организма, при парентеральном введении белка, его переваривание, его превращение совершается протеолитическим, т. е. расщепляющим белки ферментом, выделяемым нейтрофильными лейкоцитами: этим об‘ясняется, почему на всякое внекишечное введение чужеродного белка организм немедленно отвечает нейтрофильным лейкоцитозом. — Но выделяемый этими лейкоцитами протеолитический фермент действует не только на чужеродный белок, введенный в организм, но и на всякий другой чужеродный белок, находящийся в данный момент в организме; иными словами, если в организме, в момент введения в него белка, находятся те или иные бактерии, то разрушающая сила протеолитического фермента направится и против этих бактерий; в этом — объяснение целебного действия впрыскиваний чужеродного белка на заразные болезни; очевидно, это действие может иметь место лишь при болезнях, возбудитель которых состоит преимущественно из белка. Всеми приведенными данными разрешается терапевтическая сторона вопроса: устанавливаются основы лечения заразных болезней внекишечным введением чужеродного белка. — Другая сторона вопроса составляет предмет работ Much'a. В целом ряде опытов он показал, что, вводя парентерально (т. е. под кожу, в мышцы, в полость брюшины, в кровь) животному белковые вещества, можно предохранить его от гибели при последующем заражении смертельной дозой тех или иных бактерий. На основании всего сделанного по этому вопросу в настоящее время значение неспецифического иммунитета может быть изображено следующим образом. В человеческий организм постоянно проникают те или иные болезнетворные микробы, но болезнь они вызывают редко: это объясняется тем, что неспецифические противотела, немедленно образующиеся в организме, тотчас уничтожают внедрившихся возбудителей. Болезнь возникает лишь тогда, когда количество бактерий слишком велико, или когда организм ослаблен. — Если возникает острая, кратковременная болезнь, ее преодоление совершается теми же силами неспецифического иммунитета; при подострой болезни на сцену выступают, кроме того, специфические противотела; при хронических заболеваниях организм борется только при помощи этих последних. Идея неспецифического иммунитета — идея плодотворная: она разрешила уже много практических вопросов, создав новый способ лечения: она, кроме того, объяснила нам многое, непонятное до сих пор. Неспецифический иммунитет объясняет нам, почему заразная болезнь (напр., рожа), присоединяясь к другой болезни (напр., раку) может вызвать улучшение в течении этой последней болезни; он разъясняет нам также, почему специфическая (напр., противодифтерийная) сыворотка оказывает превосходное действие при некоторых болезнях, ничего общего с дифтерией не имеющих. Еще шире те возможности, которые идея неспецифического иммунитета открывает нам в будущем.
Значение калия в биологии. Немецкие биологические журналы принесли нам ряд совершенно исключительных по глубине замысла и изяществу эксперимента данных, касающихся роли калия в организмах: с одной стороны это работы голландского физиолога Снардемакера над калием в животных организмах и Стоклазы, чешского ботаника и микробиолога над калием в растениях. Мы надеемся в ближайшем номере журнала поместить подробное изложение этих работ, проливающих новый свет на самый характер процессов жизни. Снардемакеру удалось доказать, что калий необходим для жизнедеятельности животного, но что это действие обусловливается радиоактивными свойствами этого элемента. Калий может быть замещен рубидием или цезием, в эквирадиоактивных количествах.
Алюминий в растениях. В Biochemiche Zeitschrift за 1918 год помещена интересная статья Стоклазы, профессора чешского политехникума в Праге, посвященная вопросу о распространении и роли алюминия в растениях.
Оказывается, что в растениях, приспособленных к сухим условиям жизни, — количество ионов Аl или совершенно ничтожно или невелико, зато в гидрофильных растениях — в водорослях, у ламинарий, хар, хвощей, содержание Al2O3 доходит (в чистом пепле) до 9% и редко опускается ниже 1%. В некоторых растениях, как напр. у Lycopodium или Zostera количество глинозема превосходит 35%. При этом Стоклазой и его учениками было подмечено, что наибольшее содержание Al обнаруживается в подземных частях растений или корневых системах водных, морских или болотных организмов. Оказывается, что алюминий для жизни ряда гидрофильных видов совершенно необходим, и в ряде вегетационных опытов Стоклаза показал значение этого элемента.
Нет никакого сомнения, что вопрос о глиноземе в растениях представляет интерес не только с точки зрения физиологии растений, но и геохимии, в которой уже давно отмечалось накопление глин, богатых глиноземом, особенно в отложениях болотного или лиманного характера.
Общества менделизма в Лунде (Швеция) приступило к изданию журнала "Hereditas", посвященного вопросам наследственности. Журнал с 1920 г. выходит на одном из трех языков (франц., нем., англ.) тремя книжками в год.
Северо-американский национальный совет исследований организовал в своем составе специальный отдел евгеники с двумя секциями (биологии и сельского хозяйства). Комитет созывает второй евгенический международный конгресс в конце сентября 1921 года в Нью-Йорке.
На Гавайских островах, в связи с знаменитым аквариумом в Гонолулу, организована при университете морская биологическая станция, обставленная с исключительным богатством.
В трудах Казанской комиссии сырья И. Драверт обращает внимание на питательные свойства корневища сусака или хлебника (Butomus umbellatus). Оказывается, что этот корень довольно широко используется местным населением различных районов России — в Архангельской губ., в Восточной Сибири, в Финляндии и др. Интересно отметить, что во время голода 1867 года, в Казанской губ. был широко организован сбор корневищ этого растения, при чем за пуд корней платили по 10 к., а за пуд муки — 50. В его составе обращает на себя внимание высокий процент жировых и белковых веществ (последних 13,39%) и клетчатка. Из 4-х пудов сырых корней Butomus umbellatus получается один пуд сухой муки, которая по внешнему виду и по вкусу более всего напоминает пшеничную необдирную муку. Если принять во внимание широкое распространение этого растения в России и его способность быстро развиваться в подходящих условиях, то приходится пожелать, чтобы на это питательное вещество было обращено больше внимания и чтобы сбор его, систематически налаженный в различных болотистых участках, мог обеспечить местному населению пропитание, как суррогат хлеба или картофеля.
Новый наружный паразит водного млекопитающего. Внешними паразитами млекопитающих являются почти исключительно насекомые четырех групп: разновидные блохи (Suctoria), вши (Pediculidae) пухоеды (Mallophaga) и клопы (Cimicidae). Но среди всех этих насекомых, за совершенно единоличными исключениями (как бразильская песочная блоха. Rhynchoprion penetraus), нет паразитов, общих для человека и других животных. Паразиты человека (человечьи вши, блоха и постельный клоп), если и попадаются на других животных (кошках, собаках), то только случайно, в качестве их временных гостей или даже невольных пассажиров: равным образом и насекомые-паразиты зверей не приживаются к человеку, являясь самое большее — его случайными гостями, как напр., собачья блоха. Объясняется это тем, что звериные паразиты специализованы для обитания на другой коже, чем кожа человека, и при том на коже, в большинстве случаев густо покрытой волосами.
Заведующий энтомологическим отделом губернского естественно-исторического Музея в Пензе, Г. В. Олсуфьев сделал весною 1919 г. весьма интересное открытие: на свеже-убитой 19 апреля в затоне реки Суры выхухоли он обнаружил особых клопо-подобных жуков, которые оказались представителями новых для науки рода и вида семейства Leptinidae, приспособленными к паразитическому образу жизни на быстро плавающей в воде выхухоли. Открытие это тем более неожиданно, что паразитический образ жизни в отряде жесткокрылых (жуков) представляет вообще крайне редкое явление. Новый жук-паразит, названный Г. Б. Олсуфьевым Silphopsyllus desmanae. имеет отдаленное сходство с известным паразитом речного бобра также специализированным жуком Platypsyllys castoris, отличаясь весьма быстрыми движениями. Описание нового паразитического жука появится в "Русском Энтомологическом Обозрении" и в издании Пензенского Естественно-исторического Музея. Первое научное сообщение об этом открытии было сделано Г. Г. Якобсоном в весеннем общем собрании Русского Энтомологического Общества 1919 года. В настоящее время Зоологический Музей Академии Наук располагает уже двумя прекрасными экземплярами, представляющими оба пола нового жука-паразита и пожертвованными музею Г. В. Олсуфьевым.
А. И. Семенов-Тян-Шанский.