Прокормит ли Земля растущее человечество?

В самом конце XVIII столетия английский священник и экономист Томас Мальтус выдвинул теорию, согласно которой при неограниченном росте народонаселения человечеству неизбежно угрожает голод. Причину голода он связывал с тем, что темпы увеличения рождаемости существенно превосходят темпы увеличения сельхозпродукции. По его расчетам, Земля не в состоянии прокормить более одного миллиарда человек.

Со времен Мальтуса население нашей планеты увеличилось в 7,5 раз… И несмотря на то, что в ряде стран люди, действительно, страдают от голода, нехватка продуктов питания не ощущается сейчас так остро, как это было еще двести лет назад. Очевидно, в то время прогресс в области агротехнологий был не настолько заметен, как в наши дни. Вот красноречивые цифры. В 1970-е годы на пропитание одного человека планеты приходилось 3800 кв. метров земли. К середине «нулевых» эта цифра сократилась до 2500 кв. метров. Самое интересное, что в развитых странах с середины прошлого века регулярно сокращается количество хозяйств, занятых производством сельхозпродукции. Так, в Германии за период с 1949 до 2010 гг.  это количество сократилось с 1,6 миллионов до 300 тысяч, а число людей, занятых в сельском хозяйстве – с 4,8 млн до 648 тысяч человек. Однако одновременно увеличилось количество людей, которых может прокормить один фермер – с 10 до 132-х. То есть, чуть ли не в 15 раз больше! Прогресс, как видим, налицо.

В скором времени население Земли составит 9 млрд человек. Некоторые аналитики уже бьют по этому поводу тревогу, особенно в свете сокращения посевных площадей. По некоторым прогнозам, к 2050 году на одного человека будет приходиться примерно 1800 кв. метров. Это в два раза меньше, чем было в 1970-х. Скажется ли это обстоятельство на уровне потребления продуктов, есть ли дополнительные резервы для наращивания производительности в сельском хозяйстве?

Ведь население неуклонно растет, а почвы тем временем истощаются. И свободных территорий, пригодных для высокопродуктивного земледелия, фактически нет. Усугубится ли на Земле угроза голода или все-таки нас ожидают неожиданные решения в данной области, способные перечеркнуть мрачные прогнозы – так же, как это произошло с прогнозами Мальтуса?

Одно из инновационных решений продовольственной проблемы – широкое развитие сити-фермерства, создание так называемых агропарков и пищевых кластеров в крупных городах. По сути дела, мы осуществляем интеграцию сельхозпроизводства в городскую инфраструктуру. При внимательном рассмотрении вопроса, окажется, что городская среда располагает немалыми площадями, пригодными для применения инновационных агротехнологий, а равно и технологий животноводства. Агропарки начинают сейчас создаваться во многих странах, прежде всего – в развивающихся, поскольку там стремительный рост городов требует оперативного насыщения рынка продуктами питания. Причем, интересно отметить, что создание таких кластеров предполагает сочетание растениеводства, животноводства и перерабатывающих отраслей. Здесь же, в непосредственной близости (что очень важно) находятся и рынки сбыта. Экономическим преимуществом в таком случае становится сокращение логистических цепочек, предельное снижение транспортных издержек (которые, отметим, существенно влияют как на степень сохранности продукта, так и на его конечную цену). Отметим, что при обычном выращивании овощей затраты на логистику составляют 30-40% от их стоимости. Некоторые ценные виды трав и зелени (например, базилик и салат-латук) зачастую не попадают на прилавки как раз из-за длинной логистической цепочки от фермерского поля до магазина. Развитие сити-фермерства и агропарков решает эту проблему.

Самым впечатляющим направлением является выращивание зелени и овощей в многоэтажных зданиях, которые могут располагаться даже в городских центрах Сейчас в европейских странах бурно развивается тепличное хозяйство. В Голландии, например, оно поставлено на промышленную основу. И как нетрудно догадаться, теплицы постоянно совершенствуются. Повышается их энергоэффективность, снижаются затраты воды, автоматизируются все основные процессы. Для отопления теплиц активно используются возобновляемые источники энергии. Если на полях для выращивания одного килограмма томатов требуется примерно 60 литров воды, то в современных теплицах, где используется замкнутый водный и энергетический цикл, воды требуется уже в 15-20 раз меньше.

Самым впечатляющим направлением является выращивание зелени и овощей в многоэтажных зданиях, которые могут располагаться даже в городских центрах. Речь идет о так называемых «вертикальных фермах», где используются специальные грузовые контейнеры с подсветкой и автоматизированной системой ирригации. Это направление бурно развивается в США. Как утверждают специалисты, закрытые вертикальные фермы позволяют выращивать в десятки раз больше продукции, чем позволяют поля и обычные теплицы, используя при этом очень небольшое количество воды. В будущем нас вполне могут ожидать целые «агро-небоскребы». Так, в Нью-Джерси уже открылась большая вертикальная ферма площадью более 14 тыс. кв. метров. Её производительность составляет более 900 тонн листовых растений в год, что сопоставимо с 140 тыс. кв. метров фермерских плантаций. В Шанхае собираются построить агро-комплекс вертикальных ферм площадью 100 га!

Но дело здесь, конечно же, не в гигантизме, не в размере объекта, а самом принципе создания закрытой автоматизированной системы выращивания растений, не зависящей от внешних условий. Главное удобство таких систем в том, что здесь продукция максимально приближена к конечному потребителю. Фактически, ферма объединяется с овощным магазином. Отпадает нужда в перевозке и хранении продукции. Потребитель получает ее в свежем виде, прямо «с грядки». Кроме того, при автоматизации основных процессов можно будет создавать целые комплексы таких ферм, разбросанных по городу и управляемых из одного пункта.

Причем, выращиванием овощей и зелени дело не ограничивается. В закрытых помещениях с успехом можно выращивать грибы, рыбу и  креветок. Мало того, уже додумались до создания специальных городских ульев!

Кстати, есть некоторая аналогия между автоматизированными городскими фермами и современной малой энергетикой. Так, объекты малой энергетики можно размещать в пределах городского пространства по принципу сотовой связи, объединяя их с помощью «умной сети», которая выстраивает энергетический баланс в автоматическом режиме, не требуя большой команды диспетчеров. В этом – одно из экономических преимуществ современной малой генерации. «Вертикальные фермы», по сути, воплощают тот же принцип организации. То есть достигают предельной оптимизации процессов как раз за счет современных инновационных решений.

К сожалению, массовому развитию городских ферм препятствуют не решенные до конца вопросы энергоэффективности. Правда, заметное снижение цен на светодиодную подсветку дало возможность успешно развивать данное направление. Тем не менее, совершенствование таких систем, особенно для применения их в суровых условиях Сибири, требует дальнейшей работы физиков и инженеров. В любом случае, мы наблюдаем сейчас начало настоящей, глобальной революции в сельском хозяйстве. А может даже – начало революции всего нашего цивилизационного уклада.

Олег Носков

Деменция победила?

7 января крупнейшая фармкомпания Pfizer объявила о том, что закрывает программы разработки лекарств от двух главных нейродегенеративных заболеваний современности — болезней Альцгеймера и Паркинсона. Компания намерена перебросить высвободившиеся деньги на другие исследования. Корреспондент разобрался, означает ли капитуляция Pfizer, что стареющее население Земли навсегда останется теперь без лекарств от сенильной деменции.

Неясная природа

Болезнь Паркинсона была открыта в 1817 году (хотя о ее симптомах известно еще с древних времен), болезнь Альцгеймера — в 1907-м; с тех пор годы исследований и миллиарды инвестиций хоть и продвинули человечество в понимании этих болезней, но, как отмечают многие эксперты в области, совсем ненамного.

Обе болезни относятся к нейродегенеративным заболеваниям, то есть связаны с медленной, но неумолимой гибелью нервных клеток. Известно, что в мозге тех, кто страдает от болезни Альцгеймера, наблюдается большое количество бета-амилоидных бляшек — скоплений особых пептидов, роль которых в организме остается неясной, а также скоплений тау-белка. При болезни Паркинсона в мозге уменьшается число нейронов в т.н. черной субстанции. Но все эти процессы сопровождают и естественное биологическое старение, просто в случае заболевания они усиливаются.

Но эти сведения ненамного продвигают ученых в понимании природы болезни. Функция бета-амилоидов остается неясной, как и причины формирования ими бляшек. Многочисленные исследования дают противоречивые результаты. Не установлено даже, являются ли они истинной причиной заболевания, а не индикаторами какого-то другого патологического процесса.

«Альцгеймер и Паркинсон очень схожи — и там, и там в клетках головного мозга появляются некие агрегаты, твердые нерастворимые кусочки, которые нарушают функцию клеток и приводят к их гибели. Причины возникновения этих агрегатов разные — генетические, социальные, токсические. Но гибель нейронов проходит в разных отделах мозга и по разным сценариям», — говорит Сергей Киселев, доктор биологических наук, заведующий лабораторией эпигенетики Института общей генетики РАН.

Почему это происходит и почему нельзя обратить эти процессы вспять, до сих пор неясно. Многочисленные исследования выявили лишь факторы риска: сердечно-сосудистые заболевания, курение, диабет, гипертензия и повышенный уровень холестерина. Все эти факторы не специфичны — они повышают риск развития еще множества других заболеваний. Правда, врачи отмечают наиболее явную связь сердечно-сосудистых нарушений и болезни Альцгеймера: у этих болезней общая патология и причины, среди которых диабет, метаболический синдром, курение, системные воспалительные процессы, повышенное потребление жиров и тучность. Но едва ли первое — причина второго. Скорее, это разные патологии, имеющие общую причину.

И болезнь Альцгеймера, и болезнь Паркинсона ведут к распаду психики, а за ней и телесных функций человека — к тому, что мы называем деменцией. Обе относятся к «болезням старости», и до ХХ века мы о них почти не слышали, так как человечество в массе не доживало до преклонного возраста. Сегодня же, по данным ВОЗ, 35,6 млн людей в мире страдают от деменции. По прогнозу того же ВОЗ, их число удвоится к 2030 году и более чем утроится к 2050 году.

В 2011 году на совещании Генеральной ассамблеи ООН была принята декларация, в которой констатируется, что «глобальное бремя и угроза неинфекционных заболеваний — это один из основных вызовов развитию в XXI веке». Кроме того, нейродегенеративные заболевания — одни из самых обременительных для мировой экономики. Расчетные годовые общемировые затраты на деменцию (уход за больными, социальная помощь, медицинские исследования) — $ 604 млрд. Если затраты на деменцию представить в виде экономики страны, то эта экономика заняла бы 21-е место в мире, разместившись между Польшей и Саудовской Аравией.

Так почему же крупнейшая фармацевтическая компания прекратила разработку лекарства, у которого потенциально столь большой рынок?

Простой расчет

Как признает ВОЗ, научные исследования, направленные на поиск факторов развития деменции, находятся в начальной стадии. В настоящее время не существует терапии, которая позволила бы полностью вылечить или хотя бы приостановить течение этой болезни. Хотя исследования новых методов постоянно проводятся, все они пока проваливаются. За последние 14 лет не появилось ни одного нового лекарства от болезни Альцгеймера. В 2017 году грандиозным провалом окончилась последняя стадия клинических испытаний верубецестата — препарата от умеренной деменции, который разрабатывала другая крупная фармкомпания, Merck. В компании признали, что лекарство просто оказалось неэффективным.

Pfizer же в последнее время активно вкладывала в исследования деменции, но 7 января объявила, что прекращает разработку лекарства от болезней Альцгеймера и Паркинсона. Компания увольняет 300 занятых в этом сотрудников и перенаправляет деньги на другие проекты. «Это перераспределение затрат внутри нашего портфеля, необходимое для того, чтобы сфокусироваться на тех областях, где лежит магистральное направление наших исследований и где мы обладаем наиболее сильной научной экспертизой», — говорится в сообщении компании, которое цитирует агентство Reuters.

Российские эксперты, с которыми поговорил корреспондент, однако, полагают, что решение компании принималось безотносительно перспектив человечества вообще победить в войне с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Это, скорее, сугубо внутренняя для Pfizer история.

«Альцгеймер — одна из немногих болезней, которые ждут человека в старости, так что никто не бросит попытки решить этот вопрос, тем более медицинскими средствами. Здесь идет активная разработка, и решение Pfizer не связано с положением дел в науке, это их финансовые вопросы», — считает Александр Каплан, нейрофизиолог, глава лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ.

Сергей Киселев полагает, что у всех компаний есть свои разработки в этом направлении, и не исключено, что у другой компании в ближайшее время будет некий прорыв, а Pfizer станет неконкурентоспособен.

«Я считаю, что дело не в перспективности, а в коммерческой составляющей и информации о других разработках, которыми они располагают», — говорит Киселев.

Артур Исаев, директор биомедицинской компании «Институт стволовых клеток человека» также признает, что решение Pfizer не особенно губительно для разработок в области нейродегенеративных болезней.

«Исследований много, они ведутся в Европе и Японии, но в первую очередь, конечно, в США. Бигфарма принимает в них большое участие. Но в последние годы существенно изменилась картина того, как появляются новые препараты, — она переходит в другой порядок. Начали разрабатывать препараты против большого количества заболеваний, которые раньше считались неизлечимыми», — говорит Исаев.

Дело в том, что разработка нового эффективного лекарства — это чрезвычайно дорогой и длительный процесс, в котором, по мнению Исаева, около 20 лет между появлением идеи лекарства и выводом его на рынок — вполне нормальный срок.

«Все это время инвестор должен ждать, а они хотят ждать всего два-три года. Так что это большие риски — не все препараты доходят до рынка: что-то недостаточно эффективно, что-то небезопасно или слишком дорого стоит. Надо понимать, что часть не доходит из-за конкуренции, особенно в области нейродегенеративных заболеваний. Но мы подошли к такому моменту, что у нескольких разработчиков уже вторая или третья фазы клинических испытаний, и, возможно, эффективные препараты появится в ближайшее время. Для Pfizer это был, наверное, вопрос выбора, на чем сосредоточить усилия», — считает Исаев.

Что касается трудностей в научных исследованиях, то Сергей Киселев считает, что, несмотря на большое количество разработок в этой сфере и высокую конкуренцию, к болезням Альцгеймера и Паркинсона до сих пор сложно подобраться чисто физически.

«Мы, к сожалению, нейродегенерацию плохо видим в реальности. Она долгое время остается для нас незамеченной, так как происходящие изменения можно детектировать только через проявившиеся синдромы. А проникнуть к человеку в черепную коробку, чтобы там поизучать, — это, как говорят врачи, очень инвазивно. Мы не можем так хорошо изучать эти болезни прижизненно», — отмечает он.

Куда дальше?

Несмотря на провалы одного клинического испытания за другим, российские эксперты настроены скорее оптимистично.

«Нельзя сказать, что разработки лекарств от нейродегенеративных заболеваний зашли в тупик. До сих пор также нет лекарства от сердечно-сосудистых заболеваний, от диабета, так чтобы раз — и кардинальные изменения. А неврология — еще более сложный вопрос, и рисков здесь больше. Но я считаю, что бигфарме вообще очень сложно и долго развивать эти направления», — говорит Артур Исаев.

Он уверен, что инновации в этом направлении появятся в малых и средних биотехнологических компаниях, то есть в стартапах, просто потому, что они более мобильные, чуткие к рынку и имеют меньше издержек, чем огромные и неповоротливые фармкомпании.

«За 10 млн долларов малая компания может довести лекарство до клинических испытаний. Для большой компании это сотни миллионов», — говорит Исаев.

Таких стартапов действительно немало: Cognito Therapeutics, занимающаяся поиском причин и способов лечения болезни Альцгеймера; Axovant, соединивший отбракованное на стадии клинических испытаний с одобренным веществом донепезилом и получивший более эффективное лекарство; основанный российским биохимиком Михаилом Щепиновым стартап Retrotope, сфокусированный на защите клеток от окислительного стресса — и многие другие.

«Наверное, понимание природы этих болезней еще неполное. Оно приходит в последние 10-20 лет, и процесс еще идет. Я думаю, стоит ожидать в ближайшие 10 лет первые относительно новые препараты, которые будут приостанавливать развитие Альцгеймера», — считает Исаев.

Проблема лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона, возможно, кроется не в волшебной молекуле, а в принципиально ином отношении людей к своей жизни.

Так, Александр Каплан уверен, что это просто физиологическая проблема человека и рано или поздно она будет побеждена, но одно дело — болезнь, а другое — ее профилактика.

«Общее и давно известное наблюдение: активная деятельность мозга замедляет или отдаляет протекание болезни Альцгеймера. Это, скорее всего, связано с тем, что в рабочем состоянии мозг выделяет вещества, которые способствуют его активности. Как в мышцах выделяются вещества, которые способствуют их более продолжительному действию и меньшему утомлению. Их создала природа, но, чтобы они выделились, нужна мышечная активность, поэтому нам советуют активный образ жизни», — говорит Каплан.

С мозгом логика та же — ему нужен психически активный образ жизни. Если человек уходит из профессии и перестает давать мозгу умственную нагрузку, его активность резко сокращается и он перестает выделять защитные вещества.

«Мозг так устроен, что если связи не используются, то они отмирают, и это необратимый процесс. Поэтому надо, чтобы он работал, причем не механически заполнял квадратики в кроссвордах, а решал творческие задачи», — считает Каплан.

Проблема выявления деменции по-прежнему в том, что испытания проводятся, как правило, на пожилых людях, хотя нейродегенеративные процессы могут начаться на несколько десятилетий раньше самой болезни. Тем не менее существуют убедительные доказательства, что снижению потенциального риска способствуют хорошее состояние сердечно-сосудистой системы, более высокий уровень образования и более высокий уровень физической активности. Поэтому мировые организации здравоохранения считают, что лучшая профилактика заболеваний — здоровый образ жизни.

«Если коротко — наука активно развивается и безусловно появятся подходы, дающие те или иные эффекты, — уверен Артур Исаев. — Но надо понять, что это природный процесс, некая программа, и преодолеть ее на все сто процентов будет чрезвычайно сложно

Евгения Щербина

Депрессивный геном и его раны

Мы уже рассказывали, что ученые Института цитологии и генетики СО РАН и Института клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН провели комплексное исследование влияния хронического социального стресса на организм. Подробности этой работы - в эксклюзивном интервью с автором модели хронического социального конфликта, д.б.н., профессором Наталией Кудрявцевой.

Наша справка. Кудрявцева Наталия Николаевна, профессор, доктор биологических наук, работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, зав. сектором нейрогенетики социального поведения. Автор более 190 статей, обзоров, монографий. Награждена Европейской научно-промышленной палатой (European Scientific-Industrial Chamber) Международным дипломом качества (Diploma di Merito) и золотой медалью за выдающиеся заслуги в области исследования тревоги. По признанию Международного биографического центра (IBC, Cambridge) входит в число 100 ведущих специалистов в области Поведенческих нейронаук (Behavioral Neuroscience); является автором > 20 поддержанных проектов, в том числе Российским научным фондом. Работала в содружестве с зарубежными институтами (Голландия, США) и Институтами СО РАН и СО РАМН; приглашена представить материал по собственным разработкам в Немецкую Энциклопедию по наукам обучения (Encyclopedia of the Sciences of Learning, 2012); является руководителем работ по изучению смешанного тревожно-депрессивного расстройства. Ею предложен и совместно с коллегами опробован метод скрининга психотропных препаратов в условиях, приближенных к клиническим, получен патент; выданы 10 авторских свидетельств  о государственной регистрации баз данных транскриптомного анализа в отделах головного мозга животных с психоэмоциональными расстройствами. 

– Что такое модель хронического социального конфликта и почему для экспериментальных исследований Вы выбрали именно ее?

– Я ее не выбирала. Я ее разработала. Поначалу это был всего лишь прием для формирования агрессивного и субмиссивного типов поведения у мышей под влиянием повторного опыта агрессии, сопровождаемой победами, и социальных поражений в ежедневных межсамцовых конфронтациях, или, как мы говорим, агонистических взаимодействиях. Субмиссивный – это подавленный, угнетенный, подчиненный. Был долгий путь к совершенствованию модели. Примерно лет пять вносились и изменялись некоторые ее этапы по мере понимания механизмов, которые вели к формированию альтернативных типов социального поведения. Как модель в окончательной версии она стала существовать, начиная с 1991 года после публикаций в двух зарубежных журналах. Тогда у нее было название модель сенсорного контакта (Sensory contact model) [1] и второе – социальная модель депрессии (Social model of depression) [2,3], когда стало понятным, что под влиянием хронического социального стресса у мышей формируется депрессивноподобное состояние. Но его пришлось доказывать на протяжении нескольких лет.  Сейчас это модель депрессии, широко используемая во многих российских и зарубежных лабораториях в оригинальной версии или в модификациях. Необходимо отметить, что первые эксперименты проводились на базе лаборатории, руководимой профессором Поповой Ниной Константиновной. В последующем был организован небольшой Сектор нейрогенетики социального поведения под моим руководством, который существует уже более 20 лет.

– Проводились ли до Вас подобные исследования?

– Внимание к изучению тревоги и депрессии – огромное, особенно в зарубежных лабораториях. Но, думаю, не ошибусь, если скажу, что мы были одними из первых, кто стал исследовать механизмы депрессии и тревоги у нас в России.

Надо сказать, что в науке, как и везде, существует мода на исследования в той или иной области. Она обусловлена появлением новых направлений, препаратов, подходов, методов, приборов и др. Исследователи начинают применять эти новации для решения своих задач или развивают то же направление, которое кажется на тот временной период перспективным.

В 1980-х годах в поведенческих исследованиях применяли клеточку, разделенную перфорированной преградой, которая позволяла животным видеть, слышать, воспринимать запахи друг друга, но предотвращала физический контакт. У нас в Новосибирске ее успешно стал использовать Евгений Владимирович Науменко со своими молодыми коллегами для изучения половой регуляции у самцов мышей разных линий. Немного изменив размеры и конструкцию этой клетки, я применила ее для своих целей, которые поначалу были далеки от понимания того, насколько это может быть перспективным для моделирования психоэмоциональных расстройств. Однако, после нескольких наших публикаций, где было описано применение клетки именно для этих целей, это направление быстро приобрело многих последователей в других лабораториях и странах.

– В чем же суть этой модели?

– На первый взгляд, очень простая. Пара самцов мышей постоянно живет в общей клетке, разделенной прозрачной перегородкой с отверстиями, как я говорила, в условиях сенсорного контакта. Раз в день перегородка убирается на короткое время, это минуты, секунды, что приводит к агрессивным столкновениям между мышами, в результате которых один самец становится победителем, другой побежденным, или, как мы говорим, «жертвой». Первый позитивный или негативный социальный опыт поддерживается при ежедневных конфронтациях с партнером противоположного типа поведения. После 20 дней таких социальных столкновений, у мышей с негативным социальным опытом развивается депрессивноподобное поведение. Хочу подчеркнуть, что основным правилом использования этой модели является недопущение даже мельчайших повреждений жертв агрессии. Конфронтации прекращались, если вдруг один из самцов проявлял сильную агрессию, перегородка опускалась. Психопатогенным фактором в этой модели являются не драки, как таковые, а хронический эмоциональный социальный стресс – ожидание неблагоприятного развития событий. Собственно тот фактор, который действует на всех людей в настоящее время во всем мире. Нет спокойствия, есть постоянная тревога.     

– Насколько эта модель воспроизводима?

– В противовес сказанному выше, могу сказать, что это довольно сложная модель для воспроизведения, однако она хорошо работала более 20 лет в ИЦиГ СО РАН. Как-то в журнале Nature Protocol, откуда мне пришло приглашение представить оригинальный вариант модели, рецензенты попросили описать ее так, чтобы любой аспирант или лаборант мог ее поставить по подробной прописи. Я сказала, что это невозможно. Надо, чтобы исследователь прочел книги по поведению и психологии не только животных, но и людей, имел опыт работы с агонистическим, другими словами, конкурентным поведением у мышей, знал, как интерпретировать ту или иную форму поведения, изучил механизмы регуляции как агрессивного, так и подчиненного поведения и, самое главное, приобрел опыт работы с этой моделью под руководством опытного исследователя.

Сейчас во многих зарубежных лабораториях используется модифицированная, упрощенная и укороченная версия модели хронического социального стресса, предложенная в лаборатории известного ученого США Эрика Нестлера в 2006 г (Eric Nestler), которую может воспроизвести и лаборант без знаний. Отметив в двух публикациях, что в основе этой модификации лежит наша модель,  авторы ссылаются теперь только на себя, публикуясь в десятках престижных журналов  и сейчас модель известна как их (chronic social defeat stress model of depression) и используется для исследования молекулярных и клеточных механизмов депрессии.

Надо признать, они получили впечатляющие данные[4]. Однако, на мой взгляд, как автора модели, их версия много слабее нашего оригинала по своим возможностям, но их исследовательская база, финансирование и многочисленный состав исполнителей существенно превосходили и превосходят наши. 

Модель chronic social defeat stress model of depression создана на основе работы Кудрявцевой и ее коллег, но сейчас ее авторы предпочитают об этом не вспоминать – Вы говорите, что эта модель использовалась и используется более чем в десятке стран. Почему такое внимание именно к этой модели? Можете ли Вы назвать главные результаты проведенных исследований, их значение для науки и медицины и перспективы, имеющиеся у этой работы?

– Я давно поняла, что это универсальная модель, которая может быть использована в различных областях нейробиологии, медицины, молекулярной психиатрии и даже в социальных науках. Однако к этому многие коллеги в моем окружении относились, мягко говоря, скептически. Тем не менее, возможности применения ее многообразны. 
В поведенческих исследованиях в Секторе было показано, что с использованием линий мышей с различной наследственной предрасположенностью на базе агрессивного и субмиссивного типов поведения, можно формировать различные психоэмоциональные и неврологические расстройства.  У одной линии мышей с высоким уровнем базовой тревожности – это было смешанное тревожно- депрессивное расстройство. Это состояние мы изучили очень подробно. У другой линии с генетической предрасположенностью к проявлению другого вида тревожности, ситуативной, хронический социальный стресс приводил к развитию каталепсии, еще у одной линии мышей мы заподозрили развитие биполярного расстройства. Повторный опыт агрессии у мышей сопровождался изменениями поведения по типу психоза, сопровождавшегося гиперактивностью, повышенной агрессивностью, появлением стереотипных форм поведения, нарушением социального распознавания и др. Открылось много других поведенческих и физиологических изменений, которые могли бы стать предметом исследований. В частности, в совместных исследованиях с Институтом клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН было показано развитие психогенного иммунодефицита под влиянием хронического социального стресса.

Большим нашим достижением я считаю разработку метода скрининга новых психотропных препаратов в условиях, приближенных к клиническим. Получен патент. Этот метод позволяет исследовать протекторные свойства препаратов. То есть, позволяет выявлять свойства, которые даже на фоне продолжающегося стресса позволят предотвращать развитие болезни, в частности, тревожности и депрессивности. Можно исследовать также лечебные свойства, вводя препараты хронически больным животным. И можно оценить их эффективность при сравнении животных, прошедших лечение, со здоровыми животными. Я полагаю, что этот метод может заменить, если не полностью, но уменьшить число клинических испытаний и может быть использован в скрининге препаратов в дополнение к традиционным методикам.

У нас есть положительный опыт работы с НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН  по скринингу нового лечебного препарата Ноолит, разработанному Ю.И. Бородиным и Л.Н. Рачковской некоторое время назад, и который прошел полный цикл доклинических  исследований и в настоящее время готов к клиническим испытаниям.

Кроме того, модель позволяет исследовать изменения в мозге в динамике развития болезни – от нормы до глубокой патологии, и разрабатывать способы фармакологической коррекции в зависимости от стадии болезни.

– Что же больше всего привлекло внимание зарубежных исследователей при использовании вашей модели?

– В своей работе мы много уделяли внимания изучению нейрохимических механизмов развития депрессии и показали изменение метаболизма и рецепции в нескольких медиаторных системах в отделах мозга. Потом пришла в голову мысль посмотреть возможное изменение экспрессии генов, хотя нужно сказать, что в то время таких исследований было очень немного. Это была середина 90-х годов.  Совместно с молодым, талантливым молекулярщиком Филипенко Максимом из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН после нескольких лет работы и многочисленных повторов экспериментов, нам впервые удалось продемонстрировать принципиальную вещь: под влиянием хронических агонистических взаимодействий изменяется экспрессия функциональных генов, кодирующих белки, вовлеченные в нейрохимические механизмы развития болезни, которые мы установили ранее[5]. Это было встречено, мягко говоря, неоднозначно со стороны наших коллег. Но эти первые исследования положили начало новому направлению - исследованию молекулярных и клеточных механизмов депрессии и тревоги в эксперименте. Наиболее привлекательным для зарубежных исследователей стали данные по изменению экспрессии генов в структурах головного мозга под влиянием хронического социального стресса, формирующего депрессию и повышенную тревожность, которые в настоящее время находятся в топе мирового интереса в нейробиологических исследованиях. Нужно также отметить очень важный фундаментальный и социальный аспекты, вытекающие из этих работ и позволяющие шире посмотреть на возможности модели. Принципиально было показано, что меняя стереотипы социального поведения, можно повлиять на работу генов, то есть, наш подход позволяет исследовать путь «от поведения к гену»[5]. До нас подобные исследования в то время целенаправленно не проводились. 

Пользуясь случаем, хочу выразить огромную признательность Российскому научному фонду, который предоставил финансирование для решения одной из задач, которая вытекала из наших исследований и была подана в качестве проекта в первую волну поддержки. Но попутно мы смогли создать впервые в мире базу данных дифференциально экспрессирующихся генов, а их оказалось множество, в нескольких отделах головного мозга животных, в поведении которых были обнаружены признаки нарушения моторики, являвшиеся целью исследования при выполнении проекта РНФ. Это позволило нам исследовать глубинные патологические процессы, происходящие в мозге, а значит, искать способы их коррекций.

– Удалось ли Вам и Вашим коллегам провести коррекцию нарушений психоэмоциональных состояний, возникавших у животных в ходе эксперимента, или это необратимый ущерб?

– Вы правильно поставили вопрос о возможности необратимого ущерба при  воздействии хронического социального стресса. Мы показали, что можно улучшить психоэмоциональное состояние у наших депрессивных мышей, применяя традиционное лечение антидепрессантами и антитревожными препаратами - анксиолитиками. Но хорошо известно из клинической практики, что многие аффективные расстройства обладают способностью возобновляться, то есть, возникают рецидивы болезни. Это происходит от того, как я думаю, что улучшая метаболизм медиаторных систем, вовлеченных в патологические процессы с помощью психотропных препаратов, мы не влияем  на состояние «больных» генов, участвующих в процессе развития патологии. Мы не знаем на сегодняшний день, как «лечить», или хотя бы воздействовать на работу гена, подчеркиваю, в целом организме. Кроме того, нами впервые было показано, что изменения экспрессии некоторых генов длительно сохраняются даже после прекращения действия социального стресса. Этот факт подтвердили и американцы[4]. Получается, что возникают плохо заживающие раны на «депрессивном» геноме, и именно они могут обеспечить необратимый ущерб. Но если закончить все же на мажорной ноте – мы надеемся, что использование нашей модели в оригинале позволит разработать фармакологические препараты нового поколения. 

– Насколько полученные Вами результаты применимы к человеку?

– Меня уже спрашивали не раз: «А что вы изучаете – мышей или людей?» Конечно же, людей. В природе в открытой социальной среде с устоявшимися популяционными отношениями все особи, члены сообщества, живут по определенным правилам, и нет повода для постоянного страха и тревоги. И только хроническая тревога, формируемая социумом, может явиться психопатогенным фактором, провоцирующим у людей при длительном воздействии развитие многих болезней.

При этом разработанная нами модель хороша, в отличие от многих других моделей, тем, что она удовлетворяет всем критериям, предложенным для моделей депрессии. Это – схожая симптоматика и этиологический фактор – психопатогенная среда, создающая хронический эмоциональный социальный стресс, а также влияние наследственных факторов. Это  чувствительность к антидепрессантам и анксиолитикам, которые используются для лечения заболевания у людей и оказывают позитивный эффект и у наших депрессивных мышей. И самое главное, это схожие нейрохимические изменения в головном мозге депрессивных животных и людей. Именно поэтому наша модель сейчас востребована мировым научным сообществом и приобрела многих последователей. В будущем, такую же широкую популярность, думаю, приобретет и изучение механизмов других патологий, формируемых в условиях нашей модели у мышей под влиянием повторного опыта агрессии по типу психоза[6].  Может быть, это направление будет также востребованным, учитывая обстановку в мире….

Большой вклад в исследования механизмов депрессии и тревоги в разные временные периоды внесли сотрудники Сектора Д.Ф. Августинович, И.Л. Коваленко, Д.А. Смагин, А.Г. Галямина, Г.Б. Вишнивецкая, И.В. Бакштановская, Л.А. Корякина, а также аспиранты и студенты, принимавшие участие в нашей работе.

Ссылки на ключевые работы:
1.    Kudryavtseva N.N. (1991) The sensory contact model for the study of aggressive and submissive behaviors in male mice. Aggress. Behav. 17(5), 285-291. 
2.    Кudryavtseva N.N., Bakshtanovskaya I.V., Koryakina L.A. (1991) Social model of depression in mice of C57BL/6J strain. Pharmacol. Biochem. Behav. 38(2), 315-320. 
3.    Kudryavtseva N.N., Avgustinovich D.F. (1998) Behavioral and physiological markers of experimental depression induced by social conflicts (DISC). Aggress. Behav. 24:271-286. 
4.    Berton O., McClung C.A., Dileone R.J., Krishnan V., Renthal W., Russo S.J., Graham D., Tsankova N.M., Bolanos C.A., Rios M., Monteggia L.M., Self D.W., Nestler E.J. (2006) Essential role of BDNF in the mesolimbic dopamine pathway in social defeat stress. Science. 311(5762), 864-868. 
5.    Kudryavtseva N.N., Filipenko M.L., Bakshtanovskaya I.V., Avgustinovich D.F., Alekseenko O.V., Beilina A.G. (2004) Changes in the expression of monoaminergic genes under the influence of repeated experience of agonistic interactions: From behavior to gene. Russ. J. Genet. 40(6), 590-604 (обзор). 
6.    Кудрявцева Н.Н. Нейробиология агрессии: Мыши и люди. 2013, Наука-Центр, Новосибирск, 271 стр.
 

Университет приплывет на Новую Землю

Участники десятой экспедиции Арктического плавучего университета (АПУ-2018), которая пройдет летом 2018 года, будут изучать архипелаг Новая Земля, сообщил ТАСС во вторник руководитель экспедиции, директор Арктического центра стратегических исследований Северного арктического федерального университета Константин Зайков.

"Экспедиция состоится в период с 10 по 29 июля. Маршрут следующий: у нас запланированы работы в Белом море, затем Новая Земля, которая будет основным местом работы, начиная с северо-западного побережья, и затем вдоль восточного побережья архипелага с морскими работами в Карском море", - рассказал Зайков.

Он отметил, что экспедиции Арктического плавучего университета еще ни разу не работали в восточной части Новой Земли. "Восточное побережье Новой Земли мало изучено с точки зрения многих процессов и явлений. Оно является неизведанным фронтиром российской Арктики", - сказал собеседник агентства.

Кроме Новой Земли, планируются также высадки на острова Вайгач, Матвеев и Колгуев.

По словам Зайкова, прием заявок на участие в рейсе продолжится до 15 февраля, а программа исследовательских работ будет сформирована к середине марта.

Членами этой экспедиции (как и предыдущих) станут ученые и студенты. Участие уже подтвердили национальный парк "Русская Арктика", Русское географическое общество, Московский государственный университет, а также партнеры из трех швейцарских вузов - Федеральной политехнической школы Лозанны, Лозаннского университета и Женевского университета.

Лев Федосеев

Утерянное поколение?

Не так давно глава Сбербанка РФ Герман Греф в очередной раз поделился своими глубокими мыслями о советском прошлом: «Мы проиграли конкуренцию, - сказал он, - из-за советской, абсолютно негодной системы образования». Именно так – «абсолютно негодной». Поразительным контрастом на фоне этого заявления выглядят слова 35-го американского президента Джона Кеннеди, впечатленного успехами Советского Союза в космосе:

«Советское образование - лучшее в мире. Мы должны многое из него взять. СССР выиграл космическую гонку за школьной партой».

Сейчас некоторые общественные деятели (включая, кстати, и представителей науки) пытаются оспорить столь лестную оценку со стороны американцев, тем самым – вольно или невольно – выступая на стороне российских «эффективных менеджеров». Как бы то ни было, космический аппарат нельзя было просто так собрать «на коленке». Лидерство советских ученых и конструкторов было очевидным, и не признавать его американцы не могли. А без серьезного внимания к подготовке специалистов ни о каких космических проектах не могло быть и речи, особенно в том случае, если приходилось самим проторять тропу, идти по ней первыми. Это совершенно понятные вещи.

Больше всего изумляет контраст в подходах к образованию и к подготовке специалистов тогда и сейчас. Как бы мы ни ругали советскую систему, современная российская ситуация от этого нисколько не выигрывает. Причем, мы имеем дело с совершенно сознательной установкой на выхолащивание образования.

В свое время бывший глава Минобра РФ Дмитрий Ливанов без всякого смущения заявлял о том, что перед нами не стоит задача готовить разработчиков новых технологий. Стране, якобы, нужны специалисты, способные лишь адаптировать заимствованные технологии.

Тем самым вопрос о техническом лидерстве страны недвусмысленно снимался с повестки. Неудивительно, что реформа российского образования не дела никаких впечатляющих результатов. Точнее, дала немало поводов для разочарований.

Когда мы говорим о подготовке специалистов, надо иметь в виду, что речь идет не только о школах и вузах. Речь идет о профессиональной ориентации подрастающего поколения, которая связана с целой системой научно-технического просвещения. Степень участия государства в этом процессе недвусмысленно определяет реальные приоритеты со стороны руководства страны. Судя по нашему дню, особого интереса у высоких руководителей в воспитании нового поколения ученых, изобретателей и конструкторов нет. Либо он не выражен явно.

Эту ситуацию подробно разобрал директор Института цитологии и генетики СО РАН академик Николай Колчанов, выступая недавно на мероприятии в ТАСС-Новосибирск, посвященном молодым ученым Академгородка. Что хорошего было в той системе, на которую махнули рукой наши «эффективные менеджеры»? Вот характерный пример, приведенный Николаем Колчановым. Так, в советское время судостроители выпускали огромное количество технической документации, которая, попадая в руки увлеченных молодых людей, позволяла им делать какие-то серьезные вещи.

«Когда я был школьником, - вспоминает ученый, - я по этим чертежам сделал катер с мотором. Представляете, насколько были качественными эти чертежи, что мы у себя в школе сумели воспроизвести всё! Один мой знакомый, получив такую же книгу, сумел построить океаническую яхту. На этой яхте уже прошли 40 тысяч миль, совершили кругосветное путешествие. Причем, эти чертежи были для простых людей, которые собирались что-то сделать».

Николай Колчанов уверен, что если мы не возродим эту систему, то никакого развития науки не будет. Поэтому на данном этапе необходимо создавать специальную программу по ранней профессиональной ориентации детей. Программа должна охватить институты ФАНО, Министерство образования и другие министерства. Он сослался на пример Станции Юннатов (СЮН), которую собирались ликвидировать в 1992 году, поскольку ее сочли «непрофильной» для организации СО РАН и потому потребовали закрыть. Чтобы сохранить СЮН (очень популярную у детей из Академгородка), руководство ИЦиГ СО РАН трансформировало ее в Лабораторию экологического воспитания. И до сих пор как минимум 300 человек в год проходят через эту лабораторию. Причем многие из них впоследствии выбирают в качестве профессии биологию и медицину.

Получается, что та же Станция Юннатов в новых условиях вынуждена существовать под другим обозначением из-за нелепых приоритетов, принятых на самом верху. По словам Николая Колчанова, есть примеры, когда целые классы работают при поддержке академических институтов. И это совершенно нормальная практика. Точнее – это необходимая практика для развития науки. Если этого не делать, то больших перспектив у нас не будет, уверен ученый.

Еще одна больная тема для нынешнего образования – это ЕГЭ. Николай Колчанов уверен, что такая система контроля школьных знаний должна быть уничтожена «как система формирования клипового сознания». Он сослался на мнение психологов, которые уверяют, что молодой человек, прошедший через ЕГЭ, не способен вникать в тонкие детали окружающего нас пространства, нашего бытия. Это касается и социальных отношений, и деталей макро- и микромира.

«ЕГЭ в той форме, которая сейчас есть, губит наше будущее. Эта проблема имеет прямое отношение к развитию кадрового потенциала», - заключил ученый.

Таким образом, только широкая просветительская деятельность стимулирует творческое развитие подрастающего поколения. По мнению Николая Колчанова, какую информацию мы дадим в раннем возрасте нашим детям, так они и будут развиваться, поскольку у детей очень широкое когнитивное окно. С возрастом оно закрывается, и человек ориентируется на некие конкретные, предметные области. А у детей это выглядит так: как только ребенок узнал новое слово, оно запечатлевается в памяти и начинает стимулировать положительные обратные связи. Это повышает общий тонус ребенка, поскольку ему интересно и приятно всё новое. И чем больше информации он получает, тем лучше.

Еще одна интересная практика, опробованная именно в Академгородке – взаимодействие университета с академическими институтами. Такого, в принципе, нет даже в Москве. Очень часто, отмечает Николай Колчанов, посещение институтских лабораторий определяет окончательный выбор студента. И это можно назвать очень большим достижением СО РАН. Причем, студенты даже могут осуществлять подработку в институтах (а не на разгрузке вагонов, как принято считать). Им сразу идет стаж, а также появляются возможность участвовать в финансовых поощрениях за профессиональную работу. Например, получать премии из внебюджетных источников. Правда, этого тоже недостаточно. Поэтому Николай Колчанов предлагает сразу давать студентам весь необходимый социальный пакет, но только в кредит (беспроцентный). Тем самым мы создадим молодым людям достойные условия для учебы и работы, и одновременно предотвратим «утечку мозгов».

Пока же мы имеем хорошо вымощенную дорогу наших молодых специалистов за границу. «Утечка мозгов» продолжается. Виновата ли здесь «негодная система образования» - вопрос риторический. Но совершенно ясно, что с «системой» у нас что-то не так.

Олег Носков

"Пусть министр лучше проверит ректоров"

Об итогах 2017 года и первой интриге 2018 года рассказал один из руководителей проекта «Диссернет» Андрей Заякин.

— Члены Клуба «1 июля» еще в конце года получили письмо с поддельным заявлением о лишении ученой степени замминистра образования и науки Григория Трубникова. «Диссернет» в этот же день опубликовал заявление, что это письмо — подделка и автор письма не является членом проекта «Диссернет». Продолжается ли расследование этого кейса и каковы его основные итоги?

— Да, продолжается. Круг ЗоЛУСов, с которых был, вероятно, «скопипащен» донос, текстологически сужен до двух, и оба они проходили через Стандартинформ. Кроме того, анализ лексики и стилистики доноса позволяет практически однозначно определить и заказчика, и исполнителя. По моему оценочному суждению, возможность и мотивация написать именно такой донос были у профессора Докукина из Стандартинформа.

Статистика показана за всё время работы отдела жалоб «Диссернета», с декабря 2013 по декабрь 2017 года. С сайта www.dissernet.org — Что вы думаете об инициативе министра образования и науки РФ Ольги Васильевой проверить всех своих замов на плагиат?

— Пока я вижу последствия борьбы диссероделов с теми, кто прищемил им хвост подготовленными и прошедшими уже одобрение в Минюсте поправками в Положение о присуждении ученых степеней и Положение об экспертном совете ВАК. Но независимо от повода сама по себе инициатива проверки чиновников, особенно чиновников от образования и науки, на плагиат заслуживает всяческого одобрения. Скажем, было бы очень правильно проверить ректоров подведомственных министру вузов.

— Можно ли заявление О.Ю. Васильевой и этот кейс с фальшивым ЗоЛУСом считать частью одной кампании, или министр играет в свою игру?

— Я не знаю ничего про Васильеву, но я точно вижу запущенную диссеродельной мафией кампанию против Трубникова, цель которой — добиться неподписания министром поправок в положение о степенях и положение об ЭС.

— Каковы главные итоги работы «Диссернета» в 2017 году? Что вы считаете главным успехом?

— Считаю главным успехом «выпиливание» 300 журналов из РИНЦа. Журнальная мафия страшнее диссеродельной: диссероделы только истерят и пишут доносы, а «журнальщики» угрожали жизни и здоровью активистов.

— Каких новаций стоит ожидать от «Диссернета» в 2018-м?

— Масштабной ретракции статей с плагиатом.

Кошачий калейдоскоп

Если бы Грегор Мендель, отец-основатель генетики, проводил свои исследования на кошках, он наверняка сразу бы привлек внимание к своей работе, а не тридцать лет спустя. Но Мендель занимался горохом. А кому интересен какой-то горох? Кошки – другое дело. Кошки интересуют всех...

С такой ремарки начал свое выступление перед юннатами заведующий лабораторией рекомбинационного и сегрегационного анализа Института цитологии и генетики СО РАН Павел Бородин. Напомню, что в ноябре этого года в ИЦиГ СО РАН состоялась Пятая Сибирская межрегиональная конференция «Экологическое воспитание в проектно-исследовательской деятельности юннатов». В рамках конференции было запланировано несколько популярных лекций для детей от ведущих ученых Института. Одна из них как раз была посвящена генетике кошек. По сути, на примере домашних любимцев подросткам популярно разъяснили «работу» конкретных генов, влияющих на окрас шерсти животных. Если хотите, это была своего рода «вводная» в тему генетики как таковой.

Почему именно кошки? Павел Бородин пояснил:

«Очень сложно изучать генетику синиц, поскольку с виду они все одинаковы. Можно, конечно, изучить, как там меняются размеры, вес, но для этого необходимо сюда как-то вмешиваться. На кошках это делается довольно просто, потому что они очень разные. Сейчас известно около семидесяти пород. Но даже без всяких пород, когда вы просто видите их на улицах, вы замечаете, что они очень разные по двум показателям: по окраске и по длине шерсти. И всё это контролируется отдельными генами, которые мы можем изучать».

Как приложить законы Менделя к кошкам? Очень просто. Если мы берем серого кота и скрещиваем его с черной кошкой (или наоборот: черную кошку с серым котом), то каких потомков мы получим (при условии, что у серой особи в течение многих поколений все предки были серыми)? «Люди всегда думали, - разъясняет Павел Бородин, - что потомки здесь будут какими-то средними. Нет. Как показал Мендель, и как мы знаем сейчас, все потомки в первом поколении будут одинаковы, и будут они похожи на одного из родителей. Тот признак, который проявляется у потомков первого поколения, называется доминантным. В данном случае доминантной будет серая окраска.

А что произойдет, если мы скрестим друг с другом потомков первого поколения? Здесь, по словам Павла Бородина, начинается «замечательная теория вероятности» - начинается комбинаторика. Скажем, на три серых потомка будет один черный. То есть черный потомок может появиться у двух серых родителей. «До Менделя это было мистикой, а теперь мы уже знаем, как это происходит. Потому что гены черной окраски, которые не проявлялись у родителей, проявились у их потомка. Это второй закон Менделя», - заметил ученый.

Интерес к таким темам у юных натуралистов был совершенно искренним Как вообще формируется окраска у кошек, как с этим связано влияние генов? «Теперь мы уже знаем, - говорит Павел Бородин, - на какой хромосоме находится тот ген, который определяет окраску». Например, ген, определяющий мраморный окрас, находится на второй хромосоме. Также известно, где находится ген, определяющий белую окраску или ген, определяющий полное отсутствие полос. Это всё стало известно после расшифровки полной последовательности генома кошки. Причем оказалось, что у нее столько же генов, сколько их у человека – 25 тысяч.

«Работа» гена, определяющего окраску, была разобрана на конкретном примере – на котах сиамской породы. Здесь, отметил Павел Бородин, происходит весьма интересный биохимический процесс в тех клетках, от которых зависит окраска. Туда, объясняет ученый, поступает тирозин (особая аминокислота), которую кошки получают с пищей. «Этот путь, - уточняет он, - одинаков у всех млекопитающих, в том числе и у людей. Для того, чтобы у нас волосы имели окраску, чтобы глаза у нас были хоть какого-то цвета, требуется, чтобы тирозин превращался в этой длинной цепи в меланин. Ферментом синтеза меланинов является фермент тирозиназа, превращающий тирозин в следующий каскад». Тирозиназа – это белок, складывающийся из определенной последовательности аминокислот, которых в нем содержится около шести сотен.

Какое это имеет отношение к окраске сиамских котов? Всё очень просто. Если в указанном белке слегка заменить последовательность аминокислот, то он станет немного другим. Когда в 422-й позиции происходит замена одного кодирующего элемента ДНК на другой, мы получаем мутацию, приводящую к тому, что белок становится чуть-чуть короче. В этом случае тирозиназа продолжает «работать», но «работает» она уже только при пониженной температуре.

Именно поэтому у сиамских котов окраска получается на тех участках тела, где температура слегка понижена естественным образом. То есть на лапах, на морде, на ушах, на хвосте. В тех местах, где нормальная температура, окраска не формируется. А всё из-за того, что вследствие мутации фермент приобрел чуть-чуть другую форму.

Поэтому и процесс идет немного по-другому. Он становится температурно зависимым. И всё это произошло от одной-единственной замены. Если же вовсе нарушить этот белок, то тогда перестанет происходить превращение тирозина в меланин, и кошки окажутся абсолютно белыми.

А как получаются кошки с белыми пятнами? Здесь, говорит Павел Бородин, нам придется вспомнить про эмбриологию – как развиваются зародыши. В развивающемся организме всё это очень интересно устроено. Те клетки, которые должны впоследствии работать на синтез пигмента, у самых ранних эмбрионов находятся вдоль хорды. Отсюда они начинают перемещаться по телу эмбриона, передвигаясь в кожу. Если есть мутация, тормозящая движение этих клеток, то она приводит к тому, что указанные клетки не доходят до определенных участков, где мы как раз и увидим белую окраску. Так, например, у черного кота появится белый «галстучек». У кошек, заметил Павел Бородин, может быть разная плотность тканей, через которые «пробираются» эти самые клетки, и поэтому мы имеем огромную вариацию белых пятен – и «галстучки», и «воротнички» и прочее.  

Правда, мы еще знаем далеко не все механизмы образования окраски. Как взаимодействуют гены, когда, например, получается мраморная окраска (встречающаяся, кстати, только у домашних кошек)? Пока мы еще точно не знаем, честно признался ученый.

Хотя, заметим от себя, в недалеком будущем это наверняка станет известно. Наука ведь не стоит на месте. А если учесть подрастающую смену, то сомневаться в новых открытиях не приходится. Ведь интерес к таким темам у юных натуралистов был совершенно искренним. И совсем не исключено, что новые открытия в этой области сделают как раз те ребята, которые сегодня постигают азы генетики в такой популярной форме. Наверняка прослушанная лекция о кошках кого-то из них обязательно «зацепит» и укажет дорогу в увлекательный мир будущей профессии.

Олег Носков

«Археологи не любят золото»

О том, что мечтают найти археологи в Крыму, о рисунках в склепе, буднях исследователей и масштабах Крымской новостроечной экспедиции Института археологии РАН, которая идет с марта 2017 года, рассказал ее руководитель, доктор исторических наук Сергей Внуков.

— Что отличает крымскую археологию от археологии остальной России?

— В целом Крым отличает огромная пестрота памятников. Здесь есть все: от палеолита до начала XX века, и Византия, и Золотая Орда, и кочевники, которые были в южнорусских степях. Разве что нет собственно славяно-русской археологии. Эта пестрота требует широкого кругозора от ученых, но в то же время нужны и узкие специалисты.

— Есть артефакты, которые археологам, работающим в Крыму, больше всего хочется найти? Какие-то особенные предметы гордости.

— Я могу судить об античности. В античной археологии всегда очень хочется найти надписи, лапидарные памятники, потому что у нас катастрофическая нехватка письменных источников. Древние авторы эту дальнюю окраину не очень освещали. И каждая надпись, даже плохо сохранившаяся, что-то добавляет: новые имена, события. Обычно они во фрагментах. Это ставит находки в историческую канву, оно наполняется жизнью.

Вообще все археологи всегда мечтают найти датирующий материал: монеты и еще несколько категорий вещей позволяют нам продатировать слои. Это может быть совершенная ерунда с точки зрения обывателя, но для нас это ценно.

Например, для античного времени это керамические клейма. В Греции эпохи эллинизма была система контроля за качеством изготавливаемой тары. Были введены стандарты, специальные чиновники следили за тем, чтобы сосуды им соответствовали. Форму для сосудов тоже специально вырабатывали, их делали известные скульпторы. Мраморный образец сосуда стоял на рыночной площади. Эта форма сосуда — фирменный знак, по которому узнавали продукцию этого центра. Как сейчас, вы же отличите пивную бутылку от бутылки шампанского? Вы знаете, что внутри, даже попробовав. И все знали, что в сосудах такой формы — одно вино, в сосудах этой формы — другое. И эти сосуды подделывали, наливали туда бормотуху. Чтобы верифицировать сосуды, чиновники ставили на них клейма до обжига — удостоверение, что сосуд соответствует стандартам. Чиновники исполняли должность один год. И удается проследить с точностью до десятилетия, когда тот или иной чиновник занимал свою должность. Поэтому клейма очень помогают для датировок. А для обывателя — это всего лишь черепок с какими-то буквами.

Чаще всего фрагменты керамики, костей и камней — это массовые находки. В отличие от индивидуальных, такие артефакты встречаются часто. Прямо на раскопках их сразу сортируют по разным ящикамВы знаете, археологи не любят золото. Ваши коллеги это так раздувают: нашел бляшечку, а пишут, что целый клад. В Керчи есть городище Мирмекий. Лет 15 назад там нашли клад кизикинов — это монеты города Кизика, которые были международной валютой. В найденном сосуде было 99 монет. Бедного начальника экспедиции Служба безопасности Украины замучила: несколько лет его таскали, спрашивали, куда сотую дел.

— Сколько еще мест в Крыму, где пока не идут раскопки, но которые интересны археологам?

— Ученым интересно все. Кому-то интересно свое поселение, которое он «облизывает» десятилетиями, но зато получает детали, которые невозможно получить, когда копается быстро. У меня тоже есть такой памятник, я его копаю уже 35 лет и могу датировать слои с точностью до 10 лет. За 35 лет мы раскопали всего 2,5 тысячи метров.

В Горном Крыму есть совершенно уникальные, фантастические памятники, которые совершенно меняют наше представление о варварском населении Крыма в эпоху позднего эллинизма и формировании позднескифской культуры.

Об этих памятниках знали, но они почти не копались. Сначала туда пришли грабители, там города стоят в лесах. На научных конференциях об этом уже говорится, есть публикации. Там нашли, например, расписные варварские терракоты III века до н.э., находят боспорские склепы — правда, разграбленные.

Крым — это место совершенно непредсказуемое. Когда мы начинали работать на трассе, мы не ожидали, что будут такие памятники, такой результат.

— Давайте перейдем к Крымской новостроечной экспедиции. Чем она примечательна?

— Аналогов этим работам в Крыму не было. Да и, в общем-то, на территории России экспедиций такого масштаба за всю историю было немного. Фронт работ — до 300 км, по всей длине строящейся трассы «Таврида». Мы фактически за этот год, может быть еще с началом 2018 года, будем должны сдать всю трассу. В ближайшее время мы идем на Большой Севастополь. Более 70 памятников исследовалось и исследуется. Только на первом этапе (строительства трассы. Всего их семь — прим. «Чердака») раскопано порядка 40 гектаров. Исследованная площадь будет измеряться сотнями гектаров.

На всех памятниках работало около 10 отрядов, до 700 человек в разгар работ. Для работ привлечены не только московские исследователи, но и коллеги из Института истории материальной культуры РАН (Санкт-Петербург), из Новосибирского отделения РАН, из Института археологии имени Халикова Академии наук Татарстана и местные специалисты из Керченского историко-археологического музея, Института археологии Крыма РАН, музея-заповедника «Неаполь Скифский».

Тут работали и работают специалисты самого разного профиля. В первую очередь, античники — античности больше всего; специалисты по каменному веку, по средневековой, скифо-сарматской археологии. В работе над находками участвуют и антропологи, палеозоологи изучают кости, почвоведы исследуют почвообразование, палеорельеф; наконец, реставраторы — вплоть до реставраторов из Эрмитажа, которые закрепляли рисунки, обнаруженные в одном из склепов.

— С какими археологическими экспедициями можно сравнить Крымскую?

— По масштабам работ, по привлеченным специалистам мне в голову приходит только Южно-Туркменская археологическая экспедиция (1946−1968 гг.), работавшая с конца 40-х годов на строительстве Каракумского канала. За последние годы наиболее крупная экспедиция была в зоне затопления Богучанской ГЭС (2008-2012 года).

— И как вам руководить такой масштабной экспедиций?

— Ну, как, сложно! Приходится все отлаживать в процессе работы. Я всю жизнь проработал в академических экспедициях. Для меня это совершенно новая сфера. Приходится учиться. Тут и проблема в растянутости отрядов — собрать всех начальников отрядов практически невозможно, потому что полдня ехать в один конец. Туда-обратно — это уже 12 часов.

Бывают сложности с набором рабочих, бывают задержки с зарплатами. Сейчас еще погода ничего: пока дождей нет и ветер не очень сильный, и не очень холодно, а летом жара — 35-38 градусов, да еще ветер — это очень тяжело. И люди уходили.

— Как археологи узнали, где именно на пути строящейся трассы стоит копать?

— Самое первое, что мы делали — это археологические разведки, чтобы определить точное местоположение и границы известных памятников археологии. Все эти 300 км несколько отрядов с сентября по декабрь прошлого года прошли пешком в поисках новых памятников. Более половины памятников, которые мы откопали — это новые памятники.

— А как проходит такая разведка?

— Есть признаки, по которым мы можем предполагать наличие памятников: определенный рельеф, источники воды. Можно судить по подъемному материалу (то есть артефактам, которые находятся на поверхности разрушенного культурного слоя). Почти вся территория распахана под посадки, на поверхности могут попадаться черепки. Где есть подозрение на памятники — там выкапываются контрольные шурфы в поисках культурного слоя. Если есть находки, значит, это памятник.

Многое можно узнать из архивов. Например, памятники XVIII—XIX веков есть на картах, и наиболее крупные курганы хорошо на них отмечены. Есть материалы старых раскопок.

— Можете привести пример старых раскопок?

— Конечно. Мы знали, что в Бахчисарайском районе есть курган, который попадает в зону строительства. Его уже копали, и там остался не законсервированным каменный ящик эпохи бронзы. Мы нашли этот ящик. Но во время работ нашли еще несколько погребений, которые тогда, 30 лет назад, не были обнаружены.

— Что именно значит «законсервированный»?

— Некоторые объекты во время раскопок можно не разбирать. Их лучше засыпать — законсервировать. Тогда у исследователей в будущем будет возможность к ним вернуться.

— Есть специальные археологические карты, на которых отмечены объекты?

— Единой карты нет. Есть глобальный проект археологической карты России, но до Крыма она пока не добралась. Это будет стоить огромного труда и денег, потому что Крым напичкан так, как никакой другой регион. Только курганов в районе Керчи несколько тысяч.

Каждый курган нужно обнаружить, если он распахивался или копался когда-то в XIX веке. Кроме грабителей, наша проблема — это исследователи XVIII — XIX веков, которые мало чем отличались от современных грабителей.

Их задача была дорыться до центрального погребения, вытащить из него все, что можно, практически без фиксации и передать это в музей или коллекции. Но такие раскопки обычно вскрывали только центральное погребение, а то, что вокруг, их мало интересовало. Что-то нам достается, но сливки уже сняты. Таких курганов здесь много. У таких курганов сверху запАдина, воронка — это значит, что центр уже расковыряли.

— А как вообще выглядит работа археологов в этой экспедиции?

— Работа идет по стандартной методике: разбиваются квадраты, если это площадные раскопки, то есть поселения. Курганы копаются специальным образом с сохранением профилей, по которым можно проследить, как образовывалась насыпь. Ведь многие курганы не одновременно насыпались: до 3-4 досыпок. Сначала маленький курганчик, потом кто-то решит сэкономить силы и положит в него своего покойничка и присыпет, и такое бывает несколько раз.

Одна из находок на раскопках кургана Госпитальный. Фото предоставлено пресс-службой Института археологии РАН В ходе работ используются и металлоискатели, и георадары. Но все эти методы не очень надежные, очень много помех, ведь они показывают аномалии. Может быть, это просто свойства почвы или провалы. Широко используются методы фотограмметрии. Съемка с дронов очень помогает представить общую картину. Широко используется техника для удаления отвалов, пахотных слоев. Без нее с такими площадями не справиться. И традиционно лопата, нож, веник так и остаются главным орудием археолога.

— Что делают археологи после того, как работа на раскопе завершается?

— Мы должны полностью исследовать и разобрать все культурные остатки, слои, конструкции. И сдаем территорию дорожникам.

— Говорят, летом была интересная находка в одном из курганов.

— Да, это раскопки кургана Госпитальный в Керчи. Его современная высота около 8 метров, первоначально он был выше. Курган был изуродован грабителями в древности, в Средние века в нем копали ямы, во время Великой Отечественной войны там были огневые позиции. Это не суперкурган по высоте, но самый большой курган, раскопанный в Крыму за последние 100-150 лет.

У нас были сомнения насчет него, но работы были не напрасными. Курган насыпался в два приема. Первоначально был сооружен относительно небольшой курган, под которым похоронили мальчика с набором спортивных атрибутов: сосуды для масла, стригили и набор игральных костей. Погребение оказалось неграбленным. Там были остатки деревянного саркофага, великолепный расписной сосуд. Второе погребение, видимо, женское, было разграблено в древности. При этих двух погребениях в насыпи были открыты алтари — это просто две каменные плиты, лежащие горизонтально. Видимо, там совершались какие-то поминальные обряды, и посуду оставляли там же. Там великолепная черно-лаковая посуда, расписная керамика.

К насыпи этого кургана был пристроен огромный склеп. Его длина вместе с коридором была больше 20 метров. И вход выходил наружу, за пределы насыпи. Склеп был несколько раз разграблен: и в поздней античности, и в Средние века. В Средние века кто-то, может быть пастухи, использовали его в качестве временного убежища. Там был сложен очажок. Когда обитателям склепа было нечего делать, они рисовали на стенах. Первоначально стены склепа были великолепно оштукатурены тонкой штукатуркой. Его «обитатели» рисовали на стенах охрой: всадников, лучников, пару всадников с копьями, корабли. Рисунки напоминают детские, но это мог нарисовать и взрослый. Есть еще и рисунки сажей. Попытаемся их продатировать: там довольно детально нарисовано оружие, некоторые атрибуты, по которым можно определить, когда они были сделаны. Затем склеп был заброшен. Позже грабители залезли туда, но брать было уже нечего. Они посидели, выпили амфору вина, и так там ее и оставили. Нам в подарок.

Алиса Веселкова

Фермеры большого города

С осени прошлого года департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска начал проводить серию круглых столов, на которых с привлечением широкого круга предпринимателей обсуждаются инновационные проекты, способные заинтересовать бизнес-сообщество города. Своего рода – клуб перспективных инициатив. Очередное мероприятие такого рода прошло за несколько дней до празднования Нового года и было посвящено теме сити-фермерства.

– В последние годы в мегаполисах по всему миру можно наблюдать схожие процессы, - отметил во вступительном слове начальник департамента Александр Люлько. – Горожане стремятся приблизить свое жизненное пространство к природе, уделяют повышенное внимание экологии. Все популярнее становится альтернативная энергетика, электротранспорт, экологически чистая еда и парковые зоны отдыха. Мы хотим хоть как-то вырываться из «каменных джунглей», которые сами для себя построили. И появление самой концепции сити-фермерства ложится в этот тренд. В этом его принципиальное отличие от дачных участков, которые в 1990-е стали для многих способом прокормить семью.

Наш ресурс также неоднократно поднимал эту тему, рассказывая о пионерах этого направления в Новосибирске и за его пределами. Ну а на круглом столе было представлено сразу несколько работающих проектов в этой области, каждый из которых является оригинальной моделью этого, пока довольно экзотического, вида бизнеса.

Модель первая. Человек есть то, что он ест

Продукт компании Анны Бессоновой - проростки, или растения, находящиеся в начальных стадиях онтогенеза Наверное, каждый из нас хоть раз да сталкивался с публикациями на тему здорового питания. Оздоровительные диеты поражают своим разнообразием: одни исключают из рациона животные белки, другие предлагают раздельное питание, третьи рекомендуют использование нетрадиционных блюд. И, конечно же, если есть адепты разного рода подходов к питанию, должны быть и те, кто обеспечивает их необходимой едой. Анна Бессонова, директор ООО «Русский спраут. Сибирь» как раз из их числа.

Продукт ее компании – т.н. проростки, или растения, находящиеся в начальных стадиях онтогенеза, с момента прорастания семени до развёртывания листа главного побега.

– Проростки – это особая, «живая» еда, – уверена сама Анна. – Это единственный случай, когда мы добавляем в саму пищу целостный живой организм, обладающий всеми природными биологическими свойствами и находящийся в стадии максимальной жизненной активности.

Более подробно с проростками и приписываемыми им уникальными свойствами каждый может ознакомиться самостоятельно, благо информации в Интернете хватает. Нас же интересует бизнес Анны как одна из моделей сити-фермерства: на сегодня ее компания поставляет готовую продукцию почти в сотню торговых точек и дает работу десятку с лишним человек.

Что же дает ей возможность работы на рынке, который, казалось бы, давно поделен между крупными агро-холдингами и торговыми сетями. Все дело в том, что, как отметил один из участников круглого стола, речь идет о несколько разных рынках.

Разного рода «экопродукы», «живая пища» и тому подобный продукт – это уже не обычный рынок пищевой продукции (где действительно небольшому фермеру не под силу тягаться с большим бизнесом). Это – рынок хобби, увлечений. Он гораздо меньше по объемам и характеризуется высокой динамикой участников. Вспомните, сколько раз вы или ваши знакомые сначала увлекались какой-то новой диетой, а потом так же быстро охладевали к ней. Да и число потребителей докторской колбасы всегда будет на порядки больше любителей проростков.

Такие рынки не вызывают серьезного интереса у крупных игроков и это дает простор для инициативы мелких производителей (а сити-фермеры всегда будут относиться именно к этой категории). Еще один пример с того же круглого стола – предприниматель, выращивающий дома траву для кошек, с последующей реализацией через зоомагазины, оценил месячную прибыль (а он работает практически со всеми магазинами Академгородка) в несколько десятков тысяч рублей. Очевидно, что это, в принципе, не интересно крупному хозяйству, но вполне себе привлекательно для отдельного горожанина.

Итак, суть первой модели – производство некоего «эксклюзивного» пищевого продукта, который требуется в очень ограниченных количествах, при условии что его можно осуществлять в домашних условиях. Но этим возможности для сити-фермерства не исчерпываются.

Модель вторая. Теплица на балконе

Гидропонные установки Романа Рыбакова на  XI Сибирской Венчурной Ярмарке получили Серебряный Диплом в номинации «Перспективный бизнес» Мы уже рассказывали про компанию «Современные системы выращивания», глава которой Роман Рыбаков также принял участие в работе круглого стола. Его фирма выпускает комплекс удаленного автоматизированного управления гидропонной установкой, позволяющей выращивать овощи и зелень даже в условиях городской квартиры. На XI Сибирской Венчурной Ярмарке они даже получили Серебряный Диплом в номинации «Перспективный бизнес».

Такие установки можно легко размещать в утепленной застекленной лоджии, в офисе, в оранжерее частного дома. Минимальная площадь, занимаемая установкой, составляет 2 кв. метра. Эффективная площадь – 8 кв. метров. С ее помощью вы прямо в квартире можете выращивать листовой салат, рукколу, петрушку, укроп, базилик, мяту, тимьян, розмарин, помидоры-черри. Листовой салат, утверждают разработчики, попадает на ваш стол через 20 дней после посадки. Для рукколы и пряных трав этот срок составляет 30 дней. В результате, если ориентироваться на зелень, то можно будет получать от 12 до 18 урожаев в год.

И это дает не только возможность сэкономить средства семейного бюджета, обеспечив свою семью свежей зеленью в течение всего года, но и заработать. Роман поставил эксперимент на себе: разместил установку в своей квартире, а затем провел переговоры с несколькими близлежащими кафе. Возможность получать свежие качественные продукты по ценам несколько ниже рыночных их заинтересовала. Как уверяет Роман, это позволяет окупить затраты на приобретение и монтаж оборудования менее чем за год.

Еще один плюс – автоматический режим работы установки, он не только позволяет владельцу не тратить много времени на выращивание урожая, но и избавляет от необходимости погружаться в изучение агрономии. Установка сама определяет дозировку и режим внесения воды, питательных веществ и удобрений.

Конечно, сейчас бизнес на основе таких установок будет являться даже большей экзотикой, чем поставки проростков. Но по мере распространения тренда здорового питания (а такая тенденция налицо) будет расти спрос на экологически чистую «домашнюю» продукцию, не содержащую пестицидов и т.п. Ту самую, которую продают на стихийных мини-рынках дачники и фермеры. А значит, ниша для подобных «квартирных теплиц» начнет расширяться.

Пока их распространению мешают скорее психологические барьеры. Основной поставщик подобного рода продукта – пенсионеры-дачники относятся к квартирной гидропонике (по меткому утверждению одного из сити-фермеров) как «к резиновой женщине». Но такой подход постепенно начинает меняться. А значит, есть будущее и у этой модели.

Но даже если вы не намерены превращать часть своей квартиры в теплицу или питомник, это совсем не значит, что сити-фермерство не для вас. Есть и более «щадящие» способы участия в этом процессе, как показывает опыт Константина Терещенко.

Модель третья. New колхоз

Проект третьего участника круглого стола – Константина Терещенко – успел привлечь внимание СМИ. Вот, к примеру, цитата из репортажа телекомпании «Вести-Новосибирск»:

«К идее создать нечто вроде хозяйства-тамагочи Константина Терещенко подтолкнул маленький сын. Живя в городе, всегда хотел иметь собственного гуся. Детская шутка воплотилась в неплохой бизнес-проект. Хочешь стать фермером, питаться экологически чистым мясом, а времени нет? Вступай в нью-колхозники. На сайте покупаешь цыпленка, оставляешь в хозяйстве. Птичница - уже не виртуальная - за твоим подопечным ухаживает круглосуточно. Возможность следить за процессом есть у каждого владельца. Не подсыпали ли в корм пеструшки какой химии, не обидели ли? Контролируй, пожалуйста - хоть круглые сутки. Чтобы наблюдать за ростом своей курочки и цесарки не обязательно за сотни километров ехать к ней в гостит, в деревню. Достаточно в соей квартире включить компьютер. В птичнике установлены веб-камеры. Включаешь компьютер – и ты в курсе всех дел, которые творятся в хозяйстве. В результате и удовольствие от процесса, и экологически чистое мясо на стол…».

За пару лет проект не только оправдал себя, но и показывает тенденцию к росту. Помимо птиц, в «New колхозе» появились рыбные хозяйства, развивается туризм (многие участники проекта проявили желание приехать в Барабинский район и познакомиться со своими питомцами поближе). Сейчас Константин разрабатывает идею открытия в городе одного или нескольких магазинов, где можно будет приобретать продукцию крестьянских хозяйств – простым горожанам по одной цене, «колхозникам» - по привилегированной.

Конечно, самого Терещенко и его компанию уже сложно отнести к сити-фермерсву. А вот «колхозников»,  участвующих в проекте – вполне. Пусть это участие и напоминает по форме очередную онлайн-игру про ферму. Но на выходе участники «игры» получают совсем не виртуальную продукцию.

Может, в этом и есть объединяющее все три модели свойство: сегодня – это больше хобби, чем бизнес. Оно не приносит (и не может приносить) серьезной прибыли, не станет старт-апом для молодой агрокомпании (в отличие от, скажем, производства оборудования для «городских фермеров»). Однако, в XXI веке мы приходим к выводу, что качество жизни (и психологическая разгрузка) для людей не менее важны, чем материальные блага. А это открывает перед сити-фермерами совсем иные перспективы.

Наталья Тимакова

«Кризисные» события в истории Земли – часть 3

Интервью с заместителем директора по научной работе Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН доктором наук Николаем Сенниковым

Начало – здесь, продолжение - здесь

Продолжаем разговор об эпохах глобального вымирания. Не возвращается ли в науку теория катастроф, выдвинутая еще в начале позапрошлого века?

– Вы назвали три ярких примера массового вымирания. Было в этих промежутках еще что-либо значительное?

– Остановлюсь еще на событии на границе палеозоя и мезозоя, которому предшествовала серия седиментационных событий и экологическая перестройка структуры палеобиот. Группируя данные, можно говорить о масштабном климатическом явлении, известном как Позднепалеозойское оледенение.  Общее похолодание во второй половине карбона и начале перми привело к тому, что изменились флористические сообщества – широко развились и стали господствующими голосеменные растения, то есть, это всем известные хвойные, а также гинковые, саговниковые и другие группы растений.  По различным оценкам, позднепалеозойское вымирание затронуло 95 % всех морских организмов и 75 % наземных.

Данное вымирание, признаваемое большинством исследователей как многоступенчатое, имело в качестве причин очень интересное стечение феноменов, с ярко проявившимися взаимосвязями биотических и седиментационных событий. Дело в том, что в конце карбона – начале перми, было самое высокое содержание кислорода в атмосфере Земли – около 35% (ныне 20,9%), с минимальным при этом содержанием углекислого газа – СО2. В это время была пышная растительность, и насекомые достигали в ту пору гигантских размеров. Насекомые используют тип трахейного дыхания, в связи с чем размеры их тел согласовываются с количеством кислорода в воздухе – чем больше кислорода, тем крупнее размеры. Размеры карбоновых насекомых в десятки и сотни раз больше, чем размеры их современных представителей.  Растения поглощали углекислый газ. Продуцировали кислород, затем отмирали и отлагались в виде пластов торфяников, впоследствии превращавшихся в угли. Этот период так и называют – «каменноугольный», который был как раз выделен по наличию каменного угля. В карбоновом и пермском периодах сформировалось больше половины мировых запасов этого ископаемого топлива. Следовательно, такое количество растений продуцировало огромное количество кислорода. В это время наступило оледенение и стала исчезать растительность – наступил сухой холодный климат. В конце пермского периода произошло грандиозное излияние континентальных базальтов на Сибирском континенте, которое, по мнению некоторых исследователей, могло сопровождаться масштабным выбросом в атмосферу вулканических газов, приведших к повышению содержания в атмосфере углекислого газа, к возникновению парникового эффекта, повышению кислотности океанической воды и т.д.  На этом рубеже фиксируется резкое изменение изотопов углерода.

– Вам не кажется, что всё сказанное как-то перекликается с теорией катастроф, сформулированной еще в самом начале XIX века Жоржем Кювье? Правда, он никак не мог объяснить причин.

– Да, по сути, от этой первой научной работы по теории катастроф Кювье начинается отсчет развития учения о «Массовых вымираниях в истории Земли» и направления «Событийной стратиграфии» в целом. Первоначально, геологи из работ Ж. Кювье вывели так называемый «Принцип Кювье» - принцип периодической смены комплексов ископаемых в разрезах осадочных горных пород. Несколько позже пришло осмысление того, что «Теория катастроф» Кювье может, в какой-то мере, терминологически соотноситься с массовыми вымираниями различного порядка, включая и глобальные вымирания.  

Как уже обсуждалось в нашей беседе, глобальные вымирания составляют только около 5-10% всех процессов вымираний в истории Земли, остальные более 90% приходятся на менее впечатляющее, но постоянно происходящее фоновое вымирание.

Современный анализ накопленных данных по причинам глобальных вымираний показывает, что в большинстве случаев масштабы и специфика процессов вымирания в конкретные эпохи истории биосферы более определялись состоянием экосистем, чем изменениями абиотических факторов. «Седиментологические» события играют роль триггеров и ускорителей процессов преобразования экологических систем и «внешнего контролера», постоянно испытывающего устойчивость биоценозов.

– С каких пор в геологической науке стали признавать такие факты?

– Дисциплина «Событийная стратиграфия» существует уже примерно 20 – 30 лет. К этому времени у нас в стране и за рубежом была создана и проанализирована база данных по таксономическому разнообразию организмов прошлых эпох, позволяющая достоверно оценивать масштабы вымираний на определенных геологических рубежах. В России в конце 1980-х – начале 1990-х годов прошлого века в рамках государственных научных программ «Эволюция биосферы», «Глобальные изменения» и др. были проведены исследования по различным периодам фанерозоя. Они выявили не только факты, но и некоторые закономерности феноменов массовых вымираний. Было опубликовано много статей и книг. За рубежом, в 1995 г., под редакцией немецкого ученого О. Валлизера, вышла  книга «Глобальные события и событийная стратиграфия» (“Global Events and Event Stratigraphy”). Там впервые были показаны сложные взаимосвязи между биотическими и абиотическими событиями. Кстати, в 1980-90-тые годы О. Валлизер приезжал в наш Институт. Сотрудники Института бывали с ним в нескольких геологических экспедициях, встречались на конференциях, обсуждали наиболее дискуссионные вопросы методических подходов исследования объектов при работах по «Событийной стратиграфии». За рубежом «Событийная стратиграфия» - как направление науки - стала наиболее интенсивно развиваться именно после издания этой книги.

– Как отнеслись к таким идеям представители отечественной геологии?

– Знаете, у нас в стране в 2000 году уже вышло методическое пособие под названием «Использование событийно-стратиграфических уровней для межрегиональной корреляции фанерозоя России». Таким образом, это направление из чисто фундаментальных исследований уже перешло в плоскость официально рекомендованного практического применения. Продолжаются и фундаментальные исследования по этой проблематике – можно сослаться на статью академика Н.Л. Добрецова, сотрудника нашего Института, названную им «Корреляция биологических и геологических событий в истории Земли и возможные механизмы биологической эволюции».

– А как относятся к этому представители традиционной советской школы? Кто-нибудь критикует данное направление?

– Нет. Это стало теперь настолько общепризнанным, что преподается в ряде ведущих госуниверситетов России в виде специализированного раздела в лекциях базовой, основополагающей геологической дисциплины «Стратиграфия».

Беседовал Олег Носков

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS