Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №10 [Журнал «Домашняя лаборатория»] (fb2) читать онлайн

Annotation

Большой и увлекательный, научно-прикладной, образовательный, некоммерческий интернет-журнал, созданный группой энтузиастов. Журнал содержит материалы, найденные в Интернет или написанные для Интернет. Основная тематика статей — то, что можно сделать самому, от садовых поделок до сверхпроводников, но есть и просто полезные материалы.

Журнал «Домашняя лаборатория»

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

История Земли и жизни на ней

ХРОНИКА

Вольбахии: Чужие внутри генома

СУМАСШЕДШИЕ ИДЕИ

О возможности генерации сверхпроводящего состояния воды

ТЕХНОЛОГИИ

Домашнее пивоварение: технология двух кастрюль

Дать книге вторую жизнь

ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ

Мусорщик на Лорее

ЗАПРЕТНАЯ ЗОНА

Растительные галлюциногены

ПИРОТЕХНИКА

Изготовление фейрверков

ЭЛЕКТРОНИКА

Простой импульсный блок питания на 15 Вт

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Шаговый электродвигатель

ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ

Тепловой насос

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

С++ в примерах для начинающих

СПРАВОЧНИК

Команды DOS

ЮМОР

Юноше, обдумывающему житье

ОБЪЯВЛЕНИЯ

notes

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

Журнал «Домашняя лаборатория»

2007, № 10

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

История Земли и жизни на ней

Еськов К.Ю.

Авторское предуведомление

Цель настоящего учебного курса мне видится в том, чтобы у ученика возникла максимально целостная картина функционирования биосферы Земли в процессе ее исторического развития. Между тем одно из положений теории систем гласит: систему невозможно оптимизировать по двум независимым параметрам одновременно; в частности, добиваясь целостности рисуемой картины, неизбежно приходится жертвовать ее детальностью, или наоборот. Попытка запихнуть в голову ученика побольше конкретных фактов в отсутствие некоей обобщающей концепции неизбежно приведет нас к созданию ухудшенной копии старого университетского курса палеонтологии — унылого мартиролога вымерших организмов, который по сдаче экзамена следует забыть, как страшный сон. Именно поэтому во многих случаях я вполне сознательно жертвовал палеонтологической и геологической конкретикой в пользу теоретических (иногда к тому же — в достаточной степени умозрительных) обобщений.

Поскольку учебный курс этот предназначен не для "среднестатистического школьника", а для людей, собирающихся связать свою судьбу с наукой, есть смысл по мере возможности демонстрировать здесь всю "научную кухню": ход рассуждений, приведших исследователя к обсуждаемым выводам, историю борьбы различных теорий, и т. д. При этом я старался честно указывать на слабые стороны не только прошлых, но и ныне господствующих научных концепций; кое-кому это, возможно, покажется "подрывом авторитета науки в глазах школьника", но я думаю иначе. Выбирая форму изложения, я постарался приблизить ее (насколько это возможно) к реальному научному тексту — пускай приучаются.

Эйнштейн как-то заметил (вполне справедливо), что если ученый не в состоянии объяснить ребенку суть своей работы на доступном для того уровне, это свидетельствует о его профессиональной непригодности. Все так, однако, по ходу обсуждения у нас иногда будет возникать необходимость обращаться к знаниям, накопленным в иных, чем палеонтология, областях (они излагаются в специальным образом обозначенных "вставных" главах, предназначенных лишь для желающих). Честно говоря, я никак не могу поручиться, что мое изложение, к примеру, принципов неравновесной термодинамики, которая, разумеется, не входит в сферу моих профессиональных занятий, будет достаточно квалифицированным, и уж тем более — доходчивым.

Хочу также предупредить, что в ряде случаев я буду излагать факты и обобщения последних лет, которые в принципе могут быть названы "недостаточно проверенными" или, во всяком случае, "необщепринятыми". По этому поводу придется заметить, что в палеонтологии с "общепринятостью" концепций дела вообще обстоят неважно; вероятно, это общая черта всех наук, имеющих дело с событиями прошлого, — ведь в них прямо подтвердить или опровергнуть некую теорию можно, лишь имея в своем распоряжении пресловутую машину времени. В этой связи мне кажется уместным изложить одну назидательную историю, коей я сам был свидетелем.

Несколько лет назад в Палеонтологическом институте Академии Наук, где я имею честь работать, проходила научная конференция, посвященная климатам прошлого. Присутствовал весь цвет отечественной палеонтологии (а поскольку в этой области Россия, как ни странно, продолжает оставаться одним из признанных лидеров, — то и мировой, соответственно, тоже). При разработке представленных на ней палеоклиматических реконструкций были мобилизованы все возможности современной науки — от тончайшего геохимического и радиоизотопного анализа до новейших методов компьютерного моделирования. Когда дело дошло до обсуждения докладов, на трибуну вышел профессор N, известный едкостью своих оценок, и начал так:

— Глубокоуважаемые коллеги! Я категорически настаиваю на том, что Земля круглая. (Легкий шум в зале.) Я настаиваю также на том, что Земля вертится, а ось ее вращения наклонена относительно плоскости эклиптики. Из этих трех обстоятельств следует, как вам должно быть известно из курса географии для шестого класса средней школы, существование экваториально-полярного температурного градиента, западного переноса в атмосфере и смены времен года. (Шум в зале сменяется полной тишиной.) Так вот, обращаю ваше внимание на то, что в подавляющем большинстве из представленных здесь палеоклиматических реконструкций нарушается, по меньшей мере, одно из этих исходных условий.

Вряд ли в палеонтологии можно найти реконструкцию, по поводу которой между специалистами наблюдалось бы должное единодушие. И можно сколь угодно глубоко сопоставлять различные точки зрения, основываясь и на литературе, и на личных оценках специалистов в данной области, однако конечный выбор — и сопряженная с ним моральная ответственность — в итоге все равно ложится на плечи составителя курса. Главное же при таком выборе, как я полагаю, — это не забывать хотя бы о том, что "Земля круглая" — и так далее…

1. Возраст Земли и Солнечной системы. Абсолютный и относительный возраст. Геохронологическая шкала.

Прежде всего, заметим, что для ученых сама по себе постановка вопроса о возрасте Земли была некогда весьма революционной — ибо "возраст" подразумевает наличие "даты рождения". Конечно, в любой из религий соответствующее божество создает Землю с населяющими ее существами из первозданного Хаоса, однако европейская наука унаследовала от античных философов-материалистов принципиально иное видение Мира. Для нее Земля всегда была неотъемлемой частью той самой Вселенной, которая "едина, бесконечна и неподвижна… Она не рождается и не уничтожается… Она не может уменьшаться и увеличиваться" (Джордано Бруно). Но вот в конце Средневековья астрономы открывают существование так называемых новых звезд: оказывается, небеса не абсолютно неизменны, как считалось испокон веков! Следовательно, в принципе возможны и наиболее решительные (с точки зрения Человечества) изо всех возможных изменений: начало и конец существования Земли и видимой части Вселенной. А раз так, то не можем ли мы попытаться установить, когда было это начало и каким будет этот конец — не прибегая к помощи мифологии (шести дням творения, Сумеркам богов, и т. д.)?

Необходимо заметить, что людей первоначально заинтересовал возраст не Земли как небесного тела, а именно обитаемой Земли — как сейчас сказали бы, биосферы. Однако ясно, что, определив время возникновения жизни, мы тем самым получим минимальный срок существования и самой планеты. А поскольку источником жизни на Земле вполне справедливо полагали энергию Солнца, то возраст нашего светила, в свою очередь, даст нам максимальный срок существования биосферы.

Установление же времени существования Солнца — после того как были открыты законы сохранения вещества и энергии — казалось физикам довольно простой задачей. Солнце постоянно излучает энергию в пространство, назад ничего не возвращается, так что, по идее, количество энергии в Солнечной системе должно постоянно убывать. Самый энергетически выигрышный процесс (из известных до XX века) — сжигание каменного угля; тепло и свет при этом создаются в результате химической реакции С + О₂ = CO₂+ Q. А поскольку нам известны и величина Q, и количество энергии, излучаемой Солнцем за единицу времени, и масса Солнца (она была приближенно вычислена еще в XVII веке), то рассчитать суммарное время существования угольного костра таких размеров можно буквально в одно действие. Вот тут-то и выяснилось, что он должен прогореть дотла всего-навсего за полторы тысячи лет. Конечно, существуют вещества более энергоемкие, чем уголь, но это не решает проблему: расчетное время существования Солнца все равно оказывается меньше шести тысяч лет — то есть меньше времени существования человеческой цивилизации; ясно, что это абсурд.

Необходимо было найти источник, питающий своей энергией Солнце — иначе вообще рушился закон сохранения энергии. И вот в 1853 г. Г. Гельмгольцу удалось предложить вполне приемлемую для того времени гипотезу. Он предположил, что Солнце постоянно сжимается — верхние его слои под собственной тяжестью как бы падают на нижние, а их потенциальная энергия при этом убывает (ведь масса слоев постоянна, а высота их "подъема" над центром Солнца уменьшается); именно "теряющаяся" потенциальная энергия верхних слоев и выделяется в виде тепла и света. Возникает вопрос: какая скорость этого сжатия необходима для того, чтобы обеспечить нынешнюю светимость Солнца? Ответ: очень небольшая — за 250 лет (то есть за все время существования современной астрономии) — всего-навсего 37 км; для сравнения: нынешний диаметр Солнца — почти 1,5 миллиона км. Очевидно, что такие изменения диаметра никакими измерительными приборами не ловятся.

Гипотеза эта имела и одно следствие, прямо касающееся возраста Земли. Если считать, что светимость Солнца (и, соответственно, скорость его сжатия) в прежние времена была примерно такой же, как сейчас, то, согласно расчетам Гельмгольца, 18 миллионов лет назад диаметр светила должен был превышать нынешний диаметр орбиты Земли. Следовательно, наша планета никак не старше этих самых 18 миллионов лет. Физиков эта цифра вполне удовлетворила, и они сочли вопрос о предельном возрасте Земли исчерпанным, но вот геологи восстали против такой датировки самым решительным образом.

Дело в том, что геология уже накопила к тому времени огромное количество эмпирических (т. е. основанных на непосредственном опыте) данных о строении поверхностных слоев планеты и о происходящих на ней процессах (например, о движении горных ледников, водной эрозии и т. д.). В 1830 году Ч. Лайелль, исходя из того, что геологические процессы (прежде всего осадконакопление) в прошлом должны были протекать примерно с той же скоростью, что и ныне — принцип актуализма^[1] — подсчитал, что время, необходимое для образования одних только доступных для прямого изучения осадочных толщ, должно составлять несколько сот миллионов лет. Расчеты Лайелля основывались на гигантском фактическом материале и казались геологам и биологам гораздо более близкими к истине, чем гельмгольцевы 18 миллионов лет. Однако логика Гельмгольца казалась неопровержимой — с законом сохранения энергии особо не поспоришь… Для того, чтобы возобладала точка зрения геологов (а правильной, как теперь известно, оказалась именно она) необходимо было найти иной, чем гравитационное сжатие, источник энергии для Солнца.

В 1896 году А. Беккерель открыл явление радиоактивности. Радиоактивность оказалась одним из типов ядерных реакций — изменений в комбинациях составляющих атомное ядро протонов и нейтронов; при этих реакциях выделяется неизмеримо больше энергии, чем при любых химических превращениях. В 1905 году А. Эйнштейн установил, что в ядерных реакциях массу можно рассматривать как чрезвычайно концентрированную форму энергии, и вывел свою знаменитую формулу их эквивалентности: Е = mс², где с — скорость света. Величина с² чрезвычайно велика, а потому даже небольшое количество массы эквивалентно огромному количеству энергии: 1 г массы = 21,5 млрд ккал (столько энергии выделится, если сжечь два с половиной миллиона литров бензина). Если предположить, что Солнце черпает энергию за счет ядерных реакций (каких именно — пока неважно, эйнштейнова формула справедлива для них всех), то для обеспечения его нынешней светимости необходимо расходовать 4 600 тонн вещества в секунду.

Много ли это? Ничтожно мало: расчеты показывают, что происходящее при этом изменение тяготения Солнца приведет к увеличению времени оборота Земли вокруг светила — т. е. удлинению земного года — всего на 1 секунду за 15 миллионов лет, что, разумеется, нельзя установить никакими измерениями. Таким образом, проблема практически неиссякаемого источника энергии для Солнца была решена, и теперь уже ничто не препятствовало принятию геологической оценки возраста Земли — "не менее нескольких сот миллионов лет".

Однако открытие радиоактивности имело и еще одно следствие: это явление само по себе позволило создать новый метод определения возраста планеты, несравненно более точный, чем все предыдущие. Суть его заключается в следующем. Известно, что атом урана нестабилен: он испускает энергию, потоки частиц, и со временем превращается в атом свинца — устойчивого элемента, не подверженного дальнейшим превращениям. Природа этого типа реакций такова, что скорость ядерного распада абсолютно постоянна, и никакие внешние факторы (температура, давление) на нее не влияют. Значит, если экспериментально определить темп этих изменений за короткий промежуток времени, то его можно совершенно точно предсказать и для более длительного промежутка. Так вот, было установлено, что в любой порции урана (точнее — изотопа ²³⁸U) половина составляющих его атомов превратится в свинец за 4,5 млрд лет; соответственно, через 9 млрд лет урана останется 1/2 от 1/2, то есть четверть, и т. д. Срок в 4,5 млрд лет называют периодом полураспада ²³⁸U.

Пусть мы имеем горную породу, содержащую соединения урана. Если она остается нераздробленной, то все атомы свинца (в которые постоянно превращаются атомы урана) остаются внутри породы, и в результате уран все более "загрязняется" свинцом. Поскольку, как мы помним, внешние факторы не влияют на скорость этого процесса, степень "загрязнения" будет зависеть только от времени, в течении которого порода оставалась монолитной. Последнее обстоятельство весьма важно: таким способом можно устанавливать время образования изверженных пород, но не осадочных — те всегда разрушены, и уран/свинцовое соотношение в них необратимо нарушено миграцией этих элементов в окружающую среду.

Определять возраст изверженных пород уран-свинцовым методом (впоследствии появились калий-аргоновый, рубидий-стронциевый и некоторые другие ^[2]) начали в 1907 году, и очень скоро обнаружили граниты с возрастом 1 млрд лет. По мере дальнейших поисков этот "максимальный известный возраст" быстро увеличивался, пока не достиг 3,5 млрд лет, после чего, несмотря на все усилия, почти не прирастал; древнейшие же из известных минералов были недавно найдены в Австралии — 4,2 млрд лет (известный Сибирский "рекорд" — 4,5 млрд лет — не подтвердился повторными анализами). Значит, Земля никак не моложе 4,2 млрд лет; но, может быть, она еще старше, и породы с возрастом 7 или, скажем, 20 млрд лет просто пока не найдены? Судя по всему, нет — и вот почему. Дело в том, что возраст всех изученных на этот предмет метеоритов составляет 4,5–4,6 млрд лет; возраст всех горных пород, собранных в девяти районах Луны американскими экспедициями "Аполлон" и советскими автоматическими станциями "Луна", также варьирует от 4 до 4,5 млрд лет. Все это свидетельствует о том, что цифра "4,6 млрд лет" верно отражает реальный возраст не только Земли, но и всей Солнечной системы.

Итак, физики преподнесли геологам поистине царский подарок: стало возможным достаточно точно определить время существования Земли и протяженности различных периодов ее истории (палеозоя, мезозоя, и т. д.). Как же отнеслись к этому геологи? Спокойно, если не сказать — равнодушно: дело в том, что к собственно геологическим проблемам все это, как ни странно, имеет весьма косвенное отношение.

Физики мыслят в категориях абсолютного времени: для них существенно, когда именно произошло некое событие, а главная проблема, которую они при этом решают — это проблема часов (ведь распадающийся уран — это, по сути дела, песочные часы хитрой конструкции). Однако совершенно очевидно, что время существует вне зависимости от того, есть ли у нас приборы для его измерения. Во множестве случаев для нас существенна лишь очередность событий ("это произошло после., но до…"), тогда как строгие их датировки куда менее важны; рассказывая о неком происшествии, часто говорят не "в 15 часов", а "после обеда"; не "20 марта", а "как только сошел снег"; не "в 1939 году", а "перед войной" — и в этом есть достаточно глубокий смысл. Любая последовательность событий уже сама по себе является временем — относительным временем. Так вот, геологи всегда работали в мире этого самого относительного времени. Точность, с которой мы можем определить положение некого события на шкале относительного времени, прямо зависит от ее дробности (т. е. числа составляющих шкалу событий) и полноты (события должны распределяться по шкале более или менее равномерно, не оставляя "пустот"). Поэтому геологи видели свою задачу в том, чтобы совершенствовать в указанных направлениях шкалу относительного времени — палеонтологическую летопись (это не художественная метафора, а строгий термин), а не в том, чтобы искать "часы".

Есть два фундаментальных принципа (фактически — это аксиомы, принимаемые без доказательства), которыми пользуются геологи при изучении истории. Во-первых, это принцип Стено, или закон напластования: если один слой (пласт) горных пород лежит на другом, то верхний слой образовался позднее, чем нижний. Во-вторых — принцип Гекели, или закон фаунистических и флористических ассоциаций: слои, содержащие ископаемые остатки одних и тех же видов животных и растений, образовались в одно и то же время. Первый принцип позволяет установить хронологический порядок образования горных пород в одном месте, второй — синхронизировать между собой пласты, залегающие в разных местах (см. рисунок 1, а).

РИСУНОК 1. а — составление сводной стратиграфической шкалы на 5 разрезах; б — образование запрокинутого залегания (линия, складка и эрозия "нормальной" половинки).

Принципы эти, казалось бы, предельно просты, однако при их практическом применении нас подстерегает целый ряд ловушек. Так, исходная последовательность слоев в результате тектонических движений зачастую сминается в более или менее горизонтальные складки. Если в дальнейшем вышележащая половинка складки (с "правильной" последовательностью) окажется полностью уничтоженной эрозией, то установить, что в нашем распоряжении осталось лишь искаженное, запрокинутое залегание слоев, будет весьма непросто (см. рисунок 1, б). Еще большие проблемы возникают с законом фаунистических ассоциаций. Синхронные, но пространственно удаленные фауны всегда будут отличаться друг от друга; в частности — они будут иметь в своем составе разную долю реликтов, унаследованных от предшествующих эпох. Представьте-ка себе, что вам предложено "вслепую" сопоставить выборки из современных фаун млекопитающих Европы и Австралии (со всеми ее сумчатыми и однопроходными); много ли у вас будет оснований для заключения об их синхронности? Сведение множества региональных последовательностей фаун и флор в единую глобальную шкалу — одна из основных задач специального раздела геологии, стратиграфии (от латинского "стратум" — слой).

Трудности, возникающие на этом пути, велики — но вполне преодолимы. Последовательное применение принципов Стено и Гекели (плюс накопление огромного эмпирического материала) позволило геологам уже в самом начале XIX века разделить все отложения на первичные, вторичные, третичные и четвертичные; это деление полностью соответствует современному делению осадочных толщ на палеозойские, мезозойские и кайнозойские (объединяющие два последних подразделения). А к 30-м годам прошлого века в составе этих отложений были выделены и почти все принятые ныне системы (юрская, меловая, каменоугольная и пр.); последняя из них — пермская — была выделена Р.Мурчинсоном в 1841 году.

Так была создана всеобъемлющая шкала относительного времени — геохронологическая шкала — к которой может быть однозначно "привязана" любая содержащая ископаемые осадочная порода. Шкала эта оказалась столь совершенной, что двадцатый век не внес в нее сколь-нибудь существенных корректив, за исключением чисто формального изменения ранга некоторых ее подразделений (в пятидесятые годы единый третичный период был разделен на два — палеогеновый и неогеновый, а ордовик, считавшийся частью силура, получил ранг самостоятельного периода)^[3], и лишь снабдил ее подразделения абсолютными датировками. Основная проблема, которую с той поры пришлось решать геологам — это создание такой же шкалы для наиболее древних пород, которые считались "немыми" — т. е. лишенными сколь-нибудь сложных (и, соответственно, диагностичных) ископаемых остатков (рисунок 2, а также форзац).

РИСУНОК 2. Геохронологическая шкала. (Для того, чтобы запомнить последовательность периодов, составляющих фанерозой — кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь, триас, юра, мел, палеоген, неоген, антропоген — студенты испокон веков пользуются мнемонической фразой не вполне педагогичного свойства: "Каждый отдельный студент должен купить поллитра. Ты, Юрик, мал — подожди немного, а то…").

Самыми крупными подразделениями геохронологической шкалы являются зоны; хорошо известные вам палеозой, мезозой и кайнозой — это эры, на которые подразделяется последний из эонов — фанерозой (от греческого "фанерос" — видимый, явный, и "зоэ" — жизнь), начавшийся 0,54 млрд лет назад. Зоны, предшествующие фанерозою, — протерозой (0,54-2,5 млрд лет) и архей (2,5–4,5 млрд лет) — часто объединяют под названием криптозой ("криптос" — по гречески скрытый), или докембрий (кембрий — самый первый период фанерозоя). Фундаментальное разделение геохронологической шкалы на фанерозой и докембрий основано на наличии или отсутствии в соответствующих осадочных породах ископаемых остатков организмов, имевших твердый скелет. Первая половина архея, катархей — время, из которого осадочные породы не известны по причине отсутствия тогда гидросферы.

Последний отрезок докембрия, венд — время появления бесскелетных многоклеточных животных (рисунок 2).

С каждой из единиц, составляющих существующую последовательность осадочных пород, можно однозначное соотнести определенное подразделение временной шкалы

— и наоборот; так, все отложения, образовавшиеся на Земле на протяжении юрского периода, образуют юрскую систему, или просто юру. Системы объединяются в группы (юра входит в состав мезозоя), и делятся на отделы (нижняя, средняя и верхняя юра), ярусы (верхняя юра — на келловей, оксфорд, кимеридж и титон) и, далее, на зоны ("Cardioceras cordatum"); временным же эквивалентом группы является эра, отдела — эпоха, яруса — век, зоны — время (см. рисунок 3). Названия подразделений геохронологической шкалы обычно происходят от той местности, откуда были впервые описаны "эталонные" для этого времени осадочные породы (пермский период, оксфордский век); исключение составляет низшая единица шкалы, всегда называемая по так называемому "руководящему ископаемому", характерному для этого момента геологической истории (время Cardioceras cordatum).

РИСУНОК 3. Соответствие стратиграфических и временных подразделений.

Итак, например, пермский период следует определить как время, когда на Земле образовывались горные породы такого же типа, что ныне выходят на поверхность в окрестностях уральского города Пермь. Имея дело с геохронологической шкалой, необходимо всегда помнить, что первичен здесь именно определенный тип геологических тел, а время производно, вторично. (Тот же самый принцип используется и в археологии: мезолит или бронзовый век — это время, когда люди делали орудия и украшения определенного типа.) Именно по этой причине геохронология спокойно обходилась и без датировок ее подразделений в миллионах лет, ставших привычными лишь в последние три-четыре десятилетия. Вообще роль абсолютных (радиоизотопных) датировок очень велика для стратиграфии докембрийских толщ, где отсутствуют достаточно сложные ископаемые; радиоуглеродный метод^[4] широко применяется для датировки новейших отложений, возрастом менее 40 тысяч лет. В остальном же эти методы играют в стратиграфии сугубо подчиненную роль, и мы в дальнейшем будем в основном обозначать время в терминах не абсолютной, а относительной шкалы.

Однажды академику A.Л.Яншину задали вопрос — в чем состоит разница между абсолютной и относительной геохронологиями? Тот, согласно преданию, ответил: "Главная разница в том, что относительная геохронология точна, а абсолютная — нет". Дело в том, что радиоизотопные методы дают нам датировку с точностью до 1–2 %, которая, на первый взгляд, кажется вполне приемлемой. Не забудем, однако, о том, что на отрезках времени в сотни миллионов лет (которыми оперирует геология), эта погрешность измерения тоже будет исчисляться миллионами лет. Пусть мы определили абсолютный возраст некой осадочной толщи как 154±2 млн лет; в течение этих двух миллионов лет могли накопиться многие сотни метров (или даже километры) осадков. Палеонтологи же способны распознать в этой толще однообразных пород слой толщиной всего в несколько метров, руководствуясь известным им "адресом" — верхняя юра, оксфордский ярус, зона Cardioceras cordatum, ибо только в это "мгновение" геологической истории жил на Земле головоногий моллюск Cardioceras cordatum. Распознать же столь ничтожный отрезок времени методами абсолютных датировок нельзя ни в каком приближении.

Здесь опять напрашивается аналогия с археологией. Предположим, мы обнаружили древеегипетский саркофаг. Можно отколупнуть от него щепку и, путем немалых усилий, установить, что дерево из которого он был изготовлен, срублено 4500±300 лет назад. Археолог же поглядит на орнамент саркофага и без колебаний скажет: "Среднее царство, XIII династия… конец, но не самый". Ну, и какая из датировок, на ваш взгляд, более содержательна?

1-а (дополнительная). Несколько слов о методологии науки. Принцип актуализма, "Бритва Оккама" и презумпции. Проверка теории: верификации и фальсификации.

Принцип актуализма (термин этот был введен в 1830 году Ч.Лайелем) заключается в том, что при любых реконструкциях событий прошлого мы исходим из того, что в те времена должны были действовать такие же законы природы, что и ныне; сам Лайель кратко формулировал его как "Настоящее есть ключ к прошлому". И пускай, к примеру, в докембрии существовали экосистемы, не имеющие современных аналогов — но камень-то, надо думать, и тогда падал на землю с ускорением 9,8 м/сек², вода замерзала при нуле градусов Цельсия, а молекула хлорофилла исправно поглощала кванты света… А, собственно говоря, почему? Вопрос этот вовсе не так уж прост.

Непосредственно в прошлое заглянуть невозможно, машина времени — это несбыточная мечта человечества. Любые наши суждения о прошлом есть лишь более или менее вероятные предположения, основанные на интерпретации фактов и событий современности. Динозавры (столь полюбившиеся широкой публике после "Юрского парка") — это, вообще-то говоря, лишь куски песчаника, напоминающие своей формой кости современных рептилий; все же остальное — чистые домыслы. Понятное дело, что цена домыслам режиссера С.Спилберга и академика от палеонтологии Л.П.Татаринова несколько разная, однако, экспериментально проверить нельзя ни первые, ни вторые — ни сегодня, ни в будущем. Поэтому для начала нам следует решить для себя принципиальный вопрос: познаваемо ли прошлое вообще? При этом необходимо признать, что на логическом уровне проблема неразрешима, то есть это вопрос не разума, а веры.

Если ответ будет "нет", то мы можем дальше по собственному усмотрению населять прошлое атлантами и лемурийцами, разумными спрутами и крылатыми огнедышащими драконами, а можем, наоборот, отрицать существование всего, что не упомянуто — черным по белому — в Ветхом Завете. Пожалуйста; мы теперь находимся в сфере мифологии, можно ни в чем себе не отказывать. Отправившись по этому пути, мы с неизбежностью должны придти к отрицанию существования Хеопса, Ивана Грозного, а то и товарища Сталина — чем они в этом смысле лучше динозавров?

Если же мы примем, что прошлое принципиально познаваемо (а подавляющее большинство людей решают для себя этот вопрос именно так), и останемся при этом на позициях рационального мышления (то есть, будем полагаться не на "откровения свыше", а на свои собственные наблюдения и умозаключения), то упомянутый выше кусок песчаника немедленно превратится в бедренную кость тиранозавра. Структура ее поверхности позволит нам сделать выводы о местах прикрепления мышц, и соответственно, о типе походки, скорости передвижения и возможных способах охоты; внутренняя структура кости — о характере кровоснабжения, и соответственно, о возможной теплокровности этих существ. Ископаемая древесина с годичными кольцами позволит заключить, что климат в этом месте тогда был сезонным, а ископаемый коралловый риф — что температура окружающей его морской воды превышала 20 градусов. Все эти выводы будут основаны на аналогиях — на том, как ведут себя кости позвоночных, древесина и коралловые рифы в наши дни. Но вправе ли мы исходить из такой предпосылки? Не только вправе — мы обязаны поступать именно так, и вот почему.

Мы уже оговорили, что действуем в сфере рационального мышления. Рациональный тип мышления — отнюдь не единственно возможный; бывает мышление художественное, мистическое, религиозное, и т. п. Надо отчетливо осознавать, что ни одно из них не "хуже" и не "лучше" остальных — они просто разные, и имеют свои собственные "своды законов". Мы вольны в выборе типа мышления — но, раз выбрав, обязаны будем в дальнейшем подчиняться определенным правилам.

Одним из фундаментальных принципов рационального мышления является "Бритва Оккама" (по имени английского философа XIII века); сам Оккам формулировал его как "Не умножай сущностей сверх необходимого". Применительно к правилам научного исследования это означает следующее: выбирая одну из нескольких гипотез, объясняющих некое явление, надо начинать с самой простой из них, и только убедившись в том, что она "не работает", переходить к более сложной, повторяя эту процедуру до тех пор, пока не будет найдено простейшее удовлетворительное объяснение.

Приведем такой пример. На тихоокеанском острове Пасхи имеются циклопические статуи, которые, казалось бы, не могли быть воздвигнуты примитивным племенем, населяющим остров в наши дни. Можем ли мы высказать гипотезу, что статуи эти поставлены пришельцами с другой планеты? Конечно, можем. Однако, находясь в рамках рационального подхода, мы вправе принять подобное объяснение лишь после того, как будут исчерпаны все более простые — "земные" — гипотезы. Тур Хейердал, сделавший успешную попытку установить пасхианскую статую с помощью лишь тех средств, что есть в наши дни в распоряжении тамошних аборигенов, действовал строго в рамках "Бритвы Оккама" — хотя наверняка не Задумывался над этим. Последнее весьма существенно: дело в том, что принцип "Бритвы Оккама" (и впоследствии развившийся из нее принцип парсимонии) для любого ученого, по крайней мере, в сфере естественных наук, настолько фундаментальны, что обычно его просто не замечают — как мы не замечаем воздуха, которым дышим.

Возвращаясь к методам реконструкции картин далекого прошлого, отметим, что с этой точки зрения актуализм — стремление в исторических реконструкциях отталкиваться от современных аналогов — совершенно корректен. Существование же в прошлом принципиально иных, чем ныне действующие, законов природы будет той самой "избыточной сущностью", которую и отсекает "Бритва Оккама". Собственно говоря, прошлое вообще познаваемо ровно настолько, насколько точные аналогии былым ситуациям существуют в современности. Однако в следующих главах мы регулярно будем сталкиваться и с такими совокупностями фактов, для объяснения которых нам придется предполагать, что в природе существовали и ситуации, ныне совершенно немыслимые, как-то: экосистемы, не имеющие в своем составе хищников; ландшафты, которые не являются ни сушей, ни морем, а чем-то средним; атмосферная циркуляция, при которой число конвективных ячеек отлично от нынешнего. Являются ли такие реконструкции отступлением от принципа актуализма? Нет, не являются, и вот почему.

Дело в том, что принцип актуализма не является аксиоматическим утверждением. Аксиома — это принимаемое без доказательств положение, на основе которого строится внутренне непротиворечивая система взглядов. Если мы принимаем аксиому "Через точку, лежащую вне прямой, можно провести одну и только одну прямую, параллельную данной", то получаем внутренне непротиворечивую геометрию Евклида. А если принять, что через такую точку можно провести несколько прямых не пересекающих данную, то возникнет геометрия Лобачевского, столь же внутренне непротиворечивая, что и "нормальная", евклидова.

Выше мы уже сталкивались с одним аксиоматическим утверждением — законом напластования ("если один слой горных пород лежит на другом, то верхний слой образовался позднее, чем нижний"), на котором основана такая внутренне непротиворечивая система взглядов, как стратиграфия. Поэтому если бы вдруг удалось доказать (напрягите воображение!) что вышележащий слой может образоваться прежде нижележащего — это означало бы полное разрушение картины Мира, что создана стратиграфией.

Принцип же актуализма принадлежит к совершенно иному типу утверждений — презумпциям. Всем известна используемая в юриспруденции презумпция невиновности. Она может быть сформулирована так: поскольку большинство людей не являются преступниками, то каждый отдельно взятый человек должен считаться невиновным до тех пор, пока не доказано обратное. Последнее — чрезвычайно важно: в презумпции изначально заложена возможность опровержения; она лишь устанавливает очередность, в которой следует рассматривать соответствующие гипотезы (применительно к презумции невиновности это означает, что обвиняемый не обязан ничего доказывать — это дело обвинителя).

Палеонтолог А.П.Расницын показал, что этот тип утверждений используется в естественных науках чрезвычайно широко, хотя практически всегда — в неявном виде. Например, постоянно практикуемое биологами определение степени родства организмов по степени их сходства — не что иное, как презумпция, которую можно сформулировать так: "Более сходные между собой организмы должны считаться более близко родственными между собой до тех пор, пока не доказано обратное (т. е. конвергентное возникновение этого сходства)". В дальнейшем мы будем часто сталкиваться с этим типом логических конструкций. Одной из презумпций и является принцип актуализма, который может быть переформулирован таким образом: в процессе исторического исследования мы должны исходить из того, что любые системы в прошлом функционировали так же, как их современные аналоги, до тех пор, пока не доказано обратное.

Раз уж зашла речь о научном мышлении, то следует рассказать о взглядах одного из крупнейших философов XX века, математика по базовому образованию — К.Поппера. Он одним из первых задался вопросом: когда теорию можно считать научной? Поппер сразу уточняет: "Меня интересовал не вопрос о том, "когда теория истинна?" […] Я поставил перед собой другую проблему. Я хотел провести различие между наукой и псевдонаукой, прекрасно зная, что наука часто ошибается, а псевдонаука может случайно натолкнуться на истину". Издавна существует стандартный ответ: наука отличается от псевдонауки (или от "метафизики") своим эмпирическим методом, т. е. исходит из наблюдений и экспериментов. Однако такой ответ вряд ли можно счесть исчерпывающим: например, астрология (которая, очевидным образом, наукой в строгом смысле не является) оперирует громадной массой эмпирического материала, опирающегося на наблюдения — гороскопами и биографиями.

Поппер вспоминает, что в 1919 году, когда он начинал учиться в Венском университете, все были увлечены новыми, поистине революционными, концепциями: теорией относительности Эйнштейна, а также историческим материализмом Маркса и новейшими психологическими теориями — психоанализом Фрейда и так называемой "индивидуальной психологией" Адлера. Быстро ощутив — сперва на каком-то подсознательном уровне — некое принципиальное различие между двумя этими группами теорий, Поппер попытался сформулировать для себя: чем марксизм, психоанализ и индивидуальная психология так отличаются от физических теорий — например, от теории относительности? Ясно, что дело тут было не в математическом аппарате (или отсутствии такового), а в чем-то ином, более серьезном.

"Я обнаружил, что те из моих друзей, которые были поклонниками Маркса, Фрейда и Адлера, находились под впечатлением некоторых моментов, общих для этих теорий, в частности под впечатлением их явной объяснительной силы. Казалось, эти теории способны объяснить буквально все, что происходило в той области, которую они описывали. Изучение любой из них как бы приводило к полному духовному перерождению или к откровению, раскрывающему наши глаза на новые истины, скрытые от непосвященных. Раз ваши глаза однажды были раскрыты, вы будете видеть подтверждающие примеры всюду: мир полон верификациями теории. Все, что происходит, подтверждает ее".

Итак, главная черта этой группы теорий — непрерывный поиск верифицирующих их эмпирических результатов (наблюдений): чем больше, тем лучше. Более того: невозможно представить себе, например, такую форму человеческого поведения, которая не укладывалась бы в рамки соответствующей психологической теории. В примере, рассматриваемом Поппером, один человек толкает ребенка в воду с намерением утопить его, а другой жертвует жизнью в попытке спасти этого ребенка: "Каждый из этих случаев легко объясним и в терминах Фрейда, и в терминах Адлера. Согласно Фрейду, первый человек страдает от подавления некоего комплекса (скажем, Эдипова), а второй достиг сублимации. Согласно Адлеру, первый человек страдает от чувства неполноценности (которое вызывает у него необходимость доказать самому себе, что он способен отважиться на преступление); то же самое происходит и со вторым (у которого возникает потребность доказать самому себе, что он способен спасти ребенка)". С такой же легкостью обе эти теории переинтерпретируют и любые другие человеческие поступки.

С теорией относительности дело обстоит совершенно иначе. Как раз во время, описываемое Поппером, А.Эддингтону впервые удалось подтвердить одно из предсказаний, сделанных Эйнштейном. Согласно его теории гравитации, большие массы (такие, как Солнце) должны притягивать свет точно так же, как они притягивают материальные тела. Поэтому свет далекой фиксированной звезды, видимой вблизи Солнца, достигает Земли по такому направлению, что звезда кажется смещенной по сравнению с ее реальным положением. В обычных условиях этот эффект наблюдать невозможно,поскольку близкие к Солнцу звезды совершенно теряются в его ослепительных лучах. Однако эти звезды можно сфотографировать во время полного солнечного затмения, а затем сравнить их положение с тем, что наблюдается ночью, когда масса Солнца не влияет на распространение их лучей. Именно это и проделал Эддингтон, получив в итоге тот самый эффект, что был ранее предсказан Эйнштейном.

"В рассматриваемом примере, — пишет Поппер, — производит впечатление тот риск, с которым связано подобное предсказание. Если наблюдение показывает, что предсказанный эффект определенно отсутствует, то теория просто-напросто отвергается. Данная теория несовместима с определенными возможными результатами наблюдения — с теми результатами, которых до Эйнштейна ожидал бы каждый. Такая ситуация совершенно отлична от описанной мною ранее, когда соответствующие [психологические] теории оказывались совместимыми с любым человеческим поведением, и было практически невозможно описать какую-либо форму человеческого поведения, которая не была бы подтверждением этих теорий."

Все это и привело Поппера к заключению о том, что подтверждения (верификации) теории недорого стоят — их при желании можно набрать сколько угодно, почти для любой теории. Собственно говоря, принимать во внимание подтверждающее свидетельство следует лишь в тех случаях, когда оно является результатом реальной "проверки теории на прочность" — попытки ее опровергнуть, которая оказалась безуспешной. Теория же, которая не опровергаема никаким мыслимым событием, является ненаучной; принципиальная неопровергаемость представляет собой не достоинство теории (как часто думают), а ее порок. Итак, критерием научного статуса теории является ее проверяемость и принципиальная опровергаемость (фальсифицируемость)^[5]. Иными словами, наука (в отличие от псевдонауки) должна делать проверяемые предсказания ("Будет так-то и так-то, в противном случае я сгьем свою шляпу"), причем предсказания эти должны быть рискованными, не очевидными априори (не типа — "Солнце завтра по-прежнему взойдет на востоке").

Из рассмотренных выше теорий критерию фальсифицируемости отвечает лишь теория относительности: даже если в период ее выдвижения существующие измерительные инструменты не позволяли осуществить проверку, принципиальная возможность опровержения этой теории существовала уже тогда. Случай с астрологией — обратный; астрологи попросту игнорируют неблагоприятные для них свидетельства, а в своих прогнозах прибегают к обычному трюку всех прорицателей: предсказывают события столь неопределенно, чтобы предсказания всегда сбывались,

то есть чтобы они были неопровергаемыми. (Помните, в "Ходже Насреддине": "Буду ли я счастлива в своем новом браке?" — трепетно спрашивала какая-нибудь почтенных лет вдова и замирала в ожидании ответа. "Да, будешь счастлива, если на рассвете не влетит в твое окно черный орел, — гласил ответ гадальщика. — Остерегайся также посуды, оскверненной мышами, никогда не пей и не ешь из нее". И вдова удалялась, полная смутного страха перед черным орлом, тягостно поразившим ее воображение, и вовсе не думая о каких-то презренных мышах; между тем, в них-то именно и крылась угроза ее семейному благополучию, что с готовностью растолковал бы ей гадальщик, если бы она пришла к нему с жалобами на неправильность его предсказания.")

Сложнее ситуация с марксистской социологией. В ранних своих формулировках она действительно давала проверяемые предсказания (например, Марксов анализ движущих сил и сроков грядущей "социальной революции"), которые все оказались опровергнутыми (революции происходили не в промышленно развитых, а в самых отсталых странах, и т. п.). Однако последователи Маркса, вместо того, чтобы признать это опровержение, переинтерпретировали и теорию, и свидетельства так, чтобы привести их в соответствие. Таким путем они "спасли" свою теорию, но при этом сделали ее неопровергаемой — и тем самым лишили ее научного статуса (в Советском Союзе марксизм превратился уже в чистое богословие — т. е. в комментирование священных текстов). Что же касается двух упомянутых психоаналитических теорий, то они являются изначально непроверяемыми и неопровергаемыми. Как подчеркивает Поппер, "это не означает, что Фрейд и Адлер вообще не сказали ничего правильного […]. Но это означает, что те "клинические наблюдения", которые, как наивно полагают психоаналитики, подтверждают их теорию, делают это не в большей степени, чем ежедневные подтверждения, обнаруживаемые в своей практике астрологами". Итак, по Попперу: теория относительности — научная и правильная, т. е. не опровергнутая, несмотря на все усилия; марксизм (ранний) — научная, но неправильная; психоанализ — правильная (в смысле — дающая позитивные практические результаты), но ненаучная.

Разумеется, Поппер нарисовал умышленно упрощенную картину. Ведь согласно его методологическим правилам, если теории противоречит некий факт, то она становится фальсифицированной и должна быть немедленно отброшена. Однако в реальности научное сообщество сплошь и рядом вынуждено сохранять заведомо "фальсифицированные" теории до тех пор, пока не появятся новые, более совершенные — "За неимением гербовой…"; с этим был вынужден согласиться и сам Поппер. Попперовский фальсификационализм пережил пик своей популярности в шестидесятые-семидесятые годы, а ныне уступил место более утонченным методологическим концепциям. Тем не менее, главные попперовские положения (что цена непроверяемой гипотезе, сколь бы красива она ни была — пятак в базарный день, и что суть научного исследования не в том, чтобы подбирать примеры, подтверждающие теорию, а чтоб искать всё новые способы для ее критической проверки) остаются в силе. Тем из вас, кто собирается в дальнейшем заниматься наукой, следует иметь это в виду.

2. Образование нашей планеты: "холодная" и "горячая" гипотезы. Гравитационная дифференциация недр. Происхождение атмосферы и гидросферы.

Рассказ о происхождении Земли и Солнечной системы нам придется начать издалека. В 1687 г. И. Ньютон вывел закон всемирного тяготения — "каждое тело во

Вселенной притягивает остальные с силой, прямо пропорциональной произведению их масс, и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними". Теоретически закон всемирного тяготения позволяет рассчитать движения любого тела во вселенной под влиянием тяготения других тел. Но — увы! — только теоретически: уравнения, необходимые для описания движения всего трех изолированных тел под влиянием тяготения друг друга столь сложны, что их решение не удавалось получить почти три столетия, до 60-х годов нашего века. Понятно, что о полном решении для такой системы тел, как Солнечная система, и говорить не приходится. Что же до приближенных расчетов (которыми занимались многие выдающиеся математики и астрономы — Ж. Лагранж, П. Лаплас и другие), то они показывают, что возмущения в орбитах планет носят периодический характер: параметры орбиты меняются в одном направлении, затем в противоположном, и так до бесконечности. Итак, в самой по себе определяемой тяготением структуре Солнечной системы вроде бы нет ничего, что мешало бы ей существовать вечно; недаром сам Ньютон вопрос о происхождении Солнечной системы вообще не ставил.

Давайте, однако, задумаемся: если бы причиной движения планет было одно лишь тяготение — что с ними произошло бы? Правильно — они "упали" бы на Солнце. Планеты, тем не менее, благополучно двигаются себе по своим орбитам перпендикулярно действующей на них силе тяжести и при этом еще вращаются вокруг собственной оси. Это движение не могло возникнуть — и не возникло! — под влиянием тяготения Солнца; откуда же оно взялось?

Дело в том, что всякое вращающееся тело обладает определенным качеством, которое называется "моментом количества движения" (МКД). Величина МКД зависит от трех параметров: массы тела, его круговой скорости и расстояния до центра вращения. К XVIII веку было установлено, что МКД не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а может лишь передаваться от тела к телу. Это — закон сохранения момента количества движения, принадлежащий к ряду законов сохранения (таких, как законы сохранения вещества, энергии и пр.). А коли так, то любая теория возникновения Вселенной (или Солнечной системы) как минимум не должна ему противоречить.

Итак, все тела, составляющие Солнечную систему, обладают собственным МКД; создать МКД невозможно — откуда же он взялся? Возможен следующий выход из этого тупика. Дело в том, что МКД могут различаться в зависимости от направления вращения: по и против часовой стрелки — положительный и отрицательный МКД. Если телу (или системе тел) сообщить два МКД — равной величины, но разного знака — то оба момента взаимно уничтожатся, и возникнет система, лишенная МКД. Но в таком случае верно и обратное: система, изначально не обладавшая МКД, может разделиться на две: одну с положительным, другую — с равным ему отрицательным МКД. Таким образом, МКД как бы появляется и исчезает без нарушения закона сохранения. Исходя из этого, можно предположить, что Вселенная вначале не обладала МКД, но затем одни ее части получили положительный момент, а другие — одновременно — отрицательный.

Так вот, если посмотреть на Солнечную систему "с высоты" — из некой точки над Северным полюсом Земли (и, соответственно, над плоскостью ее орбиты), то окажется, что Земля, Солнце и большинство иных тел вращаются вокруг своей оси против часовой стрелки; планеты вокруг Солнца и спутники вокруг планет — тоже. То есть — положительные и отрицательные МКД всех тел, составляющих Солнечную систему, отнюдь не уравновешиваются между собой; суммарный МКД этой системы очень велик, и необходимо выяснить его происхождение.

В 1796 году П.Лаплас сформулировал небулярную теорию, согласно которой последовательность событий при образовании Солнечной системы такова. Имеется первичное газо-пылевое облако (туманность — по латыни "небула"), возникшее в результате концентрации рассеянного межзвездного вещества под действием взаимного притяжения его частиц (просто в соответствии с законом всемирного тяготения). Небула не является идеальным шаром, и ее края — просто по теории вероятности — находятся на неодинаковом расстоянии от ближайшей небулы (или звезды), а потому притягиваются той с неодинаковой силой (которая, как мы помним, обратно пропорциональна квадрату расстояния). Этой неравновесности достаточно для того, чтобы наша небула получила первичный толчок, который и придаст ей вращательное движение, пусть и чрезвычайно слабое.

Как только небула начинает поворачиваться вокруг своей оси, в ней возникает сила тяжести (как в космическом корабле, который специально "раскручивают" для противодействия невесомости). Под воздействием силы тяжести небула должна начать сжиматься — т. е. ее радиус уменьшается. А мы с вами помним, что МКД (который есть величина постоянная) зависит от трех параметров: массы тела, радиуса и скорости его вращения; масса — тоже величина неизменная, поэтому уменьшение радиуса может быть компенсировано только увеличением скорости вращения. В результате огромный газовый шар будет вращаться все быстрее и быстрее, работая как центрифуга: под действием центробежной силы его экватор вспухает, придавая шару форму все более сплющенного эллипсоида. Затем наступает момент, когда все возрастающая центробежная сила на экваторе уравновешивает силу притяжения, и от него (экватора) начинает отслаиваться кольцо, а затем, по мере дальнейшего сжатия небулы, еще и еще. Вещество этих вращающихся колец начинает под действием взаимного притяжения его частиц конденсироваться в планеты, от которых, в свою очередь, отрываются их спутники.

Теория Лапласа, согласно которой Земля была изначально холодной, сохраняла популярность на протяжении почти столетия, хотя ей и противоречили некоторые астрономические данные (например — вращение Венеры и Урана в сторону, обратную всем остальным планетам и Солнцу). Однако ближе к концу XIX века, когда было твердо установлено, что температура в недрах нашей планеты чрезвычайно высока (по современным данным — свыше тысячи градусов), большинство ученых стало разделять мнение об изначально горячей Земле — огненном шаре, постепенно остывающем с поверхности. Поиски источника этого раскаленного вещества вполне естественно было начать с Солнца. В начале нашего века астрономы Т. Чемберлен и Ф. Мультон выдвинули, а Дж. Джинс математически обосновал планетезимальную теорию происхождения планет Солнечной системы. Суть ее состоит в том, что некогда поблизости от Солнца ("поблизости" — это по космическом масштабам) прошла другая звезда. При этом взаимное притяжение вырвало из каждой из них по гигантскому протуберанцу звездного вещества, которые, соединившись, составили "межзвездный мост", распавшийся затем на отдельные "капли" — планетезимали. Остывающие планетезимали и дали начало планетам и их спутникам.

Вторая половина нашего века, однако, стала временем возвращения к концепции изначально холодной Земли. Во-первых, нашлись серьезные, чисто астрономические, возражения против планетезимальной теории. Г. Рессел, например, обратил внимание на то простое обстоятельство, что если между Солнцем и проходящей звездой протянется лента из звездного вещества, то ее средняя часть (где притяжение двух светил взаимно уравновешивается) должна будет пребывать в полной неподвижности. И напротив, выяснилось, что некоторые оказавшиеся ошибочными положения Лапласа вполне могут быть откорректированы в рамках дальнейшего развития небулярной теории. (В качестве примера могут быть приведены гипотеза О.Ю. Шмидта — в ней газо-пылевое облако захватывается уже существующим на тот момент Солнцем, или более популярная ныне модель К. фон Вайцзекера; в последней вращающаяся небула представляет собой уже не гомогенный шар, как у Лапласа, а систему разноскоростных вихрей, несколько напоминающую шарикоподшипник. Ныне полагают также, что газ и пыль во вращающейся газо-пылевой туманности ведут себя по разному: пыль собирается в плоский экваториальный диск, а газ образует почти шарообразное облако, густеющее по направлению к центру туманности. Впоследствии пыль экваториального диска слипается в планеты, а газ под собственной тяжестью разогревается так, что "вспыхивает" в виде Солнца).

Более существенным для победы "холодной" концепции, однако, оказалось другое: был найден убедительный и при этом достаточно простой ответ на вопрос — откуда же берется тепло, разогревшее недра изначально холодной Земли до столь высоких температур? Этих источников тепла, как сейчас полагают, два: энергия распада радиоактивных элементов и гравитационная дифференциация недр. С радиоактивностью все достаточно ясно, да и источник это второстепенный — на него приходится, согласно современным оценкам, не более 15 % энергии разогрева. Идея же гравитационной дифференциация недр (ее детальную разработку связывают с именем О.Г. Сорохтина) заключается в следующем.

Зная массу и объем Земли (они были рассчитаны еще в XVIII веке), легко определить усредненную плотность земного вещества — 5,5 г/см³. Между тем, плотность доступных нам для прямого изучения горных пород вдвое меньше: средняя плотность вещества земной коры составляет 2,8 г/см³. Отсюда ясно, что вещество в глубоких недрах Земли должно иметь плотность много выше средней.

Известно, что почти девать десятых массы Земли приходится на долю всего четырех химических элементов — кислорода (входящего в состав окислов), кремния, алюминия и железа. Поэтому можно с достаточной уверенностью утверждать, что более "легкие" наружные слои планеты состоят преимущественно из соединений кремния (алюмосиликатов), а "тяжелые" внутренние — железа.

В момент образования Земли ("горячим" или "холодным" способом — для нас сейчас неважно) "тяжелые" и "легкие" элементы и их соединения не могли не быть полностью перемешаны. Дальше, однако, начинается их гравитационная дифференциация: под действием силы тяжести "тяжелые" соединения (железо) "тонут" — опускаются к центру планеты, а "легкие" (кремний) — "всплывают" к ее поверхности. Давайте теперь рассмотрим этот процесс в мысленно вырезанном вертикальном столбе земного вещества, основание которого — центр планеты, а вершина — ее поверхность. "Тонущее" железо постоянно смещает центр тяжести этого столба к его основанию. При этом потенциальная энергия столба (пропорциональная произведению массы тела на высоту его подъема, что в нашем случае составляет расстояние между центром Земли и центром тяжести столба) постоянно уменьшается. Суммарная же энергия Земли, в соответствии с законами сохранения, неизменна; следовательно, теряющаяся в процессе гравитационной дифференциации потенциальная энергия может преобразовываться лишь в кинетическую энергию молекул — то есть выделяться в виде тепла.

Расчеты геофизиков показывают, что эта энергия составляет чудовищную величину 4*10³⁰ кал (что эквивалентно триллиону суммарных ядерных боезапасов всех стран мира). Этого вполне достаточно для того, чтобы — даже не прибегая к помощи энергии радиоактивного распада — разогреть недра изначально холодной Земли до расплавленного состояния. При этом, однако, рассчитывая тепловой баланс Земли за всю ее историю, геофизики пришли к выводу, что температура ее недр лишь местами могла доходить до 1600 °C, в основном составляя около 1200 °C; а это означает, что наша планета, вопреки бытовавшим ранее представлениям, никогда не была полностью расплавленной. Разумеется, планета постоянно теряет тепловую энергию, остывая с поверхности, однако этот расход в значительной степени (если не полностью) компенсируется излучением Солнца.

Итак, Земля на протяжении всей своей истории представляет собой твердое тело (более того: в глубинах, при высоких давлениях, очень твердое тело), которое, однако, парадоксальным образом ведет себя при очень больших постоянных нагрузках как чрезвычайно вязкая жидкость. Сама форма планеты — эллипсоид с чуть выпяченным Северным полюсом и чуть вдавленным Южным — идеально соответствует той, что должна принимать жидкость в состоянии равновесия. В толще этой "жидкости" постоянно происходят чрезвычайно медленные, но немыслимо мощные движения колоссальных масс вещества, с которыми связаны вулканизм, горообразование, горизонтальные перемещения континентов и т. д. — их закономерности мы будем обсуждать в следующей главе. Здесь важно запомнить, что источником энергии для всех этих процессов является, в конечном счете, все та же самая гравитационная дифференциация вещества в недрах планеты. Соответственно, когда этот процесс завершится полностью, наша планета станет геологически неактивной, "мертвой" — подобно Луне. Согласно расчетам геофизиков, к настоящему моменту уже 85 % имеющегося на Земле железа опустилось в ее ядро, а на "оседание" оставшихся 15 % потребуется еще около 1,5 млрд. лет.

В результате гравитационной дифференциации недра планеты оказывается разделенными (как молоко в сепараторе) на три основных слоя — "тяжелый", "промежуточный" и "легкий". Внутренний, "тяжелый" слой (с плотностью вещества около 8 г/см³) — центральное ядро, состоящее из соединений железа и иных металлов; из 6400 км, составляющих радиус планеты, на ядро приходится 2900 км. Поверхностный, "легкий" слой (плотность его вещества около 2,5 г/см³) называется корой. Средняя толщина коры всего-навсего 33 км; она отделена от нижележащих слоев поверхностью Мохоровичича, при переходе через которую скачкообразно увеличивается скорость распространения упругих волн. Между корой и ядром располагается "промежуточный" слой — мантия; ее породы имеют плотность около 3,5 г/см³ и находятся в частично расплавленном состоянии. Верхняя мантия отделена от нижней мантии лежащим в 60-250 км от поверхности расплавленным слоем базальтов — астеносферой; верхняя мантия вместе с корой образует твердую оболочку планеты — литосферу (рисунок 4). Именно в астеносфере находятся магматические очаги, питающие вулканы, деятельности которых Земля обязана своей подвижной оболочкой — гидросферой и атмосферой.

РИСУНОК 4. Структура недр планеты (со схематическим вулканом)

Согласно современным представлениям, атмосфера и гидросфера возникли в результате дегазации магмы, выплавляющейся при вулканических процессах из верхней мантии и создающей земную кору. Атмосфера и гидросфера состоят из легких летучих веществ (соединений водорода, углерода и азота), содержание которых на Земле в целом очень мало — примерно в миллион раз меньше, чем в космосе. Причина такого дефицита состоит в том, что эти летучие вещества были "вымыты" еще из протопланетного облака солнечным ветром (т. е. потоками солнечной плазмы) и давлением света. В момент образования Земли из протопланетного облака все элементы ее будущей атмосферы и гидросферы находились в связанном виде, в составе твердых веществ: вода — в гидроокислах, азот — в нитридах (и, возможно, в нитратах), кислород — в окислах металлов, углерод — в графите, карбидах и карбонатах.

Современные вулканические газы примерно на 75 % состоят из воды и на 15 % — из углекислоты, а остаток приходится на метан, аммиак, соединения серы (H₂S и SO₂) и "кислые дымы" (НСl, HF, HBr, HJ), а также инертные газы; свободный кислород полностью отсутствует. Изучение содержимого газовых пузырьков в древнейших (катархейских) кварцитах Алданского щита показало, что качественный состав этих газов полностью соответствует тому, что перечислено выше. Поскольку эта первичная атмосфера была еще очень тонкой, температура на поверхности Земли была равна температуре лучистого равновесия, получающейся при выравнивании потока солнечного тепла, поглощаемого поверхностью, с потоком тепла, излучаемым ею; для планеты с параметрами Земли температура лучистого равновесия равна примерно 15 °C.

В итоге почти весь водяной пар из состава вулканических газов должен был конденсироваться, формируя гидросферу. В этот первичный океан переходили, растворяясь в воде, и другие составные части вулканических газов — большая часть углекислого газа, "кислые дымы", окиси серы и часть аммиака. В результате первичная атмосфера (содержащая — в равновесии с океаном — водяные пары, СО₂, СО, СН₄, NH₃, H₂S и инертные газы, и являющаяся восстановительной) оставалась тонкой, и температура на поверхности планеты не отклонялась сколь-нибудь заметно от точки лучистого равновесия, оставаясь в пределах существования жидкой воды. Это и предопределило одно из главных отличий Земли от других планет Солнечной системы — постоянное наличие на ней гидросферы.

Как же изменялся объем гидросферы на протяжении ее истории? В расплавленном базальте (в астеносфере) при температуте 1000 °C и давлении 5-10 тыс. атмосфер растворено до 7–8 % Н₂О: именно столько воды, как установлено вулканологами, дегазируется при излиянии лав. Большая часть этой воды (имеющей, таким образом, мантийное происхождение) пополняла собою гидросферу, но часть ее поглощалась обратно породами океанической коры (этот процесс называется серпентинизацией). Расчеты геофизиков показывают, что в катархее и архее воды в океанских впадинах было мало — она еще не прикрывала срединно-океанические хребты; в океаническую кору она поступала не из океанов, а снизу — непосредственно из мантии. В начале протерозоя уровень океанов достиг вершин срединноокеанических хребтов, но на протяжении всего раннего протерозоя практически весь объем поступавшей в океаны воды поглощался породами океанической коры. К началу среднего протерозоя процессы серпентизации закончились, и океаническая кора обрела современный состав. С этого времени объем океанов вновь начал нарастать, и процесс этот будет продолжаться, постепенно замедляясь, и дальше — пока на Земле не прекратятся вулканические процессы.

Если спросить человека: "Отчего море соленое?", он почти наверняка ответит: "Оттого же, отчего солоны бессточные озера (вроде озера Эльтон, снабжающего нас пищевой поваренной солью): впадающие в море реки несут некоторое количество солей, потом вода испаряется, а соль остается". Ответ этот неверен: соленость океана имеет совершенно иную природу, чем соленость внутриконтинентальных конечных водоемов стока. Дело в том, что вода первичного океана имела различные примеси. Одним источником этих примесей были водорастворимые атмосферные газы, другим — горные породы, из которых в результате эрозии (как на суше, так и на морском дне) вымываются различные вещества. "Кислые дымы", растворяясь в воде, давали галогеновые кислоты, которые тут же реагировали с силикатами — основным компонентом горных пород, и извлекали из них эквивалентное количество металлов (прежде всего — щелочных и щелочноземельных — Na, Mg, Са, Sr, К, Li). При этом, во-первых, вода из кислой становилась практически нейтральной, а во-вторых, соли извлеченных из силикатов элементов переходили в раствор; таким образом, вода океана с самого начала была соленой. Концентрация катионов в морской воде совпадает с распространенностью этих металлов в породах земной коры, а вот содержание основных анионов (Cl^-, Br^-, SO₄^-, НСО₃^-) в морской воде намного выше того их количества, которое может быть извлечено из горных пород. Поэтому геохимики полагают, что все анионы морской воды возникли из продуктов дегазации мантии, а все катионы — из разрушенных горных пород.

Главный фактор, определяющий кислотность морской воды — содержание в ней углекислоты (СО₂ — водорастворимый газ, и в океанах его сейчас растворено 140 трл. т — против 2,6 трл. т, содержащихся в атмосфере). В океанах существует динамическое равновесие между нерастворимым карбонатом кальция СаСО₃ и растворимым бикарбонатом Са(НСО₃)₂: при недостатке СО₂ "лишний" бикарбонат превращается в карбонат и выпадает в осадок, а при избытке СО₂ карбонат превращается в бикарбонат и переходит в раствор. Карбонатно-бикарбонатный буфер возник в океане на самом начальном этапе его существования, и с тех пор он поддерживает кислотность океанской воды на стабильном уровне.

Что касается атмосферы, то ее состав стал меняться в протерозое, когда фотосинтезирующие организмы начали вырабатывать (в качестве побочного продукта своей жизнедеятельности) свободный кислород; сейчас считается твердо установленным, что весь свободный кислород планеты имеет биогенное происхождение. Кислород, в отличие от углекислоты, плохо растворим в воде (соотношение между атмосферным и растворенным в воде СО₂ составляет, как мы видели, 1:60, а для О₂ оно составляет 130:1), и потому почти весь прирост кислорода идет в атмосферу. Там он окисляет СО и СН4 до СО₂, H2_S — до S и SO₂, a NH₃ — до N₂; самородная сера, естественно, выпадает на поверхность, углекислота и сернистый ангидрид растворяются в океане, и в итоге в атмосфере остаются только химически инертный азот (78 %) и кислород (21 %). Атмосфера из восстановительной становится современной, окислительной; впрочем, подробнее историю кислорода на Земле мы обсудим позднее, там, где речь пойдет о ранней эволюции живых существ (глава 5).

Помимо кислорода и азота, в атмосфере содержится небольшое количество так называемых парниковых газов — углекислый газ, водяной пар и метан. Составляя ничтожную долю атмосферы (менее процента), они, тем не менее, оказывают важное влияние на глобальный климат. Все дело в особых свойствах этих газов: будучи сравнительно прозрачными для коротковолнового излучения, поступающего от Солнца, они в то же время непрозрачны для длинноволнового — излучаемого Землею в космос. По этой причине вариации в количестве атмосферного СО₂ могут вызывать существенные изменения теплового баланса планеты: с ростом коцентрации этого газа атмосфера по своим свойствам все более приближается к стеклянной крыше парника, которая обеспечивает нагрев оранжерейного воздуха путем "улавливания" лучистой энергии — "парниковый эффект".

3. Эволюция земной коры. Дрейф континентов и спрединг океанического дна. Мантийная конвекция.

Горные породы, формирующие кору Земли, как мы помним, бывают изверженные — первичные, образовавшиеся при охлаждении и затвердевании магмы, и осадочные — вторичные, образовавшиеся в результате эрозии и накопления осадков на дне водоемов. Осадочные породы почти полностью покрывают поверхность суши, формируя — в числе прочего — значительную часть высочайших горных систем. Это означает, что порода, из которой слагаются ныне вершины Альп или Гималаев, когда-то формировалась под водой, ниже уровня моря. Любой геолог считает это обстоятельство совершенно тривиальным, но первое осознание этого факта обычно поражает человека.

В 1852 году Э. де Бомон предложил для объяснения процесса горообразования (орогенеза) контракционную теорию (от латинского "контракцио" — сжатие); она основывалась на предположении об "изначально горячей" Земле. Итак, имеется огненный шар из раскаленного газа, который, остывая с поверхности, начинает покрываться твердой коркой. Объем любого остывающего тела уменьшается, и остывающая корка "садится", растрескиваясь подобно такыру^[6]. Возникшие трещины — самые глубокие части на поверхности планеты, и потому именно в них происходит самое интенсивное осадконакопление. Тем временем внутренние части шара тоже остывают, и весь он начинает уменьшаться в объеме; тогда потрескавшаяся "кожура" начинает собираться в складки, и заполненные осадками трещины выпирают наружу, образуя горные хребты.

Контракционная теория имела множество уязвимых мест. Подсчеты показывали, что для предполагаемых ею изменений объема планеты необходимо изменение температуры на несколько тысяч градусов, что уже само по себе маловероятно. А поскольку различные горные системы образовывались в разное время, то получается, что происходило несколько последовательных падений температуры — на несколько тысяч градусов каждое; исходная же температура получалась просто невообразимой. А на Земле, между тем, в это время заведомо существовала жизнь — соответствующие осадочные породы содержат ископаемых; как такое может быть? Тем не менее, ничего лучшего в распоряжении геологов не было до 1912 года, когда А. Вегенер предложил свою теорию дрейфа континентов (т. е. их горизонтальных перемещений), объяснявшую с единых позиций целый ряд явлений, в том числе — процесс орогенеза.

Отправным пунктом в построениях Вегенера было удивительное сходство береговых линий континентов по разные стороны Атлантического океана, на которое обращали внимание многие естествоиспытатели еще с XVII века (Ф.Бэкон) (рисунок 5, а). Вегенер, однако, не остановился на том, что контуры всех приатлантических и — в несколько меньшей степени — прииндоокеанских континентов могут быть совмещены друг с другом подобно кусочкам мозаики, формирующим единое панно. Он показал практически полную идентичность позднепалеозойских и раннемезозойских геологических разрезов Африки и Южной Америки, находящихся ныне по разные стороны Южной Атлантики, и очень высокое единство позднепалеозойской флоры и фауны всех разделенных теперь океанами материков Южного полушария и Индии. Это привело его к выводу о том, что в конце палеозоя все материки были собраны в единый протоконтинент — Пангею, состоящий из двух блоков: северного, Лавразии (Северная Америка и Евразия без Индостана), и южного, Гондваны (Южная Америка, Африка, Индостан, Австралия и Антарктида), разделенных морем Тетис. Пангея была окружена единственным же — огромным — океаном; таких океанов, как Атлантический и Индийский, в то время еще не существовало.

РИСУНОК 5. Истоки возникновения теории дрейфа континентов.

_{а — совмещение береговых линий приатлантических материков.}

_{б — следы пермокарбонового оледенения на современных континентах.}

Решающими доказательствами того, что в прошлом материки располагались на глобусе иначе, Вегенер вполне справедливо считал данные о климате разных частей Гондваны. С одной стороны, в Трансантарктических горах, у самого Южного полюса, экспедицией Р. Скотта были найдены позднепалеозойские ископаемые деревья, принадлежащие к глоссоптериевой флоре (см. главу 9) — той же самой, что и на прочих Гондванских материках. С другой стороны, в это же самое время в Индии, Бразилии, Экваториальной Африке и Австралии образовывались ледниковые отложения — тиллиты — их основу составляет галька со специфической окатанностью и штриховкой (рисунок 5, б). Согласовать эти факты можно лишь допустив, что некогда Южная Америка, Африка, Австралия и Индия располагались гораздо ближе к Южному полюсу, а Антарктида, напротив, существенно дальше от него, чем в наши дни. (Попытки решить проблему, перемещая по глобусу сам Южный полюс при неизменном, нынешнем, положении материков ничего не дают — при желании можете поскладывать эту мозаику сами).

Надо заметить, что само по себе былое территориальное единство континентов Южного полушария допускалось многими геологами, однако все они (как, например Э. Зюсс, который и ввел сам термин "Гондвана" — от древнеиндийского племени гондов) считали нынешнее положение материков неизменным и предполагали, что между ними существовали некие сухопутные соединения, впоследствии погрузившиеся в океан. Вегенер же, вместо того, чтобы "строить" такие "сухопутные мосты", предположил, что материки именно перемещаются по поверхности глобуса друг относительно друга: Южная Америка отодвигается от Африки, Индия приблизилась к Азии и столкнулась с ней, и т. д.

Дело в том, что ко времени исследований Вегенера уже стало ясно, что существование погрузившихся в океан "сухопутных мостов" невозможно, т. к. континентальная кора принципиально отлична по своему строению от коры на дне океанов. Суть этих различий состоит в следующем. В геофизике уже тогда был разработан и уже широко применялся метод измерения гравитационных аномалий (ГА). Суть его заключается в том, что всем известная величина ускорения свободного падения g = 9,81 м/сек², характеризующая силу земного притяжения, в действительности есть величина усредненная. Вблизи больших масс сила притяжения (в соответствии с законом всемирного тяготения) будет больше. Поэтому в тех участках Земли, где плотность слагающих ее горных пород превышает среднюю, величина g будет несколько превышать 9,81 м/сек², там же, где эта плотность ниже средней ("дефицит массы") — наоборот; эти отклонения и называют, соответственно, положительными и отрицательными гравитационными аномалиями.

Начав эти измерения еще в 50-х годах прошлого века, ученые не без удивления обнаружили, что вблизи больших гор отсутствуют положительные ГА: эффект притяжения самих горных массивов полностью компенсируется дефицитом массы под ними; вообще под районами с высоким рельефом повсеместно залегают скопления вещества относительно малой плотности. И наоборот, в океанах, где следовало бы ожидать крупных отрицательных ГА (ведь плотность воды, заполняющей впадины океанов, в 2,5–3 раза ниже плотности горных пород, залегающих на таком же уровне на материках) ничего подобного не наблюдается; следовательно, океанское дно должно в основном состоять из пород существенно более плотных, чем те, что слагают материки.

Из всего этого был сделан совершенно правильный вывод о том, что породы коры легче пород мантии и "плавают" в ней подобно айсбергам (или, если угодно, как металлические в тазу со ртутью). Плавающий айсберг, в соответствии с законом Архимеда, должен быть глубоко (на 5/6 своего объема) погружен в воду, и чем выше его надводная часть, тем больше должна быть подводная. На дне океанов слой коры очень тонок, тогда как материки сформированы во много раз более толстой и, соответственно, более легкой корой (в 50-е годы нашего века это было подтверждено прямыми измерениями — средняя толщина континентальной и океанической коры составляет 36 и 7,5 км, соответственно); максимальной же толщины кора достигает под горными системами ("У гор глубокие корни") (рисунок 6). Это явление было названо изостатическим равновесием, или просто изостазией — взаимное уравновешивание по закону Архимеда, когда вес погруженного тела (коры) равен весу вытесненной им жидкости (мантийного вещества); необходимо, однако, помнить, что "жидкость", в которую погружена кора, обладает столь большой вязкостью, что при относительно быстрых (сотни — первые тысячи лет) нагрузках ведет себя как твердое тело.

РИСУНОК 6. Изостазия.

_{(а) — Соотношение в различиях между величиной надводных и подводных частей двух айсбергов (а: Ь);}

_{(б) — структура континентальной и океанической коры.}

Итак, Вегенер фактически объединил концепцию изостазии (термин этот был введен Даттоном в 1892 году, но сама концепция гораздо старше) с данными по геологии и палеоклиматологии Южных материков и создал в итоге свою теорию дрейфа континентов. Согласно ей изостатические айсберги-материки медленно дрейфуют в чрезвычайно вязком мантийном веществе. Праматерик Гондвана, первоначально располагавшийся в высоких широтах Южного полушария, раскололся на фрагменты, часть из которых затем переместилась еще дальше к Южному полюсу (Антарктида), а остальные, напротив, приблизились к экватору (Южная Америка, Африка, Австралия) или даже пересекли его и оказались в Северном полушарии (Индия). Когда материки сталкиваются между собой, кора сминается в складки, образуя горы; если продолжать аналогию с плавучими льдами, то орогенез соответствует процессу образования торосов.

Теория дрейфа континентов быстро завоевала популярность, которая, однако, оказалась недолгой. Дело в том, что ни Вегенеру, ни его сторонникам не удалось найти сил, заставляющих материк продвигаться вперед, преодолевая колоссальное сопротивление мантийного вещества. Попытки объяснить это движение кориолисовыми силами (инерционные силы, возникающие на поверхности вращающегося тела, вектор которых направлен против направления вращения) и тяготением Луны были тут же отвергнуты геофизиками как несерьезные. Несколько десятилетий к концепции горизонтальных перемещений континентов относились как к изящной фантазии, однако в начале шестидесятых годов она получила подтверждение с совершенно неожиданной стороны — из области палеомагнитных исследований.

Если нагреть постоянный магнит выше определенной температуры, называемой точкой Кюри, то он теряет свои магнитные свойства, но затем, при охлаждении, вновь восстанавливает их. При прохождении точки Кюри застывающая изверженная горная порода, которая содержит ферромагнитные минералы (соединения железа и никеля), намагничиваются и ориентируются в соответствии с существующим в это время магнитным полем; это явление называется остаточной намагниченностью. Иными словами, содержащая соединения железа (или иных ферромагнетиков) горная порода в известном смысле представляет собой стрелку компаса, указывающую направление на магнитный полюс Земли в момент застывания породы. Если же у нас есть более одной такой "стрелки", то пересечение указываемых ими направлений даст нам и точное положение полюса в соответствующую эпоху, и, с другой стороны, географическую широту района образования каждой из наших пород-"стрелок" (направление линий намагниченности породы относительно земной поверхности меняется от 90° на полюсе до 0° на экваторе). А поскольку для изверженной породы можно радиоизотопным методом определить абсолютный возраст (см. главу 1), то возникает возможность нарисовать довольно точную картину расположения континента относительно полюса в различные моменты истории.

В результате этих исследований выяснились две вещи. Во-первых, теперь было прямо доказано, что все "Гондванские" материки действительно находились некогда в гораздо более высоких широтах Южного полушария, чем ныне. Во-вторых, оказалось, что общая картина положения полюсов в геологическом прошлом выходит какая-то странная. Данные по каждому отдельному материку рисуют вполне согласованную траекторию перемещений полюсов (например, Северный полюс относительно Евразии начиная с карбона двигался из центральной части Тихого океана до своего нынешнего положения по S-образной кривой, проходящей через Берингов пролив), однако траектории, даваемые разными материками не совпадают между собой — за исключением того, что все они заканчиваются близ современного полюса (рисунок 7, а и б). Картина эта казалась совершенно необъяснимой до тех пор, пока в 1962 г. С. Ранкорн не догадался "сдвинуть" материки в соответствии с полузабытыми уже реконструкциями Вегенера; при таком их положении соответствующие палеомагнитные траектории совместились между собой практически идеально (рисунок 7, в).

РИСУНОК 7. Траектории движения полюса относительно континентов при их современном расположении:

_{(а) — Северного относительно Европы и Северной Америки,}

_{(б) — Южного относительно Африки и Южной Америки,}

_{(в) — те же траектории, но при совмещении приатлантических частей континентов в соответствии с реконструкциями Вегенера.}

Тем временем накапливались и новые данные о строении дна океанов. Была детально закартирована глобальная (т. е. охватывающая весь земной шар) системасрединно-океанических хребтов и располагающихся в периферических частях океанов глубоководных желобов, с которыми связаны районы активного вулканизма и землетрясений. По гребню срединно-океанического хребта проходит глубокая продольная трещина — рифт — над которой фиксируется постоянный мощный тепловой ток. С глубоководными желобами же связаны сильные отрицательные гравитационные аномалии, означающие, что дефицит массы внутри желобов (которые наполнены водой — веществом менее плотным, чем окружающие их горные породы) не компенсируется избытком массы на их дне. Поскольку желоба не имеют "тяжелого" дна, то оно, в соответствии с изостазией, должно было бы "всплывать", ликвидируя тем самым желоб как таковой; а раз этого в действительности не происходит, то должна существовать некая иная, негравитационная сила, удерживающая желоб в прогнутом состоянии.

В 1962 Г. Хесс суммировал эти данные, сформулировав свою гипотезу разрастания (спрединга) океанического дна. Он предположил, что в мантии происходит конвекция — тепловое перемешивание вещества (подробнее об этом — чуть далее). Горячее, частично расплавленное мантийное вещество поднимается на поверхность по рифтовым трещинам; оно постоянно раздвигает края рифта и одновременно, застывая, наращивает их изнутри. При этом возникают многочисленные мелкофокусные землетрясения (с эпицентром на глубине несколько десятков километров). Хесс писал: "Этот процесс несколько отличается от дрейфа материков. Континенты не прокладывают себе путь сквозь океаническое дно под воздействием какой-то неведомой силы, а пассивно плывут в мантийном материале, который поднимается вверх под гребнем хребта и затем распространяется от него в обе стороны." Срединно-океанический хребет, таким образом, является просто-напросто местом, где на поверхность планеты выходит восходящий конвекционный ток, какие можно наблюдать в кастрюле, где варится кисель или жидкая каша; материк же (в рамках такой аналогии) является пенкой на этом киселе.

Если на срединно-океанических хребтах постоянно образуется новая океаническая кора, то должно быть и место, где происходит обратный процесс — ведь суммарная-то поверхность планеты не увеличивается. Местом, где кора уходит обратно в некогда породившую ее мантию, и являются глубоководные желоба. Именно продольное давление постоянно расширяющейся океанической коры и является той самой силой, что удерживает желоба в прогнутом состоянии и не дает их дну "всплывать". Энергия же напряжений, возникающих, когда твердая кора вдвигается в лишь частично расплавленную мантию, выделяется в виде глубокофокусных землетрясений (с эпицентром на глубине до 600–650 км) и извержений вулканов (рисунок 8).

РИСУНОК 8.

_{(а) — раздвижение литосферных плит с "впаянными" в них континентами в результате конвективных токов в мантии, выходящих на поверхность в рифтовой зоне срединноокеанического хребта;}

_{(б) — Пододвигание литосферной плиты под континент с возникновением вулканизма и глубокофокусных землетрясений.}

Из представлений об океанском дне как о конвейерной ленте, выходящей на поверхность в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов и затем скрывающейся в глубоководных желобах, следовало, что возраст океанической коры должен увеличиваться по мере удаления от рифта и достигать максимума на окраинах океанов. Эти предположения были блестяще подтверждены открытием на дне океанов так называемых полосовых магнитных аномалий.

Еще в 1906 г. Б.Брюн, изучая остаточную намагниченность некоторых лав, установил, что она противоположна по направлению современному геомагнитному полю. Впоследствии было установлено, что случаи такой обратной намагниченности — явление достаточно распространенное; при этом она явно создается не какими-то особыми свойствами самих этих изверженных пород, а обратной полярностью магнитного поля Земли в момент их остывания. Оказалось, что обращения (инверсии) геомагнитного поля, когда Северный и Южный полюса постоянного магнита (коим является Земля) меняются местами, происходят регулярно. В начале шестидесятых годов в результате определения абсолютного возраста соответствующих лав калий-аргоновым методом была разработана шкала инверсий геомагнитного поля, состоящая из чередующихся эпох нормальной (т. е. такой же, как в наши дни) и обратной полярности; шкала эта стала основой для принципиально нового раздела стратиграфии — магнитостратиграфии.

Понятно, что образующиеся в рифтовых зонах породы океанической коры при своем остывании в соответствующие эпохи полярности тоже должны были приобретать, соответственно, нормальную или обратную намагниченность. Намагниченность эту, как выяснилось, можно измерять прямо с океанской поверхности, не прибегая к анализу самого донного вещества. В 1963-64 годах независимо друг от друга Л. Морли, Ф. Вэйн и Д.Мэтьюз предсказали, что при спрединге океанического дна на нем должны образовываться полосы положительных и отрицательных магнитных аномалий, параллельные срединно-океаническим хребтам и симметричные относительно них; при этом ширина таких полос должна быть пропорциональна длительности соответствующих эпох полярности. Все эти предсказания полностью подтвердились, и с той поры родилась еще одна аналогия: океанское дно — это магнитофонная лента, на которой записана история магнитного поля Земли (рисунок 9, а)

Некоторое время спустя в результате глубоководных бурений были получены образцы как изверженных пород океанической коры (пригодные для определения их абсолютного возраста), так и лежащих непосредственно на них осадочных слоев с ископаемыми. Картина приобрела полную завершенность: возраст океанической коры, например, в Атлантическом океане действительно постепенно удревняется от почти современного у рифта до раннеюрского (170 млн. лет) у побережья северной Америки. При этом ни в одном океане не удалось обнаружить коры более древней, чем юрская; это полностью соответствует предположению, что вся океаническая кора со временем возвращается в мантию — путем ее поглощения в глубоководных желобах (рисунок 9, б).

РИСУНОК 9.

_{(а) — аномалии величины напряженности магнитного поля в районе Срединно-Атлантического хребта;}

_{(б) — карта Значений карта возраста дна Северной Атлантики.}

Спрединг океанического дна — это один из "китов", на которых стоит господствующая ныне в геологии концепция тектоники литосферных плит. Из многих ее аспектов нас здесь будет интересовать лишь рисуемая ею картина перемещения и взаиморасположения континентов в различные периоды прошлого — ибо именно эти перемещения в значительной степени определяет характер климата соответствующей эпохи. Глядя на реконструкции (рисунок 10), мы видим, что материки могут "слипаться" в обширные континентальные массы (Гондвана, Пангея), которые затем раскалываются на отдельные фрагменты; некоторые из них вновь сталкиваются между собой (Азия и Индостан), и так далее. Возникает естественный вопрос: является ли это движение бессистемным, "броуновским", или оно определяется некими закономерностями? И здесь нам придется вернуться к вскользь упомянутом выше процессу мантийной конвекции.

РИСУНОК 10. Положение материков:

_{(а) — 180 млн. лет назад, (б) — 135 млн. лет назад, (в) — 65 млн. лет назад, (г) — современное.}

Прежде всего — что такое конвекция вообще? Вот мы поставили на плиту чайник; через некоторое время придонный слой воды нагревается от конфорки. Поскольку любое вещество при нагреве расширяется, эта "придонная вода" начинает занимать, при том же весе, несколько больший объем, а потому "всплывает" на поверхность — в соответствии с законом Архимеда. Холодные и, соответственно, "тяжелые" поверхностные слои "тонут", занимая место всплывших у источника тепла; так образуется круговорот, называемый конвекционным током, который будет работать до тех пор, пока вся вода в сосуде не прогреется до одинаковой температуры.

Тот тип конвекционного процесса, который мы только что описали, называют тепловой конвекцией; сам Холл предполагал, что в мантии имеет место именно он, однако в последнее время геофизики отводят главную роль не тепловой, а фазовой конвекции. Дело в том, что существуют и другие (помимо нагрева) способы создать в среде архимедовы силы плавучести, которые породят конвекционный ток. Вспомним описанный в Главе 2 процесс гравитационной дифференциации недр. Внутренние слои мантии, потерявшие при контакте с поверхностью ядра часть "ядерного" (богатого железом) вещества, обладают пониженной плотностью и положительной плавучестью; внешние слои мантии, напротив, уплотнились в результате выплавки из них "легкого", силикатного, вещества земной коры и обладают отрицательной плавучестью. Под действием этих архимедовых сил плавучести в мантии и развиваются крайне медленные (порядка нескольких сантиметров в год) конвекционные токи.

Объем вещества, охваченный конвекционным током, называют конвективной ячейкой; весь объем греющегося чайника представляет собой единую ячейку, однако если мы станем нагревать широкий таз двумя удаленными друг от друга горелками, то у нас возникнут две относительно независимые системы циркуляции воды, взаимодействующие между собой. Ячейки бывают двух типов — открытые и закрытые. По краям открытых ячеек происходит подъем, а в центре — опускание вещества, то есть в поверхностном слое вещество движется от краев к центру, а в придонном — от центра к краям; в закрытых ячейках, соответственно, все наоборот (рисунок 11).

РИСУНОК 11. Возникновение конвективной ячейки в нагреваемой жидкости; стрелками указано направление токов (справа — вид сбоку, слева — вид сверху).

_{(а) — ячейка открытого типа, (б) — ячейка закрытого типа, (в) — двуячеистая конвекция — две ячейки открытого типа.}

Литосферные плиты с "впаянными" в них континентами оказываются вовлеченными в движение вещества мантии в поверхностном слое конвективных ячеек, и перемещаются вместе с ним (мантийным веществом) от областей его подъема к областям опускания (в кастрюле с кипящим молоком — ячейке закрытого типа — пенка собирается у стенок). В толстостенной сферической оболочке (каковой является мантия планеты) лишь две схемы организации конвекционного процесса могут быть относительно устойчивы. Одной — более простой — будет единственная ячейка, охватывающая собою всю мантию, с одним полюсом подъема вещества и одним же полюсом его опускания. В этом случае континенты собираются воедино вокруг полюса опускания, освобождая вокруг полюса подъема "пустое" — океанское — полушарие; такая ситуация существовала, например, во времена Пангеи.

Другая — более сложная — схема действует в наши дни. Это пара открытых ячеек типа "лоскутов теннисного мяча" — очень точное и наглядное определение. Теннисный мяч состоит из двух половинок, соединенных между собой так, что соединяющий их шов волнообразно изогнут относительно экватора двумя гребнями и двумя ложбинами; лоскуты теннисного мяча (в отличие от детского резинового) вытянуты, и их продольные оси взаимно перпендикулярны (см. рисунок 12). Зону подъема вещества, являющуюся одновременно и границей между этими ячейками открытого типа — тот самый волнообразно изогнутый "шов" — и составляет глобальная система срединно-океанических хребтов. Зонами же опускания при такой схеме являются продольные оси ячеек (более или менее перпендикулярные друг другу), вдоль которых должны выстраиваться две цепочки материков. Примерно такая картина и наблюдается на Земле в настоящее время: одну группу материков образуют Африка, Евразия и Австралия, другую — Северная и Южная Америка и Антарктида. (Заметим, что в принципе возможна и такая двухъячеистая конвекция, когда граница между ячейками полностью совпадает с экватором планеты, однако это будет просто частный случай крайне малого искривления "шва".)

РИСУНОК 12.

_{(а) — теннисный мяч, состоящий из двух лоскутов;}

_{(б) — схема поверхности планеты, имеющей две конвективные ячейки: "шов" — линия подъема мантийного вещества (срединно океанические хребты), материки выстраиваются вдоль линии опускания мантийного вещества (оси каждого из лоскутов);}

_{(в) — поверхность современной Земли (заштрихован американо-антарктический "лоскут").}

При одноячеистой конвекции положение полюсов подъема и опускания вещества всегда будет несколько отличаться от идеального (точно по диаметру планеты); там, где соединяющие их "меридианы" будут самыми длинными, образуется застойная область, в которой вещество не теряет железа и потому постепенно оказывается тяжелее окружающей его среды. Через некоторое время оно "проваливается" вглубь мантии, создавая второй полюс опускания, и превращая конвекцию в двухъячеистую. Двухъячеистая конвекция постепенно ослабляется и затем переходит в одноячеистую (одна из ячеек как бы "съедает" вторую), и конвекционный цикл начинается заново. Таким образом, взаиморасположение континентов определяется фазой конвекционного цикла в мантии — и наоборот: фаза конвекционного цикла, имевшая место в некую геологическую эпоху, может быть определена исходя из взаиморасположения континентов, реконструированного палеомагнитными, палеоклиматологическими и др. методами. Понятно, что все эти изменения весьма существенно влияют на климат соответствующей эпохи, а через него — на функционирование ее биосферы.

4. Происхождение жизни: абиогенез и панспермия. Гиперцикл. Геохимический подход к проблеме.

Завершив раздел, посвященный эволюции самой Земли, мы приступаем теперь к изучению эволюции жизни на ней. Сразу оговорюсь: я не собираюсь здесь ни углубляться в дебри определений того, что такое "жизнь", ни обсуждать чисто химические аспекты этого явления — это увело бы нас слишком далеко от темы спецкурса^[7]. Наш подход к проблеме жизни на Земле будет сугубо функциональным, и в его рамках нам следует принять одно аксиоматическое утверждение: эволюция биосферы и составляющих ее экосистем идет в целом в сторону возникновения все более совершенных, т. е. устойчивых и экономных, круговоротов вещества и энергии. Совершенствование циклов направлено на то, чтобы минимизировать безвозвратные потери биологических систем: экосистема стремится препятствовать вымыванию микроэлементов и захоронению неокисленного углерода, переводить воду из поверхностного стока в подземный, и т. д. Поэтому с общепланетарной точки зрения жизнь следует рассматривать как способ стабилизации существующих на планете геохимических циклов.

Что же касается происхождения жизни на Земле, то обычно проблему эту, еще со времен Э. Геккеля (1866), сводят к чисто химической задаче: как синтезировать сложные органические макромолекулы (прежде всего — белки и нуклеиновые кислоты) из простых (метана, аммиака, сероводорода и пр.), которые составляли первичную атмосферу Земли. Следует честно признать, что даже эта, в общем-то техническая, задача чрезвычайно далека от своего разрешения. В двадцатые годы А.И. Опарин и Дж. Холдейн экспериментально показали, что в растворах высокомолекулярных органических соединений могут возникать зоны повышенной их концентрации — коацерватные капли — которые в некотором смысле ведут себя подобно живым объектам: самопроизвольно растут, делятся и обмениваются веществом с окружающей их жидкостью через уплотненную поверхность раздела. Затем, в 1953 году, С. Миллер воспроизвел в колбе газовый состав первичной атмосферы Земли (исходя из состава современных вулканических газов), и при помощи электрических разрядов, имитирующих грозы, синтезировал в ней ряд органических соединений — в том числе аминокислоты. Через некоторое время С. Фоксу удалось соединить последние в короткие нерегулярные цепи — безматричный синтез полипептидов; подобные полипептидные цепи были потом реально найдены, среди прочей простой органики, в метеоритном веществе. Этим, собственно говоря, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках концепции абиогенеза — если не считать того, что было ясно осознано по крайней мере одно фундаментальное ограничение на возможность синтеза "живых" (т. е. биологически активных) макромолекул из более простых органических "кирпичиков".

Дело в том, что многие органические соединения представляют собой смесь двух так называемых оптических изомеров — веществ, имеющих совершенно одинаковые химические свойства, но различающихся так называемой оптической активностью. Они по-разному отклоняют луч поляризованного света, проходящий через их кристаллы или растворы, и в соответствии с направлением этого отклонения называются право- или левовращающими; свойством этим обладают лишь чистые изомеры, смеси же их оптически неактивны. Явление это связывают с наличием в молекуле таких веществ так называемого асимметричного атома углерода, к четырем валентностям которого могут в разном порядке присоединяться четыре соответствующих радикала (рисунок 13). Так вот, эти химически идентичные вещества, как выяснил еще в 1848 г. Л. Пастер, вовсе не являются таковыми для живых существ: плесневый гриб пенициллиум, развиваясь в среде из виноградной кислоты, "поедает" лишь ее правовращающий изомер, а в среде из молочной кислоты — левовращающий (на этом, кстати, основан один из методов разделения оптических изомеров), человек легко определяет на вкус изомеры молочной кислоты.

РИСУНОК 13. "Левая" и "правая" молекулы аланина.

Сейчас известно, что все белки на нашей планете построены только из левовращающих аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из правовращающих сахаров; это свойство, называемое хиральной чистотой, считается одной из фундаментальнейших характеристик живого. А поскольку при любом абиогенном синтезе (например, в аппарате Миллера) образующиеся аминокислоты будут состоять из приблизительно равных (по теории вероятностей) долей право- и левовращающих изомеров, то в дальнейшем — при синтезе из этого "сырья" белков — перед нами встанет задача: как химическими методами разделить смесь веществ, которые по определению химически идентичны? (Не зря оптической активностью обладают лишь природные сахара — и ни один из синтетических, а упомянутые выше полипептиды из метеоритного вещества состоят из равных долей право- и левовращающих аминокислот.)

Между тем, даже успешный синтез "живых" макромолекул (до которого еще, что называется, "семь верст — и все лесом") сам по себе проблемы не решает. Для того, чтобы макромолекулы заработали, они должны быть организованы в клетку — причем никаких возможностей для "промежуточной посадки" в ходе этого немыслимой сложности "перелета" вроде бы не просматривается: все так называемые доклеточные формы жизни — вирусы — являются облигатными (т. е. обязательными) внутриклеточными паразитами, а потому навряд ли могут являться предшественниками клеток. Пропасть, отделяющая полный набор аминокислот и нуклеотидов от простейшей по устройству бактериальной клетки, в свете современных знаний стала казаться еще более непреодолимой, чем это представлялось в прошлом веке.

Известна такая аналогия: вероятность случайного возникновения осмысленной аминокислотно-нуклеотидной последовательности соответствует вероятности того, что несколько килограммов типографского шрифта, будучи сброшены с крыши небоскреба, сложатся в 105-ую страницу романа "Война и мир". Абиогенез (в его классическом виде) как раз и предполагал такое "сбрасывание шрифта" — раз, 10 раз, 10¹⁰⁰ раз — сколько понадобится, пока тот не сложится в требуемую страницу. Сейчас всем понятно, что это просто несерьезно: потребное для этого время (его вполне можно рассчитать) на много порядков превосходит время существования всей нашей Вселенной (не более 20 млрд лет). В результате мы оказываемся перед неизбежной необходимостью признать прямое вмешательство в этот случайный процесс Бога (тут можно придумать какие-нибудь эвфемизмы, но суть от этого не изменится); а раз так, то данная проблема, как легко догадаться, вообще не относится к сфере науки. Таким образом, получается, что по крайней мере в рамках чисто химического подхода проблема зарождения жизни принципиально неразрешима.

В качестве альтернативы абиогенезу выступала концепция панспермии, связанная с именами таких выдающихся ученых, как Г. Гельмгольц, У. Томпсон (лорд Кельвин), С. Аррениус, В.И. Вернадский. Эти исследователи полагали, что жизнь столь же вечна и повсеместна, как материя, и зародыши ее постоянно путешествуют по космосу; Аррениус, в частности, доказал путем расчетов принципиальную возможность переноса бактериальных спор с планеты на планету под действием давления света; предполагалось также, что вещество Земли в момент ее образования из газо-пылевого облака уже было "инфицировано" входившими в состав последнего "зародышами жизни".

Концепцию панспермии обычно упрекают в том, что она не дает принципиального ответа на вопрос о путях происхождения жизни, и лишь отодвигает решение этой проблемы на неопределенный срок. При этом молчаливо подразумевается, что жизнь должна была произойти в некой конкретной точке (или нескольких точках) Вселенной, и далее расселяться по космическому пространству — подобно тому, как вновь возникшие виды животных и растений расселяются по Земле из района своего происхождения; в такой интерпретации гипотеза панспермии действительно выглядит просто уходом от решения поставленной задачи. Однако действительная суть этой концепции заключается вовсе не в романтических межпланетных странствиях "зародышей жизни", а в том, что жизнь как таковая просто является одним из фундаментальных свойств материи, и вопрос о "происхождении жизни" стоит в том же ряду, что и, например, вопрос о "происхождении гравитации".

Легко видеть, что из двух исходных положений концепции панспермии — вечность жизни и повсеместность ее распространения — фальсифицируемым (т. е. проверяемым — см. дополнительную главу 1-а) является лишь второе. Однако все попытки обнаружить живые существа (или их ископаемые остатки) вне Земли, и прежде всего — в составе метеоритного вещества, так и не дали положительного результата. Неоднократно появлявшиеся сообщения о находках следов жизни на метеоритах основаны или на ошибочной интерпретации некоторых бактериоподобных неорганических включений, или на загрязнении "небесных камней" земными микроорганизмами. Метеоритное вещество оказалось достаточно богатым органикой, однако вся она, как уже было сказано, не обладает хиральной чистотой; это последнее обстоятельство — весьма сильный довод против принципиальной возможности существования "межзвездной жизни". Таким образом, по крайней мере положение, касающееся повсеместности распространения жизни во Вселенной, не нашло подтверждения. Это заставляет сделать грустный вывод, что панспермия, так же как и абиогенез, не дает удовлетворительного ответа на вопрос о возникновении жизни на Земле^[8].

Реальный прорыв в этой области обозначился лишь в последние 20–25 лет, и связан он был с приложением к проблеме возникновения жизни теории самоорганизующихся систем. Самоорганизующейся называют такую систему, которая обладает способностью корректировать свое поведение на основе предшествующего опыта (сам термин был введен в 1947 г. одним из создателей кибернетики физиологом У. Эшби). Следует сразу оговорить, что при этом было строго показано, что рассмотрение процессов развития (в том числе — биологических систем из добиологических) принципиально невозможно в рамках классической термодинамики. Создатель альтернативной, неравновесной, термодинамики И. Пригожин произвел научную революцию тех же примерно масштабов, что в свое время Ньютон или Эйнштейн, и революция эта еще отнюдь не завершена (подробнее обо всем этом — см. дополнительную главу 4-а). Между тем, все красивые модели последних лет — разрушение зеркальной симметрии с возникновением хиральной чистоты В.И. Гольданского (1986), или более подробно рассматриваемые далее гиперциклы М. Эйгена (1982) — работают только в рамках пригожинской термодинамики. Именно поэтому все они не имеют отношения к классическому абиогенезу: если Геккель и Опарин сводили биологию к химии, то физхимик Эйген, как мы увидим, в известном смысле сводит химию к биологии.

Эйген выдвинул концепцию образования упорядоченных макромолекул из неупорядоченного вещества на основе матричной репродукции естественного отбора. Он начинает с того, что дарвиновский принцип естественного отбора (ЕО) — единственный понятный нам способ создания новой информации (это физическая величина, отражающая меру упорядоченности системы). Если имеется система самовоспроизводящихся единиц, которые строятся из материала, поступающего в ограниченном количестве из единого источника, то в ней с неизбежностью возникает конкуренция и, как ее следствие, ЕО. Эволюционное поведение, управляемое ЕО, основано на самовоспроизведении с "информационным шумом" (в случае эволюции биологических видов роль "шума" выполняют мутации). Наличия этих двух физических свойств достаточно, чтобы стало принципиально возможным возникновение системы с прогрессирующей степенью сложности.

В этом плане предшественником Эйгена является биохимик Г.Кастлер (1966), проанализировавший поведение системы нуклеиновых кислот в рамках теории информации. Он пришел к выводу, что новая информация возникает в системе, только если в ней происходит случайный выбор ("методом тыка") с последующим запоминанием его результатов, а не целенаправленный отбор наилучшего варианта. В последнем случае можно говорить лишь о реализации той информации, что заложена в систему изначально, то есть о выделении уже имеющейся информации из "шума". Сама же возможность возникновения "новизны" (т. е. акта творчества) определяется свойствами информации как таковой: как было показано А.А. Ляпуновым (1965), на нее не распространяются законы сохранения, т. е. информация, в отличие от материи и энергии, может быть заново создана (и, соответственно, может быть и безвозвратно утрачена).

Говоря об усложнении системы, необходимо упомянуть выводы еще одного основоположника кибернетики, Дж. фон Неймана (1960), решавшего проблему самовоспроизведения автоматов. Оказалось, способность к самовоспроизведению принципиально зависит от сложности организации. На низшем уровне сложность является вырождающейся, т. е. каждый автомат способен воспроизводит лишь менее сложные автоматы. Существует, однако, вполне определенный критический уровень сложности, начиная с которого эта склонность к вырождению перестает быть всеобщей: "Сложность, точно так же, как и структура организмов, ниже некого минимального уровня является вырождающейся, а выше этого уровня становится самоподдерживающейся или даже может расти".

Итак, Эйгену "всего-навсего" осталось найти реальный класс химических реакций, компоненты которых вели бы себя подобно дарвиновским видам, т. е. обладали бы способностью "отбираться" и, соответственно, эволюционировать в сторону увеличения сложности организации. Именно такими свойствами, как выяснилось, и обладают нелинейные автокаталитические цепи, названные им гиперциклами. Здесь необходимо дать некоторые пояснения.

Простейшим случаем каталитической реакции является превращение исходного вещества (субстрат — S) в конечное (продукт — Р) при участии единственного фермента (Е); уже этот механизм требует по меньшей мере трехчленного цикла, который называется реакционным (рисунок 14, а). Существуют, однако, и гораздо более сложные реакционные циклы. Таков, например, цикл Кребса — 12-членный цикл, лежащий в основе клеточного дыхания: он катализирует превращение молекулы двухатомной уксусной кислоты (в форме ацетил-кофермента а — СН₃СО К_оа) в 2 молекулы СО₂ и 8 атомов Н (рисунок 14, б). Другой пример — углеродный цикл Бете-Вайцзекера, обеспечивающий светимость Солнца за счет превращения четырех атомов водорода ¹Н в атом гелия ⁴He (рисунок 14, в). Несмотря на серьезнейшие различия между этими реакциями (первая является химической, а вторая — ядерной), они обладают фундаментальным сходством: в обеих высокоэнергетическое вещество превращается в продукты, бедные энергией, при сохранении — т. е. циклическом воспроизведении — промежуточных компонентов (интермедиатов).

РИСУНОК 14. Реакционные циклы (абстрактный трехчленный цикл, цикл Кребса и цикл Бете-Вайцзекера); каталитический цикл; гиперцикл.

Следующий за реакционным циклом уровень организации представляет собой каталитический цикл, в котором некоторые — или все — интермедиаты сами являются катализаторами для одной из последующих реакций. Каждый из них (E_i+i) образуется из высокоэнергетического субстрата (S) при каталитической поддержке от предыдущего интермедиата (E_i) (рисунок 14, г). Таким образом, каталитический цикл как целое эквивалентен автокатализатору.

Если же такие автокаталитические (т. е. самовоспроизводящиеся) единицы оказываются, в свою очередь, сочленены между собой посредством циклической связи, то возникает каталитический гиперцикл. Гиперцикл, таким образом, основан на нелинейном автокатализе — автокатализе как минимум второго порядка, и представляет собой следующий, более высокий уровень в иерархии автокаталитических систем. Он состоит из самоинструктирующихся единиц (I_i) с двойными каталитическими функциями: в качестве автокатализатора интермедиат I_i способен инструктировать свое собственное воспроизведение, и при этом катализирует воспроизведение из высокоэнеогетического субстрата (S) следующего в цепи интермедиата (I_i+1) (рисунок 14, д).

Гиперциклы (одним из простейших примеров которых является размножение РНК-содержащего вируса в бактериальной клетке) обладают рядом уникальных свойств, порождающих дарвиновское поведение системы. Гиперцикл конкурирует (и даже более ожесточенно, чем дарвиновские виды) с любой самовоспроизводящейся единицей, не являющейся его членом; он не может стабильно сосуществовать и с другими гиперциклами — если только не объединен с ними в автокаталитический цикл следующего, более высокого, порядка. Состоя из самостоятельных самовоспроизводящихся единиц (что гарантирует сохранение фиксированного количества информации, передающейся от "предков" к "потомкам"), он обладает и интегрирующими свойствами. Таким образом, гиперцикл объединяет эти единицы в систему, способную к согласованной эволюции, где преимущества одного индивида могут использоваться всеми ее членами, причем система как целое продолжает интенсивно конкурировать с любой единицей иного состава.

Итак, именно гиперцикл (который сам по себе — еще чистая химия) является тем самым критическим уровнем, начиная с которого сложность неймановского "самовоспроизводящегося автомата" перестает быть вырождающейся. Эта концепция, в частности, вполне удовлетворительно описывает возникновение на основе взаимного катализа системы "нуклеиновая кислота-белок" — решающее событие в процессе возникновения жизни на Земле. Вместе с тем, сам Эйген подчеркивает, что в ходе реальной эволюции гиперцикл вполне мог "вымереть" — после того, как ферментные системы следующего поколения (с более высокой точностью репродукции) сумели индивидуализировать интегральную систему в форме клетки.

Однако на процесс возникновения жизни можно посмотреть и с несколько иной позиции, не биохимической, а геохимической, как это делает, например, А.С. Раутиан (1995). Мы уже говорили о том, что с общепланетарной точки зрения жизнь — это способ упорядочения и стабилизации геохимических круговоротов; откуда же берется сам геохимический круговорот?

Открытый космос холоден (лишь на 4° теплее абсолютного нуля) потому, что концентрация вещества в нем ничтожно мала (3*10^-31 г/см^), и звездам просто нечего нагревать; по этой же самой причине, кстати сказать, Вселенная прозрачна, и мы видим небесные светила. В то же время любая планета, будучи непрозрачной, аккумулирует часть энергии, излучаемой центральным светилом и нагревается, и тогда между нагретой планетой и холодным космосом возникает температурный градиент ТГ. Если планета обладает при этом достаточно подвижной газообразной и/или жидкой оболочкой (атмосферой и/или гидросферой), то ТГ с неизбежностью порождает в ней — просто за счет конвекции — физико-химический круговорот. В этот круговорот с неизбежностью же вовлекается и твердая оболочка планеты (в случае Земли — кора выветривания), в результате чего возникает глобальный геохимический цикл — прообраз биосферы.

Итак, движущей силой геохимических круговоротов является, в конечном счете, энергия центрального светила в форме ТГ. Поэтому элементарные геохимические циклы (т. е. прообразы экосистем) существуют в условиях периодического падения поступающей в них энергии — в те моменты, когда они в результате вращения планеты оказываются на ее теневой стороне, где ТГ меньше. Эта ситуация неизбежно должна порождать отбор круговоротов на стабильность, т. е. на их способность поддерживать собственную структуру. Наиболее же стабильными окажутся те круговороты, что "научатся" запасать энергию во время световой фазы цикла с тем, чтобы расходовать ее во время темновой. Другим параметром отбора круговоротов, очевидно, должно быть увеличение скорости оборота вовлеченного в них вещества; здесь выигрывать будут те из них, что обзаведутся наиболее эффективными катализаторами. В конкретных условиях Земли такого рода преимущества будут иметь те круговороты, что происходят при участии высокомолекулярных соединений углерода.

Итак, жизнь в форме химической активности означенных соединений оказывается стабилизатором и катализатором уже существующих на планете геохимических циклов (включая глобальный); циклы при этом "крутятся" за счет внешнего источника энергии. Вам это ничего не напоминает? Ну конечно — это уже знакомая нам автокаталитическая система, которая, соответственно, обладает потенциальной способностью к саморазвитию, и прежде всего — к совершенствованию самих катализаторов-интермедиатов. Отсюда становится понятным парадоксальный вывод, к которому независимо друг от друга приходили такие исследователи, как Дж. Бернал (1969) и М.М. Камшилов (1972): жизнь как явление должна предшествовать появлению живых существ.

Не менее замечательно и то, что происходит при этом с другим компонентом такой автокаталитической системы — самой планетой. Далее мы постоянно будем говорить о способности живых организмов кондиционировать (т. е. перестраивать в благоприятном для себя направлении) свою среду обитания. Рассмотрев это явление на планетарном уровне, Дж. Лавлок (1982) выдвинул свою концепцию Геи, согласно которой всякая обитаемая планета (именно планета как астрономическое тело!) в определенном смысле является живым объектом — Геей, названным так по имени древнегреческой богини, олицетворяющей Землю. Наиболее разработанной (в математическом отношении) из моделей Лавлока является "Маргаритковый Мир (Daisyworld)"; методологически она сходна со знакомой вам по курсу экологии моделью Лотки-Вольтерра, описывающей поведение системы из двух взаимодействующих популяций — хищника и жертвы, и тоже является абстракцией, основанной на предельном упрощении.

Сначала, как водится, несколько пояснений. Система, находящаяся в состоянии динамического равновесия, испытывает различного рода внешние возмущения. Она может либо усиливать исходное возмущение, либо, напротив, гасить его; в этих случаях говорят о процессах, идущих, соответственно, с положительной или отрицательной обратной связью. Примером первого является наступление ледника: при падении температуры часть осадков выпадает в виде белого снега и льда, в результате чего поверхность планеты начинает сильнее отражать солнечные лучи (увеличивается ее альбедо^[9]); это вызывает дополнительное падение температуры, в результате покрытая ледником площадь увеличивается — и так далее. Отрицательная же обратная связь работает, например, в упомянутой системе хищник-жертва: увеличение численности зайцев ведет к последующему усилению пресса хищников, так как лисы оказываются способны выкормить больше детенышей; в итоге численность обеих популяций колеблется вокруг неких средних значений. Этот тип обратной связи характерен именно — и прежде всего — для высокоорганизованных систем, биологических и социальных; именно он превращает их в гомеостаты (гомеостазис — способность системы поддерживать свои параметры, например — температуру тела, в определенных пределах, минимизируя воздействия отклоняющих факторов).

Итак, модель Лавлока. Имеется гипотетическая планета тех же примерно параметров, что и Земля, вращающаяся вокруг звезды того же спектрального класса, что и наше Солнце. Большую часть поверхности планеты занимает суша, которая повсеместно обводнена и допускает существование жизни. Планета называется "Маргаритковый мир", ибо единственная форма жизни на ней — маргаритки (Beilis) с темными и светлыми цветами (ТМ и СМ); растения эти способны существовать в температурном диапазоне от 5 до 40 °C, предпочитая температуру 20 °C. Светимость местного Солнца, согласно одной из современных астрофизических гипотез, закономерно возрастает по мере его "старения", поэтому температура планетной поверхности вроде бы должна на протяжении всей ее истории увеличиваться, причем практически линейно.

Но вот экваториальная область планеты нагрелась до оговоренных 5 °C, и тут на сцене появляются наши маргаритки — ТМ и СМ в примерно равной пропорции. При этом в тех местах, где доля темных цветов случайно окажется выше средней, локальное альбедо будет несколько уменьшаться, а грунт прогреваться до более высокой температуры — то есть более близкой к оптимальным для маргариток 20 °C. В итоге ТМ получат селективное преимущество перед СМ, и доля последних уменьшится до предела. С этого момента в системе складывается положительная обратная связь: темные цветы несколько понижают суммарное альбедо планеты, прогретая до 5 °C (и пригодная для жизни маргариток) область расширяется от экватора, что вызывает дальнейшее понижение альбедо, и т. д. Но вот наступает время, когда на планете, уже полностью заселенной ТМ, температура на экваторе — в результате усиления светимости Солнца — переваливает за 20 °C. С этого момента селективные преимущества оказываются на стороне светлых цветов, увеличивающих локальное альбедо и понижающих температуру своих местообитаний. Расселение по планете СМ, вытесняющих ТМ, происходит по точно такой же схеме (от экватора к полюсам), и тоже с положительной обратной связью. Светимость Солнца тем временем продолжает расти, и наступает момент, когда возможности СМ по кондиционированию среды обитания оказываются исчерпанными; температура переваливает за 40 °C, и планета опять становится безжизненной. Так вот, расчеты Лавлока показали, что на протяжении почти всего времени между этими двумя критическими моментами температура поверхности планеты будет практически постоянной — около 20 °C, несмотря на непрерывное возрастание светимости Солнца.

РИСУНОК 15. "Маргаритковый мир" Лавлока.

Итак, даже такая суперпримитивная биосфера, состоящая из единственного вида растений, которые всего-то и умеют, что варьировать цвет своих лепестков, способна создавать эффект вполне космического характера — глобально менять температуру поверхности планеты. Однако более существенен не факт изменения температуры, а то, что планета превращается в гомеостат, и поддерживает свою температуру постоянной вопреки внешним изменениям (светимости Солнца). Замечательно и то, что система как целое работает с отрицательной обратной связью, хотя каждый из ее элементов — с положительной; это является характерной особенностью именно живых систем (вспомним, например, систему хищник-жертва).

В качестве завершения этого раздела следует упомянуть еще об одном обстоятельстве: многие ведущие биологические журналы (например, "Журнал общей биологии" Российской Академии наук) не принимают к публикации статей по проблеме происхождения жизни; не принимают в принципе — вроде как проекты вечного двигателя. (Точно также, кстати сказать, журналы по лингвистике не принимают статей на тему "происхождения языка".) Дело в том, что наука вообще имеет дело лишь с неединичными, повторяющимися явлениями, вычленяя их общие закономерности и частные особенности; биологическая эволюция, например, является предметом науки лишь постольку, поскольку представлена совокупностью отдельных эволюционных актов. Между тем, такие явления, как Жизнь и Разум, пока известны нам как уникальные, возникшие однократно в конкретных условиях Земли. И до тех пор, пока мы не разрушим эту уникальность (ну, например, обнаружив жизнь на других планетах, или синтезировав реального гомункулуса), проблема возникновения Жизни, строго говоря, обреченаоставаться предметом философии, богословия, научной фантастики — всего, чего угодно, но только не науки: невозможно строить график по единственной точке. Именно поэтому большинство биологов относится к обсуждению этой проблемы с нескрываемой неприязнью: профессионалу, заботящемуся о своей репутации, всегда претит высказывать суждения в чужой для себя области, где он заведомо недостаточно компетентен. Выдающийся генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский, к примеру, имел обыкновение на все вопросы о происхождении жизни на Земле отвечать: "Я был тогда очень маленьким, и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина…"

4-а (дополнительная). Термодинамические подходы к сущности жизни. Второе начало термодинамики, энтропия и диссипативные структуры.

Здесь нам опять придется начать издалека. В 1847 году Г. Гельмгольц сформулировал закон сохранения энергии (ЗСЭ). Следует помнить, что ЗСЭ является всего лишь эмпирическим обобщением: вообще говоря, никто не знает, почему энергию нельзя ни сотворить из ничего, ни уничтожить — просто этого не происходит ни в каких, сколь угодно хитроумных, наблюдениях и экспериментах. Мы с вами помним, что однажды ЗСЭ основательно пошатнулся — когда возникла необходимость объяснить, отчего светит Солнце (см. главу 1), однако тут подоспело открытие Эйнштейном эквивалентности массы и энергии, и все опять встало на свои места. Именно поэтому ни одно патентное бюро не станет рассматривать проект устройства для получения большей энергии, чем оно потребляет; такое устройство получило название вечный двигатель первого рода.

Первой созданной человеком машиной для превращения тепла в механическую энергию был паровой двигатель. Это устройство производит работу путем перемещения энергии в форме тепла из горячего резервуара (с паром) в холодный резервуар (с водой). Поэтому раздел физики, занимающийся взаимными превращениями работы и энергии, назвали термодинамикой, а паровой двигатель очень долго оставался его основной моделью. Первое начало термодинамики гласит, что "если резервуар с паром содержит некоторое количество энергии, то от паровой машины нельзя получить больше работы, чем допускает запас этой энергии". Легко видеть, что оно является одной из формулировок ЗСЭ; именно первое начало термодинамики и нарушает "вечный двигатель первого рода".

Ну, ладно: нельзя так нельзя. Но уж по крайней мере всю работу, что содержится в паре, мы можем извлечь? Имеется в виду — если полностью устранить трение и всякие иные потери? Увы — оказывается, нет. Даже в идеальном случае не то что выиграть — нельзя даже "получить свое". В 1824 году С. Карно установил, что доля тепловой энергии, которая может быть (даже в идеале!) превращена в работу, зависит от разности температур горячего и холодного резервуаров.

Идеальная отдача К = (T₂ — T₁)/T2, где Т₁ и Т₂ — температура холодного и горячего резервуаров (в градусах абсолютной шкалы Кельвина). Пусть, например, Т₂ будет 400° (=127 °C), a T₁ 300° (=27 °C). В этом случае К = (400–300)/400=0,25. То есть — даже в этом идеализированном случае лишь четверть энергии сможет быть превращена в работу, а остальные три четверти — бесполезно пропадут.

Если же у нас имеется только один резервуар (он же горячий, он же и холодный), то идеальная отдача, соответственно, будет равна нулю. То есть — энергии-то в этом резервуаре с паром сколько угодно, но ни единая часть ее не может быть превращена в работу. Все это полностью относится и к другим видам энергии: работа, которую может совершить камень, падающий с края обрыва, зависит от высоты последнего (т. е. от разности потенциальных энергий камня), однако камень, лежащий посреди плоскогорья на высоте 5 километров, никакой работы совершить не может. В этом и состоит одна из формулировок Второго начала термодинамики (ВНТ): "ни одно устройство не может извлечь работу из системы, которая целиком находится на одном потенциальном уровне".

Устройство, предназначенное для извлечения работы из системы, имеющей единственный энергетический уровень (и, соответственно, нарушающее ВНТ), называется вечным двигателем второго рода. Представляете, как было бы здорово — откачать, например, энергию теплового движения молекул кастрюльки с водой (кастрюлька-то пускай при этом замерзнет — закон сохранения энергии мы чтим!) и перевести ее в механическую, электрическую, или еще какую-нибудь путную форму. Только ничего из этой затеи не выйдет — вечный двигатель второго рода невозможен точно так же, как и первого.

Между тем, как только в системе появляются два энергетических уровня, энергия тут же начинает перетекать от более высокого уровня к низкому: тепло переходит от горячего тела к холодному, камень падает с обрыва, ток начинает течь от анода к катоду, и т. д. (поэтому существует и другая формулировка ВНТ: "Поток энергии всегда направлен от высокого потенциального уровня к низкому"). В случае, если наша паровая машина представляет собой замкнутую систему (т. е. никакое вещество и энергия не могут ни проникнуть в нее извне, ни покинуть ее), горячий резервуар будет постепенно остывать, а холодный — нагреваться; то есть — в течении всего времени, пока в системе совершается работа разность температур резервуаров будет неуклонно падать. Тогда, в соответствии с соотношением Карно, доля содержащейся в системе энергии, которую можно обратить в работу, будет уменьшаться, а доля той "омертвленной" энергии, что недоступна для такого превращения — необратимо расти. Поэтому ВНТ может быть сформулировано еще и так: "В любом самопроизвольном процессе (когда энергии открыт путь для перетекания с более высокого уровня на низкий) количество недоступной энергии со временем увеличивается".

В 1865 году Р. Клаузиус, имея дело с этой самой необратимо теряемой (диссипированной) энергией, ввел специальную величину, названную им энтропией (S); она отражает отношение тепловой энергии к температуре и имеет размерность кал/град. В любом процессе, связанном с превращениями энергии, энтропия возрастает или — в идеальном случае (горячий и холодный резервуары разделены абсолютным теплоизолятором, ток течет по сверхпроводнику и т. д.) — не уменьшается. Поэтому ВНТ иногда называют Законом неубывания энтропии. А самая краткая объединенная формулировка первого и второго начал термодинамики, предложенная тем же Клаузиусом (1865), звучит так: В любой замкнутой системе полная энергия остается постоянной, а полная энтропия с течением времени возрастает.

Пусть у нас есть та же самая пара резервуаров — горячий и холодный; их соединяют, в результате чего их температуры (отражающие среднюю кинетическую энергию молекул) уравниваются. Можно описать эту картину и так: "Система вначале была структурирована — поделена на горячую и холодную части, а затем эта структура разрушилась; система перешла из упорядоченного состояния в беспорядочное, хаотическое". Понятиям "порядок" и "хаос" не так-то просто дать строгие определения, однако интуитивно мы подразумеваем, что порядок — это когда предметы разложены в соответствии с некой логической системой, а хаос — когда никакой системы не обнаруживается. Итак, мы видим, что когда энергия (в данном случае — тепловая) перетекает в направлении, указанном ВНТ, хаос (беспорядок) в системе возрастает. А поскольку энтропия при этом растет тоже, то возникает вполне логичное предположение: а не являются ли "хаос" и "энтропия" родственными, взаимосвязанными понятиями? Так оно и есть: в 1872 году Л. Больцман строго доказал, что Клаузиусова энтропия (S) действительно является мерой неупорядоченности состояния системы: S = k∙InР, где k — универсальная постоянная Больцмана (3,29*10^-24 кал/гр), а Р — количественное выражение неупорядоченности (оно определяется довольно сложным способом, который для нас сейчас неважен). Это соотношение называют принципом порядка Больцмана; оно означает, что необратимые термодинамические изменения системы всегда идут в сторону более вероятных ее состояний, и в конечном счете ведут к состоянию хаоса — максимальной выравненности и симметрии.

Поскольку в любой замкнутой системе энтропия непрерывно и необратимо возрастает, то со временем в такой системе, как наша Вселенная, исчезнет всякая структурированность и должен воцариться хаос. В частности, установится единая температура (которая, соответственно, будет лишь немногим выше абсолютного нуля). Эту гипотетическую ситуацию называют "тепловой смертью Вселенной"; рассуждения на эту тему были очень модны в конце прошлого века. Надо сказать, что закон неубывания энтропии — со всеми его глобально-пессимистическими следствиями — вообще создает массу неудобств для мироощущения любого нормального человека. Неудивительно, что регулярно возникает вопрос — а нельзя ли найти способ как-нибудь объегорить ВНТ и победить возрастание энтропии?

Те из вас, кто читал "Понедельник начинается в субботу", возможно, помнят работавших в НИИЧАВО вахтерами демонов Максвелла; кое-кто, возможно, даже прочел в "Словаре-приложении" разъяснение Стругацких, что существа эти были первоначально созданы "для вероломного нападения на Второе начало термодинамики". Суть мысленного эксперимента, осуществленного Дж. Максвеллом (1860) заключается в следующем. Есть два сосуда с газом, соединенные трубкой; система находится в тепловом равновесии — усредненные энергии молекул любых двух порций газа равны между собой. Это вовсе не означает, что все молекулы одинаковые: среди них есть более быстрые ("горячие") и более медленные ("холодные"), просто на больших числах это все усредняется. А что, если несколько быстрых молекул — чисто случайно! — перейдут из правого резервуара в левый, а несколько медленных — из левого в правый? Тогда левый сосуд несколько нагреется, а правый охладится (при этом суммарная энергия системы останется неизменной); в системе возникнет разность потенциалов, то есть — возрастет упорядоченность, а энтропия снизится. В реальности такие отклонения будут — по теории вероятностей — сугубо временными. Давайте, однако вообразим, что в соединяющей сосуды трубке сидит крошечный демон, который будет пропускать быстрые молекулы только слева направо, а медленные — справа налево. Через некоторое время все быстрые молекулы соберутся в правом сосуде, а все медленные — в левом, левый сосуд нагреется, а правый — охладится; значит, энтропия отступила. Понятное дело, что такого демона в действительности не существует, но может быть мы со временем сумеем создать некое устройство, работающее на этих принципах?

К сожалению, не сумеем. (Кстати, сам Максвелл и не думал покушаться на ВНТ: ему-то демон был нужен просто для объяснения температуры через скорость движения молекул — в противовес тогдашним представлениям о "невидимой жидкости-теплороде"). Все дело в том, что наши резервуары с газом не являются полной системой: полная же система состоит из газа плюс демона. "Отлавливая" молекулы с соответствующими параметрами, наш демон вынужден будет пахать как трактор. Поэтому повышение собственной энтропии демона с лихвой перекроет то понижение энтропии, которое он произведет в газе. Одним словом, мы имеем дело с классическим вечным двигателем второго рода.

Однако постойте: энтропию газа-то демон, как ни крути, понизил… А ведь это идея!.. Пускай суммарная энтропия некой системы (скажем, Вселенной) необратимо возрастает — ну и Бог с ней. Мы же займемся тем, что будем локально понижать энтропию и повышать упорядоченность — настолько, насколько нам нужно. Конечно, в других частях системы энтропия при этом вырастет, но нам-то что за дело? Реализуем ли такой сценарий? Разумеется — ведь саму жизнь вполне можно рассматривать как пример такого локального нарушения закона неубывания энтропии. Основатель квантовой механики Э. Шредингер в своей замечательной книге "Что такое жизнь с точки зрения физика?" именно так и определяет ее — как работу специальным образом организованной системы по понижению собственной энтропии за счет повышения энтропии окружающей среды.

Этот подход стал достаточно традиционным, однако он таит в себе ряд подводных камней — не научного, правда, а скорее философского плана. В рамках такого взгляда на проблему энтропия (вполне заурядная физическая величина) незаметно приобретает отчетливые черты некого Мирового Зла, а нормальное функционирование живых систем вдруг разрастается до масштабов глобального противостояния сил Света и Тьмы. (Следует заметить, что оные живые системы выглядят при этом отнюдь не толкиеновскими рыцарями, обороняющими Пеленорские поля от воинства Черного Властелина, а перепуганным мальчишкой, который безнадежно отчерпывает ржавой консервной банкой протекающую изо всех щелей лодку). Поэтому нет ничего удивительного в том, что некоторые ученые на полном серьезе считают Второе начало термодинамики физическим воплощением Дьявола. Ну а раз есть Дьявол, то возникает необходимость для равновесия ввести в картину Мира и Бога (как некое антиэнтропийное, организующее начало); с этого самого момента весь этот комплекс проблем, строго говоря, изымается из сферы науки и переходит в сферу богословия. В любом случае, жизнь в своем противостоянии закону неубывания энтропии выглядит обреченной на сугубо оборонительную стратегию, что исключает повышение сложности ее организации. В рамках такого подхода дилемма, сформулированная Р. Кэллуа (1973) — "Могут ли и Карно, и Дарвин быть правы?" действительно кажется не имеющей решения.

Здесь необходимо подчеркнуть одно фундаментальное различие между термодинамикой (связанной "кровным родством" с химией) с одной стороны, и всей прочей физикой (выросшей, так или иначе, из классической механики) с другой. В классической динамике все процессы является обратимыми (это формулировали в явном виде все ее основатели, например, Галилей и Гюйгенс), а картина мира — детерминистической: если некое существо ("демон Лапласа") будет знать все параметры состояния Вселенной в некий момент времени, то оно сможет и точно предсказать ее будущее, и до мельчайших деталей реконструировать прошлое. Из обратимости же физических процессов следует, что время не является объективной реальностью, а вводится нами лишь для собственного удобства — как нумерация порядка событий: планеты могут обращаться вокруг Солнца как вперед, так и назад по времени, ничего не изменяя в самих основах ньютоновской системы. Революция, произведенная в физике Эйнштейном, этой сферы не затронула, а его окончательное суждение на сей предмет гласит: "Время (как и необратимость) — не более чем иллюзия". Случайности также не нашлось места в той картине Мира, что создана Эйнштейном; широко известна его чеканная формулировка — "Бог не играет в кости (God casts the die, not the dice)". Даже квантовая механика, наиболее отличная по своей "идеологии" от всех прочих физических дисциплин, сохраняет этот взгляд на проблему времени: в лежащем в ее основе уравнении Шредингера время остается однозначно обратимым.

Принципиально иную картину Мира рисовала термодинамика: здесь аналогом Вселенной являлся не часовой механизм с бесконечным заводом, а паровой двигатель, в топке которого безвозвратно сгорает топливо. Согласно ВНТ, эта мировая машина постепенно сбавляет обороты, неотвратимо приближаясь к тепловой смерти, а потому ни один момент времени не тождественен предыдущему. События в целом невоспроизводимы, а это означает, что время обладает направленностью, или, согласно выражению А. Эддингтона, существует стрела времени. Осознание принципиального различия между двумя типами процессов — обратимыми, не зависящими от направления времени, и необратимыми, зависящими от него — составляет саму основу термодинамики. Понятие энтропии для того и было введено, чтобы отличать первые от вторых: энтропия возрастает только в результате необратимых процессов. При этом, как заключает И. Пригожин, "стрела времени" проявляет себя лишь в сочетании со случайностью: только если система ведет себя достаточно случайным образом, в ее описании возникает реальное различие между прошлым и будущим, и, следовательно, необратимость. Картина Мира становится стохастической — то есть точно предсказать изменения Мира во времени принципиально невозможно, а потому демона Лапласа следует отправить в отставку за полной его бесполезностью.

В XIX веке изучали лишь наиболее простые, замкнутые системы, не обменивающиеся с внешней средой ни веществом, ни энергией; при этом в центре внимания находилась конечная стадия термодинамических процессов, когда система пребывает в состоянии, близком к равновесию. Тогдашняя термодинамика была равновесной термодинамикой. Именно равновесные состояния (в разреженном газе) изучал Больцман, с чем и была связана постигшая его творческая неудача: горячо восприняв идею эволюции (хорошо известна его оценка: "Девятнадцатый век — это век Дарвина"), он потратил массу сил и времени на то, чтобы дать дарвинизму строгое физическое обоснование — но так и не сумел этого сделать^[10]. Более того, введенный им принцип порядка налагает прямой запрет на возникновение организованных (и потому менее вероятных) структур из неорганизованных — т. е. на прогрессивную эволюцию. На неравновесные же процессы в то время смотрели как на исключения, второстепенные детали, не заслуживающие специального изучения.

Ныне ситуация коренным образом изменилась, и как раз замкнутые системы теперь рассматривают как сравнительно редкие исключения из правила. При этом было установлено, что в тех открытых системах, что находятся в сильно неравновесных условиях, могут спонтанно возникать такие типы структур, которые способны к самоорганизации, т. е. к переходу от беспорядка, "теплового хаоса", к упорядоченным состояниям. Создатель новой, неравновесной термодинамики Пригожин назвал эти структуры диссипативными — стремясь подчеркнуть парадокс: процесс диссипации (т. е. безвозвратных потерь энергии) играет в их возникновении конструктивную роль. Особое значение в этих процессах имеют флуктуации — случайные отклонения некой величины, характеризующей систему из большого числа единиц, от ее среднего значения (одна из книг Пригожина так и называется — "Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядочению через флуктуации").

Одним из простейших случаев такой спонтанной самоорганизации является так называемая неустойчивость Бенара. Если мы будем постепенно нагревать снизу не слишком толстый слой вязкой жидкости, то до определенного момента отвод тепла от нижнего слоя жидкости к верхнему обеспечивается одной лишь теплопроводностью, без конвекции. Однако когда разница температур нижнего и верхнего слоев достигает некоторого порогового значения, система выходит из равновесия и происходит поразительная вещь. В нашей жидкости возникает конвекция, при которой ансамбли из миллионов молекул внезапно, как по команде, приходят в согласованное движение, образуя конвективные ячейки в форме правильных шестиугольников. Это означает, что большинство молекул начинают двигаться с почти одинаковыми скоростями, что противоречит и положениям молекулярно-кинетической теории, и принципу порядка Больцмана из классической термодинамики. Если в классической термодинамике тепловой поток считается источником потерь (диссипации), то в ячейках Бенара он становится источником порядка. Пригожин характеризует возникшую ситуацию как гигантскую флуктуацию, стабилизируемую путем обмена энергией с внешним миром.

Еще более удивительны явления самоорганизации, происходящие в неравновесных химических системах (например, в так называемых химических часах). Если в ячейках Бенара речь шла о согласованных механических движениях молекул, то здесь мы имеем дело со столь же согласованными, "как по команде", их химическими превращениями. Предположим, что у нас имеется сосуд с молекулами двух сортов — "синими" и "красными". Движение молекул хаотично, поэтому в любой из частей сосуда концентрация "синих" и "красных" молекул будет несколько отклоняться от средней то в одну, то в другую сторону, а общий цвет реакционной смеси должен быть фиолетовым с бесконечными переходами в сторону синего и красного. А вот в химических часах мы увидим нечто совершенно иное: цвет всей реакционной смеси будет чисто-синий, затем он резко изменится на чисто-красный, потом опять на синий, и т. д. Как отмечает Пригожин, "столь высокая упорядоченность, основанная на согласованном поведении миллиардов молекул, кажется неправдоподобной, и если бы химические часы нельзя было наблюдать "во плоти", вряд ли кто-нибудь поверил бы, что такой процесс возможен". (По поводу последнего следует заметить, что первооткрывателю этого типа реакций П.Б. Белоусову пришлось на протяжении многих лет доказывать, что демонстрируемые им — причем именно "во плоти"! — химические часы не являются просто фокусом.) Помимо химических часов, в неравновесных химических системах могут наблюдаться и иные формы самоорганизации: устойчивая пространственная дифференциация

(в нашем примере это означало бы, что правая половина сосуда окрасится в красный цвет, а левая — в синий), или макроскопические волны химической активности (красные и синие узоры, пробегающие по фиолетовому фону).

Однако для того, чтобы в некой системе начались процессы самоорганизации, она должна быть как минимум выведена из стабильного, равновесного состояния. В ячейках Бенара неустойчивость имеет простое механическое происхождение. Нижний слой жидкости в результате нагрева становится все менее плотным и центр тяжести смещается все дальше наверх; по достижении же критической точки система "опрокидывается" и возникает конвекция. В химических системах ситуация сложнее. Здесь стационарное состояние системы представляет собой ту стадию ее развития, когда прямая и обратная химические реакции взаимно уравновешиваются, и изменения концентрации реагентов прекращаются. Вывести систему из этого состояния очень трудно, а в большинстве случаев — просто невозможно; не зря реакции типа "химических часов" были открыты лишь недавно, в пятидесятые годы (хотя их существование было теоретически предсказано математиком Р. Вольтерра еще в 1910 г.). Для того, чтобы устойчивость стационарного состояния оказалась нарушенной, есть одно необходимое (но не достаточное) условие: в цепи химических реакций, происходящих в системе, должны присутствовать автокаталитические циклы, т. е. такие стадии, в которых продукт реакции катализирует синтез самого себя. А ведь именно автокаталитические процессы, как мы помним по Главе 4, составляют основу такого процесса, как жизнь.

Итак, жизнь можно рассматривать как частный случай в ряду процессов химической самоорганизации в неравновесных условиях, происходящих на основе автокатализа. Интересно, однако, при этом сопоставить функционирование живых объектов и самоорганизующихся неорганических систем. В примерах самоорганизации, известных из неорганической химии, участвующие в реакциях молекулы просты, тогда как механизмы реакций сложны. Например, в реакции Белоусова-Жаботинского (окисление малоновой кислоты броматом калия, катализируемое солями церия) насчитывается около тридцати промежуточных продуктов. В примерах же самоорганизации, известных из биологии, схема реакции, как правило, проста, тогда как участвующие в ней молекулы (белки, нуклеиновые кислоты) очень сложны и специфичны. Это различие представляется Пригожину чрезвычайно важным, соответствующим фундаментальному различию между биологией и физикой: "У биологических систем [в отличие от физических — К.Е.] есть прошлое. Образующие их молекулы — итог предшествующей эволюции, они были отобраны для участия в автокаталитических механизмах". Этот вывод впрямую перекликается с известными нам по Главе 4 построениями М. Эйгена о самоорганизации молекул на основе матричной репродукции и естественного отбора.

Думаю, не будет ошибкой сказать, что бурно развивающаяся неравновесная термодинамика буквально на наших глазах меняет всю картину Мира, в котором мы живем. Например, второе начало термодинамики приобретает в ней совершенно иной философский смысл, ибо именно энтропия является тем самым "сырьем", из которого диссипативные структуры могут создать (а могут и не создать — это дело случая!) более высокую, чем прежде, упорядоченность. Для нас же здесь наиболее существенно то, что в ее рамках процесс происхождения жизни теряет свою абсолютную уникальность (а вместе с нею — и сопутствующий мистический ореол) и становится обычной, хотя и чрезвычайно сложной, научной проблемой. Как пишет Пригожин, "старая проблема происхождения жизни предстает в новом свете. Заведомо ясно, что жизнь несовместима с принципом порядка Больцмана, но не противоречит тому типу поведения, который устанавливается в сильно неравновесных условиях", и далее: "Разумеется, проблема происхождения жизни по-прежнему остается весьма трудной, и мы не ожидаем в ближайшем будущем сколько-нибудь простого ее решения. Тем не менее, при нашем подходе жизнь перестает противостоять "обычным" законам физики, бороться против них, чтобы избежать предуготованной ей судьбы — гибели."

5. Ранний докембрий: древнейшие следы жизни на Земле. Маты и строматолиты. Прокариотный мир и возникновение эукариотности

В длинном ряду научных заслуг Ч.Дарвина есть и такая: в "Происхождении видов" им был честно и четко сформулирован ряд вопросов, на которые его теория не давала (при тогдашнем уровне знаний) удовлетворительного ответа. Одним из самых серьезных вопросов основатель эволюционной теории считал такой. Известно, что в кембрийских отложениях (возраста 540 млн лет) практически одновременно появляются ископаемые представители почти всех основных подразделений животного царства. По идее, это их появление должно было предваряться длительным периодом эволюции, однако реальные следы этого процесса почему-то отсутствуют: в предшествующих кембрию слоях ископаемых остатков нет. Никаких.

Ну чем тебе не "акт творения"?

Один из ведущих специалистов по древнейшим формам жизни У. Шопф (1992), приводя соответствующую цитату, отмечает, что на протяжении почти ста лет после публикации в 1859 году "Происхождения видов" ясности в этом вопросе не прибавлялось. Это, пожалуй, некоторое сгущение красок (в конце прошлого — начале нашего века из докембрийских слоев были все-таки описаны гигантские одноклеточные водоросли акритархи, и высказывались гипотезы о биологическом происхождении строматолитовых известковых построек — см. далее), но сгущение не слишком сильное. В целом протерозойская и архейская эры, объединяемые в криптозой, или докембрий (см. рисунок 2), действительно оставались "Темными веками", откуда практически не было "письменных источников". Все сведения об этом периоде (а это как-никак семь восьмых времени существования нашей планеты!) представляли собой домыслы, проверка которых казалась невозможной.

Как известно, осадочные породы можно разделить по их происхождению на биогенные, т. е. образующиеся при непосредственном участии живых организмов (например, писчий мел), и абиогенные (например, песчаник). В 1922 г. В.И. Вернадский, исходя из структуры и геохимических особенностей различных осадочных пород, пришел к такому заключению: в геологической истории Земли не удается обнаружить периода — сколь угодно древнего — когда образование всех известных для него осадков происходило бы заведомо абиогенным путем. Следовательно, заключал он, если мы будем твердо стоять на почве эмпирических обобщений (а не всякого рода "общих соображений"), то нам придется признать, что жизнь существовала на Земле всегда — "биосфера геологически вечна". Этот несколько ошарашивающий вывод можно строго переформулировать в виде презумпции (см. главу 1-а): "следует считать, что жизнь на Земле существовала изначально — до тех пор, пока не доказано обратное" (до того презумпция была противоположной). Так вот, в последние десятилетия в области изучения древнейших форм жизни произошла подлинная революция, в ходе которой точка зрения Вернадского получила весьма весомые фактические подтверждения.

Как мы помним из главы 1, древнейшие из известных минералов имеют возраст 4,2 млрд. лет (оценка возраста Земли в 4,5–4,6 млрд лет основана на анализе вещества метеоритов и лунного грунта). Возраст же древнейших пород, в которых найден углерод заведомо органического происхождения (в углероде, принимавшем когда-либо участие в реакциях фотосинтеза, необратимо меняется соотношение изотопов ¹²С и ¹³С) составляет… 3,8 млрд. лет. Цифра, согласитесь, неслабая и сама по себе, однако тут есть еще важное дополнительное обстоятельство. Дело в том, что формация Исуа в Гренландии, где были обнаружены эти углеродистые прослои, одновременно является вообще древнейшими на Земле осадочными породами. Таким образом, первые достоверные следы жизни появляются на Земле одновременно с первыми достоверными следами воды. А поскольку ископаемые могут сохраняться только в осадочных породах (за редчайшими исключениями, вроде захоронений под вулканическими пеплопадами и т. п.), то можно сформулировать и так: достоверные следы жизни известны в геологической летописи Земли с того самого момента, когда возникает принципиальная возможность их фиксации. Таким образом, "презумпция Вернадского" стала теперь фактически неуязвимой.

Еще недавно биологи уверено рисовали — исходя из общих соображений — такую картину. Самый длинный отрезок в истории Земли приходился на образование первых биологических систем из неорганической материи. Несколько меньшее время потребовалось на возникновение первых клеток, и лишь после этого начался все ускоряющийся процесс собственно биологической эволюции. Первыми живыми существами были гетеротрофные микроорганизмы, питавшиеся "первичным бульоном" — той органикой, что в избытке возникала в первичной атмосфере и океане в результате процессов, частично смоделированных Миллером. Затем уже возникли и автотрофы, синтезирующие органику из углекислого газа и воды, используя для этого энергию окислительных химических реакций (хемоавтотрофы) или солнечного света (фотоавтотрофы).

Реальные факты, однако, вынудили отказаться от этой умозрительной схемы. В числе прочего не нашли подтверждений и представления об исходной гетеротрофности живых существ; судя по всему, авто- и гетеротрофность возникли одновременно. Один из ведущих специалистов по микробным сообществам Г.А. Заварзин обращает внимание на то, что "первичный бульон" даже теоретически не мог быть источником пищи для "первичной жизни", так как является конечным, исчерпываемым ресурсом. Поскольку живые существа размножаются в геометрической прогрессии (вспомните всякого рода "Занимательные задачки" о потомках одной бактерии, заполняющих сперва наперсток, потом железнодорожный состав и т. д.), потомство первых же гетеротрофов должно было бы сожрать весь этот "бульон" за совершенно ничтожное время; после этого все они, естественно, мрут от голода — и извольте создавать Жизнь на Земле по новой. Не меньшие неприятности, впрочем, ожидают и чисто автотрофную биосферу, которая в том же темпе — и с тем же конечным результатом! — свяжет весь углерод на планете в виде неразложимых высокомолекулярных соединений.

Первичность хемоавтотрофности — относительно фотоавтотрофности — тоже принято было считать несомненной; серьезным аргументом тут является то обстоятельство, что наиболее архаичные из всех покариот, архебактерии — именно автотрофы. Однако и здесь, как выяснилось, все не так уж очевидно. Молекула фотосинтезирующего пигмента (например, хлорофилла) поглощает квант света; в дальнейшем энергия этого кванта используется в различных химических превращениях. Так вот, есть серьезные основания полагать, что первичной функцией этих пигментов была просто-напросто нейтрализация разрушительной для организма (да и вообще для любой высокомолекулярной системы) энергии квантов ультрафиолетового излучения, беспрепятственно проникавшего в те времена сквозь лишенную озонового слоя атмосферу. Впоследствии те, кто приспособился еще и использовать эту энергию "в мирных целях", разумеется, получили гигантские преимущества, однако сама по себе "радиационная защита" ДНК при помощи пигментов должна была сформироваться еще на стадии доорганизменных гиперциклов. Понятно, что доводить эту защиту до совершенства имело смысл лишь тем из них, кто обитал в поверхностном слое океана (10-метровый слой воды полностью защищает от ультрафиолета любой интенсивности); именно они, судя по всему, и дали начало фотоавтотрофам, тогда как глубины остались в распоряжении хемоавтотрофов.

Существованию фотоавтотрофов с самых давних времен есть и прямые доказательства (древнейшие организмы из формации Исуа, как мы помним, были именно фотосинтезирующими, а в породах возраста 3,1 млрд лет содержатся остатки хлорофила — фитан и пристан, и даже неразложившийся цианобактериальный пигмент фикобилин), но гораздо проще отслеживать деятельность фотоавтотрофов по одному из ее побочных продуктов — кислороду. Впервые такой анализ был проведен в 60-е годы Л. Беркнером и Л. Маршаллом; они пришли к выводу, что количество кислорода на Земле росло на протяжении всей ее истории — постоянно, но крайне медленно, и вплоть до начала кембрия атмосфера оставалась практически бескислородной (не более 1 % от его нынешнего количества). Однако накопленные к нынешнему моменту данные заставляют предполагать, что насыщение атмосферы кислородом произошло в существенно более отдаленные времена.

РИСУНОК 16. Геологические свидетельства изменений состава земной атмосферы и условий среды на протяжении докембрия и фанерозоя.

В отличие от других атмосферных газов кислород не может быть получен путем дегазации магмы, и потому отсутствовал в первичной атмосфере Земли, которая была восстановительной. Об этом свидетельствует наличие в древнейших, главным образом катархейских, породах легко окисляемых, но не окисленных (несмотря на пребывание на земной поверхности) веществ — таких как графит (углерод), лазурит (Na₂S) и т. д. Небольшие количества кислорода, образовывавшегося в результате фотодиссоциации молекул воды под действием жесткого ультрафиолетового излучения, полностью расходовались на окисление постоянно выделяемых вулканами аммиака, закиси углерода, метана и сероводорода. Однако, начиная с определенного момента, в океанах начали образовываться так называемые полосчатые железные руды (джеспиллиты), представляющие собой чередование бедных и обогащенных окислами железа прослоев. Они формируются, когда двухвалентное железо, выработавшееся в результате вулканической активности и растворенное в морской воде, реагирует в поверхностных слоях океана с молекулярным кислородом, окисляется до трехвалентного и выпадает в виде нерастворимого осадка на дно. Таким образом, начало образования руд этого типа (состоящих главным образом из гематита Fe₂О₃ и магнетита FeO(Fe₂О₃) означает появление на Земле достаточно мощного источника молекулярного кислорода, каковым могут быть только фотосинтезирующие организмы. Впервые джеспиллиты появляются все в той же формации Исуа; это может служить независимым подтверждением того, что содержащееся в ней углеродистое вещество действительно принадлежало фотосинтетикам (рисунок 16).

Источник-то кислорода возник, но Мир еще на протяжении полутора миллиардов лет оставался анаэробным: об этом свидетельствует наличие в соответствующих отложениях конгломератов из пирита (FeS₂) Зачастую они представляют собой гальку с отчетливыми следами обработки ее течением — это, кстати, первое свидетельство существования на Земле пресных вод. Но текучие воды не могут не быть хорошо аэрироваными, и то, что столь легко окисляемое вещество, как пирит, осталось неокисленным, свидетельствует о практически бескислородной атмосфере. Сообщества фотоавтотрофов формируют в это время своеобразные кислородные оазисы (термин П. Клауда) в бескислородной пустыне; их возможностей хватает на создание окислительных обстановок (и осаждение железа в окисной форме) лишь в своем непосредственном окружении.

Ситуация радикально изменилась около 2 млрд лет назад, когда процесс гравитационной дифференциации недр (см. главу 3) привел к тому, что большая часть железа перешла в ядро планеты, и растворенное в морской воде закисное железо не могло уже возобновляться по мере выбывания из цикла. Фотоавтотрофы получили возможность завершить свою титаническую работу по окислению закисного железа и осаждению его в виде джеспиллитов; именно в это время возникли все крупнейшие месторождения железа, такие, как Курская магнитная аномалия. В дальнейшем руды этого типа уже не образовывались (за исключением очень краткого эпизода в самом конце докембрия — о чем речь пойдет в главе 6). Кислород, ранее полностью расходовавшийся на этот процесс, стал теперь мало-помалу насыщать атмосферу; с этого времени пиритовые конгломераты исчезли, а на смену донно-морским железным рудам пришли терригенные (т. е. имеющие наземное происхождение) красноцветы — т. е. процесс окисления железа начался и на суше (рисунок 16). Яркий образ для описания этих событий придумал Г.А.Заварзин: он назвал их временем, когда "биосфера "вывернулась наизнанку" за счет появления кислородной атмосферы как продукта обмена цианобактерий, и вместо кислородных "карманов" появились анаэробные "карманы" в местах разложения органики".

Именно в это время (1,9 млрд лет назад) в канадской формации Ганфлинт впервые появляются звездчатые образования, полностью идентичные тем, что образует ныне облигатно-аэробная марганцевоосаждающая бактерия Metallogenium. Без кислорода окисление железа и марганца не идет, и образуемые этой бактерией металлические кристаллы в виде характерных "паучков" возникают только в сильно окислительной обстановке. Это должно означать, что в тот момент содержание кислорода в атмосфере уже достигло величины как минимум в 1 % от современного (точка Пастера). Именно с этой пороговой концентрации становится "экономически оправданным" налаживание процесса кислородного дыхания, в ходе которого из каждой молекулы глюкозы можно будет получать 38 энергетических единиц (молекул АТФ) вместо двух, образующихся при бескислородном брожении. С другой стороны, в атмосфере начинает возникать озоновый слой, преграждающий путь смертоносному ультрафиолету, что ведет к колоссальному расширению спектра пригодных для жизни местообитаний. Примерно к середине протерозоя (1,7–1,8 млрд лет назад) "кислородная революция" в целом завершается, и Мир становится аэробным (рисунок 16). Впрочем, с точки зрения существ, составлявших тогдашнюю биосферу, этот процесс следовало бы назвать иначе: "Необратимое отравление кислородом атмосферы планеты". Смена анаэробных условий на аэробные не могла не вызвать катастрофических перемен в структуре тогдашних экосистем, и в действительности "кислородная революция" есть не что иное, как первый в истории Земли глобальный экологический кризис.

Во всех предыдущих построениях мы имели дело лишь с геохимическими следствиями тех процессов, что происходили на Земле при предполагаемом нами участии живых существ. Располагаем ли мы, однако, хоть какой-то информацией о самих этих существах? Можно ли их "пощупать пальцами"? Оказывается, можно. В последние десятилетия были разработаны специальные методы обработки осадочных горных пород, позволяющие выделять содержащиеся в них клеточные оболочки, а в некоторых случаях даже получать косвенную информацию о внутреннем строении этих клеток. К нынешнему моменту в докембрийских породах обнаружено множество одноклеточных организмов; древнейшие из них найдены в местонахождениях Варравуна (Австралия) — 3,5 и Онфервахт (Южная Африка) — 3,4 млрд. лет назад. Это оказались несколько видов цианобактерий ("сине-зеленых водорослей"), ничем особенно не отличающихся от современных; мы уже упоминали о том, что из пород возраста 3,1 млрд. лет был выделен пигмент фикобилин, который используется при фотосинтезе современными цианобактериями (и никем кроме них).

Итак, в раннем докембрии существовал совершенно особый мир, формируемый прокариотными организмами — бактериями и цианобактериями. Разделение живых существ на прокариоты и эукариоты (эти термины были введены в 1925 г. Э. Шаттоном), основанное на наличии или отсутствии в их клетках оформленного ядра, теперь считают существенно более фундаментальным, чем, например, разделение на "животные" и "растения". Среди многих их различий для нас сейчас важнее всего то, что среди прокариот неизвестны многоклеточные организмы. Есть нитчатые и пальмеллоидные^[11] формы цианобактерий, однако уровень интеграции клеток в этих структурах — это все-таки уровень колонии, а не организма. А поскольку времени на всякого рода эксперименты у прокариот, как мы видели, было более чем достаточно (как-никак, три с половиной миллиарда лет), то приходится предположить, что по каким-то причинам на прокариотной основе многоклеточность не возникает в принципе. Может быть, дело в отсутствии у них центриолей и митотического веретена, без которого невозможно точно ориентировать в пространстве делящиеся клетки и формировать из них сколь-нибудь сложные ансамбли. Может быть — в свойствах их клеточной оболочки, препятствующих межклеточным взаимодействиям; это делает невозможным обмен веществами, так что клетки, находящиеся внутри организма и не имеющие прямого контакта с окружающей средой (что неизбежно при многоклеточности), не могли бы питаться и выводить продукты распада. Может быть — в чем-то еще; как бы то ни было, такой путь повышения уровня организации, как многоклеточность, для прокариот оказался закрытым. Выход из этого тупика они нашли весьма оригинальный.

Для докембрийских осадочных толщ чрезвычайнохарактерны строматолиты (по-гречески — "каменный ковер") — тонкослойчатые колонны или холмики, состоящие главным образом из карбоната кальция (рисунок 17, а и б). Эти структуры известны еще с середины прошлого века, однако их происхождение оставалось совершенно неясным до тридцатых годов, когда было сделано одно из замечательнейших открытий нашего века в области классической (т. е. не молекулярной) биологии. На литорали залива Шарк-Бэй в западной Австралии и на атлантическом побережье Багамских островов были найдены небольшие рифовые постройки неизвестного ранее типа — плосковершинные известковые "бочки" диаметром 1–1,5 м (рисунок 17, в) и располагающиеся ниже уровня отлива слоистые корки; все это при внимательном рассмотрении оказалось… современными строматолитами. Выяснилось, что строматолит образуется в результате жизнедеятельности совершенно ни на что не похожего прокариотного сообщества, называемого цианобактериальным матом. Маты существуют во многих районах мира, главным образом — в таких гипергалинных (пересоленых) лагунах, как наш Сиваш, однако настоящие строматолиты, как в Шарк-Бэй и на Багамской отмели, они образуют довольно редко.

Мат, располагающийся на верхней поверхности создаваемого им строматолита, представляет собой плотный многослойный "ковер" общей толщиной до двух см; основу его составляют нитчатые либо пальмеллоидные цианобактерии, однако помимо них в формировании сообщества участвует множество самых различных микроорганизмов. Внутри мата легко различимы несколько функционально дискретных слоев (рисунок 17, г):

1. Плотный верхний слой — поверхность роста (1–1,5 мм), в котором есть и автотрофы — продуцирующие кислород цианобактерии-фотосинтетики, и гетеротрофы — облигатно-аэробные (неспособные жить в отсутствии кислорода) бактерии.

2. Тонкая (менее 1 мм) подкладка; в ней автотрофами служат бактерии, осуществляющие нескислородный фотосинтез (при котором источником водорода является не вода, а другие вещества, например, сероводород — тогда выделяется не молекулярный кислород, а сера). Гетеротрофами же служат факультативные аэробы, которые могут использовать кислород, но в его отсутствие способны удовлетворять свои потребности в энергии не дыханием, а брожением.

3. Ниже двух верхних слоев, в которых идут процессы фотосинтеза, и которые в совокупности называют фотической зоной мата, лежит толстая бескислородная зона, в которой процветают разнообразные анаэробы: для них молекулярный кислород не нужен или даже является ядом.

На поверхность обитающего на мелководье мата постоянно выпадают частички осадка (обычно — кристаллы карбоната кальция), которые затемняют соответствующе участки фотической зоны и должны постепенно ухудшать условия идущего в ней фотосинтеза — вплоть до неизбежной гибели фотосинтетиков. От катастрофы эти микорорганизмы спасает положительный фототаксис: по мере того, как интенсивность света в фотической зоне падает, они мигрируют вверх сквозь накапливающийся слой осадка, образуя выше него новую поверхность роста с подкладкой. Миграция эта идет разными способами: нитчатые формы обладают способностью к скользящему движению сквозь осадок, пальмеллоидные — к ускоренному нарастанию верхних частей колонии; еще один путь — временный переход в латентное состояние с последующей реколонизацией поверхности осадка.

Оказавшиеся таким образом внутри бескислородной зоны мата осадки структурируются и слой за слоем наращивают верхнюю поверхность строматолита; измерения показали, что современные строматолиты прирастают со скоростью около 0,3 мм/год. Каждый слой состоит из пары слойков — светлого и темного, состоящих из, соответственно, более мелких и более крупных кристаллов карбоната кальция; крупные кристаллы образуются в тот сезон года, когда процесс осаждения идет быстрее (рисунок 17, д). Следует подчеркнуть, что вещество, из которого построен стоматолит, не создается матом — последний лишь структурирует естественное осадконакопление. Строматолиты чаще всего состоят из карбоната кальция потому лишь, что карбонатный тип осадконакопления в море наиболее обычен, однако в иных гидрохимических условиях формируются строматолиты фосфатные, кремнезёмовые, железистые, и пр.^[12]

РИСУНОК 17. Маты и строматолиты — современные и ископаемые:

_{(а) — ископаемые строматолиты, общий вид; (б) — они же, в разрезе; (в) — современные строматолитовые постройки в Шарк-Бэй, Австралия; (г) — поперечный разрез мата; (д) — образование строматолита матом (схема).}

Не все маты представляли собою донные сообщества. Дело в том, что, помимо уже известных нам строматолитов, следы жизнедеятельности микробных сообществ представлены еще и онколитами — более или менее сферическими образованиями, в которых известковые слои располагаются не линейно (как в строматолите), а образуют концентрическую структуру. Предполагается, что онколиты создавались особыми прокариотными сообществами, имевшими облик плавающих в толще воды шаров, оболочка которых представляла собой мат; осадки отлагались внутри оболочки этого "батискафа", а плавучесть ему придавали образуемые при метаболизме газы, не могущие покинуть замкнутую полость внутри колонии. Позже мы столкнемся с особым типом водорослевого сообщества — плавающим матом, характерным для некоторых внутренних водоемов мезозоя (см. главу 9).

Итак, мат представляет собой высокоинтегрированное сообщество с чрезвычайно сложно организованной трофической структурой: два верхних слоя составлены продуцентами и консументами первого порядка ("растениями" и "травоядными"), соединенными в пищевую цепь пастбищного типа, а нижний слой сформирован редуцентами ("падальщиками"), получающими органику из верхних слоев по детритной цепи (рисунок 17). Более того, измерения показали, что мат является вообще одной из самых сбалансированных экосистем: он производит ровно столько органики и кислорода, сколько тут же расходует в процессе своей жизнедеятельности (нулевой баланс) — а ведь замкнутость геохимических циклов была ранее определена нами как главное направление в эволюции биосферы. Именно такая структура "производства и потребления" в прошлом позволяла матам образовывать кислородные оазисы и постепенно увеличивать их — вместо того, чтобы пытаться сходу изменить всю эту бескислородную среду.

Можно сказать, что в мате "ничто не пропадает" — даже энергия солнечного света (понятное дело, в рамках суммарного к.п.д. фотосинтеза, составляющего около 10 %). Фотосинтезирующие бактерии подкладки имеют пигменты, позволяющие им поглощать свет из иной части спектра, чем их "коллеги"-цианобактерии из вышележащего слоя. Таким образом, поверхность роста становится для жителей подкладки как бы прозрачной, что позволяет утилизовать всю поступающую в фотическую зону световую энергию. Более того, поскольку солнечный спектр меняется в течении дня ("покраснение" Солнца на восходе и закате), для улучшения использования энергии в мате происходят упорядоченные вертикальные миграции — смена горизонтов, занимаемых бактериями с разными типами пигментов.

Все это позволяет сделать следующий вывод: уровень интеграции, достигнутый составляющими мат микроорганизмами, превосходит уровень, наблюдаемый в обычных экосистемах, и как минимум не уступает тому, что наблюдается у лишайников. И уж коль скоро мы считаем "организмами" лишайники, то такое определение с полным основанием можно отнести и к мату. А поскольку следы жизнедеятельности матов — строматолиты — достоверно появляются в геологической летописи все в тех же самых древнейших осадочных формациях Варравуна и Онфервахт (3,5–3,4 млрд лет), то приходится признать следующее. Жизнь, похоже, появляется на Земле сразу в виде экосистемы, целостность которой вполне сопоставима с целостностью многоклеточного организма. Существование в природе такой замечательной формы организации, как мат (которая существует без особых изменений как минимум 3,5 млрд лет), позволяет по-иному взглянуть и на так и не возникшую у прокариот многоклеточность: а, собственно говоря, нужна ли она им?

Касаясь совершенства баланса между процессами синтеза и деструкции, осуществляемыми в мате, уместно вспомнить еще одно высказывание Вернадского, сделанное им в 1931 г: "Первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде появления одного какого-либо организма, а в виде их совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни". Похоже, что и это предсказание теперь тоже находит подтверждение.

РИСУНОК 17 в. Живые строматолиты в заливе Шарк, Австралия.

Каковы же были условия существования этих древнейших прокариотных экосистем? Они традиционно считались подводными (морскими) до тех пор, пока И.Н. Крылов и Г.А. Заварзин (1988) не выдвинули ряд аргументов в пользу наземного образования докембрийских строматолитов. В дальнейшем палеонтолог А.Г. Пономаренко (1993) поставил вопрос о том, что такое вообще "море" и "суша" применительно к глубокому докембрию — раньше это просто никому не приходило в голову. Дело в том, что в отсутствие высшей наземной растительности скорость водной и ветровой эрозии должна превышать современную во много раз. Незащищенные наклонные субстраты при этом будут размываться очень быстро, и ландшафт окажется состоящим из практически вертикальных скал и почти горизонтальных равнин, простирающихся на огромные площади и лишь незначительно превышающих уровень моря. Так что, по всей видимости, в те времена на окраинах континентов формировались обширные мелководные бассейны с постоянно меняющимся уровнем воды и без настоящей береговой линии. Именно в этом "вымершем" ландшафте, не являющемся ни сушей, ни морем в современном смысле, и процветали строматолитовые экосистемы.

Помимо бентосных прокариотных экосистем, представленных матами, все это время существовали и планктонные, состоящие из сферических одноклеточных водорослей — акритарх и шарообразных колоний, напоминающих современный Volvox. Следует помнить, что название "акритархи" не соответствует какой либо таксономической группе водорослей — такой, как эвгленовые, диатомовые и т. п.; это собирательное название для микроорганизмов со стойкой, но неминерализованной оболочкой. Первые планктонные организмы появляются в палеонтологической летописи 3,5 млрд лет назад — одновременно со строматолитами.

Именно в планктонных экосистемах произошло в середине протерозоя (около 1,9–2 млрд лет назад) событие, ставшее ключевым для дальнейшей судьбы биосферы. В это время в составе фитопланктона появились такие акритархи, которых считают первыми на Земле эукариотами. Заключение об их эукариотности первоначально основывалось на размере клеток (они превышают 60 мкм, тогда как практически все известные прокариоты со сферическими клетками мельче 10 мкм), однако позже на Среднесибирском плоскогорье (местонахождение Мироедиха) удалось собрать множество экземпляров уникальной сохранности, на которых удалось реконструировать процесс ядерного деления. А недавно в одном из австралийских нефтяных месторождений сходного возраста (1,7 млрд лет) были обнаружены стеролы — вещества, которые синтезируются только клеточными ядрами.

По поводу происхождения эукариотов большинство исследователей придерживается гипотезы симбиогенеза. Идея о том, что растительная и животная клетки являют собой "симбиотический комплекс" была впервые высказана К.С. Мережковским (1909) и затем обоснована А.С. Фаминцыным (тем самым, который ранее, в 1867 г, доказал симбиотическую природу лишайников); автором же концепции в ее современном виде считают Л. Маргулис. Концепция состоит в том, что органеллы, наличие которых отличает эукариотную клетку от прокариотной — митохондрии, хлоропласты и жгутики с базальным телом и микротрубочками — являются результатом эволюции некогда независимых прокариотных клеток, которые были захвачены клеткой-хозяином (тоже прокариотной) и не "съедены", а превращены ею в симбионтов. Предполагается, что роль клетки-хозяина выполняла крупная факультативно-анаэробная бактерия-гетеротроф. Проглотив однажды мелких аэробных бактерий-гетеротрофов, она начала использовать их в качестве "энергетических станций", перерабатывая с их помощью свою органику по более совершенной технологии (дыхание вместо брожения), что позволило ей получать из каждой молекулы глюкозы 38 молекул АТФ вместо двух. Союз был выгоден и для "рабов"-аэробов, получивших взамен гораздо более совершенный источник "топлива": органику, добываемую крупным хищным хозяином. Далее к поверхности хозяина прикрепилась другая группа симбионтов — жгутикоподобные бактерии (Маргулис полагает, что это было нечто вроде современных спирохет), которые резко увеличили подвижность хозяина — в обмен на возможность "подсоединиться к единой энергосистеме". Поглотив же затем подходящих мелких фотоавтотрофов — цианобактерий, хозяин получил возможность получать органику не путем активного поиска ее во внешней среде, а просто, так сказать, посидев немного на солнышке. Этот переход до некоторой степени аналогичен происходившему в человеческой истории переходу от охоты и собирательства к скотоводству и земледелию. Гипотеза эта выглядит достаточно фантастично, однако имеет серьезные обоснования.

РИСУНОК 18. Схематическое изображение симбиогенеза.

Дело в том, что аналогичные процессы происходят и в современном мире. Например, инфузория-туфелька может содержать в качестве "домашнего животного" зеленую водоросль хлореллу. Инфузория не трогает "домашнюю" хлореллу, но немедленно переваривает любую "дикую" клетку того же вида. Хлорелла же образует внутри хозяина строго фиксированное число клеток, и через несколько поколений теряет способность к самостоятельному существованию.

С другой стороны, сходство митохондрий и хлоропластов с бактериями далеко выходит за рамки чисто внешнего (и те, и другие — овальные тела, окруженные двойной мембраной, на складках внутреннего слоя которой локализованы пигменты с дыхательными или фотосинтетическими функциям). Дело в том, что эти органеллы имеют собственную ДНК, причем не линейную (как хромосомная ДНК самой эукариотной клетки), а кольцеобразную — такую же, как у настоящих бактерий. В момент клеточного деления митохондрии и хлоропласты не создаются клеткой заново, а размножаются сами, как настоящие одноклеточные организмы. При этом степень их самостоятельности такова, что они вполне способны существовать и размножаться и в чужих клетках: например, хлоропласты легко размножаются в курином яйце.

Сравнив же с этих позиций эукариотную клетку с матом, можно заключить, что здесь мы имеем дело со второй (и столь же успешной) попыткой прокариот создать высокоинтегрированную колонию, на этот раз не между различными клетками, а внутри одной из них. Похоже, что, не имея возможности выработать истинную многоклеточность, прокариоты выжали все, что можно, из симбиоза: раз нельзя наладить должную дифференцировку собственных клеток, то почему бы не использовать в качестве строительного материала клетки разных организмов? При этом не исключено, что по крайней мере "конструкторские разработки" по обоим "проектам" — мат и эукариотность — первые прокариоты начали одновременно. Такое предположение может хорошо объяснить тот парадоксальный результат, к которому пришли в последние годы К.Вёзе и ряд других исследователей: сопоставив нуклеотидные последовательности различных групп организмов методом молекулярных часов,^[13] они заключили, что эукариоты должны были возникнуть столь же давно, как и прокариоты.

Скорее всего, различные варианты эукариотности — т. е. внутриклеточных колоний — возникали многократно (например, есть основания полагать, красные водоросли, резко отличающиеся от всех прочих растений по множеству ключевых признаков, являются результатом такой "независимой эукариотизации" цианобактерий), однако все эти варианты, видимо, не имели в тогдашних условиях должного преимущества перед прокариотным типом организации и "не выходили в серию". Ведь эукариотам приходится платить за свою сложность весьма дорогую цену: они потеряли присущие прокариотам "бессмертие" (видовую неизменность на протяжении миллиардов лет) и "неуязвимость" (способность жить в кипятке или в ядерном реакторе, питаться любыми ядами или чистым водородом, и т. д.); какой же смысл после этого выполнять в биосфере те функции, для которых достаточно и прокариот? Если компьютер нужен вам лишь для печатания текстов и игры в "Тетрис", то вы, надо думать, не станете покупать Пентиум со всеми "наворотами", а ограничитесь чем попроще.

Ситуация, однако, радикально изменилась именно около двух миллиардов лет назад, когда появление одного из возможных вариантов эукариотности — "аэробный фотоавтотроф" — совпало с другим событием: концентрация кислорода в атмосфере Земли достигла, в результате деятельности цианобактерий, точки Пастера, и в этих условиях эукариотная "модель" оказалась, наконец, "конкурентоспособной". Именно эукариоты-аэробы со временем оттеснят прокариотные сообщества в "резервации" (пересоленые водоемы, горячие источники т. д.), или превратят их в эфемеров (сине-зеленые водоросли, стремительно размножающиеся в луже — и тут же исчезающие вместе с ней).

Это выглядит, если вдуматься, вопиющей исторической несправедливостью. Здесь мы в первый — но далеко не в последний — раз сталкиваемся с ситуацией, когда некая группа живых организмов постепенно изменяет окружающий Мир "под себя" — а плодами этих изменений в итоге пользуются другие, причем с достаточно печальным для "инициаторов реформ" результатом. Увы! Блестяще сформулированный Стругацкими принцип: "Будущее создается тобой, но не для тебя" про является в эволюции биосферы как одна из фундаментальнейших закономерностей.

Впрочем, эукариоты начали свое триумфальное шествие далеко не сразу. Появившись почти 2 млрд лет назад, они на протяжении почти миллиарда лет не играли сколь-нибудь заметной роли в экосистемах, а все разнообразие этих организмов было ограничено фитопланктонными формами — акритархами. Создается впечатление, что сама по себе эукариотность еще не создает решающего преимущества; до тех пор, пока эукариоты остаются одноклеточными, они лишь конкурентоспособны (относительно прокариот) — но не более того. Мир продолжает оставаться прокариотным вплоть до конца протерозоя. Однако около 800 млн лет назад на ступает эпоха поистине драматических перемен, о которых и пойдет речь в следующей главе.

6. Поздний докембрий: возникновение многоклеточности. Гипотеза кислородного контроля. Эдиакарский эксперимент.

Прежде чем непосредственно приступать к изучению древнейших многоклеточных организмов, давайте задумаемся: а зачем, собственно говоря, эта многоклеточность нужна? Какие преимущества она дает? На эту проблему можно посмотреть с разных точек зрения, но мы для начала посмотрим — с экологической. Иными словами: что многоклеточность дает не самому организму, а экосистеме, и — в конечном счете — биосфере.

Малоразмерные фитопланктонные организмы (прежде всего — прокариотные) сталкиваются с одной проблемой, на которую впервые обратил внимание гидробиолог Б.В. Виленкин. Снабжение этих одноклеточных биогенами и растворенными газами происходит за счет диффузии сквозь клеточную стенку; это, казалось бы, должно благоприятствовать миниатюризации клеток — чтобы максимально увеличить отношение ее поверхности к объему. Однако очень мелкий организм неспособен выделиться из окружающей его водной массы: пассивно паря в толще воды (и оставаясь неподвижным относительно нее), он быстро создает вокруг себя "пустыню" — выедает из непосредственно окружающего его водного слоя все биогены. При этом он насыщает воду диффундирующей наружу органикой, которую не в силах удерживать внутри клетки из-за того же самого — высокого — соотношения поверхность/объем. То, что при этом безвозвратно теряется более трети клеточной продукции — полбеды; хуже то, что на окисление этой органики расходуется кислород, и водный слой, окружающий организм, эвтрофицируется. Одним словом, незабвенный Пятачок был прав: жизнь "очень маленького существа" полна неприятностей.

Неприятностей этих можно избежать, лишь заставив организм перемещаться относительно вмещающей его воды. Этого можно добиться двумя способами: либо начать самому активно двигаться в ее толще, либо, наоборот, прикрепиться к неподвижному субстрату — чтобы вода двигалась относительно тебя. Второй способ прокариоты реализовали немедленно, сконструировав мат. А вот с первым способом (казалось бы, более простым и очевидным) у них возникли крупные проблемы — ибо эффективных органов движения, подобных жгутикам и ресничкам эукариотных одноклеточных, у прокариот не возникает, а создание клеточных агрегаций, способных к согласованным движениям (например, волнообразным) затруднено из-за крайней слабости межклеточных взаимодействий (см. Главу 5). Поэтому "генеральной линией" этот способ становится лишь при появлении эукариот, способных к образованию высокоинтегрированных клеточных агрегаций, т. е. к настоящей многоклеточности.

Многоклеточность привела, среди прочего, к резкому повышению способности организмов создавать в своем теле запас питательных веществ. Практически лишенные этих запасов одноклеточные (в особенности — прокариоты) обречены реагировать на изменения содержания биогенов в окружающей среде единственным способом — изменением плотности популяций. (Примером такого их поведения может служить "цветение" водоемов, когда стремительное размножение одноклеточных и нитчатых водорослей быстро приводит к исчерпанию ресурса экосистемы; в результате безмерно разросшаяся популяция в одночасье вымирает, а на окисление этой мертвой органики расходуется затем почти весь кислород водоема — "замор"). Запасные вещества и резервная биомасса крупных организмов делают их популяции более независимыми от колебаний ресурса и стабилизируют их плотность. В свою очередь, существующие в экосистеме геохимические круговороты обретают в лице этих организмов крупное резервное депо^[14], оказывающее на все эти циклы мощное стабилизирующее воздействие. Такая "взаимная стабилизация" кажется одним из главных экологических следствий возникновения многоклеточных (хотя правильнее сказать — макроскопических, т. е. видимых невооруженным глазом) организмов.

Последняя оговорка не случайна. Если же мы от вопроса "для чего возникла многоклеточность" перейдем к вопросу "как и когда она возникла", то нам прежде всего придется определить — какой организм следует считать многоклеточным? Если даже не брать в расчет чисто терминологические проблемы (следует ли называть "колонией" Volvox, у которого есть дифференциация между клетками переднего и заднего полушарий, зародыша, возникающие путем палинтомии — деления без последующего увеличения размеров клеток, и который к тому же смертен), здесь существует и проблема вполне объективная. А именно: соответствует ли строгим критериям многоклеточности строение тела макроскопических водорослей и грибов? Большинство биологов ныне отвечают на этот вопрос отрицательно, оставляя термин "многоклеточные" лишь за зелеными растениями (Metaphyta) и животными (Metazoa); Дж. Корлисс (1983) ввел для этих двух групп удачный термин — многотканевые организмы.

Таким образом, достижение живыми организмами макроскопических размеров может происходить различными способами, а истинная многоклеточность (многотканевость) — лишь один из них. В любом случае, многоклеточность (в широком смысле) почти наверняка возникала в процессе эволюции многократно и независимо: во многих типах водорослей — красных (Rhodophyta), зеленых (Chlorophyta), золотистых (Chrysophyta) — или высших грибов-аскомицетов (Ascomyceta) можно выявить преемственные ряды от одноклеточных форм через колонии (например, нитчатые формы) к макроскопическим организмам с аналогами тканевой дифференцировки.

РИСУНОК 19. Изменения во времени относительного обилия основных биотических компонентов:

_{(а) — прокариотыстроматолитообразователи, (б) — свободноживущие прокариоты, (в) — эукариотный фитопланктон, (г) — многоклеточные растения, (д) — многоклеточные животные.}

Эта гипотетическая эволюционная картина хорошо соответствует современным палеонтологическим данным (рисунок 19). Первые эукариоты появились (как мы помним из главы 5) около двух миллиардов лет назад среди фитопланктонных акритарх; вскоре к ним добавились и нитчатые формы с эукариотными параметрами клеток. Замечательно, что они никогда не встречаются в прокариотных бентосных сообществах (цианобактериальных матах), а с самого начала формируют свой собственный тип растительности, названный В.Шенборном (1987) "водорослевыми лугами". Ныне сообщества такого типа известны лишь в некоторых антарктических внутренних водоемах; в докембрии же они, судя по характеру осадков, были широко распространены в морях за пределами мелководий (которые были заняты матами).

К середине рифея (1,4–1,2 млрд лет) эти нитчатые эукариотные формы достигли значительного разнообразия. Именно тогда в составе "водорослевых лугов" появились и первые макроскопические водоросли с пластинчатым, корковым и кожистым типами слоевища, а к венду (650 млн лет) основным компонентом этих сообществ становятся вендотении — лентовидные водоросли длиной до 15 см. Есть даже сообщение о находке каких-то пластинчатых водорослей в китайской формации Чанчен с возрастом 1,8 млрд лет; эта датировка нуждается в подтверждении, но не кажется нереальной. Дело в том, что таксономическая принадлежность всех этих форм недостаточно ясна, однако некоторые из них очень сходны с низшими красными водорослями — бангиевыми. Красные же водоросли, как полагают многие исследователи, являются самой архаичной ветвью эукариот, и даже, возможно, произошли в результате "независимой эукариотизации" цианобактерий.

А вот животные, а также следы их жизнедеятельности (норки и следовые дорожки на поверхности осадка), достоверно появились в палеонтологической летописи лишь в конце протерозоя — около 800 млн лет назад. (Интересно, что водоросли с минерализованными слоевищами, для которых можно предполагать тот же уровень организации, что и у высших красных и бурых водорослей, появились еще позднее — в венде). В чем же причина того, что истинная многоклеточность возникла так поздно? В шестидесятые годы существовала (как мы помним из главы 5) гипотеза "кислородного контроля" Беркнера и Маршалла, согласно которой содержание кислорода в земной атмосфере вплоть до начала фанерозоя (540 млн лет назад) было ниже точки Пастера и не допускало существования более высокоорганизованных форм жизни, чем водоросли. Поскольку позже было установлено, что точка Пастера в действительности была пройдена гораздо раньше — более чем за миллиард лет до времени появления первых многоклеточных, причинная связь между этими явлениями была отвергнута, и о гипотезе "кислородного контроля" забыли. И, как выяснилось, напрасно.

Дело в том, что однопроцентный уровень содержания кислорода (имеется в виду 1 % от его современного количества) — это тот критический минимум, ниже которого аэробный метаболизм принципиально невозможен; однако для жизнедеятельности макроскопических животных кислорода необходимо существенно больше. Б.Раннегар недавно провел специальные расчеты, из которых следует, что для животных, составлявших первую фауну многоклеточных — эдиакарскую (о ней речь пойдет впереди), уровень содержания кислорода должен был составлять не менее 6-10 % от нынешнего — это в том случае, если они имели развитую систему циркуляции, доставлявшую кислород к тканям. Если же такая система у них еще не развилась и они дышали за счет прямой диффузии (а скорее всего именно так оно и было), то необходимое для их жизнедеятельности содержание кислорода должно было быть еще выше, может быть — сопоставимо с нынешним. Итак, гипотеза "кислородного контроля" кажется вполне логичным объяснением появления макроскопических животных лишь в конце протерозоя — если принять более высокий критический порог, чем однопроцентный, предлагавшийся Беркнером и Маршаллом. Возможна ли, однако, проверка этой гипотезы? Мы помним (из главы 5), что можно по составу осадков отличить аэробные обстановки от анаэробных, но вот как измерить количественные различия в содержании кислорода в былые эпохи?

Известно, что количество кислорода, создаваемого небиологическими процессами (фотолиз воды и т. д.), совершенно ничтожно; почти весь свободный кислород планеты создан фотосинтезирующими организмами. Однако живые существа не только производят кислород, но и потребляют его в процессе дыхания. В биосфере осуществляется достаточно простая химическая реакция: nСО₂ + nН₂О (СН₂О)_n + nО₂. "Читая" ее слева направо, мы получаем фотосинтез, а справа налево — дыхание (а также горение и гниение). Уровень содержания кислорода на планете стабилен потому, что прямая и обратная реакции взаимно уравновешиваются; так что если мы попытаемся увеличить содержание свободного кислорода в атмосфере путем простого наращивания объема фотосинтезирующего вещества, то из этой затеи ничего не выйдет. Сместить химическое равновесие, как вам должно быть известно из курса химии, можно, лишь выводя из сферы реакции один из ее продуктов. В нашем случае — добиться увеличения выхода О₂ можно, лишь необратимо изымая из нее восстановленный углерод в форме (СН₂О)_n или его производных.

Таким образом, производство кислорода биосферой начинает превалировать над потреблением этого газа (ею же) только если происходит захоронение в осадках неокисленного органического вещества. Этот вывод кажется достаточно парадоксальным и противоречащим расхожим представлениям. Так, например, природоохранная пропаганда вбила в голову широкой публики магическую фразу "Леса — это легкие планеты"; и мало кто дает себе труд задуматься над тем, что в действительности любое сбалансированное сообщество (в том числе — тропический лес) потребляет ровно столько кислорода, сколько и производит. Если что и можно назвать "легкими планеты", так это болота, где как раз и идет процесс захоронения неокисленной органики. Поэтому, если мы установим, что в некий период геологической истории происходило интенсивное захоронение органического углерода, то мы вправе будем заключить, что в это время столь же интенсивно накапливался и кислород. А вот оценить темпы захоронения органического углерода в прошлые эпохи вполне возможно — для этого существует специальный метод, основанный на изучении изотопного отношения ¹²С/¹³С в соответствующих осадках (органический углерод, участвовавший когда-либо в реакциях фотосинтеза, обогащен "легким" изотопом ¹²С).

Несколько лет назад на архипелаге Шпицберген была открыта уникальная по полноте последовательность позднепротерозойских осадков, отлагавшихся в период с 850 до 600 млн лет назад. Исследовав эти осадки на предмет изотопного отношения ¹²С/¹³С, Э. Нолль (1996) установил, что на протяжение всего этого времени темпы захоронения органического углерода оставались самыми высокими за всю историю Земли. Изучение позднепротерозойских осадков в других районах мира — в Канаде, Австралии и Южной Африке — подтвердило выводы Нолля. Итак, появлению макроскопической фауны предшествовало резкое увеличение количества свободного кислорода; вряд ли можно счесть это случайным совпадением (рисунок 20).

РИСУНОК 20. Ключевые характеристики истории позднего протерозоя. Изменения в ходе кривой захоронения органического углерода соответствуют ледниковым эпохам и интенсивному образованию железорудных формаций.

О том, что на Земле в это время действительно существенно возросло содержание кислорода, могут свидетельствовать и другие факты. Во-первых, в океанах вновь происходит осаждение джеспеллитов, прекратившееся около 1,8 млрд лет назад (см. рисунок 16). Это может означать, что кислород впервые насытил глубоководные части океана, располагающиеся ниже фотической зоны, и при этом произошло осаждение еще сохранявшихся в тех глубинах запасов закисного железа. Во-вторых, это было время как минимум трех покровных оледенений, последнее из которых — Лапландское (600 млн лет назад) — было, по всей видимости, самым крупным за всю историю Земли. Одной же из причин начала оледенений считают так называемый "обратный парниковый эффект": когда в атмосфере планеты отношение О₂/СО₂ смещается в сторону кислорода, планета начинает гораздо хуже удерживать тепло, доставляемое центральным светилом.

Все это, вероятно, стало следствием событий, произошедших в биосфере около 1,2 млрд лет назад, когда начался постоянный рост численности и видового разнообразия эукариотного фитопланктона, продолжавшейся до 600 млн лет назад. Известно, что в планктонных экосистемах детритная пищевая цепь развита очень слабо, а оборот вещества и энергии идет почти исключительно по пастбищной цепи; практически вся мертвая органика "проваливается" из экосистемы вниз, на дно водоема, где и утилизуется в тамошних детритных цепях. Однако донные детритные цепи протерозоя существуют в условиях сильного недостатка кислорода, и потому обладают ограниченной "пропускной способностью". Начиная с некоторого момента они перестают справляться с тем нарастающим потоком органики, что поставляется сверху наращивающими свою продуктивность фитопланктонными сообществами. Другим источником органики могут быть лишенные в ту пору сколь-нибудь эффективных консументов ("травоядных") водорослевые луга. В результате органический углерод начинает захораниваться в осадках на дне океана; оборотной стороной этого процесса является, как мы теперь знаем, накопление свободного кислорода, приводящее — через "обратный парниковый эффект" — к оледенению.

Сочетание этих двух факторов — заметный рост содержания кислорода и появление ледников — создает в гидросфере планеты принципиально новую ситуацию. До сих пор кислород мог распространяться из фотической зоны, где он вырабатывается, в нижележащие слои океана только за счет такого несовершенного механизма, как диффузия: ведь более богатая кислородом вода поверхностного слоя -

более теплая, а потому она "не тонет". Заметим, что само "богатство" это весьма относительное, т. к. чем теплее вода, тем меньшее количество газа (при равном давлении) может быть в ней растворено. Известно, что вода имеет минимальную плотность при температуре 0^еС и ниже (лед), а максимальную — при 4^еС, поэтому с появлением на планете льда и "тяжелой" — четырехградусной — воды картина меняется. Плавающий по поверхности лед охлаждает омывающую его воду, и когда ее температура достигает 4^еС, она "тонет" — вместе с растворенными в ней газами из поверхностного слоя; в океане образуется холодный придонный слой — психросфера. Таким образом, в гидросфере возникает "ленточный транспортер", доставляющий кислород в ее глубокие слои (одним из следствий этого процесса стало осаждение в океанах джеспеллитов). Оледенения случались на Земле и раньше (например, Гуронское оледенение 2,3–2,5 млрд лет назад), но тогда этому транспортеру еще нечего было переносить; теперь же (650–600 млн лет назад) вся гидросфера оказалась насыщенной кислородом до того уровня, который допускает существование макроскопических животных.

В 1947 г. Р. Спригг сделал в местечке Эдиакара в Южной Австралии одно из самых замечательных открытий за всю историю палеонтологии. Им была найдена и описана богатая фауна удивительных бесскелетных организмов, получившая название эдиакарской. Первоначально эту фауну сочли кембрийской, однако в 1959 г. М. Глесснер правильно датировал ее концом докембрия — вендом (620–600 млн лет назад); таким образом, период достоверного существования на Земле многоклеточных животных удлинился почти на на 100 млн лет. В дальнейшем эдиакарскую фауну нашли еще в нескольких районах мира (Намибия, Ньюфаундленд); более того, выяснилось, что этих существ находили и ранее (например, на Украине в 1916 г.), однако принимали за неорганические остатки. Самое же богатое и наиболее информативное в плане палеоэкологии местонахождение (многие тысячи особей, относящихся к нескольким десяткам видов) известно в России, на Белом море.

В то время как все многочисленные группы многоклеточных, появившиеся в начале кембрия (540 млн лет назад), были представлены мелкими организмами (миллиметры или первые сантиметры), эдиакарская фауна состояла из крупных или очень крупных беспозвоночных, размером до полутора метров. Среди них были как радиально-симметричные формы, назваемые "медузоидами", так и билатеральносимметричные; одни из них (петалонамы) внешне напоминают современные кораллы морские перья (Pennatularia), другие (дикинсония и сприггина) — кольчатых червей и членистоногих (рисунок 21). Первые исследователи эдиакарской фауны (Спригг и Глесснер) считали эти формы реальными предками современных кишечнополостных и червей и включали их в состав соответствующих типов и классов животных. Эта точка зрения имеет сторонников и поныне ("австралийская школа"), однако большинство исследователей считает, что сходство тут чисто внешнее, и эдиакарские организмы представляют собой нечто совершенно особенное. А. Зейлахер (1984) ввел для этих существ специальное собирательное название — вендобионты.

РИСУНОК 21.

_{(а) — Различные представители эдиакарской фауны — радиально- и билатеральносимметричные; (б) — строение дикинсонии.}

Прежде всего, вендобионты имеют отличный от фанерозойских животных план строения. Почти у всех билатерально-симметричных вендских организмов эта самая симметрия несколько нарушена; у "членистых" форм правые и левые половинки "сегментов" смещены друг относительно друга — примерно так, как в застегнутой молнии или на автомобильном протекторе-елочке (см. рисунок 21, а). Эту асимметрию принято было приписывать деформациям тел в процессе захоронения, пока М.А.Федонкин (1983) не обратил внимание на то, что данные нарушения подозрительно регулярны и единообразны. Он доказал, что для вендобионтов характерен особый план строения, который математики называют симметрией скользящего отражения; среди многоклеточных же животных этот тип симметрии встречается крайне редко (таково, например, взаиморасположение мышечных элементов — миомеров и миосепт — у ланцетника).

С другой стороны, Б. Раннегар (1982) показал, что у изученных им вендобионтов увеличение размеров тела в ходе онтогенеза (инивидуального развития организма) достигается за счет изометрического роста, когда все пропорции тела остаются неизменными (как при простом увеличении изображения предмета). Между тем, все известные метазоа, включая кишечнополостных и червей, обладают не изометрическим, а аллометрическим ростом с закономерной сменой пропорций тела (например, у человека в ряду зародыш-ребенок-взрослый абсолютный размер головы увеличивается, тогда как относительный — уменьшается).

Против отнесения эдиакарских организмов к современным таксонам животных есть возражения и более частного характера. Так, например, попытка напрямую связать вендских медузоидов с настоящими медузами наталкивается на отсутствие у этих вендобионтов стрекательных клеток, которые по идее должны хорошо сохраняться в ископаемом состоянии. Под давлением подобных аргументов сторонники прямого родства между эдиакарскими и фанерозойскими животными начали "сдавать" вендобионтов по одному ("Да, похоже, что сприггина все-таки не настоящее членистоногое…"), и это продолжалось до тех пор, пока Зейлахер (1984) не предложил принципиально иное решение этой проблемы. Суммировав отличия вендских животных от их современных аналогов, он привел и общую для них черту: они представляют собой различные варианты широкой ленты со вздутиями (рисунок 21, б). Этот тип организации (Зейлахер назвал его "стеганое одеяло") совершенно отличен от всех ныне существующих. Судя по всему, такой план строения — это особый путь к достижению больших размеров тела именно бесскелетными формами.

При увеличении размеров тела происходит относительное уменьшение его поверхности. Поскольку многие функции организма (газообмен, питание) прямо связаны с его поверхностью, ее относительный размер нельзя уменьшать до бесконечности: есть определяемый "из физики" так называемый физиологический предел размеров тела. Одно из решений этой проблемы нашли современные (фанерозойские) многоклеточные: сохранить в общем округлое сечение тела, но развить выросты или впячивания с большой поверхностью — жабры или легкие, сложноскладчатую пищеварительную систему, и т. д. Однако возможно и принципиально иное решение — превратить все тело в плоскую ленту, приблизив таким образом внутреннюю поверхность к внешней; тогда можно достигнуть больших размеров и не создавая сложных внутренних структур. Это решение используется ныне очень редко (по этому пути пошли некоторые крупные кишечные паразиты).

Зейлахер полагает, что форма тела вендобионтов ("стеганое одеяло") с ее очень высоким отношением поверхность/объем позволяла импоглощать из воды кислород и метаболиты всей поверхностью тела. Эта идея находится в полном соответствии с тем обстоятельством, что у самых крупных эдиакарских организмов нет никакого подобия рта. Питаясь за счет диффузии через поверхность тела, эти существа не нуждались во внутренних органах; возможно, они даже были не многоклеточными, а синцитиальными (многоядерными). Кроме того, многие исследователи полагают, что эти плоские (и, видимо, прозрачные) существа были буквально нашпигованы симбиотическими одноклеточными водорослями, что делало их практически независимыми от внешних источников пищи. Их современным экологическим аналогом могут служить так называемые "автотрофные животные"- глубоководные погонофоры и некоторые моллюски, использующие при питании симбиотических бактерий-хемоавтотрофов.

Итак, на мелководьях вендских морей (именно здесь, судя по характеру вмещающих осадков, обитали вендобионты) существовала удивительная экосистема из "автотрофных животных". Сейчас известны тысячи экземпляров различных представителей эдиакарской фауны, однако ни на одном из них нет повреждений и следов укусов; судя по всему, в это время не существовало хищников, да и вообще животных, питающихся крупными кусками пищи. По образному выражению С. Гоулда, в венде трофические цепи были столь коротки, что полностью помещались внутри тела консумента. Поэтому вендскую биоту часто называют, вслед за М. Мак-Менамином, "Сад Эдиакары" — по аналогии с райским садом, где никто никого не ел. Ситуация райского сада, как ей и положено, просуществовала недолго: в конце венда вендобионты полностью вымерли, не оставив после себя прямых потомков. Эдиакарский эксперимент — первая в истории Земли попытка создать многоклеточных животных — окончился неудачей.

Впрочем, по поводу судьбы эдиакарской фауны есть и иные мнения. Помимо двух диаметрально притивоположных позиций — австралийской школы и Зейлахера — есть и "компромиссная", на которой стоят, например, Федонкин и Раннегар. Эти исследователи считают, что в составе эдиакарской фауны помимо вендобионтов, уникальных по своей организации и свойственных только для этого времени (а также, возможно, и реликтов каких-то довендских фаун), имеются и отдаленные предки некоторых фанерозойских групп.

В этой связи можно вспомнить элементы характерной для вендобионтов симметрии скользящего отражения, наблюдаемые в строении примитивнейшего из хордовых — ланцетника. С другой стороны, один из эдиакарских организмов — ярнемиия, с ее мешковидным телом и двумя "сифонами", очень напоминает близкого родственника хордовых — асцидию; к тому же оказалось, что отпечатки этого организма сильно обогащены ванадием — тем самым металлом, что является основой дыхательного пигмента асцидий. Так что некоторые исследователи не исключают, что мы с вами (как представители хордовых) ведем свой род прямиком от вендобионтов.

Это, впрочем, еще не самая экзотическая гипотеза относительно природы и родственных связей вендобионтов. Кем только их не объявляли — даже гигантскими морскими лишайниками! Например, А.Ю. Журавлев (1993) предложил весьма остроумную гипотезу относительно связей некоторых эдиакарских организмов с гигантскими (до 20 см в диаметре) многоядерными простейшими из подкласса ксенофиофор (класс саркодовых)^[15]. А недавно Д.В. Гражданкин и М.Б.Бурзин (1998) привели аргументы в пользу того, что тела вендобионтов представляли собой вовсе не толстое "стеганое одеяло", а тонкую гофрированную мембрану — ее по аналогии можно назвать "картонкой для яиц"; в захоронение попадает, собственно, не сама мембрана, а те "куличики из песка", которые получаются при засыпании ее "лунок" взмученным осадком. Эти "картонки для яиц", имеющие идеальное соотношение объем/поверхность, неподвижно лежали на дне, поглощая из морской воды растворенную в ней органику…

Подобный разнобой в гипотезах может произвести на стороннего наблюдателя удручающее впечатление, однако "в оправдание" ученых, изучающих докембрийские организмы, необходимо сказать следующее. Решаемая ими задача является, возможно, самой сложной во всей палеонтологии, ибо актуалистический метод реконструкций явно работает здесь на самом пределе своей разрешающей способности. Палеонтологи фактически находятся в положении космонавтов, столкнувшихся с фауной чужой планеты — с тем лишь уточнением, что они вынуждены иметь дело не с самими инопланетными существами, а с созданным теми "театром теней".

А недавно выяснилось, что эдиакарская попытка создания многоклеточных животных была не первой по счету, а в лучшем случае второй. В 1986 г. Сун Вейго обнаружил в позднерифейских отложениях Китая (Хайнань) с возрастом 840–740 млн лет назад богатую фауну макроскопических бесскелетных животных; ее, по традиции, назвали хайнаньской биотой. Почти одновременно сходная фауна была найдена М.Б.Гниловской в России, на Тиманском кряже; к сожалению, изучена она пока недостаточно. Известно лишь, что составляющие ее организмы уступают по размеру эдиакарским и являются не лентовидными, а червеобразными, причем иногда кажутся членистыми; многие из них строят из органического материала сегментированные трубки бокаловидной формы. Очень важно то, что среди этих организмов нет ни медузоидов, ни каких-либо форм, близких к губкам; судя по всему, протерозойская хайнаньская биота не может рассматриваться как предковая ни для эдиакарской, ни для современной (фанерозойской).

Из этого, правда, не следует, что все представители хайнаньской биоты должны были вымереть до эдиакарской попытки; возможно, именно им принадлежит часть следов рытья в вендских осадках. Однако в целом хайнаньский эксперимент явно оказался столь же неудачным, как и эдиакарский, хотя, возможно, по совершенно иным причинам. Обращает на себя внимание тот факт, что хайнаньская попытка совпадает по времени (840 млн лет назад) с началом "кислородного бума". Впрочем, существование макроскопических водорослей в отложениях возраста 1.4 млрд лет наводит на мысль о том, что и эта попытка создания многоклеточных животных может оказаться не самой первой^[16].

Итак, мучивший Дарвина вопрос о появлении животных в начале кембрия — "всех и сразу" — вроде бы начал проясняться. Преподавателям теории эволюции на первый взгляд полегчало: как-никак, этот рубеж сильно отодвинулся в глубь времен (с 540 до 840 млн лет назад), а первые животные оказались действительно сильно непохожими на тех, что существуют, начиная с кембрия. Однако это только на первый взгляд: ведь новооткрытые-то фауны оказались непреемственными между собой; они всякий раз появляются, как чертик из коробочки, и туда же исчезают. Ситуация, если вдуматься, складывается еще более скандальная, чем во времена Дарвина: тот имел дело с одним "актом творения" — кембрийским, а мы — с как минимум тремя. М.Б. Бурзин дал эдиакарской и хайнаньской попыткам остроумное определение: "черновики Господа Бога".

Наиболее логичным объяснением тут может быть признано такое. На Земле с достаточно давних времен существовала развитая фауна микроскопических бесскелетных животных (уровня простейших, коловраток и т. п.). Ее представители периодически совершали попытки выйти в крупный размерный класс, но лишь последняя из этих попыток — кембрийская — оказалась вполне успешной. Шансов попасть в захоронение у этих существ нет никаких (ведь от фитопланктонных организмов остается только целлюлозная оболочка либо слизистый чехол, которых животные лишены), а потому их отсутствие в палеонтологической летописи не должно нас смущать. К сожалению, последнее обстоятельство делает данную гипотезу непроверяемой, а цена таких гипотез, как мы помним из главы 1-а, крайне невелика. Впрочем, если в палеонтологической летописи не сохраняются сами эти организмы, нельзя ли попытаться обнаружить в ней какие-нибудь следы их жизнедеятельности, или иные косвенные указания на их существование?

Действительно, в соответствующих осадках часто находят мелкие или мельчайшие гранулы обогащенного органикой вещества, трактуемые как фекальные пеллеты (пища, прошедшая через организм неких консументов). Однако более интересное решение этой проблемы было недавно предложено М.Б.Бурзиным (1987). Основываясь на эмпирических данных о распространении в геологической истории основных размерных классов и морфологических групп фитопланктона, он показал, что тенденции, выявленные в эволюции планктонного сообщества, могут объясняться лишь наличием в его составе консументов, и даже "вычислил" некоторые их характеристики (подробнее — см. главу 6-а). В качестве первичного биотопа этих существ обычно указывают уже знакомые нам "водорослевые луга"; в этих густых подводных зарослях должна была, помимо всего прочего, наблюдаться повышенная концентрация кислорода.

Судя по всему, именно деятельность зоопланктона спровоцировала вендский фитопланктонный кризис — первое палеонтологически документированное крупномасштабное вымирание (см. главу 6-а). Затем последовало бесследное исчезновение эдиакарской фауны, а еще далее — стремительное сокращение численности и разнообразия строматолитовых построек. Именно на фоне этих кризисных событий и разворачивается так называемая "кембрийская скелетная революция" — процесс, которому суждено было сформировать основные черты того самого Мира, в котором мы живем и поныне.

6-а (дополнительная). Взаимоотношения хищника и жертвы в экологическом и эволюционном масштабах времени.

Одной из приоритетных задач современной биологии, несомненно, является создание обобщенной теории эволюции экосистем. При этом у экологов может возникнуть сильный соблазн начать ее строить в одиночку, опираясь исключительно на данные по динамике современных сообществ и игнорируя "измышления" палеонтологов. А почему бы и нет? Есть тому пример: эволюцию всех конкретных таксонов животных и растений реконструировали, как всем известно, при самом минимальном участии палеонтологов, опираясь почти исключительно на данные сравнительной анатомии. Для этого достаточно сходные рецентные организмы располагают в виде последовательностей, трактуемых как отражение реальной преемственности в ряду "предок-потомок" (например, тупайя — лемур — низшая обезьяна — человекообразная обезьяна — человек), и уже потом эти филетические ряды дополняют ископаемыми членами (в нашем случае — австралопитеком, питекантропом и неандертальцем).

Хотя злые языки из числа антиэволюционистов и утверждают, будто филетические ряды мало чем отличаются от известной карикатуры XIX века, изображающей "Чудесное превращение короля Луи-Филиппа в грушу", это, разумеется, не так. Настоящая проблема в другом: при реконструкции исторических последовательностей косвенный, "сравнительно-анатомический", метод действительно предпочтителен (поскольку метод прямой, "палеонтологический", имеет крупный встроенный дефект в виде принципиальной неполноты летописи), однако он годится не для всякого типа биологических объектов. А именно — он приложим лишь к тем объектам, которые хотя бы в принципе обладают филогенезом, т. е. историческим развитием; иными словами — система должна обладать хорошей памятью относительно своих предшествующих исторических состояний.

В случае таксона память эта обеспечивается передаваемым от предка к потомку "текстом" в виде нуклеотидной последовательности. А вот экосистема подобного наследственного субстрата лишена; она обладает лишь элементами онтогенеза, т. е. индивидуального развития (экогенетические сукцессии, о которых речь пойдет в главе 12), но филогенеза у нее, судя по всему, не бывает в принципе. Так что для изучения истории экосистем "сравнительно-анатомический метод" не годится, и палеонтология, как это ни парадоксально, неизбежно будет играть здесь существенно большую роль, чем при реконструкции филогенезов отдельных таксонов.

Итак, создавать теорию эволюции экосистем должны, на паритетных началах, экологи и палеонтологи, причем первым, по идее, следует создавать основу для актуалистической интерпретации тех фактов, что накоплены вторыми. К сожалению, в процессе такого "заочного сотрудничества" между экологами и палеонтологами часто возникают недоразумения, связанные с неверным пониманием границ применимости каждого из используемых ими методов. Одну из таких "конфликтных ситуаций" можно разобрать на примере взаимоотношений хищника и жертвы в докембрийских планктонных экосистемах)^[17].

В современной экологии существует достаточно хорошо обоснованная (в том числе и математическими моделями) концепция оптимального питания хищника. Согласно ей, консумент стремится выбирать пищевые объекты таким образом, чтобы разность между энергосодержанием пищи и суммарными энергозатратами на ее добывание оказывалась максимальной. Для каждого конкретного хищника существует определенный размерный оптимум жертв, с наибольшей частотой поедаемых им (лев питается в основном антилопами, хотя в составе его добычи могут оказаться и буйвол, и кролик). В свою очередь, у жертвы имеется целый ряд эволюционных стратегий, защищающих ее популяции от выедания (увеличение скорости размножения, приобретение криптической окраски или ядовитости, и т. д.); экспериментально показано, что одной из таких стратегий является уход за пределы размерного оптимума.

Из наблюдений над сезонными изменениями в популяциях планктонных ракообразных и коловраток было установлено, что это действительно так; при этом жертва по-разному защищается от тех хищников, что лишь немного превосходят ее по величине, и тех, что относятся к следующему размерному классу. Защитой от врагов первого типа (выедающих особей среднего и мелкого размера) является увеличение собственных размеров жертвы за пределы оптимума выедания. Против врагов второго типа (выедающих самых крупных из жертв) такая стратегия бесполезна, здесь надо уменьшать свои размеры. Защитой же от комбинированного воздействия хищников обоих типов может служить изменение формы тела — образование шипов и прозрачных выростов кутикулы (их периодическое появление в популяциях дафний — хорошо известный факт). Это позволяет увеличить реальные размеры (создав помехи для врагов первого типа), сохраняя при этом возможно меньшую заметность для врагов второго типа. Основываясь на этой экологической концепции, а также на эмпирических данных о распространении в геологической истории основных размерных классов фитопланктона (до 16 мкм, 16–60 мкм, 60-200 мкм, свыше 200 мкм) и его морфологических групп (оболочка гладкая или с выростами), М.Б. Бурзин в 1987 г. реконструировал основные этапы формирования планктонной экосистемы (рисунок 22).

РИСУНОК 22. Основные размерные и морфологические группы планктона.

До начала рифея (1,65 млрд лет) фитопланктон состоял почти исключительно из малоразмерных форм с (до 16 мкм). Можно предполагать, что консументы в это время либо были представлены самым мелким размерным классом (назовем его условно "инфузория"), либо отсутствовали вовсе. Впрочем, первое более вероятно: из этого времени известны и мелкие шипастые формы, что может быть первым в истории появлением защитных структур у фитопланктона в ответ на пресс выедания первым зоопланктоном. Для эукариотного фитопланктона, обладающего способностью разрешать "противоречие Виленкина" за счет активных передвижений, выгодно сохранять минимальные размеры тела (что улучшает соотношение поверхность/объем). Поэтому появление в раннем рифее (1,6 млрд лет) форм из следующего размерного класса (16–60 мкм) может рассматриваться как отражение усиления пресса хищников класса "инфузория", и соответственно, попытки фитопланктона уйти за размерный оптимум выедания путем увеличения размера.

Эта стратегия использовалась фитопланктоном на протяжении всего рифея, т. е. почти миллиард лет. В середине рифея (1,4–1,0 млрд лет) появляются акритархи размерного класса 60-200 мкм; это может рассматриваться как реакция на появление консументов следующего размерного класса — "коловратка". К концу же позднего рифея (700 млн лет) фитопланктонные организмы достигают максимального размера за всю историю: помимо доминирующей в это время размерной группы 200–600 мкм в это время появляются, например, гигантские акритархи диаметром до 2–3 миллиметров — это физиологический предел размера для одноклеточных^[18]. Доминирование в это время защитной стратегии в виде увеличения размера, при явно подчиненном значении выростов оболочки, свидетельствует о сильном прессе зоопланктона класса "коловратка", но при отсутствии более крупных хищников. Вообще тенденция к однонаправленному изменению размера для жертвы имеет смысл лишь при существовании единственного размерного класса хищников — в противном случае ты тут же попадаешь "из огня в полымя".

А вот дальше произошел вендский фитопланктонный кризис: разнообразие акритарх, достигнув незадолго до появления эдиакарской фауны (600 млн лет) своего максимума, резко падает, причем крупноразмерные формы исчезают полностью. Попытки объяснить этот кризис тем, что фитопланктонные сообщества могли столкнуться в это время с глобальным дефицитом СО₂ при избытке О₂ (такое сочетание действительно угнетает развитие микроводорослей), кажутся довольно наивными. Гораздо убедительнее смотрится гипотеза Бурзина о том, что кризис возник в результате появления консументов следующего размерного класса — "циклоп" (до 2 мм^[19]), составляющих основную массу современного зоопланктона. От этого врага уже не могла спасти ставшая стандартной стратегия опережающего ухода в следующий размерный класс — ибо фитопланктон уже "уперся" в физиологический предел размеров тела. Лишь к началу кембрия фитопланктону удалось дать адекватный эволюционный ответ на комбинированное воздействие консументов разных классов: с этого момента (и доныне) доминирующей защитной стратегией для фитопланктоных организмов становится образование шипов, выростов, экваториальной каймы и т. п.

Мы уделили столько внимания этой гипотезе по той причине, что рисуемые ею взаимоотношения хищника и жертвы кажутся резко противоречащими современной экологической парадигме, основанной на так называемых циклических балансовых моделях (типа модели Лотки-Вольтерра). Биомассы предыдущего и последующего трофических уровней соотносятся примерно как 10:1 (принцип трофической пирамиды); поэтому ясно, что именно популяция хищника должна подчиняться изменениям в популяции жертвы, но никак не наоборот. Отсюда, как кажется, естественным образом следует и так называемая "филогенетическая реактивность хищника": жертва увеличивает скорость передвижения — хищник вынужден перейти к охоте из засады, жертва одевается панцирем — хищник начинает создавать инструменты для его взлома; именно в таком порядке.

Однако многие палеонтологи (В.А.Красилов, В.В.Жерихин, А.С.Раутиан) приходят в последнее время к выводу о том, что балансовые модели — это путь к по знанию функционирования сообществ, но не их эволюции. Все необратимые эволюционные процессы — от глобальных экосистемных кризисов до филогенеза отдельных таксонов — протекают не благодаря, а вопреки сохранению экологического равновесия. Функционирование сообществ основано на циклических процессах, протекающих с отрицательной обратной связью; для того же, чтобы началось развитие, она должна разрушиться и смениться на положительную обратную связь.

Применительно к системе "хищник-жертва" это должно выглядеть так. Любой эволюционный успех жертвы (увеличение скорости передвижения и т. п.) хищник ощущает на своей шкуре немедленно; жертве же в общем-то наплевать на эволюционные приобретения хищника, поскольку в норме тот все равно изымает лишь небольшую часть ее популяции. До тех пор, пока хищник остается в таком реактивном состоянии, система пребывает в равновесии. Собственно говоря, жертва начинает "замечать" хищника лишь с того момента, как его эффективность превысила некое пороговое значение, в результате чего тот начал подрывать ее ресурсы. В тот самый момент, когда реактивной становится жертва, а не хищник, в системе и возникает положительная обратная связь по типу "гонки вооружений", и система, выйдя из равновесия, начинает эволюционировать в неком (причем совсем не обязательно в "правильном") направлении.

На эволюционную роль верхних трофических уровней экосистемы можно посмотреть и с несколько иной точки зрения. Дело в том, что их взаимодействия с нижними уровнями являются не столько энергетическими (описываемыми в терминах трофической пирамиды), сколько информационными. Здесь может быть использована аналогия с постиндустриальным обществом, в котором решающее значение приобретает не уровень производства энергии (как это было в индустриальную эпоху), а оптимизация управления энергопотоками за счет информационных связей. Именно таким "блоком управления" экосистемы и являются консументы, деятельность которых вызывает эволюционные изменения у их жертв. Как заметил А.С.Раутиан, само выражение "эволюционные стратегии хищника и жертвы" не вполне правильно: у хищника стратегия есть, а вот у жертвы — одна только тактика^[20].

О степени же автономности этого "блока управления" дают наглядное представление именно те палеонтологически документированные ситуации, когда он производит чересчур эффективного хищника, который, по выражению А.Г. Пономаренко, "проедает экосистему насквозь" — как это и произошло при возникновении зоопланктона размерного класса "циклоп". Любой эколог скажет не задумываясь, что "этого не может быть, потому что не может быть никогда!", и будет совершенно прав — но прав именно в рамках своего, экологического, масштаба времени. В эволюционном же масштабе времени такая ситуация (ее можно условно назвать "изобретением абсолютного оружия") не просто возможна — она, как мы увидим далее, служила реальным механизмом запуска целого ряда крупнейших экосистемных перестроек и филогенетических революций.

7. Кембрий: "скелетная революция" и пеллетный транспорт. Эволюция морской экосистемы: кембрий, палеозой и современность.

Итак, мы с вами расстались с вендскими экосистемами в момент, когда они пребывали в состоянии глубочайшего глобального кризиса (глава 6). "Эдиакарский эксперимент" окончился неудачей, и все эти загадочные крупноразмерные существа исчезли с лица Земли, не оставив после себя прямых потомков. Фито планктонный кризис погубил все огромное разнообразие тогдашних акритарх; уцелели лишь немногие, причем морфологически однотипные, формы. В необратимый упадок пришли и бентосные сообщества прокариот-строматолитообразователей; отныне они будут занимать в биосфере подчиненное положение. Хотя тогда появились и некоторые новые группы животных (например, сабелидитиды, строившие органические трубки), конец венда — это время, когда суммарное разнообразие живых организмов на нашей планете падает до рекордно низкого уровня (рисунок 23). И подобно тому, как на развалинах одряхлевшей империи возникает государство молодых энергичных "варваров", на смену докембрийской, прокариотной в своей основе, биосфере стремительно приходит современная, фанерозойская.

РИСУНОК 23. Кривые таксономического разнообразия Раупа- Сепкоского и Журавлева. (На графике можно выделить 4 фазы: два небольших острых пика — в венде и раннем кембрии, затем крутой подъем на плато, существующее с ордовика по пермь, и затем, после резкого провала в конце перми, начинается плавный постоянный подъем, длящийся доныне. Как будет видно из дальнейшего, фазы эти реально отражают определенное единство соответствующих морских биот, условно называемых Сепкоским "кембрийской", "палеозойской" и "современной").

Самое же интересное заключается в том, что составляющие эту современную биоту таксоны (а их состав на уровне типов с той поры уже принципиально не менялся!) одновременно обзаводятся минеральным скелетом, причем процесс этот охватывает самые различные группы не только животных, но и водорослей. Вот что пишет, например, один из ведущих специалистов по этому отрезку геологической истории А.Ю. Розанов: "Начнем с того, что поражает любого исследователя, когда он изучает разрезы пограничных отложений докембрия и кембрия. Двигаясь вверх по разрезу от докембрийских пород к кембрийским, мы вдруг обнаруживаем в какой-то момент, что порода насыщена многочисленными и разнообразными остатками организмов, облик которых уже более или менее привычен для нас. Здесь начинают встречаться обычные для всего фанерозоя остатки губок, моллюсков, брахиопод и других организмов. Непривычны только их размеры (первые миллиметры) ".

Пытаясь разобраться в причинах этого события, называемого обычно "кембрийской скелетной революцией", надо иметь в виду следующее. Обзавестись твердым скелетом — дело, конечно, "прибыльное", но весьма "капиталоемкое", требующее от организмов больших "первоначальных вложений" по энергии и веществу. Поэтому строить скелет способны лишь существа с достаточно высоким уровнем энергетического обмена, каковой возможен лишь начиная с некоторого уровня содержания на планете свободного кислорода (о "гипотезе кислородного контроля" — см. главу 5). Проанализируем теперь под этим углом зрения докембрийскую экологическую ситуацию.

Начать тут придется издалека. Одной из самых важных задач современной океанологии является детальное изучение морских течений; это, помимо прочего, весьма важно для практики судовождения. С этой целью в воды Мирового океана ежегодно бросают, точно зафиксировав место и время, многие тысячи специальных буев; выловив впоследствии такой буй в другой точке океана, мы получаем представление о направлении и скорости движения переносивших его водных масс. Исследования эти стоят больших денег, а поскольку подавляющее большинство буев при этом безвозвратно теряется, эффективность метода не слишком высока. В связи с этим встал вопрос: а нельзя ли вместо буев найти какой-нибудь естественную "метку" для океанских водных масс?

Такая "метка" действительно существует: это просто-напросто… пыль, которая всегда содержится в атмосфере и, понятное дело, постоянно оседает не только на крышку вашей парты, но и на поверхность океана. Химический состав этой атмосферной пыли в каждой точке Земли свой — на него влияет геохимия соответствующей территории, тип вулканической активности и т. д. А поскольку возможности аналитической химии по нынешнему времени почти безграничны (криминалисты, например, с легкостью определяют, в каком из месторождений мира было добыто контрабандное золото), то для реконструкции картины течений кажется достаточным просто зачерпнуть толику морской воды и установить, в каких именно местах Земли выпадала содержащаяся в воде пыль. Океанологи с энтузиазмом принялись за работу, и спустя небольшое время с изумлением обнаружили, что атмосферной пыли (равно как и вообще взвеси) в океанской воде практически не содержится; на подоконнике, к примеру, пыль будет скапливаться до тех пор, пока ее не сотрет дежурный по классу, а вот из океана она странным образом куда-то улетучивается. Быстро осесть на дно пылинка не может — это можно доказать простыми физическими расчетами. В чем же дело?

К тому времени было уже хорошо известно, какую титаническую работу осуществляют в морях животные-фильтраторы, и прежде всего двустворчатые моллюски; согласно расчетам, одни только уже закартированные устричные банки прогоняют сквозь себя объем воды, равный всему Мировому океану, примерно за месяц! Однако двустворки очищают именно придонные слои воды, куда, как мы помним, пылинкам попасть довольно сложно… Вот тогда-то и выяснилось, что планктонные фильтраторы, и прежде всего — ракообразные, играют в очищении океана роль ничуть не меньшую, чем бентосные. Отсутствие в водах океана сколь-нибудь ощутимых количеств пыли, которая постоянно оседает на его поверхность, является результатом деятельности планктонных ракообразных: они очень быстро отфильтровывают взвесь, упаковывают ее в формируемые их пищеварительным трактом компактные комки отработанной органики — фекальные пеллеты, и отправляют на дно. Без пеллетной транспортировки взвеси мутность воды в океанах была бы несравненно выше.

Именно такая ситуация и должна была наблюдаться в далеком прошлом. Как мы с вами помним, отсутствие в докембрии наземной растительности приводило к многократному усилению эрозии и формированию специфических выположенных ландшафтов — "не суша-не море" (глава 5). Сток с континентов был в основном "плащевым" (т. е. по всей протяженности береговой линии), а равнинные реки и озера, являющиеся ныне главными отстойниками взвеси, отсутствовали. Воды, стекавшие с суши, были мутными, причем самой замутненной в итоге оказывалась именно прибрежная часть океана, наиболее богатая биогенами. Это чрезвычайно затрудняло утилизацию биогенов фитопланктоном из-за узости фотической зоны и резко ограничивало общую продуктивность планктонной экосистемы.

С другой стороны, иной оказывалась и организация самой водной массы. В современных океанах имеется верхний слой воды с резко выраженными сезонными колебаниями температуры — эпиталасса, и нижний, где температура на протяжении всего года практически неизменна — гипоталасса (в озерах им соответствуют эпи- и гиполимнион). На границе между этими слоями располагается узкая зона резкого изменения температуры — термоклин; в современных морях он находится на глубинах от 15 до 100 м. В условиях же замутненной воды энергия солнца практически не проникает глубже первых метров, и термоклин оказывается "подтянутым" под самую поверхность; водная масса оказывается жестко стратифицированной — т. е. разделенную на почти неперемешивающиеся между собою слои: узкую перегретую эпиталассу и относительно холодную, но при этом практически лишенную кислорода гипоталассу. Для этого времени были обычны донные осадки, резко обогащенные неокисленной органикой ("черные сланцы"), которые считают несомненным показателем придонной аноксии (бескислородных условий); позже (начиная с кембрия) их распространение резко сократится. Ситуация аноксии ("заморные обстановки") сильно затрудняла, или даже вообще исключала, существование донной фауны.

И вот на границе венда и кембрия произошло событие, важность которого палеонтологи осознали лишь в самое последнее время (впервые эту идею высказал в 1985 г. А.Г.Пономаренко, а теперь она подтверждена геохимическими данными): в составе докембрийского зоопланктона (бесскелетного, и потому не имевшего шансов захорониться — см. главу 6) возникли достаточно эффективные фильтраторы, формировавшие фекальные пеллеты. Единичные фекальные пелеты были известны и раньше (еще в протерозое), однако именно начало кембрия — это время массового их распространения в морских отложениях.

Следствием этого, вроде бы малозначительного, события стал целый каскад экосистемных перестроек. Уменьшение мутности воды привело к резкому расширению фотической зоны и росту продуктивности экосистем. Расширение же эпиталассы привело к разрушению жесткой температурной стратификации и некоторому обогащению кислородом нижележащих водных слоев. Мало того; мы с вами помним (из главы 6), что именно дисперсная органика, опускающаяся из фотической зоны, является причиной аноксии в придонных слоях — ибо на ее окисление там расходуется кислород; многие исследователи даже употребляют термин "эвтрофный океан". Теперь же органика эта стала, вместе с неорганическими частичками, поступать на морское дно в концентрированном, "упакованном" виде — в пеллетах. Органический детрит, обогащающий донные осадки, — это уже не удушающий эвтрофикатор, а ценный пищевой ресурс; содержание же кислорода в придонных слоях в результате возрастает до уровня, допускающего существование макроскопической донной фауны. Начиная с этого момента в системе возникает положительная обратная связь: придонная фауна в свою очередь начинает очищать воду от органической и минеральной взвеси, количество кислорода в итоге опять возрастает, это позволяет еще дальше наращивать разнообразие живых организмов, и т. д.

Количество свободного кислорода на планете тем временем тоже увеличивается. Во второй половине венда в уже знакомых нам амфибиотических ландшафтах ("ни суша, ни море") место цианобактериальных матов, с их потрясающим по совершенству балансом в производстве и потреблении органики, занимают сообщества водорослей (главным образом — нитчатых), которые иногда называют "водорослевыми болотами". В этих болотах, чрезвычайно широко распространенных во внетропической зоне, захоранивается огромное количество неокисленной органики, а именно такая ситуация (как мы помним из главы 5) вызывает накопление свободного кислорода. По-видимому, сыграло свою роль и крупное Бойканурское оледенение, маркирующее границу венда и кембрия: мы уже помним (см. главу 6), что наличие льдов и психросферы облегчает "закачку" кислорода в глубокие слои океана, вентиляция же дна благоприятствует развитию бентоса.

И вот, наконец, содержание свободного кислорода в океанах достигает той пороговой отметки, начиная с которой становится "экономически оправданным" обзаводиться такой дорогостоящей "высокой технологией", как минеральный скелет. Эта возможность немедленно и одновременно реализуется самыми разными группами животных — от простейших (радиолярии^[21] и форамениферы) и губок до членистоногих и моллюсков, — а также растений (известковые водоросли): начинается "скелетная революция" в собственном смысле. Важная деталь: как отмечает А.Ю. Розанов (1986), химический состав этих скелетов, возникающих в самом начале кембрия, настолько разнообразен, что почти полностью исчерпывает все те варианты, которые будут затем возникать на протяжении всего фанерозоя.

Самым лучшим, уникальным, местонахождением кембрийской фауны считают среднекембрийские сланцы Бёджес, открытые в 1912 г. в канадских Скалистых Горах (богатейшие местонахождения в Восточной Сибири, Китае и Гренландии изучены пока недостаточно); тип сохранности в Бёджес таков, что там могут захораниваться и "мягкие" организмы, не имевшие скелета. Так вот, оказалось, что число таких бесскелетных форм в кембрийской фауне даже больше, чем в вендской (хотя доля их теперь невелика). Это служит сильным доводом в пользу того, что в кембрии не появляется вдруг, как по мановению волшебной палочки, некая принципиально новая — "скелетная" — фауна (так иногда полагали прежде), а одевается скелетом та фауна, что уже существует — едва лишь открывается для этого возможность.

Другой неожиданный вывод следует из изучения открытых в конце восьмидесятых годов в Швеции среднекембрийских фосфатных конкреций Ёрстен. При тамошнем типе сохранности фиксируются не покровные ткани (как в Бёждес), а микроскопические щетинки и иные твердые покровные элементы, видимые лишь под сканирующим электронным микроскопом. Оказалось, что в то время существовал многочисленный и очень разнообразный микрозоопланктон — трохофоры (личинки кольчатых червей), зоеа (личинки ракообразных) и т. п. Это позволяет вновь вернуться к гипотезе А.Ю.Розанова (1986) о том, что в кембрии в действительности произошло лишь увеличение размеров уже существовавших на тот момент планктонных организмов, которые по этой причине "выпали в осадок" — перешли к бентическому образу жизни; дополнительные аргументы обретают и построения М. Б. Бурзина (см. выше) о эволюции планктонных экосистем.

Надо заметить, что мир первых скелетных организмов, сложившийся в начале кембрия (немакит-далдынский ярус), был крайне своеобразен и в чистом виде просуществовал очень недолго, лишь до середины этого периода — хотя отдельные ого представители дожили до середины ордовика. В это время уже существовали достаточно многочисленные животные, имевшие раковины (моллюски и брахиоподы) и жилые трубки (сабелидиты, хиолиты) и т. п.; разнообразнейшие мелкие зубчики — конодонты представляли собою части ротовых органов древнейших вторичноротых — щетинкочелюстных и хордовых. Весьма характерны для этого мира приапулиды (в современных морях эта реликтовая группе насчитывает лишь 20 видов), а также лобоподы (представленные ныне микроскопическими тихоходками и обитающими в подстилке влажных тропических лесов онихофорами); видимо, именно к лобоподам принадлежат многие загадочные кембрийские организмы, вроде галлюциногении (оцените название!). Имелись и и многочисленные артроподоподобные формы (см. ниже) (рисунок 25, а-д).

Основу тогдашних экосистем, однако, составляли водоросли, строившие небольшие известковые постройки — биогермы, и чрезвычайно любопытная, как считалось, вымершая группа организмов — археоциаты. Археоциаты (по-гречески — "древние кубки") представляют собой небольшие прикрепленные ко дну бокалы с двуслойной стенкой (рисунок 24); диаметр их колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, хотя в Сибири найдены и исполинские формы размером до 1,5 м. Природа их долго вызывала споры (неясно было даже — животные это или растения, или вообще отдельное царство), однако в последнее время почти все исследователи согласны с тем, что их следует относить к губкам. Более того — не так давно в Тихом океане была найдена странная глубоководная губка Vacletia, оказавшаяся по рассмотрении дожившим до наших дней археоциатом и пополнившая собою галерею "живых ископаемых" (вроде кистеперой рыбы или гинкго).

РИСУНОК 24. Археоциаты:

_{(а) — Archaeocyatida, (б) — Capsulocyatida, (в) — Kazachstanicyatida, (г) — Archaeocyatida.}

РИСУНОК 25. Различные кембрийские животные: лобоподы (а-б), члнистоногие неясного систематического положения (в-д), трилобиты (е-ж).

_{(а) — Xenusion; (б) Aysheaia; (в) — Wiwaxia; (г); Anomalacaris; (д) — Opabinia; (е) Olenoides; (ж) — Ogygopsis.}

Губки занимают совершенно обособленное положение в системе животного царства и могут быть противопоставлены всем остальным многоклеточным животным: есть веские основания считать, что они ведут свое происхождение от иной группы простейших, нежели прочие метазоа. Существует, например, остроумная и неплохо аргументированная гипотеза Й. Райтнера (1991), согласно которой губки возникают как симбиоз бактериальной колонии с хоанофлагеллятными простейшими^[22]. Достигнутый губками уровень организации не позволяет назвать их многоклеточными в строгом смысле ("многотканевыми" по Корлиссу), так что вроде бы нет ничего удивительного в том, что именно эта примитивнейшая группа животных открывает собою фанерозойскую летопись. Но это только на первый взгляд.

Дело в том, что крайне низкий уровень клеточной интеграции оставляет губкам единственно возможную "профессию" — прикрепленный пассивный фильтратор органической взвеси. Любая губка (включая археоциат) представляет собою открытый сверху мешок, стенки которого пронизаны каналами; вода постоянно движется сквозь них во внутреннюю (парагастральную) полость, выходя затем наружу через верхнее отверстие (устье), а входящие в состав стенок каналов хоаноциты (воротничковые жгутиковые клетки) отфильтровывают содержащуюся в воде органику и бактерий. Вопрос для школьной олимпиады: какая сила заставляет воду двигаться сквозь каналы в неподвижной стенке? Ответ: та же самая, что создает печную тягу — разница давлений на высоте поддувала и на высоте конца трубы в соответствии с законом Бернулли^[23]: если водная среда, в которой находится губка, имеет ненулевую скорость, то слой движущейся жидкости над устьем создает "подсос". Известное дело: чем выше труба — тем лучше тяга; соответственно, губка может прокачивать сквозь себя воду лишь когда ее устье приподнято над субстратом. (Сходный механизм обеспечивает вентиляцию нор сусликов и иных грызунов. Тот из выходов, через который при рытье норы выбрасывали грунт, оказывается заключен в холмик-"кротовину" и несколько приподнимается над землей; в итоге внутри норы возникает устойчивый ток воздуха от "низкого" выхода к "высокому"). Подъем же устья над субстратом можно обеспечить лишь при наличии твердого опорного скелета — органического или минерального (у современных губок есть оба варианта). Отсутствие в предшествующих отложениях этих легко обнаруживаемых скелетных элементов — спикул — свидетельствует о том, что данная группа живых организмов действительно возникла лишь в начале кембрия (возможно, именно по схеме Райтнера — см. выше), т. е. когда уже несомненно существовали и настоящие многоклеточные животные.

Вся геологическая история археоцат (появление, расцвет — около 300 родов, — упадок и вымирание) укладывается в крохотный по геологическим меркам интервал в 15–20 млн. лет — случай совершенно уникальный. Уже во второй половине кембрия эта процветавшая в начале периода группа исчезает "как с белых яблонь дым", и при этом на смену ей не приходит никто — то есть конкурентное вытеснение здесь предположить трудно. Создается впечатление, что археоциаты эксплуатировали некий ресурс, который сперва был в изобилии, а затем стал резко дефицитным. Сопоставляя экологию археоциат (по аналогии с современными губками) и изложенную выше картину вендско-кембрийской биосферной перестройки можно предположить следующее. Группа эта процветала в тот относительно краткий и принципиально неустойчивый период, когда развитие пеллетного транспорта уже обогатило придонные слои кислородом, но еще не сконцентрировало большую часть органики внутри осадка; этот расклад, как полагает А.Г.Пономаренко, должен быть весьма благоприятен для "тонких" фильтраторов. Для того, чтобы эксплуатировать открывшийся ресурс, нет нужды в "квалифицированной рабочей силе" — вполне достаточно макроскопических организмов, даже не являющихся многотканевыми. Однако дальнейшее развитие ситуации с запасанием органики в осадке (что позволяет и сделать ее переработку более равномерной, и улучшить снабжение кислородом придонных слоев) резко ухудшает положение бактерий и пассивных фильтраторов, но зато благоприятствует илоедам. Время археоциат кончается, и наступает время трилобитов (рисунок 25, е-ж)^[24].

Давайте теперь вернемся к графику, показывающему изменения разнообразия фауны на протяжении фанерозоя (Рисунок 23). Обсуждаемые нами события знаменуют собой формирование новой биоты, которая сохраняет достаточное единство на протяжении всего палеозоя, и гораздо более разнообразна, чем прежняя, "кембрийская" — и в таксономическом, и в экологическом отношении. В современной экологии достаточнно строго установлено, что смена эвтрофных условий на олиготрофные вызывает в экосистеме более "мелкую нарезку" экологических ниш, и соответственно, рост биологического разнообразия. Все это достаточно хорошо соответствует изложенным выше представлениям об "олиготрофизации" кембрийского океана за счет пеллетного транспорта.

В бентосе тем временем к обитателям раковин и жилых трубок добавляются существа с принципиально иными типами твердого скелета — внутренним (хордовые) и подвижным наружным (членистоногие). Ситуация с членистоногими интересна тем, что они появились позднее многих типов животного царства (во втором веке кембрия — атдабанском), однако сразу в составе практически всех своих подтипов и классов — и ракообразные, и хелицеровые, и вымершие трилобиты, и множество удивительных существ, точная систематическая принадлежность которых до сих пор неясна (рисунок 25, в-д).

Недавно стало выясняться, что ситуация с кембрийскими "членистоногими" (Arthropoda) сходна с той, что была с вендобионтами (см. главу 5): по мере изучения оказывается, что значительная часть из них не может быть отнесена к настоящим артроподам. Например, выяснилось, что у аномалакариса — самого крупного, к слову сказать, животного того времени, достигавшего в размере 70 см — ротовые части состоят из четырех концентрически сходящихся лепестков, образующих нечто вроде зажимов цангового карандаша (рисунок 25, г). Эти лепестки никоим образом не могут представлять собою видоизмененные конечности, что является одним из ключевых диагностических признаков типа членистоногих.

По всей видимости, целый ряд неродственных между собой групп начинает в это время независимо приобретать отдельные признаки членистоногих, и в результате они независимого достигают артроподного уровня организации. Подробнее о процессах параллельной эволюции, подобных этой "артроподизации", мы поговорим позже (в главе 12), пока же для нас существенно лишь само возникновение принципиально нового типа скелета, обладатели которого начинают играть ключевую роль в формирующихся экосистемах. Так, трилобиты становятся, по-видимому, основными потребителями того самого "упакованного" органического детрита, обогащающего донные осадки, и могут считаться настоящей эмблемой палеозоя.

К середине кембрия продуктивность и биологическое разнообразие достигают такого уровня, что у экосистем возникает нужда в "управляющем блоке" — верхних трофических уровнях, представленных специализированными хищниками-макрофагами. И вот начинается интереснейший процесс — борьба за этот "государственный военный заказ" между несколькими, самыми мощными, "корпорациями" — наиболее эволюционно продвинутыми группами животных. Из курса зоологии вам должно быть известно, что самыми высокоорганизованными среди первичноротых являются членистоногие и моллюски, а вершину эволюции вторичноротых представляют собой позвоночные. Именно эти группы и начинают соревнование за открывшуюся вакансию.

Первыми успеха добились членистоногие и близкие к ним артроподоподобные формы. Самым крупным хищником тех времен был аномалокарис; хищниками, как считают сейчас многие исследователи, были и самые первые трилобиты — лишь позднее эта группа перешла к детритофагии^[25]. Однако вскоре вперед вырвались моллюски: появившиеся в конце кембрия головоногие (это были малоподвижные формы, родственные современному наутилусу, но с незакрученной конической раковиной, так называемые прямые головоногие) безраздельно господствовали в придонных слоях океана примерно до середины силура; на ордовик приходится пик видового разнообразия этой группы животных (около 150 родов). Хищники из числа членистоногих (ракообразные и водные хелицеровые — мечехвосты и ракоскорпионы) и позвоночных (бесчелюстные — родственники современных миног) оказываются "неконкурентоспособными" и занимают в экосистемах подчиненное положение.

Положение меняется в силуре, когда среди членистоногих появились крупноразмерные ракоскорпионы, а среди позвоночных — первые челюстноротые (настоящие рыбы). Судя по всему, обе эти группы возникли в опресненных прибрежных акваториях (типа лагун): здесь они были на первых порах избавлены от конкуренции с головоногими, которые избегают участков моря, "отравленных" стекающими с суши пресными водами. Именно в это время ракоскорпионы (например, Pterygotus) достигают длины свыше 2 м (а если с клешнями — то почти 3) и становятся властелинами силурийских морей — по крайней мере, их прибрежных участков (рисунок 26). Прямые головоногие не выдерживают конкуренции, и их разнообразие заметно сокращается; попытки спастись за счет гигантизма (раковины Endoceras, например, достигали 4 м в длину — хотя сам моллюск был, понятное дело, много меньше) не имели успеха.

Однако торжество членистоногих (в лице ракоскорпионов) оказалось недолгим, и виною тому была третья "конкурирующая корпорация" — позвоночные. До сих пор те держались в тени, и использовали лишь стратегию пассивной защиты — создание мощной наружной "брони"; таковы были панцирные бесчелюстные — остракодермы, и панцирные рыбы — плакодермы. И вот в девоне одна из групп плакодерм — артродиры — отказалась от "бронирования корпуса" в обмен на скорость и пере-

РИСУНОК 26. Самые страшные хищники раннего палеозоя — ракоскорпион и динихтис.

шла к активному хищничеству. Вот тогда-то и проявились все те — до поры скрытые — преимущества, что возникли ранее в результате превращения первой пары жаберных дуг в подвижные челюсти — великолепное средство нападения и защиты. Существа эти могли увеличивать размеры тела практически неограниченно: такие артродиры, как динихтис достигали 10 м в длину — одни из самых крупных рыб За всю историю (рисунок 26), тогда как ракоскорпионы уже "уперлись" в физиологический предел размеров для членистоногих. В итоге артродиры стали для того времени фактически "абсолютным оружием", превосходя любого противника и по вооружению, и по скорости.

Членистоногие проиграли позвоночным эту схватку за крупный размерный класс вчистую: ничего подобного двухметровым силурийско-раннедевонским ракоскорпионам среди них не появится уже никогда. Отныне они будут методично осваивать малый и средний размерный классы (длина тела самых крупных членистоногих — камчатского краба и мечехвоста — не превышает 70 см), в чем и преуспеют: это, как-никак, самый процветающий ныне тип животного царства. А вот головоногие сумели тогда дать позвоночным достойный эволюционный ответ: хотя численность придонных прямых головоногих продолжала сокращаться, суммарное разнообразие группы начиная с середины девона (эмский век) стремительно пошло вверх. К концу периода (фаменский век) оно достигло своего максимума (почти 200 родов) благодаря появлению свернутых головоногих, имеющих спирально закрученную раковину — аммонитов.

Дело в том, что прямые наутилоидеи обладали достаточно совершенным аппаратом регулирования плавучести (они меняли заполнение водою пустых камер раковины — в точности как подводная лодка заполняет и опорожняет балластные цистерны), но вот с горизонтальными перемещениями у них были большие проблемы. Головоногие движутся реактивным способом, выталкивая воду из мантийной полости через воронку, направленную вперед и располагающуюся в районе головы. Первые наутилоидеи "висели" вниз головой в придонных слоях воды и могли лишь "падать" на свою добычу сверху (рисунок 27, а). В дальнейшем они "завалили" раковину, сместив центр ее тяжести за счет неравномерного отложения карбоната кальция (на брюшной стороне больше, чем на спинной); вся конструкция в результате обрела способность к продольному движению (рисунок 27, б). Однако эта конструкция принципиально неустойчива в движении, т. к. центр тяжести и точка приложения реактивной тяги (воронка) должны находиться на противоположных концах тела животного: малейшее отклонение от линии тяги — и движущийся моллюск начнет кувыркаться. А вот у свернутых головоногих центр тяжести их спиральной раковины почти совпадает с сифоном, что и обеспечивает устойчивое продольное движение. Именно поэтому свернутые головоногие стали первой группой хищников, освоивших толщу воды. (Здесь необходимо заметить, что рыбы, например, будут продолжать "ходить по дну" почти до середины мезозоя: лишь тогда костные рыбы "изобретут" плавательный пузырь, а среди хрящевых рыб — появятся акулы современного типа, которые "не тонут" из-за того, что находятся в постоянном движении.) Видимо, именно освоение трехмерного пространства привело к возникновению у позднепалеозойских головоногих самых совершенных (среди беспозвоночных) глаз и чрезвычайно усложненного мозга — то же самое, что произойдет позднее с птицами.

РИСУНОК 27. Палеозойские и мезозойские головоногие:

_{(а) — исходная жизненная форма головоногих (архаичная наутилоидея Mandaloceras); (б) — прямое головоногое (наутилоидея Michelinoceras); (в) — свернутое головоногое (аммонит); (г) — внутренераковинное головоногое (белемнит и его раковина — "чертов палец").}

Головоногие будут и дальше, на протяжении всего мезозоя, формировать верхние трофические уровни морских экосистем, успешно конкурируя не только с рыбами, но и с морскими рептилиями (ихтиозаврами, плезиозаврами и пр. — см. далее, главу 10). Многие из этих рептилий сами охотились на головоногих (в раковинах крупных аммонитов иногда находят застрявшие зубы этих хищников), а те в основном использовали стратегию пассивной защиты — увеличивая размеры тела. К юре аммониты достигли максимального своего размера, однако с появлением короткошейных плезиозавров — плиозавров, черепа которых достигали 3 м в длину, — эта стратегия себя исчерпала. Аммониты начали мельчать, пытаясь уйти за нижний предел оптимального размера жертвы (см. главу 6-а)^[26], а разнообразие их — уменьшаться.

И вновь головоногие нашли выход: с этого времени начинается расцвет групп, имеющих внутреннюю раковину — белемнитов и происходящих от них кальмаров. Во-обще-то белемниты появились еще в карбоне, однако до сих пор они пребывали на вторых ролях. Теперь же, когда возможности пассивной защиты оказались исчерпаны, стратегия белемнитов — отказ от раковины в обмен на увеличение скорости передвижения — оказывается генеральной линией эволюции головоногих. Судя по всему, внутреннераковинные головоногие оказались самыми скоростными обитателями мезозойского океана; они, казалось бы, должны столкнуться с тою же проблемой устойчивости в движении, что и прямые головогоногие (см. выше), однако их тело, лишенное раковины, способно выравнивать "полет" при помощи плавников — стабилизаторов (рисунок 27, г). При этом отсутствие таких ограничителей роста, как твердые покровы членистоногих, позволяет им достигать очень крупных размеров. Современный гигантский кальмар достигает в длину 18 м (со щупальцами) и является самым крупным беспозвоночным (на коже китов находили от печатки присосок кальмаров, длина которых оценивается в 30 м), а ведь в прошлом вполне могли существовать и более крупные виды! Как бы то ни было, внутреннераковинные головоногие успешно дожили до наших дней и вымирать явно не собираются. Достаточно сказать, что в пробах грунта из глубоководных частей Тихого океана число челюстей кальмаров на один квадратный метр варьирует от нескольких десятков до нескольких сотен, что дает некоторое представление о численности (и экологической роли) этих животных в современных морях.

РИСУНОК 28. Челюсти ископаемой акулы Carcharodon megalodon.

Изменения в сообществе водных позвоночных мы подробнее проанализируем чуть позже, в главе 11. Здесь же мы лишь отметим, что с начала триаса верхние трофические уровни морских экосистем оказываются совершенно закрытыми для рыб: их формируют недавние вселенцы в море — хищные рептилии. Однако во второй половине мезозоя (примерно в одно время с началом расцвета внутреннераковинных головоногих) рыбы возвращают себе лидирующие позиции: в морях появились акулы современного типа — с челюстью, подвижной относительно мозговой капсулы, что позволяет им отрывать куски от жертвы большого размера (например, кита), а не глотать ее целиком^[27]. Именно они, возможно, конкурентно вытеснили по крайней мере часть морских рептилий (например, ихтиозавров). Самые крупные акулы жили в миоцене: Carcharodon megalodon (близкая родственница знаменитой белой акулы) достигала в длину 30 м; питалось это чудовище, по всей видимости, небольшими китами, пик разнообразия которых приходится как раз на время ее существования (рисунок 28). Самые же крупные из современных хищных акул^[28] (белая, тигровая) питаются в значительной степени другими акулами, являясь, таким образом, подлиным венцом трофической пирамиды.

8. Ранний палеозой: "выход жизни на сушу". Появление почв и почвообразователей. Высшие растения и их средообразующая роль. Тетраподизация кистеперых

Вплоть до самого недавнего времени человек выносил из школьного учебника биологии и популярных книг по теории эволюции такую примерно картину события, именуемого обычно "Выходом жизни на сушу". В начале девонского периода (или в конце силурийского) на берегах морей (точнее — морских лагун) появились заросли первых наземных растений — псилофитов (рисунок 29, а), положение коих в системе растительного царства остается не вполне ясным. Растительность сделала возможным появление на суше беспозвоночных животных — многоножек, паукообразных и насекомых; беспозвоночные, в свою очередь, создали пищевую базу для наземных позвоночных — первых амфибий (ведущих свое происхождение от кистеперых рыб) — таких, как ихтиостега (рисунок 29, б). Наземная жизнь в те времена занимала лишь чрезвычайно узкую прибрежную полоску, за которой простирались необозримые пространства абсолютно безжизненных первичных пустынь.

РИСУНОК 29. (а) — Реконструкция позднедевонского болота с зарослями псилофитов; (б) — Скелеты кистеперой рыбы (внизу) и первого земноводного — ихтиостеги (вверху)

Так вот, согласно современным представлениям, в означенной картине неверным (или, по меньшей мере, неточным) является практически всё — начиная с того, что достаточно развитая наземная жизнь достоверно существовала много раньше (уже в следующем за кембрием ордовикском периоде), и кончая тем, что упомянутые "первые амфибии" наверняка были существами чисто водными, не имеющими связи с сушей. Дело, однако, даже не в этих частностях (о них мы поговорим в свой черед). Важнее другое: скорее всего, принципиально неверна сама формулировка — "Выход живых организмов на сушу". Есть серьезные основания полагать, что сухопутные ландшафты современного облика в те времена вообще отсутствовали, и живые организмы не просто вышли на сушу, а в некотором смысле создали ее как таковую. Впрочем, давайте по порядку.

Итак, первый вопрос — когда; когда же все-таки на Земле появились первые несомненно наземные организмы и экосистемы? Однако тут сразу возникает встречный вопрос: а как определить, что некий вымерший организм, с которым мы столкнулись — именно наземный? Это вовсе не так просто, как кажется на первый взгляд, ибо принцип актуализма Здесь будет работать с серьезными сбоями. Типичный пример: начиная с середины силурийского периода в палеонтологической летописи появляются скорпионы — животные по нынешним временам вроде бы сугубо сухопутные. Однако сейчас уже достаточно твердо установлено, что палеозойские скорпионы^[29] дышали жабрами и вели водный (или, по крайней мере, амфибиотический) образ жизни; наземные же представители отряда, у которых жабры превращены в характерные для паукообразных легкие "книжечного" типа (book-lungs), появились лишь в начале мезозоя. Следовательно, находки в силурийских отложениях скорпионов сами по себе ничего (в интересующем нас плане) не доказывают.

Более продуктивно здесь, как кажется, отслеживать появление в летописи не наземных (по нынешним временам) групп животных и растений, а определенных анатомических признаков "сухопутности". Так, например, растительная кутикула с устьицами и остатки проводящих тканей — трахеид наверняка должны принадлежать наземным растениям: под водой, как легко догадаться, и устьица, и проводящие сосуды ни к чему… Однако существует и иной — воистину замечательный! — интегральный показатель существования в данное время наземной жизни. Подобно тому, как показателем существования на планете фотосинтезирующих организмов является свободный кислород, показателем существования наземных экосистем может служить почва: процесс почвообразования идет только на суше, а ископаемые почвы (палеопочвы) хорошо отличимы по структуре от любых типов донных отложений.

Надо заметить, что почва сохраняется в ископаемом состоянии не слишком часто; лишь в последние десятилетия на палеопочвы перестали смотреть как на некую экзотическую диковинку и начали их систематическое изучение. В итоге в изучении древних кор выветривания (а почва есть не что иное, как биогенная кора выветривания) произошла подлинная революция, буквально перевернувшая прежние представления о жизни на суше. Самые древние палеопочвы найдены в глубоком докембрии — в раннем протерозое; в одной из них, имеющей возраст 2,4 млрд лет, С. Кемпбелл (1985) обнаружил несомненные следы жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов — углерод со смещенным изотопным отношением ¹²С/¹³С. В этой связи можно упомянуть и обнаруженные недавно остатки цианобактериальных построек в протерозойских карстовых полостях: процессы карстования — образование котловин и пещер в водорастворимых осадочных породах (известняки, гипсы) — могут идти только на суше.

Другим фундаментальным открытием в этой области следует считать обнаружение Г. Реталляком (1985) в ордовикских палеопочвах вертикальных норок, прорытых какими-то достаточно крупными животными — видимо, членистоногими или олигохетами (дождевыми червями)^[30]; в этих почвах нет никаких корней (которые обычно сохраняются очень хорошо), но есть своеобразные трубчатые тельца — Реталляк интерпретирует их как остатки несосудистых растений и/или наземных зеленых водорослей. В несколько более поздних, силурийских, палеопочвах найдены копролиты (окаменевшие экскременты) каких-то почвообитающих животных; пищей им, судя по всему, служили гифы грибов, составляющие заметную долю вещества копролитов (впрочем, не исключено, что грибы могли и вторично развиться на органике, содержащейся в копролитах).

Итак, к настоящему моменту два факта могут считаться установленными достаточно твердо:

1. Жизнь появилась на суше очень давно, в среднем докембрии. Она была представлена, судя по всему, различными вариантами водорослевых корок (в том числе — амфибиотическими матами) и, возможно, лишайниками^[31]; все они могли осуществлять процессы архаичного почвообразования.

2. Животные (беспозвоночные) существовали на суше по меньшей мере с ордовика, т. е. задолго до появления высшей растительности (чьи достоверные следы по-прежнему остаются неизвестными до позднего силура). Средой обитания и пищей этим беспозвоночным могли служить упомянутые выше водорослевые корки; при этом сами животные неизбежно становились мощным почвообразующим фактором.

Последнее обстоятельство заставляет вспомнить одну старую дискуссию — о двух возможных путях заселения суши беспозвоночными. Дело в том, что не морские ископаемые этого возраста были очень редки, и все гипотезы на сей предмет казались лишь более или менее убедительными спекуляциями, не подлежащими реальной проверке. Одни исследователи предполагали, что животные вышли из моря напрямую — через литораль с водорослевыми выбросами и иными укрытиями; другие настаивали на том, что сперва были заселены пресноводные водоемы, и лишь с этого "плацдарма" началось впоследствии "наступление" на сушу. Среди сторонников первой точки зрения выделялись своей убедительностью построения М.С. Гилярова (1947), который, основываясь на сравнительном анализе адаптаций современных почвообитающих животных, доказывал, что именно почва должна была служить первичной средой обитания самых ранних жителей суши^[32]. При этом надо учитывать, что почвенная фауна действительно крайне плохо попадает в палеонтологическую летопись и отсутствие ископаемых "документов" здесь вполне объяснимо. У этих построений, однако, был один по-настоящему уязвимый пункт: а откуда же взялась сама эта почва, если в те времена еще не было наземной растительности? Всем ведь известно, что почвообразование идет при участии высших растений — сам Гиляров называл настоящими почвами лишь те, что связаны с ризосферой, а все прочее — корами выветривания… Однако теперь — когда стало известно, что примитивное почвообразование возможно и с участием одних лишь низших растений — концепция Гилярова обрела "второе дыхание", а недавно была впрямую подтверждена данными Реталляка по ордовикским палеопочвам.

С другой стороны, несомненные пресноводные фауны (которые содержат, помимо всего прочего, дорожки следов на поверхности осадка) появляются намного позже — в девоне. В их состав входят скорпионы, мелкие (примерно в ладонь величиной) ракоскорпионы, рыбы и первые неморские моллюски; среди моллюсков есть и двустворчатые — длительно живущие организмы, неспособные переносить заморы и пересыхание водоемов. Фауны же с такими бесспорно-почвенными животными, как тригонотарбы ("панцирные пауки") и растительноядные двупарноногие многоножки существуют уже в силуре (лудловский век). А поскольку водная фауна всегда попадает в захоронения на порядок лучше, чем наземная, то все это позволяет сделать еще один вывод:

3. Почвенная фауна появилась существенно раньше пресноводной. То есть — по крайней мере для животных пресные воды не могли играть роль "плацдарма" при завоевании суши.

Этот вывод, однако, заставляет нас вернуться к тому самому вопросу, с которого мы начинали свои рассуждения, а именно: вышли живые организмы на сушу или фактически создали ее как таковую? А.Г. Пономаренко (1993) полагает, что все сообщества, о которых шла речь выше, на самом деле трудно с определенностью назвать "наземными" или "сообществами внутриконтинентальных водоемов" (хотя по крайней мере маты должны были существенную часть времени находиться в воде). Он считает, что "существование настоящих континентальных водоемов, как текучих, так и стоячих, представляется весьма проблематичным до того, как в девоне сосудистая растительность несколько снизила скорость эрозии и стабилизировала береговую линию". Основные события должны были происходить в уже знакомых нам выположенных прибрежных амфибиотических ландшафтах без стабильной береговой линии — "не суша, не море" (см. главу 5).

Не менее необычная (с точки зрения сегодняшнего дня) обстановка должна была складываться и на водоразделах, занятых "первичными пустынями". В наши дни пустыни существуют в условиях недостатка влаги (при превышении испарения над выпадением осадков) — что и препятствует развитию растительности. А вот в отсутствие растений ландшафт парадоксальным образом становился тем более пустынным (по облику), чем больше выпадало осадков: вода активно размывала горные склоны, прорезая глубокие каньоны, при выходе на равнину давала конгломераты, а дальше по равнине распространялись разрозненные по поверхности псефиты^[33], которые называют равнинным пролювием; ныне такие отложения слагают лишь конусы выноса временных водотоков.

Эта картина позволяет по-новому взглянуть на одно странное обстоятельство. Почти все известные силурийско-девонские наземные флоры и фауны найдены в различных точках древнего Континента красного песчаника (Old Red Sandstone), названного так по характерным для него породам — красноцветам; все местонахождения при этом связаны с отложениями, считающимися дельтовыми. Иными словами, выходит, что весь этот континент (объединявший Европу и восток Северной Америки) представляет собой как бы одну сплошную гигантскую дельту. Резонный вопрос: а где же располагались соответствующие реки — ведь для них на континенте таких размеров просто нет площадей водосбора! Остается предположить что все эти "дельтовые" отложения, по всей видимости, возникали именно в результате процессов эрозии в описанных выше "мокрых пустынях".

Итак, жизнь на суше (которая, впрочем, не вполне еще суша) вроде бы существует с незапамятных времен, а в конце силура просто-напросто появляется еще одна группа растений — сосудистые (Tracheophyta)… Однако на самом деле появление сосудистых растений — одно из ключевых событий в истории биосферы, ибо по своей средообразующей роли эта группа живых организмов не имеет себе равных, по крайней мере, среди эукариот. Именно сосудистая растительность и внесла, как мы увидим далее, решающий вклад в становление наземных ландшафтов современного облика.

Общепринятой считается та точка зрения, что некие водоросли, жившие вблизи берега, сначала "высунули голову на воздух", затем заселили приливно-отливную зону, а потом, постепенно превращаясь в высшие растения, целиком вышли на берег. За этим последовало постепенное завоевание ими суши. Предками высших растений большинство ботаников считает одну из групп зеленых водорослей — харовых (Charophyta); они образуют ныне сплошные заросли на дне континентальных водоемов — как пресных, так и соленых, тогда как в море (да и то лишь в опресненных заливах) найдены всего несколько видов. Харовые обладают дифференцированным талломом и сложно устроенными органами размножения; с высшими растениями их сближают несколько уникальных анатомических и цитологических признаков — симметричные спермии, присутствие фрагмопласта (структуры, участвующей в построении клеточной стенки в процессе деления) и наличие одинакового набора фотосинтетических пигментов и запасных питательных веществ.

Однако против этой точки зрения выдвигалось серьезное — чисто палеонтологическое — возражение. Если процесс преобразования водорослей в высшие растения действительно происходил в прибрежных водах (где условия для попадания в палеонтологическую летопись наиболее благоприятны), то почему мы не видим никаких его промежуточных стадий? Тем более, что и сами харовые появляются в позднем силуре — одновременно с сосудистыми растениями, а особенности биологии этой группы не дают оснований оснований предполагать для нее длительный период "скрытого существования"… Поэтому появилась парадоксальная, на первый взгляд, гипотеза: а почему, собственно говоря, появление макроостатков высших растений в конце силура должно однозначно трактоваться как следы их выхода на сушу? Может быть, совсем наоборот — это следы переселения высших растений в воду? Во всяком случае, многие палеоботаники (С.В. Мейен, Г. Стеббинс, Г. Хилл) активно поддерживали гипотезу о происхождении высших растений не от водных макрофитов (типа харовых), а от наземных зеленых водорослей. Именно этим сухопутным (а потому не имеющим реальных шансов попасть в захоронения) "первичным высшим растениям" могли принадлежать загадочные споры с трехлучевой щелью, которые весьма многочисленны в раннем силуре и даже в позднем ордовике (начиная с карадокского века).

Впрочем, недавно выяснилось, что, судя по всему, правы сторонники обеих точек зрения — каждые по-своему. Дело в том, что некоторые из микроскопических наземных зеленых водорослей имеют тот же самый комплекс тонких цитологических признаков, что харовые и сосудистые (см. выше); эти микроводоросли теперь стали включать в состав Charophyta. Таким образом, возникает вполне логичная и непротиворечивая картина. Первоначально существовала — на суше — группа зеленых водорослей ("микроскопические харовые"), от которой в силуре произошли две близкородственные группы: "настоящие" харовые, заселившие континентальные водоемы, и высшие растения, начавшие осваивать сушу, и лишь спустя некоторое время (в полном соответствии со схемой Мейена) появившиеся в прибрежных местообитаниях.

Из курса ботаники вам должно быть известно, что высшие растения (Embryophyta) делятся на сосудистые (Tracheophyta) и мохообразные (Bryophyta) — мхи и печеночники. Многие ботаники (например, Дж. Ричардсон, 1992) считают, что именно печеночники (если исходить из их современных жизненных стратегий) — главные претенденты на роль "первопроходцев суши": они живут ныне на наземных водорослевых пленках, в мелководных эфемерных водоемах, в почве — совместно с синезелеными водорослями. Интересно, что азотфиксирующая сине-зеленая водоросль Nostoc способна жить внутри тканей некоторых печеночников и антоцеротовых, обеспечивая своих хозяев азотом; это наверняка было очень важно для первых обитателей примитивных почв, где этот элемент не мог не быть в жестком дефиците^[34]. Упоминавшиеся выше споры из позднеордовикских и раннесилурийских отложений наиболее схожи именно со спорами печеночников (достоверные макроостатки этих растений появляются позже, в раннем девоне).

Однако в любом случае мохообразные (если даже они действительно появились еще в ордовике) облик континентальных ландшафтов вряд ли изменили. Первые же сосудистые растения — риниофиты^[35] — появились в позднем силуре (лудловский век); вплоть до раннего девона (жединский век) они были представлены крайне однообразными остатками единственного рода Cooksonia, простейшего и архаичнейшего из сосудистых. А вот в отложениях следующего века девона (зигенского) мы находим уже множество разнообразных риниофитов (рисунок 30). С этого времени среди них обособляются две эволюционные линии. Одна из них пойдет от рода Zosterophylum к плауновидным (в их число входят и древовидные лепидодендроны — одни из основных углеобразователей в следующем, карбоновом, периоде). Вторая линия (в ее основание обычно помещают род Psilophyton) ведет к хвощеобразным, папоротникам и семенным — голосеменным и покрытосеменным (рисунок 30). Даже девонские риниофиты еще очень примитивны и, честно говоря, неясно — можно ли назвать их "высшими растениями" в строгом смысле: у них есть проводящий пучок (правда, сложенный не трахеидами, а особыми вытянутыми клетками со своеобразным рельефом стенок), но отсутствуют устьица. Такое сочетание признаков должно свидетельствовать о том, что растения эти никогда не сталкивались с дефицитом воды (можно сказать, что вся их поверхность являет собою одно большое открытое устьице), и, по всей видимости, являлись гелофитами (то есть росли "по колено в воде", вроде нынешнего камыша).

РИСУНОК 30. Родословное древо первых наземных растений.

Появление сосудистых растений с их жесткими вертикальными осями вызвало целый каскад экосистемных новаций, изменивших облик всей биосферы:

1. Фотосинтезирующие структуры стали располагаться в трехмерном пространстве, а не на плоскости (как это было до сих пор — в период господства водорослевых корок и лишайников). Это резко увеличило интенсивность образования органического вещества и, тем самым, суммарную продуктивность биосферы.

2. Вертикальное расположение стволов сделало растения более устойчивыми к занесению смываемым мелкоземом (по сравнению, например, с водорослевыми корками). Это уменьшило безвозвратные потери экосистемой неокисленного углерода (в виде органики) — совершенствование углеродного цикла.

3. Вертикальные стволы наземных растений должны быть достаточно жесткими (по сравнению с водными макрофитами). Для обеспечения этой жесткости возникла новая ткань — древесина, которая после гибели растения разлагается относительно медленно. Таким образом, углеродный цикл экосистемы обретает дополнительное резервное депо и, соответственно, стабилизируется.

4. Появление постоянно существующего запаса трудноразложимой органики (сконцентрированного в основном в почве) ведет к радикальной перестройке пищевых цепей. С этого времени большая часть вещества и энергии оборачивается через детритные, а не через пастбищные цепи (как это было в водных экосистемах).

5. Для разложения трудноусваиваемых веществ, из которых состоит древесина — целлюлозы и лигнина — потребовались новые типы разрушителей мертвой органики. С этого времени на суше роль основных деструкторов переходит от бактерий к грибам.

6. Для поддержания ствола в вертикальном положении (в условиях действия силы тяжести и ветров) возникла развитая корневая система: ризоидами — как у водорослей и мохообразных — тут уже не обойдешься. Это привело к заметному снижению эрозии и появлению закрепленных (ризосферных) почв.

С.В. Мейен полагает, что суша должна была покрыться растительностью к концу девона (зигенский век)^[36], поскольку с начала следующего, карбонового, периода на Земле образуются уже практически все типы осадков, отлагающихся ныне на континентах. В дозигенские же времена континентальные осадки практически отсутствуют — видимо, в связи с их постоянным вторичным размывом в результате нерегулируемого стока. В самом начале карбона на континентах начинается угленакопление — а это свидетельствует о том, что на пути стока вод стояли мощные растительные фильтры. Не будь их, остатки растений непрерывно смешивались бы с песком и глиной, так что получались бы обломочные породы, обогащенные растительными остатками — углистые сланцы и углистые песчаники, а не настоящие угли.

Итак, возникшая в прибрежных амфибиотических ландшафтах густая "щетка" из гелофитов (можно назвать ее "риниофитный камыш") начинает действовать как фильтр, регулирующий плащевой сток: она интенсивно отцеживает (и осаживает) сносимый с суши обломочный материал и формирует тем самым стабильную береговую линию. Некоторым аналогом этого процесса может служить формирование крокодилами "аллигаторовых прудов": животные постоянно углубляют и расширяют населяемые ими болотные водоемы, выбрасывая грунт на берег. В результате их многолетней "ирригационной деятельности" болото превращается в систему чистых глубоких прудов, разделенных широкими облесенными "дамбами". Так и сосудистая растительность в девоне разделила пресловутые амфибиотические ландшафты на "настоящую сушу" и "настоящие пресноводные водоемы". Не будет ошибкой сказать, что именно сосудистая растительность стала истинным исполнителем заклинания: "Да будет твердь!" — отделивши оную твердь от хляби…

Именно с вновь возникшими пресноводными водоемами связано и появление в позднем девоне (фаменский век) первых тетрапод (четвероногих) — группы позвоночных, имеющих две пары конечностей; она объединяет в своем составе амфибий, рептилий, млекопитающих и птиц (попросту говоря, тетраподы — это все позвоночные, кроме рыб и рыбообразных). В настоящее время общепринято, что тетраподы ведут свое происхождение от кистеперых рыб (Rhipidistia) (рисунок 31); эта реликтовая группа имеет ныне единственного живого представителя, латимерию ^[37]. Достаточно популярная некогда гипотеза происхождения четвероногих от другой реликтовой группы рыб — двоякодышащих (Dipnoi), ныне практически не имеет сторонников.

РИСУНОК 31. Преемственность анатомических структур (череп, конечности и позвонки) кистеперых рыб и амфибий: идентичные кости черепа имеют одинаковую заливку; идентичные кости обозначены одинаковыми буквами; отдельно — поперечный шлиф половинки зуба лабиритнтодонта.

Необходимо отметить, что в прежние годы возникновение ключевого признака тетрапод — двух пар пятипалых конечностей — считали их однозначной адаптацией к наземному (или по меньшей мере амфибиотическому) образу жизни. Ныне, однако, большинство исследователей склоняется к тому, что "проблема появления четвероногих" и "проблема их выхода на сушу" — суть вещи разные и даже не связанные между собою прямой причинной связью. Предки тетрапод жили в мелко водных, часто пересыхающих, обильно заросших растительностью водоемах непо стоянной конфигурации. Судя по всему, конечности появились для того, чтобы передвигаться по дну водоемов (это особенно важно, когда водоем обмелел настолько, что у тебя уже спина начинает вытарчивать наружу) и продираться сквозь плотные заросли гелофитов; особенно же полезны конечности оказались для того, чтобы при пересыхании водоема переползти посуху в другой, соседний.

Первые, девонские, тетраподы — примитивные амфибии лабиринтодонты^[38] (название это происходит от их зубов с лабиринтоподобными складками эмали — структура, прямо унаследованная от кистеперых: см. рисунок 31), такие как ихтиостега и акантостега, в захоронениях всегда встречаются вместе с рыбами, которыми, судя по всему, и питались. Они были покрыты чешуей, как рыбы, имели хвостовой плавник (похожий на тот, что мы видим у сома или налима), органы боковой линии и — в некоторых случаях — развитый жаберный аппарат; конечность их еще не пятипалая (число пальцев достигает 8), и по типу сочленения с осевым скелетом — типично плавательная, а не опорная. Все это не оставляет сомнения в том, что существа эти были чисто водными (рисунок 32); если они и появлялись на суше при неких "пожарных" обстоятельствах (пересыхание водоема), то компонентом наземных экосистем наверняка не являлись^[39]. Лишь много позже, в карбоновом периоде, появились мелкие наземные амфибии — антракозавры, которые, судя по всему, питались членистоногими, но об этом речь впереди (см. главу 10).

РИСУНОК 32. Архаичный лабиринтодонт Acanthostega: скелет (а) и реконструкция в естественной обстановке (б).

Особого внимания заслуживает тот факт, что в девоне появляется целый ряд неродственных параллельных групп стегоцефалоподобных кистеперых рыб — причем как до, так и после возникновения "настоящих" тетрапод (лабиринтодонтов). Од ной из таких групп были пандерихтиды — кистеперые, лишенные спинного и анального плавников, чего не бывает ни у каких других рыб. По строению черепа (уже не "рыбьему", а "крокодильему"), плечевого пояса, гистологии зубов и положению хоан (внутренних ноздрей) пандерихтиды очень сходны с ихтиостегой, однако приобрели эти признаки явно независимо. Таким образом, перед нами процесс, который можно назвать параллельной тетраподизацией кистеперых (он был детально изучен Э.И. Воробьевой). Как обычно, "заказ" на создание четвероногого позвоночного, способного жить (или, по крайней мере, выживать) на суше был дан биосферой не одному, а нескольким "конструкторским бюро"; "выиграла конкурс" в конечном итоге та группа кистеперых, которая "создала" известных нам тетрапод современного типа. Однако наряду с "настоящими" тетраподами еще долго существовал целый спектр экологически сходных полуводных животных (типа пандерихтид), сочетающих признаки рыб и амфибий — если так можно выразиться, "отходы" процесса тетраподизации кистеперых.

9. Поздний палеозой — ранний мезозой: криоэры и термоэры. Палеозойские леса и континентальные водоемы — растения и насекомые.

Выдающийся палеоботаник С.В. Мейен, анализируя механизм возникновения прочно устоявшихся научных предрассудков, приводит в качестве примера цитату из школьного учебника биологии, где речь идет о карбоновом (каменноугольном) периоде "с его теплым влажным климатом и воздухом, богатым углекислым газом вследствие сильной вулканической деятельности… С конца каменноугольного периода в связи с усиленным горообразованием, охватившим в следующем (пермском) периоде весь земной шар, влажный климат почти повсеместно сменился сухим. В новых условиях древовидные папоротники стали быстро вымирать… Вымерли и семенные папоротники". Дело даже не в прямых фактических ошибках (например, "семенные папоротники"^[40], которые якобы погибли из-за установления в перми засушливого климата, на самом деле благополучно дожили почти до конца мезозоя, а пермь вообще была временем их расцвета). Серьезнее другое: представления о том, что карбон — время теплого и влажного климата, а пермь — время повсеместной аридизации, сформировались в прошлом веке; эта картина была нарисована европейскими геологами и палеонтологами на европейском материале, а затем — безо всяких на то оснований! — распространена на всю Землю. Уже в начале нашего века стало ясно, что ситуация вЕврамерийской области карбона (территория нынешних Европы и Северной Америки) сходна с Катазией (Китай и Индокитай), но радикально отлична от того, что наблюдалось в Гондване (на материках Южного полушария и Индии) и в Ангариде (северная Азия) (см. рисунок 33); тем не менее, на возникший чуть ли не полтора века назад стереотип все это ничуть не повлияло — как можно видеть из цитированного выше учебника 80-х годов.

РИСУНОК 33. Расположение главных палеофлористических областей в позднем палеозое при (б). А — Ангарская, Е — Еврвмерийская, К — Катазиатская и Г — Гондванская области (на юге).

Причины климатических различий, существовавших в позднем палеозое между Еврамерией и Катазией, с одной стороны, и Гондваной и Ангаридой — с другой, кажутся вполне очевидными: первые располагались на тогдашнем экваторе, а вторые — вблизи полюсов (рисунок 33, б). Представьте-ка себе, что мы попытаемся экстраполировать на всю нынешнюю Землю картину амазонских джунглей!.. Однако здесь сразу же возникает встречный вопрос: а всегда ли на Земле существовала широтная климатическая зональность, сходная с нынешней? Для ответа логично обратиться к сопоставлению высоко- и низкоширотных флор соответствующих эпох прошлого (учитывая при этом иное, чем теперь, расположение материков относительно полюса).

Картина эволюции растительности от девона до наших дней выяснена (в общих чертах) достаточно давно. Для наиболее молодых, кайнозойских, флор установлена ясная климатическая зональность, хотя и отличная от нынешней (на арктических островах росли деревья, характерные ныне для зоны широколиственных лесов — например, каштаны и платаны). Мезозойские флоры существенно более однообразны по всей Земле. Сложнее ситуация с палеозоем. Пермские и позднекарбоновые флоры Европы и Северной Америки, как уже было сказано, сходны с китайскими, но резко отличны и от сибирских, и от флор всех материков Южного полушария. Но ниже по геологическому разрезу — в раннем карбоне и далее, в девоне, мы снова сталкиваемся с единством флор различных материков. Отсюда можно заключить, что климатическая зональность была минимальной в девоне и начале карбона, затем усилилась в позднем палеозое, снова ослабла в мезозое, а потом опять начала усиливаться, достигнув ныне своего максимума.

Мы с вами помним, что в верхнепалеозойских слоях всех гондванских материков найдены ледниковые отложения — тиллиты (которые послужили одним из отправных пунктов в построениях Вегенера); следы оледенений найдены и в одновозрастных отложениях Ангариды. А вот за изъятием этого отрезка времени (поздний карбон — ранняя пермь) и современности климат в высоких широтах был если и не жарким, то во всяком случае безморозным: в раннем карбоне и Европы, и Шпицбергена, и Сибири найдены толстые, явно многолетние стволы плауновидных с маноксилической древесиной^[41], а в эоцене острова Элсмир (Канадский архипелаг) — крокодилы. Современная климатическая картина с крупными полярными шапками из снега и льда — скорее исключение, чем правило в геологической истории. Так что следует искать ответа не на вопрос, почему в раннем карбоне и в мезозое не было полярных шапок, а на вопрос, отчего они иногда образовывались (и меняли весь климат планеты). Периоды существования такого контрастного климата с холодными полюсами, как в позднем палеозое и позднем кайнозое, называют криоэрами ("криос" — по-гречески холод), а выровненного по всей Земле (как в мезозое) — соответственно, термоэрами. Общее количество тепла, получаемое Землей от Солнца, считается достаточно постоянным во все времена; здесь существует своя циклика (см. главу 14), но расстояние-то между ними неизменно. Следовательно, дело в основном в распределении этого тепла по поверхности планеты, прежде всего — в характере и интенсивности теплопереноса от экватора к полюсам.

Для начала, как водится, несколько общих замечаний. Поскольку планета шарообразна, солнечные лучи всегда будут, при прочих равных, нагревать ее экватор сильнее, чем полюса — экваториально-полярный температурный градиент; любой градиент стремится к выравниванию (просто по Второму закону термодинамики) — в нашем случае за счет постоянного теплообмена между низкими широтами и высокими. Теплообмен этот осуществляется посредством конвекции в обеих подвижных оболочках Земли — гидросфере и атмосфере.

Конвекция в гидросфере — это теплые морские течения, которые обогревают высокоширотные области точно так же, как водяное отопление — ваши квартиры. Движущей силой конвекционных токов, как мы помним из главы 2 (о мантийной конвекции), являются возникающие в среде архимедовы силы плавучести: когда часть вещества "тонет" или "всплывает", этот объем — в силу связности среды — замещается веществом, поступающим из другой ее точки. В нашем случае токи в Мировом океане могут возникать за счет того, что "тонет" либо холодная (четырехградусная) вода в высоких широтах (термическая циркуляция), либо избыточно осолоненная (в результате испарения) вода на экваторе (галинная циркуляция). При термической циркуляции вода движется от экватора по поверхности, а от полюсов — по дну (формируя при этом холодную насыщенную кислородом психросферу), а при галинной — наоборот (рисунок 34, б).

РИСУНОК 34. Циркуляция в атмосфере и гидросфере: схема термической и галинной циркуляции в океанах: (а) — криоэра, (б) — термоэра.

Говоря о конвекции в атмосфере, необходимо учитывать, что здесь тепло переносится главным образом водяным паром: тепловая энергия, затраченная на испарение воды, выделяется там, где этот пар, перенесенный воздушными течениями, превратится обратно в жидкость — то есть выпадет в виде осадков. Атмосфера каждого из полушарий распадается на три широтных сегмента^[42] — конвективные ячейки: экваториальная, умеренных широт и приполярная. В каждой из ячеек существует относительно замкнутая воздушная циркуляция, причем направления циркуляции в граничащих между собой ячейках противоположны ("по часовой стрелке" — "против" — опять "по") — в точности, как в цепи шестеренок (рисунок 34, а). В одной половине ячейки доминируют восходящие токи, во второй — нисходящие; соответственно, влага, испаряющаяся в первой половине, выпадает главным образом во второй — и при этом происходит разгрузка теплоты парообразования. Например, в экваториальной ячейке Северного полушария ток направлен от севера к югу, так что в южной ее половине возникают влажные тропические леса, а в северной — засушливые саванны; в ячейке же умеренных широт, где направление тока обратное, пустыни возникают на юге, а субтропические и широколиственные леса — на севере. Другим фактором атмосферной конвекции (главным образом широтным) являются муссоны — сезонные ветры постоянного направления, дующие с океана на континент или обратно; с муссонами связано, среди прочего, чередование сухого сезона и сезона дождей в тропических широтах, где температура весь год постоянна.

Так вот, возвращаясь к крио- и термоэрам. Ныне (как, видимо, и вообще в криоэрах) основной приток тепла в высокие широты осуществляется мощными теплыми течениями вроде Гольфстрима. При этом возникает температурная аномалия: океан в районе 60-х широт существенно (почти на 20 градусов!) теплее, чем следовало бы из соображений геометрии планеты. Однако это обстоятельство имеет и оборотную сторону: на материке развивается мощный зимний антициклон (область высокого давления) с температурами на 20 градусов ниже, чем следовало бы. Из антициклона "вытекает" холодный сухой воздух, тогда как встречный ток теплого воздуха лишь "приподнимает верхушку" антициклона — то есть тепловая энергия расходуется на механическую работу против силы тяжести. В итоге континентальные антициклоны работают как мощные всепланетные холодильники (влияние Сибирского антициклона ощущается далеко на юге и приводит к холодным зимам не только в Приморье, но и в Китае, и даже во Вьетнаме), которые ослабляют муссоны и не дают им продвинуться сколь-нибудь далеко в полярном направлении. Теплые воды отводятся из эваториальной зоны столь быстро, что практически не успевают осолониться за счет испарения, так что галинная составляющая океанской циркуляции по сравнению с термической пренебрежимо мала; в атмосфере существуют упомянутые выше три ячейки. Ситуация может быть кратко охаректеризована так: "Водный теплоперенос — теплые океаны — холодные материки".

В термоэры (в частности, в мезозое) ситуация, судя по всему, была принципиально иной. А.Г. Пономаренко (1996), предложивший соответствующую модель, обращает внимание на два обстоятельства, кажущиеся необъяснимыми с нынешних позиций. Во-первых, приполярные области были очень теплыми (исходя из состава их фауны и флоры), что требует куда более интенсивного, чем ныне, теплопереноса от экватора к полюсу. Во-вторых, в тогдашней экваториальной зоне (где ныне находятся дождевые тропические леса) растительность была явно ксерофильной и возникали эвапориты — отложения, являющиеся показателем аридных (пустынных) условий.

При отсутствии полярных шапок температура океанической воды не падает до 4 °, когда ее плотность максимальна, и не происходит полного опускания поверхностных вод. Компенсирующие такое погружение мощные теплые течения не возникают; теплая вода из экваториальной зоны практически не отводится, она осолоняется за счет испарения и погружается на дно — галинная циркуляция здесь резко доминирует над термической. Поверхностные слои океанов в умеренных широтах относительно холодны, и температурного контраста между океанами и материками не возникает; не возникает и зимнего антициклона, так что ничто теперь не мешает муссону переносить теплый воздух и водяной пар чуть ли не до самого полюса.

Если в криоэрах в каждом из полушарий существуют три атмосферные ячейки и единственная (термическая) океанская, то в термоэрах ситуация, похоже, была как бы зеркальной. В атмосфере существует единственная ячейка, в которой происходит прямой перенос тепла и влаги из приэкваториальных областей в приполярные; это хорошо объясняет упомянутый выше парадокс с располагающимся на экваторе аридным поясом^[43]. В гидросфере, напротив, существуют две ячейки, причем в экваториальной ячейке циркуляция идет по галинному типу, а в высокоширотной — по термическому. В зоне соприкосновения гидросферных ячеек, где водные массы движутся друг навстречу другу, должны возникать апвелинги^[44]; подтверждением тому служит распространение по этой предполагаемой границе обогащенных органикой черносланцевых формаций, которые отлагаются в избыточно-продуктивных морских акваториях.

Данную ситуацию (ее, по аналогии с предыдущей, можно охарактеризовать как "Атмосферный теплоперенос — холодные океаны — теплые материки") отличает высокая выравненность климата по всей планете: температурный градиент как между низкими и высокими широтами, так и между океанами и материками много слабее нынешнего. Климат на большей части Земли был близок к субтропическому и теплоумеренному средиземноморского типа. Следует особо подчеркнуть, что результатом этой выравненности был не только более сильный (по сравнению с нынешним) обогрев приполярных областей, но и некоторое охлаждение областей экваториальных; иными словами, в мезозое, судя по всему, отсутствовал не только бореальный климат (как в тундре и тайге), но и тропический климат современного типа!

Возвращаясь к истории наземной растительности в позднем палеозое (который, как мы теперь знаем, был криоэрой), следует опровергнуть еще один широко распространенный стереотип. Часто говорят, что палеозой был "временем споровых растений", а мезозой — "временем голосеменных". В действительности же заболоченные леса из древовидных папоротников, древовидных плауновидных (лепидодендронов) и древовидных хвощеобразных (каламитов) — те самые, что обычно фигурируют на картинках в популярных книжках по палеонтологии и в школьных учебниках (рисунок 35, а) — характерны лишь для тропического пояса тех времен — Еврамерии и Катазии с их жарким и влажным климатом. Во внетропических же областях и Северного, и Южного полушарий, где тогда существовали покровные оледенения, исчезновение древовидных споровых и наступление "времени голосеменных" произошло уже в середине карбона.

РИСУНОК 35. Растительный мир каменоугольного периода — заболоченный карбоновый лес (а) и растения, характерные для тропической Еврамерийской (б-г) и внетропической Ангарской (д-е) и Гондванской (ж) областей:

_{(б) — лепидодендрон (плаунообразное), (в) — каламит (хвощеобразное), (г) — древовидный папоротник Eospermatopsls, (д) — лофиодендрон и томиодендрон (плаунообразные), (е) — кордаиты (хвойные), (ж) — глоссоптерис (гинкговое).}

На севере, в Ангариде, основу растительности составляли хвойные из подкласса кордаитов — деревья до 20 м высотой (рисунок 35, е); древесина ангарских кордаитов имеет четкие годичные кольца, подтверждающие существование там сезонного климата — эти леса иногда называют "кордаитовой тайгой" (В раннем карбоне, когда климат Ангариды еще был безморозным, здешняя растительность была представлена плауновидными, совершенно, правда, не похожими на еврамерийские: заросли томиодендронов являли собою "сапожную щетку" из неветвящихся "палок" в 2–3 м высотой и 10–15 см в диаметре — рисунок 35, д). На юге, в Гондване, растительность состояла в основном из глоссоптериевых — листопадных гинкговых^[45] (рисунок 35, ж); существование единой позднепалеозойской глоссоптериевой флоры в Африке, Южной Америке, Австралии и Индии послужило, как мы помним, одним из главных аргументов в пользу единства этих континентов в составе суперконтинента Гондвана. Следует специально заметить, что и кордаиты, и глоссоптериевые первоначально появились в тропиках, в Еврамерии, но там они не играли сколь-нибудь заметной роли в экосистемах; однако затем они расселились во внетропические области, где и пережили подлинный эволюционный расцвет. Такая ситуация (эволюционный расцвет группы вдали от первичного центра ее происхождения) весьма обычна; очень характерно и направление этой миграции — из тропиков во внетропические области (более подробно — смотри главу 14-а).

Что до лепидофитовых лесов Еврамерии, то их экологическая структура была крайне своеобразна и не имеет современных аналогов. Это были неглубокие (первые метры), переполненные органическими остатками водоемы, а формировавшие эти "леса" высокоствольные (до 40 метров) плауновидные и хвощеобразные были гелофитами, стоявшими "по колено в воде"^[46]. С другой стороны, это были и не болота современного типа, где деревья вырастают поверх торфяника; в карбоновом "лесу" корневые системы лепидофитов (стигмарии) располагались ниже торфоподобной органической массы, а сами деревья прорастали сквозь нее и многометровый слой "валежника". Основные фотосинтезирующие поверхности этих древовидных споровых составляли не листья (довольно жалкая "метелка" на самом кончике 40-метровой "палки"), а периодически опадающая толстая зеленая кора; по аналогии с современными листопадными лесами, эти карбоновые леса иногда называют "коропадными". В этой крупноскважной подстилке существовала богатая фауна членистоногих — паукообразных и многоножек; среди последних попадались гиганты длиною до метра. Именно растительноядные двупарноногие многоножки были основными (а может — и единственными) в то время потребителями опавшей листвы. Считают, что все они вели амфибиотический образ жизни, сходный с обитателями современных игуапо — "черноводных" тропических лесов Амазонии, которые почти по полгода залиты многометровыми паводками.

Лепидофитовые "леса-водоемы" (как их назвал А.Г. Пономаренко) занимали как раз те выположенные приморские низменности, которые первоначально были заняты цианобактериальными и водорослевыми матами, а потом "риниофитными камышами". Именно в этих приморских бассейнах, называемых паралическими, и шли основные процессы углеобразования. Специалисты по лесоведению предполагают, что у лепидофитов естественное выпадение подроста происходило (в отличие от современных лесов) не на ранних стадиях его роста, а на поздних: то есть сперва вы растает густая поросль, а потом она одновременно падает. Эти неритмичные поступления больших количеств мертвой органики в детритную цепь экосистемы ("то густо, то пусто") создавали существенные проблемы с утилизацией этой органики. С другой стороны, противоэрозионные свойства этих "лесов", по сравнению с современными, были весьма слабы, а водоразделы продолжали размываться почти столь же интенсивно, что и прежде. Доводом в пользу отсутствия (или очень слабого развития) растительности на водоразделах являются очень частые в это время прижизненные захоронения деревьев вместе с их корневыми системами: такое случается при быстром выносе большой массы осадков (вроде селевого потока), которая "заживо погребает" растения. В итоге большой отпад в карбоновых "лесах-водоемах" при высокой эрозии (обеспечивающей его быстрое захоронение) приводил к тому, что значительная доля неокисленного органического углерода безвозвратно уходила из экосистемы и превращалась в запасы каменного угля.

Последнее обстоятельство заставляет вновь вернуться к цитированному нами учебнику, повествующему школьникам о карбоновом периоде "с его теплым влажным климатом и воздухом, богатым углекислым газом вследствие сильной вулканической деятельности". А как мы теперь помним — из балансовых моделей — захоронение больших количеств неокисленной органики (что и происходило в процессе углеобразования) по идее должно было вести как раз к уменьшению доли атмосферной углекислоты и, соответственно, к возрастанию содержания кислорода. Это предположение о составе тогдашней атмосферы может быть подкреплено с довольно неожиданной стороны.

На школьных олимпиадах по биологии, проводимых биофаком МГУ, есть "золотой фонд" из вопросов, ответа на которые (если по-честному) не знает никто. В их числе есть и такой: "Почему в карбоновом периоде насекомые достигали размеров, максимальных за всю историю класса (например, стрекоза Meganeura с размахом крыльев до 1 м)?" Стандартный ответ — "Потому что в это время еще не существовало конкурентов и хищников в лице летающих позвоночных — не только птиц и летучих мышей, но и крылатых ящеров," — вряд ли можно счесть достаточным: гигантизм насекомых был характерен только для карбона, и существа эти вымерли, когда до появления первых птерозавров оставалось еще примерно сто миллионов (!) лет.

Одно из наиболее убедительных объяснений таково. Главным фактором, ограничивающим размер тела насекомого (самые крупные из них — тропические жуки-голиафы размером чуть больше куриного яйца), считают особенности их дыхательной системы. "Кровь" насекомых (гемолимфа) лишена дыхательных пигментов и не участвует в переносе кислорода; дыхание же осуществляется при помощи трахей — ветвящихся трубочек, непосредственно соединяющих клетки внутренних органов с воздушной средой. Воздух внутри трахейной трубки неподвижен — принудительной вентиляции, как в различных типах легочных мешков, там нет, и приток кислорода внутрь тела (так же, как отток углекислого газа) происходит за счет диффузии при разнице парциальных давлений этих газов на внутреннем и внешнем концах трубки. Такой механизм подачи кислорода жестко ограничивает длину трахейной трубки, максимальная протяженность которой (1) достаточно просто вычисляема "из физики"; поэтому максимальный размер тела самого насекомого не может превышать (в сечении) величины 21, что и составляет ныне то самое "куриное яйцо" — размер жука-голиафа^[47]. Поэтому существование в карбоне таких гигантов, как стрекоза-меганевра или основная ее добыча — диктионевриды размером с голубя (рисунок 36), заставляет предположить, что в те времена парциальное давление кислорода в земной атмосфере было заметно выше, чем ныне — как оно и должно быть при захоронении больших количеств неокисленного углерода. Кстати, видимо именно это увеличение соотношения О₂/СО₂ в атмосфере планеты вызвало "обратный парниковый эффект", приведший к Гондванскому оледенению (как уже однажды случалось в докембрии).

РИСУНОК 36. Палеозойские насекомые и гипотетические предки крылатых насекомых:

_{(а) — стрекоза подотряда Meganeurina, (б) — диктионеврида, (в) — мисхоптерида, (г) — гипотетический предок, родственный современным щетинохвосткам.}

Необходимо заметить, что появление в конце раннего карбона (намюр) крылатых насекомых вообще было одним из ключевых событий в истории жизни на суше. Собственно говоря, вся история наземных экосистем — это фактически история трех групп живых организмов: сосудистых растений, насекомых и позвоночных-тетрапод (о них речь пойдет чуть позже — в главе 10), а также их взаимодействия между собой. Оговорка насчет "крылатых" насекомых не случайна: вообще-то первые насекомые (архаичные формы из подкласса первичнобескрылых — Apterygota) появились в девоне, однако именно с возникновением способности к полету у крылатых насекомых (подкласс Pterygota) эта группа стала самой процветающей в животном царстве (сейчас известно более миллиона видов — много больше, чем всех прочих живых существ, вместе взятых).

Крыло насекомого — в отличие от крыльев всех летающих позвоночных — не является видоизмененной конечностью и представляет собой разросшуюся складку кутикулы грудных сегментов, укрепленную жилками — полыми каналами с утолщенными стенками, по которым осуществляется кровоснабжение крыла, проходят нервы и трахеи. Как предполагает А.П. Расницын (1976), крылатые насекомые произошли от предков, обитавших на деревьях и питавшихся содержимым спорангиев; при питании и нападении хищников (паукообразных) они вынуждены были регулярно прыгать с ветки на ветку или на землю (рисунок 36, г). Очевидное преимущество особей, способных к дальнему и точному прыжку и к контролю за положением тела в воздухе обусловило развитие крыльев. Зачатки крыльев в виде боковых пластинчатых выростов на грудных сегментах возникали именно у крупных насекомых, т. к. при малых размерах увеличение поверхности тела невыгодно (и длина прыжка, и особенно его точность уменьшается из-за влияния ветра). Предположение о том, что первичным типом питания для насекомых была палинофагия (питание пыльцой и спорами) и высасывание семезачатков, полностью подтвердилось, когда недавно был открыт способ прямо проанализировать содержимое пищеварительного тракта ископаемых насекомых: оказалось, что у древнейших насекомых кишечники буквально набиты пыльцой. В захоронениях до 70 % семезачатков кордаитов оказываются повреждены (видимо, диктионевридами).

Первые крылатые насекомые летали не слишком хорошо. Они, подобно современным подёнкам (Ephemeroptera), имели не только личиночные, но и имагинальные линьки (имаго — конечная стадия развития насекомого, способная к полету и размножению). Для имагинальных линек необходимо сохранять внутри крыла, между слоями кутикулы, живую ткань; такое крыло тяжелое и неуклюжее (недаром поденки лишь порхают над самой поверхностью реки, где развиваются их личинки), однако во времена, когда еще не было воздушных хищников, лучшего не требовалось. Подлинную революцию вызвало появление насекомых, отказавшихся от имагинальных линек и превративших крыло в тонкую легкую двуслойную кутикулу — стрекоз. Эти воздушные хищники оказались таким же "абсолютным оружием", как некогда зоопланктон миллиметрового размерного класса, спровоцировавший некогда вендский фитопланктонный кризис (см. главу 6-а).

По мнению В.В. Жерихина (1990), именно стрекозы полностью уничтожили характерную для карбона фауну крупноразмерных открытоживущих палинофагов типа диктионеврид (эта смена была одной из самых резких за всю историю класса), заставив крылатых насекомых специализироваться в двух направлениях. Одним вариантом было совершенствовать свой полет (попутно при этом уменьшаясь в размерах), а также тип метаморфоза — появление полного превращения позволяет спрятать червеобразную личинку и неподвижную куколку внутри субстрата. Эта линия эволюции привела в конечном счете к возникновению в начале мезозоя (триас) наиболее процветающих ныне отрядов — двукрылых и перепончатокрылых, а чуть позже — бабочек. Другой выход — перейти к скрытному образу жизни (например, внутри уже знакомой нам валежникообразной "подстилки" карбоновых лесов), превратив переднюю пару крыльев в крышеобразно складываемые жесткие надкрылья, защищающие от повреждений заднюю пару, которая и выполняет летательные функции; по этому пути пошли гриллоновые насекомые, сохраняющие неполный метаморфоз — тараканы, прямокрылые и их родственники, а из насекомых с полным превращением — жуки, самый большой из современных отрядов (более ста тысяч видов), появившийся в начале перми.

Хотя в карбоне уже существовали стрекозы и поденки, личинки их (в отличие от современных) были существами не водными, а наземными. Освоение насекомыми пресных вод началось лишь во второй половине следующего (пермского) периода, когда появились отряды, имеющие водную личинку — веснянки, ручейники, а также поденки современного типа (личинки же стрекоз перестали быть наземными лишь в мезозое). В этой связи В.В. Жерихин (1980) указывает на следующее обстоятельство. Как известно, смыв различных веществ (прежде всего — микроэлементов) должен сильно обеднять почвы водоразделов. В настоящее время подобное обеднение если не предотвращается, то заметно тормозится прямым выносом вещества из водоемов на сушу животными (например, азот и фосфор, смытые с суши в море, оказываются — по пищевым цепям — в организмах сперва рыб, затем рыбоядных морских птиц, а в конечном счете возвращаются на сушу в форме птичьего помета). В пресных водах эту функцию выполняют прежде всего насекомые, которые имеют водных личинок и имаго, способных к дальнему разлету из водоемов.

Что же касается карбона, когда насекомые с водными личинками, судя по всему, отсутствовали, то в те времена обеднение почв на водоразделах (если там вообще формировались почвы) должно было быть особенно сильным. Не исключено, что формирование в перми, и особенно в триасе, достаточно обильной фауны насекомых с водными личинками стало одним из тех факторов, которые изменили почвенную ситуацию на водоразделах и позволили растительности начать "наступление" на первичные пустыни. Важно подчеркнуть, что этот вынос микроэлементов насекомыми мог сыграть здесь роль первого толчка — дальше система будет развиваться с положительной обратной связью, ибо возникшая на водоразделах растительность сама является мощнейшим регулятором стока. Окончательно эта система могла оформиться в позднем триасе — когда появились двукрылые; именно такие их представители, как, например, комары-звонцы (Chironomidae) совмещают огромную биомассу со способностью к дальнему разлету (в том числе за счет пассивного переноса ветром).

В заключении остановимся на одном существенном отличии экосистем древних (палеозойских и мезозойских) озер от современных. Это полное отсутствие погруженных макрофитов, за исключением харовых водорослей (которые депонируют биогены почти на порядок хуже, чем покрытосеменные). Основными продуцентами там скорее всего были плавающие маты, причем в мезозое получили распространение водорослевые маты на каркасе из высших растений. В триасе это были плевромейи — крупные плавающие плауновидные (что-то вроде сильно увеличенного полушника), по виду напоминающие морской буй, где в роли верхней сигнальной лампочки выступает пучок листьев и спорангии; листья, скорее всего, плавали по поверхности воды, постепенно отгнивая с вершины^[48]. На каркасе из этих плауновидных возникали плавающие острова из мелких водяных мхов и печеночников (типа любимой аквариумистами риччии), а снаружи все это обрастало зелеными водорослями и цианобактериями; на этих матах существовала богатая фауна беспозвоночных: в палеозое — сходные с многоножками растительноядные эвтикарциноиды, позже — ракообразные и насекомые.

Поскольку все фотосинтезирующие структуры были сосредоточены на поверхности озера (а дно было к тому же еще и затенено), гиполимнион почти всегда был асфиксным и безжизненным, а озера легко эвтрофицировались. Однако в непосредственной близости от плавающего мата концентрация кислорода в воде могла быть очень высока; возможно, именно этим объясняется присутствие в составе фауны эвтрофных (судя по составу отложений) мезозойских озер целого ряда групп насекомых, являющихся ныне реофилами (обитателями быстрых, богатых кислородом рек и ручьев). Кроме того, в составе этих фаун комбинируются как пресноводные формы, имеющие адаптации к водному образу жизни, так и наземные (которые могли "ходить пешком" по поверхности плавающего мата). Эти имевшие огромную биомассу и богатые животным белком "плавучие острова" могли составлять основу питания для многих позвоночных, включая и динозавров. Окончательно экосистемы такого типа исчезли лишь в кайнозое, когда на дне водоемов возникли заросли погруженных макрофитов из покрытосеменных (типа элодеи), резко увеличившие разнообразие и устойчивость пресноводных экосистем. Это и дало А.Г. Пономаренко основание разделить всю историю континентальных водоемов на два принципиальных этапа: первый — от докембрия до середины палеогена (когда основными продуцентами были маты, сперва прикрепленные, затем — плавающие), а второй — от середины палеогена доныне (когда эту роль стали играть погруженные макрофиты).

10. Эволюция наземных позвоночных (1): поздний палеозой — ранний мезозой. Анамнии и амниоты. Две линии амниот — тероморфная и завроморфная.

Мы с вами расстались с самыми первыми тетраподами (девонской ихтиостегой и родственными ей формами) когда те… Чуть было не сказал: "Делали первые шаги по суше", но нет — мы ведь теперь знаем, что существа те были чисто водными… Скажем лучше так, более осторожно: "Получили принципиальную возможность периодически покидать водную среду". Да и что они, собственно говоря, могли бы найти на той суше — кроме перегрузок из-за многократного увеличения собственного веса, теплового удара да смертоносного обезвоживания организма?.. Пищу? Какую пищу — в девонском-то периоде? В общем, в девоне целенаправленный "выход на сушу" был бы даже не авантюрой, а чем-то по разряду мазохизма. Есть пятипалая конечность, позволяющая при необходимости переползти из совсем уже пересохшей лужи в не совсем пересохшую — и ладно…

Ситуация принципиально изменилась с начала карбона, когда в уже знакомых нам "лесах-водоемах" возникла богатая фауна из амфибиотических и наземных членистоногих — паукообразные, многоножки, а потом и насекомые: за этот ресурс уже стоило побороться. Среди карбоновых амфибий появляются небольшие (менее 1 м), похожие на современных саламандр антракозавры, имеющие несомненные приспособления к наземной жизни и явно ориентированные на питание беспозвоночными (а не рыбой — как их более крупные родственники). Именно антракозавров считают предками рептилий^[49]; первые рептилии — карбоновые капториниды — напоминали по внешнему виду крупных ящериц, причем, судя по строению их челюстного аппарата, они специализировались именно на питании насекомыми. Впрочем, не будем забегать вперед.

Чем объяснить итоговый эволюционный неуспех амфибий? Ведь этот класс процветал только в карбоновом периоде (причем — только на территории тогдашних тропиков, в Еврамерии: ни в Ангариде, ни в Гондване по сию пору не найдено ни единой косточки карбонового возраста^[50]), когда у него не было конкурентов; во все же остальные времена они занимали сугубо подчиненное положение в экосистемах — как наземных, так и пресноводных. Судя по всему, амфибий сгубила даже не облигатная связь с водой (они не выработали яйца и размножаются икрой), а неисправимое несовершенство их дыхательной системы, предопределившее целую цепь пренеприятнейших анатомо-физиологических следствий. Давайте по порядку.

Из курса зоологии вы должны помнить, что лягушка не имеет ни ребер, ни диафрагмы. Поэтому она — в отличие от нас — неспособна делать вдох, увеличивая объем замкнутой грудной полости, и вынуждена нагнетать воздух в легкие крайне несовершенным способом: набирать его в ротовую полость, замыкать ее, а потом "проглатывать" воздух, поднимая дно ротовой полости и сокращая ее объем. Итак, легочное дыхание у амфибий развито слабо.

Слабость легочного дыхания не позволяет амфибиям освободить от дыхательных функций кожу. Об этом обычно упоминают в той связи, что земноводные должны всегда сохранять покровы влажными (именно в этой влаге и растворяется воздушный кислород, "всасываемый" затем кожей), а потому они навсегда прикованы к воде. Это верно — однако это еще полбеды. Хуже другое: не освободив от дыхательных функций кожу, невозможно изолировать друг от друга большой и малый круги кровообращения и отделить венозную кровь от артериальной. Появление легких у тетрапод привело к возникновению двух кругов кровообращения; при этом правая сторона сердца становится "венозной", а левая — "артериальной". У амфибий сердце трехкамерное — два предсердия и желудочек; у рептилий — формально! — тоже трехкамерное, но в желудочке возникает неполная продольная перегородка, делящая его на "венозную" и "артериальную" половины. В ходе дальнейшей эволюции перегородка становится полной, а сердце — четырехкамерным (хотя у крокодилов с птицами и у млекопитающих это происходит по-разному). У амфибий же кислород приносят в сердце вены, идущие не только от легких (малый круг) но и от кожи (большой круг), и потому создавать какую-либо перегородку между правой и левой половинами желудочка бессмысленно, а кровь в сердце всегда будет смешанной — артериально-венозной. Пока же кровь не разделена на артериальную и венозную, уровень энергетического обмена организма будет принципиально невысоким. К тому же при постоянно влажных покровах любое повышение температуры тела будет тут же сводиться на нет за счет поверхностного испарения — термическое охлаждение. Все это полностью закрывает амфибиям путь к достижению любых вариантов эндотермии ("теплокровности")^[51] — с понятными эволюционными последствиями.

Из-за единственно доступного для амфибий способа наполнения легких ("проглатывания" воздуха — гулярное дыхание) необходимо сохранять "подчелюстной насос", поднимающий и опускающий дно ротовой полости. Размещение последнего требует совершенно специфической ("лягушачьей") формы черепа — очень широкой и приплюснутой. При этом челюстная мускулатура оказывается размещенной крайне невыгодным образом: ее можно подсоединить лишь к самому челюстному суставу, с задней его стороны; получающийся в результате рычаг будет крайне неэффективен — все равно, как если бы мы затворяли дверь, упираясь не в ручку, а около петель. Для того, чтобы развивать при помощи таких челюстей сколь-нибудь приличные усилия, приходится наращивать объем челюстной мускулатуры; в итоге эта мускулатура занимает практически все пространство черепа, попросту не оставляя места для мозговой коробки. То есть амфибии — существа принципиально "безмозглые", и это закрывает им путь к сложным формам поведения.

Отсюда понятно, как следует бороться (в эволюционном смысле) со всем этим комплексом неприятностей: надо радикально перестроить дыхательную систему.

Именно анализируя переход от амфибий к рептилиям, Н.Н. Иорданский (1977) выдвинул свой принцип ключевого ароморфоза — изменение в одной системе органов, ведущее к целому каскаду последовательных прогрессивных перестроек всего организма.

Достаточно наладить нормальное легочное дыхание (путем изменения объема грудной полости), как приведенные выше цепочки начинают "раскручиваться" в обратную сторону. Убрав "подчелюстной насос", мы можем сделать череп высоким и узким, подвести жевательную мускулатуру к челюсти не сзади, а сверху (как у нас с вами), уменьшить — за счет улучшения рычага — ее объем и отдать освободившееся место под "мозги"; кроме того, такое расположение жевательных мышц позволит в дальнейшем не только удерживать схваченную добычу, но и пережевывать пищу (рисунок 37). Освободив кожу от дыхательных функций, мы получаем возможность разделить круги кровообращения и резко интенсифицировать обмен веществ. Эти инженерные решения вполне однозначны, равно как и необходимость одеть икринку особой оболочкой — амнионом, как бы создающей для зародыша маленький искусственный водоем и делающим его развитие независимым от водной среды; отсюда фундаментальное разделение позвоночных на "прикованных к воде" анамний (рыб и амфибий), и "истинно сухопутных" амниот — рептилий, птиц и млекопитающих). А вот дальше начинается интереснейший эволюционный выбор, когда вариантов — два, в обоих есть свои плюсы и свои минусы.

Главная проблема, которую нам предстоит решать теперь, когда осуществлен настоящий выход на сушу — это экономия воды. Возникает вопрос: как нам быть с кожей, доставшейся в наследство от амфибий — мягкой и влажной, богатой железами? Можно ее полностью заизолировать, создав на поверхности водонепроницаемый роговой слой — а можно лишь модифицировать, сохранив ее основные характеристики; оба решения вполне реализуемы, и каждое из них влечет за собою целую цепь физиологических следствий.

Создав сухую кожу с роговым покрытием, мы сводим к минимуму потери влаги: организм становится практически независимым от внешних источников воды (как одетые в "пустынные скафандры" герои фантастического романа "Дюна"). Однако за удобство надо платить.

РИСУНОК 37. Расположение жевательной мускулатуры лабиринтодонта Ichthyostega (а) и примитивной капториноморфной рептилии Paleothyrus (б).

Во-первых, необходимо перестроить выделительную систему. Почки амфибий функционально не отличаются от рыбьих и предназначены для выведения из организма избытка воды (которую тот постоянно "насасывает" за счет осмоса из гипотонической внешней среды). Проблема удаления конечного продукта белкового обмена — весьма токсичной мочевины CO(NH₂)₂ — решается в этом случае элементарно: ее просто растворяют в водяном потоке, который так и так постоянно "течет сквозь организм". Иное дело — когда мы начинаем экономить воду, потребляя ее по минимуму; легко создать канализацию в населенном пункте, стоящем на реке, а что делать, если в твоем распоряжении лишь артезианский колодец? Тогда "почки выведения" необходимо заменить на "почки сбережения", призванные выводить во внешнюю среду как можно меньше воды. При этом приходится менять конечный продукт белкового обмена с мочевины на менее токсичную мочевую кислоту — а этот дополнительный "технологический цикл" весьма энергоемок^[52].

Во-вторых (и это даже более важно), сухая, лишенная желез кожа создает большие трудности с терморегуляцией — а при жизни на суше, где обычны резкие температурные перепады, эта проблема одна из важнейших. При голых, ороговевших покровах равно затруднены и теплоизоляция (в холод), и теплосброс (в жару) — потому для этой эволюционной линии путь к достижению гомойотермии (поддержанию постоянной, независимой от внешней среды температуры тела) если и не закрыт полностью, то очень сильно затруднен.

Если же мы решим не гнаться за экономией воды и оставим кожу железистой, не ороговевшей, то перед нами откроется множество новых возможностей. Эти кожные железы можно преобразовать в самые разнообразные структуры. Можно превратить их в волоски, выполняющие осязательные функции, а сделав эти волоски достаточно густыми, создать теплоизолирующий покров — шерсть. Можно превратить их дополнительный орган выделения — потовые железы, которые являются еще и терморегулятором (пот, испаряясь, охлаждает поверхность тела); можно, наконец, изменить состав их выделений, превратив эти железы в млечные, и выкармливать с их помощью детенышей. Как легко видеть, в этой эволюционной линии, с ее терморегуляторными возможностями, появление гомойотермии просто-таки напрашивается — да так оно и было на самом деле. Правда, по степени зависимости от источников воды эти существа будут не слишком превосходить амфибий — но ведь За всё в этом мире приходится платить… А с другой стороны — раз уж внутренняя среда нашего организма все равно будет существовать как бы в постоянном водяном токе, нет нужды радикально перестраивать почки на "водосберегающую технологию" и возиться со сменой конечного продукта азотного обмена!

Что же это За "две эволюционные линии"? Традиционный взгляд на эволюцию рептилий — он и поныне отражен во многих учебниках — предполагает, что от каких-то антракозавров (здесь часто поминают сеймурию, имевшую уже рептилийное строение челюсти и грудной клетки, пригодной для реберного дыхания, но еще не расставшуюся с водой — личинки ее так и оставались "головастиками" с наружными жабрами) происходит некий гипотетический "общий предок пресмыкающихся", который обладает уже всем набором рептилийных признаков (водонепроницаемой кожей, почками сбережения и т. д.). От него-то и берут начало основные эволюционные ветви этого класса — анапсиды, синапсиды диапсиды и эвриапсиды; этим группам зачастую придают статус подклассов. Они выделены на основе того, каким способом в каждом из них трансформировался исходныйстегальный (крышевидный) череп лабиритодонтов (рисунок 38).

РИСУНОК 38. (а)  — Родословное древо рептилий (в основании со ответствующих ветвей — схематически изображенные типы черепа); (б) — происхождение четырех типов черепа.

У анапсид (сюда относятся черепахи и ряд вымерших групп, например, парейазавры) сохраняется исходный тип черепа — массивный, лишенный облегчающих конструкцию отверстий. У синапсид — "зверообразных ящеров", чьи зубы были дифференцированы по форме и функциям (пеликозавров и более продвинутых терапсид, которых традиционно считают предками млекопитающих) возникает одно височное окно, от краев которого отходят челюстные мышцы, и возникает единственная скуловая дуга. У диапсид же височных окон возникает два, и соответственно, две скуловых дуги — верхняя и нижняя; к этой группе принадлежат большинство рептилий, как современных (ящерицы со змеями, гаттерии и крокодилы), так и вымерших (динозавры, птерозавры). К эвриапсидам относят несколько вымерших морских групп (ихтиозавров, плезиозавров и родственных им нотозавров и плакодонтов); их черепа имеют единственное височное окно, но образуется оно иным образом, чем у синапсид^[53]. Необходимо заметить, что черепа млекопитающих и птиц могут быть отнесены к, соответственно, синапсидному и диапсидному типам — что отражает происхождение этих высших тетрапод.

Однако еще в середине прошлого века Т. Гекели, друг и сподвижник Ч. Дарвина, провел анатомическое сравнение четырех классов тетрапод, дабы установить — кто чьим предком является. Глубокое сходство птиц и рептилий уже в те времена не вызывало особых сомнений; когда говорят, что "птицы — всего лишь продвинутая и сильно специализированная группа рептилий", это, в общем и целом, соответствует истине. Гекели, однако, обратил внимание и на куда менее очевидное, но весьма существенное сходство млекопитающих (маммалий) с амфибиями. Сходство это он видел в строении кожи — мягкой и богатой железами, почек, выделяющих мочевину (у рептилий с птицами почки выделяют мочевую кислоту), и в наличии двух затылочных мыщелков, которыми череп сочленяется с позвоночником (у рептилий с птицами — один). Самыми серьезными, однако, Гекели счел различия в строении кровеносной системы: у амфибий имеются две дуги аорты — правая и левая, у рептилий и птиц сохраняется только правая дуга, а у млекопитающих — только левая. То есть — "вывести" маммальную кровеносную систему из рептилийной (где левая дуга уже редуцирована) принципиально невозможно. На этом основании он заключил, что предками млекопитающих не могут быть рептилии — по крайней мере, ныне живущие, — и маммалии должны вести свое происхождение прямо от амфибий.

Так вот, по наиболее современным представлениям (они, как часто бывает в науке, могут считаться развитием на новом уровне взглядов Гекели), в нескольких (минимум — в двух) эволюционных линиях амфибий независимо выработался синдром^[54] рептилийных признаков и был достигнут рептилийный уровень организации. То есть "рептилии" — это категория не вертикальной, а горизонтальной классификации; это не таксон, члены которого связанны единством происхождения, а града — уровень организации, достигаемый тетраподами при утере ими облигатной связи с водой (рисунок 39). Существование двух независимых эволюционных ветвей амниот — тероморфной (от греческого "терион" — зверь) и завроморфной (от "заурос" — ящер), разошедшихся еще на уровне амфибий и венчаемых: первая — млекопитающими, а вторая — птицами и динозаврами, сейчас практически общепризнано^[55]. Собственно говоря, вся трехсотмиллионолетняя история наземных тетрапод — это история состязания тероморфов с завроморфами, где эволюционный успех сопутствовал то одним, то другим.

РИСУНОК 39. Обобщенные схемы филогении тетрапод: традиционная (а) и современная (б).

Первыми такого успеха добились тероморфы. Появившиеся еще в позднем карбоне пеликозавры — удивительные создания, многие из которых имели "парус" из остистых отростков позвонков (рисунок 40, а) — составляли в ранней перми 70 % всех амниот. Мощные клыки и непропорционально большая голова свидетельствуют о том, что пеликозавры были изначально ориентированы на питание крупной добычей; они были первыми хищными (в смысле — плотоядными, а не насекомоядными) наземными существами. Тем интереснее то обстоятельство, что многие пеликозавры переходят к растительноядности — первый опыт фитофагии среди наземных позвоночных! Последнее — чрезвычайно важно, ибо дефицит потребителей растительной массы в континентальных экосистемах должен был к тому времени стать просто угрожающим.

Дело в том, что сейчас основными фитофагами на суше являются насекомые, но первоначально они, как мы помним из предыдущей главы, только "снимали сливки" — потребляли одни высококалорийные генеративные части растений (пыльцу и семезачатки). В перми насекомые освоили питание соками растений, высасывая их при помощи хоботка из проводящих пучков (цикады и родственные им формы из отряда полужесткокрылых), а также древесиной, уже подвергшейся первичному грибному разложению (жуки), однако питаться низкокалорийными живыми вегетативными тканями растений они стали лишь в мезозое. В карбоне (и даже еще раньше, в девоне) существовали другие потребители этого — прямо скажем, не особо привлекательного — ресурса: крупные двупарноногие многоножки; именно ими, как считают, оставлены погрызы на ископаемых листьях из палеозойских отложений. Пик разнообразия и обилия этих членистоногих приходился на поздний карбон, а затем все они бесследно исчезли (возможно, разделив судьбу гигантских насекомых — см. предыдущую главу); эту-то "вакансию" и заполнили первые позвоночные-фитофаги. Именно в раннепермских "пеликозавровых" сообществах впервые складывается нормальное для современности численное соотношение между растительноядными и хищниками (до того все тетраподы были либо рыбоядными, либо насекомоядными — то есть хищниками, консументами второго порядка).

Мы уже говорили о том, что анатомия тероморфов просто-таки подталкивает их к различного рода эволюционным экспериментам с активной терморегуляцией. И хотя пеликозавры, без сомнения, были существами вполне "холоднокровными" (пойкилотермными) и метаболизм имели еще типично рептилийный, первые опыты по части температурного контроля начались уже на этом уровне. У многих из них возникает "парус" — высокие остистые отростки позвоночника, заключенные в единую пластину из мягких тканей; в бороздах у основания отростков проходили крупные кровеносные сосуды. Парус, имеющий огромную поверхность при малом объеме, служил, как сейчас считают, для быстрого поглощения или отдачи тепла телом; расчеты показали, что особь пеликозавра массой 200 кг с парусом нагревается с 26° до 32° за 80 мин — против 205 мин без паруса. По всей видимости, это позволяло пеликозаврам активизироваться по утрам значительно раньше добычи или других хищников сравнимого размера; с другой стороны, он мог способствовать рассеиванию тепла в полуденное время, оберегая животное от перегрева. Характерно, что парус возникал как в хищных, так и в растительноядных группах пеликозавров — то есть многократно и независимо; в дальнейшем сходные структуры изредка появлялись у динозавров (опять-таки как у хищных — спинозавр, так и у растительноядных — стегозавр), однако в целом такой способ терморегуляции оказался явно тупиковым.

По иному решили эту проблему более продвинутые тероморфы из отряда терапсид, появившиеся в поздней перми. Среди них были и специализированные растительноядные формы — вроде дицинодонтов, достигавших размеров быка и имевших выступающие "моржовые" клыки в верхней челюсти, и крупные хищники — такие, как горгонопсиды, чем-то похожие на саблезубого тигра (рисунок 40, бив). Еще недавно всех их считали просто "ящерами" — ну, зубы там дифференцированы, экая важность! — и именно в таком виде они обычно изображены в книжках по палеонтологии.

Сейчас, однако, полагают, что продвинутые терапсиды гораздо более походили на млекопитающих: доказано, что они, в отличие от прочих рептилий, имели развитое обоняние, слюнные железы и жесткие "усы"-вибрисы — осязательные волоски на морде (это можно установить исходя из того, как проходили поверхностные кровеносные сосуды черепа), а также "маммальное" строение поясов конечностей (об этом — чуть ниже). Это были довольно "башковитые" создания — их коэффициент цефализации (отношение веса мозга к весу тела) заметно выше, чем у современных им завроморфов. Предполагают, что по уровню метаболизма эти животные не уступали наиболее примитивным млекопитающим — однопроходным (утконос и ехидна); судя по всему, высшие терапсиды откладывали яйца, а детенышей выкармливали выделениями специальных желез — в точности, как однопроходные. Они были почти несомненно покрыты шерстью (шерсть — это не что иное, как "расползшиеся" на всю поверхность тела и ставшие достаточно густыми осязательные вибрисы) — а значит, были теплокровными: иначе зачем нужен теплоизолирующий покров?^[56] Именно в одной из групп высших терапсид — цинодонтов (рисунок 40, г) — начался в следующем, триасовом, периоде процесс, названный "параллельной маммализацией" (см. главу 11) и приведший в конечном счете к возникновению настоящих млекопитающих.

РИСУНОК 40. Палеозойские рептилии: тероморфы (а-г) и анапсиды (д-е):

_{(а) — хищный пеликозавр Dimetrodon, (б) — растительноядный дицинодонт Dicinodontus, (в) — горгонопс Inostrancevia ("саблезубый тигр палеозоя"), (г) — его череп, (д) — продвинутый цинодонт Dvinia prima ("почти млекопитающее"), (е) парейазавр.}

А что же вторая, завроморфная, ветвь амниот? Они появились в том же позднем карбоне, что и тероморфы, но на протяжении всего палеозоя пребывали на вторых ролях. Правда, растительноядные анапсиды парейзавры (рисунок 40, г) стали заметным элементом позднепермских экосистем, но в целом группа занимает явно подчиненное положение… И вот в начале мезозоя завроморфы берут реванш — да какой! На протяжении триаса представители тероморфной линии оказываются вытесненными на глубокую перифирию эволюционной сцены, а их места занимают завроморфы-диапсиды (рисунок 41); последние к тому же осваивают такие ниши, которые до сих пор амниотам даже не снились — море и воздушное пространство.

Триасовый упадок тероморфов, совсем уж было подошедших к тому, чтобы превратиться в маммалий, и внезапный расцвет "настоящих ящеров" — одна из самых интригующих загадок палеонтологии; В. А. Красилов удачно назвал эту ситуацию "мезозойским зигзагом". Упрощенные объяснения типа "иссушения климата" смотрятся тут абсолютно неубедительными — хотя бы потому, что пермь была временем даже более аридным, чем триас…

РИСУНОК 41. Замещение тероморфов завроморфами-архозаврами в триасовых фаунах. Процесс шел параллельно и среди фитофагов (замещение дицинодонтов и ринхозавров на растительноядных динозавров — завропод), и среди хищников (замещение цинодонтов на текодонтов).

Появление в это время (триас) целого ряда морских групп, эвриапсид — дельфиноподобных ихтиозавров, более похожих на ластоногих плезиозавров (всем хорошо известны эласмозавры с очень длинной шеей и маленькой головой — "змея, продетая сквозь черепаху", но в юре существовали и короткошейные плиозавры с черепом длиною до 3-х метров), а также менее известных нотозавров и плакодонтов, несколько похожих на тюленей (рисунок 42, а-г) — вполне логично следует из рептилийной физиологии. Когда говорят, что "змея по вкусу больше всего похожа на цыпленка" — это чистая правда: у завроморфов (к коим принадлежат змеи) большая часть мускулатуры представляет собой "белое мясо", как грудные мышцы курицы. Белая мускулатура бедна (по сравнению с "красной") миоглобином и митохондриями, и энергоснабжение мышечных сокращений в ней достигается в основном за счет гликолитического (анаэробного) расщепления глюкозы до молочной кислоты. Для этой реакции не нужен кислород, а скорость ее мало зависит от температуры — что особенно важно для животного, не обладающего гомойотермией. Однако (повторим в который раз!) за любое преимущество надо платить. Накапливающаяся в результате гликолиза молочная кислота — метаболический яд, и буквально через 1–2 минуты интенсивной работы белая мускулатура практически теряет способность к дальнейшим сокращениям; самопроизвольный распад молочной кислоты (и восстановление работоспособности) требует нескольких часов. Белые мышцы принципиально не годятся для продолжительной работы.

РИСУНОК 42. Мезозойские морские рептилии: эвриапсиды (а-г) и диапсиды (д-е).

_{(а) — ихтиозавр, (б) — плакодонт, (в) — плезиозавр-эласмозавр, (г) — плезиозавр-плиозавр, (д) — мозозавр, (е) — морской крокодил.}

В богатых миоглобином красных мышцах, составляющих основу мускулатуры маммалий, ситуация принципиально иная. Они содержат огромное количество митохондрий (собственно, они и придают этой ткани красный цвет), и в них молочная кислота — лишь промежуточный продукт, который затем в митохондриях "дожигает ся" кислородом до углекислого газа и воды с выделением огромного количества энергии. Казалось бы, выгодно во всех отношениях (так что непонятно, зачем вообще кто-то сохраняет белые мышцы) — ан нет: реакции кислородного дыхания требуют повышенной температуры среды. Мало того, что для этого еще нужно выработать гомойотермию, так потом еще почти весь прибыток энергии придется потратить на собственный обогрев! Не зря млекопитающее потребляет (в покое) примерно в 10 раз больше пищи, чем рептилия равного с ним веса — а пищу эту, между прочим, надо еще поймать… Одним словом — "мамы всякие нужны, мамы всякие важны": белая мускулатура хорошо (и энергетически дешево) работает "на рывке"^[57], а красная — при длительных постоянных нагрузках; животное с белыми мышцами — хороший "спринтер", а с красными — "стайер".

Так вот, возвращаясь к появлению в триасе разнообразных морских рептилий (кстати: именно тогда сделали попытку освоить море и амфибии-лабиринтодонты). Многие исследователи (например, Р. Кэрролл) полагают, что переход к водному образу жизни происходит у низших амниот особенно легко именно в силу низкой интенсивности их метаболизма, способности выдерживать недостаток кислорода (из-за использования анаэробных процессов для работы мышц) и низкой температуры тела (не выше, чем у окружающей воды). Иными словами — рептилии исходно предрасположены к обитанию в водной среде. Судя по наблюдениям над современными морскими игуанами, передвижение и питание в воде не требует от них структурной или физиологической перестройки; более того — при водной локомоции метаболические затраты этих ящериц составляют лишь четверть от тех, что потребны для перемещения по суше (благо тело в воде ничего не весит — по закону Архимеда) ^[58] Рептилии без проблем становятся вторичноводными всякий раз, когда жить в воде становится выгоднее с точки зрения обилия пищи и/или отсутствия врагов и конкурентов. Так, в юре возникли морские крокодилы (ноги их превратились в настоящие ласты, и имелся специальный хвостовой плавник, как у ихтиозавра), в раннем мелу — морские черепахи, близкие к нынеживущим, а в позднем мелу — мозозавры, исполинские (до 12 м длиной) морские ящерицы-вараны (рисунок 42, д-е).

На суше ситуация складывается принципиально иначе, чем в море: тут белая мускулатура создает для завроморфов серьезные проблемы. Мы уже упоминали о различиях в строении поясов конечностей у тероморфов и завроморфов. Конечности могут быть расположены сбоку от тела (такое их положение называется латеральным), или подведены под него (парасагитально); в первом случае бедренная (или плечевая) кость направлена параллельно земле, а во втором — вертикально (рисунок 43, а). Отсюда следуют различия в типе локомоции: рептилии "враскорячку" ползают на брюхе (отсюда происходит русское название группы — "пресмыкающиеся"), тогда как у маммалий тело высоко приподнято над землей, а конечность, двигаясь в плоскости, параллельной оси тела, способна делать широкий шаг (рисунок 43, б). Весьма существенно то, что при парасагитальном положении конечностей (маммальный вариант) вес тела принимают на себя — продольно! — кости скелета конечностей, так что мышцам надо лишь не давать этим "подпоркам" отклоняться от вертикального положения; при латеральных же (рептилийных) конечностях тело "подвешено" на самих мышцах, и животное как бы постоянно выполняет упражнение "отжимание от пола" — удовольствие ниже среднего.

РИСУНОК 43. а — Положение конечностей в латеральном и парасагитальном положении; б — "рептильный" и "маммальный" шаг.

Казалось бы, маммальное строение поясов конечностей безусловно "лучше". В действительности же свои плюсы есть и в рептилийном варианте: ведь если мускулатура у тебя по преимуществу белая, ориентированная "на рывок", то проще большую часть времени проводить, расслаблено лежа на брюхе, и лишь изредка совершать броски за добычей. При маммальной же постановке конечностей приходится постоянно поддерживать тело на весу; это во-первых практически исключает саму возможность использовать белую мускулатуру (которая "устает"), а во-вторых, заставляет тратить много энергии вхолостую — мы помним, что млекопитающее в покое расходует в покое примерно в 10 раз больше энергии, чем рептилия равного размера. Однако когда все плюсы и минусы просуммированы, оказывается, что на суше для завроморфов (с их белой мускулатурой и латеральной конечностью) открыты лишь "профессии" подстерегающего хищника или пассивно защищенного — панцирем или слоем воды — крупного фитофага; остальные экологические ниши оказываются в распоряжении "теплых", активных, высокоподвижных тероморфов.

Ситуация поменялась в триасе, когда на эволюционную арену вышла группа рептилий, являющая собою подлинный венец всей завроморфной линии эволюции — архозавры. К этому подклассу принадлежат крокодилы и вымершие текодонты, динозавры и птерозавры; прямо от него ведут свое происхождение птицы. Из курса зоологии вы помните, что архозавры (о строении которых мы судим в основном по крокодилам) обладают целым рядом уникальных для рептилий продвинутых черт: у них уже полностью разделены правый и левый желудочки сердца, зубы их альвеолярного типа — сидящие в отдельных ячейках (что позволяет аллигаторам иметь "клыки" до 5 см длиной), возникает вторичное нёбо — дополнительная костная перемычка под первичным нёбом, отделяющая дыхательные пути от ротовой полости. Однако для триасовой победы архозавров над тероморфами наиболее существенным оказалось, по всей видимости, именно видоизменение конечностей и их поясов (в этом смысле крокодилы как раз не показательны — их конечности очень примитивны, близки к предковому для архозавров типу), которое весьма неожиданным образом разрешило проблему скоростной локомоции.

Дело в том, что по ряду анатомических причин (они были детально обсуждены еще А. Ромером в 1922 г.) перевести в парасагитальное положение задние конечности, которые причлененны к позвоночнику, намного проще, чем передние, соединенные с грудиной. Достаточно сказать, что тероморфы сумели "подвести под тело" задние ноги еще в перми (у горгонопсид), а вот полная парасагитальность выработалась в этой линии много позже — лишь у триасовых цинодонтов. Итоговая же скорость передвижения "до-цинодонтного" тероморфа, как легко догадаться, все равно лимитируется именно "медленными" — латеральными — передними конечностями.

Архозавры появивлись в поздней перми, почти одновременно с терапсидами, и одновременно же с последними выработали парасагитальность задних конечностей. А вот дальше архозавры, вместо того, чтобы возиться с преобразованием пояса передних конечностей, вообще отказались от их использования для движения, и выработали принципиально новый тип локомоции — бипедальный (двуногое хождение); о потенциальных скоростных возможностях такого двуногого диапсида дают некоторое представление современные страусы… Бипедальность тоже требует ряда серьезных анатомических перестроек (прежде всего — создания опорного таза с консолидированными позвонками крестцового отдела), однако это, как ни странно, оказалось легче, чем решить простенькую на первый взгляд задачу снятия ограничений в подвижности плечевого сустава — на что тероморфам пришлось потратить почти 100 миллионов лет^[59].

Так в триасе возникла жизненная форма высокоскоростного бипедального существа; именно "двуногость" открыла динозаврам путь к 130-миллионолетнему владычеству над сушей (есть много четвероногих растительноядных динозавров, но все они произошли от двуногих предков, "опустившихся на четвереньки"). Среди наземных хищников в крупном размерном классе эта жизненная форма стала вообще единственной и, единожды сформировавшись, практически не менялась на протяжении всего мезозоя (главный персонаж "Парка юрского периода" — позднемеловой динозавр Tyranosaurus rex — внешне мало чем отличается от крупного триасового текодонта Ornithosuchus). Более того: впоследствии именно бипедальная локомоция позволила двум линиям архозавров — птерозаврам и птицам — независимо преобразовать переднюю конечность в машущее крыло и освоить активный полет. Впрочем, "Это уже совсем другая история"…

11. Эволюция наземных позвоночных (2): поздний мезозой. Завроморфный мир. Маммализация териодонтов. Динозавры и их вымирание.

Итак, мы знаем, что с самого момента появления истинно наземных позвоночных — амниот — произошло их разделение на две эволюционные ветви: тероморфов и завроморфов. Обе группы возникли одновременно, в позднем карбоне, но первоначальный успех оказался на стороне тероморфов (с их неороговевшими покровами, благоприятствующими активной терморегуляции, относительно большим мозгом и высоким уровнем метаболизма); они доминировали в позднем карбоне и перми. Однако в триасе высшие завроморфы — архозавры — одержали верх над высшими тероморфами — терапсидами, — начисто вытеснив последних из крупного размерного класса. "Изобретенная" архозаврами жизненная форма бипедального хищника оказалась столь совершенной, что на протяжении всего мезозоя наземных хищников иного типа не возникало вовсе, а крупный размерный класс оказался полностью закрыт и для тероморфов, и для прочих (не-архозавровых) завроморфов. Судя по всему, мы тут опять имеем дело со случаем "абсолютного оружия" (они уже знакомы нам по ситуациям с вендским зоопланктоном и карбоновыми стрекозами). Терапсидам удалось-таки "выставить на конкурс" свою модель высокоподвижного хищника (с двумя парами парасагитальных конечностей, с красной мускулатурой и частичной теплокровностью), однако они поспели "к шапочному разбору", когда экологические ниши были уже поделены.

Эволюция архозавров выглядит так (рисунок 44). От пермо-триасовых текодонтов обособились к концу триаса все остальные отряды: крокодилы, птерозавры и два отряда динозавров — ящеротазовые (Saurischia) и птицетазовые (Ornitischia). К ящеротазовым относятся такие на первый взгляд несхожие друг с другом формы как хищные двуногие тероподы (размером от тиранозавра -6м высотой, самый крупный наземный хищник всех времен — до только что описанного прекурзора, очаровательного создания величиной с ворону) и четвероногие растительноядные завроподы — самые большие наземные животные (диплодок достигал 26 м в длину при весе 30 тонн)^[60]. К птицетазовым принадлежат исключительно растительноядные формы, по большей части крупные и очень крупные: двуногие гадрозавры (утконосые динозавры) и игуанодоны, и вторично-четвероногие анкилозавры (панцирные динозавры), стегозавры и цератопсиды (рогатые динозавры) (рисунок 45).

РИСУНОК 44. Филогения архозавров (древо с картинками)

РИСУНОК 45. Наземные архозавры — динозавры и текодонты.

_{(а) — диплодок; (б) — его череп (Е — глазница, N — ноздри), (в) — тиранозавр, (г) — мелкая теропода Ornitholestes, (д) гадрозавр, (е) — трицератопс, (ж) — стегозавр, (з) — анкилозавр, (и) — текодонт.}

От мелких хищных теропод позднее произошли птицы. Следует отметить, что текодонты еще в триасе "изобрели" практически все жизненные формы, которыми архозавры пользовались потом на протяжении всего мезозоя: хищные бипедальные орнитозухии принципиально не отличались от теропод, растительноядные этозавры с мощным панцирем весьма походили на четвероногих птицетазовых, а полуводные фитозавры — это просто крокодил-крокодилом; подчеркнем — указанные пары (например, фитозавр — крокодил) не связаны сколь-нибудь тесным родством, речь идет именно о реализации определенных экологических стратегий (рисунок 46).

РИСУНОК 46. Триасовые текодонты — экологические аналоги более поздних архозавров (динозавров и крокодилов):

_{(а) — этозавр Staganolepis (аналог анкилозавров), (б) — псевдозух Ornithosuchus (аналог теропод-карнозавров), (в) — фитозавр Parasuchus (аналог крокодилов).}

Когда говорят о структуре мезозойского сообщества наземных позвоночных, сразу замечают, что крупный размерный класс (Е. Олсон назвал его "доминантным сообществом") в нем был полностью сформирован архозаврами: и фитофаги, и хищники в нем представлены сперва текодонтами, потом динозаврами. Реже обращают внимание на другое обстоятельство: малый размерный класс ("субдоминантное сообщество") оказался для архозавров почти закрытым — ровно в той же степени, как крупный — для тероморфов. Среди малоразмерных существ (менее 1 метра) доминировали териодонты (и их прямые потомки — млекопитающие), а на вторых ролях выступали низшие диапсиды — ящерицы и клювоголовые (ныне от этой группы уцелела лишь гаттерия); питались они насекомыми и, реже, друг дружкой — фитофагии в малом размерном классе не было вовсе. Итак, высшие завроморфы (динозавры) и высшие тероморфы (маммалии) с самого начала сформировали "параллельные миры", практически не взаимодействующие между собой.

Очень интересно сопоставить структуру сообщества наземных, вторично-водных и летающих позвоночных. Если на суше господствовали амниоты с самым активным метаболизмом — тероморфы и архозавры (последние имели четырехкамерное сердце и, как мы увидим дальше, по-своему решили проблему гомойотермии), то водная среда оказалась вотчиной рептилий с низким уровнем обмена и белой мускулатурой, ориентированной на бескислородные процессы. Для архозавров она оказалась малоподходящей (водный образ жизни ведут лишь самые архаичные их представители, фитозавры и крокодилы), зато здесь процвели низшие диапсиды (эвриапсиды) и анапсиды: ихтиозавры, плезиозавры, плакодонты, морские черепахи; нет такой группы диапсид, которая не "делегировала" бы своих представителей в воду — были даже водные клювоголовые, плеврозавры. Все водные рептилии — хищники (среди них не было не только фитофагов, но даже и планктоноядов вроде усатых китов или китовой акулы), и все крупные — заметно крупнее своих сухопутных предков (если таковые известны). Весьма показательны в этом последнем отношении "ящерицы" (в широком смысле), на суше практически никогда не выходившие из малого размерного класса, но породившие гигантских морских мозозавров и пресноводных хампсозавров (жизненная форма "крокодил"). Начиная с триаса водные рептилии оккупировали верхние трофические этажи морских экосистем, полностью вытеснив оттуда и рыб, и головоногих — эти предыдущие "владыки морей" служили им основной пищей. Ситуация изменилась лишь в начале мела, когда появились акулы современного типа; возможно, именно они конкурентно вытеснили самых "рыбообразных" из рептилий — ихтиозавров.

С освоением воздуха картина, как и следовало ожидать, была обратная (по сравнению с морем): здесь преуспели именно высшие архозавры, имевшие самый активный метаболизм — птицы и птерозавры, которые тоже почти наверняка были теплокровными. Так, мелкий птерозавр Sordes pilosus (что в переводе с латыни означает "нечисть волосатая") был покрыт чем-то вроде волосяного покрова не вполне ясной природы; трудно представить себе, зачем он мог понадобиться, если не для теплоизоляции В пользу теплокровности птерозавров может косвенно свидетельствовать и строение их костей, полых и несущих перфорации — как у птиц, у которых кости пронизаны воздушными мешками (обеспечивающими бесперебойность дыхания во время машущего полета). Если дыхательная система в этих двух группах построена аналогичным образом, то и интенсивность обмена у птерозавров должна быть очень высока.

Самое интересное, что в триасе (и даже в конце перми) низшие диапсиды — "ящерицы" совершили целый ряд попыток завоевания воздуха; некоторые из этих попыток были крайне экзотичны (рисунок 47, а-в), однако всё это были варианты планирующего полета: на активный, машущий, полет у этих рептилий явно не хватает энергетики. Появившиеся в конце триаса воздушные архозавры — птерозавры — разом пресекли эти неуклюжие потуги низших диапсид. Первыми птерозаврами 9 были хвостатые рамфоринхи, размером от воробья до вороны; { в дальнейшем птерозавры становились все более крупными (птеродактили достигали размеров орла, а их верхнемеловые представители, птеранодоны, достигали в размахе крыльев 8 м — самые большие летающие существа всех времен^[61]), и наверняка перешли к парящему полету, вроде современных кондоров. Исчезновение в конце юры мелких высокоманевренных рамфоринхов (хвост летающему существу нужен как противовес для разворотов с малым радиусом) с] машущим полетом, после чего остались лишь крупноразмерные "живые планеры" — птеродактили, судя по всему, было напрямую связано с появлением в это время птиц; в итоге в воздушном сообществе между птерозаврами и птицами происходит такое же размежевание по размерным классам, как и в наземном — между динозаврами и маммалиями. Рамфоринхи (судя по содержимому их желудков) были частью насекомоядными, частью рыбоядными — что-то вроде современных зимородков (рисунок 48); в дальнейшем рыбоядность стала для птерозавров "генеральной линией" — недаром почти все их скелеты найдены в мелководных морских отложениях^[62].

РИСУНОК 47. Завоевание воздуха рептилиами: планеры из числа триасовых низших диапсид (а-в), птерозавры (г) и предки птиц (д-е).

_{(а) — Icarosaurus siefkei, (б) — Sharovipteryx mirabilis, (в) — Longisquama insignis, (г) — птеранадон, (д) — протоавис, (е) — археоптерикс.}

РИСУНОК 48. Охотящиеся рамфоринхи.

Итак, в море господствуют крупные рептилии из числа низших завроморфов с "холодным" метаболизмом, в воздухе — относительно мелкие и теплокровные высшие архозавры. А что же "владыки суши" — динозавры? Вопрос об их возможной теплокровности дискутировался давно. В последнее время большинство палеонтологов сходятся на том, что интенсивность обмена у динозавров может быть и не достигала птичьей или маммальной, но заметно превышала таковую "обычных" рептилий. Во всяком случае, ранние представления о динозаврах как о массивных малоподвижных существах отошли в прошлое, и ужасные тероподы-велоцерапторы из "Парка юрского периода", напоминающие своим поведением крупных нелетающих птиц, судя по всему, вполне соответствуют реальности.

У динозавров тело было приподнято над землей гораздо более, чем у любых современных рептилий с их широко расставленными в стороны конечностями. Об этом свидетельствуют, в числе прочего, их узкие следовые дорожки — как у маммалий и птиц. Иногда указывают на то, что нести многотонные тела динозавров на не до конца выпрямленных ("раскоряченных" по-рептильному) конечностях просто невозможно — надо, чтобы вес принимали на себя не мышцы, а вертикально поставленные кости (см. выше). Это верно, но все-таки это, пожалуй, не причина, а следствие: ведь "прямохождение" выработалось уже у самых первых динозавров — небольших существ с комплекцией кенгуру, перед которыми проблема избыточного веса еще не стояла. Скорее наоборот: само происхождение динозавров было связано с общей активизацией обмена веществ. Это открыло им путь к парасагитальности (для нее, как мы помним, необходима продолжительная мышечная активность; следовательно — красная мускулатура, следовательно — аэробный метаболизм и теплокровность, и т. д.), а уже парасагитальность, в свою очередь, позволила наращивать размеры тела аж до завроподных тридцати тонн.

Итак, активность метаболизма динозавров была наверняка выше обычного "рептильного"; были ли, однако, эти существа по-настоящему теплокровными? Весьма интересны в этом плане данные о гистологическом строении их костей.

Есть два важных различия между костями динозавров и крупных млекопитающих, с одной стороны, и прочих рептилий — с другой. У первых двух практически незаметны линии нарастания (вроде "годичных колец"), обычные для типичных рептилий; отсутствие их свидетельствует о более постоянной внутренней среде, свойственной теплокровным животным. Кроме того, у динозавров и млекопитающих намного выше доля вторичной костной ткани, связанной с многочисленными гаверсовыми каналами, в которых расположены кровеносные сосуды; это свидетельствует о более интенсивном метаболизме, приводящем к убыстрению круговорота минеральных веществ между костями и тканевыми жидкостями. Однако доводы эти отнюдь не бесспорны. Так, наиболее близкими к млекопитающим по строению костей оказались исполинские завроподы, физиологически явно весьма далекие от маммалий, тогда как небольшие тероподы типа велоцираптора (для которых как раз есть все основания подозревать теплокровность) имеют типично рептильную костную ткань. Типично рептильные кости были и у мелких высших терапсид, наверняка близких по своему метаболизму к примитивным млекопитающим. Кости крупных крокодилов же перестраиваются по мере роста, хотя это вполне "холоднокровные" животные.

Другая группа доводов — экологическая. Если динозавры приближались по уровню метаболизма к маммалиям, то и пищи им требовалось примерно в 10 раз больше, чем рептилиям сходного размера — что должно отражаться в соотношении биомассы хищников и их жертв. В сообществах пойкилотермных палеозойских тетрапод это соотношение близко к 1:1, тогда как в "динозавровых" сообществах мезозоя доля хищников (по биомассе) составляет около 5 % — как и в современных сообществах млекопитающих. На это резонно возражают, что существуют местонахождения динозавров, где хищники преобладали по численности. С другой стороны, во многих современных сообществах, где верхушку трофической пирамиды формируют не маммалии, а рептилии (гигантский варан с острова Комодо или змеи в пустынях) биомасса хищника составляет менее 10 %. Да и вообще расчеты показывают, что если бы "драконы" вроде тиранозавра обладали таким же обменом, что и теплокровные хищники (и, соответственно, таким же аппетитом), то на их содержание не хватило бы всех ресурсов экосистемы…

Ныне большинство исследователей полагает, что по своему метаболическому ре жиму динозавры занимали не просто промежуточное положение между "теплокровными" и "холоднокровными" животными, но принципиально отличались от обоих. Наблюдения над крупными современными рептилиями показали, что если животное имеет приведенный размер тела более 1 м (а именно таковы были почти все динозавры), то в условиях ровного и теплого (субтропического) климата с малыми суточными колебаниями температуры оно вполне способно поддерживать постоянную температуру тела выше 30°: теплоемкость воды (из которой на 85 % состоит тело) достаточно велика, чтобы оно просто не успевало охладиться за ночь. Главное — эта высокая температура тела обеспечивается исключительно за счет поступления тепла извне, безо всякого участия собственного метаболизма (на что млекопитающим приходится тратить 90 % потребляемой ими пищи). Итак, животное с размерами, свойственными большинству динозавров, может достигать той же степени температурного контроля, что и млекопитающие, сохраняя при этом типично рептилийный уровень метаболизма; это явление Дж. Хоттон (1980) назвал инерциальной гомойотермией. Судя по всему, именно инерциальная гомойотермия (вкупе с бипедальностью) и сделала динозавров царями мезозойской природы.

Так что же, инерциальная гомойотермия — это все преимущества рептилийного обмена плюс все преимущества маммального обмена, и никаких недостатков? Увы — так не бывает. Дело в том, что инерциальная гомойотермия возможна лишь в строго определенном климатическом режиме. Для ее поддержания необходим очень ровный и теплый климат, практически без перепада температур (как сезонного, так и суточного): понятно, что если существуют периоды сколь-нибудь существенного охлаждения, то термическая инерция тут же начинает работать против вас. Климат этот должен быть теплым, но не чрезмерно жарким: при такой физиологии обеспечивать теплосброс чрезвычайно трудно, и в нынешнем тропическом климате можно с легкостью помереть от теплового удара (известно, какие проблемы создает теплосброс для крупных млекопитающих вроде слонов). Именно такой ровный теплый климат ("вся Земля — сплошные субтропики") и царил на протяжении всего мезозоя, который, как мы помним, был термоэрой. Однако термоэры — как и всё на свете — имеют обыкновение кончаться…

Обсуждаемая нами проблема имеет еще один аспект — связь теплокровности с фитофагией. Обычно полагают, что хищник по сравнению с фитофагом всегда будет существом более высокоорганизованным — и мозгов у него побольше, и обмен поинтенсивнее… Так — да не совсем. Дело в том, что усваивать мясо — "не просто, а очень просто", а вот извлекать что-то полезное из принципиально низкокалорийных растительных кормов — это действительно "высокая технология", для нее нужно как минимум обладать приличным исходным метаболизмом. Давайте посмотрим — как распределены фитофаги среди позвоночных. Их много среди млекопитающих и птиц, но их вовсе нет (за парой исключений, о чем речь впереди) среди современных амфибий и рептилий. А вот среди рыб фитофаги есть (например, известный всем толстолобик — неутомимый борец с зарастанием ирригационных сооружений), хотя их немного. Странная какая-то картина, бессистемная… Но это только на первый взгляд.

С млекопитающими и птицами всё ясно — они теплокровные. А вот у рыб метаболизм, как ни странно, по целому ряду параметров является более продвинутым, чем у низших тетрапод; мы помним, что у рыб иногда возникает временная "теплокровность" — именно за счет наличия у них единственного круга кровообращения с полным разделением крови на венозную и артериальную. Так вот, один двух из случаев фитофагии у низших тетрапод — головастики (высокоспециализированные потребители водорослевых обрастаний), но ведь головастик-то по сути дела не амфибия, а рыба — существо с жаберным дыханием и единственным кругом кровообращения. Второй случай — сухопутные черепахи: эти, напротив, довели до полного логического завершения стратегию пассивной защиты (практически непроницаемый панцирь) и за счет этого минимизировали все прочие расходы организма.

Между тем, среди ископаемых низших тетрапод фитофагов хватало; они встречались и среди тероморфов (эдафозавры, дицинодонты), и среди завроморфов (птицетазовые динозавры и завроподы). Однако все они были существами крупноразмерными — в этих случаях фитофагия явно возникает на базе инерциальной гомойотермии. Именно поэтому в малом размерном классе фитофагия не возникает очень долго — вплоть до появления настоящих млекопитающих, которое радикально изменит всю ситуацию в наземном сообществе (см. далее).

Кстати, о фитофагии динозавров. В популярных книжках часто можно увидеть картинки, на которых бодро и весело шагающие по суше завроподы ощипывают листву с деревьев, на манер жирафов либо слонов (примерно так же они себя ведут и в фильме "Парк юрского периода"). Вообще-то существо такой комплекции и с таким строением суставов на суше должно чувствовать себя неважно — большинство палеонтологов издавна полагало, что эти гиганты вели полуводный образ жизни, как нынешние бегемоты^[63]… Однако для нас сейчас важнее строение их зубов: это длинные узкие "карандашики", не соприкасающиеся между собою (см. рисунок 45, а); они кажутся совершенно непригодными для перетирания жесткой, лишенной палисадной ткани листвы голосеменных (другой-то в тевремена не существовало). Создается впечатление, что это — отнюдь не "жернова" (как у коровы или кролика), а скорее "дуршлаг", при помощи которого отцеживают из воды какую-то достаточно нежную растительную пищу.

А.Г. Пономаренко обращает в этой связи внимание на уже знакомые нам плавающие маты — гигантские скопления водных мхов и печеночников, обросших водорослями: клеточные стенки у этих растений не укреплены лигнином (в воде это не требуется), а главное — всё это битком набито животным белком в виде населяющих мат ракообразных и водных насекомых. Сходное с завроподами строение имеют зубы прочих ранних растительноядных групп (игуанодонов, стегозавров), так что не исключено, что все они вели приводный образ жизни, питаясь главным образом плавающими матами. Может статься, что наземными растительными кормами (более грубыми) динозавры стали питаться лишь во второй половине мела, когда среди них появились группы, имеющие зубные батареи — последовательные ряды плотно сидящих зубов (как у акулы), сменяющие друг друга по мере их стирания. Появление этих групп, приспособленных к питанию высокоабразивными кормами (гадрозавры, цератопсиды), было явно связано с распространением в это время покрытосеменных растений.

Итак, мезозой — время завроморфов: представители этой ветви доминируют и на суше (динозавры), и в морях (эвриапсиды), и в воздухе (птерозавры). А что же тероморфы? Именно в это время возникает самая продвинутая их группа, которая будет определять облик будущего, кайнозойского, сообщества позвоночных — млекопитающие (маммалии). Изучив детали этого процесса, Л.П. Татаринов (1976) выдвинул концепцию маммализации териодонтов — достаточно растянутое во времени появление у самых различных представителей таксона, рассматриваемого в качестве предкового, отдельных признаков, характерных для таксона-потомка. Было показано, что диагностические признаки, отличающие маммалий от рептилий (внутреннее ухо из трех косточек, мягкие губы, расширенные большие полушария мозга и т. д.) появляются в различных группах зверозубых ящеров параллельно и независимо, но лишь у одной группы — настоящих маммалий — возникает полный синдром из 8 таких признаков (рисунок 48). То есть, "стать млекопитающими" пытаются многие группы териодонтов, а кто именно достигнет результата (в нашем случае — потомки циногнат) — не столь уж важно.

РИСУНОК 49. Происхождение млекопитающих: "маммализация териодонтов".

_{(а) — Megazostrodon, древнейшее из известных млеко питающих из верхнего триаса;}

_{(б) — схема филогенеза по Татаринову (1976), демонстрирующая очередность приобретения маммальных признаков в различных филогенетических линиях тероморфов:}

_{I — звукопроводящий аппарат из трех слуховых косто чек, II — вторичное челюстное сочленение между зубной и чешуйчатой костями, III — зачаточная барабанная перепонка в вырезке угловой кости, IV — мягкие, снабженые собственной мускулатурой губы, V — сенсорная зона на верхней губе (протовибриссы), VI — расширенные большие полушария головного мозга, VII — трехбугорчатые заклыковые зубы, VIII — верхние обонятельные раковины;}

 _{(в) — эволюция челюстных структур и среднего уха (иллюстрирующая предыдущую схему).}

Аналогичная тенденция параллельного развития ключевых признаков сохраняется и внутри маммалий. Так, среднее ухо "маммального типа", состоящее из трех слуховых косточек, входивших первоначально в состав нижней челюсти (у амфибий, рептилий и птиц есть единственная слуховая косточка, stapes), возникает у териевых млекопитающих (сумчатых и плацентарных) и прототериевых (однопроходных) млекопитающих двумя разными способами. Считается, что плацента у млекопитающих возникала минимум четырьмя различными способами (наш, "обезьяний" тип плаценты, когда зародыш буквально плавает в крови матери, — один из самых примитивных, по сравннению с тем, что существует, например, у грызунов); в последнем случае вполне правомочно говорить о плацентаризации териев (по аналогии с маммализацией териодонтов). По-видимому, таков вообще механизм проис хождения всех крупных групп: вспомните тетраподизацию кистеперых рыб и "эукариотизацию".

В последнее время стало ясно, что происхождение птиц происходило по сходной схеме — ее можно назвать авиизацией архозавров. Птицы ведут свое происхождение от мелких ящеротазовых динозавров-манираптер, причем птичьи признаки тоже возникали неоднократно и независимо. Как полагает Е.Н. Курочкин (1996), полный синдром таких признаков возникал как минимум дважды: у хвостатых меловых энанциорнисов (они ведут свое происхождение от юрского археоптерикса, который, по сути, — еще просто оперенный динозаврик), и у настоящих, бесхвостых, птиц, чьими предками, судя по всему, были позднетриасовые тероподы протоависы (рисунок 47, д-е); беззубыми птицы становятся параллельно в обеих этих ветвях. Особенно же интересны такие "незавершенные" попытки авиизации, как небольшой — ростом с первоклассника — динозавр Avimimus, который имеет в скелете передней конечности пряжку (эта кость служит птицам для раскрытия маховых перьев) и череп с выставленными орбитами (это нужно, чтобы глаз не тонул в пере), или недавно описанный Sinopaleopteryx, покрытый чем-то вроде пухового пера (у археоптерикса перья только маховые). Можно предположить, что перьевой покров первоначально возникает как теплоизолятор для существ из малого размерного класса, не обладающих инерциальной гомойотермией, и лишь затем начинает использоваться для полета.

Вернемся, однако, к маммалиям. Часто пишут, что "мезозой был веком динозавров, а кайнозой — век пришедших им на смену млекопитающих"; это — типичный "научный предрассудок", из числа тех, о которых говорил С.В. Мейен (см. главу 9). На самом деле динозавры и млекопитающие появились на Земле одновременно — в конце триаса, и мирно сосуществовали потом на протяжении 120 миллионов лет. Более того, число известных на сегодня видов видов мезозойских млекопитающих просто-напросто превышает число видов динозавров; правда, все они были небольшими по размеру существами (по-настоящему маммалии вышли в крупный размерный класс только в эоцене), а потому не столь любимы популяризаторами науки и писателями-фантастами как гиганские рептилии, но это уже другой вопрос.

Здесь, видимо, следует сказать несколько слов о вымирании динозавров, которое широкой публике отчего-то представляется едва ли не самой жгучей тайной из всего, с чем имеют дело палеонтологи. Вообще о "Великом вымирании" на границе мелового периода и кайнозоя, охватившем множество групп животных, речь пойдет чуть далее (в главе 12), однако один из его аспектов — гибель "владык мезозойской суши" — лучше детально рассмотреть в этом разделе. Обычно картину вымирания динозавров представляют себе так. Есть вполне процветающая и много численная группа животных (и хищных, и растительноядных), которая в один прекрасный момент (на границе между мелом и палеогеном) вымирает — в одночасье и повсеместно. Поскольку группа эта не имела конкурентов в животном мире (пришедшие ей на смену млекопитающие не вытеснили ее, а просто чуть позднее заняли освободившуюся экологическую нишу), события эти, очевидно, связаны с какой-то внешней — относительно сообщества позвоночных — катастрофой: климатической (резкое похолодание — или, напротив, повышение температуры), космической (взрыв сверхновой, изменение полярности магнитного поля планеты) или, на худой конец, биотической (появившиеся в позднем мелу цветковые растения отравили растительноядных динозавров алкалоидами, а маленькие, но зловредные млекопитающие поели все их яйца). В последнее время стала довольно популярна астероидная гипотеза, связывающая "Великое вымирание" (и, в частности, гибель динозавров) с падением гигантского метеорита; поднявшаяся в результате удара пыль сделала земную атмосферу почти непрозрачной для солнечных лучей, что имело катастрофические последствия для фотосинтезирующих растений и, далее, для питающихся ими животных.

Об астероидной гипотезе мы поговорим подробно в главе 12; упомянем лишь, что большинство палеонтологов относятся к ней (равно как к "взрывам сверхновых" и т. п.) весьма скептически. Все эти импактные гипотезы ("гипотезы ударного воздействия") не отвечают на вопрос о странной избирательности этих импактов (динозавры тогда вымерли — а крокодилы, многие из которых были наземными, прекрасно себя чувствуют), безмерно переоценивают скорость вымираний (их можно назвать "стремительными" лишь в геологическом масштабе времени — речь идет о тысячах, и даже десятках тысяч лет) и их синхронность в разных местах планеты (в большинстве местонахождений последние динозавры исчезают до иридиевой аномалии, однако известны и по меньшей мере две фауны динозавров палеогенового возраста — т. е. заметно позже ее). Это, однако, частности. Более серьезный вопрос — правомочно ли вообще говорить о "вымирании динозавров в конце мела"?

Уточним, о чем идет речь. На протяжении истории любой группы постоянно появляются новые виды, а старые вымирают — вымирание есть совершенно нормальный компонент эволюционного процесса. Но известны и случаи катастрофических вымираний, как это произошло, например, на той же самой мел-палеогеновой границе с планктонными форамениферами: группа спокойно наращивает разнообразие, а потом в одночасье — бабах! — из нескольких десятков видов остается один. Так вот, с динозаврами ничего подобного не происходило. Группа достигла максимума разнообразия в позднем мелу, а затем оно начало снижаться; однако если посчитать именно темпы вымирания динозавров (а не изменения их суммарного разнообразия!), то окажется, что в конце маастрихтского века, когда вымерли последние 7 видов, не произошло ничего особенного, и темпы эти не выше, чем в предшествующие времена…

Как же так?! А очень просто: вымирание динозавров идет весь поздний мел с более или менее постоянной скоростью, но начиная с некоторого момента эту убыль перестает компенсировать возникновение новых видов; старые виды вымирают — а новых им на смену не появляется, и так вплоть до полного исчезновения группы. (Аналогия: страна проигрывает войну не потому, что противник стал наносить ей на фронте небывало высокие потери, а оттого что в тылу остановились из-за отсутствия сырья танковые и авиационные Заводы). Иными словами: в конце мела имело место не катастрофическое вымирание динозавров, а непоявление новых им на смену — а это, согласитесь, заметно меняет картину. Значит, мы имеем дело с достаточно растянутым по времени, "естественным" процессом; и даже если допустить, что упомянутые выше 7 последних видов (из Маастрихта) погибли в результате некоего "импакта", это все равно не меняет сути дела.

Многие авторы полагают, что речь идет о климатических изменениях. Действительно, в конце мела (маастрихтский век) началось заметное похолодание, а осушение морских шельфов вело к установлению более континентального климата с резкими температурными перепадами — инерциально-гомойотермным динозаврам все это и вправду было совершенно "не в масть". Однако больший интерес, на мой взгляд, представляют "биотические" гипотезы, касающиеся экосистемных перестроек. Среди неспециалистов достаточно популярные гипотезы о том, что растительноядные динозавры якобы не сумели приспособиться к новой диете — распространившейся в середине мела цветковой растительности: отравились вырабатываемыми цветковыми алкалоидами или активно концентрируемыми их тканями тяжелыми металлами^[64], сточили зубы о содержащиеся в их клетках кристаллы кремнезема, и т. п. Все это представляется абсолютно несерьезным — хотя бы потому, что на поздний мел просто приходится максимальный расцвет группы: из этого времени известно столько же видов динозавров, сколько за всю предшествующую историю — с триаса по конец раннего мела. Именно тогда, кстати, появляются специализированные потребители высокоабразивных кормов (типа злаков) с зубными батареями. Иное дело — события, происходившие в мелу внутри сообщества позвоночных.

Мы с вами помним, что основой 120-миллионолетнего "мирного сосуществования" динозавров и млекопитающих было полное разделение их экологических ниш в соответствии с различиями в размерных классах. В мелком размерном классе, формируемом млекопитающими, в те времена не существовало настоящих плотоядных форм — только насекомоядные и неспециализированные хищники, типа ежей или опоссумов. Ситуация поменялась в мелу, когда на эволюционную арену вышли териевые млекопитающие, имевшие заметно более высокий уровень метаболизма, нежели триасовые и юрские прототерии. На этой метаболической основе "истинногомойотермным" териям впервые удается создать фитофага в малом размерном классе — условно говоря, "крысу". Событие поистине революционное — легко понять, насколько теперь расширяется пищевая база субдоминантного сообщества^[65]. Теперь в нем с неуклонностью должен появиться и управляющий блок из специализированных хищников — столь же условно говоря, "фокстерьер". И вот тут-то — совершенно неожиданно! — начинаются крупные неприятности у динозавров — ибо детеныши-то их являются членами не доминантного, а субдоминантного сообщества. Детеныш динозавра, не обладающий еще (в силу своих размеров) инерциальной гомойотермией — это просто большая ящерица, лакомая добыча для такого вот, круглосуточно активного, "фокстерьера".

Защитить детеныша — задача чепуховая… но только на первый взгляд. Это (как нам известно) хорошо удается слонам и крупным копытным, ведущим стадный образ жизни, но с динозаврами ситуация иная. Легко наладить охрану кладки (некоторые динозавры в позднем мелу действительно отрабатывают такие типы поведения), однако когда детеныш имеет размер кролика, а родители — ростом со слона, то его быстрее раздавишь, чем защитишь от нападения^[66]. Сократить этот разрыв в размерах невозможно (размер детеныша ограничен максимальными размерами яйца: если сделать его слишком большим, скорлупа не выдержит давления жидкости, а если увеличить толщину скорлупы, зародыш задохнется), и молодь динозавров обречена оставаться членом субдоминантного сообщества. Интересно, кстати, что именно в это время хищные динозавры-тероподы совершают ряд попыток войти в малый размерный класс, чтобы тоже использовать такой новый пищевой ресурс, как "крысы", однако все они оканчиваются неудачей: сообщество уже сформировано, ниши поделены, а тероподы-крошки поспели к шапочному разбору — в точности как тероморфы в триасе.

Этот сценарий событий, предполагающий постепенное угасание динозавров за счет полной утери ими малого размерного класса (А.С. Раутиан образно назвал малый размерный класс "меристемой группы" — имея в виду, что именно из него исходят все эволюционные новации), представляется наиболее убедительным. После днюю точку в истории "драконов мезозоя" действительно могло поставить маастрихтское похолодание и континентализация климата, однако это была именно "последняя соломинка, сломавшая спину верблюда". В любом случае, большинство палеозоологов не видит никаких оснований к тому, чтобы объяснять эти события внеземными (чуть было не сказал — "потусторонними") причинами.

12. Мезозойские биоценотические кризисы. "Ангиоспермизация мира" (средний мел) и "Великое вымирание" (конец мела). Импактные и биотические гипотезы.

Как уже было сказано, история наземных экосистем — это фактически история трех групп живых организмов: сосудистых растений, насекомых и позвоночных тетрапод, а также их взаимоотношений. Основу окружающего нас кайнозойского мира составляют цветковые растения и экологически связанные с ними группы насекомых (таких, как, например, опылители — пчелы, мухи, бабочки), а также общественные насекомые (муравьи и термиты); наиболее заметными членами сообщества позвоночных являются плацентарные млекопитающие и птицы. Если говорить о водоемах, то тут доминируют настоящие костистые рыбы; верхние трофические этажи в морях формируют морские млекопитающие (китообразные и ластоногие) и акулы современного типа.

Мезозойский мир выглядел совершенно иначе. Растительную основу его составляли голосеменные (помимо хвойных — очень разнообразные гинкговые, саговники и родственые им беннетиты), в сообществе позвоночных доминировали архозавры — динозавры на земле, птерозавры в воздухе. Рыбы представлены в основном ганоидами^[67], в морях главными хищниками являлись эвриапсидные рептилии (ихтиозавры и плезиозавры), а также головоногие (аммониты и белемниты). Различия среди насекомых не менее существенны: в те времена доминировали занимающие ныне подчиненное положение тараканы, цикады, сетчатокрылые и скорпионницы. Когда же именно возник этот наш кайнозойский мир? Произошла ли эта смена более или менее единовременно во всех группах, либо была растянутой во времени? Было ли это плавным замещением "ветеранов" "новобранцами", или, напротив, кризисом, сопряженным с массовыми вымираниями мезозойских групп?

О резких изменениях планетарной биоты в конце мелового периода ученые знали уже в XVIII веке; происходившие тогда события часто называют "Великим вымиранием". Наибольшее внимание обычно привлекает исчезновение гигантских рептилий (динозавров и птерозавров на суше, плезиозавров и мозозавров в море), однако помимо них в это время вымирают аммониты и белемниты, иноцерамы и рудисты (крупные — размером до метра — двустворки) и еще множество морских групп. Особено сильно пострадал планктон: раковинные простейшие — радиолярии и форамениферы, одноклеточные водоросли с известковым (кокколитофориды) и кремнеземовым (диатомеи) скелетом. При этом меловые виды обычны и разнообразны вплоть до последнего миллиметра отложений перед мезозойско-кайнозойской границей. Из данных магнитостратиграфии следует, что наибольшие изменения фауны соответствуют периоду обращенной полярности магнитного поля Земли (так называемый интервал 39), длившемуся не более 500 тыс лет. Иными словами, смена мезозойской биоты на кайнозойскую произошла внезапно и очень быстро, что наводит на мысль о какой-то глобальной катастрофе; а поскольку изменения эти охватили как морские, так и сухопутные группы, экологически не связанные между собою, логично связать ее с какой-то внешней по отношению к биосфере причиной — земной (катастрофический вулканизм и т. п.) или космической (вспышка сверхновой, многократное усиление излучения из космоса из-за переполюсовки магнитного поля планеты, падение гигантского астероида и т. п.).

Здесь следует сделать одно отступление, касающееся методологии. Мы с вами уже говорили о том, что основу европейского научного мышления составляет "Бритва Оккама" (см. главу 1-а) — из нескольких конкурирующих гипотез выбирается наиболее простая, не вводящая "избыточных сущностей". Всё так, но только вот представления о "простоте" и о том, какие из сущностей являются "избыточными" могут довольно сильно различаться у представителей разных наук.

Применительно к нашему конкретному случаю это означает следующее. Для физика более простыми, а потому более привлекательными, будут "однофакторные", импактные, гипотезы (извергнулись разом все вулканы — и всё живое отравилось серой и тяжелыми металлами; упал астероид — и поднятая им пыль настолько замутнила атмосферу, что растения перестали фотосинтезировать); представления же о системных свойствах биосферы являются "избыточными".

Иное дело — биолог; для него вполне очевидно, что экосистемы и биосфера являют собою не механические наборы живых организмов (вроде террариумов на Птичьем рынке), а высокоцелостные гомеостаты, обладающие своим собственным поведением, способные кондиционировать среду своего обитания и эффективно противостоять внешним возмущениям. Поэтому с точки зрения биолога более простыми будут гипотезы, предполагающие внутренние причины экосистемных смен — даже наиболее резких, кризисных (превращения червеобразной гусеницы в твердую неподвижную куколку, а куколки — в бабочку выглядят со стороны явными "кризисами" в процессе индивидуального развития насекомого), а внешние воздействия — "избыточной сущностью", которую можно привлекать лишь после того, как исчерпаны все иные, "внутрибиосферные" варианты объяснения. Это различие между "физиками" и "биологами" (названия эти, разумеется, условны) носит в некотором смысле мировоззренческий характер, и оттого лучше загодя обозначить свою позицию; я, как легко догадаться, занимаю "биологическую" позицию — положение обязывает…

Итак, возвращаемся к "Великому вымиранию". В середине 60-х годов при исследовании разреза пограничных мел-кайнозойских отложений в Губбио (Италия) в тонком слое глины, соответствующем фаунистической границе (его возраст — 67 млн лет), была обнаружена необычайно высокая концентрация редкого металла иридия (1 г), в 20 раз превышающая его среднее содержание в земной коре. Впоследствии такие иридиевые аномалии на мел-кайнозойской границе были найдены во множестве мест по всему миру, а содержание металла в некоторых из них превышает фоновое в 120 раз; протяженность периода, когда накапливались эти осадки, была (судя по толщине их слоя) очень невелика — не более 10 тысяч лет. В земной коре иридий редок потому, что он хорошо растворим в железе: почти весь земной иридий сконцентрирован сейчас в ядре планеты. Соответственно, его довольно много в веществе железных метеоритов, представляющих собой фрагменты планетных ядер.

На этом основании Л. Алварес (1980) предположил, что иридиевая аномалия — следствие удара о Землю крупного астероида, вещество которого рассеялось по всей ее поверхности (астероидная гипотеза). Чтобы дать наблюдаемое количество иридия, требуется тело внеземной природы диаметром приблизительно 10 км и массой 10¹⁰ т; при его падении на сушу возникла бы воронка диметром около 100 км (главным претендентом на эту роль считают кратер Чикксулуб на Юкатанском полуострове). Расчеты показывают, что при таком ударе в атмосферу было выброшено огромное количество пылевидного материала (в 60 раз больше массы самого астероида). Альварес и его сторонники полагают, что эта пыль обращалась вокруг Земли несколько лет, прежде чем выпала обратно на поверхность. Это плотное пылевое облако, сквозь которое слабо проходит солнечный свет, должно было сильно ослабить фотосинтез, что привело к гибели растений (прежде всего — планктонных водорослей, имеющих очень короткий жизненный цикл), а затем и питающихся ими животных. Кроме того, это должно было вызвать резкое охлаждение поверхности планеты ("астероидная зима"). В воде океанов из-за ослабления фотосинтеза накапливается С02, что ведет к повышению ее кислотности, а это, в свою очередь, — к растворению раковин карбонатсекретирующих организмов (от фораменифер до иноцерамов).

Р. Кэрролл (1993) в своем учебнике палеонтологии пишет: "Ученые-физики, признавая основные выводы Альвареса, оспаривают некоторые детали. Специалисты по ископаемым остаткам обычно настроены очень критически"; А.Г. Пономаренко весьма точно отразил отношение палеозоологов к "импактным" гипотезам, завершив соответствующую лекцию словами: "К несчастью, воззрения эти в последние годы распространились, как чума". Палеонтологи, конечно, не могут профессионально оценить математические модели, из коих следует принципиальная, теоретическая возможность наступления "астероидной зимы" (хотя по некоторым расчетам пыль должна была осесть не через несколько лет, а уже через несколько недель, а гидрохимики напоминают о существовании в морской воде карбонатно-бикарбонатного буфера, изменить кислотность которого чрезвычайно трудно), но вот о конкретных событиях конца мела им очень даже есть чего сказать. Суть дела в том, что наличие причинной связи между иридиевой аномалией (которая факт) и позднемеловым вымиранием (которое тоже факт), вообще-то говоря, решительно ни из чего не следует.

Начнем с того, что иридиевых аномалий в отложениях самого различного возраста найдено (с той поры, как их стали целенаправленно искать) уже несколько десятков — но только они никак не связаны с крупными фаунистическими сменами. И наоборот — все попытки обнаружить следы астероидных импактов в горизонтах, соответствующих другим крупным вымираниям, таким, например, как пермотриасовое (по справедливости "Великим" следовало бы назвать именно его — оно было куда более масштабным, чем мел-палеогеновое) ни к чему не привели. Существует целый ряд точно датированных метеоритных кратеров даже более крупного размера, чем предполагаемый Альваресом (до 300 км в диаметре), и при этом достоверно известно, что ничего серьезного с биотой Земли в те моменты не происходило. Скурпулезное, "по миллиметрам", изучение пограничных разрезов показало, что синхронность иридиевой аномалии и "Великого вымирания" сильно преувеличена. Массовое вымирание морских организмов было "мгновенным" лишь по геологическим меркам и продолжалось, по разным оценкам, от 10 до 100 тысячелетий (а вовсе не годы — как это должно было быть по импактным моделям). Последовательность исчезновения планктонных организмов в разных местах неодинакова, а пики вымирания могут расходиться со временем иридиевой аномалии на десятки тысяч лет, причем многие группы (например, белемниты) вымирают до аномалии, а не после нее.

В этом смысле весьма показательна ситуация с Эльтанинским астероидом (около 4 км в поперечнике), упавшим в позднем плиоцене, около 2.5 млн лет назад, на шельф между Южной Америкой и Антарктидой; остатки астероида были недавно подняты из образовавшегося в морском дне кратера. Последствия этого падения выглядят вполне катастрофическими — километровые цунами забрасывали морскую фауну вглубь суши; именно тогда на андийском побережье возникли очень странные захоронения фауны со смесью морских и сухопутных форм, а в антарктических озерах вдруг появляются чисто морские диатомовые водоросли. Что же касается отдаленных, эволюционно значимых последствий, то их просто не было: следы этого импакта заключены внутри одной стратиграфической зоны. То есть — абсолютно никаких вымираний за всеми этими ужасными пертурбациями не последовало.

Обращает на себя внимание тот факт, что из всех групп, ставших жертвами "Великого вымирания", наземными были лишь динозавры (которые к тому же, как мы помним, вымерли несколько позже иридиевой аномалии); не морской группой были и вымершие тогда же птерозавры, но те, судя по всему, были трофически связаны с морем. (Кстати, упоминавшееся выше грандиозное пермотриасовое вымирание было чисто морским — на суше тогда тоже не произошло ничего примечательного.) Если же обратиться к меловой континентальной биоте, то окажется, что радикальные изменения в составе ее ключевых групп (растений и насекомых) произошли примерно на 30 млн лет раньше — в конце раннего мела; А.Г. Пономаренко удачно назвал эти события "ангиоспермизацией мира", выделив важнейшую их черту — массовое распространение ангиоспермов (цветковых растений). Здесь можно вспомнить, что ботаники иногда стремятся использовать свою собственную временную шкалу и делить историю растительности не на "палеозой, мезозой и кайнозой", а на "палеофит, мезофит и кайнофит". Так вот, граница между "мезофитом" и "кайнофитом" проходит внутри мелового периода: с точки зрения ботаника (и — как мы увидим дальше — энтомолога) поздний мел — это фактически уже кайнозой.

Появление и распространение покрытосеменных — одно из ключевых событий в истории биосферы, а вызванные им изменения сопоставимы по своим масштабам с появлением наземных (сосудистых) растений или животных с минеральным скелетом. Нынешний мир — ангиоспермный; голосеменным и споровым пришел в мелу такой же конец, как в позднем палеозое — водорослевым матам (при появлении сосудистой растительности). Ныне голосеменные растут лишь там, где им "позволяют": сосна растет на песках и болоте, а лиственница — на вечной мерзлоте совсем не оттого, что им там хорошо, а оттого, что на эти неудобья "не позарился" никто из цветковых. В некоторых ландшафтах (в тропических лесах и в пустынях) голосеменных нет вовсе^[68].

Если задать ботанику вопрос — какие черты покрытосеменных привели их к эволюционному успеху, он наверняка начнет говорить о двойном оплодотворении, о триплоидном эндосперме и т. п.; это всё, конечно, верно — но немножко не о том. "С точки зрения биосферы" наиболее существенны, пожалуй, три свойства цветковых, позволившие им радикально изменить самую структуру мезозойских экосистем.

1. Склонность к неотении (неотения — обретение организмом половозрелости на ранних (личиночных) стадиях своего индивидуального развития), то есть — в данном конкретном случае — к образованию травянистых форм, которые по сути дела есть древесные проростки, ставшие способными к размножению; напомним, что голосеменные "траву" не образуют вовсе — ни сейчас, ни в прошлом. Именно травянистые двудольные являются самыми агрессивными эксплерентами ("сорными растениями"), мгновенно захватывающими места нарушений растительного покрова, а травянистые однодольные, склонные к образованию многолетней дернины, наиболее эффективно препятствуют эрозии.

2. Появление "мясистых" листьев с большим объемом фотосинтезирующей паренхимы, вызвавшее появление листогрызущих насекомых. Дело в том, что до того насекомые потребляли лишь генеративные органы, содержимое сосудов, даже древесину — но только не листья: в листе голосеменного (даже такого, как гинкго), попросту говоря, нечего есть. Ситуация меняется лишь с появлением цветковых — объеденные листья и мины (ходы, проедаемые личинками насекомых в толще листа) известны с самого начала позднего мела (сеноманский век). На покрытосеменных сформировалась обширная фауна листогрызущих насекомых, и уже после этого они перешли на голосеменные, папоротники и хвощи.

3. Энтомофилия цветков, открывающая покрытосеменным путь к сложной коэволюции с насекомыми. Собственно говоря, сам цветок покрытосеменных, судя по всему, сформировался в процессе адаптаций к насекомоопылению для защиты завязи от повреждений ее опылителями.

Ангиоспермы впервые появляются в палеонтологической летописи в начале раннего мела, в неокоме; на протяжении барремского и аптского веков они представлены единичными находками, в альбе идет стремительное нарастание их числа, а уже в самом начале позднего мела, в сеномане, цветковые составляют большую часть ископаемых флор — то есть наступает "кайнофит" (рисунок 50). Среднемеловая экспансия цветковых была столь стремительной (она фактически уложилась в ничтожный по геологический меркам отрезок от 115 до 108 млн лет), что Дарвин в свое время в сердцах назвал этот эпизод палеонтологической истории "отвратительной тайной — abominable mistery". Делались попытки объяснить это тем, что цветковые на самом-то деле появились на Земле давным-давно, минимум в юре — просто они обитали лишь в горах (не попадая по этой причине в палеонтологическую летопись), а в середине мела заселили, наконец, приводные местообитания, благоприятствующие попаданию в захоронения. Вообще такой "период скрытого существования" сбрасывать со счетов никак нельзя — но в данном случае эта гипотеза не проходит: дело в том, что пыльца покрытосеменных (которая, ясное дело, летает везде, и ее не "упрячешь" в горы) появляется в летописи одновременно с их макроостатками. По всем признакам, цветковые действительно возникли в начале мела, причем именно в приводных местообитаниях.

РИСУНОК 50. Распределение в меловых отложениях основных типов пыльцы и листьев покрытосеменных.

В 70-х годах советские палеоэнтомологи исследовали множество местонахождений меловых насекомых в Сибири и Монголии, "закрасив" тем самым самое крупное "белое пятно" в геологической истории класса. Оказалось, что у насекомых график, который отражает долю вымерших таксонов в фаунах разных времен, ведет себя довольно неожиданным образом (рисунок 51). Доля вымерших семейств мало меняется на протяжении большей части мезозоя, и на границе юры и мела составляет около 60 %; затем, в течении раннего мела, доля эта стремительно падает от 60 до 20 %, в позднем мелу это падение резко замедляется (от 20 до 5 %), а к началу кайнозоя кривая вновь "выходит на плато", только уже в районе 5 %. Иными словами, у насекомых самая резкая фаунистическая смена, связанная с массовым вымиранием мезозойских групп, приходится не на конец мела, а на его середину — в точности как у растений. На этом основании В.В. Жерихин (1978) предложил следующую модель среднемелового биоценотического кризиса.

РИСУНОК 51. Эволюция насекомых в мезозое: процент вымерших семейств от общего числа семейств насекомых в позднемезозойских и кайнозойских фаунах.

Покрытосеменные возникли в начале мелового периода, первоначально как ценофобы — растения, не входящие в закономерные, сложившиеся в длительной коэволюции сукцессионные ряды^[69]. Они росли в качестве "сорной" растительности по свободным от других растений участкам (на речных отмелях, береговых оползнях, гарях), которые соседствовали с гораздо более обширными участками, занятыми зрелыми сообществами мезофитной растительности. Покрытосеменные были исходно энтомофильными и смогли сформироваться лишь в окружении энтомофильных же голосеменных (таких, как беннетиты, саговники, кейтониевые), используя уже сложившийся к тому времени комплекс их опылителей. Но если покрытосеменные оказались среди пионерных растений мезофита единственными энтомофилами (а, судя по всему, так оно и было), то это должно было дать им гиганские преимущества: именно для локально распределенных, не образующих сплошных зарослей пионеров насекомоопыление особенно выгодно; впрочем, возможно, имело место и прямое конкурентное вытеснение покрытосеменными энтомофильных голосеменных из пионерных сообществ — за счет более эффективного привлечения насекомых, лучшей защиты от повреждения завязи опылителями и т. д.

Основой стремительной среднемеловой экспансии цветковых стало то, что им удалось закрепиться в качестве нормальной пионерной растительности — для чего решающими факторами стали их исходная энтомофильность и наличие среди них травянистых форм (что во много раз убыстряет зарастание поврежденных участков). Покрытосеменные не пытались потеснить всю мезофитную растительность, что было абсолютно нереально; они "всего-навсего" конкурентно вытеснили прежних пионеров — и тем самым блокировали все последующие стадии мезофитной экогенетической сукцессии. Разрушение существовавших в то время закономерных сукцессионных рядов (попросту говоря — мезофитная растительность продолжала существовать там, где она существует, но потеряла способность восстанавливаться после экзогенных нарушений), вызвало полный развал мезозойских наземных экосистем и массовое вымирание входивших в них животных; наиболее интенсивно эта деструкция шла в альбе (захватывая конец апта и начало сеномана).

В.В. Жерихин (1978) обратил внимание на любопытнейшую черту энтомофаун этого времени: многие семейства, характерные для мезозоя, обнаруживаются в них в последний раз, тогда как сколько-нибудь заметного появления новых групп не отмечается, и при этом появляется целый ряд представителей реликтовых для того времени (раннемезозойских и даже позднепалеозойских) групп. Это "всплывание реликтов" считают одним из наиболее ярких симптомов кризиса, охватившего среднемеловые сообщества: вымирание доминирующих раннемеловых групп (наиболее тесно связанных с существующей сукцессионной системой) создает экологический вакуум, который ненадолго заполняют древние формы, оттесненные к тому времени "на обочину жизни".

Складывающиеся на совершенно новой основе раннекайнофитные сообщества первоначально были несбалансированными и неустойчивыми. Слабость биоценотической регуляции и обилие незанятых экологических ниш вели к очень быстрой, взрывной, эволюции различных групп организмов (из насекомых здесь можно отметить высших бабочек и мух, паразитических перепончатокрылых, а также общественных насекомых — муравьев и термитов), по мере же насыщения биоценозов темпы эволюции снижались. Сложные трофические цепи в новых кайнофитных сообществах сформировались очень быстро (листья, поврежденные минирующими бабочками, сами эти бабочки и их высокоспециализированные паразиты из числа наездников Braconidae появляются в летописи почти одновременно, в сеномане) и в дальнейшем менялись мало. "По экологическому облику и систематическому составу, — заключает Жерихин (1980), — позднемеловые фауны значительно сильнее отличаются от раннемеловых, чем от кайнозойских, и могут рассматриваться как ранний, первоначально сильно обедненный, вариант этих последних. В сущности, по набору жизненных форм они имеют не так уж много отличий от современных".

Если вернуться к истокам среднемелового кризиса — самому возникновению покрытосеменных, — то здесь обнаруживается еще один интересный аспект, на который обратил внимание А.Г. Пономаренко (1997). Дело в том, что, по данным последних лет, серьезные эволюционные изменения среди насекомых начинаются несколько раньше широкого распространения покрытосеменных — с конца юры. Это, казалось бы, противоречит гипотезе о причинной связи между этими явлениями — но только на первый взгляд. Именно в это время начинается очередная"…зация" — ангиоспермизация голосеменных, и широко распространяются проангиоспермы (термин В.А. Красилова, 1989) — голосеменные с отдельными чертами цветковых (таковы, например, гнетовое Eoantha с крупными, явно энтомофильными "цветами", или беннетит Manlaia, имитирующий осоку — см. рисунок 52). "С точки зрения экосистемы" точное систематическое положение всех этих проангиоспермов не столь уж важно — все они могут в некоторой степени играть экологическую роль настоящих покрытосеменных.

Неудивительно, что параллельно с энтомофильными голосеменными появляются антофильные насекомые; имитаторам цветковых в растительном мире сопутствуют столь же многочисленные имитаторы бабочек среди насекомых (таковы, например, Calligrammatidae из сетчатокрылых, или Aneuretopsychidae из скорпионниц — см. рисунок 52). Важнее же всего то, что здесь складывается система с положительной обратной связью: наличие у некого беннетита комплекса опыляющих его насекомых стимулирует появление энтомофилии у его соседей-голосеменных, что, в свою очередь, расширяет экологическую нишу этих насекомых-опылителей, и т. д. Каждый шаг на этом пути увеличивает вероятность следующего и делает появление покрытосеменных (т. е. растений с полным синдромом ангиоспермных признаков) совершенно неизбежным; какая же конкретно группа голосеменных даст начало "настоящим цветковым" (равно как — какие именно из мекоптероидных насекомых породят "настоящих бабочек"), вообще-то говоря, не столь уж важно. Именно эти взаимно индуцируемые процессы Пономаренко и назвал "ангиоспермизацией мира".

РИСУНОК 52. Голосеменные-имитаторы цветковых и насекомые-имитаторы бабочек:

 _{(а) — гнетовое Dinophyton, (б) — гнетовое Eoantha, (в) — беннетит Baisia, (г) — сетчатокрылое Kalligrammatidae.}

"Ангиоспермизация мира" захватывает не только насекомых, но и все прочие компоненты континентальных экосистем. С начала мела на суше стремительно распространяются птицы (это особенно хорошо видно по укрупнению птерозавров — те полностью уходят в нишу крупных парителей) и териевые млекопитающие; в пресных водоемах настоящие костистые рыбы вытесняют ганоидов. После апт-альбского кризиса мир обретает вполне знакомый нам облик; правда, в нем наличествуют динозавры (и не просто "наличествуют" они вполне процветает на протяжении большей части позднего мела), однако судьба этой группы была рассмотрена нами выше (глава 11), и нет оснований напрямую связывать ее вымирание с драматическими изменениями в морской биоте на границе мела и кайнозоя. Таким образом, мезозойско-кайнозойская смена на суше произошла много раньше, чем в море.

Ну, а каковы же всё-таки причины позднемелового "Великого вымирания"? Если не падение астероида и прочие "импакты" — то что же? Давайте прежде всего попытаемся найти какие-нибудь общие черты для этого события и для другого морского вымирания — пермско-триасового. Оно было самым крупным в истории Земли — тогда в морских группах вымерло 50 % семейств, 70 % родов и более 90 % видов (для сравнения: при мелкайнозойском вымирании исчезло менее четверти семейств). Помимо прямого исчезновения множества палеозойских групп (трилобиты, палеозойские кораллы — ругозы и табуляты) произошла радикальная смена структуры морских экосистем (роль основных рифостроителей перешла от мшанок к кораллам, донных фильтраторов — от брахиопод к двустворчатым моллюскам, и т. п.). Причины этой грандиозной фаунистической смены остаются загадкой; стандартные объяснения вроде "глобального катастрофического вулканизма" или морской регрессии, резко сократившей площадь шельфов (основной зоны обитания морских организмов) производят впечатление явно придуманных "за неимением лучшего". Мне лично наиболее остроумной и логичной (хотя и не бесспорной) представляется гипотеза X. Таппан — специалиста по фитопланктону.

В 1986 году Таппан опубликовала работу под названием "Фитопланктон: за солью на планетарномстоле (Phytoplancton: below the salt at the global table)"; название это требует пояснения. В средневековом английском замке представители всех социальных слоев ели за общим длинным столом. Дворяне, рыцари и почетные гости сидели во главе, и большая солонка, стоящая примерно посередине стола, как бы отделяла их места от мест слуг, солдат и "гостей второй свежести", занимающих другой его конец; места эти называли, соответственно, "перед солью" и "за солью" ("above and below the salt"). Кушанья, как легко догадаться, подавали сперва на тот конец, что "перед солью", а "за соль" доходило — уж что останется…

Так вот, по мысли Таппан, наземная биота планеты всегда занимает место "во главе стола", а океанская — оказывается "за солью". Необходимые для жизнедеятельности фитопланктона биогены (прежде всего азот и фосфор) поступают с суши, за счет эрозии; наземная растительность, между тем, стремится подавить эрозию и оставить как можно больше биогенов для собственного потребления (помните — замыкание геохимических циклов?). Таким образом, все заметные эволюционные успехи наземной растительности замедляют поступление биогенов в океан, что со временем вызывает вымирание соответствующих групп фитопланктона; фитопланктон же — основа первого трофического уровня любых морских экосистем, так что дальше разваливается вся цепь. Следует помнить, однако, что инерция такой системы огромна, и между "прогрессивным изменением" в наземной растительности и вызванным им "фитопланктонным шоком" в океане проходит ощутимый срок.

Подойдя с этих позиций к пермо-триасовому и мел-палеогеновому морским вымираниям, мы увидим, что в поздней перми и в позднем мелу действительно произошли два серьезных изменения в структуре наземной растительности, прямо влияющие на регуляцию потока биогенов с суши. В перми высшая растительность впервые начинает заселять водоразделы, тормозя их прежде беспрепятственный размыв; этому способствует возникновение засухоустойчивых голосеменных (типа вольциевых) с пикноксилической древесиной и мелкими, сильно склеротизованными листьями (а также, как мы помним, появление насекомых с водными личинками — см. главу 9). В позднем мелу появляется трава, образующая дернину — наиболее эффективный из известных подавителей эрозии.

Что же касается импактов, то они, по всей видимсти, не представляют угрозы для сбалансированных, "здоровых" экосистем, но вот если те уже находятся в состоянии кризиса (вроде планктона, столкнувшегося с серьезными глобальными изменениями в порядке поступления биогенов), то кратковременная "астероидная зима" вполне способна сыграть роль "последней соломинки, ломающей спину верблюда". Тут возможна аналогия с выпадением соли из пересыщенного раствора: никому ведь не придет в голову считать причиной этого процесса упавший в сосуд кристаллик, непосредственно инициировавший его начало.

13. Кайнозой: наступление криоэры. Новые типы сообществ — тропические леса и травяные биомы. Эволюция млекопитающих и появление человека.

Мезозой, как мы помним из главы 9, был термоэрой и отличался "райским" климатом: теплым и выровненным по всей Земле, с ослабленным температурным градиентом между тропиками и полюсом. В рамках термоэр неоднократно происходили свои похолодания (например, в Маастрихте), однако масштабы даже крупнейших из них не идут ни в какое сравнение с ледниковыми эпохами криоэр. В самом начале кайнозоя (в палеоцене и эоцене) климатическая ситуация оставалась еще прежней, мезозойской, а затем, в олигоцене, начались изменения, приведшие в конце концов к… так и тянет сказать: "к тому самому климатическому безобразию, в каковом мы теперь имеем счастье прозябать (в буквальном смысле этого слова)". Одной из главных причин этих изменений считают перестройку глобальной системы морских течений, вызванную дрейфом континентов, что затруднило теплообмен между полярными и экваториальными бассейнами.

Согласно моделям климатологов, наиболее интенсивный теплообмен будет достигнут при таком взаиморасположении материков и полюсов, когда планета имеет свободные от суши полюса и экватор (вдоль которого складывалась бы под действием кориолисовых сил единая экваториальная циркуляция). Меридионально развернутые материки, расположенные в средних широтах, отводят рукава экваториальной циркуляции в высокие широты, откуда вдоль противоположных их берегов возвращается в экваториальную зону холодная вода из полярных бассейнов — возвращается сразу, не застаиваясь в полярных циркуляциях. Как легко видеть (рисунок 53, а), мезозойская ситуация была в этом смысле близка к идеальной.

РИСУНОК 53. Материки и морские течения. Мезозойское (средний мел) (а) и современное (б) расположение материков.

В кайнозое картина становится близка к обратной, и причиною тому — перемещения материков, на которые раскололся суперконтинент Гондвана (рисунок 53, б). К концу эоцена движущаяся на север Индия натыкается на Азию, а кора в месте их столкновения сминается в Гималаи. Чуть позже в Евразию втыкается с юго-запада Африка (с еще не отделившейся от нее Аравией) — в результате поднимаются горные хребты южной Европы и Иранское нагорье. Океан Тетис, отделявший в мезозое северные (лавразийские) материки от южных (гондванских) — а именно по нему тогда шла экваториальная циркуляция — исчезает; ныне от Тетиса остались лишь изолированные морские бассейны (Средиземное, Черное и южная часть Каспийского моря), не имеющие постоянной связи с мировым океаном^[70]. В южном полушарии Антарктида последовательно отрывается от Австралии (эоцен) и Южной Америки (олигоцен), "наползает" на Южный полюс, а вокруг нее складывается замкнутая антарктическая циркуляция; все это приводит к тому, что в олигоцене в Трансантарктических горах возникают первые ледники, которые в миоцене покрывают единым ледяным щитом весь материк. В плиоцене возникает Панамский перешеек — соединяющий Южную Америку с Северной, но разделяющий Атлантический и Тихий океаны, — и глобальная экваториальная циркуляция оказывается полностью разрушенной (ныне мы имеем лишь один ее сегмент — в централь ной части Тихого океана). Разрушение экваториальной циркуляции, возникновение "антарктического холодильника" на Южном полюсе и замыкание северного полярного бассейна — все это приводит тому, что в четвертичном периоде (в плейстоцене) на материках Северного полушария развиваются грандиозные покровные оледенения (см. главу 14).

Надо заметить, что отсутствие в мезозое холодных климатических зон давно не вызывает сомнения у палеоклиматологов. Однако они зачастую не обращают внимания на то, что при более равномерном, чем ныне, распределении тепла по поверхности планеты не должно было существовать и климата типа современного тропического. Но тогда и сообщества, сложившиеся в условиях не существовавших ранее типов климата (бореального с одной стороны и тропического — с другой), должны быть эволюционно наиболее молоды… Если в некий момент на полюсах стало "слишком холодно", а на экваторе — "слишком жарко", то реликты предыдущей эпохи имеют наилучшие шансы выжить прежде всего в субтропиках, господствовавших ранее по всей Земле. Специальный анализ, проделанный В.В. Жерихиным (1978), показал, что так оно и есть. Судя по всему, некоторые субтропические сообщества (такие, как, например, леса из южного бука в Новой Зеландии, южной Австралии и андийской Южной Америке) сохранили не просто отдельные реликты раннего кайнофита, а самую структуру раннекайнофитных биоценозов.

Что же касается тропических лесов (мы будем называть их южноамериканским словом гилея), то укоренившиеся представления о глубокой древности их биоты являются очередным "научным предрассудком"; они связаны в основном с тем, что понятие "тропики" зачастую употребляют нечетко. В астрономических тропиках — т. е. между тропиками Рака и Козерога — действительно есть сообщества с весьма архаичными элементами (например, индонезийские "туманные леса" из древовидных папоротников), однако все они приурочены к горам, и существуют, на самом деле, в условиях субтропического или даже умеренного климата. Если же рассмотреть лишь климатические тропики, т. е. экосистемы, реально существующие в условиях тропического климата (с температурой самого холодного месяца не менее 18 °C) — гилею и саванны, то окажется, что их биота практически лишена архаичных черт. Мы уже упоминали (глава 12) об отсутствии в составе тропических лесов голосеменных, столь характерных для мезозойских сообществ; ныне те приурочены либо к субтропикам (саговники, араукарии, таксодиум), либо к умеренной зоне (секвойя, гинкго).

Подсчеты Жерихина показали, что практически все по-настоящему древние группы насекомых (такие, как скорпионницы или сетчатокрылые) избегают тропиков. Общее число семейств, не встречающихся в истинных, климатических, тропиках очень велико, тогда как чисто тропических (в этом смысле) семейств среди насекомых — как это ни удивительно — ничтожно мало. Разумеется, тропическая энтомофауна чрезвычайно богата, и есть множество преимущественно тропических семейств — однако почти все они эволюционно молоды и не обнаружены в ископаемых донеогеновых фаунах, либо представлены в них очень скудно.

Еще более интересны в этом плане приводимые Жерихиным (1980) данные по экологической структуре тропических лесов:

"Сообщества типа современной гилеи с их сложной ярусной структурой и высокой степенью полидоминантности^[71] вообще не могут существовать без участия филогенетически молодых групп. Полидоминантность в вечнозеленых лесах [в отличие от листопадных — К.Е.] поддерживается только наличием специализированных опылителей (пчелы, антофильные птицы и рукокрылые), поскольку анемофилия эффективна лишь для самых высокоствольных деревьев.

Деструкция органического вещества как в гилейных, так и в саванновых сообществах производится прежде всего термитами… Препятствуя образованию подстилки и выраженного гумусового горизонта (и тем самым — развитого травяного яруса) они, по-видимому, обусловили превращение многих травянистых растений в эпифиты и формирование эпифитных консорций, очень типичных для гилеи. Распределяя органическое вещество в мощном слое почвенного профиля более или менее равномерно, они обеспечивают возможность развития корневых систем на самых различных уровнях, в том числе и глубоких, что позволяет существовать гигантским деревьям с глубоко погруженными корнями…

В вечнозеленых лесах, где листья, не сменяясь, существуют на дереве по нескольку лет, требуется эффективное предотвращение сильного повреждения листвы фитофагами; в противном случае деятельность листового насоса не сможет обеспечить существование дерева. Функцию подавления численности открытоживущих фитофагов выполняют чрезвычайно обильные в гилее муравьи…" Все перечисленные выше группы, "определяющие лицо" тропических экоситем — и опылители, и термиты, и муравьи — эволюционно очень молоды и не характерны для раннекайнофитных сообществ. Все это и привело Жерихина к заключению, что тропические сообщества — наравне с бореальными — принадлежат к числу самых молодых на Земле; судя по всему, они возникли не раньше эоцена, а окончательное их формирование произошло уже в неогене.

С уверенностью говорить о времени формирования гилейных экосистем трудно из-за очень слабой палеонтологической изученности современной тропческой зоны. Что же касается бореальных сообществ — например, криофильных (холодолюбивых) лесов с доминированием хвойных, типа тайги, — то они, по всей видимости, сложились в палеогене как высотный пояс в горах, а при неогеновом похолодании широко распространились на равнинах Северного полушария. В палеонтологической летописи они впервые достоверно появляются в верхнем миоцене Канадского архипелага (остров Миен); их состав напоминал современные лесотундровые редколесья.

Еще одна характерная для кайнозоя черта — травяные биомы (типа степей и саванн), существование которых основано на коэволюции злаков и крупных травоядных млекопитающих: при ряде условий (в засушливых и малоплодородных районах) животные способны воспрепятствовать восстановлению лесной растительности. В доэоценовые времена, судя по пыльцевым спектрам, сообществ такого типа на Земле не было. По мнению Жерихина (1993), эти биомы первоначально представляли собою сериальные сообщества, ведущие к соответствующим древесным климаксам (стадии с господством трав — например, луга — имеются во всех современных сукцессионных системах), однако затем возникла уникальная ситуация: фитофаги, изымая прирост биомассы (в современных степях это изъятие доходит до 60 % растительной продукции — абсолютный рекорд), оказались способны остановить экогенетическую сукцессию на безлесой стадии. Дальнейшая коэволюция млекопитающих и трав привела к стабилизации этих своеобразных "зоогенных климаксов": необходимый для климаксного сообщества нулевой баланс по органике обеспечивается в них именно деятельностью животных-фитофагов. Основные черты, отличающие эти травяные климаксы и от сериальных травяных сообществ, и от лесов — исключительно высокая продуктивность, очень быстрый оборот органического вещества и наличие легко мобилизуемого запаса этой органики в необычайно плодородных почвах (типа черноземов).

Известно, что основой существования этих сообществ является замечательная коадаптация доминирующих в растительном покрове злаков и фитофагов: злаки не имеют эффективной защиты от поедания (вроде колючек, ядовитости и т. п.), зато способны компенсировать обгрызание надземных частей резким ускорением их регенерации. Поэтому регуляция в таком сообществе достигается предельно просто: при снижении пресса фитофагов первичная продукция тоже автоматически снижается — и наоборот. Основную роль в пастбищных цепях этих экосистем играют млекопитающие, прежде всего — различные копытные (потомки кондиляртр — рисунок 55, а) и хищные (потомки креодонтов — рисунок 56, а); об эволюции сообщества позвоночных — чуть далее. Иное дело — детритные цепи. Возникновение стабильных травяных сообществ было бы просто невозможно без появления целого комплекса насекомых-копрофагов, перерабатывающих огромную массу экскрементов травоядных^[72]. В более древних (палеогеновых) лесных сообществах, где млекопитающие не достигали такой биомассы, как пастбищные копытные, с этой работой справлялись низшие навозники. Важнейшие же современные группы копрофагов (высшие навозники и навозные мухи) в заметных количествах появляются в захоронениях с конца олигоцена. В это же время складывается и не менее важный комплекс насекомых-некрофагов (мясные мухи и жуки-мертвоеды), ответственный за эффективную переработку трупов травоядных млекопитающих.

Сообщество наземных позвоночных в кайнозое развивалось независимо на трех разобщенных территориях, фаунистические контакты между которыми практически отсутствовали. Австралия (с ее сумчатыми и однопроходными) изолирована и поныне, а Южная Америка сохраняла свою обособленность от остальной суши вплоть до плиоцена, когда возник Панамский перешеек; отсюда и проистекает современное разделение мира на три зоогеографические области: Нотогея (Австралия), Неогея (Южная Америка) и Арктогея (Евразия, Африка и Северная Америка). Так вот, по мнению Жерихина (1993), во всех этих трех областях травяные биомы возникали независимо, на базе совершенно различных комплексов крупных млекопитающих; собственно говоря, есть серьезные основания полагать, что млекопитающие по-настоящему вышли в крупный размерный класс лишь в травяных биомах.

Раньше всего (в среднем эоцене) этот процесс начался в Южной Америке. Там среди исходно листоядных "южноамериканских копытных"^[73] возникают первые травоядные формы, а также появляются гигантские травоядные броненосцы-глиптодонты, смахивающие на небольшой танк (рисунок 54, а). В среднем же эоцене в Южной Америке впервые обнаруживаются и пыльцевые спектры с высоким содержанием пыльцы злаков, палеопочвы степного типа, а также фоссилизированные навозные шары, принадлежащие жукам-навозникам. Позднее, в олигоцене и особенно в миоцене, здесь возникает в высшей степени своеобразный комплекс пастбищных травоядных. Он включал неполнозубых (глиптодонтов и наземных ленивцев), "южноамериканских копытных" (различные литоптерны демонстрирует сильное конвергентное сходство частью с лошадьми, частью с верблюдами, у пиротериев много общего со слонами, а среди нотоунгулят были формы, схожие и с носорогами, и с бегемотами, и с кроликами — риснок 54, б-г), а также гигантских кавиморфных грызунов (некоторые из этих родственников морской свинки достигали размеров носорога) и просуществовал вплоть до установления в плиоцене сухопутной связи с Северной Америкой.

РИСУНОК 54. Третичные млекопитающие Южной Америки: неполнозубые (а), "южноамериканские копытные" (б-г) и хищные сумчатые (д-е).

_{(а) — глиптодонт, (б) — литоптерна Thoatherium, (в) — литоптерна Toxodon, (г) — нотоунгулят Macrauchenia, (д) — "сумчатый волк" Prothylacynus, (е) — "сумчатый саблезубый тигр" Thylacosmilus; черепа Thylacosmilus (ж) и "северной" саблезубой кошки Smilodon (з) (в одном масштабе).}

Что же касается хищников, то они в древней южноамериканской фауне всегда были в дефиците. Ни один из здешних отрядов плацентарных по не вполне понятным причинам так и не дал плотоядных форм — эту роль исполняли исключительно сумчатые. Довольно разнообразные боргиениды несколько напоминали собак (а еще больше — тилацина, тасманийского "сумчатого волка"), а тилакосмилюс вполне заслуживает названия "сумчатый саблезубый тигр" и являет собою поразительный пример конвергенции с саблезубыми кошками Северного полушария (рисунок 54, д-е). Дефицит маммальных хищников (на "несбалансированность" здешних фаун обратили внимание А.С. Раутиан и Н.Н. Каландадзе, 1987) привел к тому, что эту нишу заполняли самые неожиданные персонажи. Так, с палеоцена по миоцен здесь существовали себекозухии — сухопутные крокодилы с высокой и узкой мордой (предполагают, что их образ жизни напоминал современных комодоских варанов), а в эоцене появились дожившие до плейстоцена фороракосы — гигантские (до 3 м ростом) нелетающие хищные птицы, принадлежащие к журавлеобразным.

В Австралии (Нотогее) формирование травяного биома началось много позже, в неогене; здесь явно сыграл роль дрейф этого континента по направлению от полюса к экватору — в результате значительная часть его территории попала в условия засушливого климата. Основу здешнего сообщества пастбищных млекопитающих составили крупные травоядные сумчатые — кенгуру и вымершие на памяти человека дипротодонты (их иногда, из-за двух крупных резцов, не слишком удачно называют "кроликами ростом с носорога"). Как и в древней южноамериканской фауне, здесь отчетливо прослеживается дефицит хищников: известны лишь два крупноразмерных хищных млекопитающих — тилацин (тасманийский сумчатый волк) и древесный тилаколео (которого по аналогии можно назвать "сумчатым леопардом"). Недостаток маммальных хищников возмещался (опять-таки как в Южной Америке) за счет рептилий: исполинских варанов-мегаланий длиною до 7 м и сухопутных крокодилов, сходных по образу жизни с себекозухиями; хищных нелетающих птиц здесь не возникло, однако некоторые из австралийских страусов, судя по всему, выполняли роль падальщиков.

Третий случай формирования травяного биома — Арктогея. Здесь ситуация осложняется тем, что он формируется на единой таксономической основе (кондиляртровой), но, судя по всему, независимо в Евразии и в Северной Америке. Сообщество пастбищных млекопитающих первоначально составляют непарнокопытные (тапиры, носороги в широком смысле и халикотерии^[74]) и нежвачные парнокопытные (свинообразные и верблюды); чуть позже к ним добавляются примитивные трехпалые лошади и жвачные парнокопытные (олени) (рисунок 55). Помимо потомков кондиляртр нишу крупных растительноядных пытались освоить лишь диноцераты — специализированые потомки каких-то крайне примитивных териевых млекопитающих (рисунок 55, б), однако уже в эоцене эта группа полностью вымерла. Единство комплекса "северных" копытных достаточно высоко; самое же интересное состоит в том, что хотя практически все эти группы имеют американское происхождение (они проникали в Евразию через Берингию — области вокруг Берингова пролива, где тогда обсыхали обширные участки шельфа), травяные биомы с их участием в Азии начинают складываться заметно раньше, чем в Америке. В Центральной Азии саванны возникают уже в конце эоцена (появившиеся в это время гигантские безрогие носороги вроде индрикотерия — "гибрид слона и жирафа", самое крупное наземное млекопитающее, 6 м в холке — явно обитали в открытом ландшафте, а не в лесу), тогда как в Америке это происходит в олигоцене. Что касается Африки, то здесь травяных биомов, судя по всему, не существовало до миоцена; парнокопытные и непарнокопытные проникли сюда из Евразии сравнительно поздно, а эндемичные для этого континента хоботные (слоны и мастодонты) были в это время мелкими и чисто листоядными и, видимо, не могли удерживать сукцессию на безлесой стадии.

Что касается хищных млекопитающих, то на Севере они, в отличие от Южных континентов, были только плацентарными: сумчатые вообще существовали здесь очень недолго, и так и не сумели выйти из ниши мелких насекомодных. До того, как здесь появились специализированные плотоядные формы из креодонтов (рисунок 56, а) и современных хищных (Carnivora), в этой роли подвизались своеобразные копытные — мезонихиды (рисунок 56, б-в) Мезонихиды были всеядными существами (как полагают, "более плотоядными, чем кабан, но менее плотоядными, чем медведь"); они часто достигали размеров гиены, а эндрюсарх из палеоцена Монголии был крупнейшим наземным хищным млекопитающим — его череп достигает в длину 85 см^[75]. Как это ни удивительно, именно от мезонихид ведут свое происхождение китообразные.

РИСУНОК 55. Раннетретичные растительноядные млекопитающие Арктогеи.

_{(а) — кондиляртра (группа, исходная и для "северных", и для "южноамериканских" копытных) Phenacodus; (б) диноцерат Uiantherium; (в-г) парнокопытные: "жирафовый вердлюд" Aepicamelus (в) и гигантская (высота в плече 2,1 м) свинья Dinochyus; (д-е) — непарнокопытные: халикотерий Moropus (д) и гигантский безрогий носорог индрикотерий (е).}

РИСУНОК 56. Раннетретичные хищники Арктогеи.

_{(а) — креодонт Patriofelis длиною около 1,5 м; (б) — собакоподобная мезонихида Synoplotherium; (в) — голова гигантской мезонихиды Andrewsarchus (рядом, в том же масштабе, изображена голова бурого медведя); (г) — диатрима.}

До олигоцена ситуация в травяных биомах Арктогеи и Южной Америки развивалась параллельно. И там, и там основными травоядными являлись копытные — потомки различных кондиляртр (на Севере — непарно и парнокопытные, на Юге — "южноамериканские копытные"). И там, и там хищники были явно примитивнее своих жертв (на Юге — сумчатые, на Севере — архаичные всеядные копытные, мезонихиды) — расклад, разительно отличающий палеоген от мезозоя. И там, и там дефицит маммальных хищников возмещался за счет рептилий и птиц: сухопутных крокодилов (на Юге — себекозухии, на Севере — баурузухии) и гигантских нелетающих журавлеобразных (на Юге — фороракосы, на Севере — диатримы). Ситуация эта радикально изменилась, когда на эволюционную сцену вышли современные хищные (отряд Carnivora), и лучше всего это видно как раз по немедленному исчезновению в олигоцене всех этих "эрзац-хищников" — всеядных мезонихид, сухопутных крокодилов и диатрим, а также креодонтов (предков карнивор). Интересно, что в то же самое время исчезают и архаичные некопытные растительноядные — диноцераты.

В миоцене единство территорий Северного полушария возрастает: возникает прямой транссредиземноморский контакт между Европой и Африкой, исчезновение Тургайского моря на месте Западно-Сибирской низменности облегчает миграции между Европой и Центральной Азией, а главное — возникают открытые ландшафты в чисто лесной доселе Берингии, и эта территория превращается для степных фаун Азии и Америки из "фильтра" в "коридор". С этого времени травяной биом становится фактически единым по всей Арктогее, и при этом каждая из территорий вносит свой вклад в становление его фауны, обретающей уже вполне современные черты.

Из Америки приходят травоядные (в смысле — не листоядные) лошади, из Азии — полорогие (быки и антилопы)^[76], из Африки — хоботные (слоны и мастодонты); вместе с еще некоторыми группами копытных, как "новыми" (жирафы и бегемоты), так и "старыми" (носороги), они формируют так называемую гиппарионовую фауну (гиппарион — одна из трехпалых лошадей). Та же картина и с входящими в гиппарионовую фауну хищными: кошки произошли в Америке, псовые — исходно — тоже, однако стайную социальную организацию (ставшую для этой группы ключевым фактором успеха) приобрели уже в Азии, гиеновые (тогда среди них были не только падалеяды, но и активные хищники типа гепарда) — в Африке. Интересно, что кошки исходно были саблезубыми; позже, в миоцене, возникли кошки современного типа, однако возврат к саблезубости (что, очевидно, дает преимущества при охоте на крупную добычу с особо прочной шкурой) происходил у кошачьих многократно и независимо.

В начале плиоцена (7–8 млн лет назад) самой природой был поставлен грандиозный эволюционный эксперимент: установилась сухопутная связь между Северной и Южной Америками через Панамский перешеек, и их фауны — североамериканская (являющаяся частью Арктогеи) и южноамериканская (пребывавшая весь кайнозой в условиях островной изоляции) — вступили в прямой контакт между собой. Произошло перемешивание фаун: на Севере появились сумчатые, неполнозубые (броненосцы, глиптодонты и наземные ленивцы), кавиморфные грызуны и фороракосы, а на Юге — высшие грызуны (хомякообразные), непарнокопытные (лошади и тапиры), парнокопытные (свинообразные, верблюды и олени), хоботные (мастодонты) и хищные (еноты, куньи, псовые, медведи и кошки). Окончательные результаты Великого американского обмена (как назвал эти события Дж. Симпсон, 1983) оказались, однако, для Севера и Юга весьма различными. Североамериканская фауна просто-напросто обогатилась тремя экзотическими "иммигрантами" — опоссумом, девятипоясным броненосцем и древесным дикообразом, — тогда как на Юге произошла настоящая катастрофа, почище любых астероидных импактов: здесь полностью вымер весь пастбищный комплекс из "южноамериканских копытных", гигантских кавиморфных грызунов, хищных сумчатых и фороракосов, не выдержавших конкуренции с высшими копытными и карниворными хищниками (рис 57). Надо полагать, что судьба австралийских сумчатых и однопроходных — возникни у этого континента прямой сухопутный контакт с Азией — была бы столь же незавидной… Вообще в истории Великого американского обмена легко усмотреть прямые (и печальные) аналогии с человеческой историей: вспомним, чем обернулся "контакт" с европейской цивилизацией для древних самобытных культур доколумбовой Америки и Черной Африки.

РИСУНОК 57. "Великий американский обмен".

Кстати, раз уж речь зашла о человечестве… Согласно современным взглядам, человек (как биологический вид) возник именно в травяном биоме: наши обезьяньи предки^[77] входили в состав гиппарионовой фауны. Первые гоминиды появились в конце миоцена (5–6 млн лет назад) на территории Восточной Африки. В прежние годы полагали, что гоминиды обособились среди прочих человекообразных обезьян много раньше, в среднем миоцене (12–15 млн лет назад), и не в Африке, а в Азии (тогда среди прямых предков человека числили индийского рамапитека). Сейчас, однако, полагают, что многие крупные миоценовые приматы (азиатские рамапитек и сивапитек, африканский кениапитек, южноевропейский оранопитек) приобрели "человеческие черты" строения параллеоьно с гоминидами. Палеоантрополог Р. Фоули (1990) пишет: "Рамапитек, после того как ему было отказано в принадлежности к гоминидам, пополнил ряды избранного общества несостоявшихся предков человека, каждый из членов которого обладал, как поначалу полагали, какой-нибудь уникальной чертой гоминид"; очевидно, мы в очередной раз имем дело с процессом, который — по аналогии — можно назвать гоминизацией прима-

Первые гоминиды — австралопитеки — были небольшими прямоходящими существами (весом 25–50 кг); самцы их были почти вдвое крупнее самок — этот резкий половой диморфизм наводит на мысль о том, что они, подобно многим современным приматам, передвигались стаями, не образуя постоянных семей. Около 2,5–3 млн лет назад среди австралопитеков обособились две ветви — робустная (с массивным скелетом, крупными зубами и сильно выступающей челюстью) и грацильная (с легким сложением и относительно большим объемом черепной коробки); робустные виды (Australopithecus robustus, A.boiseni, A. crassidens) были почти чисто растительноядными, тогда как грацильные (A.afarensis, A.africanus) стали широко использовать животную пищу. Именно среди грацильных австралопитеков обособился 2,5 млн лет назад первый представитель рода Homo — Homo habilis, "человек умелый", названный так за способность к изготовлению каменных орудий (первые гальки со следами обработки найдены в слоях возраста 2,5–2,7 млн лет). Он отличался от австралопитеков возросшим объемом черепной коробки и строением таза, обеспечивавшим более совершенную бипедальность и рождение более "головастых" детенышей.

Итак, человек появился в плиоценовой африканской саванне с ее сухим жарким климатом и с изобилием как копытных и хоботных, так и питающихся ими крупных хищников. От обезьян (и от прочих животных) человека отличает кожа, практически лишенная волосяного покрова, но снабженная огромным количеством потовых желез. Уровень потоотделения у человека во много раз превосходит все, что известно в животном мире, и служит чрезвычайно эффективным механизмом теплосброса (за что, правда, приходится платить жесткой связью с источниками воды). По мнению Р. Фоули (1990), именно этот терморегуляторный механизм плюс прямохождение (вертикально стоящий человек получает на треть меньше энергии от солнечных лучей, чем четвероногое животное) позволили первым людям занять в сообществе саванны совершенно уникальную экологическую нишу "полуденного хищника", выйдя из-под безнадежной конкуренции с крупными кошками, которые активны в сумерках, а днем спят.

Первые люди были, судя по всему, не столько охотниками, сколько падалеядами, вроде гиен. Впервые появившиеся каменные орудия были наиболее полезны именно для разделки туш очень крупных толстокожих млекопитающих. "Такие звери, обычно неуязвимые для хищников, часто лежат нетронутыми некоторое время после смерти, т. к. другие животные не могут разорвать их кожу и добраться до мяса. Вполне вероятно, что при помощи каменных орудий гоминиды могли первыми начать разделку таких туш и, таким образом, […] одерживали верх в конкуренции с другими животными, питавшимися падалью" (Р. Фоули, 1990). Каменные орудия, возможно, выполняли ту же функциональную роль, что и огромные клыки саблезубых кошек — их многие палеонтологи считают трупоедами.

Одна из форм внутривидовой кооперации, отличающей человека от прочих животных (включая приматов) — способность делиться пищей; ее считают одной из фундаментальных черт человеческого общества, возникшей (по археологическим данным) уже у плиоценовых гоминид. Видимо, это есть результат разделения труда: вследствие полового диморфизма самцы и самки порознь занимаются поисками пищи (первые — животной, вторые — растительной), после чего следует неким образом поделить собранную добычу. В дальнейшем возникает необходимость в специальном месте, где этот дележ и происходит — иными словами, в жилище. Судя по всему, жилище, разделение труда и дележ пищи возникают уже на самых начальных этапах эволюции человека. Другой комплекс характерных для людей поведенческих реакций связан с заботой о потомстве. Потомство человека зависит от других людей (в первую очередь — от родителей) много дольше, чем у любого другого примата. Одно из следствий этого — высокая степень взаимозависимости человеческих индивидуумов; это касается не только детей, но и самих взрослых, которых объединяет присутствие малышей, нуждающихся в заботе. Доказательством замедленного созревания детенышей мог бы служить характер прорезывания зубов — и ранние гоминиды действительно демонстрируют это свойство. Все это приводит к тому, что основой человеческого поведения становится кооперация между индивидуумами.

Другая (в некотором смысле зеркальная) черта, отличающая гоминид — категорическая неспособность ужиться со своей "дальней родней": виды рода Homo сугубо аллопатричны, т. е. не сосуществуют сколь-нибудь продолжительное время. В раннем плейстоцене (1,6 млн. лет назад) на смену "человеку умелому" пришел "человек прямоходящий" — Homo erectus, которого прежде называли питекантропом; именно в это время полностью вымирают австралопитеки. Примерно 1,2–1,0 млн лет назад "человек прямоходящий" вышел за пределы Африки и заселил южную Азию и Европу, а 0,4 млн лет назад исчез, освободив место для "человека разумного" — Homo sapiens. Термином "архаичные" Homo sapiens обозначают людей, живших в интервале 300-40 тыс лет назад; наиболее известны из них европейские неандертальцы (возраст 70–30 тыс лет) — низкорослые, массивного сложения, с выступающей челюстью, но с мозгом даже более объемистым, чем у современного человека. Homo sapiens современного типа (кроманьонец) появился около 100 тыс лет назад — и опять в Восточной Африке; он заселил Европу 30–40 тыс лет назад и вытеснил неандертальца (злые языки бестактно уточняют — "съел"), практически не смешиваясь с ним.

Вопрос о разумности видов Homo, предшествующих нашему, сводится лишь к спору о терминах ("А что есть разум?.."). Во всяком случае, хабилисы уже изготавливали каменные орудия (2,5 млн лет назад), поздние питекантропы пользовались огнем (0,5 млн лет назад), а неандертальцы хоронили своих умерших, совершая сложные погребальные обряды, и создавали произведения изобразительного искусства.

Вот замечательный сюжет для любителей так называемой "альтернативной истории": 100 тысяч лет назад Африка оказывается начисто изолированной от остального мира (как это действительно произойдет в будущем, через пару миллионов лет — когда до конца раскроется Красноморский рифт), и на планете возникают две цивилизации — кроманьонская в Африке и неандертальская в Евразии. И как знать — может быть, флегматичные неандертальцы создали бы что-нибудь более пристойное, нежели то, что мы видим вокруг себя… Впрочем, вряд ли; скорее всего, дело и тут закончилось бы кроманьонской конкистой с "окончательным решением неандертальского вопроса".

14. Четвертичный период (антропоген): Великое оледенение. Ледниковая теория. Перигляциальные сообщества и мамонтовая фауна.

Четвертичный период, или антропоген — самый последний отрезок кайнозоя, начавшийся около 2 млн лет назад. Наиболее существенная черта этого времени — существование в высоких широтах нашей планеты покровных оледенений; во время ледниковых эпох они распространялись на юг до 40-х широт (рисунок 58), а во время межледниковий — "съеживались" до примерно нынешнего состояния (когда ими покрыта лишь Антарктида в Южном полушарии и Гренландия — в Северном). Разделение четвертичного периода на плейстоцен ("Великое оледенение") и начавшийся 10–12 тыс лет назад голоцен (время, в которое мы живем) в значительной степени условно: часто говорят, что на самом деле голоцен — это просто-напросто одно из плейстоценовых межледниковий, причем даже не самое крупное.

РИСУНОК 58. Оледенение Северного полушария в наши дни (а) и в последнюю ледниковую эпоху (б).

Вероятно всем вам доводилось встречать где-нибудь на краях полей и лесных опушках окатанные гранитные валуны, иногда с характерной "штриховкой" — хотя никаких скальных выходов в окрестностях нет и в помине. По нынешнему времени любой школьник знает, что эти эрратические (т. е. блуждающие) валуны, часто достигающие размеров танка, были перенесены от мест выхода соответствующих скальных пород движением древнего ледника, покрывавшего некогда обширные территории Европы и Северной Америки. Однако в 1837 году, когда швейцарский геолог Л. Агассис выдвинул свою теорию существования в истории Земли ледникового периода, основываясь именно на сходстве между эрратическими валунами равнинной Европы и теми окатанными штрихованными булыжниками, что на наших глазах вытаивают из-под краев альпийских ледников, его только что не подняли на смех. Дело в том, что в те времена не только широкая публика, но и геологи не сомневались, что все эти валуны разносились чудовищными потоками воды и грязи, связанными с библейским Всемирным потопом.

Здесь необходимо сделать одно замечание. Читатель современных учебников и популярных книжек зачастую выносит из них впечатление, будто все геологи-дилювиалисты, считавшие эрратические валуны и другие ледниковые (как это теперь нам известно) отложения "наносами" (дилювием) Всемирного потопа, были либо недоумками, либо религиозными мракобесами. Вот уж неправда! Да, конечно, Церковь освящала своим авторитетом теорию потопа. Да, конечно, выдающийся британский геолог У. Бакленд в торжественной лекции, открывавшей его курс в Оксфорде и названной "Объяснение связи между геологией и религией", выражал убежденность в том, что главная цель геологической науки — "…Подтвердить данные религии и показать, что известные ей факты согласуются с описанием сотворения Мира и Потопа, которые мы находим в заповедях Моисея". Однако в том-то и дело, что аргументация дилювиалистов была при этом именно научной, а не теологической (основанной на комментировании священных текстов).

Так, в 1821 году Бакленд исследовал найденные в одной из йоркширских пещер скелеты гигантских гиен, а также разрозненные кости 23 вымерших видов млекопитающих (львов, слонов, бегемотов и пр.), и пришел к выводу, что пещера была гиеньим логовом, затопленным Всемирным потопом. Положение костей и их соотношение с перекрывающим их неслоистым суглинком свидетельствовало, по его мнению, о том, что допотопные звери действительно утонули; изучив же сталагмиты, выросшие поверх осадка, он установил, что возраст потопа — пять-шесть тысяч лет, что замечательно совпадает с библейскими "датировками". Заключения Бакленда относительно конкретного седиментогенеза^[78] впоследствии оказались ошибочными, однако методологически эти его построения совершенно корректны. Или другой пример. Предполагалось, что транспортировку эрратических валунов на сотни километров обеспечивали гигантские волны; они возникали лишь при Потопе, и в настоящее время ничего похожего в природе не наблюдается. Возможная динамика этих волн — их называли "волнами трансляции" — стала предметом тщательного анализа; гидродинамические расчеты, выполненные математиками Кембриджского университета, дали точные характеристики глубин и скоростей течения водных масс потопа^[79]. Кроме того, в 1833 году Ч. Лайелль модифицировал классическую теорию: в рамках его дрифтовой гипотезы эрратические валуны транспортировались не текущей водой, а дрейфующими льдами, и отлагались по мере их таяния: к тому времени полярным исследователям уже было известно, что айсберги иногда содержат вмерзшие в лед валуны.

Однако ни лайелева гипотеза, ни классическая концепция неспособны были объяснить целый ряд фактов. Так, из гипсометрического (высотного) распределения "дрифтовых" наносов следовало, что уровень Океана никогда повышался на 1,5 км. Но откуда же бралась вся эта вода и куда она подевалась потом? Тут уж дилювиалистам приходилось прибегать к совершенно фантастическим допущениям: массы воды изливались у них из колоссальных подземных резервуаров, а потом столь же внезапно поглощались неведомыми пустотами; гигантская комета задевала земную поверхность, порождая приливные волны, перехлестывавшие через высочайшие горы и т. п. Неудивительно, что гляциальная теория Агассиса, наглядно демонстрировавшая, каким именно образом эрратические валуны, морены (несортированные массы гравия, камней и глины) и прочие "следы потопа" на наших глазах отлагаются горными ледниками, через некоторое время одержала решительную победу; ее приняли даже такие оппоненты Агассиса, как упомянутые выше Лайелль и Бакленд (что в науке случается не так уж часто). Более того: иногда шутят, что перешедший на гляциалистские позиции Бакленд с его гигантским научным авторитетом сыграл для распространения ледниковой теории примерно такую же роль, как император Константин — для христианства.

Путем наблюдения за современными гляциальными процессами установлено, что ледники образуются из снега в местах, где он скапливается в количествах, превышающих летнее таяние. Снег слеживается в плотный фирн, а когда толщина снежного пласта достигает тридцати метров, нижние его слои под собственным весом начинают обращаться в чистый лед. Лед обладает замечательным свойством: под давлением он начинает "течь", создавая водяную "смазку",понижающую трение (благодаря чему мы можем кататься на коньках). Дальнейшее увеличение толщины снежно-ледяных масс ведет к тому, что они начинают медленное движение, которое будет тем быстрее, чем толще ледник (и, соответственно, чем выше создаваемое им давление). Движущийся лед способен не только захватывать свободно лежащие обломки и мелкозем, но и отрывать целые глыбы коренных пород. Валуны, щебень и песок, вмороженные в придонные слои движущегося ледника, выполняют роль гигантского напильника, который сглаживает и шлифует (а местами, наоборот, царапает) каменные поверхности, служащие ледниковым ложем. При этом подо льдом формируются своеобразные толщи валунных суглинков и песков, отличающиеся высокой плотностью, связанной с воздействием ледниковой нагрузки — основная, или донная морена.

Размеры ледника определяются равновесием между количеством ежегодно выпадающего на него снега и той его долей, что успевает растаять и испариться за теплые сезоны. При потеплении климата края ледников отступают на новые — равновесные — рубежи. Концевые части ледниковых языков "мертвеют", их лед перестает двигаться и постепенно стаивает. Включенные ранее в "мертвый" лед валуны, песок и суглинок высвобождаются, образуя вал, повторяющий очертания ледника — конечную морену; другая часть обломочного материала (в основном песок) выносится потоками талой воды и отлагается вокруг в виде флювиогляциальных равнин (зандров). Со временем геологи выяснили, что подобные потоки практически так же действуют и в глубине ледников, заполняя флювиогляциальным материалом трещины и внутриледниковые каверны. После стаивания ледниковых языков с такими заполненными пустотами на земной поверхности остаются — поверх вытаявшей донной морены — хаотические нагромождения холмов различной формы и состава: яйцевидные (при виде сверху) друмлины, вытянутые на манер железнодорожных насыпей вдоль оси ледника (и перпендикулярно конечным моренам) озы и неправильной формы камы. Замечательно четко все эти формы ледникового ландшафта представлены в Северной Америке: граница древнего оледенения маркирована здесь конечноморенным валом с высотами до пятидесяти метров, протянувшимся поперек всего континента от восточного его побережья до западного. К северу от этой "Великой китайской стены" ледниковые отложения представлены в основном мореной, а к югу от нее — плащом флювиогляциальных песков и галечников.

Поначалу геологи полагали, что покровное оледенение возникло на Земле лишь однажды (как и Потоп): ледник надвинулся, а затем отступил в свое нынешнее положение, оставив на память о себе все эти моренные гряды, камовые холмы и зандровые поля. Впоследствии, однако, обнаружили свидетельства многократности оледенений: заключенные между разновозрастными слоями морены слои торфа и даже гумусированные почвенные горизонты. Для образования почвы подобного рода необходимы достаточно теплый климат и обильная растительность — значит, холодные ледниковые эпохи (когда отлагались морены) перемежались с теплыми межледниковьями. В 1909 году А. Пенк и А. Брюкнер установили, что изученные ими древние галечные террасы с бортов альпийских речных долин аккумулировались в ледниковые эпохи (когда интенсивное морозное выветривание и отсутствие растительности ускоряли эрозию), а в теплые межледниковья начинался их размыв. Они выделили для Центральной Европы четыре ледниковые эпохи, названные по соответствующим альпийским речкам — гюнц, миндель, рисс и вюрм. Впоследствии сходная последовательность плейстоценовых событий была установлена и для остальных территорий Северного полушария: в Восточной Европе различают окское (лихвинское), днепровское, московское и валдайское оледенения, в Северной Америке — небраскское, канзасское, иллинойсское и висконсинское.

Итак, подтвердив и развив теорию Агассиса, геологи оказались перед лицом проблемы — в чем же причина оледенений? Что вызывало рост ледниковых покровов прошлого, и почему, распространившись почти на треть суши, они вдруг начинали отступать? "Астрономические" гипотезы усматривали причину этих изменений в периодическом сокращении количества тепла, поступающего на Землю от Солнца. Другая группа гипотез акцентировала внимание на том, что оледенение — лишь одно из звеньев глобальной климатической системы, и система "ледниковый щит — океан — атмосфера" работает как единая гигантская машина; суть дела, заключали они, не в количестве тепла, поступающем на Землю, а в том, насколько равномерно это тепло распределено по поверхности планеты.

Солярная гипотеза, предполагающая периодические падения светимости Солнца, не имеет ныне сторонников: согласно мнению астрофизиков, звезды спектрального класса G-2, к которому относится наше Солнце, к подобным глупым шуткам совершенно не склонны. Зато весьма популярна теория астронома М. Миланковича (1924), связывающая оледенения с изменениями летней инсоляции (поступления солнечной радиации) в высоких широтах обеих полушарий, что, в свою очередь, обусловлено циклическими изменениям трех параметров орбитального движения Земли вокруг Солнца (вариациями наклона земной оси и пр.). Сделав поправки на эффекты менявшегося альбедо (отражательной способности земной поверхности), он рассчитал сдвиги в географическом положении границ ледниковых покровов за последний миллион лет, которые неплохо совпали с периодизацией европейских оледенений. Как на инсоляционных кривых Миланковича, так и на палеоклиматическом графике Пенка и Брюкнера ледниковые эпохи запечатлелись в виде коротких резких пульсаций, отделенных друг от друга длинными интервалами, и при этом "Великое межледниковье" (между минделем и риссом) занимает на графике то же место, что и предсказанный Миланковичем длительный теплый интервал (рисунок 59). Впоследствии картина оказалась гораздо более сложной, чем это представлялось в тридцатые-сороковые годы, однако ныне существование 100 000-летних климатических циклов, порождаемых орбитальными возмущениями, имеет вполне солидное обоснование.

РИСУНОК 59. Проверка теории Миланковича: сопоставление климатической истории Европы (вверху) с инсоляционными кривыми Миланковича, рассчитанными для 55, 60 и 65((внизу).

Теория Миланковича (в ее современных вариантах) удовлетворительно описывает динамику похолоданий и потеплений внутри ледникового периода, однако, к сожалению, не отвечает на вопрос о наступлении самого этого периода: вполне очевидно, что вся эта астрономическая циклика была точно такой же и в предшествующие плейстоцену эпохи, но никаких оледенений при этом не порождала. Поэтому с середины 50-х годов стал расти интерес к "земным" гипотезам оледенений, переносящим акцент на динамические взаимодействия в системе "оледенение — океан — атмосфера"; мы уже упоминали об "обратных парниковых эффектах", порождаемых изменениями атмосферного соотношения СО₂/О₂, и о работе морских течений при различном расположении материков.

Одной из самых интересных представляется гипотеза климатологов М. Юинга и У. Донна (1956). Задавшись вопросом — а почему оледенение не возникает сейчас, когда температурные условия Арктики вроде бы вполне тому благоприятствуют, — они сочли это следствием дефицита осадков^[80]. Главный тезис их гипотезы: решающее условие возникновения оледенения в Арктике — усиление притока несущих влагу воздушных масс и усиление снегопадов; от этого ледник начинает нарастать, альбедо увеличивается, температура падает… ну, дальше — ясно. Вопрос: что же за фактор повышал влажность в арктических широтах? Ответ: освобождение Ледовитого океана от его ледового панциря в результате усиления притока теплой воды из Северной Атлантики. При отсутствии покрова морских льдов этот океан должен становиться мощнейшим испарителем, воздух над ним — "заряжаться" водяным паром, а интенсивность снегопадов на окружающей сушей — резко возрастать; рост альбедо доводит падение температуры до ледниковой эпохи. А вот дальше — самое интересное; в некоторый момент похолодание достигает той точки, когда Ледовитый океан вновь замерзает, и тогда начинается дегляциация: потеряв главный источник атмосферного питания, ледниковые покровы начинают "съеживаться". Ледник тает, и при этом уровень океана повышается, ветви теплого Северо-Атлантического течения вновь прорываются в Арктику, растапливают ее морские льды — и цикл начинается по новой.

Существование этой парадоксальной автоколебательной системы, в которой оледенение порождается потеплением, а дегляциация — похолоданием, нашло недавно косвенное подтверждение при изучении донных отложений Атлантики: оказалось,

что в плейстоцене Гольфстрим периодически исчезал; при этом выяснилось, что усиление Гольфстрима действительно совпадает с периодами похолоданий, и наоборот. Вообще один из главных вопросов, на которые приходится отвечать "земным" гипотезам (подразумевающим примерное постоянство инсоляционного баланса планеты) — каким образом прекращается разрастание ледника, процесс, который по идее должен идти с положительной обратной связью? Ведь рост ледника приводит (через увеличение альбедо) к падению температуры, что еще увеличивает ледник — и так до тех пор, пока льдом не покроется вся планета. Один из наиболее убедительных ответов состоит в том, что по достижении ледником некого порогового размера над ним (именно из-за высокого альбедо) возникает постоянно действующий антициклон (область высокого атмосферного давления), который усиливается по мере роста ледника и в конце концов лишает его "питания" — осадков. Таким образом, климат перигляциальных (окружающих ледник) территорий должен быть холодным и сухим — что полностью подтверждается палеонтологическими данными. В этих ландшафтах складываются весьма специфическая фаунистическая группировка с сочетанием криофильных (холодолюбивых) и ксерофильных (сухолюбивых) элементов, которую А.Я. Тугаринов (1929) назвал тундростепной; типично тундровые (влаголюбивые) элементы встречаются здесь лишь близ водотоков.

Сейчас группировки, сходные с перигляциальными, сохранились в виде так называемых реликтовых степей — островков среди таежного и лесотундрового ландшафта, приуроченных к южным склонам гор северо-восточной Сибири и Аляски, а также в холодных засушливых высокогорьях Центральной Азии (здесь их называют "пастбищем яков"). Реликтовые степи, так же как и тундра, представляют собой безлесые сериальные стадии к хвойным таежным климаксам — соответственно, ксеро- и гидросерию; соотношение площадей, занимаемых в ареале сукцессионной системы сообществами ксеро- и гидросериального ряда, определяется климатической ситуацией. В перигляциальном ландшафте, где вся вода вымерзает на массе ледника (как в морозилке холодильника) и ситуация складывается фактически аридная, доминируют криоксерофильные тундростепи, а настоящие тундры существуют лишь в виде приводных сообществ. Когда же ледниковая эпоха заканчивается и наступает межледниковье, ситуация меняется на обратную. Ледник тает, высвобождая массы воды, и доминировать на осовобождающейся ото льда территории начинают сообщества гидроряда (тундра — это в некотором смысле чудовищно разросшееся таежное моховое болото), тундростепи же съеживаются до крохотных островков "реликтовых степей" на сухих прогреваемых южных склонах.

Тундростепь отличалась тем, что травяной ярус ее формировали в основном не мхи (как в тундре), а злаки; здесь складывался крайне криофильный вариант уже знакомого нам (по главе 13) травяного биома с его высокой биомассой пастбищных копытных и хищников — мамонтовой фауной. В ее составе были причудливо смешаны виды, приуроченные ныне к тундре (северный олень, овцебык, леминги), к степям (сайгак, лошадь, верблюд, бизон, суслики), а также виды, характерные лишь для этого сообщества и исчезнувшие вместе с ним (мамонт, шерстистый носорог, саблезубый тигр — смилодон, гигантская гиена — рисунок 60). Исчезновение мамонтовой фауны, произошедшее в начале голоцена, одни исследователи связывают с климатическими изменениями, другие же считают этих животных жертвами человека ("охотников на мамонтов"). Сторонники гипотезы "антропогенного вымирания" резонно указывают, что все предыдущие межледниковья, когда еще не было человека, криофильная мамонтовая фауна пережила вполне спокойно. Сторонники гипотезы "климатических воздействий" — опять-таки резонно — возражают, что голоценовое вымирание было наиболее масштабным не в относительно густо заселенной Евразии, а в практически безлюдной в те времена Северной Америке (человек проник сюда лишь около 10–12 тысяч лет назад из Азии через Берингов пролив); на прародине же человечества — в африканских саваннах — никаких вымираний вообще не было. Кроме того, вымирание захватило не только крупных травоядных и хищников, но и целую кучу маммальной мелочи, которая никак не могла быть для кроманьонцев ни добычей, ни врагами, подлежащими целенаправленному уничтожению.

РИСУНОК 60. Вымершие представители мамонтовой фауны:

_{(а) шерстистый носорог, (б) — гигантская саблезубая кошка смилодон.}

Представляется, что наиболее близок к истине В.В. Жерихин (1993): "Каждый тип травяного биома произволен от вполне определенной сукцессионной системы с лесным климаксом [в случае тундростепи — от тайги: К.Е.]. При вторичном сильном сокращении площади травяных сообществ они могут полностью утратить комплекс [поддерживающих их] крупных травоядных, а тем самым и эндогенную стабильность. В этом случае они могут вновь приобрести статус сериальных. Ярким тундростепи, сохранившиеся в таежных сукцессионных системах после полного исчезновения тундростепного биома." В момент таяния ледника и резкого увлажнения климата расширяются моховые тундры и сокращаются злаковые тундростепи, служащие пастбищем для мамонтовой фауны. Дополнительные неприятности для популяций этих животных создает то, что тундростепной ландшафт оказывается "нарезанным" на "острова": и из теоретической экологии, и из современной практики заповедного дела известно, что для крупных животных несколько мелких резерватов хуже одного крупного (равного им по площади). Вот в этих-то, кризисных, условиях человек мог нанести мамонтовой фауне последний удар: выборочно уничтожая крупных копытных, он значительно ускорил превращение тундростепей в лесные сообщества — а дальше процесс этот пошел неостановимо, с положительной обратной связью, пока не исчез весь этот фаунистический комплекс (хотя часть его сохраняется ныне в фауне тундр и степей). Отметим, что дольше всего мамонт выжил на острове Врангеля (открытый недавно карликовый подвид, около 1,5 м в холке, вымер 5 тыс. лет назад — против 10–12 тыс. лет на континенте), где и поныне широко распространены реликтовые степи.

Самое же интересное — что итоговое воздействие катастрофических (по любым меркам) плейстоценовых оледенений на биоту Северного полушария оказалось совершенно ничтожным. Да, вымерло некоторое количество млекопитающих из мамонтовой фауны, но во-первых темпы этого вымирания не превышают средних по кайнозою, а во-вторых, как мы теперь знаем, мамонтовая фауна вымерла скорее в результате прекращения оледенения. Известен лишь один вымерший вид четвертичных насекомых (если не считать гигантского кожного овода, паразитировавший на мамонте, и нескольких видов североамериканских жуков-навозников — те исчезли вместе со своими хозяевами и прокормителями); что же касается растений, то они, похоже, не пострадали вовсе. Создается отчетливое впечатление, что в плейстоцене менялось лишь географическое распространение экосистем (широколиственные леса временно отступали к югу, а на севере изменялось соотношение площадей, занятых сообществами гидро- и ксеросериального ряда) и отдельных видов (в перигляциальных сообществах Европы появлялись жуки, ограниченные ныне степями Якутии и Тибетом)^[81]. Все это лишний раз свидетельствует о том, что экосистемы в норме обладают колоссальной устойчивостью, и разрушить их внешними воздействиями — даже катастрофическими — практически невозможно. Особенно замечательно плейстоценовая ситуация смотрится на фоне "тихих" внутрисистемных кризисов вроде среднемеловой ангиоспермизации — заведомо не связанной ни с какими импактами и драматическими перестройками климата, но вызвавшей обвальные вымирания в наземных и пресноводных сообществах.

С другой стороны, влияние плейстоценовых оледенений на климат планеты отнюдь не ограничивалось высокими ее широтами. Разрастание ледниковых щитов близ полюса тут же аукалось на экваторе невиданным иссушением тропического пояса: установлено, что дождевые тропические леса Южной Америки периодически съеживались до нескольких десятков крохотных пятачков-"резерватов" в среднем течении Амазонки, а всю эту территорию занимали сухие саванны. Более того: есть серьезные основания полагать, что пустыни наиболее распространенного ныне на Земле средиземноморского типа^[82] возникли лишь в плейстоцене. Если пустыни берегового и центральноазиатского типа, грубо говоря, являются пустынями всегда, то средиземноморские пустыни становятся таковыми временно, в зависимости от глобальной климатической обстановки, т. е. от взаимодействий в системе "оледенение — атмосфера — океан". Например, иссушение Сахары (наступление песков на саванну) идет буквально на наших глазах: первые европейские путешественники застали озеро Чад настоящим внутренним морем, а в реках нагорья Тибести, что в самом центре Сахары, еще в 20-е годы нашего века жили крокодилы.

РИСУНОК 61. Климат последнего тысячелетия.

Многие из этих климатических изменений повторялись "в миниатюре" на памяти человечества. На рисунке 61 представлена кривая зимних температур в Европе за последнее тысячелетие. Во время так называемого "Малого ледникового периода" (1450–1850 гг) ледники повсеместно наступали, и их размеры превосходили современные (снежный покров появлялся, например, в горах Эфиопии, где его ныне не бывает). Во время же предшествовавшего тому Атлантического оптимума (900-1300 гг) ледники сократились, и климат был заметно мягче нынешнего (вспомните: именно в эти времена викинги назвали Гренландию "Зеленой страной"); следствием потепления в высоких широтах стало увеличение количества осадков, выпадающих в аридном поясе.

Итак, на Севере стало тепло и, как писано в одном хорошем романе о викингах, "наступили времена изобилия и достатка, когда собирался такой прекрасный урожай ржи, а улов сельди был настолько велик, что большинство людей легко могли прокормить себя [что в Средневековье случалось нечасто — К.Е.]". Итог этого "изобилия и достатка" — норманская экспансия в Европе: "датская дань"^[83] в Англии, варяжские дружины при всех состоятельных государях, колонизация Исландии и Гренландии, плавания в Америку. То же самое — на Юге, где ста ло влажно, пустыня обратилась в степь, и такое же "изобилие и достаток" посетило кочевые скотоводческие народы Центральной Азии; итог — "Монгольское нашествие" от Китая до Адриатики. На это же время приходится и расцвет городских цивилизаций в африканских саваннах — Канем, Гао, Гана, Мали, Ифе… О климатических воздействиях на судьбы человеческих цивилизаций можно говорить много, однако тут я уже явно начинаю отбивать хлеб у историков; как раз в такие моменты Шахерезада "прекращала дозволенные ей речи" — и была совершенно права.

14-а (дополнительная). Историческая биогеография. Викариантная модель и концепция "оттесненных реликтов". Фитоспрединг.

Биогеография — наука о закономерностях географического распространения живых существ. Вполне очевидно, что всякое живое существо экологически связано с определенным типом ландшафта, а если смотреть шире — с одной из природных (ландшафтно-климатических) зон: белый медведь — с арктическими льдами, лось — с тайгой, верблюд — с пустыней. С другой стороны, ареал (область распространения) некоей группы организмов в той или иной степени отражает и историю его формирования: район происхождения, время расселения, действие преград (неполнозубые, широконосые обезьяны и кавиморфные грызуны ограничены Южной Америкой, что отражает долгую изоляцию этого континента, нарушенную лишь недавно возникновением Панамского перешейка). В соответствии с этими двумя аспектами биогеографию подразделяют на ландшафтную (которая является фактически разделом экологии) и историческую. Например, верблюды распространены ныне в пустынях Азии — Центральной (двугорбый бактриан) и Передней (одногорбый дромадер); так вот, ландшафтная биогеография призвана ответить на вопрос о том, почему верблюды живут в зоне пустынь (а не в субтропических лесах или, скажем, в тайге), а историческая — почему верблюды распространены лишь в Азии и отсутствуют в Австралии и Северной Америке (где есть вполне вроде бы подходящие для них пустыни).

Возможных вариантов тут два: то ли верблюды этих континентов по каким-то причинам не достигли, то ли они здесь раньше жили, но вымерли. Но можно ли прийти к определенным историческим выводам, исходя лишь из особенностей их современного распространения? Оказывается, можно. Ближайшие родственники верблюдов — ламы — распространены в Южной Америке, так что каким бы путем ни расселялись мозоленогие (хоть из Азии в Южную Америку, хоть наоборот — из Южной Америки в Азию), миновать Северную Америку они никак не могли. Соответственно, на этом материке мозоленогие наверняка жили, но вымерли, а вот Австралии этот подотряд, видимо, не достиг — так же, как все прочие плацентарные млекопитающие (кроме летучих мышей). Ископаемые находки подтверждают эту реконструкцию (верблюды произошли в Северной Америке и исчезли там совсем недавно), однако так бывает далеко не всегда.

Давайте попытаемся реконструировать историю сумчатых, исходя лишь из их современного распространения — Австралия и Южная Америка (опоссум проник в Северную Америку из Южной недавно, по панамскому мосту). В прежние годы, когда положение материков принималось неизменным, приходилось предполагать, что сумчатые возникли в Северном полушарии, затем проникли в Австралию (из Азии) и Южную Америку (из Северной), после чего вымерли на северных материках. По нынешним временам же логично предположить, что группа эта никогда не проникала на территорию Арктогеи (ну, кроме опоссума), будучи на протяжении всей своей истории изолированной на южных материках — так же, как, например, "южноамериканские копытные". Она возникла в конце мела, когда фрагмент Гондваны, объединявший Южную Америку, Австралию и Антарктиду, был уже изолирован от остального мира, и расселилась по нему до эоцена, когда от него отделилась Австралия. Ископаемые находки, однако, рисуют иную картину. Сумчатые действительно появились в Южной Америке в позднем мелу, а потом через Антарктиду проникли в Австралию; родиной их, однако, является Северная Америка, откуда они — через Гренландию — заселили также Европу, где дожили до неогена, так и не проникнув ни в Азию, ни в Африку (рисунок 62).

РИСУНОК 62. Географическая история сумчатых: пути расселения из центра происхождения (по палеонтологическим данным).

Рассмотренная ситуация наглядно демонстрирует два момента. Во-первых, насколько опасно в историко-биогеографических реконструкциях опираться лишь на современное распространение группы (что делается биогеографами сплошь и рядом). Во-вторых, насколько эти реконструкции зависят от концепций, господствующих в геологии — о корректности каковых концепций биогеографы (естественно!) профессионально судить не могут и вынуждены многое принимать "на веру". В этом смысле весьма показательна история изучения дизъюнктивных (разорванных) трансокеанических ареалов.

Многие животные и растения распространены лишь на южных оконечностях разобщенных ныне океанами материков Южного полушария (рисунок 63). Происхождение этих дизъюнкций издавна интриговало биогеографов. В XIX веке предполагали, что эти живые существа проникали из одной части их современного ареала в другую по неким "временным сухопутным мостам" — обширным участкам суши между континентами (расположение последних считалось тогда неизменным), которые впоследствии погрузились в океан. Типичный пример такого рода реконструкций — Лемурия, гипотетическая суша в Индийском океане, "созданная" биогеографами для того, чтобы напрямую "провести" из Африки в Индию лемуров, слонов, панго линов и т. п. Надо заметить, что сторонники этого направления быстро вошли во вкус и, по едкому замечанию Ч. Дарвина, принялись печь подобные "временные мосты", как блины.

РИСУНОК 63. Пример южнополушарной дизъюнкции: распространение родов пауков-археид по современным материкам (а) и при нанесении его на карту Гондваны (б). Ископаемые рода (из эоценового Балтийского янтаря и из юры Казахстана) помечены крестиком.

Хотя ныне эти реконструкции представляют лишь исторический интерес (они, помимо всего прочего, противоречат концепции изостазии), рациональное зерно в их "констатирующей части" определенно содержалось. Так, ботаник Дж. Гукер (1860) на огромном материале продемонстрировал высокое единство биоты материков Южного полушария (вспомним нотофагусовые леса на юге Австралии, в Новой Зеландии и в Чили). Последователи Гукера предполагали автохтонное (на месте своего нынешнего распространения) развитие биоты Южных континентов — изолированных от Северных и соединенных между собою некими сухопутными связями; предполагалось, что одним из основных источников формирования этой биоты могла служить Антарктида — еще не покрытая тогда ледником и имевшая существенно больший размер, чем ныне. Итак, в рамках этой концепции основное внимание уделялось единству Южной биоты и обеспечивающим ее механизмам расселения.

Иной взгляд на природу южнополушарных дизъюнкций высказывал зоолог А. Уоллес (1876). Он полагал, что основные формообразовательные процессы идут на блоке Северных континентов, откуда более молодые и продвинутые формы животных и растений оттесняют более древних и архаичных все дальше к югу. Южные оконечности материков Южного полушария являются, таким образом, "последней линией обороны" этих реликтовых (сохранившихся от более древних эпох) групп, которые в прежние времена имели гораздо более широкое, обычно панконтинентальное, распространение. С этой точки зрения нет принципиальной разницы между трансокеаническими дизъюнкциями и дизъюнкциями, расположенными на одном материке (например, европейско-дальневосточными, как у жерлянок): и те, и другие возникают в результате сокращения исходного ареала и вымирания "соединительных звеньев". Концепцию Уоллеса (ее позднее назвали теорией оттесненных реликтов) подтверждали ископаемые находки — многие "крайне-южные" ныне животные и растения (араукарии, саговники, двоякодышащие рыбы, бескилевые птицы и т. д.) действительно обитали раньше на северных континентах. Пауки-археиды (рисунок 63), например, были первоначально открыты в ископаемом состоянии — в эоценовом балтийском янтаре, — и лишь спустя несколько десятков лет в Южном полушарии были найдены их современные представители. В рамках этой концепции (в отличие от Гукеровской) акцент переносился на архаичность и реликтовый характер Южной биоты.

Модель Уоллеса, хорошо обоснованная палеонтологическими данными и не вводящая таких "избыточных сущностей" (по Оккаму), как сухопутные межматериковые соединения непонятной геологической природы, долго считалась главенствующей. Однако с тех пор, как в геологии возобладала тектоника плит, среди биогеографов возродился интерес к Гукеровской модели: ведь теперь уже не было нужды воздвигать между материками какие-то "сухопутные мосты" — достаточно сдвинуть между собою сами материки. Эта модель позволяет рассматривать разнообразные южнополушарные дизьюнкции как прямой результат раскола Гондваны и сохранения на ее разошедшихся в результате континентального дрейфа фрагментах представителей некогда единой биоты этого мезозойского праматерика (рисунок 63, б). Гукеровские построения считают одним из основных источников наиболее популярной ныне биогеографической концепции — викариантной биогеографии: ее задача состоит в том, чтобы согласовать последовательность ветвления филогенетического древа таксона с рисуемой геофизиками последовательностью расхождения фрагментов Пангеи.

Один из основоположников этого направления, энтомолог Л. Брундин (1966), изучал комаров-звонцов (Chironomidae) Южного полушария. Он показал, что они резко отличны от всех северополушарных (что отражает давнюю их изоляцию на территории Гондваны); среди южных хирономид наиболее архаичные, уклоняющиеся, формы обитают в Южной Африке, а наиболее близки между собой обитатели Австралии и Южной Америки. Эта последовательность родственных связей вполне соответствует порядку, в котором расходились фрагменты Пангеи: раньше всего произошел раскол на Лавразию и Гондвану (триас), внутри Гондваны же последовательно теряли связь друг с другом (через Антарктиду) Южная Африка (юра), Новая Зеландия (мел), и, наконец, Австралия и Южная Америка (эоцен и олигоцен) (рисунок 64). Позже такие последовательности были построены для множества южнополушарных ("гондванских") групп, главным образом для насекомых и иных наземных и пресноводных беспозвоночных.

РИСУНОК 64. Схема Брундина, отражающая степень родства между комарами-звонцами, обитающими в Южной Америке (ЮА), Австралии (АВ), Новой Зеландии (НЗ), на юге Африки (АФ) и на блоке Северных континентов, в Лавразии (ЛВ). Порядок ветвлений кладограммы действительно совпадает с порядком, в котором теряли между собою связь фрагменты Пангеи.

Однако веские подтверждения получила в последнее время и уоллесова теория "оттесненных реликтов". По мере изучения мезозойских и палеогеновых насекомых стало ясно, что многие, если не большинство, из "крайне-южных" групп, которыми оперируют сторонники викариантной биогеографии (в том числе — те хирономиды, с которыми имел дело Брундин), в действительности были ранее широко распространены в Северном полушарии. Если искать современные аналоги той энтомофауне, что содержится в верхнемеловых янтарях Сибири и Канады, то на память приходит Новая Зеландия. Накапливается все больше аргументов в пользу того, что экзотическая биота, которая занимает ныне изолированные участки на крайнем юге Южных континентов, в мезозое имела почти всесветное распространение. Сторонники теории "оттесненных реликтов" не отрицают того, что некоторые из южнополушарных ареалов могли возникнуть в результате раскола Гондваны и расхождения ее фрагментов; они лишь подчеркивают, что распознать такие случаи среди диЗ'ьюнкций, достоверно возникших в результате вымирания "связующих звеньев" на Северных материках, в принципе невозможно.

Модели Уоллеса и Гукера, возникнув из в общем-то частной проблемы — происхождения биоты Южных материков, и акцентируя внимание в первом случае на ее архаичности и реликтовости, а во втором — на ее единстве (и обеспечивающих это единство механизмах), позже трансформировались в две альтернативные научные традиции (нечто вроде "линии Платона" и "линии Демокрита" в античной философии, приведших позднее к идеализму и материализму). К этим двум линиям в принципе может быть сведено все многообразие концепций и моделей, существующих в исторической биогеографии. Однако здесь (как и в иных случаях длительного сосуществования научных концепций) возникает впечатление, что "линия Уоллеса" и "линия Гукера" не взаимоисключающи, а взаимодополнительны: они просто рассматривают предмет исследования (ареал таксона) с разных сторон, лишь в паре дают о нем адекватное представление. В гукеровской модели таксон принимается как неизменная данность, а предметом анализа становится его расселение (преграды и их преодоление); в уоллесовской же модели исследуют таксонообразование и вымирание, полагая расселительный процесс относительно малосущественной деталью. Можно сказать, что уоллесовская модель пытается спроецировать время в пространство, а гукеровская — пространство во время.

В своей исходной версии уоллесовская модель предполагала, что основной центр формообразования находится на блоке Северных континентов, откуда всяческая архаика вытесняется на юг. Позже, однако, существование по всей планете единого, если так можно сказать, "градиента архаичности" от Югу к Севера было отвергнуто; в частности, было установлено, что представления о глубокой древности и консервативности тропической биоты не соответствуют действительности (см. главу 13). На самом деле реликты концентрируются во внетропических областях (главным образом — в субтропиках) обоих полушарий, хотя в Южном, по ряду причин, сильнее, чем в Северном.

Реликтовый ареал таксона, распространенного во внетропических областях обоих полушарий, называют биполярным или амфитропическим. Ареал этот может в дальнейшем подвергаться различным модификациям. Упомянем в этой связи предложенную К.Ю. Еськовым (1984) модель "циркумпацифического домино", основанную на распространении современных и вымерших беспозвоночных и растений в Тихоокеанском регионе. Она предстваляет собой нечто вроде "периодической системы" транспацифических дизьюнкций: все их варианты рассматриваются как последовательные стадии сокращения единого биполярного ареала (рисунок 65). Редукция северной его "дольки" (рисунок 65, 6) и породит тот самый "гондванский ареал", которым оперирует викариантная биогеография. Обратная ситуация (редукция южной "дольки" — рисунок 65, 2) наблюдается заметно реже, однако существует и целый ряд таксонов, вымерших в Южном полушарии и сохранившихся в Северном (таковы, например, хвостатые амфибии и насекомые из отрядов верблюдок и тараканосверчков). Некоторые авторы связывают эту асимметрию просто с худшей палеонтологической изученностью Южных материков; и действительно, За последние годы, после открытия крупных местонахождений мезозойских насекомых в Австралии и Бразилии, число случаев документированного вымирания в Гондване "лавразийских" ныне таксонов возросло вдвое!

РИСУНОК 65. "Циркумпацифическое домино" — вероятный ход сокращения первоначально единого биполярного циркумпацифического ареала.

_{I — группа присутствует в регионе, II — группа вымерла; а — внетропическая восточная Азия, б — запад Северной Америки, в — восток Северной Америки, г — внетропическая Австралия, д — Новая Зеландия, е — внетропическая Южная Америка.}

_{Примеры ареалов: 1 — пауки подотряда Hypochilomorphae, 2 — хвойные рода Tsuga, 3 — насекомые отряда Grylloblattida, 4 — гигантские саламандры Cryptobranchiidae, 5 — саламандры семейства Ambistomatidae, 6 — клопы подотряда Peloridiina, 7 — цветковые семейства Tetrachondraceae, 8 — цветковые семейства Eucryphiaceae, 9 — ручейники семейства Helicophiidae, 10 — хвойные семейства Taxodiaceae, 11 — насекомые-вислокрылки рода Protochauloides, 12 — пауки-птицеяды семейства Mecicobothriidae, 13 — лягушки семейства Leiopelmidae, 14 — цветковые семейства Lardisabalaceae, 15 — скорпионницы семейства Meropeidae.}

Итак, ключевой проблемой для уоллесовской схемы оказывается механизм образования такого исходного ареала, из которого можно вывести все остальные: биполярного, биполярной пары "сестринских" таксонов (таковы, например, буки и нотофагусы), или же такого типа распространения, когда более продвинутые субтаксоны приурочены к тропикам, а более архаичные — к внетропическим областям. Необходимое для этого вымирание таксона на территории тропиков — с замещением его более продвинутыми формами или без такового — находит объяснение в двух альтернативных моделях: "экваториальной помпы" и "зональной стратификации".

"Экваториальная помпа" (термин принадлежит Ф. Дарлингтону) предполагает, что именно в тропических экосистемах с их стабильностью среды и высоким разнообразием идет постоянное и наиболее активное формообразование. При этом реликты "выдавливаются" (помпа!) и на север, и на юг, за счет конкуренции со стороны более молодых, продвинутых таксонов. Наиболее завершенный вид эта модель приобрела в работе С.В. Мейена (1987), основанной на палеоботаническом материале. Он показал, что в течение палеозоя почти все надродовые таксоны высших растений появлялись в экваториальном поясе в более древних стратиграфических слоях, чем за его пределами, и, следовательно, имеют экваториальное происхождение (так, доминирующие в Гондване и Ангариде глоссоптериевые и кордаиты первоначально возникли в тропиках Еврамерии — см. главу 9).

Именно тропический пояс является главной ареной макроэволюционных событий. Отсюда сформировавшиеся таксоны при потеплениях "растекаются" во внеэкваториальные широты (Мейен назвал это "фитоспредингом" — по аналогии со спредингом океанического дна), где при последующих похолоданиях они либо вымирают, либо эволюционируют в более узких (обычно внутриродовых) таксономических рамках; для внетропических областей на протяжении всей истории характерно длительное переживание архаических форм ("внетропическое персистирование"). При этом процесс этот строго однонаправленный: вселения бореальных групп в тропики при похолоданиях не происходит никогда (рисунок 66). Причину повышенной интенсивности макроэволюции в тропиках Мейен видел в том, что здесь очень сильна биотическая конкуренция, но зато ослаблена неизбирательная абиотическая компонента отбора (холод, засухи, и т. д.). В результате естественный отбор менее жестко, чем в иных местах, выбраковывает крупные морфологические новации, давая шанс "перспективным монстрам" (термин Р. Гольдшмидта, 1940).

РИСУНОК 66. Филогения высших растений и географическая приуроченность основных филогенетических линий.

_{1 — нотальные (гондванские) внетропические области, 2 — экваториальные области, 3 — бореальные внетропические области, 4 — географическая ситуация неопределенна.}

Альтернативный взгляд на природу амфитропических ареалов высказывал В.В. Жерихин (1978). Он основан на том, что в мезозое и раннем палеогене климатическая зональность в ее современном виде отсутствовала, и климат практически по всей планете был близок к нынешнему субтропическому. В конце палеогена произошла климатическая перестройка, в результате которой тепло стало распределяться по поверхности планеты менее равномерно, и на полюсах стало заметно холоднее, чем прежде, а на экваторе — жарче. В итоге единую "теплоумеренно-субтропическую" биоту Земли охватил процесс "зональной стратификации"; он заключался в том, что в экваториальных и приполярных широтах (где сменился климат) начались экосистемные перестройки, приведшие к достаточно массовому вымиранию мезозойских и раннепалеогеновых групп. Эти группы имели наилучшие шансы выжить в двух амфитропических "кольцах" с субтропическим и теплоумеренным климатом, господствовавшим ранее по всей планете — где они и поныне существуют в статусе реликтов (см. также главу 13).

Сравнение моделей "экваториальной помпы" и "зональной стратификации" позволяет прийти к достаточно неожиданному выводу о том, что они в действительности не альтернативны, а взаимодополнительны. Более того, К.Ю. Еськовым (1994) была предложена и обобщающая их концепция. Она состоит в том, что единый механизм мейеновского "фитоспрединга" может работать в различных режимах, диктуемых внешними (макроклиматическими) условиями, и "экваториальная помпа" есть просто один из этих рабочих режимов. Фитоспрединг понимается здесь как локализация макроэволюционных процессов (ведущих к возникновению новых таксонов) в тех районах Земли, где климатические условия наиболее благоприятны, и, соответственно, абиотическая компонента естественного отбора наиболее ослаблена; отсюда затем происходит однонаправленное "растекание" таксонов в районы с более жесткой абиотикой, где эти группы могут выживать и после своего вымирания в исходных районах. Фитоспрединг, таким образом, должен порождать целый ряд "градиентов архаичности": гумидно-аридный, равнинно-высокогорный, океаническо-континентальный и т. д. Однако в эпохи резко выраженной широтной зональности климата (т. е. в криоэры) на всех них накладывается мощнейший температурный экваториально-полярный градиент, который низводит их до "градиентов второго порядка" и затушевывает их существование.

Именно в эти периоды фитоспрединг и работает в режиме "экваториальной помпы". В эпохи же с ослабленной широтной зональностью (термоэры) центры формообразования не локализованы в экваториальной зоне, а более диффузно распределены по всей планете. Число нарушений установленной Мейеном закономерности в стратиграфическом распределении членов таксона (в низких широтах они появляются в более древних слоях, чем в высоких) должно заметно возрастать в азональные эпохи — и анализ распределения позднепалеозойских и мезозойских групп насекомых подтвердил, что в целом это действительно так. Процесс же перехода биоты Земли от "полиградиентного" состояния (азональные эпохи) к "моноградиентному" (зональные эпохи) происходит всоответствии с моделью "зональной стратификации". Итак, фитоспрединг — это универсальный механизм флоро- и фауногенеза; он имеет три режима работы, определяемых глобальным термическим градиентом, и режимы эти формируют замкнутый трехчленный цикл: "экваториальная помпа" (поздний палеозой, криоэра) — "диффузные центры формообразования" (мезозой-ранний палеоген, термоэра) — "зональная стратификация" (поздний палеоген) — снова "экваториальная помпа" (неоген, криоэра), и т. д.

Рекомендуемая литература

1. Художественная

• А. Конан-Дойл "Затерянный мир"

• В.А.Обручев "Плутония"; "Земля Санникова"

• Ж. Рони Старший "Борьба За огонь"; "Пещерный лев"

• М. Крайтон "Парк юрского периода"

2. Научно-популярная

• А. Азимов………………

• С. Уэда "Новый взгляд на Землю"

• А.С. Монин "Популярная история Земли"

• Дж. Имбри, К.П. Имбри "Тайны ледниковых эпох"

• Юл. Медведев "Судеб посланник" (в книге "Бросая вызов")

• И.А. Ефремов "Дорога ветров"

• Дж. Смит "Старина четвероног"

• А.К. Рождественский "На поиски динозавров в Гоби"

• И. Аугуста, 3. Буриан "По путям развития жизни"; "Летающие ящеры и древние птицы"; "Ящеры древних морей"; "Гиганты суши"; "Книга о мамонтах"; "Жизнь древнего человека"

• К.Л. Фентон, М.А. Фентон "Каменная книга. Летопись доисторической жизни"

• Ю.А. Орлов "О мире древних животных"

• Д. Эттенборо "Жизнь на Земле"

• И. Яковлева, В. Яковлев "По следам минувшего"

• М.Ф. Ивахненко, В.А. Корабельников "Живое прошлое Земли"

• А. Гангнус "Через горы времени"

• Г.А. Заварзин "Бактерии и состав атмосферы Земли"

• И.Н. Крылов "На Заре жизни"

• А.Ю. Розанов "Что произошло 600 миллионов лет назад"

• С.В. Мейен "Из истории растительных династий"; "Следы трав индейских"

• Н. Эйдельман "Ищу предка"

• Р. Фоули "Еще один великолепный вид"

• В.А. Красилов "Нерешенные вопросы теории эволюции"

3. Научная и учебная

• А.С. Монин, Шишков "История климата"

• Р. Кэрролл "Палеонтология и эволюция позвоночных" (3 тома)

• В.В. Друщиц "Палеонтология беспозвоночных"

• С.В. Мейен "Основы палеоботаники"; "Историческое развитие класса насекомых", Труды ПИН АН СССР, т.175

• В.В. Жерихин "Развитие и смена меловых и кайнозойских фаунистических комплексов" (Общая часть)

• Ф. Дарлингтон "Зоогеография"

• Дж. Симпсон "Великолепная изоляция"

• С.М. Разумовский "Закономерности динамики фитоценозов"

• О.Г. Кусакин, А.Л. Дроздов "Филема органического мира"

• В. А. Красилов "Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений"; "Эволюция и биостратиграфия"

• Л.П. Татаринов "Очерки по теории эволюции"

• Т. де Шарден "Феномен человека"

• Э. Шредингер "Что такое жизнь с точки зрения физика"

• И. Пригожин, И. Стенгерс "Порядок из хаоса"

Словарь терминов

• автотрофы — организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию солнца (фототрофы — см.) или окислительно-восстановительных химических реакций (хемотрофы — см.).

• адаптация — приспособление строения и функций организмов к условиям их существования.

• адекватный — вполне соответствующий.

• амфибиотический — связанный с жизнью как в воде, так и на суше.

• аналогия — сходство в каком-либо отношении между предметами, явлениями или понятиями.

• анаэробы — организмы, живущие в анаэробных условиях: при отсутствии свободного кислорода. Аэробами являются часть микроорганизмов.

• анемофилия — приспособленность цветков растений к опылению при помощи ветра.

• антициклон — крупномасштабная область высокого атмосферного давления с циркуляцией воздуха по часовой стрелке в северном полушарии и и против часовой стрелки — в южном, со слабыми ветрами и малооблачной погодой.

• антофилия — приспособленность различных животных к связям с цветками.

• аспект — точка зрения, с которой рассматривается предмет, явление или понятие.

• аридный климат — климат, характеризующийся преобладанием испарения над атмосферными осадками, что создает дефицит влаги.

• архаичность — черты, свидетельствующие о древности организма или биоты.

• аэробы — организмы, живущие в аэробных условиях: при наличии свободного кислорода. Аэробами являются животные, растения и часть микроорганизмов.

• бентос — совокупность живых организмов, обитающих на дне водоемов (на грунте и в грунте).

• биогены (биогенные элементы) — химические элементы, непременно входящие в состав живых организмов (углерод, кислород, азот, сера и т. д.).

• биосфера — область распространения жизни на Земле; состав, структура и энергетика биосферы определяется главным образом прошлой и/или современной деятельностью живых организмов.

• биота — исторически сложившаяся совокупность живых организмов, объединенных общей областью распространения и временем существования.

• брожение — процесс ферментативного неполного окисления углеводов, происходящий без участия свободного кислорода; конечным продуктом брожения могут быть спирт или органические кислоты (молочная, уксусная). Составляет основу обмена веществ многих бактерий.

• буферные растворы — водные растворы слабой кислоты и ее соли или слабого основания и его соли; обладают способностью сохранять определенный уровень кислотности (концентрации водородных ионов) при добавлении небольших количеств сильной кислоты или щелочи. Пример буферного раствора — существующий в морской воде карбонатно-бикарбонатный буфер (угольная кислота с углекислый кальцием).

• восстановительная атмосфера — атмосфера, в составе которой отсутствуют газы-окислители: молекулярный кислород, галогены и т. п.

• геохимический цикл — путь миграции атомов некоего химического элемента в оболочках Земли (атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере) в ходе природных (в том числе — биологических) процессов.

• гетеротрофы — организмы, неспособные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических и использующие органику, созданную другими живыми существами. Животные, грибы и часть бактерий.

• гипертонический раствор — раствор, осмотическое давление (см.) которого выше осмотического давления внутриклеточного содержимого.

• гипотеза — научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте и/или теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией (см.).

• гипотонический раствор — раствор, осмотическое давление (см.) которого ниже осмотического давления внутриклеточного содержимого.

• гликолиз — анаэробное расщепление углеводов в животном организме с образованием молочной кислоты.

• гомункулус — по представлениям средневековых алхимиков — существо, подобное человеку, которое можно получить искусственно, "в колбе".

• градиент — мера возрастания или убывания в пространстве какой-либо физической величины на единицу расстояния.

• гумус — органический компонент почвы, образующийся в результате биохимических превращений растительных и животных остатков.

• гумидный климат — климат, характеризующийся преобладанием атмосферных осадков в виде воды над испарением, что ведет к избыточному увлажнению.

• давление света — давление, производимое светом на тела, отражающие или поглощающие свет. Сила давления света на малые частицы в космических процессах того же порядка, что и сила тяжести.

• дегазация магмы — удаление из расплавленной магмы растворенных в ней газов, происходящее как в канале вулкана, так и на поверхности Земли.

• детерминизм — философская концепция, признающая объективную закономерность и причинную обусловленность всех явлений природы и общества.

• детритная цепь — трофическая цепь (см.), которая начинается от мертвого органического вещества, идет к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам (см.) и их хищникам.

• детритофаг — потребитель мертвой органики — трупов, остатков растений, экскрементов.

• дисперсный — дисперсная система: вещество в виде малых частиц (дисперсная фаза) вместе с той средой (дисперсионная среда), в которой они распределены.

• дифференциация — разделение (структурное или функциональное) целого на части.

• диффузия — проникновение молекул одного вещества (жидкости, газа, твердого тела) в другое при непосредственном их соприкосновении, обусловленное тепловым движением молекул.

• дыхание (в биохимическом смысле) — процесс полного окисления углеводов до углекислого газа и воды, происходящий в присутствии кислорода. Основа обмена веществ животных и растений; имеется и у некоторых бактерий.

• естественный отбор — стохастический (вероятностный) процесс преимущественного переживания и размножения более приспособленных организмов и элиминации (выбраковки) менее приспособленных.

• западный перенос (в атмосфере) — отклонение воздушных течений от перво начального направления: в Северном полушарии вправо, в Южном — влево; возникает под действием отклоняющей силы вращения Земли (криолисова сила).

• зоопланктоном — совокупность планктонных (см.) животных.

• изотопы — атомы одного и того же химического элемента, которые содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Обладают одинаковыми химическими, но разными физическими свойствами. Существуют устойчивые (стабильные) и неустойчивые (радиоактивные) изотопы.

• интерпретация — истолкование, разъяснение смысла чего-либо.

• информация — количественная мера устранения неопределенности (энтропии), мера организации системы.

• информационный шум —.???.

• каверна — пустота, полое пространство, образовавшееся в массиве горных пород.

• катализатор — вещество, изменяющее скорость химической реакции.

• квант света (фотон) — частица — элементарный носитель свойств электромагнитного поля.

• квантовая механика — раздел физики, изучающий законы движения и взаимодействия частиц очень малой массы (например, электронов, протонов и т. д.), лежащие в основе современного понимания строения материи на уровне атомов.

• Кельвина шкала — абсолютная шкала температур, не зависящая от свойств термометрического вещества (начало отсчета — абсолютный нуль температуры).

• коадаптация — взаимное приспособление друг к другу в процессе совместной эволюции организмов, входящих в одну экосистему.

• конвергенция — приобретение в ходе эволюции сходного строения и функций неродственными организмами вследствие их приспособления к сходным условиям обитания.

• кора выветривания — комплекс горных пород, возникающих путем преобразования в континентальных условиях магматических и осадочных пород под действием выветривания. Многие коры выветривания возникли в результате биогенных процессов.

• конгломерат — сцементированная обломочная горная порода, состоящая преимущественно из гальки разного состава; образуется в результате размыва и переотложения более древних пород.

• конечный водоем стока — море или бессточное озеро.

• консументы — второй и более высокие трофические уровни (см.) экосистемы: растительноядные животные, хищники, вторичные хищники.

• конус выноса — аккумулятивная форма рельефа в виде полуконуса; возникает на месте крутого перелома продольного профиля реки с крутого на более пологий, в результате чего поток теряет силу и несомые им твердые частицы начинают отлагаться.

• красноцветы — собирательное название осадочных пород различного происхождения, имеющих красноватую окраску за счет содержащихся в них окислов железа.

• Кребса цикл (цикл трикарбоновых кислот) — одна из стадий процесса дыхания (см.). Сложный замкнутый круг превращений, по ходу которых молекула трехатомной пировиноградной кислоты превращается в три молекулы углекислого газа с выделением большого количества энергии.

• кремнезем — двуокись кремния.

• латентный — скрытый, внешне не проявляющийся.

• литораль — прибрежная часть морского дна, затопляемая в прилив и обсыхающая в отлив.

• локомоция — совокупность координированных (согласованных) движений, при помощи которых животное перемещается в пространстве.

• Лотки-Вольтерры модель — система двух диференциальных уравнений, используемых для моделирования динамики численности в изолированной паре взаимодействующих между собой популяций (хищник-жертва, паразит-хозяин и т. п.).

• магма — расплавленная масса, преимущественно силикатного состава, богатая растворенными газами, образующаяся в глубинных зонах Земли и дающая при застывании магматические горные породы. В вулканических областях магма, достигая земной поверхности, изливается в виде лавы.

• макромолекула — большая молекула, молекула полимера.

• макроскопический — видимый невооруженным глазом, без помощи микроскопа.

• макроэволюция — процесс возникновения таксонов высокого (надвидового) ранга.

• мартиролог — в церковной литературе — перечень страдальцев и мучеников за веру с описанием пережитых ими преследований.

• матричная репродукция — серийное воспроизведение объектов на основе единого образца (примеры: печать с типографских форм, синтез молекул белка на молекуле матричной РНК).

• метафизика — рассуждения о "духовных первоначалах бытия", принципиально недоступных чувственному опыту (таких как душа, Бог и т. п.)

• митотическое веретено — система цитоплазматических нитей, натянутых между разошедшимися к полюсам клетки центриолями (см.) и направляющих движение хромосом в процессе клеточного деления.

• мысленный эксперимент — форма теоретического моделирования процессов или систем, не осуществимых в данный момент по техническим или иным причинам.

• облигатными — обязательный, непременный.

• окислительная атмосфера — атмосфера, в составе которой имеются газы-окислители: молекулярный кислород, галогены и т. п.

• олиготрофные водоемы — "малокормные" водоемы, продукция которых низка, в том числе по причине низкой концентрации биогенов.

• онтогенез — индивидуальное развитие живого организма, охватывающее все изменения, претерпеваемые им от момента зарождения до окончания жизни; онтогенез следует рассматривать в единстве и взаимообусловленности с историческим развитием, филогенезом (см.).

• открытая система — термодинамическая система, которая может обмениваться с окружающей средой веществом, а также энергией и импульсом. Открытые системы могут находиться в стационарных состояниях, далеких от равновесия.

• осмотическое давление — избыточное давление со стороны раствора, препятствующее проникновению растворителя из менее концентрированный раствора в более концентрированный раствор через через разделяющие эти два раствора перегородку (мембрану), непроницаемую для растворенных веществ.

• палеонтологическую летопись — совокупность ископаемых остатков организмов и следов их жизнедеятельности.

• панконтинентальный — распространенный по всем континентам.

• парадигма — объяснение, теория, методология, принимаемые в уачестве образцовых, задающих тон в той или иной области знания.

• парсимонии принцип — правило, согласно которому из альтернативных гипотез, равно согласующихся с фактами, следует выбирать самую простую, включающую минимальное число прямо не проверяемых предположений.

• паралические угленосные бассейны — бассейны, в угленосной толще которых прибрежно-морские (паралические) отложения многократно переслаиваются с континентальными.

• парциальное давление газа (в смеси) — то давление, которое имел бы этот газ, если бы он один занимал весь объем смеси.

• пастбищная цепь — трофическая цепь (см.), которая начинается с зеленого растения и идет далее к пасущимся, растительноядным животным (организмам, по едающим растения) и к хищникам (организмам, поедающим животных).

• план строения — совокупность наиболее фундаментальных характеристик структуры некого живого организма (таких, как тип симметрии, направление первичной оси тела и т. п.).

• планктон — совокупность организмов, обитающих на в толще воды и пассивно переносимых водными течениями.

• плоскость эклиптики — плоскость земной орбиты.

• погруженные макрофиты — водные высшие растения, укореняющиеся в дне водоемов.

• популяция — совокупность особей одного вида населяющая определенную территорию и в той или иной степени изолированная от других таких совокупностей.

• постиндустриальное общество — общественная формация, которая, согласно ряду теорий, придет на смену капитализму и социализму ("индустриальному обществу"). Характеризуется подавляющим преобладанием (до 9/10 населения) занятых в сфере "производства информации", прекращением роста народонаселения и переориентацией экономики на удовлетворение преимущественно культурных потребностей.

• презумпции — юридический термин, означающий признание факта достоверным, пока не будет доказано обратное.

• продуценты — первый трофический уровень (см.) экосистемы: зеленые растения, создающие органическое вещество.

• пролювий — рыхлые образования, возникающие в результате переноса и отложения временными потоками продуктов выветривания.

• пыльцевые спектры — совокупность ископаемой пыльцы, отражающая состав некой ископаемой флоры.

• радиоизотопная датировка — метод определения абсолютного возраста горных пород, основанный на соотношении начальных и конечных продуктов ядерного распада определенного изотопа.

• растительная ассоциация — элементарная, нерасчленимая далее единица структуры растительного покрова.

• редуценты — трофический уровень (см.) экосистемы, на котором "падальщики", потребляющие мертвую органику.

• реконструкция — восстановление чего-либо по сохранившимся остаткам и описаниям.

• реликт — организм, унаследованный от предшествующих эпох.

• рецентные — ныне живущие.

• ризосфера — часть почвы, непосредственно соприкасающаяся с корнями растений и характеризующаяся значительно большим скоплением микроорганизмов, чем удаленная от корней.

• симбиоз — длительное сожительство организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу.

• система (термодинамическая) — макроскопическое тело, выделенное из окружающей среды при помощи перегородок или оболочек (они могут быть мысленными, условными), которое можно охарактеризовать макроскопическими параметрами: объемом, температурой, давлением.

• слоевище — тело низших растений, не расчлененное на стебель и листья.

• солнечный ветер — истечение плазмы солнечной короны в межзвездное пространство; на уровне Земли средняя скорость частиц солнечного ветра (электронов и протонов) около 400 км/сек, число частиц — несколько десятков в 1 см^.

• сравнительная анатомия — наука, изучающая закономерности строения и развития отдельных органов и систем органов путем их сравнения у животных из различных систематических групп.

• стохастический — случайный, или вероятностный; стохастический процесс — процесс, характер изменения которого во времени точно предсказать невозможно.

• стратегия — составная часть военного искусства: "стратегия — искусство ведения войны, тактика — искусство ведения боя".

• стратификация — разделение единой массы вещества на слои, имеющие различные свойства; пример — распределение по вертикали слоев воды различной плотности, обусловливающее теплообмен и другие физические процессы в морях и озерах.

• такыр — дно периодически пересыхающего озера в пустынной зоне; при высыхании поверхность дна покрывается плотной глинистой коркой, разбитой трещинами усыхания на многоугольники.

• таксон — достаточно обособленная группа живых или вымерших организмов, связанных единством происхождения, которой может быть присвоен определенный таксономический ранг (род, семейство, класс и т. д.).

• тактика — составная часть военного искусства: "стратегия — искусство ведения войны, тактика — искусство ведения боя".

• талом — см. слоевище.

• теория — устоявшаяся система взглядов по некоему научному вопросу, которую разделяет существенная доля специалистов, изучающих этот вопрос.

• теплород — по распространенным в XVIII — начале XIX века представлениям, невесомая материя, присутствующая в каждом теле и являющаяся причиной тепло вых явлений.

• тождество — отношения между объектами (предметами реальности, восприятия, мысли), рассматриваемыми как "одно и то же"; "предельный" случай отношения равенства.

• тривиальный — обычный, лишенный свежести и оригинальности.

• триплоидный — обладающий тройным набором хромосом.

• трофическая (пищевая) цепь — перенос энергии в экосистеме от ее источника — растений — через ряд живых организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими.

• факультативный — возможный, необязательный.

• ферромагнетик — вещество, обладающее самопроизвольной намагниченностью благодаря ферромагнитной упорядоченности в расположении его его атомных магнитных моментов.

• филогенез — историческое развитие организмов, или эволюция органического мира; филогенез следует рассматривать в единстве и взаимообусловленности с индивидуальное развитием, онтогенезом (см.).

• филогенетическое древо (родословное древо) — изображение родственных отношений внутри любой таксономической группы организмов или всего органического мира в виде дерева, в основании которого находятся предковые формы, а на разветвлениях ствола — потомки.

• фитопланктон — совокупность растительных планктонных (см.) организмов.

• фитофагия — питание растительными кормами.

• формация — комплекс горных пород, совместное залегание которых обусловлено общностью условий образования.

• фотическая зона — участки экосистемы, степень освещенности которых позволяет идти процессам фотосинтеза.

• фотоавтотрофы (фототрофы) — организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию солнца. Растения, цианобактерии и часть бактерий.

• фотодиссоциация воды — разложение молекулы воды на свободный кислород и свободный водород при помощи энергии квантов света (фотонов).

• фототаксис — движение свободно перемещающихся организмов, вызванное односторонним световым раздражителем.

• хемоавтотрофы (хемотрофы) — организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию окислительно-восстановительных химических реакций. Часть бактерий.

• центриоль — постоянные структуры всех животных и некоторых растительных клеток, основная часть так называемого клеточного центра; участвуют в митотическом делении клетки.

• циклон — крупномасштабный атмосферный вихрь во внетропических широтах, радиусом в несколько сотен или тысяч километров, с пониженным давлением в центре и с преобладанием облачной погоды и осадков.

• широтная климатическая зональность — закономерное распределение по поверхности планеты ландшафтно-климатических поясов, возникающее в связи с экваториально — полярным температурным градиентом (см.).

• Шредингера уравнение — основное уравнение квантовой механики; позволяет определить возможные состояния системы, а также изменения состояния во времени.

• эвапориты — химические осадки, выпадающие на дно бассейнов в результате пересыщения растворов: соли и некоторые виды известняков.

• эвтрофные водоемы — "кормные" водоемы, продукция которых превышает ее потребление консументами, в том числе по причине высокой концентрации биогена.

• эвтрофикация — увеличение содержания органического вещества в водоеме; при загрязнении водоема органикой уменьшается количество растворенного в воде кислорода, расходующегося на ее окисление.

• экваториально-полярный температурный градиент — разница температур в экваториальных и полярных областях, возникающая по причине того, что лучи центрального светила падают на шарообразную поверхность планеты под разными углами.

• эквивалентный — равносильный, равноценный, равнозначный, заменяющий что-либо.

• экзогенный — внешнего происхождения, вызванный внешними причинами.

• экзотический — свойственный отдаленным (например, южным или восточным) странам и в силу этого кажущийся причудливым и удивительным.

• экспансия — расширение сферы влияния государства или некой политической группировки, осуществляемое как экономическими методами (напр., вывоз капитала), так и внеэкономическими (напр., вооруженный захват территории, дипломатическое давление).

• эмпирический — основанных на непосредственном, чувственном, опыте.

• эндогенный — внутреннего происхождения, вызванный внутренними причинами.

• эндосперм — запасающая ткань в семенах растений.

• энтомофилия — приспособленность цветков растений к опылению при помощи насекомых.

• эпифиты — растения, поселяющиеся на других растениях, но не являющиеся паразитами и использующие эти растения лишь как место прикрепления.

• эрозия — процесс разрушения горных пород, складывающийся из механического размывания и химического растворения.

• эфемеры — растения с очень коротким периодом вегетации, проводящие большую часть года в латентном состоянии.

Словарь названий живых и ископаемых организмов

Значок N означает вымершие группы.

• австралийские страусы (Casuariformes) — отряд нелетающих бескилевых птиц, ограниченный Австралийской зоогеографической областью. Миоцен-ныне.

• австралопитек (Australopithecus) N — наиболее ранний род семейства людей (Hominidae). Плиоцен-ранний плейстоцен Восточной и Южной Африки.

• акантостега (Acanthostega) N — один из древнейших родов амфибий-лабиринтодонтов. Девон Гренландии.

• акритархи N — собирательное название для ископаемых одноклеточных водорослей со стойкой, но неминерализованной оболочкой. Протерозой-палеоген.

• акулы (Selachomorpha) — подкласс хрящевых рыб. Карбон-ныне.

• аммониты (Ammonoidea) N — подкласс головоногих моллюсков. Девон-мел.

• амниоты — высшие позвоночные (рептилии, птицы и млекопитающие), приспособившиеся к развитию на суше.

• амфибии, земноводные (Amphibia) — наиболее примитивный класс позвоночных-тетрапод, сочетающий признаки наземной организации (пятипалая конечность) с физиологическими особенностями водных животных (размножение икринками, жаберное дыхание личинок и пр.). Девон-ныне.

• анапсиды — рептилии, исходно не имеющие височных впадин в крыше черепа.

• анамнии — низшие позвоночные (бесчелюстные, рыбы и амфибии), "прикованные к воде".

• анкилозавры, панцирные динозавры (Ankylosauria) N — подотряд четвероногих растительноядных динозавров отряда птицетазовых. Мел.

• аномалакарис (Anomalocaris) N — род крупных морских членистоногих неясного систематического положения. Кембрий.

• антилопы — собирательное название полорогих парнокопытных, имеющих сравнительно небольшие размеры и легкое сложение.

• антракозавры (Anthracosauria) N — отряд амфибий, от которого ведут свое происхождение рептилии. Карбон-пермь.

• араукарии (Araucariaceae) — древнейшее семейство ныне живущих хвойных. Триас-ныне; современные распространены в Южной Америке и Австралийской области.

• артродиры (Arthrodira) N — подкласс панцирных рыб-плакодерм. Силурдевон.

• архебактерии (Archaebacteria) — наиболее архаичный из типов прокариот; от более продвинутых бактерий (Eubacteria) отличаются строением клеточной стенки и структурой генома. Хемоавтотрофы, обитающие в различных экстремальных местообитаниях (в океанских глубинах близ подводных вулканов, в горячих источниках и т. п.).

• археоптерикс (Archaeopteryx) N — единственный представитель подкласса ящероптиц (по сути дела — просто мелкий оперенный динозаврик). Поздняя юра Европы.

• археоциаты — раннекембрийские прикрепленные фильтраторы, которых ранее выделяли в отдельный тип (Archaeocyatha), но ныне включают в состав губок, причем разных их групп. Считались вымершими в середине кембрия, но недавно был открыт современный представитель (Vacletia, юго-западная Пацифика).

• архозавры — подкласс рептилий, включающий наиболее высокоразвитых представителей этого класса (динозавров и птерозавров), и давший начало птицам. Ныне живущие представители — крокодилы. Пермь-ныне, расцвет в мезозое.

• аскомицеты(Ascomyceta) — класс высших грибов.

• асцидии (Ascidiae) — класс из типа оболочников (Tunicata); оболочников либо считают самостоятельным типом, либо включают в тип хордовых. В ископаемом состоянии не найдены.

• бабочки(Lepidoptera) — отряд насекомых с полным превращением. Юра-ныне.

• бангиевые (Bangiophyceae) — самый архаичный класс красных водорослей. Протерозой-ныне.

• батрахозавры N — сборная группа, в которую включают низших тетрапод, сочетающих признаки амфибий и рептилий. Карбон-пермь.

• баурузухии (Baurusuchidae) N — семейство наземных крокодилов. Эоцен Ев ропы.

• бегемоты (Hyppopotamidae) — семейство млекопитающих подотряда нежвачных парнокопытных. Миоцен-ныне.

• белемниты (Belemnitida) N — отряд класса головоногих моллюсков. Карбон-мел.

• беннетиты (Bennetitales) N — порядок голосеменных класса саговников. Триас-мел.

• бескилевые птицы (Ratitae) — надотряд птиц, включающий крупные нелетающие формы, лишенные киля грудины и имеющие редуцированные передние конечности. Палеоген-ныне.

• бесчелюстные (Agnatha) — древнейший класс позвоночных, от которого ныне сохранились лишь представаители подкласса круглоротых (миноги). Ордовик-ныне.

• боргиениды (Borhyaenidae) N — семейство хищных южноамериканских сумчатых. Эоцен-плиоцен.

• брахиоподы (Brachiopoda) — тип вторичноротых беспозвоночных; имеют двустворчатую раковину и по внешнему облику сходны с двустворчатыми моллюсками. Кембрий-ныне, расцвет в девоне.

• броненосцы (Dasypodidae) — семейство млекопитающих отряда неполнозубых. Южная Америка, эоцен-ныне.

• быки (Bovinae) — подсемейство парнокопытных семейства полорогих. Миоцен-ныне.

• вельвичия (Welwitschia) — голосеменное, формирующее отдельный порядок класса гнетовых. Пустыни южной Африки; в ископаемом состоянии неизвестно.

• вендобионты N — собирательное название крупноразмерных бесскелетных организмов позднего докембрия. Венд.

• вендотении (Vendotenia) N — лентовидные макроскопические водоросли неясного систематического положения. Венд.

• верблюдки (Raphidioptera) — отряд насекомых с полным превращением. Пермь-ныне, расцвет в юре.

• верблюды (Camelidae) — семейство подотряда мозоленогих (отряд непарнокопытных). Олигоцен — ныне.

• веснянки (Plecoptera) — отряд насекомых с неполным превращением и водными личинками. Пермь-ныне.

• внутреннераковинные головоногие — головоногие, раковина которых скрыта под мантией и в той или иной степени редуцирована: белемниты и почти все современные представители класса.

• водоросли — собирательное название для всех типов автотрофных низших растений, обитающих, как правило, в водной среде.

• вольциевые (Voltziaceae) N — семейство хвойных. Пермь-мел.

• вторичноротые (Deuterostomia) — одно из двух основных подразделений животного царства (Metazoa), у представителей которого в онтогенезе происходит замыкание рта зародыша и возникновение ротового отверстия взрослого животного на ином месте.

• высшие грызуны — собирательное название всех грызунов кроме кавиоморфов (см.). Эоцен-ныне.

• высшие растения (Embryophyta) — многоклеточные наземные или вторичноводные растения, тело которых имеет сложно дифференцированные системы органов и тканей. Делятся на мохообразных и сосудистые растения. Силур-ныне.

• гадрозавры, утконосые динозавры (Hadrosauria) N — подотряд растительноядных динозавров отряда птицетазовых. Юра-мел.

• галлюциногении (Gallucinogenia) N — род морских лобопод. Кембрий.

• ганоиды (Ganoidomorpha) — надотряд низших лучеперых рыб. Пермь-ныне, расцвет в юре.

• гаттерия (Sphenodon punctatus) — единственный современный представитель рептилий отряда клювоголовых; эндемик Новой Зеландии.

• гиеновые (Hyaenidae) — семейство млекопитающих отряда хищных. Миоцен-ныне.

• гинкго (Ginkgo biloba) — единственный современный представитель голосеменных класса гинкговых. В палеогене и неогене был широко распространен по всему восточному полушарию, ныне — эндемик Китая (сохранился лишь как священное дерево в буддийских монастырях).

• гинкговые (Ginkgopsida) — класс голосеменных, представители которого отличаются вееровидными дву- или многолопастными листьями. Карбон-ныне, расцвет в юре (в основном — в умеренной зоне Северного полушария).

• гиппарион(Hypparion) N — род небольших трехпалых лошадей. Миоцен-плиоцен Северной Америки, Евразии и Африки.

• глиптодонты (Gliptodontidae) — семейство млекопитающих отряда неполнозубых. Эоцен-плейстоцен Южной Америки.

• глоссоптериевые (Glossoptridiales) N — порядок листопадных гинкговых. Карбон-триас, в основном континенты Южного полушария.

• глоссоптерисовая флора N — флора с доминированием глоссоптериевых, существовавшая на Южных континентах во время оледенений Гондваны. Поздний карбон-пермь.

• гнетовые (Gnetopsida) — класс из типа голосеменных. Юра-ныне, расцвет в мелу.

• гнетум (Gnetum) — один из трех современных родов гнетовых; распространен в тропиках.

• головоногие (Cephalopoda) — наиболее высокоорганизованный класс из типа моллюсков. Кембрий-ныне.

• голосеменные (Gymnospermae) — тип семенных растений. Представлен исключительно древесными наземными формами. Объединяет хвойные, гинкговые, саговники, гнетовые и ряд ископаемых групп. Девон-ныне, расцвет в мезозое.

• гоминиды (Hominidae) — семейство высших приматов, включающее два рода: люди (Homo) и австралопитеки.

• горгонопсиды (Gorgonopsida) N — отряд хищных "зверозубых ящеров"-терапсид. Пермь.

• грибы (Mycota) — царство эукариот, объединяющее неподвижные гетеротрофные организмы, среди которых есть и паразиты, и сапрофиты, и симбионты. Докембрий — ныне.

• гриллоновые (Gryllones) — группа отрядов насекомых с неполным превращением, родственных прямокрылым. Карбон — ныне.

• губки (Spongia) — тип низших животных, не имеющих стабильной клеточной дифференцировки. Кембрий-ныне.

• двоякодышащие (Dipnoi) — надотряд низших костных рыб (лопастеперых). Девон-ныне; три современных рода эндемичны для Африки, Южной Америки и Австралии.

• двукрылые (Diptera) — отряд насекомых с полным превращением. Триас-ныне.

• двупарноногие многоножки (Diplopoda) — класс наземных членистоногих. Девон-ныне.

• двустворчатые (Bivalvia) — класс типа моллюсков. Кембрий-ныне.

• диапсиды — рептилии, имеющие две пары височных впадин в крыше черепа.

• диатомеи (Diatomeae) — тип одноклеточных водорослей, имеющих кремнийорганический панцирь. Юра-ныне.

• диатримы (Diatrimae) N — отряд гигантских хищных нелетающих птиц надотряда журавлеобразных. Эоцен Европы и Северной Америки.

• дикинсония (Dikinsonia) N — род двусторонне-симметричных вендобионтов. Венд.

• диктионевриды (Dictyoneurida) N — отряд насекомых с неполным превращением. Карбон-пермь.

• динихтис (Dinichtys) N — род панцирных рыб, один из самых крупных их представителей. Девон.

• динозавры (Dinosauria) N — два отряда, к которым принадлежат наиболее крупные и высокоорганизованные рептилии подкласса архозавров. Триас-мел.

• дипротодонты (Diprotodontidae) N — семейство крупных травоядных сумчатых. Миоцен-плиоцен Австралии.

• дицинодонты (Dicynodontida) N — отряд растительноядных "зверозубых ящеров "-терапсид. Пермь-триас.

• дождевые черви — собирательное название нескольких семейств почвообитающих кольчатых червей из класса малощетинковых (Oligochaeta). В ископаемом состоянии неизвестны но по косвенным признакам (следы рытья) — с ордовика.

• древесный дикообраз (Eretizon dorzatum) — единственный представитель кавиморфных грызунов, распространенный за пределами Южной Америки (Северная Америка).

• еноты (Procyonidae) — семейство млекопитающих отряда хищных. Олигоцен-ныне.

• жвачные (Ruminantia) — подотряд млекопитающих отряда парнокопытных, объединяющий оленей, быков, антилоп и жирафов. Эоцен-ныне.

• животные (Metazoa) — одно из царств органического мира, объединяющее подвижные многоклеточные организмы с гетеротрофным питанием.

• жирафы (Giraffidae) — семейство парнокопытных млекопитающих. Миоцен-ныне.

• жуки (Coleoptera) — отряд насекомых с полными превращением. Пермь-ныне.

• журавлеобразные (Gruiformes) — надотряд птиц, многократно дававший крупных нелетающих хищников (диатримы, фороракосы). Эоцен-ныне.

• завроморфы (Sauromorpha) — одна из двух основных эволюционных линий амниот, объединяющая диапсидных, анапсидных и эвриапсидных рептилий и птиц.

• завроподы(Sauropoda) N — подотряд ящеротазовых динозавров, объединяющий гигантские четвероногие растительноядные формы. Триас-мел.

• "зверообразные ящеры" (Synapsida) N — подкласс рептилий, давший начало млекопитающим. Карбон-триас.

• зеленые водоросли (Chlorophyta) — тип растительного царства, представленный одноклеточными, колониальными, и моготканевыми формами. Докембрий-ныне.

• змеи (Serpentes) — подотряд диапсидных рептилий (сильно специализированная группа ящериц). Meл-ныне.

• золотистые водоросли (Chrysophyta) — тип растительного царства, представленный одноклеточными, колониальными и моготканевыми формами. Кембрий-ныне.

• игуанодоны (Iguanodontidae) N — семейство бипедальных растительнояндых динозавров отряда птицетазовых. Ранний мел.

• известковые водоросли — собирательное название макроскопических водорослей (в основном — красных), чьи талломы имеют известковые включения и оттого хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. Кембрий-ныне.

• индрикотерии(Indricotheriidae) N — семейство гигантских безрогих носорогов (отряд непарнокопытные). Олигоцен.

• иноцерамы (Inoceramidae) N — семейство крупных, размером до метра, двустворчатых моллюсков. Юра-мел.

• инфузории (Infusoria) — класс из типа простейших. В ископаемом состоянии неизвестны.

• ихтиозавры, рыбоящеры (Ichtyosauria) N — отряд морских рыбообразных рептилий подкласса эвриапсид. Триас-мел.

• ихтиостега (Ichtyostega) N — один из древнейших родов амфибий-лабиринтодонтов. Девон Гренландии.

• кавиморфные грызуны (Cavimorpha) — наиболее архаичный из подотрядов грызунов, сохранившийся ныне лишь в Южной Америке. Олигоцен-ныне.

• каламиты (Calamitales) N — порядок древовидных хвощеобразных; одни из основных углеобразователей. Девон-пермь, расцвет в карбоне.

• кальмары (Teuthida) — отряд внутреннераковинных головоногих. Триас-ныне.

• капториниды (Captorhynomorpha) — отряд, к которому принадлежат самые ранние карбоновые рептилии. Карбон-пермь.

• кейтониевые (Caytoniales) N — порядок голосеменных, относимый ныне к классу гинкговых. Триас-мел.

• кенгуру (Macropodidae) — семейство крупных травоядных сумчатых. Миоцен-ныне.

• кениапитек (Kenyapithecus) N — род человекообразных обезьян, близких к гоминидам. Миоцен восточной Африки.

• кистеперые рыбы (Crossopterygia) — надотряд низших костных рыб (лопастеперых), давший начало наземным тетраподам. Девон-ныне; расцвет в девоне, единственный современный представитель — латимерия.

• китообразные (Cetacea) — отряд млекопитающих, ставший чисто водным. Происходят от архаичных всеядных копытных-мезонихид. Эоцен-ныне.

• клювоголовые (Rhinocephalia) — отряд диапсидных рептилий. Триас-ныне; расцвет в триасе и юре, единственный современный представитель — гаттерия.

• кокколитофориды (Coccolithophorida) — порядок одноклеточных золотистых водорослей; одни из основных образователей писчего мела. Триас-ныне.

• коловратки (Rotatoria) — тип микроскопических червеобразнных организмов; в ископаемом состоянии неизвестны.

• кольчатые черви (Annelida) — тип высших червей; родственны членистоногим. Кембрий-ныне.

• комары-звонцы (Chironomidae) — семейство двукрылых с водными личинками. Юра-ныне.

• комодоский варан (Varanus komodoensis) — самая крупная современная ящерица (более 3-х метров); эндемик о. Комодо в Индонезии.

• кондиляртры (Kondylarthra) N — отряд растительноядных млекопитающих, давший начало различным группам копытных. Поздний мел-эоцен.

• конодонты N — собирательное название мелких зубовидных ископаемых, представлявших собою части ротовых органов древних вторичноротых — щетинкочелюстных и хордовых. Кембрий-триас, наиболее обильны в ордовике.

• кордаиты (Cordaitales) N — порядок голосеменых из класса хвойных. Карбон-пермь (в основном — в холодной и умеренной зонах Северного полушария).

• кошки (Felidae) — семейство млекопитающих отряда хищных. Олигоцен-ныне.

• костные рыбы (Ostichthyes) — класс рыбообразных позвоночных, в осевом скелете которых хрящ частично или полностью замещен костной тканью. Девон-ныне.

• красные водоросли (Rhodophyta) — тип растительного царства, представленный одноклеточными, колониальными, и моготканевыми формами. Докембрий-ныне.

• креодонты (Creodonta) N — отряд всеядных млекопитающих, давший начало отряду настоящих хищных. Палеоцен-миоцен.

• крокодилы (Crocodylia) — отряд рептилий из подкласса архозавров. Триас-ныне.

• кроманьонцы — название первых ставших известными науке людей современного типа (Homo sapiens sapiens). Происходит от местности Кро-Маньон во Франции. Появились около 40 тыс. лет назад.

• крылатые насекомые (Pterygota) — подкласс насекомых, имеющих крылья (которые могут быть вторично утрачены). Карбон-ныне.

• ксенофиофоры (Xenophiophora) — отряд многоядерных простейших из класса саркодовых.

• куньи (Mustelidae) — семейство млекопитающих отряда хищных. Олигоцен-ныне.

• лабиринтодонты (Labirintodontida) N — подкласс амфибий с крокодилообразной формой тела и коническими зубами лабиринтового строения. Девон-юра, расцвет в карбоне.

• ланцетники (Amphioxi) — класс хордовых, формирующий отдельный подтип — бесчерепные. Мелкие рыбообразные животные, зарывающиеся в песок на морских мелководьях. Кембрий-ныне.

• латимерия (Latimeria chalumnae) — единственный современный представитель надотряда кистеперых рыб; эндемик Мозамбикского пролива.

• ластоногие (Pinnipedia) — отряд млекопитающих, ведущий происхождение от хищных. Ныне полагают, что группа полифилетична: моржи и морские львы произошли от медведей (олигоцен Пацифики), а тюлени — от куньих (миоцен Атлантики).

• ленивцы наземные (Megalonychoidae) N — семейство млекопитающих отряда неполнозубых. Миоцен-голоцен Южной Америки, род Megalonyx в плиоцене и плейстоцене населял Северную Америку.

• лепидодендроны (Lepidodendrales) N — порядок древовидных плауновидных; одни из основных углеобразователей. Девон-пермь, расцвет в карбоне.

• литоптерны (Litopterna) N — один из отрядов "южноамериканских копытных". Палеоцен-плейстоцен.

• лишайники — симбиотические организмы, состоящие из грибного и водорослевого компонентов. Докембрий(?) — ныне.

• лобоподы (Lobopoda) — тип первичноротых беспозвоночных, по ряду признаков занимающий промежуточное положение между кольчатыми червями и членистоногими. Кембрий-ныне, расцвет в кембрии.

• лопастеперые (Sarcopterygii) — подкласс низших костных рыб, объединяющий кистеперых и двоякодышащих. Девон-ныне, расцвет в палеозое.

• лошади (Equidae) — семейство млекопитающих отряда непарнокопытных. Эоцен-ныне.

• лучеперые (Actinopterygii) — подкласс высших костных рыб, объединяющий надотряды ганоидов и настоящих костистых. Девон-ныне.

• маммалии — см. млекопитающие.

• мамонты (Mainmuthus) N — род млекопитающих отряда хоботных. Плейстоцен и голоцен Евразии и Северной Америки.

• мастодонты (Mastodontus) N — род млекопитающих отряда хоботных. Плейстоцен Северной Америки.

• мегалании(Megalania) N — исполинские вараны (длиной до 7 м). Плейстоцен и голоцен Австралии.

• медведи (Ursidae) — семейство млекопитающих отряда хищных. Эоцен-ныне.

• "медузоиды" N — радиально-симметричные вендобионты, внешне схожие с медузами.

• мезонихиды(Mesonychidae) N — семейство архаичных всеядных копытных, выполнявших в раннепалеогеновых фаунах роль крупных хищников. Палеоцен-эоцен.

• мекоптероидные насекомые (Mecopteroidea) — самый продвинутый надотряд насекомых с полным превращением, к которому относятся бабочки, ручейники, двукрылые и скорпионовые мухи. Пермь-ныне.

• мечехвосты (Xiphosura) — класс морских членистоногих подтипа хелицеровых. Кембрий-ныне.

• миноги (Cyclоstomata) — подкласс доживших до современности рыбообразных из класса бесчелюстных. Карбон-ныне.

• млекопитающие (Mammalia) — наиболее высокоразвитый класс наземных позвоночных. Характеризуются дифференцированными зубами, постоянной температурой тела, кожей с волосяным покровом и вскармливанием детенышей молоком. Поздний триас-ныне.

• многоножки — собирательное название трахейнодышащих членистоногих с червеобразным, гомономно сегментированным телом. Раньше числились подтипом (Myriapoda), теперь считаются группой из нескольких неродственных между собою классов.

• многоперы (Polypteriformes) — отряд ганоидных рыб. Современные — эндемики тропической Африки; эоцен-ныне.

• мозозавры (Mososauridae) N — семейство гигантских (до 10 м) морских ящериц, близких к варанам. Поздний мел.

• мозоленогие (верблюды в широком смысле) (Tylopoda) — подотряд из отряда парнокопытных. Эоцен-ныне.

• морские крокодилы N — собирательное название нескольких неродственных между собою семейств крокодилов, перешедших к чисто водному образу жизни. Юра-мел.

• морские перья (Pennatularia) — отряд из подкласса восьмилучевых кораллов. Мел-ныне.

• мохообразные (Bryophyta) — тип, объединяющий самые примитивные из высших растений, имеющих слоевищную организацию тела не имеющих корневой системы — мхи и печеночники. Ордовик(?) — ныне.

• мхи (Bryopsida) — класс из типа мохообразных, у представителей которого слоевище дифференцировано на листья и стебель. Девон-ныне.

• мшанки (Bryozoa) — тип вторичноротых беспозвоночных, представленный прикрепленными колониальными формами. В палеозое создавали рифовые постройки. Ордовик-ныне.

• наездники (Parasitica) — подотряд перепончатокрылых насекомых, личинки которых паразитируют в тканях различных наземных членистоногих. Юра-ныне.

• насекомые (Insecta) — класс трахейнодышащих наземных членистоногих. По числу видов (более миллиона) превосходит все животное царство вместе взятое. Девон-ныне.

• настоящие костистые рыбы (Teleostei) — надотряд высших лучеперых рыб с полностью окостеневшим скелетом. Триас-современность, расцвет с палеогена.

• наутилоидеи (Nautiloidae) — подкласс головоногих моллюсков, имеющих наружную раковину, прямую или свернутую. Кембрий-ныне, расцвет в палеозое.

• наутилус (Nautilus pompilius) — единственный доживший до современности представитель наутилоидей. Распространен в юго-западной части Тихого океана.

• неандертальцы — укорениившееся в науке название раннего подвида современного человека (Homo sapiens neandertalensis); происходит от реки Неандер в Германии. Существовали от 200 до 40 тыс. лет назад.

• нежвачные парнокопытные, свинообразные (Nonruminanta) — подотряд парнокопытных млекопитающих, объединяющий свиней и бегемотов. Эоцен-ныне.

• неполнозубые (Edentata) — отряд архаичных плацентарных млекопитающих, объединяющий броненосцев, ленивцев и муравьедов. Эндемичен для Южной Америки (во время Великого обмена появлялся в Северной). Палеоцен-ныне.

• носороги(Rhinoceratidae) — семейство непарнокопытных млекопитающих. Эоцен-ныне.

• нотозавры (Nothosauria) N — отряд морских рептилий подкласса эвриапсид. Триас.

• нотоунгуляты (Notoungulata) N — один из отрядов "южноамериканских копытных". Палеоцен-плейстоцен.

• однопроходные (Monotremata) — инфрадкласс млекопитающих, сохраняющих ряд признаков рептилий (имеют млечные железы, но откладывают яйца). Современные представители, утконос и ехидна, эндемики Австралии. Мел-ныне.

• олени (Cervoidea) — надсемейство парнокопытных млекопитающих. Миоцен-ныне.

• олигохеты (Oligochaeta) — класс из типа кольчатых червей, объединяющий почвенные (дождевые черви) и пресноводные формы ("черви-трубочники").

• опоссум (Didelphus marsupialis) — единственное современное сумчатое, живущее За пределами Южной Америки и Австралии — в Северной Америке.

• оранопитек (Oranopithecus) N — род человекообразных обезьян, близких к гоминидам. Миоцен Европы.

• орнитозухии (Ornithosuchia) N — подотряд рептилий из отряда текодонтов. Крупные двуногие хищники, напоминающие динозавров-теропод. Триас.

• осетровые (Ascipensiformes) — отряд примитивных лучеперых рыб из надотряда ганоидов. Юра-ныне.

• остракодермы, панцирные бесчелюстные (Ostracodermi) N — древнейшие рыбообразные из класса бесчелюстных, передняя часть тела которых была покрыта панцирем. Ордовик-девон.

• онихофоры (Onychophora) — класс беспозвоночных из типа лобопод. Современные онихофоры живут на суше (в почве тропических лесов) и дышат при помощи трахей. В ископаемом состоянии неизвестны.

• пандерихтиды (Panderichthydae) N — семейство кистеперых рыб, представители которого независимо приобрели некоторые признаки наземных позвоночных — тетрапод. Девон.

• панцирные бесчелюстные — см. остракодермы.

• панцирные динозавры — см. анкилозавры.

• панцирные рыбы — см. плакодермы.

• панцирные щуки (Lepisosteida) — отряд примитивных лучеперых рыб из надотряда ганоидов. Современные — Северная Америка; мел-ныне.

• папоротникообразные (Polypodophyta) — тип споровых растений. Объединяет как древесные, так и травянистые формы; часть из последних ведет водный образ жизни. Девон-ныне, расцвет в карбоне.

• паразитические перепончатокрылые — см. наездники.

• парарептилии — выделяемая в некоторых классификациях эволюционная линия рептилий, объединяющая черепах и некоторые вымершие формы.

• парейазавры (Pareiasauria) N — отряд растительноядных рептилий подкласса анапсид. Пермь.

• паукообразные (Arachnida) — класс наземных членистоногих из подтипа хелицеровых. Силур-ныне.

• пеликозавры (Pelicosauria) N — отряд рептилий подкласса синапсид, объединяющий низших зверообразных ящеров. Как хищные, так и растительноядные формы. Карбон-пермь.

• первичнобескрылых насекомые (Apterygota) — подкласса насекомых, представители которого изначально не имели крыльев. Девон-ныне.

• перепончатокрылые (Hymenoptera) — отряд насекомых с полным превращением.

• петалонамы (Petalonames) N — вендобионты с листовидной формой тела. Венд.

• первичноротые (Protostomia) — одно из двух основных подразделений животного царства (Metazoa), у представителей которого ротового отверстия взрослого животного возникает на месте зародышевого рта.

• печеночники (Hepaticopsida) — класс из типа мохообразных, представители которого имеют плоское слоевище, не дифференцированное на листья и стебель. Силур-ныне (возможно, печеночникам принадлежат некоторые споры из позднего ордовика).

• пиротерии (Pyrotheria) N — один из отрядов "южноамериканских копытных", члены которого несколько напоминают хоботных. Эоцен-олигоцен.

• питекантроп N — название, данное древнейшим людям (1 млн лет), найденным на о. Ява. Впоследствии яванский питекантроп, синантроп (Китай), атлантроп (Северная Африка) и ряд других "видов" древнейших людей были объединены под названием Homo erectus — "человек прямоходящий". Возраст — 1.3–0.4 млн.

• плакодонты (Placodontia) N — отряд морских рептилий подкласса эвриапсид. Триас-юра.

• плакодермы, панцирные рыбы (Placodermi) N — подкласс архаичных хрящевых рыб; голова и передняя часть тела у них были покрыты щитками. Конец силура — девон.

• плауновидные (Lycopodophyta) — тип споровых растений. Объединяет как древесные, так и травянистые формы; часть из последних ведет водный образ жизни. Девон-ныне, расцвет в карбоне.

• плацентарные (Placentalia) — высший инфракласс млекопитающих, рождающих вполне сформировавшихся детенышей.

• плеврозавры (Pleurosauridae) N — семейство водных рептилий из отряда клювоголовых. Юра-мел.

• плевромейи (Pleuromeiacea) N — семейство плауновидных, часть из которых была водными растениями. Пермь-триас.

• плезиозавры (Plesiosaurida) N — отряд морских рептилий подкласса эвриапсид. Триас-мел.

• плиозавры (Pliosauroidea) N — подотряд плезиозавров, представители которого имели короткую шею и очень крупную голову. Юра-мел.

• погонофоры (Pogonophora) — тип вторичноротых беспозвоночных. Глубоководные червеобразные животные с венчиком щупалец, часто строящие жилые трубочки. Кембрий-ныне.

• подёнки (Ephemeroptera) — отряд насекомых с неполным превращением и водными личинками. Карбон-ныне.

• позвоночные (Vertebrata) — высший подтип типа хордовых, представители которого имеют костный или хрящевой внутренний скелет. Делится на надкласы рыбообразных (бесчелюстные, хрящевые рыбы и костные рыбы) и тетрапод (амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие). Ордовик-ныне.

• покрытосеменные (Angiospermae) — тип семенных растений, господствующий в настоящее время в растительном покрове. Ранний мел-ныне.

• полорогие (Bovidae) — семейство парнокопытных млекопитающих, объединяющее антилоп, быков, баранов и козлов. Олигоцен-ныне.

• полужесткокрылые (Hemiptera) — отряд насекомых с неполным превращением. Пермь-ныне.

• полушники (Isoetacea) — семейство травянистых плауновидных, члены которого растут в воде. Триас-ныне.

• приапулиды (Priapulida) — тип морских первичноротых, сближаемых с круглыми червями. Кембрий-ныне, расцвет в кембрии.

• приматы (Primates) — отряд млекопитающих, к которому относятся лемуры, обезьяны и люди. Поздний мел-ныне.

• проангиоспермы N — собирательное название мезозойских голосеменных с отдельными чертами цветковых (ангиоспермов). Поздняя юра-ранний мел.

• прокариоты (Procaryota) — живые организмы, клетки которых не имеют четко дифференцированного ядра с оболочкой и типичного хромосомного аппарата. Архей-ныне.

• проптеридофиты — см. риниофиты.

• простейшие (Protozoa) — тип одноклеточных животных (в новейших классификациях — несколько самостоятельных типов). Некоторые строят известковые и кремнеземовые раковинки. По косвенным признакам, появились в протерозое, достоверные находки (раковинки) — кембрий-ныне.

• протоавис (Protoavis) N — род мелких хищных динозавров-теропод, от которого, как полагают, происходят настоящие, бесхвостые птицы. Поздний триас Се верной Америки.

• прототерии (Prototheria) — наиболее примитивный подкласс млекопитающих, объединяющий инфракласс однопроходных и и ряд ископаемых групп. Поздний триас-ныне.

• прямокрылые(Orthoptera) — отряд насекомых с неполным превращением. Карбон-ныне.

• прямые головоногие — головоногие, раковина которых не свернута спиралью: часть наутилоидей.

• псилофиты — см. риниофиты.

• псовые (Canidae) — семейство млекопитающих из отряда хищных. Олигоцен-ныне.

• птеранодоны (Pteranodon) N — род летающих ящеров, к которому принадлежат наиболее крупные представители отряда (до 8 м в размахе крыльев). Поздний мел.

• птеродактили (Pterodactyloidea) N — подотряд отряда летающих ящеров, к которому относились крупные бесхвостые формы. Юра-мел.

• птерозавры, летающие ящеры (Pterosauria) N — отряд рептилий из подкласса архозавров. Триас-мел.

• птеридоспермы, семенные папоротники N — собирательное название растений, сочетающих в себе признаки голосеменных и папоротникообразных (семена и расчлененную "папоротниковую" листву. В старых классификациях считались естественной группой (классом голосеменных). Карбон-триас, расцвет в перми.

• птицетазовые (Ornitischia) N — отряд из надотряда динозавров. Объединяет растительноядные формы, как двуногие, так и четвероногие. Юра-мел.

• птицы (Aves) — класс позвоночных, ведущий свое происхождение от рептилий-архозавров. Приспособлены к активному полету: передние конечности преобразованы в крылья, постоянная и высокая температура тела, перьевой покров обеспечивает теплоизоляцию и создает опорные плоскости для полета. Поздняя юра-ныне.

• радиолярии (Radiolaria) — подкласс простейших из класса саркодовых. Морские планктонные организмы, строящие сетчатый кремнеземовый панцирь. Кембрий-ныне.

• ракообразные(Crustacea) — класс жабродышащих членистоногих; морские, пресноводные, реже наземные и паразитические формы. Кембрий-ныне.

• ракоскорпионы (Eurypterida) N — класс водных членистоногих подтипа хелицеровых. Обитали большей частью в опресненных морских лагунах и в пресных водах. Ордовик-пермь.

• рамапитек (Ramapithecus) N — род человекообразных обезьян, близких к гоминидам. Миоцен Индии.

• рамфоринхи (Rhamphorhynchoidea) N — подотряд отряда летающих ящеров, к которому относились мелкие хвостатые формы. Триас-юра.

• рептилии, пресмыкающиеся (Reptilia) — самый примитивный из классов позвоночных-амниот. Независимы от водной среды (размножаются при помощи яиц, кожу предохраняет от высыхания роговой покров), однако температура тела остается непостоянной. Карбон-ныне, расцвет в мезозое.

• риниофиты (Rhyniophyta) N — тип споровых растений, объединяющий самые примитивные из сосудистых растений — травянистые формы с дихотомическим ветвлением. Силур-девон.

• риччия (Riccia) — род печеночников с мелкими, дихотомически ветвящимися слоевищами. Обитают на сырых почвах и в водоемах. В ископаемом состоянии неизвестен.

• рогатые динозавры — см. цератопсиды.

• рудисты (Rudistae) N — отряд крупных двустворчатых моллюсков. Юра-мел.

• ругозы, четырехлучевые кораллы (Tetracoralla) N — подкласс из класса коралловых полипов. Ордовик-пермь.

• ручейники (Trichoptera) — отряд насекомых с полным превращением, имеющих водную личинку. Пермь-ныне.

• рыбообразные (Piscieformes) — надкласс позвоночных, объединяющий первичноводных животных, которые имеют жаберное дыхание и двигаются при помощи плавников. Включает классы бесчелюстных, хрящевых рыб и костных рыб. Ордовик-ныне.

• сабелидитиды (Sabeliditida) N — ископаемый отряд неясного систематического положения. Червеобразные организмы, строившие жилые трубки. Предположительно родственны погонофорам. Венд-кембрий.

• саблезубые кошки N — собирательное название неродственных между собой представителей семейства кошачьих, имевших сильно удлиненные (до 20–30 см) клыки. Олигоцен-плейстоцен.

• саговниковые (Cycadopsida) — класс голосеменных. Формы с коротким толстоствольным или клубневидным подземным стеблем. Триас-ныне.

• саламандры (Salamandroidea) — подотряд из отряда хвостатых амфибий. Юра-ныне.

• саркодовые (Sarcodina) — класс из типа простейших; к нему принадлежат амебы, а также ряд групп, строящих известковые и кремнеземовые панцири. Кембрий — ныне.

• свернутые головоногие — головоногие, раковина которых свернута спиралью: аммониты и часть наутилоидей.

• свинообразные — см. нежвачные.

• себекозухии (Sebecidae) N — семейство наземных крокодилов. Палеоцен-миоцен Южной Америки.

• сеймурию (Seymouria) N — род амфибий из отряда антракозавров, в строении которого комбинируются амфибийные и рептильные черты. Ранняя пермь Северной Америки.

• секвойя (Sequoia) — род хвойных из порядка таксодиевых. В палеогене был широко распространен по всему северному полушарию, сейчас — эндемик тихоокеанского побережья США.

• семенные папоротники — см. птеридоспермы.

• семенные растения (Spermophyta) — надтип сосудистых растений, главный признак которого — наличие семян. Объединяет голосеменные и покрытосеменные. Девон-ныне.

• сетчатокрылые (Neuroptera) — отряд насекомых с полным превращением. Пермь-ныне, расцвет в мезозое.

• сивапитек (Sivapithecus) N — род человекообразных обезьян, близких к гоминидам. Миоцен Индии.

• синапсиды — рептилии, имеющие одну пару височных впадин в крыше черепа.

• сифоновые водоросли (Siphonales) — порядок зеленых водорослей, крупное (в несколько сантиметров) слоевище которых представляет собой многоядерный синцитий или даже одну-единственную гигантскую клетку. Ордовик-ныне.

• скорпионы (Scorpiones) — отряд класса паукообразных, связанный, как сейчас полагают, прямым родством с ракоскорпионами. Силур-ныне.

• скорпионницы (Mecoptera) — отряд насекомых с полным превращением. Пермь-ныне, расцвет в мезозое.

• слоны (Elephantoidea) — подотряд хоботных млекопитающих. Эоцен-ныне.

• смилодон, саблезубый тигр (Smilodon) N — род крупных саблезубых кошек. Плейстоцен.

• сосудистые растения (Tracheophyta) — все высшие растения, за исключением мохообразных. Делятся на надтипы споровых (риниофиты, плауновидные, хвощеобразные и папоротникообразные) и семенных (голосеменные и покрытосеменные). Силур-ныне.

• споровые растения (Pteridophyta) — надтип сосудистых растений, размножающихся при помощи спор. Включает типы риниофитов, плауновидных, хвощеобразных и папоротникообразных. Силур-ныне.

• сприггина (Spriggina) N — билатерально-симметричный вендобионт, внешне сходный с членистоногими. Венд.

• стегозавры (Stegosauria) N — подотряд четвероногих растительноядных динозавров отряда птицетазовых. Юра-мел.

• стегоцефалы(Stegocephalia) N — название палеозойских амфибий, имевших унаследованную от рыб костную крышу черепа. С тех пор, как было установлено, что "стегоцефалы" есть искусственное объединение трех неродственных между собою вымерших групп (лабиринтодонтов, лептоспондилов и батрахозавров), это название употребляют лишь в популярной литературе.

• стрекозы (Odonata) — отряд насекомых с неполным превращением; у современных и мезозойских стрекоз личинка водная, у палеозойских — наземная. Карбон — ныне.

• сумчатые (Marsupialia) — инфракласс млекопитающих, рождающих живых, но не вполне сформировавшихся детенышей, донашиваемых самкой в постоянной брюшной сумке. Ранний мел-ныне.

• табуляты (Tabulatoidea) N — отряд палеозойских кораллов. Кембрий-пермь.

• таксодиум, болотный кипарис (Taxodium) — род хвойных из порядка таксодиевых. В палеогене был широко распространен в северном полушарии, сейчас — эндемик Северной Аиерики.

• тапиры (Tapiridae) — семейство непарнокопытных млекопитающих. Эоцен-ныне.

• тараканосверчки (Notoptera) — отряд насекомых с неполным превращением. Карбон-ныне, расцвет в перми; современные (один род) — эндемики тихоокеанского побережья США и Японии.

• тараканы (Blattodea) — отряд насекомых с неполным превращением. Карбон-ныне, расцвет в мезозое.

• текодонты (Thecodontia) — отряд рептилий подкласса архозавров. Поздняя пермь-триас.

• терапсиды (Therapsida) N — надотряд рептилий подкласса синапсид, объединяющий высших зверообразных ящеров, наиболее близких к млекопитающим. Как хищные, так и растительноядные формы. Пермь-юра.

• териевые (Theria) — высший подкласс млекопитающих, объединяющий инфраклассы сумчатых и плацентарных (и противопоставляемый прототериям). Ранний мел-ныне.

• тероморфы (Theromorpha) — одна из двух основных эволюционных линий амниот, объединяющая синапсидных рептилий и млекопитающих.

• тероподы (Theropoda) N — подотряд ящеротазовых динозавров, объединяющий хищные двуногие формы. Триас-мел.

• тетраподы, четвероногие (Tetrapoda) — надкласс позвоночных, объединяющий наземных и вторичноводных животных с легочным дыханием и двеумя парами конечностей. Включает классы амфибий, рептилий, млекопитающих и птиц. Девон-ныне.

• тилаколео, "сумчатый леопард" (Thylacoleo) N — род австралийских сумчатых; крупный древесный хищник. Плиоцен-плейстоцен.

• тилакосмилюс, "сумчатый саблезубый тигр" (Thylacosmilus) N — род южноамериканских сумчатых; крупный хищник, напоминающий саблезубых тигров Северного полушария. Миоцен-плиоцен.

• тилацин "сумчатый волк" (Thylacinus) — род австралийских сумчатых; хищник, напоминающий обликом крупную собаку. Миоцен-ныне.

• тихоходки (Tardigrada) — класс беспозвоночных из типа лобопод (в прежних классификациях включались в тип членистоногих). Микроскопические формы, как водные, так и наземные. Мел-ныне.

• томиодендрон (Tomiodendron) N — род древовидных плауновидных с прямым неветвящимся стволом. Ранний карбон.

• трехпалые лошади N — собирательное название примитивных представителей семейства лошадей, число пальцев которых еще не редуцировано до одного; преимущественно небольшие листоядные формы. Эоцен-миоцен.

• тригонотарбы, "панцирные пауки" (Trigonotarbida) N — отряд из класса паукообразных, представители которого первыми заселили сушу. Силур-карбон.

• трилобиты (Trilobita) N — класс жабродышащих членистоногих; исключительно морские бентосные формы. Кембрий-пермь.

• фитозавры (Phytosauria) N — подотряд рептилий из отряда текодонтов. Обитатели пресноводных водоемов, обликом и образом жизни напоминавшие крокодилов. Триас.

• форамениферы (Phoramenifera) — подкласс простейших их класса саркодовых. Строят известковые, органические и кремнийорганические раковины; обитают в морях, изредка — в пресных и подземных водах. Кембрий-ныне.

• фороракосы (Phororacidae) N — семейство гигантских хищных нелетающих птиц из отряда журавлеобразных. Эоцен-плейстоцен Южной Америки (в плейстоцене появились и в Северной Америке).

• хайнаньская биота N — фауна червеобразных бесскелетных организмов из позднего докембрия. Протерозой.

• халикотерии (Chalicotheriidae) N — семейство непарнокопытных млекопитающих. Их передние конечности были гораздо длиннее задних и были снабжены мощными когтями. Эоцен-плиоцен.

• хампсозавры (Champsosauria) N — отряд диапсидных рептилий неясного систематического положения. Обитатели пресноводных водоемов, обликом и образом жизни напоминавшие крокодилов. Поздний мел-палеоген.

• харовые (Charophyta) — тип, объединяющий самые высокоорганизованные водоросли; родствены с одной стороны зеленым водорослям, а с другой — высшим растениям. Относительно крупные растения с дифференцированным слоевищем и сложно устроенными органами размножения. Силур-ныне.

• хвощеобразные, членистостебельные (Equesetophyta) — тип споровых растений. Объединяет как древесные, так и травянистые формы. Девон-ныне, расцвет в карбоне.

• хвойные (Pinopsida) — класс голосеменных, к которому принадлежит подавляющее большинство современных представителей типа. Деревья и кустарники с игольчатыми и чешуевидными листьями. Карбон-ныне.

• хвостатые (Urodela) — отряд амфибий, объединяющий тритонов, саламандр и близкие к ним формы. Юра-ныне.

• хелицеровые (Chelicerata) — подтип членистоногих, объединяющий как первично — водные формы с жаберным дыханием (мечехвосты и ракоскорпионы), так и наземные, с легочным и трахейным дыханием (паукообразные). Кембрий-ныне.

• хиолиты (Hyolitha) N — класс из типа моллюсков, близкий к лопатоногим (Scaphopoda). Кембрий-пермь, расцвет в кембрии.

• хоанофлагелляты (Choanoflagellata) — отряд простейших из класса жгутиковых. Жгутиконосцы с плазматическим воротничком. В ископаемом состоянии не известны.

• хоботные (Proboscifera) — отряд млекопитающих, объединяющий слонов, мастодонтов и ряд ископаемых групп. Эоцен-ныне, расцвет в олигоцене-миоцене.

• хомякообразные (Cricetina) — подотряд высших грызунов, к которому сейчас принадлежит большинство представителей отряда. Олигоцен-ныне.

• хордовые (Chordata) — тип высших вторичноротых животных, объединяющий позвоночных и ланцетников. Кембрий-ныне.

• хрящевые рыбы (Chondrichthyes) — класс рыбообразных позвоночных, осевой скелет которых целиком состоит из хряща. Силур-ныне.

• цветковые — см. покрытосеменные.

• цератопсиды, рогатые динозавры N — подотряд четвероногих растительноядных динозавров отряда птицетазовых. Мел.

• цианобактерии, "сине-зеленые водоросли" (Cyanophyta) — тип автотрофных прокариотических организмов; "скорее бактерии, нежели водоросли". Одиночные и колониальные формы. Колонии образуют органогенные известковые постройки (строматолиты). Архей-ныне.

• цикады (Auchenorrhyncha) — подотряд насекомых отряда полужесткокрылых. Пермь-ныне.

• циклопы (Cyclopoidea) — подотряд ракообразных из отряда веслоногих. Основной компонент современного зоопланктона. Кембрий-ныне.

• цинодонты (Cynodontida) N — подотряд высших зверозубых рептилий, от которого ведут свое происхождение млекопитающие. Поздняя пермь-ранняя юра.

• "человек умелый" (Homo habilis) N — наиболее древний вид из рода человек (Homo). Изготавливал каменные орудия. Поздний плиоцен-ранний плейстоцен (2,5–1,5 млн лет назад) Восточной Африки.

• челюстноротые (Gnathostomi) — эволюционная ветвь (инфратип), включающая всех позвоночных, кроме бесчелюстных — т. е. рыб и тетрапод. Силур-ныне.

• черепахи (Chelonina) — отряд рептилий из подкласса синапсид. Триас-ныне.

• членистоногие (Arthropoda) — высший тип первичноротых, представители которого имеют членистый наружный скелет из хитина. Объединяет как первичноводных животных, дышащих жабрами, так и наземных и вторичноводных, дышащих при помощи "книжечных" легких и трахей. Кембрий-ныне.

• членистостебельные — см. хвощеобразные.

• шерстистый носорог (Coleodonta) N — род из семейства носорогов. Существовали в условиях ледникового климата, имели длинную шерсть. Плейстоцен Евразии и Северной Америки.

• широконосые обезьяны (Platyrrhini) — подотряд отряда приматов. На протяжении всей своей истории был ограничен Южной Америкой; олигоцен-ныне.

• щетинкочелюстные (Chaethognatha) — тип вторичноротый морских животных. В ископаемом состоянии от них остаются лишь фрагменты ротовых частей — "конодонты". Кембрий-ныне.

• эвриапсиды — рептилии, имеющие одну пару височных впадин в крыше черепа (которые образуются иным образом, чем височные впадины синапсид).

• эдиакарская фауна N — фауна крупных (до 1 метра) бесскелетных организмов из позднего докембрия. Венд.

• эласмозавры (Elasmosauridae) N — семейство плезиозавров, обладавших гибкой шеей, которая по длине превосходила тело более чем вдвое. Юра-мел.

• энанциорнисы (Enanciornithes) N — подкласс примитивных птиц, сохранявших ряд рептильных признаков в строении скелета (прежде всего — остатки хвоста). Нижний и верхний мел.

• эндрюсарх (Andrewsarchus) N — самый крупный представитель семейства мезонихид. Самое крупное наземное хищное млекопитающее всех времен. Палеоцен Монголии.

• этозавры (Aetosauria) N — подотряд рептилий из отряда текодонтов. Четвероногие растительноядные формы, покрытые панцирем; напоминали панцирных динозавров. Триас.

• эукариоты (Eucaryota) — живые организмы, клетки которых имеют четко дифференцированное ядро с оболочкой и типичный хромосомный аппарат. Протерозой-ныне.

• эфедра (Ephedra) — род голосеменных из класса гнетовых. Кустарники, произрастающие в пустынях и иных засушливых местностях. Олигоцен-ныне.

• "южноамериканские копытные" N — собирательное название шести вымерших отрядов млекопитающих, эндемичных для Южной Америки. Все они, как и ведут происхождение от кондиляртр, однако с позднего мела развивались в изоляции, и сходство с различными группами "северных" копытных приобрели независимо. Палеоцен-плейстоцен.

• южный бук (Notofagus) — род растений из семейства букоцветных; в основном крупные деревья, но некоторые образуют стланниковые формы. Южные оконечности Южной Америки, Австралии и Новая Зеландия; поздний мел-ныне.

• ярнемиия (Jarnemia) N — род вендобионтов с мешковидной формой тела. Венд.

• ящерицы (Lacertilla) — отряд диапсидных рептилий. В основном мелкие наземные животные, однако некоторые их группы (мозозавры) становились крупными морскими хищниками. Триас-ныне.

• ящеротазовые (Saurischia) N — отряд из надотряда динозавров. Объединяет как гигантских четвероногих растительноядных животных, так и хищных двуногих. Триас-мел.

• "ящеры" — собирательное название гигантских рептилий палеозоя и мезозоя.

ХРОНИКА

Вольбахии: Чужие внутри генома

Шабанов Д.

В "КТ" не раз упоминалось имя Крэйга Вентера, американского мультимиллионера, который развлекается то расшифровкой генома человека (а точнее, своего собственного генома), то созданием искусственной жизни из модифицированных микоплазм ("минималистских" бактерий). Недавно сотрудники созданного им Института исследований геномики совершили очередное открытие — не столько технологического, сколько мировоззренческого характера.

В статье авторского коллектива (двадцать имен) говорится об обнаружении генов бактерии вольбахии (Wolbachia) в геномах насекомых и круглых червей. Чтобы оценить открытие, необходимо обсудить особенности этой бактерии — эндосимбионта и внутриклеточного паразита многих видов беспозвоночных. Посмотрим, что было известно о вольбахиях до настоящего времени.

Итак, вольбахия живет в цитоплазме клеток своих хозяев: насекомых, круглых червей, ракообразных и других беспозвоночных. Иногда клетки насекомых просто нашпигованы этими паразитами! Воздействие вольбахии на ее хозяев может быть весьма разнообразным — иногда она не вредит им, но по большей части наносит серьезный ущерб. Например, типичное проявление активности бактерии — гибель яиц ее хозяев, содержащих эмбрионы мужского пола (так называемый андроцид, убийство мужчин). Как ни парадоксально, хозяева при этом не вымирают. Во-первых, репродуктивный потенциал популяции зависит от количества самок, а не самцов. Считанные особи мужского пола могут оплодотворить множество женских особей. Во-вторых, вольбахия может заботиться о воспроизводстве зараженных самок, придавая им способность к партеногенезу — девственному размножению.

Ущемляя самцов, вольбахия вроде бы помогает самкам. Зараженные этой бактерией насекомые могут увеличивать продолжительность своей жизни вдвое и существенно поднимать свою плодовитость! Вроде бы того же уровня жизнеспособности могут достигать и свободные от этих бактерий особи, но в любом случае удаление вольбахии наносит "подсевшим" на нее линиям хозяев ущерб.

Почему вольбахия борется с самцами? Потомство зараженных самок будет зараженным, так как вольбахии смогут перейти в яйцеклетки. А сперматозоиды для этих бактерий слишком малы. Самцы "не нужны" паразиту, вот он их и убивает. Но это не единственная стратегия вольбахии. Для некоторых хозяев (например, мокриц, наземных ракообразных) показано, что бактерии могут сохранять самцов живыми, просто превращая их в самок, несмотря на мужской хромосомный набор. Потомство превращенных самцов будет таким же — самками с генами самцов, образующими партеногенетический клон, зараженный вольбахиями. В эксперименте удавалось превратить таких мокриц в нормальных самцов, обработав их антибиотиком и избавив от внутриклеточных паразитов.

Еще одно из решений, используемых вольбахией для интенсификации своей передачи, — управление плодовитостью зараженных самцов. Их сперматозоиды теряют способность к оплодотворению яйцеклеток незараженных или зараженных иными клонами вольбахии самок (нечего тем размножаться), но отлично взаимодействуют с яйцами, несущими ту же заразу! Короче говоря, основное предположение исследователей этого явления, названного цитоплазматической несовместимостью, сводится к тому, что вольбахия создает в сперматозоидах некий контролируемый дефект, который может быть исправлен работой бактерий, находящихся в яйцеклетке. Какова стратегия! Вспомните фантастические фильмы и книги — смогла ли человеческая фантазия придумать что-то подобное?

Одним из следствий изощренности стратегий вольбахии стало так называемое инфекционное видообразование — разделение вида хозяев этой бактерии на множество генетически изолированных партеногенетических или двуполых линий. В результате независимой эволюции такие линии со временем могут превратиться в самостоятельные виды. Не в этом ли один из секретов видового обилия насекомых и круглых червей — самых многочисленных классов организмов на нашей планете? Не случайно вольбахии населяют клетки примерно 70 % видов современных животных! Кстати, в лабораторных условиях вольбахия живет в культуре клеток человека, но в естественных условиях к паразитированию на млекопитающих эти микроорганизмы, к счастью, не перешли.

Слева — яйцо дрозофилы, заражённое вольбахией. Справа — благодаря антибиотикам, вольбахии уничтожены, а гены их остались!

Изучение отношений этой умопомрачительной бактерии с клетками ее хозяев может быть ключом к решению болееширокой проблемы — происхождения эукариотических организмов. Клетки человека, как и клетки всех других животных, растений и грибов, обеспечиваются энергией благодаря работе митохондрий — относительно автономных клеточных органелл. Молекулярные исследования убедительно доказали, что митохондрии являются потомками каких-то альфа-протеобактерий, одной из групп бактерий, процветающих до сих пор. Вольбахия относится именно к этой группе. Митохондрии живут в цитоплазме наших клеток, размножаются делением и даже имеют собственную кольцевую ДНК и механизм синтеза белка. Когда кто-то из нас говорит "я" о своем теле, он подразумевает не только совокупность органов, тканей и клеток, но и населяющих все эти клетки эндосимбионтов — потомков когда-то независимых организмов со своей эволюционной судьбой. Впрочем, о самодостаточности митохондрий не может быть и речи — большая часть необходимых им белков кодируется в ядерном геноме. В течение длительного времени это обстоятельство было излюбленным аргументом противников эндосимбиотического происхождения митохондрий. А отличие вольбахий от бактерий-предков митохондрий пытались объяснить именно тем, что вольбахии не способны передавать свои гены в ядра. Это предположение не оправдалось.

Вернемся, однако, к открытиям сотрудников Института Вентера. Они обнаружили, что даже после обработки клеток дрозофилы антибиотиком, убивавшим находящихся в ней вольбахий, генетические тесты на наличие бактериальной ДНК в клетках таких дрозофил продолжают срабатывать. Исследования этого феномена показали, что геном вольбахии может попросту включаться в состав генома хозяина. Фрагменты генетической информации этой бактерии найдены в клетках четырех видов насекомых и четырех видов круглых червей; размер фрагментов колебался от почти полного генома (длиной в 1 мегабазу, миллион пар оснований) до относительно небольших кусочков.

То, что вирусы способны встраиваться в геном своих эукариотических хозяев, а потом выходить из него, известно давно. "КТ" уже писала, что такие вирусы могут переносить к новым хозяевам фрагменты генетической информации со своих прежних "мест стоянки". То, что на подобный фокус (по крайней мере, в отношении встраивания своей наследственной информации в хозяйский геном) способны и бактерии, обнаружено впервые. А может ли вольбахия переносить блоки генетической информации хозяев с места на место? Учтите, что "грузоподъемность" бактерии, обладающей собственной клеткой, гораздо выше, чем у вируса — конгломерата нескольких молекул. Если способна, тогда кто (что), собственно, управляет эволюцией подавляющего большинства видов земных животных? Впрочем, обойдемся без мистики. Весьма вероятно, что чудесной и загадочной для нас вольбахию делает именно ее относительная изученность. Вы уверены, что в живых организмах под нашими ногами не таятся еще большие чудеса, пока не замеченные нами?

Вспомните исключительные способности вольбахии — от андроцида и обеспечения цитоплазматической несовместимости до феминизации самцов, индукции партеногенеза и увеличения продолжительности жизни хозяев. Вероятно, биохимические "ключи" этих способностей закодированы в ее геноме. И весь этот набор инструментов для взлома своей видовой стратегии хозяева послушно помещают в собственный наследственный аппарат! Хотя… Быть может, причина чудесных способностей вольбахии кроется не столько в ней самой, сколько в организмах, которые она заражает? Может, бактерия лишь открывает "секретные дверцы", предусмотренные «всевышним» в конструкции хозяев? Относительно партеногенеза или увеличения продолжительности жизни в это поверить не так уж и трудно. С феминизацией самцов — сложнее, но тоже можно: ведь у мужских зародышей есть потенциальная возможность превратиться в самок. Андроцид? Кто знает… В какой же ситуации виду может быть выгодна такая возможность? Цитоплазматическая несовместимость? Кажется, что реализовать ее без сотрудничества паразита и хозяина было бы невозможно. Но даже если бактерия просто "выбирает" между несколькими вариантами альтернативных стратегий развития хозяина, как она делает этот выбор, как отключает остальные пути?

…Детям помоложе, которые ходят в школу, и детям постарше, которые ходят в вуз, рассказывают, что организм — это результат реализации определенной генетической программы и что эволюция — это процесс изменения генных частот в популяциях. Убедительно, правда?

СУМАСШЕДШИЕ ИДЕИ

О возможности генерации сверхпроводящего состояния воды

Денисов Д.В., Куликовский С.Ю., Попов Д.И.

Изложены размышления о возможности получения свойств идеальной электропроводности воды. Вода рассматривается как сложная надмолекулярная структура, в которой возможно образование цепочечных кластеров. Перестройка структуры таких кластеров приводит к переносу заряда и может быть интерпретирована как электронная проводимость без сопротивления в цепочке связей.

Введение

Рассмотрим строение воды на мезоскопическом уровне. На этом уровне рассматриваются не отдельные атомы или молекулы, а кластеры — структуры образованные множеством атомов и молекул. Несмотря на их «массивность», кластеры нельзя еще отнести к макроскопическому уровню, так как они в значительной степени определяют внутреннее строение и свойства веществ.

Молекулы Н₂О полностью определяют свойства воды, а их взаимодействие между собой описывается классическим поведением молекул в жидкости. Эта точка зрения была общепринятой очень долгое время, однако к настоящему времени стали появляться теоретические и экспериментальные данные, которые свидетельствуют о том, что «классический» общепринятый взгляд не отражает полной картины.

В последнее время все большее подтверждение находит тот факт, что строение воды представляет собой сложную надмолекулярную структуру. Этому посвящается все больше работ, как теоретического, так и экспериментального характера [1,2]. Существующие экспериментальные данные свидетельствуют, что молекулы воды образуют кластеры. Эти кластеры, в зависимости от условий их образова ния, могут иметь различную пространственную организацию и свойства. Также известно, что вода обладает свойством структурной памяти, которая, обусловлена особенностями строения кластеров [2]. Проще говоря, если молекула Н₂О задает основные свойства воды, то с помощью кластеров определяется огромное множество ее разнообразных дополнительных свойств, регистрируемых методами молекулярной спектроскопии. Большое количество экспериментальных исследований в области структурообразования воды [2,3,4,7] привело к тому, что было предпринято и предпринимается множество попыток теоретически описать внутреннюю структуру воды. Однако имеется множество нерешенных вопросов, связанных с определением того качества, которое понимается под термином «структура жидкости» [5].

1. Водные кластеры

Известно, что на образование молекулы Н2О в атоме кислорода используются два внешних электрона с 2р оболочки для соединения с атомами водорода. Два оставшихся электрона на 2р оболочке и два электрона на 2s образуют между собой пары и химически не очень активны. Однако можно предположить (и этому есть доказательства [7]), что орбитали электронов на оболочках 2s и 2р гибридизируются таким образом, что четыре неспаренных электрона могут образовывать водородные связи с соседними молекулами воды (рис. 1).

Рис. 1. Конфигурация электронных облаков внешних электронов кислорода в молекуле воды [2].

Стоит уточнить, что в молекуле Н₂О связывающая орбиталь между атомами водорода и кислорода в молекуле занята электроном с водорода и одним электроном с кислорода. Однако незанятыми остаются разрыхляющие орбитали кислорода и водородов с соседних молекул, и именно на них могут перейти четыре электрона с гибридизированных орбиталей атома кислорода. На каждый из атомов водорода приходится одна "дополнительная" разрыхляющая орбиталь, на которую уходит пара электронов с кислорода (на водороде уже не осталось свободных электронов), то есть с помощью четырех неспаренных электронов кислорода можно установить связь с двумя атомами водорода. Разрыхляющая орбиталь имеет намного меньшую стабильность, чем связывающая, поэтому для связи двух молекул воды может использоваться механизм, отличный от описанного здесь. Мы будем придерживаться точки зрения, что между молекулами воды существуют водородные связи, которые намного слабее связей внутри молекулы, однако достаточно сильны, чтобы организовать метастабильную структуру.

Возможны два варианта: молекула воды образует связь с одной соседней молекулой или с двумя (рис. 2). На рисунке 2а показано возможное зарождение ленточной структуры, а на 2б — объемной. Объемные структуры могут быть различны по своему строению и свойствам.

Эксперименты, проведенные около десяти лет назад [1], показывают, что вода при комнатной температуре на 50 % состоит из надмолекулярных образований (кластеров) типа (Н₂О)₂, (Н₂О)₄, (Н₂О)₆. Были рассчитаны возможные устойчивые структуры [2], которые образуют простейшие конгломераты молекул типа (Н₂О)₃, (Н₂О)₄, (Н₂О)₅ (рис. 3). Как видно эти структуры имеют плоскую геометрию, однако, исследования, проведенные для структуры (Н2О)6, показывают, что, во-первых, она будет самой устойчивой из выше перечисленных, а во-вторых, будет иметь уже трехмерную структуру гексамера (рис. 4). Как видно из рисунка 3, каждая из этих структур имеет атомы водорода, которые еще не участвовали в водородных связях. При определенных условиях с помощью этих атомов водорода простейшие кластеры воды могут образовывать связи и соседними кластерами или молекулами, образуя намного более сложные структуры.

Рис. 3. Схематическое изображение тримера, тетрамера и пентамера — простейших образований (кластеров) молекул воды.

_{1 — атом водорода, 2 — атом кислорода, 3 — водородная связь.}

Рис. 4. Клеткоподобная равновесная структура гексамера (Н2О)6 [4].

Рассмотрим вопрос образования кластеров. Предположим, что в начальный момент уже существует зародыш, состоящий из нескольких единиц или десятков молекул. При дальнейшем его развитии очевидно предположить, что он будет продолжать присоединять к себе все новые молекулы воды. Разница в массах между кластером и молекулой такова, что при их столкновении энергия кластера значительно не изменится, однако молекула может потерять значительную часть своей кинетической энергии теплового движения, при этом существует большая вероятность ее захвата в кластер. Этот процесс захвата будет продолжаться до тех пор, пока не сравняются объемная и поверхностная энергии кластера, что приведет к его равновесию и окончанию роста. Важную роль в этом процессе будет играть тип строения атома: очевидно, что захватить новую молекулу цепочечному кластеру намного сложнее, чем объемному (строение и свойства объемных кластеров тоже могут различаться между собой). Решающим же фактором при развитии кластера будет внешнее воздействие. Именно оно может спровоцировать возникновение однотипных зародышей и их дальнейший рост, что приведет появлению в воде одинаковых кластеров (возможно даже их объединение в один общий) и, следовательно, к появлению определенного свойства или группы свойств. Можно сказать, что поле внешней среды будет формировать определенную структуру кластеров воды, которые, в свою, очередь могут однозначно свидетельствовать об информации их породившей. Кластеры воды — это своеобразные ячейки памяти.

Слияния возможны и при столкновении двух кластеров, что приводит к их резкому росту. Этот процесс роста будет продолжаться до тех пор, пока не сравняется объемная и поверхностная энергия кластера, что в свою очередь сильно зависит от внешних условий. К внешним условиям, в данном случае, можно отнести например, характеристики электромагнитного и электрических полей, температуру. С помощью электромагнитного и электрических полей можно управлять процессом образования новых кластеров, а температура влияет на их устойчивость. Известно, что водородная связь относительно непрочная, но в простейших кольцевых структурах кластеров, из-за их симметрии, происходит упрочнение водородных связей, что позволяет простейшим кластерам не распадаться вплоть до температур близких к температуре кипения. Однако в общем случае, связи, которые устанавливаются между простейшими кластерами, не будут симметричны, и не будет происходить их упрочнения, поэтому сложные структуры могут существовать только при относительно невысоких температурах порядка комнатной. При более высоких температурах тепловые флуктуации будут разрушать водородные связи сложных надмолекулярных образований, оставляя только простейшие кластеры. При понижении температуры до нулевой вода будет стремиться перейти к самому низкому по энергии состоянию, соответствующему идеальной кристаллической решетке льда. Многие проведенные эксперименты говорят о том, что сложные большие кластеры величиной более 100А могут быть обнаружены только в очень узком интервале температур, близких к комнатным. Изучению подобных объемных структур в настоящее время уделяется большое внимание, в частности показано, что они могут образовываться в магнитных полях, реагируют на различного вида излучения и обладают эффектом «памяти».

2. Возможность проводимости в воде

Рассмотрим самую примитивную и распространенную модель кластера — цепочечную (Рис. 5). С точки зрения структурной организации она минимально информативна, но у нее имеются некоторые особенности, позволяющие говорить о возможности новых интересных применений воды с кластерами такого типа.

Представим такую ситуацию, что каким-то образом удалось с левого конца цепочки удалить с молекулярной орбитали один из ионов водорода. На самой левой молекуле воды тогда останется одна ненасыщенная связывающая орбиталь. Если при этом удаленный ион водорода заблокировать таким образом, что с ним может образовываться только водородная связь, то одна из водородных связей с атомом соседней молекулы станет молекулярной (рис 6а-6б). Это произойдет потому, что атому кислорода крайне невыгодно иметь три разрыхляющих орбитали, и одна из них перейдет в связывающую, на которой и будет находиться молекулярная связь.

На рисунке 6б мы видим, что у второго атома кислорода три водородных связи, как до этого было у первого атома. В этом случае у второго атома кислорода имеется возможность образовать связь с водородом как левой, так и правой соседней молекулы. Если связь образуется с атомом левой молекулы, то мы придем к случаю, показанному на рисунке 6а, и дальнейшая компенсация невозможна из-за блокировки удаленного иона водорода. Получается, что единственная возможность компенсации — образование связи с атомом правой соседней молекулы. Этот процесс повторится для всех молекул в цепочке, пока не дойдет до крайней правой (рис. 6д).

В итоге процесса показанного на рисунках 6а-6д во всей цепочке перейдет перестройка, которая приведет к тому, что на крайнем правом атоме кислорода останется один нескомпенсированный электрон. Этот электрон вместе с блокированным ионом водорода будет создавать разность потенциалов. Если такую структуру подключить к электрической цепи, то с кластера в цепь уйдет носитель заряда (при соответствующей перестройке крайнего правого атома кислорода). Стоит отметить, что во время описанного процесса по цепочке при ее перестройке справа налево передвигалась связь водорода и кислорода, и в это же время слева направо передвигался нескомпенсированный заряд электрона.

Сложность в создании такого механизма передачи заряда состоит, во-первых, в создании в воде кластеров в виде цепочек, а во-вторых, в проблеме блокировки и фиксации крайнего иона водорода. Если удаленный ион водорода не фиксировать, то в цепочке может пойти обратная реакция релаксации и кластер вернется в первоначальное состояние.

При более подробном рассмотрении видно, что перемещается не электрон, а подвижная водородная связь. Выражаясь на языке твердого тела, на рисунке 6а создается дефект, который впоследствии перемещается по цепочке с ее дальнейшей релаксацией. Если обратить внимание на рисунок 6д, то видно, что на правом краю цепочки получился такой же дефект, что был на левом конце цепочки рисунка 6а. Очевидно, что иметь такой дефект крайней правой (да и любой другой) молекуле воды крайне неудобно, из-за этого и началась перестройка, поэтому электрон с такой цепочки будет отдаваться во внешнюю среду. Как писалось раньше, при подключении такого кластера молекул воды к электрической цепи, мы будем получать свободный носитель в этой цепи.

В описанном выше процессе существует много тонкостей. Разберем подробнее изменения происходящее в цепочке. Видно, что при каждом переходе водородной связи происходит перестройка молекул воды. Если на рисунке 6а все атомы водорода были ориентированы в одну сторону, то к рисунку 6д их ориентация полностью меняется. В действительности такая перестановка атомов водорода будет, скорее всего, сопровождаться лишь поворотом молекулы и небольшим изменением угла между связями. По энергии оба состояния почти одинаковы, однако между ними существует энергетических барьер. Для преодоления этого барьера должно быть достаточно энергии первоначальной деформации крайней левой молекулы, иначе реакция просто не пойдет.

Второе изменение цепочки будет связано с уходом электрона с крайнего правого атома на рисунке 6д. Очевидно, что после ухода электрона связи крайней правой молекулы станут нескомпенсированными, и там, скорее всего, произойдет перестройка от эр-гибридизированного состояния к более простому. Однако неизвестно, будет ли конечное состояние энергетически более выгодно. Из всего выше сказанного следует вывод, что первоначальной энергии деформации цепочки ионом водорода должно хватить на изменение ориентации молекул воды и на перестройку крайней правой молекулы, с которой уйдет некомпенсированный электрон. Даже если это условие будет выполнено, во время всей реакции должна поддерживаться водородная связь с ионом водорода на левом конце, и она ни в коем случае не должна переходить в молекулярную. Данная проблема может быть решена различными способами, например, ион водорода можно заменить ионом щелочного металла, который легче контролировать. Еще одним решением было бы создание специальной среды на одном (левом) краю ленточного кластера, где атомы водорода ионизировались бы, а потом вступали бы в реакцию с кластером.

Стоит отметить тот факт, что впечатление, которое может сложиться, будто на правом конце цепочки генерируется отрицательный заряд неверно. Первоначально заряд создался на левом конце цепочки, а только потом передался на правый. Скорее всего затраты на первоначальное создание заряда превысят выигрыш в энергии от его получения на противоположном конце кластера. Вероятно, что создание генераторов электронов на кластерах воды невыгодно. С другой стороны, сгенерированный заряд передается без потерь энергии в цепочке, надо только создать избыточную энергию деформации на одном краю кластера, достаточную для инициализации процесса. С этой точки зрения, затраченная энергия будет расходоваться намного эффективней, чем при передаче заряда по обыкновенным металлическим проводам, особенно на большие расстояния.

Проведем аналогию между проводимостью в металлах и проводимостью водных кластеров. Во-первых следует сразу отметить, что описанный эффект не относится к эффекту сверхпроводимости. Сверхпроводимость — это коллективный эффект, свойственный зарядам с целым спином, сопровождающийся Бозе-конденсацией. В нашем случае передается только один электрон, с полуцелым спином, поэтому ни о какой конденсации не может быть и речи. С другой стороны эффект идеальной проводимости при температуре абсолютного нуля намного ближе к описываемым здесь процессам. При идеальной проводимости носителями заряда являются простые электроны, которые не рассеиваются ни на тепловых колебаниях решетки, ни на примесях, из-за чего сопротивление металла становится равным нулю. В нашем случае носителем заряда тоже является электрон, который переносится в водном кластере. Кластер образовался так, что в нем естественным образом нет никаких примесей. Рассеяние на тепловых колебаниях не происходит потому, что двигается не свободный электрон в решетке, а перестраивается сама «решетка» кластера — двигается водородная связь. В металле создается разность потенциалов, а в нашем случае деформация кластера тоже является методом создания потенциальной энергии.

Отличительной чертой является то, что по одной цепочки может передаваться только один электрон, но с другой стороны этот процесс происходит при комнатной температуре. Именно возможность передачи электрического тока без сопротивления при комнатной температуре оправдывает затраты энергии, которые могут возникнуть при выполнении данной задачи.

Теперь обратим внимание на одну из основных проблем — создание стабильных водных ленточных кластеров. Создать сами ленточные кластеры можно с помощью взаимодействия воды с электромагнитным и электрическим полями. Если магнитное поле в основном применяется для создания круговых кластеров (рис. 3), то электрическое поле может быть применено для создания протяженных цепочек ленточных кластеров воды.

Проблема заключается в другом: некоторые теоретические исследования говорят о том, что ленточные кластеры имеют намного менее стабильную структуру, чем объемные простые структуры типа пентамеров и гексамеров. Если последние могут существовать в естественных условиях более нескольких дней или даже недель, то жизнь ленточных кластеров намного меньше. Это обусловлено тем, что время жизни простой водородной связи очень мало, в объемных же симметричных системах происходит усреднение между параметрами стабильной молекулярной связи и водородной. Протяженные ленточные кластеры в целом центральной симметрией не обладают (как впрочем и большие объемные конгломераты размером более 100А°). Из-за этого эти кластеры легко разрушаются флуктуациями, в том числе и тепловыми.

Для стабильного существования ленточных кластеров надо создавать специальные условия. Одним из таких условий является температурный режим, который в нашем случае совпадает с нормальными жизненными условиями (температура ниже 50 °C). Вторым условием является создание специальной поддерживающей структуры. Проведем еще одну аналогию для пояснения этого вопроса.

В настоящие время в физике наноструктур широкое распространение получают фуллерены типа С₆₀. Было сделано открытие, показавшее, что соединения фуллеренов с некоторыми металлами являются высокотемпературными сверхпроводниками. При попытке создать новые фуллерены с температурой сверхпроводящего перехода близкой к комнатной было выяснено, что максимальной температурой перехода обладали бы еще не синтезированные цепочки из самых маленьких фуллеренов С₂О [6]. К сожалению, также как и в нашем случае, такие цепочки, метастабильны. Для увеличения их стабильности было предложено следующее решение: упаковать их в специальные нанотрубки, которые не нарушали бы структуру цепочек, а поддерживали бы ее.

Такое же решение возможно применить в нашем случае. Несмотря на то, что радиус ленточного кластера воды около 2А°, а радиус фуллереновых цепочек около 5А°, разница не так уж и велика. Вероятно, в ближайшем будущем удастся синтезировать нанотрубки, которые смогут поддерживать стабильность кластеров воды.

Как и в случае фуллеренов, где нанотрубки сделаны из того же углерода, что и сами фуллерены, для воды поддерживающую структуру может быть удастся сделать на основе объемных кластеров той же воды. Этот вопрос, однако, является наиболее спорным и здесь возможно применение любых методов по пространственной стабилизации кластеров.

В любом случае надмолекулярная структура воды требует отдельного большого и тщательного изучения, но уже сейчас видны возможные перспективы по применению пространственных структур, образованных водными кластерами, например, в области передачи электрической энергии с наименьшими потерями.

Несмотря на все перечисленные особенности, ряд теоретических и экспериментальных фактов [8] позволяет все же считать, что в воде могут быть созданы условия для возникновения идеальной проводимости. В будущем, основываясь на данном механизме, возможно, удастся объяснить такие эффекты как обнаруженная высокотемпературная сверхпроводимость в биологических структурах (например, в нервах живых существ). Для указанных целей возможно даже искусственное создание кластеров воды с необходимыми свойствами, например, в тонких пленках. Тем более что описанные структуры очень похожи на структуры недавно открытых проводников и сверхпроводников на основе полимеров, которые в настоящее время создаются искусственно.

_{ЛИТЕРАТУРА}

_{1. Габуда С.Н. Связанная вода: факты и гипотезы. Новосибирск, Наука, 1982. 159с.}

_{2. Л.Г. Сапогин, И.В. Куликов, ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ, т. 3, № 4 (1998).}

_{3. О.А. Понамарев, И.П. Сусак, Е.Е, Фесенко, А.С. Шигаев, БИОФИЗИКА, т. 47, в. 3, стр. 395 (2002).}

_{4. К. Lui, M.G. Brown, et al., Nature, 381, p501 (1996).}

_{5. Мартынов Г.А. «Структура жидкости — что это такое?» Журнал структурной химии. 2002, том 43, N3, стр.547–556.}

_{6. Y. Miyamoto, М. Saito. Condensed phases of all-pentagon C2О cages as possible superconductors. Phys. Rev. В 63, 161401R (2001).}

_{7. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. М.: Изд-во Моск. Унта,1998.}

_{8. Поляк Э.А. «Признаки сверхпроводимости и сверхтекучести в жидкой воде.» Гипотеза 1992, N1, стр.20–33.}

_{9. Пономарев О.А., Фесенко Е.Е «Свойства жидкой воды в электрических и магнитных полях.» БИОФИЗИКА, т. 45, в. 3, стр. 389 (2000).}

ТЕХНОЛОГИИ

Домашнее пивоварение: технология двух кастрюль

(Michael)

Предлагаемая технология относится к Баварскому (отварочному) способу пивоварения^[84]. Традиционно считается, что он более сложен, по сравнению с Английским (настойным) способом, но дает больший выход сахаристых веществ, и, следовательно, можно использовать меньшее количество зерна. Возможно, что так оно и есть, при больших объемах пивоварения. В промышленных технологиях, основанных на Баварском способе, для достижения большего выхода сахаристых веществ используют более сложные двух и более стадийные процессы.

В домашнем же пивоварении, на практике, оказалось, что упрощенный традиционный Баварский способ, дает тот же выход, что и традиционный Английский. По затратам времени оба способа тоже сравнимы. В целом же Баварский способ более легок для домашнего применения, поскольку не требует отслеживания и регулирования температуры в процессе затирания солода.

Теоретическое обоснование предлагаемой технологии, в том числе выбор объемов емкостей, а также выбор другого вспомогательного оборудования, проистекает из следующей фундаментальной стратегии: использовалось то, что удалось найти на кухне.

Итак, начинаем… с ячменного солода. Его я сам не делаю, покупаю готовый. Большим мешком, так дешевле. Отмеряю с помощью мерной банки по 1,3 кг и расфасовываю в полиэтиленовые пакеты. Из одного такого пакет получается примерно 9 литров пива. Имейте в виду, что сейчас (например, в США и Канаде) производят некоторые виды солода, которые не пригодны для варки пива по Баварскому способу.

Солод необходимо раздробить. Я пользуюсь крупорушкой, но возможно подойдет и кофемолка. Это очень ответственная операция. С одной стороны нужно дробить как можно мельче, чуть ли не в муку, поскольку это облегает доступ воды к зернам крахмала и, следовательно, увеличивает выход сахаров. С другой стороны, чем мельче дробина, тем дольше идет фильтрация (о ней позже). Порой слишком долго. Крупная дробина дает некачественную фильтрацию. Фильтровать приходится несколько раз, что тоже затягивает процесс. То есть существует какой-то оптимум дробления, который нужно подобрать.

Половину дробины засыпаем в малую кастрюлю (МК, далее по тексту). Ее объем где-то примерно 7 литров. Эта кастрюля для варки дробины. Варка части солода является основой Баварского способа. При варке разрушаются крахмальные зерна. В результате ферментам легче будет добраться до крахмала, чтобы порезать его до простых сахаров. Правда сами ферменты в этой половине солода будут деактивированы при варке, но они ведь есть во второй половине, которую мы не будем варить.

Остальная часть дробины подождет своей очереди. Обратите внимание, что чашка как раз вмешает половину дробины, получившейся из 1,3 кг солода.

А вот и вторая кастрюля. Ее объем примерно 10 л, на этом основании будем ее называть большой кастрюлей (БК в дальнейшем). В этой кастрюле будем затирать (осахаривать) солод. Подогреем пока в ней воду до 62 градусов. Почему до этой температуры? Когда зальем такой водой дробину, то ее температура упадет примерно до 52 градусов. Выше этой точки начинают работать ферменты из группы амилаз, следовательно, дробина будет пока намокать, пропитывать водой, но осахаривания не будет. Кстати о воде. Плохая вода — плохое пиво. Ищите хорошую воду или очищайте ту, что из крана.

Когда вода нагреется до нужной температуры, то половину ее заливаем в МК. Помешивая при этом. Поварешка с прорезями, ей удобно работать.

На фотографии МК, подготовленная к варке солода. Выглядит не слишком аппетитно. Белесый цвет создается крахмалом, перешедшим из дробины в затор.

Вторую половину солода, из чашки, засыпаем, помешивая, в БК.

Пока идет варка части солода, остальной солод в БК будет набухать. Ферменты, при этом перейдут в раствор. Полотенце под БК — это чтобы затор не остывал слишком быстро. Также, с этой целью, БК накрыта крышкой.

Варка части солода в МК. В начале необходимо, время от времени, помешивать. Иначе дробина ляжет на дно МК и может пригореть. Пиво при этом будет безнадежно испорчено. В дальнейшем МК можно, и нужно, накрыть крышкой. Нагревающаяся вода, а потом и пузыри, не дадут осесть солоду на дно. Варить нужно 30 минут, от момента закипания.

Готовое варево.

Переливаем варево из МК в БК, помешивая при этом.

Температура в БК должна получится градусов 70–75, но не более (у меня обычно получается 70 градусов). При 75 градусах ферменты инактивируются. Оптимум температуры для декстраз 68–70 градусов. Ферменты этой группы режут молекулы крахмала на длинные куски, тоже сахара, но трудно усваиваемые дрожжами. Для амилаз оптимум 60–65 градусов, они вступят в действие чуть позже, по мере остывания затора, превращая декстрозу, и аналогичные, в более простые сахара, вплоть до глюкозы, усваиваемые дрожжами. Это может происходить и в процессе фильтрации.

Солод, который я использую, обладает очень хорошей ферментативной активностью (хотя может крахмала в нем могло бы быть и побольше). Весь крахмал переходит в растворимые сахара почти сразу. Фильтровать сусло можно только после этого. Если солод не очень активен, то необходимо определить, как долго следует выстаивать затор до фильтрации. Делается это с помощью йодных проб. Каплю настойки йода смешивают на стекле с каплей затора. Синий цвет свидетельствует о наличии крахмала в заторе. Если крахмала нет — цвет не меняется. Красный цвет — переходной.

Основу фильтрационной установки, я изготовил из ненужной небольшой кастрюльки. В дне кастрюльки сделано отверстие, в которое вкручен штуцер. На штуцер надет кусок химически инертной трубки (пищевого или медицинского назначения).

Сверху на кастрюльку ставится другая кастрюля, но большего размера и коническая. Просто такая ненужная под рукой оказалась. Отверстия в дне, диаметром 3–5 мм, были сделаны с помощью дрели.

Вот как это все выглядит в сборе, перед проведением фильтрации сусла. Лаптоп тут не причем, просто он там всегда стоит.

Фильтрация сусла производится через слой дробины. С помощью поварешки с прорезями вылавливаем дробину из БК и засыпаем ее фильтровальную кастрюлю. Дробину слегка утрамбовываем. Следует, по возможности, выловить почти всю дробину.

Затем осторожно заливаем затор (сколько войдет, остальное по ходу), в фильтровальную кастрюлю. Главное, не потревожить фильтровальный слой дробины.

Внизу, в бутыль, потечет сусло. Вначале оно будет мутным. Следует дождаться, пока не будет поступать прозрачное сусло. Прозрачность сусла будет заметна в трубке. Мутное сусло следует вернуть обратно в фильтровальную кастрюлю.

Вот какое сусло должно получаться в результате фильтрования. Будет примерно две таких бутыли. Это немного маловато, чтобы заполнить БК. Так уж получилось. Поэтому в МК нагреваем немного воды до 75 градусов и тоже пропускаем через фильтровальную установку, чтобы полностью заполнить БК суслом. С этой целью и солода было в самом начале взято немного больше, чем нужно.

Следующий этап — варка сусла. Варить нужно не менее двух часов. А варить дольше не имеет смысла. В процессе варки все белки (ферменты) денатурируются и перейдут в нерастворимую форму. Сусло при этом более или менее простерилизуется. Жесткие соли воды осядут тоже. БК следует накрыть крышкой. Следите, чтобы сусло не закипело слишком сильно — оно пенится.

На этом этапе добавляется хмель (шишки хмеля). Хмель на самом деле не хмелит. Он придает горечь сладкому пиву и, самое главное, является природным консервантом для пива. Хмель препятствует росту всех микроорганизмов, кроме дрожжей. Когда, как и сколько добавлять хмеля — решает каждый сам. Это тоже во многом определяет вкус пива. Я добавляю 8 грамм прессованного хмеля, как только закипит сусло.

Отмеренное количество хмеля помещаю в БК в мешочке из очень мелкой нейлоновый сетки. После варки сусла мешочек с хмелем просто напросто удаляется. Изначально он был белый, но результате долгого использования потемнел.

После варки суслу следует дать отстоятся, какое-то время, чтобы все, что должно осесть, осело. Это может быть и несколько часов, где-нибудь 2–4 часа, можно больше. Затем резко охладить БК с суслом, например холодной водой со льдом. Затягивать охлаждение не стоит — сусло побуреет за счет холодного растворения белков, что нежелательно.

Все. Сусло готово к сбраживанию. На фотографии оно перелито для сбраживания в 10 литровую бутыль. С помощью гибкой пластиковой трубки. Осторожно, так чтобы не зацепит осадок. В бутыль будет также добавлена закваска (справа) пивных дрожжей (осадок от предыдущего сбраживания). Хранится в холодильнике. Дрожжи низкотемпературные, для лагера. Бутыль закрыта пробкой с водяным затвором. Последний выпускает избыток углекислого газа из бутыли, но не пропускает кислород в бутыль. Если кислород будет попадать в сусло, то дрожжи перейдут на дыхание, вместо брожения. А при дыхании этиловый спирт и углекислый газ (для пены) не образуются.

Сбраживание происходит где-то при температуре 5 градусов, во всяком случае не более 8 градусов. Для сбраживания используется старый (в смысле ненужный) бытовой холодильник. Сбраживание у меня занимает две недели.

После основного сбраживания, пиво (уже пиво, но еще молодое, зеленое) разливается с помощью трубки в герметичные посудины для дображивания и насыщения углекислым газом. На фотографии представлены возможные варианты: специальные многоразовые пивные бутылки и неспециальные банки для консервирования, с наворачивающимися крышками. Дображивание происходит в небольшом холодильнике, при температуре близкой к нулю градусов, во всяком случае не более 2 градусов. Пиво можно будет пить где-то через 3–4 недели, но лучше подержать пару месяцев.

Итак, день труда, 1.3 кг солода, 8 г хмеля и 9 литров пива. Это просто хобби. Если же не хобби, а образ жизни или источник дохода, то обратите внимание на рисунок-заставку к статье. Прикиньте сколько пива варила баварская семья во времена не столь отдаленные.

Дать книге вторую жизнь

Ю. Ф. Малышев

Восстановление подержанной, а тем более почти разрушенной книги — нужное и увлекательное дело, приносящее книголюбу глубокое удовлетворение. Но не менее важно предупреждение преждевременного износа книги, потери ею первоначальной привлекательной формы, происходящих в основном по вине типографий, выпускающих книгу небрежно, с явным полиграфическим браком, к тому же часто применяющих при оформлении книг некачественные материалы.

Целый ряд дорогих изданий, в том числе и подписных, выпускается с покрытием корочек ледерином на бумажной основе, причем, как правило, на покрытии не выполнен по настоящему рубчик (шарнир), что приводит к разрушению покрытия на сгибе после нескольких раскрытий.

Большое число книг, например серии «Классики и современники», «Мир приключений» и др., выпускается в мягкой обложке с проклеенным корешком. Большинство этих книг после первого чтения распадается на части, принося досаду и огорчение обладателям этих книг.

Мои советы и рекомендации предназначаются любителям книги, желающим приобщиться к увлекательному делу продолжения жизни книги — любительскому переплету и реставрации книги.

Работы, связанные с ремонтом книги, можно разделить на несколько этапов, включающих восстановление блока и корочек, а также внешнее оформление книги.

Восстановление блока

При восстановлении блока в процессе ремонта книги я различаю следующие виды работ:

• Переделка блока новой книги в мягкой обложке с проклеенным корешком.

• Восстановление блока распавшейся книги в мягкой обложке с проклеенным корешком (с ремонтом отдельных листов).

• Реставрация обычного блока, состоящего из тетрадей (корешок сильно разрушен, и восстановление тетрадей нецелесообразно).

Восстановление обычного блока (блок целый, кроме первой и последней тетрадок, у которых разрушены на сгибах первые листы, причем обнажилась марля, или блок деформирован).

Реставрация обычного блока с полной разборкой (выпали и потрепаныотдельные листы, частично разрушен корешок, возможно и целесообразно восстановление тетрадей).

Переделка, блока новой книги в мягком переплете

Книги, выпускаемые в мягком переплете, как правило, проклеены на корешок и составлены из листков, а не из тетрадей, как при классическом переплете. Причем каждая типография применяет свою технологию подготовки корешка книги к проклейке. Одни проклеивают корешок книги при гладкой обрезке, другие корешковую часть блока делают рифленой, а третьи — даже «рваной». Наиболее непрочна книга, изготовленная по первой технологии. В этом, случае книжки хватает на одного-двух аккуратных читателей, затем она, как правило, распадается на части. Кроме того, даже при очень прочной склейке корешка наблюдается, как неизбежное, следующее: корешок, оставаясь по толщине примерно первоначального размера, деформируется, делаясь вогнутым внутрь книги, а блок со стороны переднего обреза «пухнет», сам передний обрез становится выпуклым (рис. 1), уголки листков даже при аккуратном обращении читателя с книгой неизбежно загибаются, лохматятся — книга теряет вид.

При настоящем дефиците книг подобное явление, конечно, нежелательно и вызывает много огорчений у книголюбов,

Рис. 1. Изменение внешнего вида блока в мягкой обложке в процессе чтения книги

Чтобы сберечь книгу и обеспечить ей долгую жизнь, в печати появлялись неоднократные рекомендации книголюбам по дополнительным работам по переплету книг, выпущенных в мягкой обложке, и заключению их в твердые корочки. Авторы рекомендуют на корешковой части блока сделать несколько пропилов типа «ласточкин хвост», пропустить в полученные желобки нитки с клеем и т. д. Подобные рекомендации в основном верны, но они половинчаты, а у некоторых авто-, ров глубоко ошибочны, ибо предлагают подклеивать форзацы к готовому блоку после обмотки «ласточкиных хвостов». На чем же будет держаться блок? На бумаге и клее? А половинчаты потому, что в конечном итоге не дают ожидаемого результата по той причине, что блок, его корешок не подвергаются коренной переделке, что просто необходимо.

В своей практике я, занимаясь с подобными книгами или журнальными подборка ми, делаю вогнутый передний обрез. Не скругленный корешок, а, повторяло, вогнутый передний обрез. А корешок при этом сам получается скругленным (об этом речь пойдет ниже).

Для этого с корешковой части книги (лучше работать с книгой, пока она новая) снимаю бумагу мягкой обложки, все лишнее до клея и часть клея, но так, чтобы блок не распался, а остался целым. Делаю это обыкновенным рубанком с хорошо отточенной железкой в переплетных тисках (рис. 2).

Рис. 2. Обработка корешка книги рубанком.

Чтобы при этом не получить рваные края обложки и крайних листов блока, предварительно слегка надрезаю уголки корешка лезвием бритвы (рис. 3).

Рис. 3. Подготовка корешка книги к обработке рубанком

Если мягкая обложка несет на себе дополнительную информацию, кроме фамилии автора и названия книги, или имеет неповторимое художественное оформление, оставляю ее в блоке, если нет — удаляю. Закладываю в середину книги сигнальный лист бумаги или закладку и делю блок на отдельные тетради. Крайние тетради по 3–4 листа (потом к ним подклеятся форзацы и они станут толще), остальные — по 7–9 листов (в зависимости от толщины бумаги). Средние тетради могут быть потолще (15–18 листов).

К крайним тетрадям подклеиваю форзацы (рис. 4).

Рис. 4. Изготовление форзаца

Внутренние форзацы — целиком бумажные. К наружным форзацам со стороны корешка подклеиваю тканевую полоску. Применяю для этой цели суровое полотно, предварительно хорошо его прокрахмалив, а после высыхания — прогладив утюгом. Форзацы готовлю по длине и ширине на 5–7 мм больше размеров блока. Подклеиваю их заподлицо с корешком тетрадей, а выступающие за тетрадь части обрезаю по ее контуру острым ножом или лезвием бритвы.

Итак, тетради блока подготовлены для пропилов.

С обеих сторон блока, разделенного на тетради, кладу прокладки из твердого картона толщиной 1, 5–2 мм и сталкиваю блок на верхний обрез, а затем на корешок в тисках (рис. 5).

Рис. 5. Сталкивание блока на корешок перед пропилами «ласточкин хвост».

Тиски переворачиваю, корешковую часть блока вместе с картонками выдвигаю из тисков на 10–12 мм (не нарушая, конечно, формы блока), крепко затягиваю и осуществляю пропилы «ласточкин хвост» шлицовкой под углом 15–30°. (Больший угол, как показывает практика, нежелателен.) Для книги с высотой блока 200 мм достаточно трех пар пропилов, равномерно расположенных по корешку. Расстояние крайних пропилов от обрезов около 20 мм (рис. 6).

Рис. 6. Вид корешка после выполнения пропилов «ласточкин хвост»

Для подборок из журналов «Новый мир», «Москва» и др. делаю 4–5 пар пропилов (последовательность подготовки таких подборок: подборка номеров, обработка корешка рубанком, проклейка корешка, обрезка блока по выбранным размерам, разборка на тетради, подклейка форзацев, пропилы).

На какую глубину делать пропилы? Она связана прежде всего с толщиной блока. Чем толще блок, тем глубже должен быть пропил. Но в то же время глубина пропила ограничивается шириной корешкового поля. Чем меньше это поле, тем мельче должен быть пропил. Чем больше это поле, тем свободней и уверенней чувствует себя переплетчик. Ведь надо обеспечить свободную раскрываемость книги и хорошую видимость текста. Книги из серий «Классики и современники» и «Мир приключений», как правило, не толще 20–25 мм и имеют достаточной ширины корешковое поле, поэтому допускают глубину пропилов 3–4 мм, что при завершении переплета обеспечивает достаточную прочность корешка и хорошую видимость текста.

У подборок из журналов «Новый мир», «Москва» и др. глубину пропилов можно доводить до 5–6 мм в зависимости от толщины блока.

Все эти параметры (глубина пропила, ширина корешкового поля, толщина блока) взаимосвязаны. Дать окончательную рекомендацию по глубине пропила нельзя, да и не нужно, так как эти навыки приобретаются опытом.

Ну вот, пропилы выполнены. При этом в местах пропилов некоторые тетрадки снова «сцепились» друг с другом по оставленному клеевому слою и их надо аккуратно разъединить. После этого приступаю к формированию переднего обреза и корешка.

Разобранный на тетради блок закладываю в тиски передним обрезом вниз и устанавливаю на цилиндр-оправку (рис. 7), диаметр которого выбираю в зависимости от толщины блока. Заметим, что цилиндры разного диаметра (20, 30, 40, 50, 60, 70 мм) делаются из труб). Чтобы оправка была устойчива, примерно 1/3 ее следует удалить. Блок зажимаю в тисках так, чтобы его тетради могли свободно перемещаться друг относительно друга при сталкивании на цилиндр. Таким образом формируется передний обрез, а следовательно, и корешок.

Рис. 7. Формирование переднего обреза на цилиндрической оправке

В большинстве популярных изданий по переплетному делу идет речь о формировании корешка. Однако в этом случае передний обрез не всегда получает правильную и привлекательную форму, а ведь таким он и останется. А когда мы формируем передний обрез и корешок блока получается с некоторыми дефектами, эти дефекты скрыты от глаза и в известной степени нивелируются наклейкой каптала и отстава. А передний обрез получает такую форму, которую мы пожелаем.

Теперь перехожу к корешку, учитывая, что все последующие работы с ним производятся так, чтобы форма переднего обреза больше не нарушалась.

Блок, передний обрез которого сформирован, перемещаю в дисках, как показано на рис. 8.

Рис. 8. Расположение блока в тисках перед формированием грибовидного корешка; К — глубина пропила

Корешковая часть выступает за пределы тисков на глубину пропила К. В этом положении блок надежно зажимаю в тисках, а затем большими пальцами отжимаю корешки тетрадей в обе стороны — делаю так называемый грибовидный корешок (рис. 9).

Рис. 9. Формирование грибовидного корешка блока, собранного из листов

После этого корешковую часть блока выдвигаю из тисков на 15–20 мм для «сшивания» (рис. 10).

Рис. 10. Блок, подготовленный для сшивания: М — толщина блока; N — толщина корешка

При этом размер N должен быть больше размера М (размер М берется не при сжатом тисками блоке, а в свободном его состоянии) на предполагаемую толщину сторонок плюс 1–2 мм.

«Сшиваю» блок по прорезам «ласточкина хвоста», предварительно заполняя клеем каждую пару пазов непосредственно перед обмоткой нитками. Для заполнения пазов клеем ПВА применяю шпатель толщиной 0,3 мм и шириной 5 мм. Нитки использую капроновые. На каждом «хвостике» делаю 3–5 оборотов в зависимости от толщины блока (рис. 11). На крайние пазы приходится на один оборот больше. Концы ниток обрезаю заподлицо с поверхностью корешка.

Рис. 11. Схема обмотки «ласточкина хвоста» на корешке

Пропуская нитку в пазы «хвостика», избегаю натяга, то есть выбираю только слабину, чтобы не сжимать корешок. После укладки ниток проверяю размер N корешка, довожу его до размера М плюс толщина сторонок.

Затем наклеиваю каптал и пропитываю корешок клеем «Латекс». После высыхания его наклеиваю на корешок (по всей ширине) полоску бумаги. Блок готов для вклейки его в переплетные крышки.

Восстановление блока распавшейся книги в мягкой обложке

При восстановлении блока такой книги придется выполнить несколько операций:

• Заключить части распавшейся книги в тиски, выровнять корешок и обработать его рубанком, как было указано в предыдущем разделе.

• Отдельные поврежденные листы реставрировать. Чаще всего такие листы повреждены со стороны переднего обреза. Надо аккуратно обрезать их параллельно кромке переднего обреза, однако не в ущерб переднему полю, а недостающую ширину листа восстановить подклейкой полоски бумаги со стороны корешкового поля.

• Блок столкнуть на верхний обрез и корешок, затем корешок проклеить. После высыхания клея подвергаются чистке передний, верхний и нижний обрезы блока. Выполнить это можно с помощью шкурки или напильника (при этом блок должен быть заключен в твердые картонные прокладки и зажат в тиски). Но лучший результат дает обработка обрезов на крупнозернистом наждачном круге. При этом можно обойтись и без тисков, но заключение блока в твердые картонки и закрепление его в них (можно с помощью изоленты) необходимы.

• После обработки обрезов блок делится на тетрадки и повторяются операций, описанные в разделе «Переделка блока новой книги в мягком переплете».

Реставрация обычного блока, составленного из тетрадей (корешок сильно разрушен)

В данном случае восстановление тетрадей блока нецелесообразно, так как при реставрации средней (разрушенной) части парных листов, хотим мы этого или нет, происходит заметное утолщение корешка тетради, а если тетрадей много, то блок с толстым корешком будет иметь неприглядный неестественный вид. Поэтому следует избавиться от тетрадей, аккуратно обрезать их корешки и собрать блок из листов, как это рекомендовалось в предыдущих разделах.

Такие книги, как правило, имеют не только разрушенный корешок, но и повреждения большой части листов со всех остальных сторон. Таким образом, работы по реставрации книги сводятся прежде всего к восстановлению отдельных листов, дефекты которых могут быть самые разнообразные, например, порывы листов, нарушение их кромки со стороны какого-либо обреза или с двух сторон, разрушение листа со всех сторон.

Заметим, что порывы листов практически во всех случаях можно склеить встык клеем ПВА.

При нарушении кромки стороны переднего обреза следует поступить, как указано в разделе «Восстановление блока распавшейся книги в мягкой обложке». Когда подобному ремонту подвергаются несколько листов подряд, то корешковые поля надо обрезать лесенкой, чтобы после подклейки полосок бумаги швы смежных листов не ложились один на другой, а располагались на некотором расстоянии К (рис. 12) друг от друга, заметно не увеличивая тем самым толщину корешковой части блока.

Рис. 12. Схема подклейки при ремонте смежных листов: К — расстояние между соседними швами

Если кромки листов повреждены с двух или даже с трех сторон, но степень этих разрушений невелика и укладывается в размер предполагаемой дальнейшей обработки (обрезки, опиловки) обрезов, то указанные листы оставляем в блоке.

В том случае если разрушения листа значительны, следует обрезать его со всех сторон, оставляя поле до текста от 5 до 10 мм (рис. 13, а). Затем на чистом листе бумаги (бумагу желательно подобрать по толщине и цвету соответствующей бумаге ремонтируемого блока) производим разметку и вырезку окна с припуском внутрь 2–3 мм на каждую сторону для вклейки ремонтируемого листа (рис. 13, б). Чтобы осуществить четкое без перекоса наклеивание обрезанного листа книги на окно листа-подложки, стоит воспользоваться простым приспособлением — прямоугольником. Линейки прямоугольника располагают отступя 2–3 мм от края окна подложки (рис. 13, в), а затем накладывают книжный лист на подложку вплотную к сторонам прямоугольника катетам треугольника), предварительно нанеся тонкий слой клея по периметру книжного листа. Чтобы исключить сморщивание и коробление, склеенный лист помещают в старую, специально для этого предназначенную книгу до полного высыхания клея.

Рис. 13. Последовательность ремонта листа в рамке: А — ширина листа после обрезки, В — высота

Закончив ремонт листов, собираю их в блок постранично, сталкиваю его на верхний обрез и корешок в тисках, слегка затягиваю тиски и проклеиваю коре-

После высыхания клея подвергаю обрезы блока обработке, предварительно зафиксировав блок между обкладками из твердого картона (можно использовать старые сторонки обложки этой же книги) и затянув изолентой. Не забудьте при этом прочертить на блоке линии границ обработки.

В отличие от книг, о которых шла речь в разделе «Восстановление блока распавшейся книги в мягкой обложке», где обрезы блока подвергались практически Только чистке и снимаемый с обрезов слой загрязненной бумаги не превышал 0,3–0,5 мм, здесь мы обрабатываем обрезы блока основательно, снимая с каждой стороны от 1 до 2–3 мм в зависимости от степени износа. Такую значительную обработку легче и удобней всего производить на крупнозернистом наждачном круге (точило, естественно, должно быть оборудовано отсасывающей вентиляцией).

Следует отметить, что обрезать такие книги на гильотине нецелесообразно, так как осуществить при этом обрезку на 1,5–2 мм практически невозможно, и мы просто изуродуем книгу. Обрезав же книгу на 5–6 мм с каждой из трех сторон, мы получим куцый блок. Уменьшение же обычного формата книги на 2–4 мм, что успешно достигается применением наждачного круга при обработке обрезов блока, практически не влияет на внешний вид книги.

Обработанный таким образом блок разделяю на тетради и повторяю дальнейшие работы, описанные в разделе «Переделка блока новой книги в мягком переплете».

Восстановление обычного блока с разрушенными первыми листами крайних тетрадей на сгибах

В настоящее время редко встретишь книгу в обычном переплете с марлей, пришитой на корешок. У большинства книг марля держится на корешке только на клею и совести типографии, выпустившей эти книги.

Разрушение книги начинается с первых листов крайних тетрадей в месте сгиба. При этом обнажается марля, затем она отделяется от корешка, книга теряет обложку и вид. Разрушение первых листов крайних тетрадей наступает тем скорее, чем небрежнее сделан рубчик. У некоторых книг он вообще отсутствует, у большинства выполнен неверно. А от него (рубчика) многое зависит, и в первую очередь долговечность переплетных крышек и блока.

Кроме того, после неоднократного чтения блок книги «сваливается» в сторону переднего обреза (рис. 14).

Рис. 14. Вид книги после неоднократного чтения

Ремонт такой книги сводится к устранению перекоса блока и восстановлению целостности верхних листов крайних тетрадей.

Русская пословица «Клин вышибают клином» открывает путь к устранению деформации ("сваливания") блока. Надо перевернуть книгу тыльной стороной кверху и «прочитать ее обратно». Перелистывая сразу по 4–6 листов, устраняем образовавшийся при чтении устойчивый перегиб листов путем деформации листов у корешка в обратную сторону. Пройдя таким образом книгу от задней корки до передней, достигаем восстановления первоначальной формы блока, а иногда и большего — некоторой деформации блока в другую сторону, что даже желательно, так как эта деформация постепенно исчезнет сама собой.

Для восстановления крайних тетрадей их следует отделить от блока. Наружные листы тетрадей, разрушенные по сгибу, ровно обрезаем вдоль корешка (рис. 15, а), подклеиваем с внутренней стороны вместо вырезанной части бумажную полоску, причем бумагу подбираем по цвету и толщине (рис. 15, б). Учитывая, что наружные листы крайних тетрадей первыми воспринимают разрушающие нагрузки, следует принять меры к их упрочнению, наклеив на среднюю часть листов (по сгибу) полоски тонкой ткани или другого прочного и эластичного материала. Таким материалом считаю флазилин, который в настоящее время нередко применяют вместо марли при обклейке корешка. Обратим внимание, что при обклейке корешка волокна флазилина располагаются поперек корешка, так как вдоль волокон прочность его на растяжение значительно выше, чем поперек. И все же я наклеиваю флазилин на лист (рис. 15, в), располагая его волокна вдоль корешка, ибо обеспечиваю этим хорошую сгибаемость листа после восстановления (флазилин поперек волокон значительно жестче при перегибе, чем вдоль), а прочность и долговечность листа с подклеенной таким образом полоской флазилина возрастают во много раз.

Рис. 15. Последовательность ремонта наружных листов первой и последней тетрадей с упрочнением их сгиба флазилином.

Размеры полоски флазилина: длина равна высоте блока, ширина — 20–25 мм в зависимости от ширины бумажной вставки. От линии перегиба листа кромку полоски флазилина располагаю на расстоянии 12–15 мм по наружному листу как первой, так и последней тетради.

Следует, однако, отметить, что для обеспечения надежной подклейки флазилина к бумаге его следует выдержать некоторое время под грузом. После восстановления тетрадей их следует прошить или зафиксировать листы тетрадей от смещения друг относительно друга с помощью клея. Для этого на корешке тетради надо сделать 2–4 надреза (пропилка) на глубину 1–1,5 мм (прорез должен захватить все листы тетради) и заполнить их клеем (рис. 16). Внутренние листы тетрадей необходимо осадить до плотного контакта с наружными, что удобнее сделать в тисках.

Рис. 16. Закрепление листов тетради с помощью клея

После фиксации листов крайних тетрадей подклеиваю к ним форзацы.

В своей практике при работе с книгами обычного формата отдаю предпочтение бумажному приклейному форзацу, имея в виду, что сами крайние тетради упрочнены флазилином.

При работе с журнальными подборками «Моделист-конструктор», «Советское фото» или подборками детских книг большого формата, которые переплетаю только на шнурах, применяю исключительно составной форзац с матерчатым фальчиком.

Итак, приклейной форзац. Подклеиваю его к тетради клеем ПВА отступя 1–1,5 мм от корешка и выдерживаю тетради зажатыми в тисках несколько минут, чтобы обеспечить надежное склеивание бумаги с флазилином. Затем обрезаю форзац по контуру тетради.

После обрезки форзацев готовые тетради подклеиваю к блоку. При этом стараюсь, чтобы они по возможности заняли свои прежние места. Тем не менее, в большинстве случаев тетради в той или иной степени (на доли миллиметра) не совмещаются с блоком. Эти недостатки легко устранить незначительной дополнительной местной обработкой блока напильником или наждачным камнем.

Восстановив блок, формирую передний обрез блока. Перед этим удаляю старую марлю, слегка смачивая корешок. Клей, покрывающий корешок, при этом размягчается и позволяет тетрадям блока (по переднему обрезу) занять положение по форме цилиндрической оправки (см. рис. 7) при нажиме на корешок рукой сверху. Сформировав передний обрез и удерживая блок в этом положении, перемещаю его в тисках, как показано на рис. 17, оставив за плоскостью тисков корешковую часть около 3–4 мм.

Рис. 17. Положение блока собранного из 3/5 тетради, в тисках перед формированием корешка

Надежно затягиваю тиски и равномерно обстукиваю корешок киянкой или обычным молотком от середины к краям так, чтобы корешок принял грибовидную форму (рис. 18).

Рис. 18. Формирование грибовидного корешка блока, собранного из тетрадей: М — толщина блока, N — толщина корешка

Затем, несколько ослабив тиски, выдвигаю из них корешковую часть на 15–20 мм (рис. 19), слегка затягиваю тиски и провожу замер толщины блока и корешка (М и N).

Рис. 19. Наклейка марли на корешок после его формирования

При этом размер М — толщина блока в свободном состоянии (слегка сжатого пальцами). Размер N должен быть больше М на суммарную толщину будущих сторонок.

Фиксирую форму и размер корешка наклеиванием марли. Сначала наклеиваю марлю на корешок. После полного высыхания клея подклеиваю марлевый припуск к форзацам. Чтобы обеспечить прочное приклеивание марли к форзацам, а также избежать коробления форзацев, слегка зажимаю блок в тисках, проложив между брусками тисков и блоком полоски бумвинила «лицом» к марле (рис. 20). В таком положении оставляем блок до высыхания клея.

Рис. 20. Положение блока в тисках после наклейки марли

Затем пришиваю крайние тетради к марле, делая 4–5 стежков и проходя капроновой ниткой туда и обратно, приклеиваю каптал, обклеиваю корешок бумагой.

Блок готов для вклейки его в переплетные крышки.

Реставрация обычного блока с полной его разборкой

Книга с частично разрушенным корешком при ремонте обычно требует полной разборки. Дефекты, присущие таким книгам, описаны в разделе «Реставрация обычного блока, составленного из тетрадей (корешок сильно разрушен и восстановление тетрадей нецелесообразно)».

Если книга представляет для владельца определенную ценность, следует поработать над ней, отремонтировать тетради, восстановить прежнюю раскрываемость и оригинальный переплет. Заниматься здесь приходится с каждой тетрадкой особо. Если корешковая часть наружных листов тетради разрушена полностью или более чем наполовину, целесообразно обрезать листы со стороны корешка и вклеить вместо удаленной части бумажную вставку, как уже описывалось ранее (см. рис. 15, а, б). Вторые и последующие лист ты обычно менее повреждены. В раскрытом виде они похожи на лист, приведенный на рис. 21, а. Такой лист следует согнуть по сгибу и вырезать ножницами поврежденную часть (рис. 21, б) параллельно и перпендикулярно сгибу. В развернутом виде он будет выглядеть, как показано на рис. 21, в.

Рис. 21. Вид листа разрушенного по сгибу: а — до подготовки к ремонту, б-в — после подготовки

Если в тетради несколько листков повреждено таким образом, то вырезы вдоль корешка листков следует располагать ступенькой, уменьшая ширину выреза от наружного листа к середине на 3–4 мм (рис. 22).

Рис. 22. Схема расположения листов тетради подготовленных к ремонту

Развернув подготовленный к ремонту лист, подклеиваю к нему бумажную заплатку, высотой равную высоте выреза и шириной более выреза на 3–4 мм. Отремонтированные корешки листов будут выглядеть, как на рис. 23.

Рис. 23. Схема расположения листов в тетради после ремонта (а — расстояние между соседними швами)

После сгиба листов и укладки их в тетрадь швы, как видно из рисунка, укладываются в последовательный ряд, а не друг на друга и, следовательно, практически не увеличивают толщину корешковой части тетради (А — расстояние между швами смежных листов).

При ремонте первой и последней тетрадей наружные листы в средней части упрочняем флазилином.

Итак, тетради восстановлены. Прежде чем собирать их в блок, большинство любителей прибегают к предварительной сшивке каждой тетради в отдельности, чтобы исключить смещение листов друг относительно друга при сшивке блока. Это довольно длительное и утомительное занятие (ведь тетрадей в иных блоках бывает до трех десятков и более), которое стоит исключить, применив другой более простой и более надежный способ закрепления листов тетрадей.

Закрепление листов тетрадей осуществляю следующим образом. Тетради, собранные в блок, сталкиваю на верхний обрез и корешок в тисках (рис. 24), слегка зажимаю, чтобы исключить самоперемещение листов, и последовательно (тетрадь за тетрадью) осаживаю (поджимаю) внутренние листы к наружным с помощью тонкой (0,5 мм), жесткой и гладкой пластины. Если пластина «ходит» в тетради туго и тащит за собой лист; тиски следует ослабить. Когда пройдены все тетради, тиски зажимаю туго, чтобы обжать отремонтированные корешки тетрадей, затем, ослабив тиски, выдвигаю из них корешок блока на 5–6 см и. снова затягиваю.

Рис. 24. Подготовка блока к закреплению листов в тетрадях

Делаю 2, 3 или 4 (в зависимости от высоты блока) поперечных пропила по корешку шлицовкой на глубину 1,5–2 мм, чтобы пропил достиг внутренних листов. Затем с помощью шпателя заполняю пропилы клеем ПВА и, не ослабляя тисков, даю ему высохнуть. Получаем надежную фиксацию листов тетрадей.

Не разъединяя тетрадей, блок заключаю с обеих сторон в твердые картонки (можно использовать старые корочки этой же книги) и обрабатываю обрезы блока напильником или на наждачном круге до намеченных размеров.

После обработки обрезов разбираю блок на отдельные тетради, формирую передний обрез, используя тиски и цилиндр-оправку, затем корешок, придавая ему грибовидную форму, после чего проклеиваю корешок, наклеиваю на него, а затем на форзацы марлю.

После высыхания клея прошиваю блок, при этом крайние тетради прошиваю в двух направлениях, а тетради, заключенные между ними, только в одном направлении (рис. 25). На каждую тетрадь делаю три активных стежка (шесть проколов), притягивающих ее к марле (на крайние тетради получаем по пять активных стежков). Никакой предварительной разметки для прокола отверстий не делаю, так как считаю это лишним занятием.

Рис. 25. Челночный способ прошивки блока (марля условно не показана)

Прошивание блока веду от последней тетради к первой. На входе в блок (последняя тетрадь) и на выходе из него (первая тетрадь) нитки связываю, а хвостики заправляю в стык между тетрадями. При такой схеме шитья нет необходимости стремиться к точному совпадению отверстий входа и выхода нитки в смежных тетрадях. Прокалываю отверстия непосредственно при шитье и отмеряю длину стежка на глаз, а отклонения отверстий входа и выхода нитки у смежных тетрадей на 3–4 мм практически не играют никакой роли и на качестве и прочности шитья не сказываются.

Читатель, конечно, обратил внимание на то, что смежные тетради с одной стороны (попеременно) связаны между собой нитяной перемычкой, получаемой при переходе нитки из одной тетради в другую, а с другой — не связаны. Это практически не влияет на прочность блока, корешок которого надежно проклеен марлей и затем прошит. Однако при желании обеспечить соединение тетрадей ниткой, шитье осуществляем, как показано на рис. 26.

Рис. 26. Использование шприцевой иглы при выполнении второй нитяной перемычки между тетрадями

Чтобы без затруднений пропустить иголку с ниткой под натянутой нитяной перемычкой, не повредив ее, целесообразно использовать иглу от шприца толщиной 0,8–1,0 мм. Эта шприцевая игла легко выталкивается шитьевой иголкой, острие которой направляется в отверстие иглы-оправки.

После окончания шитья для контроля еще раз устанавливаем блок в тисках на цилиндр-оправку, подправляем передний обрез, сдвигаем блок в тисках до основания грибовидного корешка, слегка зажимаем тиски, наклеиваем каптал, затем наклеиваем на корешок полоску бумаги и оставляем блок в тисках до полного высыхания клея.

Блок готов для вклейки его в переплетные крышки.

Изготовление переплетных крышек

Изготовлению переплетных крышек любитель-переплетчик должен уделить особое внимание, так как от правильного их выполнения во многом зависят удобство пользования книгой и срок ее службы. Особенно важно при изготовлении крышек формирование рубчика как одного из главных элементов, обеспечивающих долгую жизнь переплета и собственно книги.

Многолетние наблюдения за эксплуатацией и состоянием книг показывают, что если переплетная крышка не имеет рубчика или он выполнен неверно, что сейчас является нормой, то быстрому разрушению подвергаются простав, форзац и первые листы тетрадей, за чем следует прогрессирующее разрушение корешка и обветшание книги.

В популярной и специальной литературе имеются различные мнения, как правильно приклеить форзац: заподлицо с корешком или отступя от него, а если отступя, то насколько. Думаю, что форзац можно приклеивать или заподлицо с корешком, или отступя от него на 1–1,5 мм. Дело не в этом. Если в том и другом случае при открывании крышки простав будет изгибаться под острым углом α, а форзац — по линии своего сгиба (рис. 27), что обычно и обеспечивается нынешней полиграфической практикой, то такая крышка обречена на быстрое разрушение.

Рис. 27. Перегиб простава под острым углом способствует быстрому разрушению «шарнира»

Следует сформировать рубчик так, чтобы простав и форзац изгибались при открывании крышки по дуге, не образуя острых углов перегиба простава (рис. 28).

Рис. 28. Перегиб простава по дуге обеспечивает долгую жизнь «шарнира»

Только в таком случае переплетные крышки будут служить долго и так же долго они будут оберегать заключенный в них блок.

Технология изготовления переплетных крышек несложная и подробно освещена в любом популярном издании по переплету. Но беда в том, что восстанавливаемый блок не всегда имеет строго прямоугольную форму и одинаковые размеры с лицевой и тыльной сторон, в результате чего предлагаемыми теоретическими рекомендациями не всегда можно воспользоваться. Поэтому целесообразно размечать сторонки будущего переплета непосредственно по блоку.

Есть небольшая разница в начале отсчета ширины сторонки при изготовлении переплетных крышек для блока, прошитого на «ласточкин хвост», и для классического блока из тетрадей.

В первом случае отсчет ширины сторонки я начинаю от линии А (наношу ее на форзац мягким карандашом), отстоящей от оснований «ласточкиных хвостов» (рис. 29), отмеченных проходящей через них ниткой, на 4–5 мм (при толщине сторонки 1,5–1,8 мм).

Рис. 29. А — линия отсчета ширины сторонки для блока прошлого «ласточкин хвост»

Если это расстояние взять меньше, то при открывании крышки ткань форзаца будет натягиваться и обнажатся нитки. Во втором случае отсчет ширины сторонки начинаю от линии А, отстоящей от корешка на 7–9 мм (рис. 30) в зависимости от толщины сторонок.

Рис. 30. А — линия отсчета ширины сторонки для обычного блока тетрадей

В дальнейшем работа протекает таким образом.

Поочередно на каждую сторону блока накладываю картонку (с припуском на каждую сторону, превышающим размер канта), совмещая ее с линией А. Перевернув блок, очерчиваю его контур на сторонку. Повторяю эту операцию с другой сторонкой. Затем на обеих сторонках намечаю ширину канта — вверху и внизу по 2–3 мм, спереди — 4–5 мм (рис. 31) и обрезаю картон по этим линиям.

Рис. 31. Разметка сторонки по блоку

Прикладывая к форзацам блока готовые сторонки, чтобы блок точно занял место, ограниченное линиями (рис. 32, а), наношу сначала на одну сторонку две капли клея ПВА и приклеиваю к ней листочек бумаги длиной на 30–40 мм меньше высоты блока. Переворачиваю блок со сторонками (смещение сторонок относительно блока недопустимо), огибаю этот листок вокруг корешка и приклеиваю его ко второй сторонке (рис. 32, б). Так получаю шаблон для разметки положения сторонок на покровном материале для конкретного блока (рис. 32, в).

Рис. 32. Последовательность изготовления переплетных крышек для книжного блока

На сопряженных форзацах и сторонках наношу одинаковые обозначения. Например, на передних форзаце и сторонке — а, на задних — /3. Если в работе сразу несколько книг, чтобы не было путаницы, делаю индексацию: а, «2 и т. д. С этого момента каждой сторонке определено свое место. По полученному шаблону размечаю на покровном материале положение сторонок и на поле верхнего загиба напротив них также наношу знаки а и /3 (рис. 32, г).

При соединении сторонок с покровным материалом использую клеи ПВА и декстриновый. Известно, что клей ПВА дорогой, достать его трудно, а применять не везде целесообразно. Я применяю его только там, где требуется особая прочность, эластичность и быстрота склеивания (проклейка корешка, частичная приклейка форзацев к блоку, марли к корешку и форзацам). Приклейку картонных сторонок к покровному материалу произвожу декстриновым клеем почти по всей плоскости, кроме узкой части сторонки (10–12 мм), примыкающей к корешковой части, которую приклеиваю клеем ПВА (рис. 32, г). Сначала наношу на покровный материал декстриновый клей, затем ПВА, быстро накладываю на свое место сторонку и притираю к ней покровный материал.

После приклеивания сторонок расстояние между ними делю пополам и наношу карандашом риски а-а. По этим рискам приклеиваю отстав, на концах которого также наношу посередине риски а-а.

Отстав делаю корытообразным из плотного картона толщиной 0,4–0,5 мм (рис. 33).

Рис. 33. Форма и положение отстава на корешке после вклейки блока (отстав условно показан отдельно)

Бортики отстава — высотой 2–3 мм. Чтобы обеспечить четкий загиб, по линиям перегиба делаю продольный надрез глубиной 1/2 — 2/3 толщины картона. Примеряю отстав по блоку. Корешок должен свободно входить в гнездо отстава, но без лишнего зазора. Надо иметь в виду толщину покровного материала, которым вместе со сторонками обклеиваются и концы отстава. На углу стола обкатываю уголки отстава металлическим стержнем, чтобы обеспечить мягкий перегиб на отставе покровного материала. Отстав приклеиваю клеем ПВА по широкому основанию, бортики отстава остаются свободными, не приклеенными.

Выступающие за границы сторонок поля загибов покровного материала делаю шириной не более 8-10 и 10–12 мм (при толщине сторонок 1,5–1,8 мм) и приклеиваю их клеем ПВА.

Затем с нажимом протягиваю отстав на уголке стола с тем, чтобы он принял форму, близкую к форме корешка, и вклеиваю блок в готовые переплетные крышки.

Приклеиваю сначала заднюю, затем переднюю крышки. Применяю при этом, как и при приклейке сторонок к покровному материалу, клеи декстриновый и ПВА. Клей ПВА использую только в зоне корешковой части (15–20 мм), как показано на рис. 32, д. Чтобы избежать загрязнения клеем внутреннего листа форзаца и блока, между листами форзаца у обычного блока с приклеенными форзацами, кладу лист бумаги, который удаляю после нанесения клея, а у блока, прошитого на «ласточкин хвост» с наружными форзацами, снабженными матерчатой полоской в зоне корешка, помещаю защитную (от проникающего через ткань клея) полоску синтетической пленки и лист бумаги. После нанесения клея лист бумаги удаляю, а синтетическая прокладка остается на месте до высыхания клея.

Перед нанесением клея произвожу примерку блока в переплетных крышках и внимательно отмечаю его положение в крышках.

Наношу клей на задний форзац и аккуратно кладу блок на заднюю крышку в положение, намеченное при примерке. Обжимаю крышку, чтобы клеевой слой «сработал» по всей поверхности. Переворачиваю блок и приклеиваю переднюю крышку.

При некотором навыке блок удачно вклеивается в крышки; канты получаются ровными, с параллельными блоку кромками. Передний кант предпочитаю делать на 1, 5–2 мм больше верхнего и нижнего.

Осуществив вклейку блока в переплетные крышки, сразу же пока не засох клей, формирую рубчик. Для этого использую проволоку диаметром 3 мм (очень хороши для этого электроды, очищенные от флюса). Чтобы проволока занимала свое место на блоке, концы ее надо соединить липкой лентой или. резинкой так, чтобы проволочная рамка одевалась на корочки с некоторым натягом. Так исключим нежелательное смещение проволок. Книжку с уложенными на месте рубчика проволоками зажимаем в тисках на 2–3 мин (рис. 34), а затем просто кладем под пресс до полного высыхания клея. Получаем четкий рубчик — шарнир.

Рис. 34. Формирование рубчика

Для высыхания клея убираем проволоку и снова кладем книгу под пресс, так выдерживаем ее несколько дней, чтобы избежать возможного коробления сторонок.

Графическое художественное оформление переплета

В этой части практика моя довольно ограничена.

Для нанесения надписей на передней крышке книги и ее корешке, а также их художественной отделки применяю различного размера «моментальные» шрифты (деколь), а также «моментальные» художественные элементы (рамки, линии, орнаменты, виньетки, звездочки, точки, рисунки).

К этому виду работ отношу также выполнение комбинированной отделки переплетных крышек, когда для их покрытия применяю два или несколько видов материалов разногоцвета.

Комбинированное покрытие значительно выигрывает перед цельным в том случае, если подобранные цвета покровного материала гармонируют друг с другом, и, конечно, проигрывает, если цвета подобраны неудачно.

Выполнение комбинированного покрытия мало чем отличается от цельного.

Разница в том, что в первом случае сначала наклеивается корешковая часть А покрытия, а затем остальные две части — Б. В практике полиграфического производства части Б покровного материала наклеиваются внахлест на корешковую часть А. Я же в своей практике никогда не наклеиваю покровный материал внахлест, а наклеиваю встык. При этом применяю известный прием краснодеревщиков, понятный из рис. 35.

Рис. 35. Схема выполнения комбинированного покрытия переплетных крышек:

_{А — покровный материал для средней (корешковой) части; Б — покровный материал для сторонок; В — линия отреза; Г — границы нанесения клея до выполнения отреза; Д — картонные подложки при выполнении отреза}

Покровный материал Б накладывается на корешковый А внахлест, а затем по линии В с помощью линейки оба листа прорезаются лезвием. Для беспрепятственного удаления лишних (отрезанных) ленточек края корешкового и основного материала не проклеиваются до края на 6–7 мм до обрезки. После обрезки края отгибаются, промазываются клеем. После притирки получается безупречный стык. Для четкой обрезки покровного материала со стороны загибов надо подложить картонные обрезки от сторонок Д.

При выполнении комбинированного покрытия сторонок значительное место занимает прозрачная пленка с липким слоем. Применение такой пленки открывает для любителя неограниченные возможности художественного оформления переплета, так как позволяет использовать для этого репродукции, картины, художественные элементы из журналов и т. д. Однако поступающая в продажу такая пленка московского производства имеет низкое качество, ее клеевой слой не держит бумагу. Пленка, выпускаемая в Свердловске, значительно лучше, и ее липкий слой сохраняет свои клеящие свойства не один год.

Оформление художественного покрытия корочек с применением липкой пленки сводится к следующему. Липкая пленка служит основой, на которую наклеиваются подобранные художественные элементы, рисунки, скомбинированная надпись, выполненные на бумаге. Естественно, что аппликация должна быть тщательно подогнана по стыкам, затем так же тщательно притерта к пленке. Подготовленная таким образом пленка служит для покрытия крышек при комбинированном переплете.

Выполняя художественное оформление передней крышки с применением липкой пленки, можно использовать и мягкую обложку книги (если она красива, оригинальна). Поскольку размеры обложки недостаточны для нормального покрытия сторонки, ее надо дополнить до нужного размера подклейкой на пленку бумагой, гармонирующей с ней по цвету.

И еще вариант (при использовании бумвинила в качестве покровного материала).

Если художественное оформление мягкой обложки позволяет без ущерба для изображения обрезать ее так, чтобы она по ширине и по высоте нормально умещалась на сторонке (рис. 36), то целесообразно не наклеивать ее на покровный материал передней крышки (так делают многие любители и переплетные мастерские, в результате чего книга приобретает вид полуфабриката), а встроить ее в переднюю крышку вместо покровного материала.

Рис. 36. Разметка для врезки мягкой обложки в переднюю крышку

Делается это следующим образом. Обложка, покрытая липкой пленкой, размещается на передней крышке, как ей следует быть, фиксируется на крышке липкой лентой с четырех сторон. Затем острым лезвием или ножом обложка вместе с бумвинилом прорезается по намеченным заранее линиям. После этого обложка снимается, удаляется прямоугольник бумвинила. При удалении бумвинила на картонной стороне остается ровный тонкий слой его бумажной подложки. Поскольку удаляемый участок сидит на декстриновом клее, то, смочив оставшийся слой бумажной подложки бумвинила влажным ватным тампоном, легко удаляем этот, слой через 2–3 с после увлажнения.

В освобожденное от бумвинила «окно» вставляем готовую по размеру обложку предварительно обновив клеевой слой в «окне». Тщательно притираем обложку сторонке и кладем под пресс до высыхания.

ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ

Мусорщик на Лорее

Роберт ШЕКЛИ

— Совершенно невозможно, — категорически заявил профессор Карвер.

— Но ведь я видел своими глазами! — уверял Фред, его помощник и телохранитель. — Сам видел, вчера ночью! Принесли охотника — ему наполовину снесло голову, — и они…

— Погоди, — прервал его профессор Карвер, склонив голову в выжидательной позе.

Они вышли из звездолета перед рассветом, чтобы полюбоваться на обряды, совершаемые перед восходом солнца в селении Лорей на планете того же названия. Обряды, сопутствующие восходу солнца, если наблюдать их с далекого расстояния, зачастую очень красочны и могут дать материал на целую главу исследования по антропологии; однако Лорей, как обычно, оказался досадным исключением.

Солнце взошло без грома фанфар, вняв молитвам, вознесенным накануне вечером. Медленно поднялась над горизонтом темно-красная громада, согрев верхушки дремучего леса дождь-деревьев, среди которых стояло селение. А туземцы крепко спали…

Однако не все. Мусорщик был уже на ногах и теперь ходил с метлой вокруг хижин. Он медленно передвигался шаркающей походкой — нечто похожее на человека и в то же время невыразимо чуждое человеку. Лицо мусорщика напоминало стилизованную болванку, словно природа сделала черновой набросок разумного существа. У мусорщика была причудливая, шишковатая голова и грязно-серая кожа.

Подметая, он тихонько напевал что-то хриплым, гортанным голосом. От собратьев — лореян мусорщика отличала единственная примета: лицо его пересекала широкая полоса черной краски. То была социальная метка, метка принадлежности к низшей ступени в этом примитивном обществе.

— Итак, — заговорил профессор Карвер, когда солнце взошло без всяких происшествий, — явление, которое ты мне описал, невероятно. Особенно же невероятно оно на такой жалкой, захудалой планетке.

— Сам видел, никуда не денешься, — настаивал Фред. — Вероятно или невероятно — это другой вопрос. Но видел. Вы хотите замять разговор — дело ваше.

Он прислонился к сучковатому стволу стабикуса, скрестил руки на впалой груди и метнул злобный взгляд на соломенные крыши хижин. Фред находился на Лорее почти два месяца и день ото дня все больше ненавидел селение.

Это был хилый, неказистый молодой человек, "бобрик" невыгодно подчеркивал его низкий лоб. Вот уже почти десять лет Фред сопровождал профессора во всех странствиях, объездил десятки планет и насмотрелся всевозможных чудес и диковин. Однако чем больше он видел, тем сильнее укреплялось в нем презрение к Галактике как таковой. Ему хотелось лишь одного: вернуться домой, в Байону, штат Нью-Джерси, богатым и знаменитым или хотя бы безвестным, но богатым.

— Здесь можно разбогатеть, — произнес Фред тоном обвинителя. — А вы хотите все замять.

Профессор Карвер в задумчивости поджал губы. Разумеется, мысль о богатстве приятна. Тем не менее профессор не собирался прерывать важную научную работу ради погони за журавлем в небе. Он заканчивал свой великий труд — книгу, которой предстояло полностью подтвердить и обосновать тезис, выдвинутый им в самой первой своей статье, — "Дальтонизм среда народов Танга". Этот тезис он позднее развернул в книге "Недостаточность координации движений у рас Дранга". Профессор подвел итоги в фундаментальном исследовании "Дефекты разума в Галактике", где убедительно доказал, что разумность существ внеземного происхождения уменьшается в арифметической прогрессии, по мере того как расстояние от Земли возрастает в геометрической прогрессии.

Тезис этот расцвел пышным цветом в последней работе Карвера, которая суммировала все его научные изыскания и называлась "Скрытые причины врожденной неполноценности внеземных рас".

— Если ты прав… — начал Карвер.

— Смотрите! — воскликнул Фред. — Другого несут! Увидите сами! Профессор Карвер заколебался. Этот дородный, представительный, краснощекий человек двигался медленно и с достоинством. Одет он был в форму тропических путешественников, несмотря на то что Лорей отличался умеренным климатом. Профессор не выпускал из рук хлыста, а на боку у него был крупнокалиберный револьвер — точь-в-точь как у Фреда.

— Если ты не ошибся, — медленно проговорил Карвер, это для них, так сказать, немалое достижение.

— Пойдемте! — сказал Фред.

Четыре охотника за шрэгами несли раненого товарища к лекарственной хижине, и Карвер с Фредом зашагали следом. Охотники заметно выбились из сил: должно быть, их путь к селению длился не день и не два, так как обычно они углубляются в самые дебри дождь-лесов.

— Похож на покойника, а? — прошептал Фред.

Профессор Карвер кивнул. С месяц назад ему удалось сфотографировать шрэга в выигрышном ракурсе, на вершине высокого, кряжистого дерева. Он знал, что шрэг — это крупный, злобный и быстроногий хищник, наделенный ужасающим количеством когтей, клыков и рогов. Кроме того, это единственная на планете дичь, мясо которой не запрещают есть бесчисленные табу. Туземцам приходится либо убивать шрэгов, либо гибнуть с голоду.

Однако, как видно, этот охотник недостаточно ловко орудовал копьем и щитом, и шрэг распорол его от горла до таза. Несмотря на то, что рану сразу же перевязали сушеными листьями, охотник истек кровью. К счастью, он был без сознания.

— Ему ни за что не выжить, — изрек Карвер. — Просто чудо, что он дотянул до сих пор. Одного шока достаточно, не говоря уж о глубине и протяженности раны…

— Вот увидите, — пообещал Фред.

Внезапно селение пробудилось. Мужчины и женщины, серокожие, с шишковатыми головами, молчаливо провожали взглядами охотников, направляющихся к лекарственной хижине. Мусорщик тоже прервал работу, чтобы поглядеть. Единственный в селении ребенок стоял перед родительской хижиной и, засунув большой палец в рот, глазел на шествие. Навстречу охотникам вышел лекарь Дег, успевший надеть ритуальную маску. Собрались плясуны-исцелители — они торопливо накладывали на лица грим.

— Ты думаешь, удастся его залатать, док? — спросил Фред.

— Будем надеяться, — благочестиво ответил Дег.

Все вошли в тускло освещенную лекарственную хижину.

Раненого лореянина бережно уложили на травяной тюфяк, и плясуны начали перед ним обрядовое действо. Дег затянул торжественную песнь.

— Ничего не получится, — сказал Фреду профессор Карвер с бескорыстным интересом человека, наблюдающего за работой парового экскаватора. — Слишком поздно для исцеления верой. Прислушайся к его дыханию. Не кажется ли тебе, что оно становится менее глубоким?

— Совершенно верно, — ответил Фред.

Дег окончил свою песнь и склонился над раненым охотником. Лореянин дышал с трудом, все медленнее и неувереннее…

— Пора! — вскричал лекарь. Он достал из мешочка маленькую деревянную трубочку, вытащил пробку и поднес к губам умирающего. Охотник выпил содержимое трубочки. И вдруг…

Карвер захлопал глазами, а Фред торжествующе усмехнулся. Дыхание охотника стало глубже. На глазах у землян страшная рваная рана превратилась в затянувшийся рубец, потом в тонкий розовый шрам и, наконец, в почти незаметную белую полоску.

Охотник сел, почесал в затылке, глуповато ухмыльнулся и сообщил, что ему хочется пить, и лучше бы ему выпить чего-нибудь хмельного.

Тут же, на месте, Дег торжественно открыл празднество.

Карвер и Фред отошли на опушку дождь-леса, чтобы посовещаться. Профессор шагал словно лунатик, выпятив отвислую нижнюю губу и время от времени покачивая головой.

— Ну так как? — спросил Фред.

— По всем законам природы этого не должно быть, ошеломленно пробормотал Карвер. — Ни одно вещество на свете не дает подобной реакции. А прошлой ночью ты тоже видел, как оно действовало?

— Конечно, черт возьми, — подтвердил Фред. — Принесли охотника — голова у него была наполовину оторвана. Он проглотил эту штуковину и исцелился прямо у меня на глазах.

— Вековая мечта человечества, — размышлял вслух профессор Карвер. — Панацея от всех болезней.

— За такое лекарство мы могли бы заломить любую цену, — сказал Фред.

— Да, могли бы… а кроме того, мы бы исполнили свой долг перед наукой, — строго одернул его профессор Карвер. Да, Фред, я тоже думаю, что надо получить некоторое количество этого вещества.

Они повернулись и твердым шагом направились обратно в селение. Там в полном разгаре были пляски, исполняемые представителями различных родовых общин. Когда Карвер и Фред вернулись, плясали сатгохани — последователи культа, обожествляющего животное средней величины, похожее на оленя. Их можно было узнать по трем красным точкам на лбу. Своей очереди дожидались дресфейд и таганьи, названные по именам других лесных животных. Звери, которых тот или иной род считал своими покровителями, находились под защитой табу, и убивать их было строжайше запрещено. Карверу никак не удавалось найти рационалистическое толкование обычаев туземцев. Лореяне упорно отказывались поддерживать разговор на эту тему.

Лекарь Дег снял ритуальную маску. Он сидел у входа в лекарственную хижину и наблюдал за плясками. Когда земляне приблизились к нему, он встал.

— Мир вам! — произнес он слова приветствия.

— И тебе тоже, — ответил Фред. — Недурную работку ты проделал с утра.

Дег скромно улыбнулся.

— Боги снизошли к нашим молитвам.

— Боги? — переспросил Карвер. — А мне показалось, что большая часть работы пришлась на долю сыворотки.

— Сыворотки? Ах, сок серей! — Выговаривая эти слова. Дег сопроводил их ритуальным жестом, исполненным благоговения. — Да, сок серей — это мать всех лореян.

— Нам бы хотелось купить его, — без обиняков сказал Фред, не обращая внимания на то, как неодобрительно насупился профессор Карвер. — Сколько ты возьмешь за галлон?

— Приношу вам свои извинения, — ответил Дег.

— Как насчет красивых бус? Или зеркал? Может быть, вы предпочитаете парочку стальных ножей?

— Этого нельзя делать, — решительно отказался лекарь. — Сок серей священен. Его можно употреблять только ради исцеления, угодного богам.

— Не заговаривай мне зубы, — процедил Фред, и сквозь нездоровую желтизну его щек пробился румянец. — Ты, ублюдок, воображаешь, что тебе удастся…

— Мы вполне понимаем, — вкрадчиво сказал Карвер. — Нам известно, что такое священные предметы. Что священно, то священно. К ним не должны прикасаться недостойные руки.

— Вы сошли с ума, — шепнул Фред по-английски.

— Ты мудрый человек, — с достоинством ответил Дег. — Ты понимаешь, почему я должен вам отказать.

— Конечно. Но по странному совпадению, Дег, у себя на родине я тоже занимаюсь врачеванием.

— Вот как? Я этого не знал!

— Это так. Откровенно говоря, в своей области я слыву самым искусным лекарем.

— В таком случае ты, должно быть, очень святой человек, — сказал Дег, склонив голову.

— Он и вправду святой, — многозначительно вставил Фред. — Самый святой из всех, кого тебе суждено здесь видеть.

— Пожалуйста, не надо, Фред, — попросил Карвер и опустил глаза с деланным смущением. Он обратился к лекарю:

— Это верно, хоть я и не люблю, когда об этом говорят. Вот почему в данном случае, сам понимаешь, не будет грехом дать мне немного сока серей. Напротив, твой жреческий долг призывает тебя поделиться со мной этим соком.

Лекарь долго раздумывал, и на его почти гладком лице едва уловимо отражались противоречивые чувства. Наконец он сказал:

— Наверное, все это правда. Но, к несчастью, я не могу исполнить вашу просьбу.

— Почему же?

— Потому что сока серей очень мало, просто до ужаса мало. Его еле хватит на наши нужды.

Дег печально улыбнулся и отошел.

Жизнь селения продолжалась своим чередом, простая и неизменная. Мусорщик медленно обходил улицы, подметая их своей метлой. Охотники отправлялись лесными тропами на поиски шрэгов. Женщины готовили пищу и присматривали за единственным в селении ребенком. Жрецы и плясуны каждый вечер молились, чтобы поутру взошло солнце. Все были по-своему, покорно и смиренно, довольны жизнью.

Все, кроме землян.

Они провели еще несколько бесед с Дегом и исподволь выведали всю подноготную о соке серей и связанных с ним трудностях.

Растение серей — это низкорослый, чахлый кустарник. В естественных условиях оно растет плохо. Кроме того, оно противится искусственному разведению и совершенно не выносит пересадки. Остается только тщательно выпалывать сорняки вокруг серей и надеяться, что оно расцветет. Однако в большинстве случаев кусты серей борются за существование год-другой, а затем хиреют. Лишь немногие расцветают, и уж совсем немногие живут достаточно долго, чтобы дать характерные красные ягоды.

Из ягод серей выжимают эликсир, который для населения Лорея означает жизнь.

— При этом надо помнить, — сказал Дег, — что кусты серей встречаются редко и на больших расстояниях друг от друга. Иногда мы ищем месяцами, а находим один-единственный кустик с ягодами. А ягоды эти спасут жизнь только одному лореянину, от силы двум.

— Печально, — посочувствовал Карвер. — Но, несомненно, усиленное удобрение почвы…

— Все уже пробовали.

— Я понимаю, — серьезно сказал Карвер, — какое огромное значение придаете вы соку серей. Но если бы вы уделили нам малую толику — пинту-другую, мы отвезли бы его на Землю, исследовали и постарались синтезировать. Тогда вы получили бы его в неограниченном количестве.

— Но мы не решаемся расстаться даже с каплей. Вы заметили, как мало у нас детей?

Карвер кивнул.

— Дети рождаются очень редко. Вся жизнь у нас — непрерывная борьба нашей расы за существование. Надо сохранять жизнь каждому лореянину, до тех пор пока на смену ему не появится дитя. А этого можно достигнуть лишь благодаря неустанным и нескончаемым поискам ягод серей. И вечно их не хватает. — Лекарь вздохнул. — Вечно не хватает.

— Неужели этот сок излечивает все? — спросил Фред.

— Да, и даже больше. У того, кто отведал серей, прибавляется пятьдесят лет жизни.

Карвер широко раскрыл глаза. На Лорее пятьдесят лет приблизительно равны шестидесяти трем земным годам.

Серей — не просто лекарство, заживляющее раны, не просто средство, содействующее регенерации! Это и напиток долголетия!

Он помолчал, обдумывая перспективу продления своей жизни на шестьдесят лет, затем спросил:

— А что будет, если по истечении этих пятидесяти лет лореянин опять примет серей?

— Не известно, — ответил Дег. — Ни один лореянин не станет принимать серей вторично, когда его и так слишком мало.

Карвер и Фред переглянулись.

— А теперь выслушай меня внимательно, Дег, — сказал профессор Карвер и заговорил о священном долге перед наукой. Наука, объяснил он лекарю, превыше расы, превыше веры, превыше религии. Развитие науки превыше самой жизни. В конце концов, если и умрут еще несколько лореян, что с того? Так или иначе, рано или поздно им не миновать смерти. Важно, чтобы земная наука получила образчик сока серей.

— Может быть, твои слова и справедливы, — отозвался Дег, — но мой выбор ясен. Как жрец религии саннигериат, я унаследовал священную обязанность охранять жизнь нашего народа. Я не нарушу своего долга.

Он повернулся и ушел. Земляне вернулись в звездолет ни с чем.

Выпив кофе, профессор Карвер открыл ящик письменного стола и извлек оттуда рукопись "Скрытые причины врожденной неполноценности внеземных рас". Любовно перечитал он последнюю главу, специально трактующую вопрос о комплексе неполноценности у жителей Лорея. Потом профессор Карвер отложил рукопись в сторону.

— Почти готова, Фред, — сообщил он помощнику. — Работы осталось на недельку — ну, самое большее, на две!

— Угу, — промычал Фред, рассматривая селение через иллюминатор.

— Вопрос будет исчерпан, — провозгласил Карвер. — Книга раз и навсегда докажет прирожденное превосходство жителей Земли. Мы неоднократно подтверждали свое превосходство силой оружия, Фред, доказывали его и мощью передовой техники. Теперь оно доказано силой бесстрастной логики.

Фред кивнул. Он знал, что профессор цитирует предисловие к своей книге.

— Ничто не должно стоять на пути великого дела, — сказал Карвер. — Ты согласен с этим, не правда ли?

— Ясно, — рассеянно подтвердил Фред. — Книга прежде всего. Поставьте ублюдков на место.

— Я, собственно, не это имел в виду. Но ты ведь знаешь, что я хочу сказать. При создавшихся обстоятельствах, быть может, лучше выкинуть серей из головы. Быть может, надо ограничиться завершением начатой работы.

Фред обернулся и заглянул хозяину в глаза.

— Профессор, как вы думаете, сколько вам удастся выжать из этой книги?

— А? Ну что ж, последняя, если помнишь, разошлась совсем неплохо. На эту спрос будет еще больше. Десять, а то и двадцать тысяч долларов! — Он позволил себе чуть заметно улыбнуться. — Мне, видишь ли, повезло в выборе темы. На Земле широкие круги читателей явно интересуются этим вопросом, что весьма приятно для ученого.

— Допустим даже, что вы извлечете из нее пятьдесят тысяч. Курочка по зернышку клюет. А знаете ли вы, сколько можно заработать на пробирке с соком серей?

— Сто тысяч? — неуверенно предположил Карвер.

— Вы смеетесь! Представьте себе, что умирает какой-нибудь богач, а у нас есть единственное лекарство, способное его вылечить. Да он вам все отдаст!

Миллионы!

— Полагаю, ты прав, — согласился Карвер. — И мы внесли бы неоценимый вклад в науку. Но, к сожалению, лекарь ни за что не продаст нам ни капли.

— Покупка — далеко не единственный способ поставить на своем. — Фред вынул револьвер из кобуры и пересчитал патроны.

— Понятно, понятно, — проговорил Карвер, и его румяные щеки слегка побледнели. — Но вправе ли мы…

— А вы-то как думаете?

— Что ж, они безусловно неполноценны. Полагаю, я привел достаточно убедительные доказательства. Можно смело утверждать, что в масштабе Вселенной их жизнь недорого стоит. Гм, да… да, Фред, таким препаратом мы могли бы спасать жизнь землянам!

— Мы могли бы спасти собственную жизнь, — заметил Фред. — Кому охота Загнуться раньше срока?

Карвер встал и решительно расстегнул кобуру своего револьвера.

— Помни, — сказал он Фреду. — мы идем на это во имя науки и ради Земли.

— Вот именно, профессор, — ухмыльнулся Фред и двинулся к люку.

Они отыскали Дега вблизи лекарственной хижины. Карвер заявил без всяких предисловий:

— Нам необходимо получить сок серей.

— Я вам уже объяснял, — удивился лекарь. — Я рассказал вам с причинах, по которым это невозможно.

— Нам нужно во что бы то ни стало, — поддержал шефа Фред. Он выхватил из кобуры револьвер и свирепо взглянул на Дега.

— Нет.

— Ты думаешь, я шутки шучу? — нахмурился Фред. — Ты знаешь, что это За оружие?

— Я видел, как вы стреляете.

— Ты, может, думаешь, что я постесняюсь выстрелить в тебя?

— Я не боюсь. Но серей ты не получишь.

— Буду стрелять! — исступленно Заорал Фред. — Клянусь, буду стрелять! За спиной лекаря медленно собирались жители Лорея. Серокожие, с шишковатыми черепами, они молча занимали свои места; охотники держали в руках копья, прочие селяне были вооружены ножами и камнями.

— Вы не получите серей, — сказал Дег.

Фред неторопливо прицелился.

— Полно, Фред, — обеспокоился Карвер, — тут их целая куча… Стоит ли…

Тощее тело Фреда подобралось, палец побелел и напрягся на курке. Карвер закрыл глаза.

Наступила мертвая тишина.

Вдруг раздался выстрел.

Карвер опасливо открыл глаза.

Лекарь стоял, как прежде, только дрожали его колени. Фред оттягивал курок. Селяне безмолвствовали. Карвер не сразу сообразил, что произошло. Наконец он заметил мусорщика.

Мусорщик лежал, уткнувшись лицом в землю, все еще сжимая метлу в вытянутой левой руке; ноги его слабо подергивались. Из дыры, которую Фред аккуратно пробил у него во лбу, струилась кровь.

Дег склонился над мусорщиком, но тут же выпрямился.

— Скончался, — сказал лекарь.

— Это только цветочки, — пригрозил Фред, нацеливаясь на какого-то охотника.

— Нет! — вскричал Дег.

Фред посмотрел на него, вопросительно подняв брови.

— Отдам тебе сок, — пояснил Дег. — Отдам тебе весь наш сок серей. Но вы оба тотчас же покинете Лорей!

Он бросился в хижину и мгновенно вернулся с тремя деревянными трубочками, которые сунул Фреду в ладонь.

— Порядочек, профессор, — сказал Фред. — Надо сматываться.

Они прошли мимо молчаливых селян, направляясь к звездолету. Вдруг мелькнуло что-то яркое, блеснув на солнце.

Фред взвыл от боли и выронил револьвер. Профессор Карвер поспешно подобрал его.

— Какой-то недоносок зацепил меня, — сказал Фред. — Дайте револьвер!

Описав крутую дугу, у их ног зарылось в землю копье.

— Их слишком много, — рассудительно заметил Карвер. Прибавим шагу! Они пустились к звездолету и, хотя вокруг свистели копья и ножи, добрались благополучно и задраили за собой люк.

— Дешево отделались, — сказал Карвер, переводя дыхание, и прислонился спиной к люку. — Ты не потерял сыворотку?

— Вот она, — ответил Фред, потирая руку. — Черт!

— Что случилось?

— Рука онемела.

Карвер осмотрел рану, глубокомысленно поджал губы, но ничего не сказал.

— Онемела, — повторил Фред. — Уж не отравлены ли у них копья?

— Вполне возможно, — допустил профессор Карвер.

— Отравлены! — завопил Фред. — Глядите, рана уже меняет цвет!

Действительно, по краям рана почернела и приобрела гангренозный вид.

— Сульфидин, — порекомендовал Карвер. — И пенициллин. Не о чем беспокоиться, Фред. Современная фармакология Земли…

— …может вовсе не подействовать на этот яд. Откройте одну трубочку!

— Но, Фред, — возразил Карвер, — наши запасы сока крайне ограничены. Кроме того…

— К чертовой матери! — разъярился Фред. Здоровой рукой он взял одну трубочку и вытащил пробку зубами.

— Погоди, Фред!

— Еще чего!

Фред осушил трубочку и бросил ее на пол. Карвер с раздражением произнес:

— Я хотел только подчеркнуть, что следовало бы подвергнуть сыворотку испытаниям, прежде чем пробовать ее на землянах. Мы ведь не знаем, как реагирует человеческий организм на это вещество. Я желал тебе добра.

— Как же, желали, — насмешливо ответил Фред. — Поглядите лучше, как действует это лекарство.

Почерневшая рана снова приобрела цвет здоровой плоти и теперь затягивалась. Вскоре осталась лишь белая полоска шрама. Потом и она исчезла, а на ее месте виднелась упругая розовая кожа.

— Хорошая штука, а? — шумно радовался Фред, и в голосе его чуть заметно проскальзывали истеричные нотки. — Действует, профессор, действует! Выпей и ты, друг, живи еще пятьдесят лет! Как ты думаешь, удастся нам синтезировать эту штуку? Ей цена — миллион, десять миллионов, миллиард! А если не удастся, то всегда есть добрый старый Лорей! Можно наведываться каждые полсотни годков или около того для заправки! Она и на вкус приятна, профессор. Точь-в-точь как… что случилось?

Профессор Карвер уставился на Фреда широко раскрытыми от изумления глазами.

— В чем дело? — с усмешкой спросил Фред. — Швы, что ли, перекосились? На что вы тут глазеете?

Карвер не отвечал. У него дрожали губы. Он медленно попятился.

— Какого черта, что случилось?

Фред метнул на профессора яростный взгляд, затем бросился в носовую часть звездолета и посмотрелся в зеркало.

— Что со мной стряслось?

Карвер пытался заговорить, но слова застряли в горле. Не отрываясь следил он, как черты Фреда медленно изменяются, сглаживаются, смазываются, словно природа делает черновой набросок разумной жизни. На голове у Фреда проступали причудливые шишки. Цвет кожи медленно превращался из розового в серый.

— Я же советовал тебе выждать, — вздохнул Карвер.

— Что происходит? — испуганно прошептал Фред.

— Видишь ли, — ответил Карвер, — должно быть, тут налицо остаточный эффект серей. Рождаемость на Лорее, сам знаешь, практически отсутствует. Даже при всех целебных свойствах серей эта раса должна была давным-давно вымереть. Так и случилось бы, не обладай серей и иными свойствами — способностью превращать низшие формы животной жизни в высшую — в разумных лореян.

— Бредовая идея!

— Рабочая гипотеза, основанная на утверждении Дега, что серей — мать всех лореян. Боюсь, что в этом кроется истинное значение культа зверей и причина наложенных на них табу. Различные животные, наверное, были родоначальниками определенных групп лореян, а может быть, и всех лореян. Даже разговоры на эту тему объявлены табу; в туземцах явно укоренилось ощущение глубокой неполноценности, оттого что они слишком недавно вышли из животного состояния.

Карвер устало потер лоб.

— Можно предполагать, — продолжал он, — что соку серей принадлежит немалая роль в жизни всей расы. Рассуждая теоретически…

— К черту теории, — буркнул Фред, с ужасом обнаруживая, что голос его стал хриплым и гортанным, как у лореян. — Профессор, сделайте что-нибудь!

— Не в моих силах что-либо сделать.

— Может, наука Земли…

— Нет, Фред, — тихо сказал Карвер.

— Что?

— Фред, прошу тебя, постарайся понять. Я не могу взять тебя на Землю.

— Что вы имеете в виду? Вы, должно быть, спятили!

— Отнюдь нет. Как я могу привезти тебя с таким фантастическим объяснением? Все будут считать, что твоя история — не что иное, как грандиозная мистификация.

— Но…

— Не перебивай! Никто мне не поверит. Скорее поверят, что ты необычайно смышленый лореянин. Одним лишь своим присутствием, Фред, ты опровергнешь отправной тезис моей книги!

— Не может того быть, чтоб вы меня бросили, — пролепетал Фред. — Вы этого не сделаете.

Профессор Карвер все еще держал в руках оба револьвера. Он сунул один из них за пояс, а второй навел на Фреда.

— Я не собираюсь подвергать опасности дело всей своей жизни. Уходи отсюда, Фред.

— Нет!

— Я не шучу. Пошел вон, Фред.

— Не уйду! Вам придется стрелять!

— Надо будет — выстрелю, — заверил его Карвер. — Пристрелю и выкину.

Он прицелился.

Фред попятился к люку, снял запоры, открыл его.

Снаружи безмолвно ждали селяне.

— Что они со мной сделают?

— Мне, право, жаль, Фред, — сказал Карвер.

— Не пойду! — взвизгнул Фред и обеими руками вцепился в проем люка. Карвер столкнул его в руки ожидающей толпы, а вслед ему сбросил две оставшиеся трубочки с соком серей.

После этого Карвер поспешно задраил люк, не желая видеть дальнейшее. Не прошло и часа, как он уже вышел из верхних слоев атмосферы.

Когда он вернулся на Землю, его книгу "Скрытые причины врожденной неполноценности внеземных рас" провозгласили исторической вехой в сравнительной антропологии. Однако почти сразу пришлось столкнуться с кое-какими осложнениями.

На Землю вернулся некий капитан-астронавт по фамилии Джонс, который утверждал, что обнаружил на планете Лорей туземца, во всех отношениях не уступающего жителю Земли. В доказательство своих слов капитан Джонс проигрывал магнитофонные записи и демонстрировал киноленты.

В течение некоторого времени тезис Карвера казался сомнительным, пока Карвер лично не изучил вещественные доказательства противника. Тогда он с беспощадной логикой заявил, что так называемый сверхлореянин, это совершенство с Лорея, этот, с позволения сказать, ровня жителям Земли, находится на самой низшей иерархической ступени Лорея: он — мусорщик, о чем ясно говорит широкая черная полоса на его лице.

Капитан-астронавт не стал оспаривать это утверждение. Отчего же, заявлял Карвер, этому сверхлореянину, несмотря на все его хваленые способности, не удалось достигнуть хоть сколько-нибудь достойного положения в том жалком обществе, в котором он живет?

Этот вопрос заткнул рты капитану и его сторонникам и, можно сказать, вдребезги разбил их школу. И теперь во всей Галактике мыслящие земляне разделяют карверовскую доктрину врожденной неполноценности внеземных существ.

ЗАПРЕТНАЯ ЗОНА

Растительные галлюциногены

Марлин Добкин де Риос

Часть 1. ВВЕДЕНИЕ

Разные части растений — плоды, листья, кора и клубни служили для человеческих существ источником пищи, а стебли, кроме того, заменяли им веревки. Некоторые растения, однако, натолкнули людей на их использование в ином качестве. Это растения, чье свойство — «одурманивать» — может, в отдельных случаях, изменять пребывающее в бодрствующем состоянии сознание. В своем антропологическом исследовании ритуальных растений я рассмотрю абсолютно все стадии человеческого общества: от первобытных охотников и собирателей до современной цивилизации. Мое твердое убеждение, основанное на более чем пятнадцатилетием изучении галлюциногенов и культуры, состоит в том, что эти вещества сыграли далеко не второстепенную роль в организации жизни, становлении веры, надежд и ценностей большого числа людей. Представители многих доиндустриальных обществ включали воздействующие на сознание растения в сферу своей повседневной деятельности. Так, например, поведение в сфере экономики, социальная организация и системы верований некоторых народов всегда находились под влиянием использования таких растений. Однако, до настоящего времени было мало что известно об их культурном предназначении. Слишком часто, когда антропологи и ранние путешественники снисходили до того, чтобы обсуждать употребление галлюциногенов, они описывали это на полях, в подстрочных ссылках или без большого интереса и убедительности. Отчасти, подобное происходило в силу культурных предубеждений этих ранних исследователей, путешественников, миссионеров и ботаников, большинство из которых приезжали из Европы и Америки. Отношение к употреблению таких распространенных наркотиков, как алкоголь и табак в их собственных странах не способствовало правильному восприятию и осознанию целей использования экзотических растений. Особенно, если учесть, что такие растения часто были окутаны тайнами священных ритуалов. Последняя переоценка роли наркотических растений в традиционном обществе показала, что их влияние было значительно более сильным, чем это обычно изображали [Харнер 1968:30].

Эта книга посвящена использованию воздействующих на сознание растений, в частности, галлюциногенов в традиционных обществах. Многие сведения, изложенные в ней, были взяты из ранних публикаций, которые сейчас трудно найти. В книге описаны одиннадцать общественных образований в Северной, Центральной и Южной Америке, Азии, Африке, Австралии и Новой Гвинее. Мои первые собственноручные эмпирические исследования в Перу, где галлюциногены применяются в народной медицине, также послужат иллюстрациями к определенным темам (Добкин де Риос 1970, 1972а, 19726, 1977а, 19776). Вклад, который антропология может внести в изучение использования воздействующих на сознание растений по всему миру, состоит в том, чтобы показать, каким образом различные особенности культуры, а именно, системы верований, ценности, представления и надежды формируют одни из наиболее субъективных переживаний, присущих людям.

Будут рассмотрены три основных типа психотропных веществ и обсуждена география их распространения. Несколько тем вытекает из приведенных ниже кратких замечаний относительно использования галлюциногенных средств. Растительные галлюциногены, чье присутствие в человеческой истории намного древнее, чем это обычно признается, несомненно, оказали влияние на эволюцию человека. Концепции шаманства и анимистические верования, которые, вероятно, находились под влиянием свойств воздействующих на сознание растений, будут обсуждаться в специфическом культурологическом контексте. Другая важная тема, на которой я сфокусирую внимание, это влияние галлюциногенных растений на этические и моральные устои общества.

Я надеюсь, что это резюме будет полезно при постановке ряда утверждений, имеющих эмпирическое происхождение и нуждающихся в дальнейшей проверке. Мной предпринята попытка создать теорию, способную предсказывать эффекты, обусловленные воздействием галлюциногенов, с учетом особенностей данной культуры.

ПСИХОТРОПНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Термин «психотропный» использовался в учебном курсе как синоним более строгого термина «психодислептический». Психотропные вещества способны изменять психологию человека и влиять на умственную деятельность. Их получают либо из определенных растений, либо в результате химического синтеза. Фармаколог Деле (1967: 4) выделил три основных группы психотропных средств. Первая группа -

успокоительные, включает снотворные, барбитураты и транквилизаторы, многие из которых внедрены в современную психиатрическую практику. Во второй важной группе находятся психические стимуляторы (включая амины) — средства, улучшающие настроение. Третья группа — средства, вызывающие психические отклонения, часто называемые галлюциногенами. Эта категория весьма важна для антропологии благодаря особому положению галлюциногенов в традиционном обществе. Она включает в себя как некоторые растения, так и выделенные или синтезированные химические вещества: ЛСД, псилоцибин, мескалин и гармин. В отличие от первой группы, галлюциногены не вызывают физиологической зависимости.

Изучение химического воздействия галлюциногенов находится далеко за пределами представленного материала (см. Шульте и Хоффман, 1973). Все же Замечу: хотя неграмотный шаман или знахарь в традиционном обществе не имел доступа и к части современных знаний о химическом воздействии таких растений, он достиг большого совершенства в искусстве применения этих растений. И произошло это За много тысяч лет до того, как был открыт Новый Свет или европейцы достигли Сибири и Океании.

Антропологи отдают себе полный отчет в том, что химические вещества — отнюдь не только средство, с помощью которого достигались измененные состояния сознания. Такие явления, как медитация, голодание, самоистязание, тренинг, вхождение в транс, ритмический танец и им подобные (часто именуемые психотехнологиями, см. Тарт 1975), использовались для выхода за пределы повседневной реальности и позволяли индивидуумам вступить в контакт и управлять сверхъестественными силами. Людвиг (1969: 9) писал как о роли измененных состояний сознания в человеческих обществах, их повсеместной распространенности в любых формах и других доказательствах их культурной значимости, так и о способности этих состоянии удовлетворять индивидуальные и общественные потребности (см. также Бургиньон, 1973). Применение галлюциногенов являлось наиболее быстрым и надежным способом достижения измененного состояния сознания.

Уже первые попытки изучения повсеместного распространения галлюциногенных средств извлекают на свет интересные и порой ставящие в затруднительное положение находки. По-видимому, использование галлюциногенов было гораздо более широко распространено в Западном полушарии, чем в Азии, Африке или Европе. Ла Бар (1970) видит причину этого в шаманстве, которое играло весьма важную роль в обществах индейцев Нового Света. Культурная ценность просветлений (открытий личности на уровне подсознания) внутри чередующих волн миграции индейских охотниковэпохи палеолита явилась толчком к проведению ими опытов с различными видами галлюциногенных растений и стимуляторов, на которые они натыкались в поисках пищи.

Несмотря на бреши в археологических доказательствах, мы можем не сомневаться в древности растительных галлюциногенов. Чешский ученый Покорны (1970) пришел к выводу, что растительные галлюциногены — это ключ к разгадке стилизованных изображений и орнаментов в искусстве эпохи палеолита в Продмосте, Авееве и Мозине (Чехословакия). Древняя литература также содержит серьезные пробелы, тем не менее, такие литературные памятники, как индийские «Ведические гимны» и «Одиссея» Гомера, говорят об использовании растений или иных средств для воздействия на сознание. Эти растения были важной частью религиозных верований, и использовались как в сакраментальной, так и в общественной сферах.

Растительные галлюциногены могли сыграть важную роль в эволюции Homo Sapiens как вида. Определенно, как только человеческие существа разогнулись и приняли вертикальное положение, несколько оторвавшись от земли, они должны были охватить в поисках пищи все многообразие диких растений, ставших объектом их пристального внимания. Отдельные виды психотропных растений, с которыми экспериментировали еще с ранних времен, могли стимулировать речь и общение благодаря необычному восприятию реальности. А это, в свою очередь, стимулировало их дальнейшее употребление. Укрощение огня и появление возможности делать отвары могло подтолкнуть Homo Sapiens к переработке определенных растений до такого состояния, в котором их свойства воздействовать на сознание усиливались. Галлюциногены могли измельчать, делать из них многочасовые отвары или курить для того, чтобы достичь опьянения.

Как показал Лa Бар, вероятнее всего именно охотники и собиратели, а не землепашцы, первыми узнали больше о галлюциногенных растениях. Эти люди могли экспериментировать с потенциальной пищей и наркотическими растениями, которые являлись для них источником сознания. Их собратья времен неолита, которые преимущественно были связаны с сельскохозяйственными культурами и домашними животными (в основном в обществах Старого Света) могли иметь меньшую склонность к эксперименту. Как мы скоро увидим из рассмотрения использования галлюциногенов в различных культурах, мифологические мотивы, затрагивающие роль животных в обучении человека знаниям о галлюциногенных растениях, подтверждают эту гипотезу.

География распространения психотропных растений

Хотя большинство применяющих галлюциногены обществ находится в Западном полушарии, в этой книге будут рассмотрены общественные образования, расположенные как в Новом, так и Старом Свете. Я буду объединять и сопоставлять сюжеты, описывающие использование наркотических средств, как правило, до контакта с европейцами. Это отнюдь не только общества с доступным нам фактическим материалом, здесь описаны группы людей, сведения о которых донесены до нас другими. Я сфокусировала свое внимание вглубь лишь нескольких избранных обществ, чтобы иметь возможность обнаружить присущие им общие черты. Основываясь на имеющихся сведениях, я выбрала для своего анализа следующее:

1) аборигены пустынных регионов Центральной Австралии;

2) коренные народы Сибири;

3) равнинные индейцы Северной Америки;

4) рыбаки наска прибрежного Перу;

5) обитатели гор Новой Гвинеи;

6) перуанские мочика;

7) мексиканские майя;

8) мексиканские ацтеки;

9) перуанские инки;

10) фанги северо-западной экваториальной Африки;

11) метисы Амазонии.

Вдобавок к этому, я пыталась обнаружить факты распространения влияния ацтеков на позднюю культуру майя и предполагаемые связи между культурами наска и мочика в Перу. Среди одиннадцати общественных образований, включенных в эту книгу, анализ древних майя, наска, мочика и амазонских метисов является результатом моего собственного исследования (см. Добкин де Риос 1970, 1971, 1972а, 1972Ь, 1976, 1977Ь, 1978; Добкин де Риос и Карденас 1980).

РОЛЬ ОСОБЕННОСТЕЙ КУЛЬТУРЫ

Разные авторы пришли к выводу, что ощущения, вызванные галлюциногенами, включают в себя ряд взаимодействующих особенностей, таких, как позиция, ожидания, мотивация, настроение, черты характера индивидуума, а также его физическое состояние. Ощущения под действием так называемых психодислептических средств — это сложный процесс, в котором такие взаимодействия вызывают одни из наиболее субъективных переживаний, являющихся предметом исследования в психологии, социологии и антропологии. Галлюциногены, в большинстве случаев, вызывают у субъекта сложные картины видений, которые длятся от одного-двух до нескольких часов. Влияние галлюциногенов на восприятие и субъективное ощущение времени весьма необычно (Людвиг 1969, 14–17). Часто с течением времени воспринимаемые события как замедляются, так и ускоряются, или даже представляются неограниченными в своем развитии. Часто индивидуум ощущает такие перемены в восприятии, что его эмоции достигают состояния бессознательной эйфории или страдания. Степень сконцентрированности, внимание, память и рассудительность полностью подвержены влиянию галлюциногенов. Человек может проявлять страх, боясь потерять контроль над растением, захватившим власть над ним, или напротив, интерпретировать происходящее как вхождение в личный контакт с воображаемыми потусторонними силами (в особенности, если такой образ мышления присущ его собственной культуре). В восприятии внешнего облика происходят заметные изменения, и отклонения того или иного рода абсолютно типичны. Тело и разум могут находиться в полном разладе, однако, когда происходит обратное, границы между человеком и окружающим миром размываются, и индивидууму передается ощущение единства с природой и богом. Ощущение синестезии — борьбы разновидностей чувств — достаточно часто описываемый эффект, вызванный употреблением галлюциногенов. Все пять чувств человека максимально обострены. Люди стремятся придумать специальные обозначения для их ощущений, часто сообщая, что эти ощущения необъяснимы. Помимо особенностей клинического характера, обнаруженных исследователями этого феномена (Баррон и др. 1964; Барбер 1970), необходимо принимать во внимание ряд других особенностей, связанных по своей природе с культурой. Последние антропологические исследования современных традиционных обществ, где галлюциногенные средства используются в религиозных и медицинских целях, приводят к выводу о том, что особенности культуры играют решающую роль в формировании, на первый взгляд, чисто субъективных ощущений, не поддающихся какому-либо культурному измерению. Более того, как показали некоторые авторы (Добкин де Риос 1972б; Кенсинджер 1972), системы верований, ценности и надежды программируют субъективные ощущения индивидуума. Мои собственные исследования в Перуанской Амазонии высветили роль, которую играет культура в вызываемых под действием галлюциногена видениях, типичных среди употребляющих его людей. Если мы обратимся к употреблению воздействующих на сознание препаратов на Западе, мы можем обнаружить отсутствие подобного отражения культуры в визуальных ощущениях, характерного для традиционных обществ. Будучи лишенными специфических культурных традиций использования галлюциногенов, которые программировали бы их ощущения, представители Запада часто передают в своих ощущениях идиосинкразические образы, сами по себе заслуживающие изучения.

Галлюцинаторные ощущения могут вызывать большую тревогу у части новичков, как в традиционном, так и в индустриальном обществе. Тревога индивидуума может быть преодолена с помощью «проводника», роль которого чрезвычайно важна в разных культурах. Продолжая метафору, можно сказать: мир, который создает в процессе своих странствий новичок, необходимо заполнить содержанием настолько, насколько это возможно. В традиционном обществе роль проводника заключается в том, чтобы перекинуть мост между двумя мирами, существующими в сознании. Это необходимо не только для контроля и нейтрализации злых духов, встречающихся на пути начинающего почитателя зелья во время ритуала, но и чтобы вызвать обусловленные культурой видения. Проводник, как правило, использует музыку для достижения этих целей. В части 3 я буду детально исследовать связь ритуала и музыки.

Священный ритуал и театр

Антропологи, занимающиеся взаимосвязью культуры и галлюциногенов, отметили, в частности, наличие элементов экспрессии в ощущениях, вызываемых этими растениями. Эти эстетические элементы присутствуют в общественных образованиях по всему миру, начиная от примитивных охотников-собирателей, пастухов и землепашцев и кончая представителями древних цивилизаций и этнических групп национальных государств. Выразительность и театральность ритуалов, связанных с употреблением галлюциногенов, требует такого же пристального внимания, как и их практическое предназначение. Привкус внутреннего драматизма, присущий галлюцинаторным странствиям, никогда не может быть замечен беспристрастным наблюдателем. Ощущения, которые способно вызвать снадобье, настолько выразительны, что они равны по силе и драматизму лучшему из театров, существовавших где-либо. Однако, в отличие от городского театрала, чей путь лежит к зданию под названием театр, а его актеры изображают жизнь в соответствии со сценарием, написанным не ими и являющимся лишь имитацией реальных событий, ощущения принимающего снадобье — это драма, написанная в совершенно ином жанре. В театре с именем ритуал, употребляющий галлюциноген одновременно является не только актером, но и сценаристом, постановщиком, костюмером и даже музыкантом одновременно. Быстро меняющийся, сверкающий калейдоскоп цветов, форм, картин и событий, намного более экзотичных, чем те, что видят люди с нормально функционирующим сознанием, — эксклюзивный продукт психики индивидуума.

Однако и в традиционных обществах есть свой режиссер этой ритуальной драмы — шаман или жрец. С помощью музыки, монотонного пения, свиста и ударов в бубен, он вызывает характерные видения, имеющие специфический культурный смысл в контексте ритуальных ощущений (см. Кац и Добкин де Риос 1971; Добкин де Риос и Кац 1975).

Я и мой коллега Фред Кац пришли к выводу, что поспешный подход, приводящий к неосознанному по сути приему галлюциногенов, опасен для человеческих существ. Специалисты в области психодинамики утверждают, что эмоциональные последствия такого подхода выражаются в тошноте, рвоте, поносе, тахикардии и высоком кровяном давлении участника ритуала. Из нашей более ранней работы следует, что музыка с ее неясной структурой замещает психическую структуру личности в периоды ее распада. В соответствии с этой гипотезой функция музыки состоит не только в том, чтобы создавать настроение в состоянии наркотического опьянения. Шаман-проводник создает так, как это может сделать только театральный режиссер, музыкальный орнамент, внутренняя структура которого посредством указателей и шлагбаумов помогает участнику выбрать направление его видений на фоне действительных ощущений. В отсутствие такой режиссуры участник был бы дезориентирован изменениями, которые происходят в структуре его собственного «Я», тревогой, страхом и телесным дискомфортом, вызванными действием галлюциногена.

Шаманы, с которыми мне довелось говорить, утверждают, что музыка, звучащая во время наркотических ощущений, создает специфические и весьма ценные видения. Например, музыка может устроить встречу с особыми сверхъестественными сущностями (см. часть 2), вызвать видения, изображающие источник колдовства, устроить свидание с умершими предками и т. д. Во время ритуала, связанного с употреблением галлюциногенов, физическая активность минимальна, хоть и задействованы все пять чувств. Участники склонны к спокойствию и созерцательности, однако непременно используются стимуляторы чувствительности. Ими служат натуральные ароматизаторы и растительные благовония, многоцветная раскраска тела и затемнение Зубов. Общепринята игра на бубнах. Стимуляция осязания достигается либо непосредственной близостью участников в групповых ритуалах, либо наложением рук в ритуале изгнания духов,

Ценность этих ритуалов в том, что они обеспечивают катарсис. Действие снадобий, создающее эмоциональное опустошение, сродни тому, что чувствует западный зритель, которому посчастливилось посмотреть хорошо написанную и хорошо поставленную пьесу в театре. Людвиг (1969) описывал замечательные соматические и психологические эффекты, связанные с измененными состояниями сознания, которые сами по себе нисколько не уступают драматическому произведению. Особенно в области эмоциональной выразительности, по-видимому, присутствует вся полнота эффектов — небеса и ад, о которых написал Хаксли (1954) в своих «Вратах ощущений». Более того, опустошение — ослабление физического напряжения, достигаемое за счет выхода подавленных травматических ощущений — вызывает соответствующие эмоции и эффекты, переживаемые индивидуумом, даже если психотерапевтическое воздействие не запрограммировано шаманом (жрецом) в галлюцинаторных ощущениях. Аристотель убеждал (1961: 9), что цель трагедии состояла в том, чтобы очистить от страдания и страха: «Практика, которую пытается воспроизвести искусство, состоит в основном из психической энергии, вырывающейся наружу». В качестве иллюстрации этой фразы античного философа может служить моя работа с аяхуаска (иначе banisteriopsis) в Перуанской Амазонии. В этой ситуации мужчина и женщина стремились к галлюцинаторным ощущениям, чтобы вызвать видения, в которых перед ними представали причины колдовства, приведшего, по их убеждению, к началу свалившихся на них болезней и несчастий. Видения были катализатором для ритуального вмешательства шамана, который известил о приближающемся излечении с помощью совершенного возмездия по отношению к злодею. Эта амазонская психологическая драма, без сомнения, издавна была проиграна много раз и в разных местах, поскольку на протяжении всей человеческой истории считалось, что болезни вызваны сверхъестественными причинами (см. Аккеркнехт 1971). В тех регионах, где растительные галлюциногены использовались для лечения, особенности традиционной культуры в форме специфических верований давали материал для своих собственных сценариев (Добкин де Риос 1975).

Еще одна интересная проблема в этой дискуссии затрагивает роль синестезии-ощущения одного из видов чувств как остальных. Руководство шамана подобными ощущениями включает в себя постановку этих внутренних драм в естественных условиях, где для усиления действия галлюциногенов используются всевозможные ароматизаторы, звуки, визуальные сигналы и тактильные средства. Эти аспекты синестезии способствуют общему драматическому эффекту галлюцинаторных ощущений.

ШAMAH И ГАЛЛЮЦИНОГЕННЫЕ СРЕДСТВА

Шаманы (обычно рассматриваемые как специалисты по сверхъестественному и называемые знахарями и колдунами) всегда были отличными магами. Используя силу галлюциногенных средств (как мы уже видели в представленных выше небольших сюжетах), маг был способен направить свою энергию на излечение пациентов, предсказание будущего, околдовывание врагов, получение расположения избранной женщины и, что наиболее важно, манипулирование сверхъестественными силами. Этнографическая литература полна описаниями традиционных и сельских шаманов, чьи познания сложных химических веществ просто превосходны. Определенно, такие специалисты отдавали полное предпочтение в своих садах и местах сбора галлюциногенам. Как для того, чтобы наладить связь со сверхъестественными сущностями, так и чтобы восполнить свои собственные ресурсы.

Шаман — специалист в технике достижения экстаза, не чужд тем, кто интересуется антропологией религии. Если мы посмотрим на некоторые важнейшие особенности поведения, присущие шаманам по всему миру, то увидим, что большинство их манер связано с галлюциногенными растениями. Фактически, можно назвать несколько шаманских тем, которые должны быть подвержены влиянию галлюциногенов. Это такие явления как поиски источника шаманской силы, присутствие духов-помощников и союзников (или превращение в них самого шамана), небесное путешествие шамана и вхождение в подземный мир, часто обсуждаемые магический полет и перемещение в пространстве, воинственная природа шаманства и специфические способности излечивать людей. В части 2, мы посмотрим более внимательно на некоторые из этих тем в связи с повсеместным употреблением галлюциногенов.

Элиад (1958) рассматривала шамана в качестве мага, предназначение которого — управлять неизведанным. Его специализация — вхождение в состояние транса, во время которого его душа покидает тело и либо возносится в небо, либо опускается в подземный мир. В отличие от людей, находящихся в состоянии одержимости, шаман управляет специальными духами-помощниками, с которыми он общается даже не становясь инструментом их влияния. Содержание ощущений шамана — тема, которая проходит через большое количество литературы. Хотя исследователи, интересовавшиеся поведением шаманов, часто не учитывали при этом роль галлюциногенных средств, многие свойства снадобий, как обсуждалось ранее, могут быть включены в действия шамана.

Определенно, визуальное удовлетворение от воздействующих на сознание средств несравнимо ни с чем, что можно найти где-либо в реальной жизни. Живая игра калейдоскопических цветов и форм, предстающие перед взором реалистические и фантастические картины, перемены в чувственных ощущениях и глубина самоанализа — все это даст фору любым символическим произведениям, связанным с существующими культурными представлениями. Вряд ли найдется хоть один, у кого могут возникнуть сомнения в том, чтобы присоединиться к небольшой группе энтузиастов, утверждающих: эти средства — плоть и кровь религиозных верований людей, их важную роль в системах таких верований нельзя не учитывать.

Галлюциногенные растения и этико-моральные устои

Западные исследователи проблемы использования галлюциногенов в традиционном обществе, выделяют понятие «маны», или силы, которую, как предполагается, содержат в себе эти растения. Мана, хотя сама по себе и нейтральная, может быть направлена употребляющим снадобье (профессиональным шаманом или любителем) на достижение специфических этических или моральных целей. Временами бывает трудно обходиться простыми понятиями добра и зла, как они сформулированы в иудаистско-христианской традиции. Херсковиц пришел к выводу (1946), что эти категории просто неприменимы к традиционному обществу. В обществе догосударственного уровня шаман обычно является моральным арбитром своей общины. Его роль заключается в том, чтобы исправлять недостатки в себе самом, своих подопечных и племени, к которому он принадлежит. Как знающий врач, умеющий обращаться с такими сильными снадобьями, он может, используя силу растений, накликать смерть и разрушения на вражеское селение. Он может лечить болезни или вызывать их у своего недруга. Вопрос — как должна быть использована эта сила — непростой вопрос, хотя и является предметом постоянного внимания в тех обществах, где галлюциногенные растения являются частью культурной традиции. Западному наблюдателю часто кажется, что моральная дилемма состоит в определении природы добра и зла, которым служат эти растения. Мои собственные данные об использовании аяхуаска в Перуанской Амазонии показывают, что источники информации совершенно четко различают, какие растительные галлюциногены должны применяться в каждой конкретной ситуации. Должны они быть применены для лечения недуга? Чтобы околдовать врага? Для получения расположения женщины? Чтобы найти того, кто украл исчезнувший предмет? Для предсказания будущего? Приписываемая растениям сила обязывает человека использовать их по назначению. Является ли таковым достижение собственной выгоды, общественного положения, психологического контроля над другими; самоутверждение; получение расположения одной из важных персон; или решение частных денежных проблем? Или, наоборот, они должны использоваться на благо социальной группы, для связи с миром духов и для достижения благосостояния всеми членами общества? Мы обна руживаем в традиционных обществах смесь общинного сознания и индивидуальных способностей шамана.

В последующих сюжетах мы увидим, что люди по всему миру использовали галлюциногенные снадобья в различных культурных действах. Перед тем, как обратиться к исследованию характерных случаев, чтобы во всех деталях изучить записанное антропологами, необходимо отметить, что многие сведения о таких сообществах крайне противоречивы. Антропологи, миссионеры, ботаники и путешественники, оставившие после себя прекрасные описания материальной культуры, часто дезинформируют нас в сфере символов и верований, более непонятной для непосвященных. Один из авторов, Ричард Блум (1969), пытался целенаправленно изучать применение галлюциногенов в традиционных обществах. В своем «Сборнике сведений в сфере человеческих отношений» он сделал попытки связать употребление галлюциногенов с социальной структурой, материальной культурой и системами верований. Хотя им был проведен статистический анализ более чем 250 общественных образований, приведенные данные часто были настолько неполными и неточными, что проект принес мало стоящих результатов.

Данная книга, напротив, будет сопоставлять факты, взятые из источников, не имеющих отношения к «Сборнику», несмотря на то, что многие источники вторичны. Более того, в фактическом материале есть пробелы, которые невозможно заполнить. Либо они могут быть заполнены лишь умозаключениями, вытекающими из загадочных комментариев некоторых путешественников, оставивших нас в мучительных раздумьях о месте, которое занимали галлюциногены в этих обществах. Часто путешественники упоминали возможные сведения всего в нескольких фразах, так что оказывались представленными наиболее «интересные» с их точки зрения обычаи (как правило, сексуального характера).

Только в последние десятилетия в западных странах появились антропологи, которые с растущим интересом начали проявлять внимание к употреблению воздействующих на сознание растений объектами их исследования.

Возвращаясь к этнографии, мы обнаруживаем, что, несмотря на отрывочность сообщений, австралийские аборигены, обитавшие в центральном пустынном регионе, использовали растение под названием питури для того, чтобы облегчить межличностное взаимодействие, преодолеть страх и жажду, предсказать будущее и справиться с неблагоприятными обстоятельствами. Посмотрим теперь на возможности растений оказывать влияние на системы верований и целительство. Коренные народы Сибири использовали мухомор, который был тесно связан с деятельностью шаманов до контакта с европейцами. Этот гриб играл главную роль при ворожбе, обеспечивал связь со сверхъестественными силами, и применялся для достижения наслаждения.

Равнинные индейцы, чтобы достичь особо ценных мистических состояний, которые обеспечивали им связь со сверхъестественными сущностями, использовали различные виды пасленов и бобы мескаля. В частности, через употребление галлюциногена осуществлялся тесный контакт между воином и диким зверем в видениях, предшествующих охоте.

Богатое наследие в виде керамики и текстиля, доставшееся нам от древних рыбаков наска, обитавших на южном побережье Перу, позволяет установить роль кактуса Сан-Педро и кустарника уилка в их культуре. По всей видимости, растительные галлюциногены использовались местными религиозными и политическими лидерами для осуществления власти в политической, психологической и социальной сферах при помощи силы, заключенной в измененных под действием галлюциногенов состояниях сознания.

Обитатели гор Новой Гвинеи, используя воздействующие на сознание грибы, совершенно отличались в этом от других жителей Земли, употреблявших галлюциногены. Эти туземцы пребывали в полуобезумевшем состоянии под действием грибов на протяжении определенного периода ежегодно, не проводя при этом никаких ри туалов и церемоний. Жители Новой Гвинеи — пример аномалии в их внеритуальном употреблении растительных галлюциногенов.

Индейцы мочика с северного побережья Перу использовали кактус Сан-Педро и различные виды пасленовых в качестве элемента действий шамана. Религиозные служители вплетали в свои ритуалы добро и зло, проявление силы и умение ею манипулировать, а также магическую власть над природой, что позволяло им удовлетворять потребности, как всей общины, так и отдельных ее членов.

Древние ацтеки включали в свою фармакопею, по крайней мере, четыре основных вида галлюциногенных растений. С их помощью они обслуживали свои потребности при жертвоприношениях, использовали их для угощения важных особ на церемониальных пирах и брали в виде дани. Растения также применялись для лечения, ворожбы и поднятия боевого духа воинов перед битвой. В этом обществе мы наблюдаем любопытное использование ритуальных растений для воинственных и агрессивных целей.

В Перу, среди древних инков, растительные галлюциногены — Сан-Педро, уилка и кока не были включены в религиозно-культурную деятельность так основательно, как у ацтеков Мексики. По-видимому, инки проявляли меньший интерес к воздействующим на сознание растениям, чем остальные цивилизации Нового Света. Хотя очевидцы отмечают, что галлюциногены играли важную роль в народном целительстве, особенно в сельской местности.

Фанги северо-западной экваториальной Африки, испытавшие шок французской колонизации, изменили своему традиционному применению галлюциногена tabernanthe iboga. В прошлом он использовался крестьянами и охотниками этого общества для снятия усталости и поддержания бодрости во время охоты. Однако в последние десятилетия он был включен в религиозное движение возрождения — бвити, чтобы его участники могли собственноручно ощутить присутствие культового божества.

Древние майя до классического периода использовали галлюциногенные грибы, жабий яд и корни обыкновенной водяной лилии. Эти средства оказывали влияние на религию древних майя, особенно, в сфере гаданий и целительства.

В таких городах Перуанской Амазонии, как Икитос и Пукальпа, мужчины и женщины используют в наше время растительный галлюциноген аяхуаска для диагностики и лечения болезней, связанных с колдовством. Народные целители несколько раз в неделю собирают группы пациентов и назначают им дозу снадобья, что позволяет больным увидеть человека, наславшего порчу.

После ознакомления с этнографическими сюжетами (часть 2), мы обратимся к общим темам в различных культурах, которые вытекают из этнографических сведений (часть 3).

ЧАСТЬ 2. ЭТНОГРАФИЯ

АВСТРАЛИЙСКИЕ АБОРИГЕНЫ

Несмотря на недостаточно полные сведения об использовании галлюциногенов аборигенами Австралии, мы можем определить место, которое занимало такое наркотическое растение как питури (duboisia hopwoodii), в культуре охотников-собирателей. Кэтрин Берндт, на мой взгляд, весьма удачно охарактеризовала проживающих в засушливом пустынном регионе аборигенов: «Культура аборигенов пустынного региона повсеместно имела сходства, поскольку не было областей, изолированных друг от друга. Будучи лишенными долговременных стоянок, с относительно небольшим количеством имущества, аборигены имели мало общественных образований, в которых бы преобладали личные отношения. Образ мышления этих людей был полукочевым, а их отношение к собственной земле — отчужденным. Это обуславливало персональную обособленность в эмоциональных и религиозных чувствах и твердый базис для общественного объединения в форме племен, построенных на одном из двух (или обоих) критериев: генеалогическое или квазигенеалогическое наследование и территориальная принадлежность. Общественные образования аборигенов были традиционно ориентированы и объединены религией» (1964: 265).

Рис. 1.Duboisia myoporold.es.

В 1788 году, когда датчане захватили северное и западное побережье континента, в Австралии насчитывалось около пяти сотен племен, ведущих полукочевой образ жизни. Каждое племя включало от 100 до 500 аборигенов. В местах обитания аборигенов произрастало приблизительно тринадцать диких сортов табака (Гудспид 1954). Особняком стояло растение питури, которое, вероятно, было самым важным из тех, которые использовали племена. Небольшие дозы растения, содержащего алкалоиды скополамин и гиосциамин, вызывали галлюцинации и иллюзии. Еще один эффект — отрешенность от времени и пространства. Питури играло важную роль в общественной жизни аборигенов. Его способность подавлять чувство голода и жажды позволяла аборигенам не только приспособиться к пустыне, но и преодолевать значительные расстояния в поисках воды и пищи. Экономическое значение этого растения для популяций аборигенов видно из существования так называемых путей питури — обширных торговых связей, которые распространялись от северной до южной оконечности пустыни. Они позволяли аборигенам вести торговлю этим растением (Спенсер и Джиллен 1899). Племена, в местах обитания которых, питури не произрастало, обменивали на него копья, бумеранги, щиты, рыбу и батат (Бейсдоу 1925). Пути пересекали реки и высокие горные массивы. Листья питури плотно укладывались в плетеные корзины и отправлялись для продажи за сотни миль. В литературе приведены такие примеры применений питури: (Рис. 2).

Рис. 2. Дощечки с письменами австралийских аборигенов.

Сложный язык знаков указывал на автора сообщения — старейшину, который посылал письма-дощечки владельцу товара. Это было в чем-то похоже на средневековое королевское кольцо со знаками, служившее для подтверждения подлинности лица, от которого исходили указы (Рот 1897). Посыльный, переносивший эти дощечки, должен был сообщить, какое количество растения ему необходимо. Дощечки действовали как мнемоническое устройство — зарубки и выемки различного рода должны были помочь посыльным получить свой груз. Дощечки, кроме того, имели статус охранной грамоты на чужих территориях (Спенсер и Джиллен 1899).

Поскольку питури использовалось не только в ритуальных действиях, существовали специальные священные ритуалы, связанные с акацией вирра. Это вещество смешивалось с питури почти таким же образом, как в высокогорной части Перу в наше время к листьям коки добавляют золу, чтобы усилить ее алкалоидные свойства (Хорн 1924).

С приходом европейцев и распространением на континенте переработанного табака сигареты несколько снизили употребление питури. К 1950 году питури уже окончательно стояла на пути своего исчезновения, и такие писатели как Тейлор (1977) могли с чистой совестью заявить, что медицина аборигенов полностью обходилась без каких-либо препаратов на основе фармакологически активных растений. В настоящее время в Австралии проживает всего пять тысяч аборигенов. Поскольку они переселяются в резервации или приспосабливаются к западному образу жизни, многие из их традиций безвозвратно утрачены. Сегодня питури — это, в лучшем случае, лишь смутное воспоминание прошлого.

Несмотря на слабое документальное подтверждение влияния питури на системы верований аборигенов, весомым аргументом в пользу такого влияния может служить то, что растение на самом деле играло важную роль в религиозной жизни туземцев. Для объяснения отсутствия вещественных доказательств можно привести два фактора. Во-первых, как неоднократно утверждала Берндт (1964) и другие исследователи, религиозная жизнь аборигенов была покрыта завесой тайны.

1. служило поводом для начала дружбы незнакомых людей (Джонстон и Клелленд 1933);

2. являлось возбудителем и посредником для поддержания дружеских чувств (Бейсдоу 1925);

3. клали в яму с водой в качестве приманки для эму, попугаев и кенгуру (Спенсер и Джиллен 1899);

4. использовали как элемент межличностного общения (Джонстон и Клелленд 1933);

5. использовалось старейшинами, считавшимися провидцами, для достижения власти и богатства (Джонстон и Клелленд 1933);

6. использовалась в качестве вознаграждения в обряде подрезания (Хорн и Айстон 1924).

Аборигенам была известна лишь одна форма письменного общения — та, что связана с торговлей питури. Письма в виде деревянных дощечек с насечками использовались для передачи соседним племенам сигналов о желании купить растение Со временем европейцы получили полное представление о питури. Прежде, чем заинтересоваться его ролью в жизни племен. Они, к своему огорчению, убедились, что растение убивало домашний скот. Более того, с тех пор, как антропологические исследования популяций аборигенов в этом столетии были свернуты,

их культура действительно пришла в состояние упадка. Подобные проблемы характерны и для других обществ, описанных в этой книге. В итоге сегодня можно выдвинуть лишь приблизительные предположения относительно влияния питури на жизнь австралийских аборигенов.

Как показал в ряде своих последних статей Иствелл (1982, 19826), со времени первого контакта доминирующее общество белых было расистски настроено по отношению к аборигенам. Из-за примитивной социальной организации, аборигены казались европейцам неподходящими для колонизации. Их политическая система, при которой вся власть была сосредоточена в руках старейшины (европейцами она описывалась как герантократия), была непохожа на политические системы в других колониях. Подобно многим другим этническим группам, избежавшим колонизации, популяция аборигенов почти полностью вымерла в девятнадцатом столетии. Узурпация земель, принадлежавших аборигенам, и привезенные европейцами заболевания повысили уровень смертности, в то время как уровень рождаемости упал.

Изобилие церемоний было характерным для культуры аборигенов на протяжении всей ее истории. Предназначением церемонии являлось повышение благосостояния племени и увеличение его численности. Джоунс и Хорн (1972) описали одну из таких церемоний, интенсивная подготовка к которой, велась несколько недель. Описаны обычные для культуры аборигенов увечья, которым подвергаются гениталии. Акт подрезания, заключающийся в рассечении поверхности пениса для высвобождения подкожной уретры, обсуждался рядом антропологов. Объяснение этого обычая следует из психоаналитического подхода Беттельхейма (1954), который предположил, что это делалось из зависти к женской менструации. Другие авторы, такие как Каут (1964), утверждают, что переделка гениталий создавала тотемическое сходство с раздвоенным пенисом кенгуру или эму — двух представителей животного мира, одинаково важных в жизни аборигенов. Как утверждал Каут, среди аборигенов существовал миф, который служил социальным оправданием для такой аналогии между мужчиной и животными. Мясо эму — один из основных источников животного белка, доступного аборигенам, интересно еще тем, что для его получения не требовалась какая-то специальная охотничья техника. Как уже говорилось, эму заманивали в яму с водой, в которую было добавлено питури. Эму пьянели и становились легкой добычей коварных людей. Ритуал идентификации мужчины с животным с помощью наркотического растения, притягательного как для человека, так и для животного, известен и в других уголках мира у народов, употребляющих галлюциногены (например, см. следующую главу). То, что ритуал увечья мужчин-аборигенов служит для установления их более тесного соответствия эму или кенгуру — довольно интересное предположение. Каут пришел к выводу, что аборигены видят себя полноценными мужчинами, а не самцами-животными. И что изображаемая ими аналогия служит лишь для подтверждения мифов, которые превозносят сходство с животными. Искажение гениталий, одновременно с удалением и прорежением передних зубов — средство для обучения мифам новичка, посвящаемого в ходе ритуала. Раньше мифы передавали в закодированной форме всю информацию о местоположении живительных колодцев с водой. Интересно, что такая болезненная операция как подрезание, вероятно, проводилась без применения питури. Хотя скополатин — прекрасное средство для анестезии. Его свойства были изучены и использованы европейцами: перед Второй мировой войной он широко применялся для анестезии при родах. Хотя скополамин и не устранял боль, его наркотические свойства помогали пациентам забыть о хирургической или родовой травме. Тем не менее, аборигены, совершавшие болезненные операции на гениталиях молодых мужчин, по всей видимости, не использовали питури для притупления боли. Последние исследования, касающиеся процессов обучения и запоминания, показывают, что состояния повышенного эмоционального напряжения на самом деле улучшают способность к обучению (Бауэр 1981). Таким образом, боль в подобной церемонии может служить в качестве вспомогательного мнемонического средства. В некоторых случаях, как уже было замечено, растение являлось вознаграждением за проведенную операцию.

Возможно, мистическая связь между мужчиной, растениями и животными — постоянная тема в культуре аборигенов — усиливалась при помощи питури. Похоже, что питури использовалось шаманом и посвящаемым как средство общения с миром сверхъестественного. Не исключено также, что растение применялось для вхождения в транс и предсказаний — целей, которые были широко распространены среди обществ, использовавших галлюциногенные растения.

Иствелд утверждал, что аборигенам были знакомы спонтанные трансовые состояния (которые, возможно, были вызваны питури). Такие состояния, которые в наше время воспринимаются аборигенами как недомогание, попадали в сферу деятельности местных целителей. Иствелл (1982) писал, как один абориген использовал местную терминологию для объяснения понятия «транс». Источник информации рассказывал о волосках насекомого, которые были соединены местным целителем в длинную нить. Один ее конец был привязан к пациенту, а другой — к близстоящему дереву. Эта нить обозначала траекторию, по которой утраченный пациентом дух возвращался к нему. Как утверждает Иствелл, слово, означающее понятие «транс» в языке аборигенов, в настоящее время утрачено, что может быть связано с исчезновением растения питури.

Выявление недуга, как события, имеющего сверхъестественные причины, тоже могло быть как-то связано с употреблением питури. Лишь из коротких замечаний в литературе нам известно, что питури являлось в обществе аборигенов почитаемым тотемическим растением. Несмотря на то, что его использование осталось скрытым под завесой пустых рассуждений, вполне возможно, знахари или медиумы с помощью питури перекидывали мост через пропасть между живыми и умершими. Хотя мы, видимо, никогда не узнаем всей важности той роли, которую питури играло в жизни аборигенов, не вызывает сомнения, что это галлюциногенное растение почиталось и использовалось во многих целях.

КОРЕННЫЕ НАРОДЫ СИБИРИ

В экстремальных условиях северо-востока Евразии на протяжении многих веков коренные жители занимались тем, что пасли диких оленей. Со времен первого контакта с русскими в 1589 году многое изменилось в их традиционной культуре. Прежний образ жизни обитателей Сибирской тундры существенно отличался от образа жизни западных соседей. Их особенностью являлась их тесная связь с этими животными, которые были основным источником пищи и одежды. Подстерегающие на каждом шагу трудности, свойственные полукочевой жизни пастухов в условиях северного климата, когда двухметровый слой снега держится в течение шести месяцев, вынуждали их сочетать оленеводство с охотой и ловлей рыбы. В течение всей зимы они были вынуждены мигрировать, преодолевая на оленях значительные расстояния. Пастухи уделяли большое внимание своим животным, проявляя заботу о корме и пополнении потомства (Левин и Потапов 1956).

Несмотря на все отличия в экономическом укладе народов уральской языковой группы, большинство племен использовало для достижения измененных состояний сознания галлюциногенный гриб Amanita muscaria, более известный как мухомор (Рис. 3).

Рис. 3. Amanita muscaria.

Этот гриб, имеющий более пятидесяти разновидностей, встречается на всех континентах, исключая Южную Америку и Австралию, и образует симбиоз с березой и елью (Шульте 1970). Известный миколог Р. Гордон Вэссон (вместе со своей женой) активно обсуждал употребление этого растения не только жителями Сибири (Вэссон и Вэссон 1957), но и древними индусами (Вэссон 1968), загадочная «сома» которых, скорее всего, была обычным мухомором. Первые упоминания об употреблении Amanita muscaria стали появляться в XVII веке. В значительной степени они отражали процессы перемен в культуре, вызванные русификацией си бирских аборигенов. Ввозимая русскими водка практически отлучила их от пристрастия к мухомору. Тем не менее, хорошо известно, что употребление галлюциногенных грибов было распространено среди чукчей, коряков, камчадалов и юкагиров.

В 1905 году Американский Музей Истории Природы опубликовал исследование народностей, проживающих в прибрежных районах Сибири, включая район экстремальных условий, граничащий сАляской. Два антрополога — Джосельсон (1905) и Богораз (1910) — участники Северной тихоокеанской экспедиции писали как о мухоморе, так и о том, как он использовался. Как правило, сбор грибов проводился в августе, когда на шляпке появлялись характерные белые крапинки. Собирать и сушить грибы имели право лишь молодые девушки. Из-за боязни отравиться коряки не ели грибы свежими, они предварительно сушили их на утреннем солнце. Женщины не допускались к употреблению грибов, хотя они готовы были пережевывать и держать их во рту, не проглатывая, довольно продолжительное время.

Алкалоиды, содержащиеся в мухоморе, вызывают отравление, галлюцинации и привыкание. Еще один эффект заключается в том, что находящиеся вблизи предметы кажутся либо очень большими (макропсия), либо очень маленькими (микропсия). Возможны телодвижения и конвульсии. Приступы сильного возбуждения сменяются моментами глубокой депрессии. Amanita muscaria, в отличие от других галлюциногенов, вызывает неестественно сильную физическую подвижность. С ней может быть связано так называемое состояние экстаза, которого умеют добиваться сибирские шаманы. До того как шаман вводил соплеменника в транс, тот часто употреблял грибы. Большинство сведений о мухоморе, по сути дела, дают нам представление о традиционных шаманских концепциях, значительная часть которых присуща именно коренным народам Сибири. Забавный момент в процессе употребления грибов — использование мочи для достижения эффекта опьянения. Например, коряки опытным путем обнаружили, что галлюциногенные свойства грибов проявляются в мужской урине. Мужчина, выходя из жилища, «облегчался» в специально подготовленную деревянную емкость, в которой находились грибы. Процесс повторялся пять раз, пока грибы не приобретали необходимые свойства. Возможно, что сибирские пастухи заметили связь между свойствами грибов и их выдержкой в урине, пройдя обучение у своих оленей. Когда животные ели лишайник, ими овладевало страстное желание, проявлявшееся в интересе к моче пастухов мужчин, и они часто подходили к жилищам, чтобы напиться ею. Каждый корякский мужчина носил с собой сосуд из тюленьей кожи, который он использовал для хранения урины. Этот сосуд служил средством для усмирения непокорных оленей. Иногда, чтобы поесть политого уриной снега, который, по-видимому, являлся для оленей деликатесом, они возвращались к чумам с самых отдаленных пастбищ (Вэссон и Вэссон 1957). Когда олень наедался мухоморами, что случалось довольно редко, он начинал вести себя как заправский пьяница, впадая в глубокий сон. Стеллер сообщал (Вэссон и Вэссон 1957), что когда коряк находил опившееся животное, он связывал ему ноги и не убивал до тех пор, пока не пройдет опьянение. Коряки были убеждены: если они убьют оленя, когда период интоксикации еще не закончился, отравление грибами перейдет на того, кто съест мясо животного.

Amanita muscaria использовался сибирскими аборигенами (обычно старейшинами племени) в нескольких случаях (Джосельсон 1905): растение применялось для общения со сверхъестественными силами, для предсказания будущего, для установления причины недуга, а также просто для получения удовольствия во время празднеств (например, свадебных торжеств), когда им угощали гостей. В тех случаях, когда употреблялись грибы, люди задавали интересовавшие их вопросы опьяневшему соплеменнику, если тот мог вразумительно на них ответить. Ответы основывались на видениях последнего.

Коряки верили, что в грибах обитают особые силы, и что эти злые существа — нимвиты подвластны только шаману. Общение с ними происходило только ночью, в полной темноте, и сопровождалось употреблением грибов. После того как шаман наедался грибами, он впадал в транс. В момент пробуждения он начинал осознавать то, что окружало его в видениях. Часто он сообщал о своем переходе в иной мир и встрече с умершими родственниками, от которых он получал наставления. Все мужчины, даже если они не были шаманами, могли употреблять грибы. Это делалось для того, чтобы узнать причину своего недуга, чтобы наблюдать видения или побывать в верхнем и нижнем мирах. Коряк верил, что во время опьянения грибами, он должен делать то, что ему советуют духи, обитающие внутри растений.

Некоторые племена, например чукчи, были уверены, что грибы являются «другим племенем». Видения под действием интоксикации представали перед ними в виде мужчины, причем «мужчин» появлялось ровно столько, сколько грибов было съедено. Жители тундры верили, что эти создания должны брать человека под руки и отправляться с ним в путешествие по всему миру. «Мужчины» показывали вкусившему как реальные вещи, так и множество призраков, при этом они следовали запутанными тропинками и очень любили посещать места, где обитают мертвые (Богораз 1910).

У самоедов лесные шаманы имели обычай есть грибы, когда они полностью созревали и становились сухими. Если обитавшие в грибах духи не были расположены к опьяневшему мужчине, они могли убить его. Как и чукчи, самоеды сообщали о мужеподобных созданиях, которые представали перед ними в видениях. Создания быстро бежали вслед за солнцем по пути, который оно проходит после заката, чтобы взойти снова. Однажды опьяневший человек последовал прямо за духами, так как они бежали довольно медленно. Во время путешествия грибные духи сказали человеку о его желании узнать, сможет ли он вылечить одного больного. Когда мужчина снова вышел на свет, он нашел шест с семью отверстиями и веревками. Тогда он привязал духов и проснулся. Он сел, взял в руки символ опоры мира — четырехгранный столбик с семью косыми крестами, вырезанными на каждой из сторон в его верхней части, и запел о том, что он пережил в своем путешествии.

Обсуждая религию народов угорской языковой группы, Карьялайнен писал об интоксикации с помощью Amanita muscaria. Он утверждал, что когда эти грибы ели для утоления голода, принимались различные меры предосторожности с целью избежать интоксикации. Однако, когда грибы ел шаман, акт приобретал культовое значение. Это было действительно так, поскольку, употребляя грибы, шаман создавал себе помощников. Согласно Карьялайнену, важным элементом грибного ритуала васюганов была музыка. Шаманы стремились связаться с духами и получить от них необходимую информацию. Иногда они использовали видения, вызванные грибами, для того, чтобы предсказывать будущее.

Своеобразная церемония употребления мухоморов существовала у остяков, другого коренного народа Сибири. Чум наполнялся дымом от тлеющей смолистой коры дерева. Шаман целый день ничего не ел, затем съедал натощак от трех до семи шляпок мухомора и засыпал. После чего он просыпался, чтобы рассказать о том, что открыл ему дух через своих посланников. При этом он выкрикивал слова, ходил взад-вперед и дрожал всем телом, находясь в сильном возбуждении. Грибной дух сообщал ему о том, какого из духов нужно было умилостивить, как взамен получить удачу и так далее. После того как посланники передавали ему все и удалялись, шаман погружался до утра в состояние глубокого сна.

Традиционный костюм шамана является примером выражения шаманской практики и роли диких оленей в получении знаний о мухоморе. В старину сибирские шаманы одевали на тело меховые шкуры, а на голову рога, чтобы целиком походить на животное. Такой символический наряд являлся своеобразным долгом шамана, который он отдавал несчастному животному за его пристрастие к мужской урине. Ведь именно благодаря этому пристрастию человек узнал секрет проявления свойств мухомора.

Вэссон в своем монументальном двухтомнике «Россия: грибы и история» (1957) оспаривает утверждение о том, что использование мухоморов как наркотика началось приблизительно 10 тысяч лет назад. Он пытается доказать, что это произошло намного раньше, где-то в конце ледникового периода, объясняя это тем, что гриб сосуществует с березой и елью — деревьями, которые покрыли сибирские равнины сразу же после отступления ледника. Множество антропологических доказательств, предоставленных Вэссоном и рассмотренных в этой главе, действительно подтверждают важную роль растения в жизни коренных народов Сибири. С другой стороны, почти все, кто писал о культах (как установил Вэссон), застали их в фазе угасания, когда целостность верований была нарушена. Народы алтайской языковой группы, которые сменили издавна поедавшие мухомор племена, не могли самостоятельно употреблять этот красный с пятнышками гриб. Возможно, они включили в свою шаманскую практику ряд верований, связанных с использованием мухомора. Ниже мы увидим, что многие из систем верований, связанных с применением определенного растения, существуют у соседних народов, где само это растение не могло быть использовано. Мы не можем не учитывать подобные сходства, связанные с различными галлюциногенными растениями, так как они проявляются в сходстве символических образов у разных народов и повторении определенных тем в их литературе.

Элиад (1958) была не согласна с Вэссоном и утверждала, что использование галлюциногенного средства сибирскими народами — это деградация оригинальных состояний экстаза, вызываемых шаманами. Правда в 1973 году она несколько изменила свою позицию. Вэссон предложил в качестве аргумента, объясняющего широкое использование мухомора для усиления способностей шаманов коренными народами Сибири, большую изобретательность этих неграмотных народов, которые открыли удивительные свойства окружающих растений и научились употреблять их.

ИНДЕЙЦЫ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ

Равнинные индейцы проживали на территориях, простирающихся от Скалистых Гор на западе до лесов на востоке и Мексики на юге. Они кочевали по бескрайним просторам Великих Равнин в поисках пасущихся стад травоядных животных, в основном бизонов. Эти животные давали им пищу, кров и одежду. Лошади, пришедшие на север из Мексики, куда их завезли в XVII веке испанские завоеватели, радикально изменили культуру индейцев. Хотя многие племена помимо охоты занимались земледелием, зависимость от крупных копытных животных играла весьма важную роль в их культуре.

Индейские племена использовали в религиозных ритуалах ряд галлюциногенных растений, включая различные виды пасленов, бобы мескаля и табак. Для равнинных индейцев, как и для всех остальных коренных народов Северной Америки, чрезвычайно важное значение имели открытия личности на уровне подсознания — просветления. Наркотические растения были ценны тем, что помогали индивидууму достигать таких необычных состояний, когда перед ним открывалось сверхъестественное.

В местах обитания индейцев произрастало несколько видов галлюциногенов, которые находили у них применение. До контакта с европейцами, помимо табака, использовались в основном два вида: дурман (datura stramonium, см. рис. 4) и бобы мескаля (sophora secundiflora, см. рис. 5). Дурман употребляло большинство племен, обитавших на юго-западе, включая Аризону, Нью-Мексико, Техас и Калифорнию. Живший в прежние времена испанец Эрнандес писал, что если по неосторожности съесть плод дурмана, это может вызвать умопомешательство (Сэффорд 1915).

Рис. 4. Datura stramonium.

Рис. 5. Sophora secundiflora.

Употребление табака

Табак играл важную роль в культуре индейцев. Хотя курили табак, вероятно, все племена, не все занимались его разведением. Например, кри и команчи выменивали табак у других. Один начинающий курильщик из племени кроу, которым семена табака доставались с большими трудностями, научился своеобразно интерпретировать свои видения. Они помогали ему выбрать место для посадки семян, которое бы гарантировало хороший урожай (Лоувай 1954).

Нам известно, что обычай употребления табака пришел в Северную Америку из Южной еще в те времена, когда на севере не росли даже дикие предки современного табака. Один из сортов этого растения nicotiana attenuata, распространенный у индейских племен Великих равнин, был обнаружен намного севернее, в западной части Канады. Часто табак смешивали с другими растениями, вероятно, из-за того, что некоторые сорта были более сильными, чем остальные.

Индейцы не воспринимали табак как светское растение, хотя нам он известен именно в таком качестве. В сумке индейца всегда хранились табак и трубка. Он верил, что священные предметы помогут ему войти в контакт со сверхъестественным. Особенно важным было присутствие трубок во время церемоний заключения перемирия: трубки передавались из рук в руки и обходили всех участников совета. Табак зажигали и окуривали им, просто бросали в воздух и на землю (Драйвер 1961). Шаманы использовали растение для того, чтобы установить контакт со своими духами-помощниками и изгнать недуг из тела больного.

Коренные жители Америки параллельно с курением табака употребляли вещества, которые, как известно, способны были вызывать галлюциногенные эффекты (Джанигер и Добкин де Риос 1973). Эти индейские племена были весьма прагматичны и скупы в своем пристрастии к наркотическим растениям. Современные исследования химической природы курения и его биологических последствий заставляют по-новому взглянуть на те интересные сведения об употреблении табака в традиционных обществах Нового Света, которые приведены в этнографической литературе.

Гармальные алкалоиды — горман и норгарман — в наше время стали выводить из коммерчески заготавливаемого табака, а, следовательно, из его дыма (Сьюзн 1967; Пойндекстер 1962а, 1962б; Теста и Теста 1965). Было установлено, что они образуют химическую группу — бета-карболины, несколько родственных элементов, которой с похожими фармакологическими свойствами — гармалин, тетрагармин и 6-метоксигармин являются галлюциногенными (Левин 1928; Пенне и Хоч 1957; Нарано 1967). Хотя местные сорта табака в настоящее время не подвергались анализу на наличие бета-карболинов, резонно предположить, что концентрация этих веществ может варьироваться в широких пределах в зависимости от условий культивации и почвы. В собранном табаке концентрация гармальных алкалоидов может со временем увеличиваться. Исследования гармина, проведенные Дэвисом (1969, 1970) показали, что сравнительно небольшие дозы этого вещества преодолевают гематоэнцефалический барьер и передают нервное возбуждение в зрительную систему. По всей видимости, подобные результаты должны наблюдаться и у гармана.

Никотин — наиболее сильный компонент табачного дыма, являлся объектом научных исследований на протяжении многих лет. Однако его воздействие на центральную нервную систему начали изучать не так давно. Обнаружено, что никотин может повышать концентрацию биогенных аминов в мозге, в частности, серотонина, химическая структура которого похожа на структуру ЛСД. Это химическое вещество может вызывать у человека изменения в сознании, хотя этот эффект у нормального курильщика обычно нейтрализуется первичным воздействием никотина (Морфри 1967). Как позднее было показано, метаболик витамин В₆ деструктурируется в процессе курения, что приводит к соответствующему уменьшению его содержания в организме. Это компенсирует ментальные изменения у курильщика (Эль-Зохби 1970).

Как утверждал Хизер, табак, который курили индейцы Нового Света, был весьма далек от мягких сортов табака, используемых в настоящее время при производстве сигарет в Европе и Соединенных Штатах. По словам Хизера (1969: 161) табак «буквально нокаутировал индейцев» (см. таблицы 1–4). Он констатировал, что «любое растение, способное производить сильное наркотическое воздействие и пробуждать галлюцинации, могло иметь значение для примитивного человека».

Таким образом, представленные выше сведения относительно употребления табака индейцами Нового Света, хотя и являются далеко не полными, целиком подтверждают современные научные данные о конденсате табачного дыма и его потенциальных галлюциногенных свойствах.

Использование табака в доколумбовских обществах Нового Света

Таблицы 1–4, каждая из которых связана с определенной тематикой, объясняют использование табака коренными жителями Северной Америки до прихода европейцев. Данные представлены в таблицах в следующем порядке:

1. Использование табака в магических и религиозных целях, не связанных с предсказаниями;

2. Предсказания;

3. Целительство;

4. Наслаждение, межличностное общение и сила духа.

Сведения, насколько это возможно, отражают период, предшествующий рекультивации табака европейцами, что сводит к минимуму эффект их воздействия на культуру аборигенов. Тематическое разбиение таблиц 1–4 может показаться непривычным западному читателю. Однако для большинства традиционных обществ этиология, прогнозирование и лечение болезни не могут быть отделены от сверхъестественных сил.

Из этих таблиц видно, что табак не только курили, но и делали из него отвары, мази и тампоны. Согласно Хизеру (1969), индейцы использовали табак как лекарство от многих болезней, для защиты от злых духов, для общения с добрыми духами, как магическое средство на охоте и в качестве силы, помогающей одолеть врагов в битве. Приведенные выше описания уже подчеркивали существенную роль табака в ритуалах и церемониях.

Рис. 6. Nicotians tabacum

Если табак действительно галлюциноген. Его использование должно находить свое отражение в культуре таким же образом, как и остальных галлюциногенных средств. Проводя аналогию, мы можем распространить на североамериканских индейцев данные, полученные в Южной Америке. Многие племена индейцев монтанья в Амазонии использовали табачный дым, чтобы войти в транс и вызвать видения. Он также служил важным дополнением к действиям шамана. Индивидуальные открытия сверхъестественного были высоко ценимы индейцами Нового Света. Любое растение, которое помогало достигнуть измененного состояния сознания и войти в контакт с потусторонними силами, например, табак, немедленно включалось в уже и так достаточно богатую по своему составу фармакопею.

Уэллейс показал в одной из своих работ в этой области (1959), что культура играет решающую роль в определении содержания видений, вызванных воздействием наркотика. Уилберт вновь поставил этот вопрос в 1972 году и выяснил, что у венесуэльских индейцев варао не только сам по себе табак, выступавший в качестве галлюциногена, но, прежде всего, задачи культуры обусловливали тип эстетических визуальных ощущений.

Роль особенностей культуры, таких как ожидания, системы верований и ценности, чрезвычайна важна для понимания того, каким образом наиболее субъективные ощущения человека принимают культурную направленность. Читатель, ориентирующийся на собственный опыт курильщика или опыт окружающих его людей, наверняка усомнится в том, что курение табака может сопровождаться галлюцинациями. Тем не менее, основываясь на данных, полученных в результате химических и антропологических исследований, мы можем сделать следующие выводы:

1) на основе таблиц 1–4 и последних научных данных резонно предположить, что побочные эффекты, производимые никотином, содержащимся в табаке, не были тем, к чему стремились традиционные общества для достижения магических, религиозных и иных (предсказания, церемонии) целей;

2) различия в силе воздействия на человека и ее характере разных сортов та бака, обусловленные различиями климата, почвы и т. д., могут привести к соответственно неадекватны: ощущениям, в том числе, сопровождающимся изменением сознания;

3) то, что изменение сознания вписывается в систему ожиданий и ценностей, может оказаться решающим фактором.

Таблица 1. Использование табака в магических и религиозных целях, не связанных с предсказаниями

Применение ∙ Общество ∙ Источник

Повышает улов рыбы, уменьшает число штормов и молний; моления об избавлении от опасностей ∙ Индейцы Каролины; семинолы ∙ Косковски (1957:66)

Подношения табака духам и божествам ∙ Ирокезы; индейцы Венесуэлы; индейцы Скалистых гор; майя ∙ Фентон (1940:426) Стюард (1949:21) Косковски(1957:68)Томпс он(1970:112)

Усиливает магические способности тела; курение и вдыхание табака в церемониях посвящения мальчиков при достижении половой зрелости ∙ Ибарго (Рио Пастеза); майя; тукуна ∙ Косковски (1957:69), Томпсон (1970:108), Метро (1949:377)

Придает мужество и бесстрашие как необходимые качества для победы над врагом ∙ Карибы (Бразилия) ∙ Косковски (1957:69)

Табак, заваренный или размоченный в воде, выпивался (обычно шаманом) для получения наркотического эффекта ∙ Монтанья (Перу); хиваро (Запаро), Купер (1949:534-43)

Курили, чтобы вызвать транс, сны и видения; общение шамана с духами ∙ Монтанья (Ю. Америка); варао (Венесуэла) ∙ Купер (1949:534), Уилберт (1972:55–56)

Визуальные ощущения, как незыблемое правило действия ∙ Гуаюпе (Анды) ∙ Стюард (1949:35,390)

Подношение великому божеству, обитающему на могильниках ∙ Индейцы Меномини ∙ Макгвайр (1898: 568)

Использовался для успешной охоты ∙ Тева (Сан-Ильдефонсо); омаха ∙ Уитмэн (1940:402) Макгвайр (1898: 568)

Курили, чтобы вызвать видения арутамы и других духов; дать наставления мальчикам; вызвать духа табака и передать его силу юноше; сделать его смелым, удачливым воином; убить много врагов или добиться успех на охоте ∙ Хиваро (Эквадор), Карстен (1935:293-94,241-42)

Использовали в церемонии: ублажали и кормили богов дождя, чтобы они послали дождь на землю ∙ Тева (Сан-Хуан) ∙ Ласки (1958:140)

Религиозное проявление магической силы для отвращения зла ∙ Тарахумара (Мексика); майя ∙ Беннети Зинг (1935:45) Томпсон (1970:120)

Курили в раздвоенную трубу как священнодействие ∙ Гаити ∙ Брукс (1938:202)

Использовали как компонент мази для втирания, чтобы общаться со своими «дьяволами» ∙ Ацтеки (Мексика) ∙ Брукс (1938:310)

Использовали для почитания Гуицилопочли — бога войны ∙ Ацтеки ∙ Томпсон (1970:121)

Таблица 2. Предсказания с помощью табака

Применение ∙ Общество ∙ Источник

Курили, чтобы увидеть духов, которые предсказывают будущее ∙ Ибаро (Рио-Пастеза) ∙ Косковски (1957:69)

Использовали шаманы для предсказаний, наблюдая в каком направлении поплывет дым ∙ Индейцы Венесуэлы; индейцы Флориды; гоахиро (Колумбия) ∙ Стюард (1949:21) Брукс (1938:289), Купер (1949:535)

Курили. Чтобы предвидеть будущее перед походом на войну ∙ Кумана (Северная часть бассейна Ориноко) ∙ Кирсхофф (1949:489)

Сок табака (вместе с другими компонентами) использовался жрецами, чтобы вызвать ярость и безумие для получения предвестий «дьяволов» ∙ Ацтеки (Мексика) ∙ Макгвайр (1898:372)

Курили. Чтобы вызвать сны, предвещающие процветание садов и благополучие домашнего скота ∙ Хиваро (Эквадор) ∙ Карстен (1935:116)

Использовали дым, чтобы вызвать видения и узнать свои будущие удачи и «перехитрить зло» ∙ Племена Вест-Индии ∙ Брукс (1938:249)

Курили. Чтобы узнать будущее и дать советы по чьему-либо требованию или просьбе ∙ Майя ∙ Томпсон (1970:115)

Таблица 3. Табак и исцеление болезней

Применение ∙ Общество ∙ Источник

Отвращали злых духов, вызывающих бессонницу ∙ Индейцы кагуилла (Калифорния) ∙ Косковски (1957: 73)

Выпускали «пары» и подавляли другие чрезмерные эмоции ∙ Индейцы острова Роаноке (Вирджиния) ∙ Фейрхольт (1859:23)

Обжаривали в миске вместе с листьями бузины и смазывали раны ∙ Индейцы чероки ∙ Воджел (1969:37)

Листья табака прикладывали к местам укуса насекомых ∙ Майя ∙ Воджел (1969:217)

Тампон из табака клали в дупло зуба ∙ Ирокезы (Нью-Йорк) ∙ Воджел (1969:247)

Использовали с другими травами для избавления от поноса; в совокупности с солью и перцем использовалось как общее очищающее средство при приступах болезней ∙ Ацтеки ∙ Воджел (1969: 217)

Использовали при головной боли и дизентерии ∙ Хиваро, конибо, кампа, пиро (Перу) ∙ Купер (1945:535)

Вхождение в транс под действием отвара из табака как основное средство диагностики ∙ Племена североамериканских индейцев ∙ Купер (1949: 626)

Шаманы с помощью огромных сигар окуривали пациентов с целью дезинфекции ∙ Широко распространено от Карибского архипелага до Тьерра дель Фуего ∙ Купер (1949:626)

Средство при ревматизме, эмоциональном возбуждении и головной боли ∙ Индейцы Венесуэлы ∙ Макгвайр (1898: 403)

Использовали в традиционной хирургии и при ранениях ∙ Вест-Индия ∙ Макгвайр (1898:405)

Обкуривали при мышечной боли ∙ Тапирапе (Бразилия) ∙ Уэгли (1943:57)

При помощи курения улучшали самочувствие ∙ Ирокезы (Монреаль) ∙ Брукс (1938:209)

Курили, чтобы войти в транс и с помощью видений получить советы богов о способах лечения ∙ Гаити ∙ Брукс (1938:226)

Отвращение злых сил, вызывающих болезни ∙ Семинолы; ибаро (Рио-Постеза) ∙ Косковски (1957:67,69)

Таблица 4. Табак, наслаждение, межличностное взаимодействие и сила духа

Применение ∙ Общество ∙ Источник

Всевозможные гедонистические цели ∙ Племена Вест-Индии ∙ Купер (1949:527,534)

Курили, чтобы преодолеть усталость и скуку ∙ Тапирапе (Бразилия); племена Сальвадора ∙ Купер (1949:535), Брукс (1938:243)

Курили, чтобы подавить голод и жажду ∙ Индейцы Флориды ∙ Блум(1969:89)

Использовали в повседневной жизни ∙ Карибы (Багамы) ∙ Джиллен (1936:66)

Курили на военных советах; чтобы настроить себя против врагов ∙ Карибы (Бразилия) ∙ Брукс (1938:217,283)

Давали трубку табака поссорившимся мужчинам для восстановления мира ∙ Равнинные индейцы ∙ Лa Бар (1970:143)

Хотя ничего не известно об исследованиях, которые бы подтвердили возможность возникновения измененных состоянии сознания под действием табакокурения, этому можно найти несколько объяснений: а) гипотетический эффект не являлся специальной целью исследований; б) эффект может сильно меняться и зависеть от обстановки и личности курильщика, качества и количества табака, наконец от особенностей культуры и обусловленных ею ожиданий от его применения; в) воздействие гармана и норгармана может усиливаться пристрастием к нему хронического курильщика.

Дурман

Целым рядом индейских племен помимо табака использовалось несколько разновидностей дурмана, известных как дурман обыкновенный (по-английски jimson weed, по-испански toloache). Эти разновидности содержат высокотоксичные алкалоиды: атропин, гиосциамин и скополамин (Хизер 1969). Не вызывает сомнения, что индейцы очень рано выявили свойства этого растения. Они знали, насколько оно эффективно и употребляли его только в определенных ситуациях. Растение применяли в том случае, когда кто-либо хотел поймать вора или расплатиться за нанесенную любовную обиду. Этот кто-либо производил все действия с дурманом без постороннего участия и сопровождал их небольшим ритуалом. Если пропадало что-либо из имущества, начинались поиски. Человек или просто жевал дурман. Или пил приготовленный из него настой. Если же он был слаб здоровьем, то мог не рискнуть испытать на себе силу растения; тогда за определенную плату он находил для себя замену.

Один из трех типов ощущений мог испытывать человек в зависимости от его восприимчивости: транс, видения или звуковые галлюцинации. Иногда он испытывал два или даже все три типа ощущений одновременно. Когда человек входил в транс, он блуждал в состоянии оцепенения или наркотической дремы. Во время своих блужданий он мог сказать, что нашел вора или место, где находится пропавшая вещь. Если он испытывал визуальные ощущения, он мог увидеть этого вора или это место. Если этого не происходило, человеку казалось, что он знает, где нужно искать, когда прекращалось действие лекарства. Также могли появляться голоса и направлять человека в нужное место. Индейцами эти ощущения испытывались неоднократно. Они были твердо уверены, что свойства растения помогут им отыскать украденное имущество. И действительно, кроме рассказов самих испытавших ощущения об их удачных находках, приведено несколько случаев, когда обвиненные в воровстве впоследствии признавались (Сэффорд 1916).

Видения под действием дурмана использовались также для установления причины заболевания. Если было нарушено табу, если животное или человек подозревались в том, что они больны — все это должно было стать объектом галлюцинаторных ощущений. Когда причина недуга была установлена, чтобы добиться исцеления, необходимо было прокричать особые молитвы. Оставшиеся листья дурмана использовались как лекарство для лечения внутренних язв и болячек. В редких случаях дурман давали вместе с табаком, как средство против бреда. Хилл (1938) писал об одном человеке, который приносил жертву растению, а затем пил его настой, и это, как он утверждал, излечило его от грыжи.

Культ бобов мескаля

Это менее известное растение, впервые описанное Ортегой в 1798 году (Ховард 1957), было чем-то вроде вечнозеленого кустарника или маленького деревца с семенами, похожими на бобы. Бобы мескаля (по-английски mescal bean) — так оно было названо — использовались разными племенами североамериканских индейцев из-за их галлюциногенных свойств. Когда семена поднимали с земли, они превращались в порошок. Этот порошок часто добавляли в напиток, приготовленный из агавы, или по-другому, мескаля. Чисто ассоциативно эти бобы стали называть «бобами мескаля». Бобы высоко ценились вдоль всей мексиканской границы. Нитку около двух метров длиной, с нанизанными на нее бобами, брали в обмен на пони (Сэффорд 1916). Всего лишь половина боба вызывала у человека исступленное веселье в бессознательном состоянии, в котором он мог находиться два-три дня. Бытовало мнение, что целый боб может просто-напросто убить человека.

Бобы мескаля были широко известны и вдали от границы, по обе ее стороны. Археологические факты свидетельствуют, что эти бобы употреблялись, по крайней мере, в двенадцати пещерах и скальных укрытиях в юго-западной части Техаса в течение нескольких тысяч лет (Кэмпбелл 1958). Кабеса де Вака, испанский летописец XVI века, сообщал, что бобы использовались техасскими индейцами как предметы торговли (Лa Бар 1964). Они являлись частью ритуала «танец красных бобов» (также известный как «танец вичита» или «олений танец») в центральной и южной областях Великих Равнин в Северной Америке. Эта церемония, как уверяли некоторые авторы, была прямой предшественницей культа пейота. По-видимому, «танец красных бобов» являлся действительно очень древним. Не исключено, что различные индейские племена обнаружили факт употребления галлюциногена дикими оленями, поскольку они находили остатки бобов в их желудках. Может быть, индейцы наблюдали опьяняющие воздействие, которое производило растение на животных, поедавших его. Наиболее вероятный путь распространения обычая употребления бобов мескаля: из Нью-Мексико на побережье Мексиканского залива, затем на юг через Коагуила, Нуэво Лион и Тамаулипас в Сан Луис Потоси и Мехико. Обычно бобы находили на сухих известняковых холмах. Наиболее распространено это растение было среди апачей, команчей, делаваров, айова, канса, омаха, ото, осагов, пауни, понка, тонкава и вичита. Хотя оно почиталось как фетиш силы и у некоторых племен, не имевших определенного культа.

В литературе встречается множество противоречивых сообщений о бобах мескаля. Одно из них описывает церемонию, существовавшую у индейцев племени айова, когда его члены разукрашивали себя в белый цвет и водружали на головы пучки из торчащих во все стороны совиных перьев. Они размахивали перед собой правой рукой, в которой держали лук и стрелу, а левой в это время стучали и трещали погремушкой, сделанной из маленькой тыквы. Скиннер (1915: 718-19) так описывал эту церемонию: «Церемония происходила весной, когда в прерии расцветали подсолнухи. Приблизительно в это время созревали все овощи, которые давал Уаканда. По приказу вождя, во владении которого находились медицинская и военная ритуальные сумки племени, мужчины готовили «убийство» бобов, держа их перед огнем до тех пор, пока они не становились желтыми. Затем они тщательно измельчали их и делали лечебный отвар. После чего они весь вечер танцевали и только заполночь начинали пить отвар. Это продолжалось почти до рассвета, пока им не становилось так плохо, что их начинало рвать. Пока их рвало, они непрерывно молились — в этом заключалась церемония очищения, когда зло покидало их тела. Затем у индейцев начинался праздник овощей и табака, о которых они молились перед Уакандой.

Значение, которое имела для племени эта военная сумка с красными бобами, до конца мне не ясно, кроме того, что она являлась священным предметом, почитаемым этим племенем, и приносила удачу на войне, на охоте, особенно на бизонов, и на лошадиных скачках. Члены племени опоясывали себя бобами, когда шли на войну, что должно было защитить их от ран. Для этих целей использовались также кедровые орехи и полынь».

Важную роль в этом ритуале играла музыка. Несколько певцов, соблюдая такт, били погремушками по туго натянутой тетиве лука (Скиннер 1915: 719). Во время церемонии певцы стояли в четырех разных местах, соответствующих четырем главным направлениям. Каждое направление было связано с определенным стихом, который исполнялся в традиционной манере. Танец состоял из необычных движений-прыжков. Бобы не использовались целиком, их крошили и смешивали с водой в большом чане, куда для приготовления отвара еще добавляли определенные травы. Отвар вызывал характерный рвотный эффект, который, как считали индейцы, очищал организм и, таким образом, являлся благоприятным для здоровья.

У индейцев племени омаха культ бобов мескаля был отработан до мелочей. Бобы втирались мужчинам в тело, перед тем как они направлялись на сражение, или съедались ими, когда они находились в окружении бизоньего стада. Это делалось для того, чтобы разозлить их. Омаха верили, что бобы мескаля — сильное средство; помогающее на войне, охоте и скачках (Ховард 1957). Готовясь к танцам, мужчины накладывали белые полосы на свои лица и тела. Они походили на орлов с белыми грудками, поскольку остальные одеяния были сделаны из шкурок бурых лисиц. Иногда в церемониях использовались флейты и свистки. У омаха были замечены некоторые ограничения, накладывавшиеся на пищу: члены племени не могли есть зеленую кукурузу и фрукты до тех пор, пока они не прекратят танцевать.

Индеец племени ото мог отдать лошадь за десяток бобов (Шульте 1960). У этого племени растение было связано с первым сбором фруктов, и его часто употребляли перед тем, как есть мясо буйвола, зеленую кукурузу или тыкву. В конце XIX века, когда употребление пейота стало общепринятым среди многих индейских племен Юго-запада, можно было случайно наткнуться на бобы мескаля, заваренные в чае вместе с шариками пейота. Когда-то давно подобным образом смешивали лекарства, хотя многие об этом уже забыли.

Пауни были известны как племя «оленьего танца», в котором бобы мескаля играли главенствующую роль. Они верили, что всем своим способностям животные обучились благодаря видениям под действием бобов. Культовые танцоры имитировали множество видов животных. В начале церемонии кандидату в посвящаемые давали чай, настоянный на бобах. Он становился невменяемым и подвергался проверке на отвагу, в течение которой, как предполагалось, эффект от употребления бобов делал его нечувствительным к боли. В регулярно проводившихся церемониях часто присутствовало искусство шамана, связанное с употреблением этого растения. Интересно отметить, что регулярная церемония «оленьего танца» начиналась только тогда, когда дикий шалфей достигал определенной степени зрелости. Как и в других традиционных обществах во всём мире, у которых растительные галлюциногены используются в церемониальных действах, источники сильных запахов являются определяющим фактором, позволяющим новичку испытать неподдельные ощущения. Когда шалфей созревал, его толстым слоем складывали вокруг хижин и окуривали им как ладаном (Ховард 1957).

Племена индейцев вичита также использовали бобы мескаля в своих церемониях и способствовали распространению культа на север. Танец проводился три или четыре раза в году, когда появлялась трава, или поспевала кукуруза, или когда проводился ее сбор. Новичку давали немного красного боба, который вызывал резкий спазм, вводя его в полную невменяемость, так что он был не способен чувствовать даже очень сильную боль. Во время церемонии приносились жертвы различным богам. У тех, кто принимал участие в церемонии, обычно после этого появлялась сильная рвота. После пира, в конце ритуала, проводилось церемониальное состязание в беге, в котором участвовали все члены племени — и мужчины и женщины. Целью состязания была проверка выносливости тех, кто должен был встать на тропу войны. Вероятно, предназначение церемонии заключалось в изгнании зла из деревни и в поддержании хорошего здоровья, продолжительной жизни и общего благополучия (Ховард 1957).

Одно интересное применение бобов мескаля практиковалось индейцами вичита. Под действием бобов новичок приобретал способность входить в транс, находясь в котором, он обычно разговаривал с каким-нибудь свирепым зверем. Животное учило его как стать смельчаком и хорошим воином. По-видимому, такие животные почитались как магические силы и выступали в качестве стражников знахаря. Полученная в процессе свершения действа сила использовалась в целительстве. Песни, которые мужчина пел в ходе церемонии, основывались на его личном опыте общения со зверем.

Последняя связанная с культом бобов мескаля у индейцев вичита церемония, о которой что-либо известно, состоялась в 1871 году. В ней было позволено участвовать только знахарям, у каждого из которых были свои собственные песни об истоках его магической силы.

Ховард (1957) выделил два принципиальных типа, характерных для культа бобов мескаля. Первый тип культа, практикуемый айова, омаха, ото, пауни, вичита и вероятно, каманчи и делаварами, соответствует ритуалу «великий вигвам магии» племен Центрального Альгонкина. Шаман посредством магии должен проявить свойства бобов, в этом ему помогает наряд из шкур животных с явной оленьей символикой. Второй тип, распространенный у апачей, пенка и тонкава, соответствует современному культу пейота. Оба культа использовали бобы мескаля в приготавливаемом для участников наркотическом напитке, в обоих присутствовали особые магические действия шамана. Поскольку бобы мескаля служили в последние годы элементом орнамента в одежде предводителя церемонии пейота, некоторые авторы стали утверждать, что культ бобов является суррогатом пейотизма. Однако, совершенно очевидно, что в юго-западной части Равнин культ бобов предшествовал церемониалу пейота.

Системы верований

И дурман, и бобы мескаля удачно вписываются в мировоззрение равнинных индейцев. Хорошо известно, что эти люди стремились к визуальным ощущениям (Бенедикт 1922). Для этого они в течение нескольких дней подвергали себя изоляции, голоданию и самоистязанию. Целью видений было достижение контакта с духом-стражем, к которому будущий воин мог обратиться в трудное время. Подобные спиритические контакты периодически возобновлялись в течение всей жизни воина (Спенсер 1965).

Шаманы тоже играли важную роль у равнинных индейцев. Они рассматривались как посредники между человеком и сверхъестественным. Их действия помогали другим достигнуть желанного контакта с самим собой. Шаманы, например, наставляли юношей в ритуальных приготовлениях к поиску визуальных ощущений. В обществах, которые являются результатом многократных наслоений одних культурных пластов на другие, бюрократизация религиозной деятельности пришла на смену непосредственному ощущению сверхъестественного. Индейские шаманы, напротив, инструктировали, обучали или сопровождали начинающих на их Пути индивидуального эстетического познания. Некоторые шаманы могли предугадывать будущее, предсказывать местонахождение бизоньих стад или исходы предстоящих военных сражений.

ПЕРУАНСКИЕ НАСКА

Древний народ, называвшийся наска и живший на юге прибрежной части Перу, оставил богатое наследие в виде изделий из керамики, текстиля и металла как свидетельство высоких социальных и культурных достижений своей эпохи (примерно II–VIII в. н. э.). Хотя существует огромное количество археологической и исторической литературы о жизни наска и их мировоззрении, в ней отсутствуют исследования роли галлюциногенных растений, которые наска обычно употребляли. В этой главе основное внимание будет сосредоточено на искусстве керамики как источнике символов и образов, связанных с использованием этих растений в экономической жизни и религиозных церемониях. Наска применяли следующие растительные галлюциногены: кактус trichocereus pachanoi; коку (erythro-xylon coca), разновидности дурмана и уилку (anadenanthera peregrina). Эти и другие психотропные средства используются в целительстве по всему побережью и в тропических лесах Перу в настоящее время. По-видимому, они были постоянными спутниками живших здесь людей и в доколумбовскую эпоху.

Рис. 7. Trichocereus pachanoi.

Рис. 8. Erythroxyloncoca.

Рис. 9. Anadenanthera peregrina.

Гигантские грунтовые сооружения, известные как «линии наска», на самом деле, могут быть изображениями символов власти или иконами, сотворенными религиозными вождями и их последователями. Мировоззрение таких вождей было сфокусировано на власти и превосходстве человека над природой. В других обществах, где обычно использовались растительные галлюциногены, шаманы верили, что они могут превратиться в ряд рыб или животных (см. главу «Перуанские мочика»). Я уверена, что это было характерно и для древних наска, и хочу в этой главе исследовать всеохватывающую роль шамана какрелигиозного предводителя общества. Поскольку он отвечал за плодородие земли и ее дары, а также решал военную задачу: противостоять враждебным силам, представляющим опасность для его народа, в своей политико-религиозной роли он был кем-то вроде стражника и духовного защитника. Эта роль укреплялась силой, которую шаман и его последователи находили в употреблении растительных галлюциногенов. Наска было трудно выжить в тех суровых условиях, так как они испытывали недостаток свежей воды. Их искусство керамики отражает занятия, связанные с выживанием, плодородием и возобновлением природных ресурсов с помощью употребления галлюциногенов.

Культура наска зародилась от культуры паракас (III–X до н. э.), хорошо известной своими тканями и мумиями (Энгель 1966). Центром культуры паракас был регион между долинами Писко, Наска и Ика, ограниченный на востоке отрогами Анд, а на западе Тихим Океаном. Параллельно морскому берегу располагалась широкая пустынная полоса. Немногие речки периодически высыхали, и агрокультуры получали очень мало влаги, исключая период с декабря по март, когда в Андах шли дожди. Реки, берущие начало высоко в горах, немедленно переносили воду в долины, питая растения, и обычно не достигали океана.

В XIX веке немецкий археолог Макс Уле натолкнулся в одном из музеев своей страны на керамические изделия, которые сопровождались лишь одним комментарием «вывезено из Перу». Между 1886 и 1905 годом он направился на раскопки участков в прибрежном Перу, которые он назвал «прото-наска» (Уле 1914). Впоследствии Гейтон и Крёбер (1927) установили четыре временных периода, характеризующих развитие культуры наска. Джон Роу (Калифорнийский Университет, Беркли), более поздний исследователь керамики наска, обрисовал два совершенно разных периода: монументальный с простым декоративным стилем и плодовитый с более сложным (Роу 1960). Еще позднее Доусон выделил девять периодов, основываясь на стратиграфических и типологических исследованиях (Пецциа 1972).

Культура наска знаменита своими водопроводами, погребальницами и разнообразными материальными реликвиями. Широкую огласку получили так называемые «линии наска», которые мы подробно обсудим в конце этой главы. Сложная система водопроводов и закрытых каналов, многие из которых до сих пор эксплуатируются перуанскими крестьянами — свидетельство организации жизни, направленной на получение максимальной пользы от воды, бесценной в этих местах с высокой температурой и сильной солнечной активностью. Благодаря своей ирригационной системе наска сохраняли имевшуюся в их распоряжении воду, перенося каждую ее каплю на обрабатываемые поля (Мехиа 1949).

Для того чтобы понять мировоззрение, религию и ценности наска, как учили нас наши предшественники (Яковлев 1932; Муэлле 1937), необходимо понять иконографию их керамики. Эта иконография представляет сложный мир магико-религиозных идей, выраженных посредством комбинации простых и знакомых элементов: птиц, людей, растений и рыб и символических образов в виде трофейных голов, перьев и различных дополнений. Один хорошо известный образ, представляющий собой комбинацию человека и магических атрибутов (рис. 10), получил несколько наименований в литературе: «мифологическое существо в маске» (Рорк 1965), «вырожденная голова демона» (Тепло 1915), «оккультное существо» (Роу 1961), «летающее божество паракас» (рис. 11, Кауффманн 1976). Для этого существа характерным является не только положение тела, но и развевающиеся волосы, а также руки и ноги, находящиеся в движении.

Рис. 10. Мифологическое существо в маске.

Рис. 11. Летящее божество в искусстве паракас.

«Летающее божество паракас» обнаружено также на многих прекрасных вышитых тканях. Его представляют как некий персонаж в маске и разноцветных одеждах, с дубинкой и трофейными головами, обладающий различными магическими способностями. Особое положение этого божества в искусстве наска на протяжении сотен лет отражает передававшийся из поколения в поколение культ силы, направлявший жизнь и деятельность людей. Эти фантастические существа, скорее всего, были слепками местных религиозно-политических лидеров, которые контролировали все стороны повседневной жизни и накладывали экономические ограничения на подчинявшееся им общество.

Ниже я детально исследую керамику наска с точки зрения роли галлюциногенов в искусстве традиционных обществ. Однако, прежде всего, необходимо рассмотреть галлюциногенные растения, которые окружали наска.

Исследователи древней истории Южной Америки выяснили, что Перу является богатой естественной лабораторией растительных галлюциногенов (Купер 1949). Морское побережье, горы и влажные леса пополняли коллекцию растений, способных изменять пребывающее в бодрствующем состоянии сознание. Южная часть перуанского побережья в этом смысле не исключение. Документально подтверждено, что растительный стимулятор кока (erythroxylon coca) был известен в центральной части побережья Гуака-Прието еще в 2500 году до нашей эры. Кока, растущая на восточных склонах Анд, была отмечена среди экономически важных растений, являвшихся предметом свободной торговли от Южной части побережья до нагорья Аякучо на востоке долины Наска. Таул (1961) ссылается на факт присутствия на юге прибрежного Перу растения trichocereus pachanoi, кактуса, известного своим активным ингредиентом мескалином. Шульте (1967) описал симору, напиток на основе пяти различных галлюциногенных кактусов, который применялся в колдовстве и целительстве в северной части побережья и был легко доступен для его южной части. Кроме того, дурман уже широко использовался на побережье, в горных и лесных районах. Главное наркотические растение региона Аякучоуилка (anadenanthera peregrina) также было легко доступно для древних наска, а позднее, и инков (Альтшуль 1971).

Вэссон писал, что семена зспинго из прибрежных долин иногда добавляли в кукурузное пиво чичу, летописцы сообщали, что от него люди становятся сумасшедшими. Хосе де Арриага писал, что эти сухие плоды с круглыми зернами использовали в качестве пожертвований в гуакас, священных гробницах, в долинах, расположенных к югу от Чанкай.

Изображение галлюциногенных растений в искусстве наска

Доктор Кабьесес, директор Музея Медицины в Аиме, собрал интересную коллекцию керамических изделий наска, на которых изображен Сан-Педро и другие виды кактусов. В своей неопубликованной работе он показал, что плоскость поперечного сечения кактуса Сан-Педро с ее структурой в виде концентрических колец особой формы идентична очень распространенным в искусстве наска изображениям, напоминающим звезды. У него есть также данные о том, что распустившиеся бутоны кактусов очень часто встречаются в искусстве наска. Другое стилизованное изображение в виде изящных, закрученных линий, представленное в керамике наска, является по предположению Кабьесеса растением datura floripondio. Однако остальные психотропные растения, такие как кока или уилка, не представлены в искусстве наска, хотя нам известно об их широком применении в прибрежных и горных районах Перу доколумбовского периода (Альтшуль 1972).

Упомянутые ранее наркотические растения (исключая коку), которые являлись частью флоры тех мест, где жили наска, или были им доступны благодаря торговле, на самом деле не зафиксированы в записях археологических раскопок, проводившихся в этом регионе. Все же мы знаем, что такие растения наверняка входили в общий список растений. Я уже показала в одной из своих работ (1976), что немногие народы доколумбовской эпохи изображали в своем искусстве наркотические растения как таковые. Эти растения обычно использовались как средство установления контакта со сверхъестественными сущностями с целью преодоления сил природы. И мы должны обратиться к искусству, связанному именно с таким использованием наркотических растений, чтобы действительно показать их широкое распространение среди наска.

Искусство керамики наска

Наска оставили после себя богатое наследие керамических изделий, прекрасных по своему техническому исполнению и эстетическим качествам. Эти изделия были подвергнуты тщательному изучению целым рядом исследователей, таких как Бласко и Рамос (1974), Делла Санта (1962), Гейтон и Крёбер (1927), Леман (1924), Мине (1917), Пролкс (1968), Роу (1960), Шлезир (1959), Зелер (1923), Яковлев (1932) и Зуйдема (1971). Вместе со своей коллегой, доктором Мерседес Карденас, я исследовала более 750 экземпляров керамики, находившейся в экспозициях и запасниках Национального Музея Антропологии и Археологии, Музея Искусства и Института Рива Агуэро при Католическом Университете (все перечисленные организации расположены в столице Перу — Лиме). Многие из приведенных ниже аргументов базируются на этих исследованиях.

Рорк (1965) писал в своей докторской диссертации об изменениях, происшедших в искусстве наска при переходе от монументальной эры к плодовитой эпохе (эти два периода были очерчены Роу). Однако его интерпретация не была связана с религией. В то же время многие антропологи, интересующиеся искусством, пришли к выводу, что в традиционных обществах секуляризация искусства была довольно редким явлением.

Мы тоже пришли к заключению: керамика наска полностью и однозначно связана с религией. Внимательный анализ стиля формальных элементов на глиняных изделиях наска пятого и шестого периода, проделанный Рорком, безусловно имеет научную ценность. Тем не менее, некоторые результаты его анализа целесообразно пересмотреть с точки зрения использования галлюциногенных растений и тематики шаманистических верований.

Главной темой искусства наска монументального и плодовитого периодов является «мифическое существо в маске», более или менее похожее на человека и держащее боевую дубинку и трофейную голову (или головы). При этом оно облачено в искусно выполненные орнаменты, а лицо закрывает маска. Эта тема обнаружена в более чем 25 процентах экземпляров, проанализированных Рорком, и преобладает в керамике, представленной в Национальном Музее Антропологии и Археологии в Лиме. Если посмотреть на эволюцию во времени художественных эле ментов этого образа, то мы увидим, что в анатомических деталях остается «все меньше человека» (Рорк 1965: 17). Все внимание сосредотачивается на фантастической голове и орнаментах, в то время как тело и ноги приобретают все меньшее значение. Рорк использует термин «сигнифайер» (образован из английских слов sign — символ и fiery — огненный), имея в виду сложный элемент, присутствующий в одном из изображений (рис. 12). Этот элемент представляет собой длинную, извивающуюся ленту, закрепленную со стороны головы и состоящую из ряда полос с замысловатыми краями. В Музее Искусства в Лиме сигнифайер назван гусеницей (gusano). В сигнифайере мы обнаруживаем трофейные головы, шипы, рыб и другие элементы, включая крылья. Реже — растения, хвосты, кошачьи морды или змей. Согласно Рорку, различные варианты сигнифайера обусловлены немного отличающимися представлениями об этом мифическом существе в маске. Среди изображений животных наиболее часто встречаются лиса, кошка, птица и касатка.

Рис. 12. Мотив «сигнифайера» в искусстве наска.

Я утверждаю, что эти различные мифологические существа в масках изображают властвовавших шаманов-вождей. Элементы в виде животных в изображении сигнифайера — это их животные-союзники, над которыми они приобретали власть посредством употребления галлюциногенов. Соединение различных элементов в одном образе метафорически отражает тоталитарность власти данного религиозно-политического лидера. У мочика, живших на севере Перу, мы обнаруживаем (и об этом более подробно будет сказано в соответствующей главе), что вера в существование духовной иерархии в мире природы является базовой для концепции шаманства. Звери и рыбы в этой иерархии расположены в соответствии с их особыми атрибутами власти. Параллельно иерархии в природе обнаруживается иерархия среди людей, основанная на их возможности управлять и доминировать в мире тела и духа. Роль растительных галлюциногенов внутри этой иерархии состоит в том, что они позволяют людям получить определенный контроль над миром духа и материальной выгоды или трансформироваться в те объекты власти, в которые они пожелают (Питт-Риверс 1970). Иерархия в мире животных основана не только на грубой силе или физических размерах. Маленькие и незначительные создания вроде гусеницы могут быть восхваляемы и превозносимы как за приносимую ими пользу, так и за их связь с другим миром. Ее способность превращаться в прекрасную бабочку может быть метафорическим выражением темы смерти и воскрешения, также весьма распространенной в связанных с использованием галлюциногенов культурах.

Другая важная тема в искусстве наска — тема войны. Мы неизменно обнаруживаем в правой руке мифического существа в маске боевую дубинку, а в левой — трофейную голову. Символизм левого — правого и добра — зла, эта вечная магико-религиозная тема была описана Форетом в его исследовании мексиканских статуэток и их культового предназначения (1965). На дубинке часто присутствуют пятна крови, и Рорк (1965) пришел к выводу, что они являются лишь элементом оформления, не входящим в основной изобразительный план керамики наска. Но нельзя останавливаться на полпути, и идя дальше, мы можем обнаружить, что боевая дубинка идентична лопате крестьянина на других керамических изделиях. Как было отмечено выше, функции шамана-вождя в традиционных обществах всеохватывающи. И, по-видимому, должна существовать некая связь между ролью шамана как защитника своего народа от проявлений зла (которую он играет, используя силу, полученную благодаря галлюциногенным растениям) и плодородием земли, гарантией которого является кровь врага. Когда зло побеждено и захвачена голова врага, урожай созревает без проблем. Более того, в ряде изображений не только мифического существа в маске, но и тех, которых Рорк назвал второстепенными темами, мы обнаруживаем властную фигуру, приукрашенную элементом в виде трофейной головы. Это уже другое проявление связи темы войны, сексуальной функции (не только в отношении индивидуума, но и в отношении земли) и властвующего лидера.

Важным элементом изображения мифического существа в маске является игла или шип (chonta). Он играет серьезную роль в целительской практике шамана, основанной на использовании галлюциногенов, так как является одним из основных его медицинских атрибутов. Как показали антропологические исследования в области медицины, одной из главных тем в целительстве, проходящей через многие культуры, является тема внедрения заколдованного предмета в тело врага. Этот предмет необходимо было удалить высасыванием или каким-либо магическим способом, в зависимости от того, должен ли человек завладеть им. Изображение шипов у сигнифайера наска представляет кроме этого еще и другую способность шамана. Как он способен внедрить эти шипы в тело врага, чтобы убить его, так же шаман может и вынуть такие шипы из своего пациента, давая ему возможность преодолеть болезнь, явившуюся следствием вражеских колдовских чар.

«Страшная птица» — другая интересная тема в керамике наска — была рассмотрена Яковлевым (1932) с точки зрения символов власти. На глиняных изделиях наска, как и других доколумбовских народов, достаточно часто встречаются изображения птиц или признаков, указывающих на способность летать, которые мистически связаны с птицами. Птицы были весьма почитаемы и пользовались успехом в качестве животных-союзников, благодаря их экстраординарной способности видеть добычу с большого расстояния. Их качества как охотников уникальны в царстве животных. Уважительное отношение к колибри тесно связано со способностью этой крошечной птички высасывать нектар. Скрытую Здесь логику можно выразить метафорой: «раз колибри высасывает нектар из цветов, она с таким же успехом может лечить, высасывая шипы, внедренные с помощью злого колдовства» (Шарон и Доннан 1974).

Изображение хвоста как части сигнифайера может, кроме того, указывать на важную роль перемещений в пространстве, которые как объяснила Элиад (1958), символизируют выход шамана за пределы человеческих условностей. Этот элемент полета, на самом деле, повсюду присутствует в керамике наска. Связанное с полетом ощущение выхода из тела (которое может быть как спонтанным, так и вызванным употреблением растительных галлюциногенов) достаточно подробно отражено в психиатрической литературе. Изображение хвоста может иметь отношение и к ощущению полета и к птице-союзнику. Шаманы часто описывают свои ощущения, когда они покидают физическое тело и превращаются в птицу, чтобы причинить вред врагам или предсказать будущее. В некоторых образцах керамики наска мы находим трофейные головы вместе с изображением крыла, что может указывать на конечную цель полета — повержение врагов.

Еще одна заслуживающая внимания тема — это тема китов-убийц, или касаток. Острые челюсти и кровь ассоциируются с этим животным-союзником. На некоторых образцах керамики к голове мифического существа в маске приделаны ножи (Рорк 1965). Связь шамана с морем указывает на его власть над этой силой природы, и в то же время вызывает ассоциации с морскими растениями и другими формами жизни водной стихии. В керамике наска шестого периода есть интересная особенность, не описанная Рорком, которая может быть связана с употреблением наркотических растений. Это сильно увеличенная голова и область рта маски, без трофейных голов и каких-либо деталей, связанных с животными. Известно, что важным элементом шаманской практики является окуривание табачным дымом головы и тела как для излечения больного, так и в качестве защиты от злых духов. Не ясно, правда, с какой целью табак использовался в религии наска, однако в других прибрежных районах табак играет важную роль в современных ритуалах, связанных с использованием наркотических растений. Рорк утверждал, что, в отличие от живших на северном побережье мочика, в искусстве наска отсутствовали портретные изображения. Однако в то время как первые в деталях описывали физические особенности оригинала, их южные соседи изображали шаманов во всем их блеске с лишенными выражения, стилизованными лицами, символизируя количеством и разнообразием животных-союзников их физическую и духовную власть.

Однако в искусстве наска шестого периода уже обнаруживается большое разнообразие человеческих фигур, включая крестьян, воинов и охотников. По-прежнему, часто встречаются трофейные головы и изредка — кактусы, в большом количестве присутствуют фигуры мифических существ (по терминологии Рорка). Рорк трактует произошедшие изменения как переход от религии к теме войны, с чем я ни в коем случае не согласна. Ранее я предположила, что мы наблюдаем усиление роли шамана. В этом смысле интересно проанализировать факт более частого изображения трофейных голов. Я должна заметить, что хотя военная направленность тематики, по-видимому, и усилилась, все же не ясно, подразумеваются под этим реальные сражения или имеется в виду духовная война. В интерпретации Рорка это нужно рассматривать как усиление милитаризма.

Культ мумифицированных или поверженных голов был широко распространен на американском континенте (Бласко и Рамос 1974), и Лэннинг (1967) утверждал, что такие трофейные головы впоследствии пришли и в перуанскую культуру. Однако на южном побережье эта тема появилась еще на полотнах паракас, где человекоподобные фигуры имеют одеяния, украшенные головами, а также несут их в своих руках. Вместе с такими головами на изображениях уже присутствуют кошки и другие элементы, относящиеся к шаманству. Волосы на трофейных головах имеют, как правило, неопрятный вид, что передает насмешку над поверженным в битве врагом. Обычай забирать головы в качестве военных трофеев продолжался вплоть до эпохи инков, где он стал использоваться для наказаний и жертвоприношений, получив религиозную окраску. Головы нанизывались на веревку, и их становилось легко переносить с места на место. Они также могли быть выставлены на показ, закрепленными на высоком жесте. Губы сшивали иглами кактуса, иногда их отрезали прежде, чем закопать голову.

Трофейные головы обнаружены как в отдельных могилах на южном побережье Перу, так и в некрополях рядом с обезглавленными трупами. Исследователи так до конца и не уверены, были ли они добровольными жертвами иди военнопленными. Из-за недостаточного количества фактов, также не ясно, была ли эта практика ограничена пределами одного или затрагивает захоронения всех периодов. Найдено мало женских голов. Их обладательницы, судя по небольшому их числу, могли быть наказаны за колдовство с применением растительных галлюциногенов — деятельность, распространенную в наше время в Перу как среди женщин, так и среди мужчин. О многих элементах, относящихся к шаманству и связанных с трофейными головами, уже было сказано выше.

«Линии наска»

Для антропологов, занимающихся интерпретацией следов далекого прошлого, особенно связанных с верованиями и мифами уже исчезнувших народов, грандиозные сооружения Нового Света являются интереснейшей загадкой. Среди них — могильные курганы и, с трудом поддающиеся расшифровке, огромные по площади, созданные из грунта на поверхности земли символические постройки, которые можно обнаружить в долине Наска.

В этом разделе я попыталась доказать, что вдохновляющей идеей для этих массивных грунтовых сооружений наска явились «путешествия по воздуху» — типичные для шаманов (под воздействием галлюциногенных растений) ощущения выхода из тела. Эти сооружения должны были служить определенным космологическим посланием, понятным не только сверхъестественным силам, но и членам общины, а также другим шаманам, находящимся в конфликте с этой общиной. Отстаивая эту точку зрения, я обращусь к данным археологических записей, сопоставлю результаты клинических исследований, касающихся употребления галлюциногенов, с опытом населения, опишу ощущения, связанные с такими состояниями, и, наконец, проанализирую те стороны шаманской практики, которые несомненно, относятся к этой теме. Прежде чем начать обсуждение, я кратко перечислю то, что нам известно о так называемых «линиях наска».

Рядом с холмами Рио Гранде, в самом высоком месте возвышенной пустынной равнины перуанского побережья мы находим огромную паутину, состоящую из тысячи прямых линий и больших рисунков, сделанных прямо на Земле. Эти относящиеся к раннему периоду эпохи наска (примерно 1000 год н. э.) фигуры всегда обнаруживали недалеко от больших земельных владений или широких дорог. Несколько тысяч таких сооружений были описаны исследователями (Косок 1947; Косок и Рейче 1949; Рейче 1949). Линии были выложены из небольших камней, покрывавших равнину. Их брали с того места, где намечался путь, и укладывали по сторонам вдоль него в виде слегка возвышающихся над землей гребней (Рейче 1949: 207-8). Поскольку в этом регионе мира фактически не бывает дождей, подготовка к работе, по-видимому, была довольно продолжительной. Пути нигде не пересекаются, конец каждой фигуры почти замыкается на ее начало. Различные формы — это летящие птицы, насекомые, кошки, касатки, рыбы, спирали (возможно, свернутые клубком змеи), змеи-птицы, летящие пеликаны и изображения больших растений. Все темы «линий» встречаются также в керамике и на тканях этого региона. Некоторые линии имеют длину свыше 1700 метров, в то время как остальные тянутся на расстояние более двух с половиной километров.

Археолог Косок предположил, что они являются священными сооружениями, построенными по приказу жрецов для того, чтобы передвигаться по ним во время празднеств (1949: 212). Астроном и математик Рейче высказывает гипотезу об астрономических предназначениях этих линий, связав их с точками солнцестояния и равноденствия (1949: 45). Некоторые исследователи определили их как тотемические символы, относящиеся к различным родовым кланам. Каблер (1962) признает, что роль больших изогнутых фигур, напоминающих растения и животных, неизвестна, однако высказывает мнение о близости их стиля художественному стилю ранних наска и предполагает, что эти изображения символизируют созвездия. Он видит в них художественный смысл: «Быть может, это покажется неожиданным, но все же уместно назвать эти линии, полосы и фигуры одним из видов архитектуры. В своей очевидной монументальности, они служат неподвижным напоминанием о том, что когда-то здесь происходили важные события. Они вписывают человека, думающего о враждебной пустоте природы, в графический оттиск забытого, но очень важного ритуала. Они являются архитектурой в двумерном пространстве, посвященной скорее деяниям человека, чем тому, что его окружает, и устанавливают соответствие между землей и космосом. Они являются архитектурой диаграмм и связей, в которой материальное сведено к минимуму» (1962: 286).

Интересно отметить, что большинство работ, анализирующих эти сооружения, были написаны после 1944 года, когда с помощью аэрофотосъемки стало возможным составить их карту.

Косок (Косок 1947; Косок и Рейче 1949) сравнивает их с искусственными насыпями в виде животных на севере Соединенных Штатов, как и Коу, который увидел соответствие между насыпями в Ольмеке и в Эйдине — Хоупвелле и сооружениями наска (1971). Другой исследователь Исбелл (1978) подсчитал, что энергия, необходимая для создания земляных сооружений в долине Наска, приблизительно соответствует усилиям, затраченным мочика на строительство монументальных каменных структур на севере перуанского побережья.

Будем исходить из того, что факт использования галлюциногенных растений древними народами Перу уже доказан. В данный момент я хотела бы сосредоточить свое внимание на одном известном явлении, обусловленном воздействием галлюциногенов. Он носит название «ощущение выхода из тела». Грин назвала это ощущение «экосоматическим эффектом» и определила следующим образом: «Объекты восприятия организованы так, что наблюдатель видит самого себя как бы наблюдающим их из точки, не совпадающей с физическим телом» (1968: 111). В большом количестве ненаучной литературы часто пишется, что это субъективное состояние возникает спонтанно, без какого-либо химического вмешательства. Тем не менее, такие ощущения могут также возникать и под действием галлюциногенов (Хофманн 1959; Мастере и Хаустон 1966; Тарт 1971). Часто их называют «эффектом деперсонализации» (см. Людвиг 1969: 14). Людвиг описал широкий диапазон отклонений в восприятии тела при всех измененных состояниях сознания, таких как разлад между телом и разумом или размывание границ между собой и окружающими, миром или вселенной. Еще одно состояние (по терминологии Грин «асоматическое состояние») — это экосоматическое состояние, в котором субъект временно является неопределенным существом, ассоциирующимся с любым телом или пространственной сущностью. Барбер, суммируя результаты клинических исследований ЛСД и других психотропных средств, проведенных до 1970 года, писал в том числе и об изменениях в восприятии внешнего облика. Практически все субъекты констатировали, что их тело «ощущается чужим или странным». Еще более необычные ощущения, такие как растворение тела в земле или плавание в пространстве, зарегистрированы при повышенных дозах наркотика (1970: 22).

Мой коллега доктор Роланд Аткинсон включил в научный проект исследование воздействия веселящего газа (закиси азота) на человека. Он анализирует все имеющиеся в литературе сведения об ощущениях выхода из тела и использует термин «автоскопия» — общий термин подразумевающий ощущение (обычно визуальное) своего собственного физического тела в объективном пространстве. Аткинсон утверждает, что субъект может реагировать на свое необычное состояние, как на приятное или поучительное. Особенно, если он добивается его с помощью тренинга или повторных усилий, включая употребление галлюциногенов. Среди множества эффектов, ощущение выхода из тела включает и такой, при котором субъект видит свое физическое тело в объективном пространстве, однако, ощущает при этом бестелесный объем, включающий внешнее (по отношению к телу) место, где субъект осознает себя. Термин «сам» — более подходящий в этом смысле, чем «тело». Описания таких ощущений обычно подчеркивают сверхъестественную, мистическую и паранормальную природу восприятия. Похоже, этот тип ощущения связан с глубоким изменением состояния сознания под действием наркотика.

Интересы Аткинсона находились в нейрологическом и психиатрическом измерениях, включенных в продуцирование таких состояний, что выходит далеко за пределы круга вопросов, рассматриваемых в этой книге. Однако это обсуждение должно показать связь между воздействием наркотика и субъективными эффектами, имеющими отношение к ощущению выхода из тела. И я хотела бы связать эти эффекты с ритуальным употреблением галлюциногенов древними наска. Элиад утверждала, что экосоматические ощущения под действием наркотика (или вызванные другим способом) были связаны с шаманством и религией. Она следующим образом прокомментировала смысл этих перемещений в пространстве: «Сибирские, эскимосские и североамериканские шаманы летают. В целом мире подобная магическая сила дана только колдунам и знахарям… Все это заставляет нас думать об орнитоморфическом символизме одеяний сибирских шаманов… Согласно традициям многих народов, в мифические времена способность летать распространялась на всех людей. Все могли достичь небес: на крыльях ли сказочной птицы, или на облаке… Однако мы должны пояснить, что здесь такие способности приобретают исключительно духовный смысл. Полет означает лишь осмысление, понимание скрытой сути вещей или метафизических истин… Магический полет является и выражением автономии души и экстазом. Миф о душе от начала и до конца содержит в зародыше метафизику духовной независимости и свободы человека… Самая важная роль здесь принадлежит мифологии, и право магического полета, данное шаманам и колдунам, утверждает и провозглашает их выход за рамки человеческих условностей. Своим полетом в пространстве в виде птицы или в нормальном человеческом обличье шаманы провозглашают вырождение человечества» (1958: 480-81).

Для того чтобы связать ощущения выхода из тела с североамериканскими насыпями и грунтовыми сооружениями в Перу, необходимо обсудить те особенности шаманов, которые проявляются в свете проделанного ранее анализа искусства керамики наска. Я хотела бы исследовать роль шамана в качестве психопомпа — духовного защитника общества, обязанного сражаться с врагами своего народа. Его основная деятельность включает лечение недугов и устранение несчастий, которые одолевают его соплеменников благодаря козням врагов. Шаманы известны своими способностями трансформироваться в фигуры сильных животных — животных-союзников или нагуалов (по терминологии Питт-Риверса), которым они отдают приказы очистить зло или отвратить вред, нанесенный его подопечным. Шаман выбирает для себя союзников по некоторым особенностям, которые, как предполагается, позволяют ему с помощью магии установить власть над ними. По моему мнению, гигантские фигуры животных, обнаруженные в грунтовых сооружениях Нового Света, как раз и представляют собой таких союзников шамана. По моему убеждению, шаман со своими духовными спутниками, готовыми подчиняться его приказам, испытывает под действием галлюциногенов субъективные ощущения, включающие в себя чувство полета. Моя мысль очень проста: для того, чтобы ощутить полет, ему нет необходимости летать по воздуху. И, возможно, представитель западной культуры, которому трудно понять линии наска без полета на аэроплане или аэрофотоснимков, быстрее воспримет их, если представит себе спроецированных на землю шаманом животных-союзников, когда он взлетает ввысь в состоянии экстаза.

Некоторые из сооружений напоминают скорее геометрические фигуры, чем животных. Это может быть связано с другим эффектом, возникающим под действием средств, подобных ЛСД. Очень часто те, кто принимал галлюциноген, говорили, что картины их видений представляют собой калейдоскоп геометрических форм. По утверждению Барбера (1970) их можно объяснить изменениями в структуре сетчатки. Действительно, была выдвинута гипотеза (Маршалл 1937; Клувер 1942), что внутреннее оптическое явление — явление, которое «сидит» внутри нашего глаза в виде небольших пятен, крапинок или других объектов, перемещающихся в зрительном поле одновременно с движениями глаз и движениями конусов и палочек в глазном яблоке — ощущается под действием наркотических средств. Потребовались дальнейшие исследования для подтверждения гипотезы, что наркотики снижают порог восприятия внутреннего оптического явления (Барбер 1970: 32–33).

В свете роли шамана как защитника своего народа и посредника в общении со сверхъестественным, я рассматриваю подобные монументальные сооружения в качестве предупреждения шаманам других сообществ. Эти сооружения должны продемонстрировать те силы, которые находятся во власти психопомпа данного региона, еще раз подтвердить связи со сверхъестественным и усилить сплоченность общества. Необычный размах работ и соединение усилий, необходимых для создания таких сооружений, переходя из поколения в поколение, еще крепче объединяли людей между собой. Такое сплочение людей усиливало внутреннюю гармонию и являлось особенно важным для небольших обществ. И, наконец, мы увидели, что символические формы, образуемые насыпями, включают элементы религии, уже представленные в пластическом искусстве наска.

Заключение

Нам известно, что во времена наска флора южной части Перу включала в себя растительные галлюциногены, и они были доступны людям, поэтому не вызывает сомнения факт их использования наска в религиозных ритуалах. Наркотические растения представлены в искусстве наска только различными видами кактусов и, возможно, дурманом. Тематика керамики наска и их религия под опекой шамана идентична тому, что мы наблюдаем в других культурах Нового Света, связанных с применением галлюциногенов, где имеем независимое подтверждение такого применения из этнографических и исторических источников. Кроме того, выдвинуто предположение, что вождь наска, доминировавший над своими соплеменниками и природой, мог употреблять психотропные средства, которые давали ему возможность поступать в соответствии с ценностями и задачами его культуры.

ЖИТЕЛИ ГОР НОВОЙ ГВИНЕИ

Кума и каимби выделяются среди всех народов мира, связанных с употреблением галлюциногенов. Повсюду наркотические растения используются в религиозных и магических ритуалах. Однако эти племена, обитающие в горной части Новой Гвинеи, используют несколько видов галлюциногенных грибов в повседневной светской жизни. Большинство ученых связывают употребление ими таких растений с разрешением внутриплеменных ситуаций и конфликтов.

Два этих племени, живущих в долине Ваги на Западе Новой Гвинеи, очень похожи на другие горные народы, связанные с земледелием. В данном случае, это выращивание сладкого картофеля, бананов, кукурузы, фасоли и сахарного тростника. Важное значение для их культуры имеют свиньи. Очень приземленный, вульгарный народ, как назвала их антрополог Мэри Ри (1959), кума не имеют никаких систем верований, связанных с грибами. Ри охарактеризовала их культуру, в основном, как гедонистическую, связанную с рядом нерелигиозных действий, направленных на самовозвышение, демонстрацию своих достоинств, осуществление контроля над женщинами и увеличение поголовья свиней. Погоня за славой и превосходством одного члена племени над остальными, антагонизм между мужчинами и женщинами, противостояние между молодыми и старыми и деление на родственников и чужаков — все это главные черты общества кума и каимби. Эти черты являются почвой для совершенно уникального использования галлюциногенных грибов, когда их употребление — лишь одно из средств достижения культурных целей, не связанных с религией.

Грибы

В 1947 году работавший в Новой Гвинее антрополог Гитлоу писал об употреблении туземцами дикого гриба с местным названием «нонда» для достижения состояния бешенства. Он следующим образом цитирует святого отца Росса, миссионера, который проповедовал среди этих людей в 1934 году: «Дикий гриб нонда на некоторое время превращает человека в безумца. У него наступает припадок бешенства. Известны случаи, когда результатом употребления растения становилась смерть. Нон-дм ели перед тем, как идти убивать человека или в периоды возбуждения, гнева или скорби» (Айм и Вэссон 1958, 1965).

Сегодня местные жители используют слово «нонда», как правило, для обозначения всех местных грибов. В этом гористом регионе Новой Гвинеи кума употребля ют грибы pandanus, boletus и psilocybe, которые вызывают озноб, галлюцинации, потерю речи и раздвоение зрительных образов. Женщины чаще рассказывают о галлюцинациях под влиянием грибов.

До последнего времени в литературе были описаны свойства лишь немногих грибов, используемых кума. Очень часто исследователи просто выбрасывали грибы вместо того, чтобы сушить их или как-то сохранять до того момента, когда у них появится возможность переправить грибы в лабораторию для последующей идентификации. По этой причине Ри (1960) и Нельсон (1970) лишились своих образцов. Большой вклад в изучение новогвинейских грибов внесли двое ученых — француз Роже Айм и знаменитый миколог Гордон Вэссон. Они на несколько недель в 1961 году приехали в Новую Гвинею, чтобы собрать и идентифицировать гриб нонда (Айм и Вэссон 1965). Хотя кума едят этот гриб весь год, только в период Засухи у них проявляются признаки того, что называют «грибным бешенством» (Ри 1960).

Кума различают четыре вида грибов: белая шляпка на желтой ножке; маленькая красноватая шляпка на белой ножке; оранжево-окрашенный гриб и, наконец, оранжевый гриб на тонкой ножке, которая в середине имеет фиолетовую окраску, если гриб свежий. Все четыре разновидности растут на пнях и поваленных деревьях (Ри 1960). В 1965 году химический анализ показал, что грибы boletus, по крайней мере, содержат незначительные количества вещества наподобие ЛСД, и выявил новые разновидности psilocybe. До этого момента большинство ученых выдвигало различные догадки в отношении идентификации местных грибов. Шульте, например, утверждал, что за психотропные эффекты могли отвечать несколько разновидностей russula.

Грибное бешенство

Кума являются одним из наиболее хорошо изученных народов, у которых проявляются симптомы «грибного бешенства». О том влиянии, которое оказывают на кума грибы, нам достаточно хорошо известно как по сообщениям антропологов, так и по письмам европейцев. Последние жили в той же долине, что и это племя, и часто были поражены и даже напуганы «дикими обитателями Ваги». Супружеская пара миссионеров, мистер и миссис Филлипс, описывают случай, когда шестеро опьяненных грибами молодых мужчин бросились преследовать людей и угрожать им копьями. Филлипс пишут, что бешенство могло быть связано с поеданием поганок или ядовитых грибов, которые ослепляют глаза, делают людей глухими и безумными, заставляя их бегать вверх и вниз по горам. Заряженные огромной энергией, и мужчины, и женщины находились в состоянии наркотического опьянения. Женщины танцевали, свистели, пели, смеялись и испускали громкие пронзительные возгласы. Опьянение продолжалось два дня (Айм и Вэссон 1965). Другие описания передают похожие сцены, когда люди убегают, спасая свою жизнь, от размахивающих кольями мужчин. Однако обычно люди стремились лишь уберечься от случайной раны, которую могла нанести неприцельно выпущенная стрела.

Попытаемся обобщить то, что нам известно о грибном бешенстве кума. Когда в этой акции принимают участие женщины, они впадают в состояние исступления и невменяемости, начинают танцевать и петь, показывая себя во всей красе своим мужьям и сыновьям. Иногда им даже разрешается взять в руки оружие или потанцевать в одной компании с мужчинами и незамужними девушками. Когда женщины возвращаются в свои дома, они похваляются настоящими и мнимыми сексуальными успехами. Если женщина чувствует, что к ней будут приставать, но не хочет проявить себя, она нырнет в находящуюся поблизости реку. Хотя грибы едят круглый год, смешивая их с другими растениями, кума приписывают бешенство именно грибам, даже если оно и случается только в период засухи. Это бешенство не сопровождается никакими ритуальными действиями (Ри 1960).

Мужчины под воздействием грибов ведут себя по-другому. Они надевают на себя всю амуницию, хватают оружие и пытаются терроризировать каждого, кто попадает в их поле зрения. Нападая на членов своего клана и родных, они часто заходят и в другие селения, чтобы напугать дальних родственников. Судя по описаниям, мужчины напряжены и возбуждены, их пробирает дрожьдо кончиков пальцев, в глазах двоится, и они страдают от афазии.

Хотя были сообщения о том, что кто-то незначительно пострадал, грибное бешенство если и приводит к серьезным ранениям, то очень редко, и никогда — к смерти. Айм нашел этот факт весьма примечательным, так как повсюду маньяки при удобном случае проявляют себя (Айм и Вэссон 1965). На самом деле, родственники подвергаются нападению только в присутствии наблюдателей, и нападающего в любое время, если это необходимо, можно остановить. Что еще интересно, даже когда несколько мужчин находятся в состоянии бешенства, они не обращают внимания друг на друга, направляя его только на тех, кто трезв (Ри 1959). Айм и Вэссон (1965) описывают реакцию окружающих на задиристых мужчин, находящихся в подобном состоянии. Женщины и подростки в поисках острых ощущений нарочно подстрекают их к агрессии. Для мужчин — главных героев этого спектакля — происходящее является отклонением от нормы, и, впоследствии, они будут шутя вспоминать о своих поступках. Люди, опьяненные грибами, никогда не становятся объектами насмешек, но, в то же время, не достигают какого-то особого уважения со стороны общества. Скорее всего, кума считают, что люди в таком состоянии не должны отвечать за свои поступки.

В 1954 году Ри обнаружила 30 человек из 313 членов племени, или почти десять процентов, замеченных в грибном бешенстве (1960). Еще восемь процентов были подвержены ему в прошлом, но в данном случае им удалось избежать воздействия растения. Собеседники Ри утверждали, что бешенство, по-видимому, передается внутри семьи: человек поддавался этой слабости, если подобным страдал один из его родителей. Тем не менее, несколько человек из этих десяти процентов не имели наследственной предрасположенности. Интересно также отметить, что дети никогда не страдают грибным бешенством. Айм и Вэссон (1965) возложили ответственность за это явление на обычаи, существующие в обществе. Указанный обычай обеспечивал представителям кума своего рода социальный катарсис, или очищение. Нарушающее устои поведение женщин символизирует, по мнению этих исследователей, выраженный в форме ритуала протест против их традиционно низкого положения в обществе.

По общему убеждению, бытующему в долине Ваги, примеры выносливости, демонстрируемые дикими мужчинами, далеки от их нормального физического состояния. Они бегают вверх и вниз по горным тропам, размахивают своим оружием и кричат так громко, как только могут. Нечто похожее наблюдали у коряков и чукчей, употребление которыми мухомора описано в соответствующей главе.

Нельсон (1970), проводивший свои исследования среди племен, говорящих на каимби, в долине Небилиер и на южных склонах хребта Кубор, наблюдал грибное бешенство в более поздние годы. У каимби, живущих в том же географическом регионе, что и кума, и имеющих те же основные социальные устои, пик грибного бешенства наступает сразу же после окончания сезона дождей, в конце мая — начале июня. По убеждению этих людей, бешенство является результатом употребления нескольких разновидностей местных грибов, причем каждая разновидность определяет тип бешенства. Нельсон пишет, что местные жители упоминали такие симптомы, как приступы трясучки, дрожь, многократное раздвоение зрительных образов, прыжки на одной ноге и состояние, когда человек «вне себя от ярости». В этом состоянии он хватает топор или копье и бегает по селениям, пытаясь нападать на любого, кто попадется у него на пути. Многое из того, о чем сообщает Нельсон, соответствует описанию кума, сделанному Ри (1959, 1960).

Хотя каимби не проявляют «похотливость как шаблон поведения» (по выражению Ри) и не говорят ни о какой наследственной предрасположенности. Слабые галлюциногены на самом деле действуют на людей совершенно по-разному, и тут очень важно учитывать индивидуальные психологические факторы. Нельсон, как и Ри, проанализировал грибное бешенство с точки зрения вклада особенностей культуры в этиологию этого явления. Оба народа, и кума, и каимби, характеризуют его как временное безумие. У каимби Нельсон тоже не обнаружил людей, которые бы серьезно пострадали от свихнувшихся под действием грибов или были убиты одним из них. Нельсон пришел к выводу, что обществом установлены определенные ограничения, которые накладываются на поведение человека в состоянии грибного бешенства.

Хотя такое поведение и может иметь значение ритуала очищения или протеста, мы все же не должны исключать возможность химического воздействия грибов как фактора, вызывающего бешенство. Эту гипотезу в какой-то степени подтверждает наличие следов индолика в местной разновидности гриба boletus, а также то, что Айм в 1967 году идентифицировал другие местные грибы как новые разновидности psilocybe. Эти разновидности, названные psilocybe kumaenorum, похожи на мексиканский сорт этого гриба, в котором достоверно установлено присутствие алкалоидов. Согласно Нельсону, большинству новогвинейцев хорошо знакомы белее пятидесяти видов произрастающих здесь грибов. Как заметили все те же Айм и Вэссон (еще до того, как установили в результате химического анализа присутствие в местной разновидности russula небольшого количества индолика), маловероятно, что люди с таким хорошим знанием грибов могли быть введены в заблуждение относительно наркотических свойств лишь нескольких разновидностей. Макгвайр (1982), анализируя употребление грибов древними майя, констатировал, что их различные потребности в разных сортах тех же psilocybe, stropharia, conocybe panaeolus были связаны с их религиозными нуждами. Майя достигали различных измененных состояний сознания, используя неодинаковые специфические ощущения, вызываемые разными сортами грибов. Макгвайр утверждает, что обмен грибами, организованный майя, мог служить удовлетворению индивидуальных потребностей и предпочтений или особым целям, а также был связан с региональными и сезонными особенностями. От разных растений могли быть получены различные физиологические, эмоциональные и психологические реакции. Кроме того, Имбоден утверждал, что отдельное растение в зависимости от его химического состава и дозировки может оказывать самое разнообразное воздействие.

«Случайную» неприятность, как часто каимби называют грибное бешенство, было бы интересно проанализировать в свете той «культурной драмы», которую Вэссон, Айм и Ри приписывают этому явлению. Указанные авторы весьма своеобразно расставили акценты, выделяя в неистовом и бредовом поведении кума черты, связанные с очищением и наслаждением. Однако что касается каимби, то они, напротив, единодушно говорят о «дурном» воздействии грибов (Нельсон 1970). Эти люди связывают с измененным под влиянием наркотика состоянием сознания страх перед галлюцинациями и боязнь кого-либо поранить. Кроме того, их пугают мысли о том, что они будут скручены родственниками и о ночи, проведенной под кустом. Тем не менее, некоторые целенаправленно едят грибы. Хотя они прекрасно и осознают, что с ними будет происходить, им нравится само растение и, вероятно, его побочные эффекты. Несмотря на определенные сходства в культуре кума и каимби, между ними все же существуют и различия. Грибное бешенство, как заметил Нельсон, стирает эти различия.

Сходные типы псевдовоинственного поведения в этой части мира отмечены многими антропологами. Ри (1960) определила это неугомонное неистовство как узаконенное отклонение в поведении, позволяющее индивидууму в периоды стресса направлять свои антиобщественные настроения в русло ограниченного спектра поступков. Хотя открытая агрессия по отношению к родственникам весьма не одобряется, такое неугомонно-яростное поведение позволяет выразить ее без серьез ных последствий в виде осуждения и наказания. Кроме того, Ри утверждает, что грибное бешенство у кума, по-видимому, является узаконенной формой проявления склонностей, на которые наложен запрет в обыденной жизни. У женщин это ностальгия по тем годам, когда за ними ухаживали, а у мужчин — по настоящей агрессии против своих соплеменников. Таким образом, бешенство — это эпизодическая особенность поведения, связанная с проявлением антисоциального в условиях нормальной жизни.

Рис. 13. Гриб boletus, Новая Гвинея.

В данном случае грибы могут вызывать слабые галлюциногенные эффекты, когда нестабильное химическое воздействие усиливается эмоциональной предрасположенностью, обусловленной особенностями культуры. В отличие от других обществ, где основной целью является установление контакта со сверхъестественным, употребление галлюциногенных грибов в Новой Гвинее связано исключительно с внутриплеменными отношениями. Было бы интересно проследить, как небольшие дозы подобных галлюциногенных веществ могут приводить к агрессии по отношению к соплеменникам и родственникам, безответственному хвастовству и неприличным танцам. Ри утверждает, что «большие люди» или колдуны, которые находят другие способы косвенного выражения агрессии, не подвержены употреблению грибов.

ПЕРУАНСКИЕ МОЧИКА

Древняя цивилизация мочика в северной части побережья Перу стала знаменита благодаря своему искусству, особенно живописной и скульптурной керамике. Летом 1967 года я проводила полевые исследования традиционного народного целительства в регионе, где галлюциногенные растения являются неотъемлемой частью лечения недугов (см. Добкин де Риос 1968а, 19686, 1971, 1973). Когда я перешла в своем анализе от современного населения к древним людям, жившим когда-то в этом регионе и известным лишь своими археологическими реликвиями, то обнаружила отсутствие интереса и поверхностную оценку у различных исследователей, занимавшихся изучением мочика. Особенно это касалось той роли, которую могли играть растительные галлюциногены в религии этого народа. Обычно археологи и историки искусства не проявляли склонности учитывать непосредственное влияние психотропных веществ на системы верований доисторических традиционных обществ (см. Добкин де Риос 1974а). С этим приходится часто сталкиваться, несмотря на большое количество научной литературы в области психиатрии, нейрологии, психофармакологии, истории религии, мифологии, ботаники и антропологии культуры.

В этой главе я заменю привычные исследователям приоритеты тем, что, надеюсь, является центральным в традиционной жизни мочика, а именно использованием растительных галлюциногенов для достижения контакта со сверхъестественными силами и возможности ими манипулировать в интересах общества.

В 1967 году, при изучении целительства, основанного на применении кактуса Сан-Педро, я была заинтригована тем, что корни использования этого растительного галлюциногена уходили глубоко в доколумбовскую эпоху. Этот интерес дремал во мне до тех пор, пока несколькими годами позднее не появился ряд публикаций о жизни мочика (Бенсон 1972; Бенсон 1974; Шарон и Доннан 1974), в которых была предпринята попытка интерпретировать большую коллекцию керамики, оставленную мастерами этого народа. Бенсон (1972), в частности, похвалялась той кропотливой работой, которую она проделала, собрав в одном месте так много известных материалов о мочика. Однако, несмотря на существующую литературу о современном использовании растительных галлюциногенов на севере побережья Перу (Фридберг 1960, 1965; Джиллен 1947;

Шарон (1972а, 1972Ь), Бенсон не включила в полной мере эти материалы в свое исследование доколумбовского искусства. Лишь изредка она допускала возможность применения растительных галлюциногенов или, обсуждая определенные образцы керамики, она трактовала понятие «галлюцинации» в расплывчатой форме.

В этой главе я попытаюсь доказать, что искусство мочика, так же как и искусство наска, лучше всего интерпретировать как результат взаимодействия сложных религиозных понятий добра и зла, силы и магической власти над природой, которую получает шаман для того, чтобы служить своим подопечным и обществу в целом.

Современное использование галлюциногенов на севере Перу

Северная часть побережья Перу — пустыня, которая изредка наводняется реками, текущими с востока на запад. Сегодня многочисленные долины с растущими на них агрокультурами небольшими пятнами расцвечивают пейзаж. Такие долины, как Салас, прославились на все Перу, благодаря своим целителям, или маэстро, которые излечивают недуги с помощью растительных галлюциногенов. Наиболее часто используемый из них — кактус Сан-Педро, содержащий 1,29 грамма мескалина в одном образце свежего материала. Кактус разрезается на мелкие порции и варится несколько часов с такими добавками как миса (datura arborea), кондорильо (lycopodium) и орнамо(hоrmато). Кроме этого, при легочных заболеваниях для того, чтобы добиться наркотического эффекта, используется размоченный в воде табак в качестве настоя или как ингалянт.

В настоящее время основным применением Сан-Педро является лечение заболеваний, как считается, вызванных колдовством. Как и другие галлюциногенные растения, Сан-Педро позволяет, благодаря возникающим под его воздействием видениям, обнаружить источник колдовства, приведшего к болезни или неудачам. Лечебные сессии проходят ночью в тамбо — не имеющих стен укрытиях, обычно расположенных в поле на некотором расстоянии от жилищ (см. рис. 14).

Рис. 14. Тамбо, принадлежащие различным слоям общества мочика (предполагается, что в каждом из тамбо проходят сессии, связанные с употреблением кактуса Сан-Педро).

Целитель, его ассистент и несколько пациентов собираются вокруг скатерти, или месы, расстеленной прямо на земле. Большое число ритуальных предметов, включая гладкие камни и палки, которые поднимают для защиты от злонамеренных происков колдунов, вместе с другими магическими атрибутами кладут на месу. В 1967 году в беседе с целителями я выяснила, что камни, по их убеждению, принимают обличье людей и животных, нападающих на врагов. Во время сессии маэстро поет и свистит, вызывая духов, которые будут служить гарантией того, что произойдет исцеление, а также помогут распознать недуг. Целители утверждают, что видения под действием кактуса позволяют им получить знания о магических болезнях, беспокоящих их пациентов.

Воссоздание мира мочика

Цивилизация мочика процветала в северной части перуанского побережья с I в. до н. э. по VII в. н. э. Мочика были сформировавшимся обществом с экономикой, основанной на интенсивном земледелии, включающем использование ирригации, и рыболовстве, которое велось на одноместных каноэ из тростника. Эти технологии давали возможность большому населению жить за счет использования и морских богатств, и земельных угодий. Согласно Гордону Р. Уилли, «мочика строили укрепления, похожие на замки, высотой свыше ста футов из тысяч и миллионов необожженных кирпичей. Они возводили каменные и кирпичные защитные стены в пустыне на многие мили и строили водопроводы такой же длины». Вероятно, общество мочика было организовано теократически. Существовала сложная система разделения труда со специализацией видов деятельности и ремесел. В керамических изображениях, часто трактуемых как реалистические, мы видим воинов, ткачей, нищих и шаманов (жрецов). Общество мочика имело сильное расслоение, что находило отражение в одежде, орнаменте и внешнем виде культовых построек. Детали одежды, орнамента и различия в архитектуре культовых центров символизировали профессиональную принадлежность людей.

Некоторые образцы керамики передают картины, связанные с хирургической и лечебной практикой. При этом они очень похожи на те, о которых писала я и другие авторы в литературе о местном целительстве в наше время. Беннет и Берд (1946:104) описали изображение знахаря, проводящего лечение пациента с помощью массажа и высасывания постороннего предмета из пораженной части тела, что напоминает современные обычаи. Этнограф и ботаник Фридберг описывает стилизованные декоративные мотивы в глиняных изделиях мочика, которые позднее объяснил ей доктор Ларко из Музея Ларко Эрреры в Лиме. Мотивы передавали, по-видимому, изображения колдунов, несущих в руках головки кактусов. Фридберг замечает в одном из таких изображений кактус, поразительно похожий на Сан-Педро, легко узнаваемый по отсутствию шипов (1960:42). Она также описывает образцы, на которых вместе с кактусами без шипов представлены люди, превращающиеся в животных. В искусстве мочика можно обнаружить как сверхъестественные силы, имеющие магическую природу (включая различных животных, вероятно, относящихся к нагуалам), так и образцы, которые Лавале (1970: 110) назвал животными, растениями и реальными демонами. Лэннинг (1967: 122) писал, что в керамике мочика присутствуют изображения 35 различных видов птиц, 16 видов млекопитающих, 16 видов рыб и другие животные.

Хотя имеется еще один источник сведений — записи конкистадорских летописцев на ботанические темы, многие из этих сведений, к сожалению, используют местные названия растений и не всегда достаточно правдивы для строгого научного определения. Так, например, Кобо (1956) писал об использовании кактуса ачума, имея ввиду Сан-Педро. Пока народные целители не занесли дьявола в свои ритуалы, францисканские священники стали прививать им определенный образ жизни, и целители были допущены к церкви. Многие черты католицизма вошли впоследствии в традиционную практику применения кактуса Сан-Педро.

Использование мочика галлюциногенных растений

Прежде, чем перейти к религии, важно еще раз убедиться в том, что мочика использовали растительные галлюциногены. Как было упомянуто выше, в искусстве этого народа представлены изображения различных вырванных из земли кактусов, включая Сан-Педро. Таул (1961) писал, что изображения кактуса цереус (cereus) довольно часто встречаются в искусстве этого региона. Описание Шультсом напитка симоры (1967, 1972а), использовавшегося в северной части перуанского побережья, включает кактус neoraim.ond.ia macrostibas. Важную роль в экономической жизни цивилизации мочика играла кока, что подтверждается рядом образцов керамики. Диссельхоф (1967: 51) воспроизвел керамическое изображение мужчины, пьющего чичу (кукурузное пиво), который держит руку на мешочке с кокой. Более того, нередким было применение снадобий, состоящих из нескольких ингредиентов, и кока могла употребляться вместе с другими растительными галлюциногенами. Кстати, эффекты от смешивания таких растений до сих пор остаются неотмеченными (см. Шульте 1972Ь). Необходимо упомянуть и о возможности использования ингалянтов, особенно, в связи с тем, что продолжающееся употребление Сан-Педро, как выяснилось, может происходить и вместе с табаком (в виде жидкого ингалянта). Однако, эта комбинация уже сейчас должна быть внесена в описание мочика.

Шаманские темы в искусстве мочика

В искусстве мочика явно просматривается воинственный характер шаманства, который отражался в экспансионистских военных действиях этого древнего народа. Я уже писала о воинственных элементах в деятельности шаманов двух разных регионов Перу, народы которых жили в одну историческую эпоху (такую же ситуацию описал Форет (1965) в западной Мексике). Несмотря на темы мира и любви, сопровождавшие употребление наркотиков американской молодежью конца 60-х — начала 70-х годов, мы не должны полагать, будто черты одной субкультуры можно распространить на всех остальных людей. Большинство обществ в центральной части Америки, использовавших галлюциногены, а именно ацтеки и инки, отличались тотальной воинственностью. Стремление использовать галлюциногены для достижения контакта со сверхъестественным может быть связано с самыми различными мировоззрениями. Во всяком случае, общая позиция американистов в течение последних пятидесяти лет, которую еще раз подтвердил Лa Бар (19706), состоит в том, что шаманистические верования, особенно непосредственное познание сверхъестественного, являются главной целью большинства индейского населения Нового Света.

Рис. 15. Шаман мочика-защитник мореплавания.

Как писала Элиад (1958), помимо обязанностей целителя и духовного защитника, у мочика, вероятно, важной для шаманов была роль опекуна мореплавания. Один исследователь, изучавший использование Сан-Педро, наблюдал в Трухильо (Перу) такую картину: целитель был вызван рыбаком для того, чтобы освятить появившуюся экспедицию напитком из кактуса. Амазонские шаманы часто с гордостью рассказывали мне о своем периоде обучения, когда они добивались магической власти над своими союзниками, что было трудной, долгой и часто смертельно опасной задачей. Если шаман выходил победителем, он, как считается, становился обладателем действительно впечатляющей силы. Образ шамана, опускающегося в подземный мир, чтобы посоветоваться с духами предков, часто встречается в керамике мочика (см. рис. 22), как и его путешествие к небесным силам, от которых он возвращается с особыми песнями и предсказаниями будущих событий.

Эти замечания общего характера, касающиеся шаманства, важны для воссоздания религии мочика. Пока мы не проникнем в глубь метафор, аналогий и мифов, характеризующих все традиционные религии, я думаю, мы не сможем дать убедительных доказательств воздействия растительных галлюциногенов на системы верований этого древнего народа.

Как мы видим на рисунке 16, то, что обычно называли воином мочика, можно интерпретировать как шамана, сражающегося против враждебных сил. Доспехи, булавы, трофейные головы и разнообразное оружие, встречающееся в керамических изделиях, могут являться не только обычными атрибутами войны и победы, но и защитой шамана от сил зла.

Рис. 16. Тема сражения шамана со своим врагом в искусстве мочика.

Среди перуанских изделий из золота часто попадаются предметы войны, например, булавы, которые могут иметь еще и другое, магическое или символическое значение. На многих образцах керамики изображены сцены сражений двух человек, при этом фигура справа часто побеждает фигуру слева. Связь правого-левого и добра-зла уже обсуждалась Форетом (1965) с точки зрения всей деятельности шаманов.

Иерархическое деление, связанное с шаманской деятельностью, обозначено в керамике мочика с помощью деталей одежды и головного убора, а также замысловатых построек, где по всей вероятности, происходили религиозные действа. Например, показанный на рис. 14 тамбо можно встретить и сегодня как на побережье, так и в тропических лесах Перу. В 1967 году я наблюдала несколько сессий, проходивших в тамбо, расположенных в прибрежной части.

Большое число глиняных горшков, представленных Бенсон (1972), иллюстрируют шамана в жизненно важной роли целителя. На многих иллюстрациях фигуры пьют из кубков в публичных местах (хотя Бейсон не связывает народное целительство с большинством сцен, представленных в глине). Бенсон, однако, не учитывает важное значение тамбо. На рисунке 14 видны причудливые отличия у разных тамбо, вероятно связанные с иерархическим положением религиозных деятелей в этом расслоенном обществе — от народных целителей в простейших постройках до властных жрецов в более элегантных сооружениях. В этой связи интересно отметить, что, благодаря течению Гумбольдта, дожди — довольно редкое явление для этой части побережья Перу. Поэтому рассматривать в качестве альтернативы предназначение тамбо как укрытия абсолютно недопустимо.

Спорным моментом при расшифровке изображений на керамике мочика является роль голого мужчины, часто с взлохмаченными волосами, которого либо ведет к стилизованному тамбо другая фигура, либо он сидит в одиночестве (рис. 17).

Рис. 17. Шаманы ведут своих побежденных врагов (одна из версий).

Эти голые фигуры напоминают другие такие же, встречающиеся в искусстве Мезоамерики, где захватнические войны являлись частью жизни общества. Историки искусства считают их военнопленными, которые должны быть принесены в жертву, при этом наготу фигур рассматривают как знак того, что будущие жертвы должны сначала подвергнуться унижению (хотя это и является чертой панамериканской традиции). Мое первоначальное отношение к этим мотивам было таким: голых людей с петлями на шеях следует рассматривать как душевнобольных пациентов народного целителя или жреца. Сидящие фигуры, возможно, употребляют отвары H3trichocereus pachanoi, datura arborea или других растений, которые приготовил целитель для усмирения своих гиперактивных, маниакальных подопечных. На рисунке 17 одежда и оружие обнаженных привязаны к булавам тех, кто их ведет. Характерная прическа этих людей является признаком безумия, а бессмысленные выражения лиц присущи скорее душевнобольным, чем военнопленным. Хотя этноисторические данные об ацтеках свидетельствуют, что когда военнопленных вели на смерть, им обычно давали галлюциногенные грибы, чтобы сделать их перед казнью веселыми и счастливыми.

Уже после моего посещения архива мочика, собранного Кристофер Доннан в Калифорнийском Университете в Лос-Анджелесе, я нашла другое возможное объяснение, вытекающее из ключевой темы, представленной в архиве. На одном из керамических изображений фигура, сидящая в тамбо, смотрит на большой кувшин, похожий на те, что используют для хранения отваров Сан-Педро и других галлюциногенных напитков. На горлышко кувшина накинута петля тянущейся горизонтально «веревки», которая на самом деле оказывается двуглавой змеей. Тогда я пришла к выводу, что веревка на шее военнопленного может являться метафорическим изображением двуглавой змеи, символизирующим победу шамана и его животного-союзника над колдовскими враждебными силами (см. рис. 18).

Рис. 18. Изображение привязанного веревкой (керамика мочика)

Одной из главных причин такого положения вещей, когда в керамике мочика восхваляют более светскую направленность, сомневаясь в религиозном характере ее тематики, является важная роль музыки и музыкантов. На глиняных черепках часто изображены люди в специальных костюмах со всевозможными инструментами и трещотками (см. рис. 19).

Рис. 19. Музыканты мочика со своими животными-союзниками в составе торжественной процессии.

Роль музыки в установлении связи со сферами сознания, порожденными воздействием галлюциногенных средств, была проанализирована мной и Кацем (Кац и Добкин де Риос 1971, Добкин де Риос и Кац 1975). Если говорить в общем, то музыка является важным дополнением к использованию галлюциногенных снадобий (см. также Добкин де Риос 1973: 178). Абсолютное большинство глиняных изделий мочика имеют изогнутую форму, и могли использоваться как свистки. Во влажных тропических лесах применяющие галлюциногены целители рассказывали мне, что с помощью свиста они вызывают духов (19726: 132).

Керамика мочика хорошо известна среди искусствоведов благодаря своим эротическим темам (см. Ларко Хойле 1969), изображающим людей как в позах соития, так и занимающимися содомией и развратом. Присутствие сексуальных мотивов в керамике, скорее всего, связано не с простым проявлением здорового интереса к этой стороне жизни, а именно с шаманской деятельностью (см. рис. 20).

Рис. 20. Сцены, связанные с ритуалом оплодотворения и животными союзниками шаманов в искусстве мочика.

В искусстве мочика замечена интересная связь между эротикой и смертью, которая может отражать исключительную роль шамана в поддержании детородной способности женщин общества и тревогу, обусловленную процессом воспроизводства в целом. Леви-Стросс (1963) описывает вмешательство шамана при трудных родах, раскрывая тем самым смысл этой связи в искусстве.

Темы секса в искусстве мочика

Мотивы секса в керамике мочика занимают малую часть в общей тематике (Кауффманн 1978: 21). Бушнелл (1965) пришел к заключению, что лишь два процента образцов, пригодных для анализа, отражают хорошо знакомые сексуальные темы. Такие авторы, как Бенсон (1972) и Доннан (1976), уверены, что представление секса в искусстве мочика всегда имеет магико-религиозный характер. В 1978 году Федерико Кауффманн опубликовал две книги на испанском и английском языках под названием «Сексуальное поведение в древнем Перу», в которых он собрал информацию об эротическом искусстве этого региона. До этой публикации Ларко Хойле издал книгу на эту тему (1939) и создал музей в Лиме на основе своей персональной коллекции. В дополнении к этому, Уртега-Баллон (1968) опубликовал труд, в котором основное внимание уделено медицинским аспектам эротических сцен в перуанском искусстве керамики. Однако, несмотря на заметный вклад этих авторов в создание обширного поля информации, связанной с эротической тематикой в керамике прибрежного Перу, ни один из них не коснулся роли растительных галлюциногенов как фактора, способного оказать влияние на это направление в искусстве. Сексуальные темы в керамике важно разделить на категории с точки зрения их основных тематических компонентов. В результате такого подхода прояснится роль наркотических снадобий, власти шамана и процесса управления рождаемостью в условиях сурового и враждебного окружения.

Помимо большого числа голых фигур (как мужских, так и женских) в перуанской керамике представлены различные половые акты, а также фелляция и гомосексуальные сцены. Некоторые обнаженные фигуры показаны без половых органов. Встречаются образцы с преувеличенными фаллосами (см. рис. 21) или такие, у которых все внимание заострено на анатомических деталях. Хотя фаллос и представляется в преувеличенной и персонифицированной форме, женский половой орган редко изображается в подобной манере. Имеется ряд глиняных сосудов с вылепленным на них фаллосом в эрегированном состоянии, которые могли быть предназначены для питья. Для того чтобы попить из такого сосуда, необходимо было соблюдать осторожность: горлышко сосуда было специально утыкано дырками и жидкость выливалась на человека, если тот пытался пить из верхнего отверстия. При этом основное отверстие для питья проходило внутри пениса, и человек, который не хотел облиться, должен был всасывать жидкость именно через него.

Рис. 21. Мужчина мочика с эрегированным фаллосом

Большое количество изделий связано с животными, растениями и музыкальными инструментами, нередка тема смерти. Некоторые образцы представляют гетеросексуальные любовные ласки и действия, предшествующие половому акту, изредка — поцелуи. Лица женщин, участвующих в половом акте, лишены выразительности. Совсем не представлен куннилингус, практически не показана мастурбация. Какой-либо намек на размножение растений и рыб можно встретить только в ассоциации с животными и людьми. Оживленные оргии фигур с чашами в руках, напоминающие мертвецов, изображены на стенах, в керамике и терракотовой скульптуре. Деторождение представлено в гончарном искусстве.

В некоторых образцах керамики представлено совокупление животных — четвероногих существ, причем двадцать процентов образцов — жабы. Разнообразная тематика включает в себя половые акты людей, в том числе гомосексуальные; совокупление животных с животными; эксгибиционизм и наготу; сцены деторождения; темы смерти — эротики — музыки; темы шаманства.

К сожалению, невозможно однозначно установить точный процент произведений искусства мочика на эротическую тему. Тысячи образцов керамики, принадлежащие этой культуре, уходят на сторону без какой-либо регистрации в результате тайных раскопок и мелкого воровства — типичной проблемы археологии для всей Мезоамерики. Для того чтобы рассуждать о той важной роли, которую играет эта тема во всех подобных обществах, мы можем использовать лишь внесенные в документы материалы, доступные нам из публикаций и музейных коллекций.

Продолжительная засуха, перемены в морских течениях, несущих морю жизнь, и изменчивое плодородие морей, омывающих прибрежную часть Перу, делают жизнь здесь действительно очень ненадежной. Перед Гомо сапиенс, столкнувшимся с враждебностью природы, непредсказуемостью океана и капризами дождей, от которых зависела его жизнь, несомненно, встал вопрос о регулировании воспроизводства, как своего, так и окружающей его природы, для установления демографического баланса. Считалось, что религиозные лидеры были способны управлять воспроизводством тех видов животных и растений, от которых зависела жизнь их народа. Растительные галлюциногены имели непосредственное отношение к власти жрецов, поскольку в других культурах мы обнаруживаем, что употребление таких растений позволяет шаманам трансформироваться в сильных животных-союзников, которых они могут заставить выполнить свои приказы (см. Добкин де Риос 1976, Сейлер 1964).

Исследуя отдельные категории тем сексуальной направленности в искусстве мочика (в соответствии с упомянутым ранее разбиением), мы можем посмотреть на них с точки зрения связи деятельности шамана с проблемой выживания общества. Среди изображений совокупляющихся людей абсолютное большинство — гомосексуальные акты. Доннан отметил, что в искусстве мочика не представлены действия, которые приводили бы к оплодотворению и последующему деторождению. Он утверждает, что в тех случаях, когда детали достаточно различимы, показаны только анальные половые акты (1976: 133). Как свидетельствуют этноисторические данные, католические священники семнадцатого века обнаружили преобладание гомосексуальных связей над гетеросексуальными и получили из Рима инструкции, приказывающие искоренять такие «небогоугодные» акты. По-видимому, представление содомии в религиозном искусстве этого народа (а искусство традиционных обществ, в основном, связано с религиозными верованиями и ритуалами) можно рассматривать как важный механизм ограничения рождаемости в регионе, где сезонная неравномерность осадков, урожаев и доступных рыбных ресурсов могла быть решающей для выживания (см. Кауффманн 1978: 372). Во всем мире ограничения в ресурсах данного ареала предъявляли требования как к культуре народа, так и к его биологическому поведению. Например, общепринятым в мире считается половое воздержание в течение трех лет после родов, чтобы младенец не умер от недоедания, когда его мать вновь станет беременной, и другой ребенок займет его место у груди. Содомию следует рассматривать уже как иной культурный механизм ограничения рождаемости.

Шаман, как духовный защитник, с помощью растительных галлюциногенов еще раз подтверждает культурные убеждения, связанные с его властью над природой. Искусство иллюстрирует, каким образом эта персональная власть шамана усиливается разнообразием и количеством представленных животных-союзников. Кроме того, представленные в искусстве сцены спаривания животных также свидетельствуют в пользу власти шамана: одной из его функций является обеспечение воспроизводства и увеличения числа животных, от которых зависит удовлетворение насущных потребностей общества.

Что касается третьей категории тем, так называемого эксгибиционизма (Ларко 1965), то мы обнаруживаем ряд изображений мужских и женских фигур, в той или иной степени лишенных гениталий. Как заключил Форет (1965), обнаженные фигуры без гениталий символизируют религиозных подвижников и связаны с обетом безбрачия. В культурах, где применяются галлюциногены, мужчины и женщины должны принимать этот обет в периоды своего обучения, когда они живут отдельно от всех в диких местах и проводят опыты с наркотическими растениями.

С анатомической точки зрения население перуанского побережья имело представление о мочеполовом тракте во всей его морфологии (почки, таз, и уретра). Мужской половой орган был смоделирован не только с учетом простых пропорций и морфологии, но и анатомического вскрытия, показывающего набухшие семенники и канавку, расположенную в его головке. Фаллос не изображали в его обычных пропорциях, моделируя только эрегированный орган. Некоторые образцы керамики в форме мужских фаллосов свидетельствуют о том, что их авторы не были лишены чувства юмора.

В большинстве глиняных изделий очень детально переданы молочные железы, причем отражены все изменения, которые происходят в них с возрастом и во время беременности. Однако женский половой тракт не был изучен столь детально как мужской. Мастера мочика представляли женский тракт, включая внешние и внутренние половые губы, и раздвигали складки слизистой, прикрывающие клитор и спайки (Уртега — Баллон 1968). Этнографические записи шестнадцатого века свидетельствуют, что прибрежные народы практиковали аборты для прерывания беременности и могли использовать кесарево сечение в тех случаях, когда мать умирала, а ребенка необходимо было сохранить. Представленные в Музее Бруннинга в Ламбаеку, расположенном вблизи региона, где жили мочика, хирургические инструменты, сильно напоминающие расширители и кюветки, могли использоваться для чистки матки и увеличения диаметра ее шейки (Кауффманн 1978).

Темы смерти и эротики с изображением музыкальных инструментов — еще одно важное ответвление эротического направления в искусстве мочика. Живописные мотивы в керамике являют нам трупы и скелетообразные фигуры часто с изображением их гениталий или сцен фелляции. Всего лишь один поцелуй связан с этими ожившими трупами — мужской труп вводит язык в рот своего компаньона-женщины. Один образец керамики представляет мастурбирующего мертвеца. На нескольких образцах показаны ожившие трупы с эрегированными пенисами, играющие на музыкальных инструментах, похожих на свирели. Что характерно, мертвецы никогда не участвуют в гетеросексуальных актах. Эти разнообразные комбинации с трудом поддаются расшифровке — темы единства полов, смерти врага, кровопролития и плодородия земли. По всему миру в культурах, имеющих отношение к употреблению галлюциногенов, обнаруживаются мотивы смерти и воскрешения (см. Добкин де Риос 1975). Колдовство, связанное с любовной магией — еще одна тема, которая часто встречается в Перу и была описана автором в его более ранних публикациях (см. 19726). В прибрежных районах этой страны люди верят, что колдовство можно сотворить с помощью напитка из костей мертвеца. Считается, что многие болезни возникают из-за любовных конфликтов. Типичен такой пример: женщина, считавшаяся распутницей приготовила снадобье (в тропических лесах его называют пусанга) и подмешала мужчине в прохладительный напиток, чтобы сделать его неспособным к половой близости с женой. У целителей растительные галлюциногены играют важную роль в установлении причин озлобленности и дисгармонии между мужем и женой. Роль шамана как целителя состоит в том, чтобы прежде, чем устранить вред, с помощью видений установить источник колдовства. Как правило, колдовство бывает связано с такими важными эмоциями как зависть и ненависть.

Кальдерон и Шарон (1978) описали колдовство, распространенное в районе Трухильо (место, где найдено множество керамических изделий): травка под названием хуанарио Колорадо превращает мужчину в «сексуального зверя», который не в состоянии удовлетворить свои сексуальные аппетиты или инстинкты. Человек может даже умереть от чрезмерного перевозбуждения гениталий. Это соответствует многочисленным изображениям увеличенных мужских фаллосов, обнаруженным в искусстве региона, где преобладает колдовство и присутствуют темы любовной магии. Эдуарде Кальдерон, целитель, чей опыт изучал в Трухильо Шарон (1972а), описал множество случаев, с которыми ему пришлось столкнуться, когда люди страдали от даньо, народной болезни, связанной со злонамеренной любовной магией. Клиенты Кальдерона, как впрочем, и других перуанских целителей, часто хотели, чтобы он излечил их от болезней, которые, как они считали, были вызваны эмоциональными расстройствами на почве конфликтов с другими людьми. Для того чтобы увидеть источник колдовства, Кальдерон употреблял кактус Сан-Педро, известный своей способностью вызывать галлюцинации. Магический предмет, который он использовал в своих целительских сессиях, обычно включал символическое представление женских гениталий. В описанном случае этим предметом была морская раковина в форме вульвы. Когда в 1967 году я проводила полевые изыскания в шаманской деревеньке на северном побережье, целители сразу же предложили мне за вознаграждение совершить возмездие за обиды, нанесенные мне на любовной почве, за которые я хотела бы отомстить.

Многие эротические мотивы, встречающиеся в искусстве древних мочика, можно рассматривать с точки зрения потребности региональных лидеров в получении власти над людьми и природой и сосредоточения основного внимания на этом в культуре. В отличие от служителей религий, базирующихся на более интенсивном, чем у мочика земледелии, для которых подчинение и моление силам, более влиятельным, чем они сами, было обычным делом, религиозные деятели перуанского севера зависели, в основном от галлюциногенных снадобий как способа достижения политической и психологической власти. Силы добра и зла постоянно находились в столкновении. Закон морали был предметом всепоглощающего внимания. Особые отношения шамана со своими животными-союзниками давали ему силу, быстроту, зрение, ярость и плодовитость для решения егособственных задач. В отличие от прежних интерпретаторов эротических тем в доколумбовском искусстве керамики, которые все внимание фокусировали на «развращенности» древних народов из-за их «похотливого» изображения откровенной половой активности, наготы и эксгибиционизма, я вижу связь искусства с обычаем употребления растительных галлюциногенов региональными религиозными лидерами для получения контроля над размножением животных и плодородием земли и моря. Поскольку так называемое «эротическое искусство Перу» представляет лишь небольшую часть от общего числа художественных произведений религиозной направленности, это позволяет нам понять главную тему искусства доколумбовских прибрежных цивилизаций. Это тема роли властного регионального политического и религиозного лидера, который стремился достичь необходимого для выживания равновесия между плодородием земли и моря, с одной стороны, и демографической стабильностью, с другой.

Обращаясь к другим темам в керамике мочика, мы обнаруживаем связь идей смерти и воскрешения, выступающую на первый план во всех обществах, имеющих отношение к употреблению галлюциногенов. Это может быть связано с предположением Бенсон о первоначальном употреблении галлюциногенов мужчинами (1974).

Другие шаманские темы в искусстве мочика

Несколько глиняных сосудов выполнены в форме скрученной спирали, что может символизировать путешествие шамана в нижние миры для общения с умершими предками, от которых он получал пророческие послания или узнавал причины болезней и несчастий (см. рис. 22).

Рис. 22. Путешествие шамана в подземные миры.

Бенсон утверждает, что смерть пронизывает все искусство мочика (1972: 152). На самом же деле, на мой взгляд, эту тему пред почтительнее интерпретировать как Тему смерти и воскрешения, обычно связанную с употреблением галлюциногенов. Наблюдая за более чем двумя тысячами пациентов, которым была предписана психотерапия с помощью ЛСД, Гроф выяснил, что субъективные ощущения смерти-воскрешения — довольно частое явление, особенно в его религиозных аспектах (Бенсон 1972: 51).

Стандартные интерпретации керамики мочика обращаются к изображению «воина-боба» в поиске ключа к предсказаниям. Иногда бобы связывают с посланниками (Сойер 1966: 50). В тропических лесах Перу в качестве галлюциногенного средства используется растение, известное как камалонга, хотя ботаниками его идентификация еще не завершена. Его бобы по форме напоминают трехгранную пирамиду. Местные племена часто связывают это растение с паранормальными явлениями, что еще нуждается в объяснении с позиций науки.

Рисунки 23 и 24 относятся к теме, связанной с превращениями шамана в животных и растения-союзников, которую я коротко рассмотрю ниже. Такие превращения гораздо лучше, чем предсказания, объясняют роль галлюциногенного боба в искусстве мочика.

Рис. 23. Воины-бобы.

Рис. 24. Превращение шамана в растение-союзника.

Эта, общая для панамериканских культур, связанных с употреблением галлюциногенов, тема, в целом, сводится к духам-союзникам, которые в искусстве мочика никогда не присутствуют в батальных сценах и ассоциируются только с человеческими существами. Следует обобщить результаты исследований Питт-Риверса (1970) в Центральной Америке относительно так называемой «силы духа», что поможет нам объяснить верования, важным элементом которых является использование наркотических растений. Автор говорит о нагуале как об образце отношений между человеком и животным. Нагуал в Чиапасе и некоторых частях Мексики показан Питт-Риверсом в связи с душевной силой индивидуума. В какой степени нагуалы отличаются по физической силе, упорству и активности в мире природы, в такой же степени они представляют мужчину или женщину в духовной иерархии (1970: 187). Например, ягуар или тигр сильнее собаки, которая, в свою очередь, умнее енота. Животное-союзник является отображением силы духа шамана. Во многих глиняных изделиях мочика животные-союзники представлены в большом количестве — это змеи, различные виды кошачьих, лисы и так далее.

Лавале в своем исследовании изображений животных в керамике мочика из частных коллекций и музеев упоминает сорок четыре образца, иллюстрирующих жаб и лягушек. Галлюциногенные свойства жаб обсуждались в литературе (Эспаймер 1967; Дели и Уиткоп 1971) и, по-видимому, были хорошо известны шаманам всей Центральной Америки. Я упоминала об этом явлении в связи с майя (1974; см. также главу о майя), а Форет (1972) — для американских индейцев в целом (см. также Кеннеди 1982). Еще один часто встречающийся мотив — колибри — может символизировать как путешествия по воздуху, так и лечение больного с помощью высасывания предмета из пораженного участка тела (Шарон и Доннан 1974: 54).

Ягуар и орел как хищники, когда их изображают в роли нагуалов, могут сообщать своему хозяину преступные намерения, на что неспособны травоядные животные. Нагуал может также указывать направление приложения индивидуумом своей силы. Ни для кого не является новостью связь между животным-союзником шамана и его воинственной природой (Бенсон 1972). Питт-Риверс в своей замечательной обобщающей статье (1970) указывает на то, что в Центральной Америке хищные звери и высоко парящие птицы обычно предназначались для вполне зрелых людей, в частности, целителей. Во многих частях Нового Света верят, что болезни и несчастья — это исход сражения между нагуалами шаманов. При лечении шаман должен победить нагуала своего соперника за то время, пока он работает со своим пациентом, используя для этого высасывание, окуривание табачным дымом и другие техники. Лавале ссылался в одной из своих работ на распространенный в Южной Америке миф, согласно которому шаманы могут превращаться в ягуаров (1970: 105). Несколько образцов керамики, сфотографированных Бенсон, показы вают процесс превращения или трансформации. В ее последней работе, связанной с исследованием «кошачьего» мотива в искусстве мочика (1974: 9), обсуждается изображение шамана в состоянии, похожем на трансовое. Животное часто представлено вместе с трофейными человеческими головами, а его собственная голова и лапы всегда находятся вблизи головы мужчины. Бенсон предполагает среди других возможностей и такие — шаман либо находится в состоянии опьянения или интоксикации, испытывая галлюцинаторные видения кошки, либо впадает в ярость.

Растения тоже могут быть союзниками шамана. Камалонга, Сан-Педро, кока и дурман при их применении — все до одного являются претендентами на роль объекта превращения шамана. Интересно отметить, что в искусстве мочика из всех растений только бобы представляются в истинно человеческом обличье, с головой, руками и ногами. Бенсон среди других предположений выдвигает и такое, согласно которому это растение было олицетворением воина или посланника (1972: 81), хотя отсутствие изображений бобов в натуральном виде Затрудняет доказательство этой гипотезы. Фактически они летают в воздухе в различных ритуальных сценах.

Когда человек превращается в своего нагуала, он демонстрирует обладание особенной силой духа, которую символизирует животное (Питт-Риверс 1970: 199). Нагуал, таким образом, является частью системы аналогий, в которой отдельный вид животного определяет социальный статус человека по отношению к каждому из остальных членов общества. Растительные галлюциногены при этом служат в качестве средства трансформации и контроля.

ДРЕВНИЕ МАЙЯ

Изучение искусства древних майя в Мексике, Гватемале и Белизе извлекает на свет три мотива, которые с заметной регулярностью появляются в археологических находках, начиная с доклассического периода и кончая постконкистадорскими временами. Это — грибы, жабы и водяная лилия. Все названные мотивы чаще иди реже встречаются во всех трех основных регионов майя.

Я уверена, что все три темы имеют отношение к психотропным свойствам грибов, жаб и водяной лилии и находятся под их влиянием. Более того, я утверждаю, что в доклассический период наркотические свойства этих естественных видов были не только хорошо известны шаманам, жрецам и художникам майя, но и имели широкое хождение среди простого народа. Основная цель этой главы — вытащить из тени влияние подобных психотропных средств на религию майя. В первом разделе будут в целом проанализированы галлюциногенные вещества, применение которых в этой части Земли зафиксировано в археологических, этнографических и иных источниках. Во втором разделе я обращусь к религии майя, чтобы оценить возможное влияние на нее подобных веществ.

Психотропные вещества в Мезоамерике

Современная Мексика является местом обитания более чем 20 видов галлюциногенных грибов, включая такие как psilocybe и stropharia (Айм и Вэссон 1958). Эти грибы содержат различные алкалоиды, вызывающие изменения в сознании. Известный наркотик псилоцибин происходит от одного из основных алкалоидов, содержащихся в грибах с похожим названием.

Сохранившийся до сих пор обычай употребления этих веществ среди михтеков, запотеков и михе, населяющих Оахаку, упоминался разными авторами (Вэссон 1957, Айм и Вэссон 1958, ДеБореги 1965).

Де Бореги подробно описал целую коллекцию из более чем ста грибов из камня и глины, обнаруженных на юге Мезоамерики, и зафиксировал присутствие этого мотива в каменных и глиняных изделиях, найденных в горных районах и центральной части Гватемалы (1961, 1965). Каменные грибы, относящиеся к раннему классическому и доклассическому периодам (1650–1050 гг. до н. э.), а также позднему доклассическому периоду (300-50 гг. до н. э.), обнаружены в Каминалую и Киче; относящиеся к позднему доклассическому и раннему классическому периодам (300 г. до н. э. — 550 г. н. э.) — в нескольких местах в центральных горных районах и на тихоокеанском побережье Гватемалы. Помимо грибов из камня в протоклассическом слое в Эль-Беллоте, Санта-Крусе, Чиапа-де-Корсо и Мирадоре найдены грибы из глины. Глиняные находки из раннего классического периода можно увидеть в Берриосабале и в расположенном на равнине Альтар-де-Сакрифакосе (Де Бореги 1963). Временной диапазон для глиняных грибов — от раннего доклассического до позднего классического периода (1650 г. до н. э. — 800 г. н. э.) с возможным перерывом в пределах раннего классического периода (300–600 гг. н. э.). В Табаско, Чиапасе, Эль-Сальвадоре присутствуют как каменные, так и глиняные грибы, в то время как во всех горных районах Гватемалы в подавляющем большинстве — грибы из камня.

Грибы упоминаются в важных документах доконкистадорской истории и в описаниях обычаев майя, живших в горной местности (Де Бореги 1965). Де Бореги пишет, что в доконкистадорские времена глиняные и каменные грибы использовались в священных церемониях майя вместе с ритуальным употреблением психотропных грибов для возбуждения галлюцинаторных ощущений. Он утверждает, что доказательством их связи с религией может служить присутствие многих из этих плоских глиняных грибообразных предметов в могильниках наряду с предметами роскоши — резными украшениями из раковин и нефритовыми бусами. Исследователь обращает внимание на то, что эти глиняные предметы обнаружены в местах, где камни, пригодные для обработки, имелись в изобилии, и что предметы были изготовлены из местной глины и в характерном местном стиле. Кроме того, как отмечает Де Бореги; каменные грибы, найденные в этих горных районах Гватемалы, пришли к нам из доклассических времен. Однако, в археологических документах, относящихся к этому периоду и к этой местности, списки растении не содержат галлюциногенных грибов так же, как нет никаких сведений о связанных с ними местных обычаях. В то же время, согласно Вэссону, четыре гриба из камня были найдены в Оахаке, где галлюциногенные грибы используются до сих пор. Некоторые из последних археологических находок такого сорта сделаны на участках в провинции Михе, где современное применение грибов зафиксировано в конце 50-х годов (Вэссон и Вэссон 1957).

Возможно, что психотропные грибы были важным предметом обмена в южных горных районах, где процветала торговля с другими частями Мезоамерики (см. Макгвайр 1982, Браун 1983). Лoy и Мейсон (1965) заметили, что в до- и послеиспанские времена тихоокеанское побережье было главной сухопутной дорогой, связывающей Мексику и Центральную Америку. Территория Михе, расположенная недалеко от побережья, могла быть вовлечена в торговлю психотропными средствами. Археологическая литература изобилует примерами торговых отношений между различными частями Мезоамерики. В горных районах Гватемалы, например, находили (хотя и редко) необычные камни, которые, как предполагается, попали сюда из Гуерреро (Томпсон 1970). Сланец тоже мог быть экспортирован в горы из прибрежного района вблизи Сакапуласа. Томпсон писал, что торговля глиной между различными частями региона майя и даже с регионами, населенными другими народами, была оживленной еще в доклассические времена. Захоронения раннего классического периода в Каминалую содержат много предметов из Центральной Мексики (Томпсон 1954). Изображения мексиканских богов продавались по всему югу Гватемалы. Утонченные изделия из желтой глины раннего классического периода обнаруживают в таких отдаленных местах как Каминалую, Теотихиакан и Монте-Альбан. Хотя, как уверяет Томпсон, этот тип глины был произведен в Центральной Мексике. Вполне возможно, что для некоторых из этих предметов грибы были сопутствующим товаром, предназначенным для обмена, или же они являлись самостоятельными предметами торговли.

Пытаясь доказать, что грибы из камня и глины уже сами по себе указывают на применение психотропных грибов. Де Бореги (1905) сделал предположение относительно связи такого применения и ароматических хвойных смол, использовавшихся в магических и религиозных ритуалах. Во всем так называемом примитивном мире, где применялись подобные галлюциногенные средства, ароматические растения имели важное значение для повышения чувствительности в процессе наркотических ощущений. В этом смысле характерно одно интересное совпадение: как только из археологических записей исчезла «грибная» тема, сразу же это произошло и с кадильницами (incensario), в которых сжигали хвойную смолу.

Буфотенин, добываемый из яда жаб, был испытан в течение нескольких последних десятилетий на людях и обезьянах (Эвартс 1956; Фейбинг и Хоукинс 1956; Фейбинг 1957). Этот индолик стал известен как адренэргическое средство с тех пор, как его выделил Уилэнд в 1934 году. В 1954 году это вещество было обнаружено в семенах растения anadenanthera perigrina, использовавшихся в Вест-Индии в качестве нюхательного порошка под названием кооба (Стоу 1959). Буфотенин является галлюциногеном, оказывающим опасное воздействие на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему человека, и применяется только в малых дозах. В неочищенном виде он преодолевает гематоэнцефалический барьер. Некоторые авторы уверены, что гидроксил-производные, такие как буфотенин, проникают не во все разделы мозга, а лишь до определенной курковой зоны, вероятно, гипоталамуса, вызывая локальные изменения (Эфрон 1967). Вэссен (1934) и другие авторы отмечали важность «лягушачьего» мотива в искусстве Нового Света, однако, на мой взгляд, делали это не напрямую, а с намеком на колдовские напитки шекспировского типа с плавающими в них жабами. Во времена написания Вэссеном своей статьи еще не было попыток связать тему жаб (лягушек) с данными биохимических исследований. Моя аргументация в этой главе основана на идентификации именно жабы, а не лягушки, как главной фигуры в художественных изображениях. Определенное подтверждение такой аргументации можно увидеть непосредственно в различных анализах древних рукописей и произведений искусства. Примечательно, что этой теме целиком посвящен недавний обзор Кеннеди (1982).

Тоззер и Аллен (1910) в своем исследовании фигур животных в рукописях майя используют понятия «жаба» и «лягушка» вперемешку, полагая, что совершенно не ясно, какую из этих ассоциирующихся с дождем амфибий имел в виду художник. Они на самом деле утверждают, что не видят никаких различий в трактовке этих двух понятий, и считают вполне определенно, что эти мотивы могут представлять любую из множества разновидностей жаб и лягушек, обитающих в Центральной Америке. Слово «уо», которое использовали для этих мотивов майя, обнаружено в нескольких местах древних рукописей и в текстах, высеченных на камне. Форет представил символическое значение жабы в мифологии и искусстве Мезоамерики, назвав ее «матерью земли», в основном, из-за ее способностей к метаморфозам — циклам смерти и регенерации, которые, в конечном итоге, могут быть более важны для понимания искусства древних майя, чем обсуждавшиеся свойства ядов буфо (см. Шульте и Хофманн 1973).

Интересно отметить одно сообщение 1898 года о свистках майя в виде лягушек. Они могли использоваться в ритуалах, имеющих отношение к галлюциногенам. Роль звуковой стимуляции в галлюцинаторных ощущениях относительно невелика, однако она чрезвычайно важна для понимания того, как проводятся сессии (см. Кац и Добкин де Риос 1971; Добкин де Риос и Кац 1975; Стэт 1974).

Другие примеры темы жаб были обнаружены в мадридской рукописи, которая содержит изображения трех амфибий, известных своим громким кваканьем во время сезона дождей. Тоззер и Алден связывают присутствие этих амфибий с тем важным значением, которое, как считалось, они имели для богов в сезон полевых работ и во время сева злаков в начале периода дождей. Шеллхас (1904) обратил внимание на то, что божество, изображенное в мадридской рукописи с лягушачьими лапами, сеет зерна и делает борозды, сажая побеги.

Ланда (1941), описывая празднества, проходившие во втором месяце, называвшемся «уо», в разгар сезона дождей, говорит о танце «окот уил», которым заканчивались пиры. Тоззер замечает, что литературный перевод этого названия — «танец луны или месяца». Он также ссылается на предположение Ройса, что «уил» является сокращением от «уоил (уинал уо)», означающего «лягушачий».

Согласно Грин (1967), плита дворца в Паленке (645 г. н. э.) содержит резные детали, изображающие жаб, которые, как она говорит, символизируют месяц уо. Принципиальным элементом этих скульптурных изображений, по ее мнению, являются ядовитые железы, представленные тремя кругами с тыльной стороны головы.

Если говорить о важной роли лягушки (или жабы), то необходимо отметить, что амфибия была музыкантом или гостем Чака, бога дождя у юкатеков. Из числа изображений Чака, представленных в искусстве, есть четверо, о которых проявляют заботу маленькие амфибии, предвещая своим кваканьем дождь (Томпсон 1954). Морли (1956) утверждает, что эти четыре представления являются различными видами одного и того же бога дождя. Томпсон (1970) воспроизводит фрагмент мадридской рукописи: вода льется на землю из ануса Чака; бог окружен четырьмя лягушками или жабами, которые тоже испускают струи воды. Томпсон утверждает, что культ Чака был ограничен Юкатаном, где он, вероятно, являлся очень древним. В горах Гватемалы и Чиапасе власть над дождем находилась, по-видимому, в руках богов гор или земли. Томпсон указывает на связь бога дождя с громом и молнией. Согласно словарю Мотула, Чак был мужчиной огромного роста, который учил людей агрономии, и которого индейцы почитали как бога хлеба и воды, грома и молнии, иначе говоря, как бога мильпы, или земледелия. Поскольку лягушка (жаба) предсказывает дождь, ее тесная связь с богом очевидна.

В одном из захоронений в Каминалую обнаружена интересная комбинация материалов, связанных с изображениями лягушек (жаб) и грибов. Коллекция глиняных изделий включает множество темно-коричневых, искусно выполненных, мелких стандартных чаш (около 300 образцов) с мотивами четвероногих животных (Шук и Киддер 1952). На одном из рисунков в публикации этих авторов представлен, в частности, глиняный сосуд в форме лягушки или жабы. Были также обнаружены цилиндрические или бокалообразные сосуды с похожими между собой четвероногими фигурами, которые могли использоваться для употребления напитков или каких-нибудь неизвестных психотропных снадобий. Кроме того, на другом рисунке Шук и Киддер изобразили то, что они назвали «чашей в виде жабы», хотя идентификация жабы небессомненна. Указанные авторы ссылаются на проведенное Шепардом определение шишки на одном из глиняных сосудов в качестве ядовитой железы, характерной для распространенных в Средней Америке видов жаб. Они замечают, что амфибии (как лягушки, так и жабы) были предвестницами дождя и почитались теми, кто закладывал это захоронение в доклассические времена. Кроме всего перечисленного, в могиле находилось несколько небольших ступок из серого камня в виде жаб или лягушек, камни из крупнозернистой лавы в виде грибов и треногий каменный гриб с головой ягуара. Если верить Де Бореги (1961), все найденные в могиле предметы являются жертвоприношениями. По мнению Шука и Киддера, обилие находок указывает на то, что в этом месте был похоронен очень богатый человек. Судя по описанным выше предметам, он являлся шаманом или жрецом. Интересно, что эта могила была разграблена, но только отчасти, и вскоре была восстановлена. Возможно, грабители поняли, что захоронение принадлежит важному шаману или жрецу, и быстро все вернули назад. В такой же могиле на другом месте был найден тайник, в котором девять каменных грибов находились вместе с девятью миниатюрными ступками и ручными мельницами. Де Бореги и это относит к жертвоприношениям. Он предполагает, что мельницы и ступки использовались для растирания психотропных грибов и семян ололюки (ololiuqui, или «утреннее великолепие»), которые были известны своей способностью вызывать видения. Де Бореги ссылается на сообщения испанских летописцев шестнадцатого века о галлюцинациях в виде ягуаров, богов и змей, а также маленьких, похожих на гномов созданий, почитавшихся как боги подземного мира. О том, что в Мексике есть ололюки, сообщал Шульте (1941), хотя в литературе нет даже упоминаний о каких-либо культовых действиях, связанных с ним.

Интересная связь между грибами и жабой замечена в современной области Киче, где один из несъедобных грибов называют «олом ихпек», что означает «голова жабы» (Вэссон и Вэссон 1957). Такой тип связи между этими двумя естественными видами часто встречается в литературе на индоевропейских языках.

Множество других всевозможных представлений жабы, которых нельзя не упомянуть, присутствуют в этом регионе, начиная от Чальчуапа и Эль-Сальвадора и, кончая Исапа, Топала, Чиапасом и Каминалую. Рэнде (1955, 1955) писал о скульптуре в алтаре «А» в Копане, изображающей ягуара, жабу и змею — небесные силы (если верить связанному с этой скульптурой мифу), находящиеся в вечной схватке. Бог дождя — змея — наиболее важен, однако во время разрушительных наводнений он должен быть побежден богом сухой погоды — ягуаром. Рэнде заметил, что Спинден определил ягуара как бога ясного неба, а змею как бога облачного неба, шторма, молнии, дождя и сырой погоды.

Очевидно, майя могли использовать кожу и ядовитые железы обыкновенной жабы bufo marinus или какой-нибудь другой разновидности в своих религиозных обычаях, однако, невозможно продемонстрировать, что именно они делали. Если верить Маккензи (1924), у ацтеков существовали ритуалы, когда жрецы заходили в озеро и глотали живых водяных змей и лягушек. Божество Чальчутилику изображалось иногда в виде лягушки, и желто-зеленые лягушки очень ценились как амулеты. Как утверждал Мотолинья, индейцы Нового Света имели множество идолов, включая лягушек и даже жаб (Брейден 1930). Неудивительно, что этнографические и исторические материалы дают нам так мало нитей, ведущих к использованию психотропных веществ. Шульте (1970), как и многие другие, пришел к выводу, что местные верования, связанные с употреблением галлюциногенных средств, вызывали у испанских завоевателей лишь усмешку и отвращение. В итоге многие психотропные вещества были просто забыты.

Обыкновенная водяная лилия является растением вида nymphaea. Африканский представитель этого вида (nymphaea caerula sav.) используется как наркотическое средство у африканских племен. Хотя не было известных попыток проведения биохимического анализа разновидности, встречающейся в Новом Свете (nymphaea ampla, рис. 25), есть все основания утверждать, что если какие-то свойства присущи одному члену данного вида, то они могут быть с большой вероятностью обнаружены и у остальных. Фармаколог Фарнсворс писал о наличии в лотосе, играющем важную роль в азиатской культуре и также являющемся членом семейства nymphaeaceae, алкалоидов, по своим свойствам, напоминающих опиум. Экхольм и Хайне-Гельдерн обратили внимание на сходство в художественных изображениях водяной лилии в буддийском искусстве и искусстве майя и объяснили это сходство транстихоокеанскими контактами. Если полагаться на биохимические данные, то такое сходство скорее может быть связано с теми внутренними свойствами растений, о которых идет речь.

Рис. 25. Nymphaea ampla.

Рэнде (1953, 1955) составил перечень основных мест в регионе майя, где присутствует мотив водяной лилии: Киригуа, Копан, Чичен-Ица, Яхчилан, Санта-Рита, Тулум, Тикал, Пален, Каминалую, Бонампак, Усумакинта и Пьедрас-Неграс. Кроме того, в дрезденской рукописи есть множество изображений водяной лилии. Большинство изображений, по-видимому, относится к классическому периоду, хотя, кроме каменных монументов, все они с трудом поддаются датировке. Единственное изделие из керамики с мотивом водяной лилии, о котором упоминает Рэнде, найдено в Альта-Верапасе (1953).

Рэнде следующим образом описал мифологические темы, связанные с лилией:

1. символ смерти;

2. мифические существа встречаются вместе с растением (включая змею, или бога дождя, птицу и ягуара);

3. части лица и тела, которые ассоциируются с лилией: макушка головы, глаза, уши, рот, руки и, возможно, шея и нос. Предположительно, это связано с воздействием психотропных веществ на все органы чувств;

4. в Паленке обнаружен бог кукурузы, руки которого обвивает причудливый стебель лилии;

5. в дрезденской рукописи найдена водяная лилия в руке длинноклювого бога. Некоторые намеки, связанные с этим мотивом, обнаружены также в предметах личного обихода. Это может указывать на напитки или порошки, изготовленные на основе растения, для достижения контакта со сверхъестественным;

6. в Паленке лилия изображена с девятью владыками подземного мира;

7. в Копане изображена с жабой;

8. подобно лотосу в искусстве Азии, водяная лилия у майя показана растущей изо рта человека, а ее стебель он держит в своих руках. Часто человек сидит посередине цветка. Если оба растения действительно обладают наркотическими свойствами, подобные визуальные ощущения не должны казаться чем-то необычным, и для объяснения этого нет необходимости подтверждать наличие транстихоокеанских контактов.

По мнению Рэндса, тема водяной лилии получила свое наивысшее воплощение в районе Усумакинты, несмотря на отсутствие изображений растения, относящихся к ранним периодам. Тем не менее, начиная с середины классического периода и до начала мексиканского периода мотив лилии весьма распространен, особенно, в Чичен-Ица. Рэнде говорил об этом мотиве как об элементе сложной системы верований, связанных с кукурузой, и как об одном из важнейших религиозных символов.

В связи с этим необходимо рассказать историю открытия новой удивительной информации, касающейся наркотических свойств водяной лилии. В ранней версии этой главы, написанной в 1971 году, я полагала, что древние майя использовали nymphaea ampla в целительстве. До того, как в 1974 году была опубликована моя статья, я обсуждала свои открытия с археологами Калифорнийского университета (Беркли). Диас, ученый-медик из Мексиканского национального университета, работающий в области биохимии, выяснил, что молодые американцы, посещавшие Чиапас в 1973 году, использовали корни лилии как восстанавливающее средство. Диас провел хромотографический анализ растения и увидел, что оно содержит апорфин, по своей химической структуре сходный с апо-морфином (сильное рвотное средство, по своему действию напоминающее морфин). Имбоден, продолжая исследования в этом направлении, опубликовал несколько статей о роли водяной лилии в искусстве и религии древнего Египта (Имбоден 1981, 1982, Имбоден и Добкин де Риос 1981). Тогда, в нашей статье 1982 года, мы с Имбоденом еще не могли выдвинуть конкретных предположений относительно ритуалов, связанных именно с исцелением (как у майя, так и в Древнем Египте). Поэтому здесь необходимо отметить некоторые необычные лекарственные свойства растения. Апоморфин имеет давнюю историю клинического использования на Западе в качестве средства, способного вызывать сильный и продолжительный рвотный эффект. Как может показаться на первый взгляд, такой эффект является далеко не тем, в чем нуждались майянские жрецы для достижения своих религиозных ощущений. Однако, как только прекращается рвотное действие апоморфина, начинается продолжительный период сновидений. Кроме того, установлено, что апоморфин оказывает положительное терапевтическое воздействие на сознание больных пациентов.

Историк медицины Аккеркнехт доказал: во всем мире народы, верящие в колдовство и сверхъестественные причины заболеваний, признают роль предметов вторжения в форме шипов или игл, направляемых злыми магами. Эти народы должны прекрасно понимать символическое значение любого средства, вызывающего измененное состояние сознания посредством рвотной терапии. Возможно, главным фактором, определяющим важную роль растения является воздействие нуфаридина, одного из алкалоидов, содержащихся в лилии. Такое воздействие может вызывать гипнотические состояния — важнейший элемент познания и поведения шаманов Нового Света (см. Добкин де Риос 1976).

Религия майя и использование психотропных средств

Развитие религии майя происходило от шаманских верований протоклассического периода до социокультурного уровня, включавшего иерархию религиозных деятелей, или жрецов, на службе у которых находилось множество помощников, включая мастеров и ремесленников (Фогт и Рус Луильер 1964). У майя классической эпохи было множество шаманов и жрецов, каждый из которых имел различные и взаимодополняющие методы лечения и обучения, а также ритуалы. Ритуальные центры или храмы находились, по-видимому, в пожизненном управлении (с правом наследования) жрецов, поколения которых восходили в полностью развитые аристократические линии. Изучение датированных монументов из Пьедрас-Неграс показывает, что большинство скульптурных рельефов классической эпохи представляет династических автократических лидеров, их семьи и различные важные события, связанные с их правлением. Эти автократические лидеры, вероятно, являлись продолжателями священных традиций во всех их проявлениях и находились, в свою очередь, на иждивении простых крестьян, производивших главный продукт — кукурузу. Кроме того, крестьяне из отдаленных деревень должны были постоянно посещать ритуальные центры, участвуя в религиозных церемониях и в торговле.

Жрецы, которые находились в ритуальных центрах, отвечали за работу центров, проведение церемоний и календари. Поэтому на уровне простого народа действовали курандеро, служители, напоминающие шаманов, которые могли устанавливать причину заболевания и проводить ритуал исцеления конкретного человека. Считалось, что они черпают свою силу из грез или других визуальных ощущений. Здесь важно подчеркнуть, что в нецивилизованных обществах люди, употребляющие галлюциногенные растения, признают только такие источники силы. Я убеждена, если бы однажды подобные средства были узурпированы религиозными функционерами, их употребление находилось бы под контролем и было бы запрещено местным шаманам. В обществе с государственным укладом сила колдовства, благодаря свободному доступу к таким средствам, представляла бы угрозу для «официальной силы», а отдельные почитатели снадобий рассматривались бы как социально опасные. Например, до объединения инков в общественное образование с оседлым крестьянским укладом употребление коки, по-видимому, было широко распространено. Их властители запретили употребление этого средства любому, кроме самого Инка и его двора. И был распространен миф, рассказывающий о том, как боги дали Инке коку в качестве источника его силы (Тейлор 1966).

Многие технологии извлечения психотропных веществ из растений и животных могли быть придуманы народом. Здесь я этот процесс отношу к доклассическому периоду. Если, как утверждал Лa Бар (1970), у сибирских племен действительно существовал врожденный наркотический комплекс, мы можем допустить такую же предрасположенность у индейских охотников эпохи палеолита. Они могли употреблять грибы и подобные им растения, которые они находили в процессе поисков пищи. Вэссон (1957) определил понятие микофобии (в отличие от микофилии), которое присуще многим совершенно разным людям, считающим все грибы несъедобными. С учетом предрасположенности жителей Нового Света к употреблению грибов в пищу (или в качестве наркотика), можно допустить, что психотропные грибы играли важную роль в жизни населения юга Мезоамерики. Как показал Леви-Стросс (1970), за пределами Мексики грибы в качестве пищи используют следующие племена американских индейцев: калифорнийские индейцы, селиш, квакиути, меномини, бдэкфут, омаха, ирокезы, ге, мундуруку, юримагуа, тукуна, апачи и тоба.

Мы можем быть уверены в очень древнем использовании грибов с чисто прагматической точки зрения. Если другие психотропные растения необходимо было варить, растирать или подвергать специальной обработке, чтобы реализовать их алкалоидные свойства, то грибы можно было использовать свежими или сухими (с последующим их восстановлением в воде). Поэтому они, вероятно, более легко входили в рацион охотников, чем остальные растения.

Современные этнографические исследования региона майя не дают прямых доказательств применения здесь жаб или лягушек, за исключением одного факта, когда лягушка используется для символического изгнания недуга из тела больного (Рейна 1969). В употреблении грибов местные жители, и об этом уже говорилось, также не были замечены. Допустим, что применение различных естественных психотропных средств все-таки проходило, и они были включены в религиозные культы. Тогда, во время вторжения мексиканцев, а впоследствии, и испанских завоевателей в страну майя (с использованием психотропных средств в самой Мексике было уже покончено) деятельность, связанная с подобными средствами, могла с немалым успехом, проходить и тайно. Эзотерические знания, необходимые для выделения мельчайшей дозы очень сильного яда жаб, могли исчезнуть вместе с особыми группами людей, применявших эту технологию. О системе письменности и календарях майя тоже практически не сохранилось никаких сведений. Такие знания в последующем каждый раз нужно восстанавливать заново.

Кукуруза, как важнейший продукт в жизни майя, и бог дождя Чак, в котором персонифицирована живительная сила природы, могли иметь отношение к использованию психотропных веществ. Чак встречается в трех древних рукописях 218 раз (Морли 1956) и рассматривается Морли и Томпсоном в качестве одного из самых главных богов у крестьян майя. Этот очень древний культ встречается в монументах классического периода и юкатекских рукописях. Как уже было сказано, лягушка (жаба) считалась посланником или гостем Чака. Когда Чак не посылал дождь, жрец, для того, чтобы установить более тесный контакт со всемогущей силой, в руках которой находится его судьба, мог принять дозу вещества, принадлежащего посланникам этой силы.

Если посмотреть на магические ритуалы как на попытку подчинить неизвестное, то можно увидеть, что сильные галлюциногенные средства могли сделать сверхъестественное более доступным жрецу (задача которого — опекать крестьянский труд и направлять свои силы на достижение всеобщего благосостояния).

Известно, что многие ранние цивилизации проявляли огромный интерес к астрономии, геометрии, предсказаниям и другим областям знаний, помогавшим контролировать и прогнозировать сельскохозяйственную деятельность. Поэтому не исключено, что внимание майя к неограниченности времени было обусловлено свойствами используемых ими психотропных растений. Как заметил Томпсон, отсчет времени у майя был особым, вызывавшим всепоглощающий интерес увлечением. Все стеллы и алтари были воздвигнуты ими для того, чтобы отсчитывать время, и означали конец определенного временного периода. Вечность времени — обычная для майя тема. Их забота о времени, не имевшим точки отсчета, и интерес к тому, как оно будет отсчитываться в будущем — весьма важны для понимания влияния галлюциногенных средств. Арнольд Людвиг уже писал о влиянии таких средств на восприятие времени. В старых антропологических записях об аяхуаска часто упоминается путешествие по воздуху, когда человек ощущает себя летящим в эфемерном пространстве-времени, не имеющим ничего общего с тем, в котором мы обычно находимся. Подобное явление могло убедить жреца майя в том, что сверхъестественные силы и время, само по себе, цикличны и священны. К сожалению, у нас нет письменных памятников наска иди мочика, которые бы показали нам в какой степени идея времени как ощущения, связанного, как и все остальное, с употреблением галлюциногенов, овладела этими культурами.

Майя, так же как и другие индейские народы Америки, верили, что у человека может быть две души или духа (вера в так называемых нагуалов описана Фогтом и Русом, 1964). В Мезоамерике считалось, что дух-союзник в обличье животного существует отдельно, хотя и находится в тесной связи с женщиной или мужчиной. Он связан также с духами предков. Как отмечают Фогт и Рус, жизнь человека зависит от благополучия его животного-двойника. У применяющих наркотические средства племен — от Венесуэлы до Эквадора — считается, что, благодаря употреблению галлюциногенов, шаман, используя пение и свист, может вызвать духа-защитника или помощника для исцеления соплеменника или наказания врага, пытающегося причинить зло. Часто эти создания выглядят как исполины или, наоборот, маленькие человекоподобные существа, что вероятно связано с психологическими явлениями, известными как макропсия и микропсия (когда предметы кажутся увеличенными или уменьшенными).

Религия майя имеет строгую дуалистическую направленность (вечная борьба между добром и злом, расположение и неблагожелательность богов, конфликтующие силы внутри самого человека). Возможной причиной этого дуализма являются такие возникающие под действием галлюциногенов экстремальные состояния, как эйфория и страдание. На скульптурном изображении в Копане, описанном Стромсвиком (Рэнде 1955: 362), этот дуализм отчетливо проявляется в виде борьбы ягуара и бога-змеи. Вероятно, психотропное вещество позволяло магу или колдуну поверить в свою способность управлять неизвестными Силами для достижения личных и общественных целей. Вэссон (1957) утверждал, что употребление галлюциногенов — главный фактор, объясняющий, каким образом боги и демоны попали в верования людей по всему миру.

Не исключено, что вера майя в тринадцать небесных и девять подземных миров и в переход богов из одного мира в другой обусловлена видениями человека, принимающего снадобье. Одной из основных особенностей изменения визуального восприятия под воздействием галлюциногена является наложение новых визуальных образов на старые, которые часто не исчезают со временем. Эта картина могла иметь особое значение для шамана, если он должен был принимать снадобье в окружении ритуальных предметов, возбуждавших в нем сложные чувства, связанные с превращением одних объектов в другие. Иллюстрацией этого является изображение человеческого существа в Киригуа с обрамлением в форме жабы. Оно может представлять животного-союзника в момент превращения. Как уже отмечалось выше, Рэнде связывал мотив водяной лилии со смертью, а тема смерти и воскрешения весьма обычна для культур, имеющих отношение к галлюциногенам.

Что касается демонического представления подземных богов майя в галлюцинаторных ощущениях, то мы ни в коем случае не должны приписывать «дурные наклонности» употреблявшим снадобье жрецам. Скорее всего, содержание визуальных ощущений под действием снадобья точно соответствует ожиданиям, сформировавшимся на почве определенной культуры (Добкин де Риос 19726). Если существует вера в демонические силы, жрец действительно может вступить с ними в контакт, как внутри, так и вне себя. Он либо пытается подчинить эти силы, либо представляет себя глашатаем богов подземного мира. Такой взгляд обычно присущ шаманам и жрецам большинства обществ, связанных с использованием галлюциногенов, которые не находились в контакте с европейцами. В подобных обществах шаман считается особым индивидуумом, чья нервная система и уровень зрелости позволяют ему наиболее компетентно управлять сущностью внесознательной активности, вызванной употреблением галлюциногенных растений.

Томпсон (1954: 286) описал ритуал юкатеков, в котором чилан (человек, га давший по специальному календарю) в состоянии транса получал послания от бога. Ученый считал, что видения чиланабыли вызваны воздействием наркотика, однако не знал, какое именно средство могло быть использовано. По его предположению, это мог быть табак (см. рис. 26), применение которого подробно рассмотрел Робисек(1978). Не исключено, что это были снадобья на основе корня водяной лилии или жабьего яда. С их помощью чилан добивался таких состояний сознания, когда считал себя глашатаем богов. Как верно заметил Томпсон, если учесть широкий интерес к предсказаниям у многих коренных народов, использующих силу наркотических растений, применение галлюциногенов в этих целях не должно вызывать удивление (см. Купер 1949).

Рис. 26. Бог табака у майя.

Заключение

Не так давно Форет и Коу (1977) указали еще один способ приема галлюциногенных снадобий, который могли использовать майя — с помощью клизм, чьи изображения встречаются в их искусстве. В своей статье эти авторы выразили твердое убеждение в том, что жабий яд и растительные галлюциногены использовались древними майя. В настоящей главе я представила доказательства возможного влияния подобных средств, нашедших свое отражение в искусстве, на религию и уклад жизни этого народа.

В общественных науках обычно невозможно провести независимое доказательство гипотезы как, например, в биологии или медицине. В исходном варианте моего исследования майя я предположила, что заключение о психотропных свойствах водяной лилии можно сделать на основе одного только анализа искусства. Независимое подтверждение наркотических свойств этого растения Диасом — приятная неожиданность. Несмотря на различия между апоморфином и апорфином, такие исследователи как Имбоден уверены в их схожем воздействием на человека. (Сравните ряд аминов, входящих в состав многих лекарств. В то время как одни находятся под медицинским контролем, другие — в свободной продаже).

Не исключено, что изучение соседей майя — ацтеков, в какой-то степени прольет свет на использование ими галлюциногенов. Эта особенность культуры ацтеков (в отличие от майя) отражена в исторических документах.

МЕКСИКАНСКИЕ АЦТЕКИ

Ацтеки древней Мексики представляются мне одним из наиболее интересных общественных образований, о которых сохранились сведения, когда речь идет об использовании галлюциногенов. Основанная на ирригационном земледелии урбанистическая цивилизация с социальным расслоением и сложными формами политической организации — ацтеки были воинствующим народом. Их империя держалась на системе неустойчивых межгосударственных альянсов и власти сильных правителей. Перед вторжением испанцев в Новый Свет в шестнадцатом веке ацтеки добились гегемонии над соседними географическими областями. Когда европейцы пришли в Мезоамерику, ацтеки еще были полностью вовлечены в процесс консолидации своей империи.

Общество ацтеков состояло из ненаследственной знати, аристократических жрецов и высших функционеров, а также прослойки торговцев-предпринимателей. Огромные крестьянские массы занимались обработкой земли и были подчинены силой. По некоторым оценкам, доколумбовская численность населения превышала десять миллионов человек. Во многом, достижения цивилизации ацтеков сравнимы с достижениями древнего Египта и Вавилона. Великолепные города с широкими улицами, возвышающиеся пирамиды, монументальные скульптуры и пышные дворцы-резиденции поразили испанских завоевателей (см. Рибьеро 1971).

Ацтеки использовали четыре галлюциногенных средства не только для общения со сверхъестественным, но и как важный элемент их военной активности, и как часть ритуалов принесения людей в жертву. Насколько позволит наш короткий обзор, мы увидим, какую важную роль играли растительные галлюциногены, способствуя установлению альянсов между большими государствами, образующими империю ацтеков. Важная часть духовенства была занята в ритуальных действиях и находилась во власти употребления галлюциногенных средств.

Ацтеки считали себя народом солнца и человеческими жертвоприношениями они пытались умилостивить своего бога. Большинство их войн имело целью захват в плен человеческих существ, которых они должны были отдать своему кровожадному божеству. Жертвоприношения были важной частью их жизни на протяжении последних двухсот лет существования империи. Их войны и религия были сложным образом переплетены между собой. Растительные галлюциногены использовались для того, чтобы облегчить пленным боль и дать им забыть о своей участи (Кук 194 6), Харнер (1977) утверждал, что из-за недостатка в необходимых ресурсах протеина у ацтеков был широко распространен каннибализм.

Использование галлюциногенов ацтеками

Ацтеки употребляли пейот, маленький, лишенный колючек кактус, содержащий различные алкалоиды, включая мескалин. Считается, что пейот способен вызывать интоксикацию, длящуюся от двух до трех дней. Те, кто ел его, сообщали о видениях, которые или пугали человека, или заставляли его смеяться (Перес де Баррадас 1950).

Ряд галлюциногенных грибов, представителей видов stropharia и psilocybe, называвшихся «теонанакатл», или «божественная плоть», играли важную роль в ритуалах ацтеков. Испанцы описали три различных гриба и сравнили их действие с вином. Первая разновидность, как считалось, вызывает безумие, которое сопровождается ощущением неконтролируемого смеха, иногда, весьма продолжительным. Гриб был ярко-желтым по цвету, острым на вкус и употреблялся свежим, не подвергаясь сушке. Второй вид грибов не возбуждал смех, однако вызывал всевозможные видения, включая военные сражения и демонов. Третья группа ценилась ацтекской знатью как угощение на празднествах и банкетах. Летописец Тесосомок сообщает о высокой стоимости этих грибов и о необходимости не спать ночами, чтобы найти их. Грибы были рыжевато-коричневыми по цвету и острыми на вкус. Их никогда не отваривали и ели свежими, что вызывало странные галлюцинации и цветные грезы, которые сопровождались ощущениями улучшения самочувствия и возбуждения, а иногда, демоническими видениями, апатией и чувством внутреннего дискомфорта. Считалось, что они способны вызывать у людей даже сексуальные расстройства. Местные жители говорили испанским священникам, что человек, поев грибов, обычно видит змей или каких-то других существ (Шульте 1960).

Третья категория галлюциногенов, применявшихся ацтеками, включала несколько разновидностей дурмана из семейства пасленовых, который ценился за то, что вызывал сновидения. Он использовался для местной анестезии при лечении и назывался толоаче. Ололюки (рис. 27) было четвертым из тех растений, которым ацтеки отдавали предпочтение. Чечевицеподобные галлюциногенные семена этого вьюна, прозванного «зеленой змеей», вероятно, из-за его свойства стелиться по земле, почитались как божественные посланники, отправлявшие человека в мир духов. Те, кто употреблял ололюки, описывали как здравый рассудок покидал их, и зрительные галлюцинации позволяли им общаться со своими божествами. Растение обладало определенным обезболивающим эффектом, в том смысле, как это обычно понимают в медицине. При подагре, его вырывали из земли и прикладывали к больному месту (Шульте 1941).

Рис. 27. Rivea corymbosa.

Некоторые факты из истории

Ацтеки применяли галлюциногенные растения на протяжении многих веков, хотя мы уже никогда точно не узнаем, как давно была составлена их полная фармакопея. Некоторые авторы считают, что пейот был открыт племенем отоми, населявшим северные равнины. Ацтеки сами по себе являлись кочевым варварским племенем, которое вторглось в долины Мексики только за двести лет до прихода испанцев. До этого здесь жили нахуа, значительно превосходившие ацтеков по уровню развития культуры. Их божество Кецалкоатл был мудрым мужчиной, который дал им законы этики и привил любовь к искусству и наукам. Племенам нахуа предшествовала цивилизация толтеков. Ацтеки, воинственные и имперски настроенные по сравнению со своими соседями нахуа, захватили окружающие их племена. Подобно римлянам, включавшим местных богов в свой пантеон, они приняли в свою религию культ Кецалкоатла и связанные с ним мифы и традиции: они стали называть его именем самого главного жреца. Толтеки, ориентировавшиеся на улучшение здоровья и лечение болезней, оставили ацтекам прекрасные знания, полученные благодаря изучению трав (Торо 1954).

Ученые считают, что еще в III веке до н. э. чичимеки, прародители ацтеков, так же как и толтеки, были знакомы с несколькими наркотическими растениями. Испанский монах Саагун предположил, что пейот давал ацтекам храбрость в бою и освобождал их от страха, голода и жажды. Пейот пришел к ним из отдаленных северных пустынных районов Мексики и современного Техаса. Ацтекское население мексиканских долин не знало растение в его естественном виде, поскольку на севере пейот сначала сушили, а затем отправляли за сотни миль на юг (Сэффорд 1916).

Религия ацтеков и применение галлюциногенов

Ацтекам был присущ политеизм. Представления о магических, безличных и оккультных силах преобладали в сознании религиозных функционеров. Многочисленный класс жрецов и жриц был связан с культами различных богов. Они толковали предсказания, исполняли ритуалы и проводили церемонии для умиротворения своих богов. Официально назначенный священник находился в жесткой конкуренции с предсказателями — группой людей, унаследовавших древнее искусство магии. Их эмпирические знания целебных свойств растений вызывали у остальных людей веру в их сверхъестественные возможности (Касо 1958). Массы людей глубоко верили в этих предсказателей, которые, вероятно, не обходились в своей деятельности без растительных галлюциногенов. Считалось, что сила растений передается знахарю и позволяет ему вызвать на помощь духов.

Здесь уместно использовать полинезийское понятие «мана» для описания веры в то, что человек, употребивший священное растение, должен стать обладателем его силы и способен в этом случае подчинить себе дух растения, направляя его на свершение добрых или злых деяний. Таким образом, растения могли использоваться знахарями для распознания колдовства, лечения болезни и предсказания будущего. Или же, выстраивая растения в соответствии с их предполагаемой силой, можно было причинить вред врагу.

Известно, что во время коронации Монтесумы в 1502 году, для празднования этого события использовали теонанакатл (божественный гриб). В честь восхождения Монтесумы на трон были в огромном количестве казнены пленные. Их плоть была съедена, а банкет начался после того, как сердца несчастных были принесены в жертву богу. После жертвоприношения каждый из присутствующих умылся в человеческой крови. Сырые грибы были поданы гостям, которых, как писал Дюран (1964), они словно лишили рассудка, приведя в состояние, намного худшее, чем если бы они выпили огромное количество вина. Участники пира были настолько пьяны, что многие расстались из-за этого с собственной жизнью. У них были видения и откровения, связанные с будущим, и летописцу казалось, что сам дьявол говорит с ними в их безумии. Когда грибная церемония закончилась, приглашенные гости ушли.

Монтесума приглашал соперничающих правителей на празднества, которые проходили три раза в году. Один из этих важных праздников назывался «праздником откровений», когда приглашенные сановники и Монтесума (или его представитель) ели дикие грибы. Испанцы, описывая воздействие грибов, всегда вызывали в воображении дьявола. Однако мы никогда не узнаем, действительно ли ацтеки видели что-либо похожее на христианского дьявола. Их видения, на самом деле, могли быть духами из их пантеона, с которыми они поддерживали связь. Священные грибы играли такую важную роль в жизни ацтеков, что индейские племена, обложенные данью императора, платили ее опьяняющими грибами (Шульте 1940). Один испанский священник писал, что для ацтеков их ритуальные грибы — то же, что гостия в христианстве, с помощью этой горькой пищи, «они получали своего бога через причастие».

Способность предвидения, которую давали человеку различные галлюциногены, была чрезвычайно важна для ацтеков. Они верили, что тот, кто съедал эти священные растения, должен был получить второе зрение и силу пророка. Благодаря этому, он мог узнать личность вора, найти пропавшие предметы, предсказать исход сражения или нападение враждебного племени. Испанский ботаник и летописец Эрнандес, посланный в Новый Свет королем Филиппом II, писал о жрецах, которые ели семена ололюки для вступления в контакт со своими богами и получения от них посланий. В состоянии галлюцинаторного бреда у них возникали тысячи видений и галлюцинаций. Сила предвидения, заключенная в растениях, особенно важна была для жрецов. Колдуны же направляли эту силу во вред людям, которым они были не по нраву. Считалось, что в семенах растений обитает дух, и если съесть растение, то можно стать обладателем силы пророка (Шульте 1970). Божественные грибы подавались во время священных церемоний. Когда участники церемонии ели грибы с медом, и начинало сказываться их действие, ацтеки начинали танцевать и плакать, и у них начинались галлюцинации — такая запись сохранилась во флорентийской рукописи. Остальные с важным видом входили в свои жилища и сидели там, витая в грезах. Видения включали в себя пророчества их собственной смерти, сцены сражений и военнопленных, которых человек должен был захватить в битве. Некоторые в своих грезах видели себя богачами. Человек мог увидеть под воздействием грибов все, что было способно сделать его счастливым. После того, как опьянение заканчивалось, люди советовались между собой и разговаривали друг с другом о своих видениях.

Грибы часто были необходимым атрибутом праздников в честь военных побед или коронации императоров. Их использовали для торжественных случаев, и они нередко скрепляли узы дружбы между потенциальными врагами. Дюран (1964) вспоминает один такой случай, когда ацтеки в войне против мецтитланов потеряли больше мужчин, чем взяли в плен. По окончании войны они пригласили правителей соседних государств и приготовили много еды для пиршества. Короля ацтеков звали Тисок. Во время празднований в честь его возведения на престол все присутствующие ели дикие грибы — сорт, который лишал людей чувств. После торжеств, продолжавшихся четыре дня, вновь коронованный Тисок щедро одарил гостей и совершил жертвоприношение мецтитланов.

Когда испанцы вторглись в Мексику в шестнадцатом веке, они стали преследовать жрецов и знахарей, употреблявших священные растения в религиозных ритуалах. Какие бы видения не приписывали люди различным растительным галлюциногенам, церковные прелаты делали заключение, что в них присутствует сам дьявол. Насколько нам известно, испанские священники никогда сами не употребляли галлюциногены и лишь с недоверием пересказывали сообщения, полученные ими от местного населения. Многие священники были неистовыми противниками наркотических растений из-за того религиозного значения, которое придавали им ацтеки. Хотя последние рассматривали многие из этих растений как божественных посланников, способных перенести человека в мир душ, для испанцев они были тем, что мешало их собственной миссионерской деятельности и возможности отдать души Христу. Не удивительно, что европейцы противостояли применению галлюциногенов с такой решимостью, поддерживая при этом с неподдельной заботой использование других лекарственных растений.

Испанцы, с присущей их культуре микофобией, сразу же проявили огромное отвращение, наблюдая употребление галлюциногенных грибов. Общение со сверхъестественным в католицизме основано не на сокровенном познании индивидуума, а скорее на его членстве в сложной иерархической структуре и слепой вере в ее доктрины. Связь личности с духовным миром осуществляется священниками, и любые индивидуальные мистические контакты, уже по самой сути христианства, воспринимаются с оглядкой на официальные авторитеты. Более того, вера индейца в способность человека, употребляющего снадобье, получать власть над духом, обитающим в растении, абсолютна несвойственна сознанию европейца. Таким образом, основное предназначение растений, заключавшееся в том, чтобы дать человеку власть над неведомым и «силу», которую он мог направить на добрые или злые цели, полностью противоречило концепции христианства. В христианской традиции человек играл роль просителя перед более высоким духовным авторитетом. Действительно, можно утверждать, что отвращение испанцев к употреблению ацтеками ритуальных растений было вызвано не их неприязнью к подобным растениям как таковыми, а в силу фундаментального противостояния теологических и религиозных структур. В средние века в Европе при изготовлении колдовских снадобий использовали различные галлюциногенные растения, такие как белена, мандрагора и белладонна. Очевидно, они были частью и испанской фармакопеи.

Хотя испанцы были весьма недовольны применением ацтеками священных растений, и католические священники не употребляли их, конкистадоры не отказывались от использования определенных растений, когда у них была в этом нужда. Одна из историй повествует о том, как Кортес давал в Тлахкале своему отряду пейот, чтобы легче перенести усталость в походе (Торо 1954). Тем не менее, испанцы были так педантичны в своей неприязни, что культы, связанные с употреблением галлюциногенов, на целых четыре столетия ушли в подполье (Шульте 1960). Под страхом наказания за свои предрассудки мексиканцы хранили свои священные и магические растения втайне от завоевателей. После установления испанского владычества культура ацтеков угасла, и сегодня коренные племена нахуалов живут в местах изгнания в чрезвычайной бедности. Уже долгое время невозможно найти хоть какие-то следы древней медицины и фармакологии в их сегодняшней религиозной жизни (Дель Посо 1967). Хотя Гордон Вэссон, благодаря антропологу Уитландеру, обнаружил в начале 50-х годов в предгорьях Оахэки употребление священных грибов в отдельных деревнях, где их использовали для предсказаний будущего и лечения болезней (Вэссон и Вэссон 1957).

Знахарство и духовенство

Знахари и жрецы были теми, кто постоянно использовал священные растения. К моменту испанского вторжения в Новый Свет у ацтеков была специальная высшая каста, состоявшая из тысяч жрецов, в обязанность которых входило объяснение намерений и желаний богов. Жрец, которого у ацтеков называли кальмекзк, запоминал традиции и историю, а также владел общими знаниями. Религиозные деятели применяли такие галлюциногены как ололюки и священные грибы, чтобы лечить пациентов, которые нуждались в их помощи. Для определения причины недуга и способа лечения использовались галлюцинаторные видения (Шульте 1941). Часто при меняли стимуляцию чувствительности, когда музыка, благовония и танцы становились частью ритуального действа (Дель Посо 1967). Помимо галлюциногенных растений у ацтеков была впечатляющая фармакология, связанная с другими растениями, включая целые ботанические сады. Пациенты свободно получали растения каждый раз, когда они приходили вновь и рассказывали жрецу о том, как проходит лечение их болезни. У ацтеков существовали книги, которые священники могли использовать в качестве руководства по лечению недуга или общению со сверхъестественными силами.

Знахаря или колдуна у ацтеков называли тикитл. Несколько испанских священников описали его действия. Считалось, что знахарь получал свою силу сверхъестественным путем. На несколько дней он мог входить в транс, который сложно было отличить от смерти. Во многих случаях роль колдуна не являлась злонамеренной, и на него смотрели просто как на мудрого человека, врача или как на того, кто способен предсказать будущее и установить причину недуга при помощи табака, ололюки или пейота, Если человек начинал хиреть, колдун должен был уметь снять заклинание с этого человека, наложенное другим колдуном. В таких случаях важную роль в установлении причин болезни играло ололюки. Пациент, после того как выпьет снадобье, настоянное на этом растении, должен был сообщить знахарю, кого он подозревает в колдовстве (Шульте 1941).

Жрецы часто собирали семена ололюки и использовали их при изготовлении мазей, которые втирались человеку, чтобы сделать его бесстрашным или успокоить боль. Растение, в каком бы виде оно не было, употребляли только в уединенном месте. Считалось, что прием внутрь слишком большого количества ололюки может привести к безумию. Один летописец говорит об использовании пейота и ололюки жрецами и знахарями для своих заклинаний (Брукс 1938). Растения считались настолько священными, что сборщики, прежде чем пуститься на их поиски, яростно подвергали себя духовному очищению. Святой обязанностью считалось даже расчистить землю в том месте, где растет ололюки (Сэффорд 1916).

Одно заклинание для вызова духа ололюки записал и оставил нам Хакинто де ла Серна: «Приди вновь, приди сюда, Зеленая Женщина. Вот зеленый жар и коричневый жар. Ты унеси алый жар и желтый жар. Я посылаю тебя к семи пещерам. И я приказываю тебе, не откладывай это до утра или до следующего дня — раньше или позже ты будешь вынуждена сделать это! Кто есть бог, сильный и всемогущий? Кто способен разрушить работу рук твоих? Это я, тот, кто приказывает тебе, я — владыка очарования» (Сэффорд 1916).

Семена ололюки были так почитаемы, что перед ними ставили зажженные свечи. Они хранились в специально предназначенных для этого ящичках, и в священных нишах ацтекских жилищ им делались жертвоприношения. И это, несмотря на недовольство испанцев, пытавшихся искоренить эту практику (Торо 1954).

Испанский прелат Акоста нашел употребление священных растений омерзительным, что в общем неудивительно, так как он писал о жрецах, использовавших снадобье, приготовленное из ядовитых пауков, скорпионов, саламандр и гадюк. Этих тварей сжигали в очаге храма, а золу вместе с табаком растирали в ступке. К смеси добавляли ололюки и на основе всего этого делали напиток. Считалось, что он способен лишить человека чувств. Зелье использовали также для подношения богам, называя его «божественной пищей». С помощью снадобья, как писал Акоста, «жрецы становились безжалостными и полностью лишались страха. Ночью они оставались одни в темных пещерах и похвалялись потом, что сила, заключенная в смеси, отпугивала от них даже диких хищных зверей» (Шульте 1941). Петун — так называли эту смесь (по названию табака, использовавшегося при ее изготовлении, что говорит о месте табака среди психотропных растений мексиканских индейцев) — применялась для исцеления ослабленных болезнью людей. Ее также называли божественным лекарством. Со всех концов люди шли к жрецам, прославившимся своими познаниями в применении снадобья. Известна и другая смесь на основе табака и ололюки, которая вызывала онемение кожи и использовалась как пластырь.

Заключение

Обычай применения многих психотропных растений у ацтеков имеет давнюю историю. Во все времена, от эпохи варварства до создания сильной империи, такие растения как пейот и божественные грибы применялись для достижения контакта со сверхъестественными силами. Эти растения получили широкое распространение в долинах Мексики, а ацтеки стали теми, кто узаконил их использование и, в конечном итоге, сделал привилегией жрецов, знати и личных гостей императора. Нам известно, что ацтеки сурово наказывали пьянство, связанное с употреблением алкоголя, независимо от общественного положения человека. А вот опьянение, вызванное «божественными посланниками», получало, по-видимому, совсем иную трактовку. Можно не сомневаться, что виной этому было то явное различие, которое делали ацтеки между напитками, полученными в результате брожения, и теми снадобьями, чьи свойства позволяли им вступать в контакт с богами, лечить болезни и предсказывать будущее. По мере все более сильного расслоения ацтекского общества галлюциногенные растения все в большей степени употреблялись особыми группами людей для удовлетворения общественных нужд, в то время как жизнь простого крестьянина оставалась примером умеренности и воздержания.

ПЕРУАНСКИЕ ИНКИ

Инки так же, как и ацтеки, пришли на земли, где до них уже существовали древние цивилизации, и тоже имели не так много времени перед вторжением испанцев, чтобы сплотить вокруг себя только что побежденные народы. Сравнивая их с другими цивилизациями, сразу обнаруживаешь, что в жизни и религии инков было намного меньше мистики и философии, чем у ацтеков или майя. Я полагаю, что Творец вложил все силы в их большие организационные способности, направленные на создание одной из самых консолидированных теократических империй в истории человечества. Если ацтеки прославились своим богатым наследием в виде философских трактатов и знаний в области астрономии, то инки достигли непревзойденного уровня урбанизации, включая сложную транспортную систему, которая связывала их высокогорную столицу Куско со всем регионом Анд. Продукты труда простых крестьян подлежали контролю и распределению и, благодаря этому, лишь немногие голодали. По некоторым оценкам, население империи превышало десять миллионов человек.

Основной пищей инков являлись агрокультуры, которые они выращивали на террасах, обустроенных системой канализации и ирригации, включая водопроводы и плотины для регулирования уровня воды. На прибрежных островах инки добывали гуано и удобряли им свои земли, повышая их плодородие. Все это позволяло им накапливать и распределять значительные излишки продовольствия (Рибьеро 1971). Помимо занятий земледелием инки разводили лам и альпаков, от которых они получали замечательную шерсть и делали ткани, одни из лучших в мире. Население, в основном, было сконцентрировано в городах, насчитывавших тысячи жителей и включавших прекрасные храмы и дворцовые ансамбли. Высокоцентрализованное государство находилось под управлением наследственной аристократии, чья власть была персонифицирована в лице Великого Инки, считавшегося сыном солнца. Он вступал в брак со своей собственной сестрой. Остальная знать управляла регионами огромной империи. На следующих после аристократии ступенях власти располагались жрецы, чиновники и главы общин. Далее следовал класс городских художников, врачей, архитекторов и ремесленников, и в самом низу стояли временно призванные в армию солдаты и гонцы. Многочисленный класс жрецов и жриц посвящал себя общему религиозному культу героя Виракочи и бога солнца Пачакамака.

Инки были сравнительно молодыми среди нескольких перуанских воинственных племен народом, который сумел установить господство над остальными. Побежденные народы региона, простирающегося на несколько тысяч миль от Эквадора до Чили, стали говорить на кечуа. Однако, инки, если взять историю становлении их государственности, позднее, чем ацтеки, стали употреблять священные растения, включая в свой рацион те из них, которые уже применялись захваченными племенами. Цивилизация мочика и последовавшая ей на смену цивилизация чиму (приблизительно IX век н. э.) во многом находились под влиянием инков, особенно в том, что касалось знаний о священных растениях. Для простых крестьян на протяжении всей истории, вплоть до сегодняшних дней, несомненно значительную роль играл кактус Сан-Педро. Наиболее важными наркотическими растениями для инков кроме кактуса являлись кока (erythroxylon coca), несколько разновидностей дурмана и еще один галлюциноген, возможно, anadenanthera (см. Альтшуль 1972).

Кока

Имеются сведения, что коку выращивали еще за две тысячи лет до того, как инки образовали свою империю. Первые упоминания в исторических документах о ее применении появились через несколько лет после убийства испанцами последнего императора инков Атагуальпы. Растение, из которого извлекают кокаин, насчитывает около девяти разновидностей. Листья коки долгое время использовали как жвачку или в качестве лекарства. С точки зрения фармакологии, кокаин в большинстве стран находится в списке веществ, не разрешенных для свободной продажи. Хотя, если говорить точнее, по своему воздействию на центральную нервную систему, он относится к стимуляторам, а не к наркотикам. Жевание листьев коки (в зависимости от количества) дает почти такой же эффект как и прием кокаина внутрь. Листья жевали, как правило, вместе с шариком извести, которая способствовала реализации их алкалоидных свойств. Известь получали при сжигании стеблей кинои (quinoa), костей животных, морских раковин или известняка. Широко используемая народами бассейна Амазонки кока уже упрочила свою репутацию к тому времени, когда империя инков достигла своего расцвета в центральном регионе Анд (Мартин 1970:427).

Многие археологические раскопки на побережье Перу говорят о давнем употреблении коки. Как на юге, в регионе наска, так и в северной части побережья, глиняные сосуды передают изображения людей с надутыми щеками. Кроме того, во многих перуанских мумиях двухтысячелетней давности обнаружены высушенные листья коки. Имеются записи о мешках с листьями и шариками извести. Листья представлены в золотых и серебряных изделиях (Таул 1961). Одежда инка имела карман, известный как чуспа, чтобы носить с собой листья. Кока была эмблемой мальчиков инков, знаком силы и выносливости (Перес-де-Баррадас 1950: 22).

Ученый-ботаник Р. Т. Мартин (1970) предположил, что кока происходит с восточных склонов Анд, расположенных в современных Боливии и Перу. Шульте (1960) утверждает, что кока давно связана с человеческими существами, так как она, насколько известно, уже долгое время не существует в диком виде. Наиболее древнее применение коки, вероятно, было связано с религией и шаманами. Она ценилась за свою способность подавлять чувство голода и жажды.

Мягкое возбуждение, которое вызывали листья растения, позволяло шаману войти в состояние, напоминающее транс. Находясь в этом состоянии, он мог общаться с силами природы. Не исключено, что этот аспект употребления коки — возникновение трансовых состояний — отвечают смыслу ее древнего названия — «божественное растение». В перуанской керамике, относящейся к концу старой эры, отчетливо показаны сцены с жующими коку. В те времена коку употребляли представители высших кругов общества — скорее всего жрецы.

По всей видимости, инки позаимствовали коку вместе с другими растительными галлюциногенами и со временем стали рассматривать ее как самое священное растение. Они считали ее живым проявлением божественного и обращались с землями, на которых она росла, как со святынями, что должно было вызывать почтение у простого народа. Летописец Гарсиласо де ла Вега, сын испанского капитана, пересказал две легенды инков, связанные с кокой. Одна из них говорит о том, что дитя Солнца подарил инкам лист коки, чтобы они могли удовлетворить чувство голода, преодолеть усталость и отчаяние. Другая легенда, объясняющая происхождение коки, рассказывает историю Манко Капак, жены четвертого Великого Инки, которую называли «матерью коки». Когда эта прекрасная женщина была казнена за ее сексуальную невоздержанность, ее тело разрезали на куски и разбросали по земле. Из ее останков выросли кусты коки, подарив свои восхитительные листья людям (Мортимер 1901; Мартин 1970).

Великий Инка разрешал употребление коки в основном знати и жрецам. Часто он сам одаривал своих придворных кокой. Хосе де Акоста писал, что во времена правления Инков, простые люди не могли жевать коки без разрешения императора или его наместника. Юные аристократы во время церемонии посвящения соревновались в беге, а юные девы подносили им коки и чичу (кукурузное пиво) для поощрения быстроты ног. Нередко Инка угощал кокой знатных персон из побежденных племен, вошедших в состав империи, подобно ацтекам, использовавшим для этой цели грибы (Мортимер 1901).

Кока использовалась не только для того, чтобы войти в состояние транса или утешить печаль побежденных, она была важным помощником придворных ораторов, или яравеков, мужчин с отличной памятью, обладавших способностью в деталях пересказывать историю своего народа на королевских собраниях. Во многом им помогала система узелкового письма, или кипу. Яравекам было дозволено употреблять коку. Считалось, что растение обостряет их память (Мартин 1970).

В столице инков Куско устраивались специальные жертвоприношения коки. Проситель, подошедший к алтарю, должен был держать листья во рту. Во время всех религиозных праздников листья разбрасывали по четырем сторонам света или сжигали на алтаре. Как и другие галлюциногены, кока использовалась инками для предсказания будущего. Прежде, чем предпринять какое-нибудь важное действие, Инка советовался с божественными силами: он обращался к коке, чтобы она по могла ему принять решение. Предсказатели жевали листья растения, сплевывали сок в свои ладони и, сгибая, опускали в него большие пальцы. Если сок стекал с обоих пальцев равномерно, пророчество считалось благоприятным, если неравномерно — плохим. Другой способ предсказания будущего заключался в сжигании листьев вместе с жиром ламы и наблюдении процесса горения. Инки создавали специальные плантации для выращивания коки — настолько она была важна для них как посредник в общении с миром сверхъестественного и в качестве медицинского средства (Мартин 1970).

Вдоль мощеных камнем дорог были оборудованы склады для хранения листьев. Эти пути вели к склонам гор и сухим районам, где выращивали коку. Хранилищами пользовались военные отряды и гонцы. Великий Инка, живший в Куско (который находится в двух часах лета от расположенной на побережье Лимы), мог получать к обеду свежую рыбу, которую доставляли ему гонцы, или часки, преодолевавшие весь путь с ношей по обустроенной дороге за два дня и две ночи. Кока, вне всякого сомнения, была очень ценна для этой службы, повышая выносливость гонцов, необходимую для выполнения заданий, которые в первую очередь заключались в предупреждении о событиях, происходящих в отдаленных частях империи. Воины и гонцы, жуя коку, могли очень быстро преодолевать невероятно длинные расстояния. В Национальном Музее Археологии в Лиме есть ваза с изображением раненого воина, характерная выпуклость говорит о шарике коки за его левой щекой. Однако крестьянину, работавшему в поле, растение было недоступно. Все плантации, на которых выращивали коку, были для него закрыты и принадлежали исключительно Инке и его жрецам (Гамио 1937).

Гамио писал, что кока использовалась для колдовства и целительства. Люди, которых называли инчури, считались колдунами и отравителями. Отец Кобо, представитель Ордена Иезуитов, писал об их способности впадать в состояние, напоминающее сон, чтобы увидеть человека, которого они хотели вылечить. Инчури толковали свои грезы и готовили снадобье из ядовитых растений, чтобы убить другого человека (вероятно врага их пациента). Они терли жаб и морских свинок о тело больного, чтобы символически изгнать из него недуг. Коку использовали в этом колдовстве, чтобы предупредить магическое испускание божественных и оккультных сил. Инки боялись и ненавидели черную магию. Тот, кто признавался виновным в убийстве человека при помощи магии или яда, должен был подвергнуться казни вместе со всей семьей. По законам инков, это считалось самим страшным преступлением (Перес де Баррадас 1950).

Кока служила жертвоприношением духам земли. Местные знахари, в семьях которых знания передавались из поколения в поколение, назывались ампикату. Они умели обращаться с особыми магическими растениями. Другая группа — бродячие целители, или калахуая, путешествовали из города в город и лечили различные заболевания. Они продавали травы, корни и амулеты, помогая людям, считавшим, что их преследует злой рок из-за чьего-то колдовства. Кроме того, эти скитальцы предсказывали будущее. Они держали свой путь из Ла-Паса и Боливии на север в Боготу и Колумбию, а затем снова на юг в Аргентину. Калахуая часто применяли коку для установления причины заболевания. Листья опускались в свободном падении на тело пациента, и целитель, наблюдая их путь, мог узнать, что человек заколдован (Перес де Баррадас 1950).

Не исключено, что кока играла важную роль как средство, улучшающее пищеварение. Растение способствовало усвоению пищи, вызывая повышенное выделение слюны и желудочного сока и усиливая работу желудочно-кишечных мышц (Гутьеррес — Норьега 1949). Поскольку основной пищей индейцев, говорящих на кечуа, являются ячмень и кукуруза, кока и по сей день, вероятно, остается важным средством для пищеварительного процесса. В списке медицинских применений коки отца Кобо есть описание местных целителей, применявших растение для лечения желудка. Они утверждали, что растение способно удалять газы и снимать боли. В виде отвара, его использовали как слабительное. Говорили также, что смешанная в небольших количествах с солью и яичным белком кока сушит и излечивает язвы. Если учесть ее благотворное воздействие на дыхание, можно представить себе значение растения для высокогорной адаптации инков. Чай из листьев коки мгновенно снимает неприятные симптомы сорроче, высотной болезни, характеризующейся тошнотой, головокружением и головной болью, вызванными недостатком кислорода и низким атмосферным давлением. Кроме того, Кобо писал о применении растения для защиты от заболеваний зубов и десен и о его способности делать зубы белыми и ровными. Кока применялась для снятия головной боли, болей при ревматизме и наружных ранах. О ней рассказывали как о средстве, излечивающем от половой слабости. Богиня любви у инков представлена с листом коки в руке. По мнению некоторых авторов, это символизирует свойство растения возбуждать сексуальные чувства (Сэффорд 1916).

Здесь необходимо сделать замечание относительно регулирования употребления коки различными слоями общества инков. Я не имею в виду использование растения на уровне простого народа, раз уж такое регулирование находилось в руках властей. Скорее речь идет о точном разделении понятий власти и силы. Аргументы, изложенные мной, подразумевают, в первую очередь, законность всех ограничений, а не регулирование с помощью грубого насилия, характерного для «полицейского государства». Более того, если кока стала объектом внимания, мы, по-видимому, обсуждаем не просто стимулятор, а сложную смесь галлюциногенов, стимуляторов и алкоголя.

Испанцы, впервые увидев употребление коки в 1533 году, быстро распространили ее в массах, и растение приобрело для них экономическое значение. Они давали коку индейцам, работавшим в рудниках и на плантациях, чтобы те могли длительное время обходиться без пищи и воды. Испанцы расширили существующие плантации коки и иногда целиком оплачивали ею рабский труд местных жителей. Однако, в 1560 году политические и церковные власти постановили искоренить употребление коки в религиозной, медицинской и гуманитарной сферах. Они считали растение частью идолопоклонничества индейцев и, следовательно, порождением дьявола (Блум 1969: 101).

Под давлением таких взглядов представители короны время от времени издавали указы, запрещающие употребление коки. Вице-король Канете с 1555 по 1561 годы пытался «вырвать растение с корнем», запретив его выращивание. Пятый вице-король Франсиско де Толедо издал около семидесяти распоряжений в отношении коки. Однако все запреты ни к чему не привели, и растение стало монополией сначала правительства, а позднее — частных торговцев. Оно продолжала быть валютой, которой расплачивались за полурабский труд. Индейцы сами использовали коки какое-то время после испанского вторжения в качестве денег (Гамио 1937).

Народная медицина в горной местности, по большей части, была связана с кокой. Не так давно вышли две работы: отличная статья Гальяно (1976) о выращивании и употреблении коки в Перу и книга на испанском языке перуанского антрополога Эрнесто Майера на эту же тему под названием «Nuevas Perspectivas еп Torno al Debate sobre el Uso de la Соса». Дискуссию вызвало использование растения после начала конкисты. Сообщения из Анд позднее шестнадцатого века ничего не говорят о коке как о магическом растении, останавливаясь только на ее стимулирующих свойствах и экономическом значении. В некоторых более ранних сообщениях есть упоминание о применении растения индейцами для приобретения физической и духовной силы и для подавления чувства голода и жажды.

Современные споры о роли коки идут вокруг «сверхъестественных» целебных свойств листьев и ее использования местным населением для лечения второстепенных заболеваний, таких как кровотечения, расстройства желудка и тошнота (Халсхоф 1978). Другие авторы, например Р. Болтон и его оппоненты, дискутируют о влиянии коки на агрессивное поведение горного племени аямара и других индейских племен (см. Болтон 1979, Брэй и Доллери 1983).

В горной местности шаманы применяют коку в качестве лекарства и советуют пациентам смягчать гнев богов различными подношениями, включая листья коки. В семнадцатом веке некоторые целители использовали растение, «чтобы заклинать дьявола». В конце восемнадцатого века листья являлись важным средством в медицине курандеро. Более позднее применение коки связано с гаданиями. В течение девятнадцатого века народные целители использовали в своих песнях элементы христианской религии, вызывая Христа и различных святых. В ритуалах гадания листья растения разбрасывали на куртке или пончо пациента и просили святых о помощи. Целитель должен был дунуть на листья и, в соответствии с их положением, определить причину недуга. Метисы верили, что листья являются порождением сатаны, и что любые целительные силы, связанные с ними — это дьявольские иллюзии.

В конце шестнадцатого века растение стало общеупотребительным медицинским средством среди белых колонистов в горных поселениях. Паоло Мантегасса в своей статье в 1859 годуубеждал европейских ученых исследовать медицинские возможности перуанской коки, особенно в том, что касается лечения зубов. Он писал об использовании коки индейцами для лечения истерии и настаивал на необходимости проверки ее эффективности в случаях, связанных с ментальными расстройствами, например, меланхолии. По его мнению, она была менее опасна, чем опиум. Он писал также, что с помощью коки можно покончить с пристрастием к кофеину. При этом он ссылался на обычай перуанцев: когда им хотелось кофе, вместо того, чтобы пить его, они добавляли в свои напитки коки. В последние годы перуанское правительство пыталось ограничить ее производство, уничтожая урожаи. Эта попытки имела незначительный успех и вызвала скептицизм и споры в научных кругах. Социологи и антропологи утверждают: употребление коки стало настолько привычным в народной медицине индейцев, живущих в горных районах, что ее искоренение или даже ограничение употребления весьма нежелательно.

В наши дни среди жителей равнины встретишь немногих людей, жующих коки, за исключением тех, кто работает на хасьендах и приехал на побережье из горных деревень. Однако, в своей недавней статье Брэй и Доллери (1963) заметили, что употребление коки в долинах распространено намного шире, чем это обычно принято считать. Растение популярно на всей территории перуанских и боливийских Анд и на большей части Колумбии. До тех пор, пока условия жизни здесь будут находиться за чертой крайней бедности, кока, вне всякого сомнения, будет оставаться привычным спутником коренного населения западной части Южной Америки. В большинстве случаев экономика этого региона сложным образом переплетена с растением, использование которого имеет здесь такие глубокие корни, что образ жизни индейцев должен претерпеть драматические изменения прежде, чем оно исчезнет навсегда.

Другие психотропные растения

Среди других растений такого рода важное место в жизни инков занимало несколько разновидностей дурмана. Считалось, что настои, приготовленные из этих сильных галлюциногенов, позволял индейским колдунам перемещаться в мир предков и входить в состояние экстаза. Об использовании семян этого растения известно немного. Предположительно, они применялись для того, чтобы вызывать галлюцинаторный бред с целью усмирения капризных детей. Согласно одному сообщению, дурман добавляли в стакан чичи как возбуждающее сладострастие или любовь средство. Иногда семена могли класть в кукурузное пиво только для того, чтобы сделать его более крепким (Сэффорд 1916: 404).

После вторжения испанцев в Новый Свет одному из видов дурмана было дано название «йерба де Уака» или «трава священной гробницы». В то время его способность вызывать транс использовалась для того, чтобы найти ключи к сокровищам, скрытым в гробницах и древних захоронениях (Сэффорд 1916: 404). Когда средневековые суеверия, связанные с расхищением могил и вампирами, были принесены в Новый Свет испанскими солдатами, такие местные растения, как дурман, приобрели новую роль.

И, наконец, еще один галлюциноген, который использовали инки, назывался уилка (anandenanthera peregrina). Лишь относительно недавно стала появляться информация об этом кустарнике, чьи семена добавляли в чичу в качестве слабительного. Предполагается, что колдуны могли общаться с духами в процессе видений, которые возникали у них под воздействием пива, приправленного семенами уилки (Шульте 1960). Альтшуль в своей прекрасной монографии о ритуальном использовании растений американскими индейцами пишет, что непрофессиональные предсказатели и гадалки разговаривают с дьяволом после того, как выпьют чай с соком, приготовленным из семян растения, сопровождая это церемониями и жертвоприношениями. Их пророчества являются результатом магии и священнодействия под влиянием сока уилки (1972). Основываясь на аналогии с другими культурами, представленными в его работе, Альтшуль утверждает, что использование этого растения в обществе инков происходило преимущественно на уровне простого на рода и не было связано с официальной религией. Тем не менее, его влияние на эту цивилизацию нельзя не учитывать.

Заключение

Инки не включали галлюциногенные растения в свою религиозную деятельность так активно, как это делали их северные соседи. Вероятно, это можно объяснить их прагматическим подходом к жизни, доказательством которого являются памятники высокого архитектурного и инженерного искусства. Эти памятники в значительной степени отражают отсутствие того интереса к воздействующим на сознание растениям, который мы наблюдаем у других древних цивилизаций с выдающимися достижениями в области философии и литературы, чье окружение было менее враждебным. Такое растение, как кока, в основном, использовалось инками тоже в чисто прагматических целях, например, при выполнении сложных заданий гонцами или в качестве награды за отдельные поступки. И в гораздо меньшей мере, чем подобные растения в других культурах, она служила для установления связи с миром сверхъестественного, как способа диагностики и лечения болезней.

АФРИКАНСКИЕ ФАНГИ

В северо-западной части экваториальной Африки, на территории Заира, покрытой густыми лесами, с жарким и влажным климатом и сильными ливнями, обитают племена фангов. Живя в удаленных друг от друга деревнях, фанги выращивают кукурузу, арахис, маниоку и бананы. Эти люди, круг занятий которых ограничивался сельским хозяйством и торговлей, в последние столетия испытали шок европейского колониализма. С приходом французов, многие из традиционных устоев их жизни претерпели изменения. Фактически, им насильно была навязана новая культура. Некоторые антропологи, например Жорж Баландье (1963), предполагают, что два фактора — приход колониальной денежной экономики и отчуждение крестьян от земли — привели в результате к социальному дисбалансу.

Фанги используют галлюциногенное растение tabernanthe iboga (рис. 28) в нескольких очень интересных целях. В прежние, доколониальные времена, растение употреблялось для того, чтобы преодолеть усталость и обеспечить успех на охоте. Однако, в наше время применение этого галлюциногена получило мощное развитие, ставшее ответом на те негативные изменения, которые явились следствием противоборства культур. В частности, кустарник tabernanthe iboga был включен в религиозное движение возрождения — бвити, начало которого может быть отнесено в концу прошлого века. В полную силу это движений вошло где-то в годы Первой Мировой Войны (Фернандес 1972). Сведения о возникновении бвити возвращают нас к тайным обществам Французской Западной Африки, которые возникли еще в 1865 году (Де Векиана 1958).

Рис. 28. Tabernanthe iboga.

Еще до включения в культ бвити, растение приобрело репутацию в Европе как сильное стимулирующее и возбуждающее средство, даже превосходящее уже известное своим благотворным влиянием на сексуальные способности растение yohimbine (Поуп 1969). Отсутствуют фармакологические доказательства того, что алкалоид ибогаин непосредственно стимулирует сексуальные функции. Тем не менее, отдельные авторы утверждают, что он вселяет уверенность и снимает усталость — именно это может объяснять его известность в качестве стимулятора. В разных источниках появилось несколько сообщений об использовании ибога воинами и охотниками. Они нашли это растение отличным средством, сохраняющим бодрость во время ночных дозоров и охоты на дичь.

В химическом составе растения среди двенадцати алкалоидов три основных стоят особняком. Их можно было бы сравнить с кокаином, если бы они не обладали определенными галлюциногенными свойствами. Эти алкалоиды — табернантеин, ибогамин и иболютеин — были описаны в 1953 году Гутарелем и Яно (Баландье 1965). Хотя в культовом действии используется еще три растительных галлюциногена, ибога — наиболее важный из всех (Фернандес 1972). Tabernanthe iboga является членом семейства аросупасеа и произрастает, главным образом, в Габоне и Конго, хотя его можно обнаружить и в прилегающих районах Заира и Анголы, а также севернее — в Камеруне. Это дикорастущий кустарник высотой около метра. Местные жители выращивают его около своих хижин. Употребление большой его дозы вызывает фантастические видения, конвульсии и паралич и может даже оказаться смертельным. Подобные эффекты были описаны бельгийцем Гиеном, наблюдавшим его использование в Заире. Передавая свое восприятие посвящаемого в ритуале бвити, Гиен писал: «Вскоре все его мускулы невероятно напряглись. У него начался эпилептический припадок, в процессе которого он бессознательно изрекал слова, имевшие для посвящаемого пророческий смысл и означавшие, что идол вошел в не-

В Габоне местные жители рассказывали ботаникам, изучавшим растение, что оно по своему действию похоже на алкоголь, только не нарушает мыслительный процесс. В небольших дозах ибога вызывает побочные галлюцинаторные эффекты, возможно — грезы или блуждания (Поуп 1969).

Лишь десять процентов фангов участвуют в движении под названием бвити. Неудачи колониальной политики, по мнению Баландье, явились катализатором, благодаря которому бвити стал чем-то наподобие культа пейота у североамериканских индейцев. Вероятно, культ бвити возник среди племен мициго и апинджи в Центральном Габоне, где ибога имеется в изобилии. Были взяты и включены в культ многие ритуалы и верования соседнего народа банту. В 20-х годах нашего столетия многие населяющие этот регион племена, включая балоумбо, баяка, иссога и ашанго, применяли растение в религиозных действиях. В 1924 году Данай опубликовал статью о коренных народах Габона, в которой он подчеркнул роль бвити как посредника между человеком и бессмертным богом Мванга (Де Векиана 1958). В последние десятилетия два антрополога Бадандье (1957, 1963) и Фер нандес (1965, 1972, 1982) занимались изучением употребления ибога фангами.

Одно сообщение, датируемое 1897 годом, утверждает что галлюциногенные свойства растения были раскрыты перед племенами Габона пигмеями (Фернандес 1972, Поуп 1969). Последние выяснили: если жевать ибогу, можно не спать несколько дней и ночей подряд, а также видеть невероятно ужасные и удивительные картины. Некоторые сообщения приписывают употребление растения кабанам, дикобразам и гориллам. В частности, считалось, что кабаны выкапывают и едят корни растения только для того, чтобы впасть в дикое бешенство, прыгая в страхе от своих видений (Поуп 1969).

Посвящение в ритуале бвити происходит в тот момент, когда, поев ибога, посвящаемый увидит Бвити. «Бвити» одновременно означает и могущественное божество, которое открывается посвящаемому, и культовый столб иди идол, являющийся основным религиозным символом. Кроме того, этот термин употребляется по отношению к предкам и душам умерших, а также святым христианской иерархии (Фернандес 1972). Растение является отличительной меткой участников движения и занимает в нем важное место. Мужчины пьют сок, приготовленный путем растирания ибога, а иногда просто едят растение (Поуп 1969).

Участниками движения бвити в основном являются мужчины, хотя монашеская секта мбири включает и женщин (Фернандес 1971). Движение сильно разрослось с 1920 по 1950 годы, захватив Камерун и регион Амбана. Существовало противодействие этому движению со стороны французских колониальных властей и миссионеров. В 1931 году было разрушено несколько храмов, и религиозная деятельность племен стада тайной. В результате, после Второй Мировой Войны деревни, где культивировался бвити, сконцентрировались в периферийных районах. Баландье (1963) увидел этот культ как синкретический по своей природе, представляющий собой смесь элементов традиционных верований фангов и христианской символики. В наше время культ связан с почитанием предков, ритуалами плодородия и воспитанием чувства сплоченности и солидарности. В деревнях, где культивируется бвити, храмы стоят в самых привилегированных местах, обычно недалеко от главной улицы. Рядом живут и члены религиозной общины (Баландье 1963). В прежние времена, чтобы основать новый храм, необходимо было совершить человеческое жертвоприношение. Однако, в наши дни место человека заняла курица. Жертвоприношение символизирует разрыв межличностных связей до установления новых связей внутри секты.

В центре каждого храма расположен столб с вырезанными на нем фигурами и символами, которые передают персонифицированные изображения (если так можно это назвать) различных родов или кланов. Баландье выделил три типа символов, изображаемых на культовом столбе. Первый из них — рудиментарный — передает мотивы, связанные с женскими половыми признаками. Второй тип включает более сложные скульптурные изображения женщин с тщательно вылепленными грудями и гениталиями. Баландье утверждает, что этот второй тип резных изображений представляет главную богиню — Первую Женщину, в чьей власти находится связь между землей и небом. И, наконец, третий тип включает богатый и сложный символизм, передающий различные христианские образы. Доля иконографии третьего типа возрастает от менее цивилизованных деревень к более цивилизованным, где западная культура и христианская религия имеют более крепкие корни. Храмы тяготеют к тому, чтобы выглядеть большими и впечатляющими. Символические изображения включают птицу смерти, поющую только ночью, чтобы отвести смерть от человека, слышащего ее песню. Они включают также символ грома, различных животных и тому подобное. Что касается интерьера храмов, то здесь можно обнаружить символы жизни, земли, звезд, дня и ночи, а также «окна в мир» и другие символы. По сторонам представлены изображения питонов, символизирующих радугу, которая играет важную роль в движении бвити. Всегда присутствуют символы, защищающие от зла, направленного против общины, исповедующей бвити. По мнению Баландье, культ вводит своих приверженцев в мир религиозных представлений, сосредоточенных на идее смерти и плодородия. Кроме того, он защищает их от колдовства, которое приобрело огромный размах в последние десятилетия из-за социального хаоса. В связи с конфликтами и соперничеством людей, сопровождающими ломку социальных отношений, участники движения бвити считают эту защиту очень важной.

В центре храма находится священная лампада. Арфа и импровизированный барабан обеспечивают музыкальное и ритмическое сопровождение. Как пишет Фернандес (1972), музыка играет важную роль в культе бвити. Баландье подчеркивает значение дуализма, характерное для этого культа, проявляющееся в противопоставлении женского и мужского начал, ночи и дня, неба и земли, рождения и смерти, добра и зла. Как это уже отмечалось при описании майя, подобные представления могут быть связаны с полярными чувствами — страданием и эйфорией, возникающими под воздействием галлюциногенов. Хотя в целом, дуализм является частью большинства религий.

Приверженцы движения бвити первый раз употребляют ибога при их посвящении. Перед этим они раскрашивают свои тела в белый и красный цвета, символизирующие добро и зло. В качестве украшения также используются перья попугая. В некоторых регионах посвящаемые во время употребления растения одевают тигровые шкуры, являющиеся частью традиционного облачения воина. На их тела и лица накладывается орнаментальный рисунок, а на волосы надевается головной убор из перьев. Находясь под влиянием снадобья, они с глубоким трепетом относятся к своему великолепному наряду, который, вероятно, призван стимулировать возникающие у них необычные ощущения. Считается, что растение дает просветление и силу новому участнику движения. Включение новичка в круг членов секты, или акум, зависит исключительно от содержания его видений. Кандидат в круг посвященных в течение нескольких дней находится наедине со своими галлюцинациями. Фанги высоко ценят знание, открывающееся в процессе просветления. Они воспринимают это как иную реальность, отличную от повседневной жизни. Лишь сокровенное знание определяет готовность индивидуума и дает пропуск для вхождения в культ — посвящаемый должен в себе увидеть бога Бвити. Баландье назвал это видение, имеющее культурную значимость, «стереотипным». Природа этого субъективного галлюцинаторного ощущения заключена в ожидании увидеть именно Бвити. И большинство кандидатов, если не все, утверждают, что видят эту силу в прямом или переносном смысле. Помимо Бвити кандидаты непосредственно общаются с духами умерших предков.

Одно описание видения Бвити представляет его маленьким огненным человечком, который предстает перед глазами члена акума в невообразимом танце. Баландье считает, что символизация Бвити может быть связана с культом огня. Выпив снадобье, посвящаемый входит в ступор и падает наземь. Считается, что во время летаргии Бвити открывается ему в самых невероятных и ужасных формах. Спящий увидит призрака, который возьмет его за руку и будет долго водить кругами и окольными путями, пока не подведет к месту, где стоит один дом и в нем есть одна дверь. Этот проводник-призрак откроет дверь, и тогда посвящаемый увидит длинную процессию скелетов и мертвецов. Бледные и жестикулирующие, они пройдут перед его глазами, издавая нестерпимый запах. Хозяин этого «города мертвых», еще более омерзительный, чем остальные, спросит кандидата: «Что ты здесь делаешь?» Он ответит: «Я пришел увидеть Бвити». Видение произнесет: «Это я» — и исчезнет. Во время этого необычного сна человек иногда кричит в страхе или проговаривает непонятные слова. В этот момент все остальные уверены, что он разговаривает с Бвити. Когда кандидат приходит в себя, его начинают допрашивать посвященные, пытаясь определить достаточно ли соответствует видение тому, чтобы принять его в члены секты. Обычно вопрос решается положительно. Как прокомментировал один очевидец, если бы человек не видел Бвити, ему бы давали повторную дозу снадобья, пока эта процедура не убила бы его самого и его сомнения (Баландье 1963). Фернандес пишет о нескольких случаях за последние сорок лет, когда посвящаемые умерли от передозировки (1972). Телесный дискомфорт передается непосредственно в галлюцинаторных ощущениях и может вызвать видения, как часто описывают, в форме мертвецов, скелетов и забавных созданий с длинными костлявыми ногами. Подобные визуальные ощущения высоко ценятся фангами, чья культура традиционно связана с почитанием предков. Последние играют важную роль, направляя жизнь тех, кто еще остался на земле.

В своих полевых исследованиях Фернандес получил описания стереотипных видений под действием галлюциногена. При опросе пятидесяти человек, 4 0 процентов видели умерших знакомых, убеждавших их есть ибога, еще 24 процентам советовали употреблять растение, чтобы вылечить болезнь. Одно важное стереотипное видение представляет посвящаемого идущим по длинной разноцветной дороге или по реке к своим предкам, которые приводят его к великим богам. Фернандес видит в этом образе то первостепенное значение, которое фанги придают своей генеалогии, восстанавливающей связь человека с его умершими предками. В этом смысле, по мнению исследователя, необходимо толковать и колонну мертвецов, возникающую в видениях. Она представляет собой символическую генеалогическую цепь. Как утверждает Фернандес, фанги употребляют ибога потому, что хотят увидеть и узнать скрытые в нем великие силы и затем вступить с ними в контакт. Они открывают для себя эти силы посредством растения.

По мнению Баландье, движение бвити показывает нам со всей очевидностью, что традиционные религиозные представления фангов не изменились, несмотря на длительный период христианизации. Бвити — это живая религия, отвечающая законам их жизни, в то время как христианство лишь принято и усвоено ими, но не воспринято чувствами в исступленном порыве откровения. Однако, во многих мифах бвити явно прослеживается влияние христианства. Так, например, Первая Женщина приравнена Деве Марии, а в ритуалах посвящения библейские имена совпадают с именем животного-защитника каждого из участников.

Одна из основных целей участников движения — после ритуала, в процессе которого они всю ночь принимали ибога, достигнуть состояния всеобщей гармонии. Ритуал, повторяющийся несколько раз в месяц, рассчитан на умеренное употребление растения, достаточное для достижения состояния экстаза. Фернандес отвечает, что приверженцы Бвити неодобрительно смотрят на чрезмерное увлечение ибога участниками движения. Это не относится лишь к церемонии посвящения, когда новичок добивается близкого контакта с богом. Местные жители рассказывали исследователю, что растение употребляют, чтобы сделать тело легким, а душу способной летать. Танцы до полуночи призваны прославлять созидание, рождение и восхождение из страны мертвых. Ночные пляски, напротив, символизируют смерть и возвращение в подземный мир. От христианства фанги получили идею о наказании после смерти за земные грехи. В соответствии с ней они изменили традиционные африканские представления о том, что их умершие предки могут вступаться за живущих на земле.

Свидерски (1965) так описал один из ритуалов посвящения: «В день посвящения кандидаты идут в храм общины в шесть часов утра в сопровождении своих отцов и дядек со стороны матери. Там им дают две неглубокие корзины около девяти дюймов диаметром, наполненные протертыми корнями ибога. Священник встает перед подростками и говорит: «Посмотри на это снадобье, что у твоих ног. Оно должно быть приятно тебе, даже если противно на вкус как густое масло. Если я дам тебе его, примешь ли ты его?» Подросток отвечает: «Дай, и я с охотой приму его». Священник изрекает в ответ: «Тогда возьми его, но ртом, а не руками».

Священник и члены семьи наблюдают за подростками, жадно поглощающими горькое, отвратительное на вкус снадобье. В течение всего дня они непрерывно едят ибога, пока не съедят столько, сколько необходимо, чтобы увидеть Бвити. Вечерняя церемония начинается с танца, в котором участвуют все члены секты. Когда заканчивается танец, подростки удаляются в специально подготовленную хижину. Там они продолжают есть растение и затем снова начинают танцевать, но уже более энергично. Наступление сумерек знаменует начало ломбы — центральной части церемонии. Колдун пляшет около двух часов и вызывает прародителей участников действа. Следующий этап — пляска при свете факелов, во время которой воздействие ибога на участников, по-видимому, достигает своего пика. Раздаются звуки священной арфы и все замолкают. Кроме музыки слышен лишь тихий шелест — это кандидаты шепчутся друг с другом о приближающейся встрече с Бвити. Видения продолжаются несколько часов, после чего посвящаемые впадают в глубокий сон, который может продолжаться от пяти до семи дней. Если верить Фернандесу (1965), нарисованная выше картина может иметь варианты. Например, у племени асумеге энинг (посвящаемый) иногда, после того, как поест ибога, уходит на несколько дней в лес. Некоторые племена добавляют в снадобье еще и другие растения, в частности, возбуждающие сексуальные желания. Иногда смесь содержит до десяти компонентов.

В течение своей жизни член секты несколько раз использует священное растение ибога. Колдуны пьют снадобье перед тем, как получить информацию от духов. Предводители секты целый день едят ибога перед тем, как попросить у предков совета. Во многом, бвити сохранился как часть культурного наследия фангов. Как и приверженцы культа пейота в Америке, участники движения бвити впитали в себя исконные черты местной культуры. Сплоченность секты усиливается чувствами ее членов, отражающими их уверенность в том, что они обладают высшим знанием. Посвященному говорят, что он удостаивается великой чести, приобщаясь к знанию о земных истинах. Он связан священными законами, нарушение которых наказывается смертью. Став членом секты, человек несет на себе определенный отпечаток таинственности. Периодически совершаются жертвоприношения, и все члены принимают участие в связанных с ними церемониях. Большинство празднеств по поводу ритуала посвящения занимают центральное место в жизни деревни или даже целой местности. В прошлом противодействие миссионеров и колониальных управляющих способствовало сплочению движения. Бвити — это религия, которая обращается не только к предкам непосредственных членов клана, но и ко всем предкам общины. Существует иерархия между различными религиозными центрами, и определены зоны их влияния. Эти центры отстаивают единство символики, мифов, ритуалов и танцев. Они поддерживают авторитет священника, который опекает новичков и выполняет роль проводника в период сессии. В определенной степени движение способствует сглаживанию этнических и межродовых конфликтов.

Баландье (1963) видит это движение как основу определенного порядка в обществе, где традиционные системы власти подверглись разрушению, а колониальный режим сделал его более бесчеловечным. Была насущная необходимость вновь объединить людей, которые в течение длительного периода были оторваны от своих родовых корней. Разделение и обособление людей, так свойственное наступающему индустриальному обществу, не оставляют коренным племенам никакой почвы под ногами. Бвити же освящает родовые узы посредством использования растения, ценность которого состоит в том, что оно позволяет людям вступать в непосредственный контакт с почитаемыми духами прошлого. Благом является сила духа, приобретаемая индивидуумом при помощи растения, и его уверенность в пользе, которую дает ему членство в религиозной общине. Кроме того, местные жители говорили Баландье об их желании получить знание об истинах другого мира, доступного для них благодаря ибога. Участники движения видят в растении возможность компенсировать их собственное чувство неполноценности перед лицом европейцев, навязывающих их обществу культ силы и материального богатства. Таким образом, галлюциногенное средство помогает фангам перейти от состояния социальной нестабильности к состоянию всеобщего благополучия. Знание, полученное в галлюцинаторных ощущениях, дает им направление и точку опоры в их поиске безопасного существования.

МЕТИСЫ ПЕРУАНСКОЙ АМАЗОНКИ

В монтанья, влажных тропических лесах Перу, Колумбии и Бразилии, растет дикая лоза — аяхуаска, являющаяся основой народного целительства у местных крестьян и городских метисов (Лемлих 1965). Аяхуаска (banisteritopsis), включающая множество разновидностей, чьи основные алкалоиды гармин, гармалин и тетрогидрогармапин известны своими психотропными свойствами, обладает почти такой же эффективностью, как и ЛСД, только менее известна в широких кругах.

Рис. 29. Banisteriopsis caapi.

Это галлюциногенное средство нашло особенно широкое применение в Перуанской Амазонии, где его используют в народной медицине для лечения заболеваний, имеющих, в первую очередь, эмоциональное и психологическое происхождение. Народные целители, или аяхуаскеро, несколько раз в неделю собирают группы пациентов. В находящихся за пределами городов изолированных лесных центрах они проводят ритуальное исцеление, используя напиток, приготовленный из аяхуаска.

Растение применяется не только жителями городов, но также крестьянами из раскиданных в джунглях по берегам рек деревушек и членами примитивных племен, находящихся на грани полного исчезновения. Народное целительство в урбанизированных районах джунглей, включая расположенный в Амазонии город Икитос (на расстоянии примерно 2300 миль от Атлантического Океана), представляет собой сложное переплетение традиционного врачевания и медицинской науки двадцатого столетия. Городской вариант такого целительства, о котором будет рассказано в этой главе, можно рассматривать так же, как своеобразную смесь, состоящую по большей части из местных индейских верований и небольшой доли католической религиозной идеологии, характерной для южноамериканских метисов. С точки зрения городской бедноты и представителей среднего класса этого региона, болезни имеют магическое происхождение. Люди обращаются к этим суевериям, чтобы как-то объяснить постоянные проблемы, грозящие им расстройствами, недугами и несчастьями.

Сведения для этой главы были получены мной в процессе полевых изысканий в Перу в 1968 и 1969 годах. В Белене, трущобном предместье Икитоса, я собирала связанные с болезнями верования и наблюдала за пациентами во время их визитов к целителям (см. Добкин де Риос 1972а). Как и в других регионах мира, где За сравнительно короткий срок произошли серьезные перемены в обществе, народные целители продолжали здесь пользоваться большим успехом при лечении заболеваний, вызванных социальными и эмоциональными потрясениями (Клейнман и Санг 1979). Отдельной большой группой болезней, которыми занимаются аяхуаскеро, являются психические расстройства, хотя большинство народных целителей практикуют диагностику и лечение простых недугов вроде озноба, лихорадки, раздражении кожи и тому подобного.

Я начну свое обсуждение с истории использования аяхуаска местными крестьянами и анализа применения растения в городских церемониях и ритуалах исцеления. Кроме того, необходимо рассмотреть этиологию болезней и используемые целителями видения как явления, обусловленные особенностями культуры. Эти особенности нужно поставить в центр обсуждения целительства, связанного с употреблением галлюциногенов, чтобы понять как ожидания человека формируют субъективные зрительные образы.

Традиционное применение аяхуаска

Главным регионом применения аяхуаска является место слияния Амазонки и Верхнего Ориноко, где Купер (1949) наблюдал множество индейских племен, использующих banisteriopsis для возбуждения и наслаждения. Местные индейцы употребляли растение в следующих случаях:

1. чтобы узнать местонахождение врагов и раскрыть их планы (Виллавиченцио 1858; Спрюс 1908);

2. перед тем, как идти на войну или на охоту (Рейнбург 1921);

3. чтобы завладеть особыми духами-защитниками (Харнер 1962);

4. в связи с местными религиозными верованиями (Купер 1949, Карстен 1923, Шульте 1957, Спрюс 1906):

5. чтобы дать ответ эмиссарам из других племен (Спрюс 1908);

6. чтобы сообщить о приходе чужаков (Спрюс 1908);

7. чтобы сообщить об измене жены (Спрюс 1908);

8. чтобы предсказать будущее (Рейнбург 1921, Ресснер 1946, Шудьтс 1957);

9. для наслаждения или сексуального возбуждения (Рейнбург 1921; Уиффен 1915);

10. для выяснения причины возникновения и лечения болезни (Баре 1932, Харнер 1968; Карстен 1923, Кох-Грюнберг 1908, Перес де Баррадас 1950; Рэйнбург 1921, Спрюс 1908, Уиффен 1915).

Исследование индейцев шаранахуа, живущих у перуанско-бразильской границы, проведенное Сискиндом (1973), иллюстрирует центральное положение аяхуаска в целительстве этого племени. Исследователь наблюдал за шаманом племени из восьмидесяти человек, который 27 раз в году применил растение. Что касается представленного выше списка из десяти пунктов, то нет необходимости говорить о неприемлемости характерных для европейского типа мышления категорий, отде ляющих медицину от религии. В особенности, когда нарушение табу, злые духи или злонамерения других людей могут считаться ответственными за возникновение болезни в данном социальном контексте.

Сведения из истории

Расположенные во влажных тропических лесах города, такие как Икитос, где распространено целительство с помощью аяхуаска, возникли относительно недавно. Из-за недоступности обширной полосы джунглей, лежащей к востоку от высокогорного хребта Анд, освоение этой части Перу проходило с большими трудностями. Тем не менее, здешние леса исследовались еще в шестнадцатом веке испанцами, соблазненными рассказами о мифической стране Эль-Дорадо, которая, как они считали, расположена восточнее Анд. На поиски этой сказочной страны несметных богатств отправлялось с побережья множество экспедицией, но все они заканчивались безрезультатно. Вслед за искателями сокровищ сразу же пошли миссионеры: иезуиты, францисканцы и августинцы. Лишь португальская экспансия в середине девятнадцатого столетия побудила перуанское правительство взять под контроль большие лесные территории, которые хотя бы по названию являлись частью государства. Каучуковый бум в конце девятнадцатого века вызвал бурный рост Икитоса, который официально был основан в 1660 году. Орды мигрантов из джунглей и из-за границы направились в города Икитос и Пукальпу.

Сегодняшний Икитос — это современный город. Несмотря на каменное великолепие городских построек, так контрастирующих с соломенными шляпами деревенских жителей, целительство с применением галлюциногенных растений в нем развито также хорошо, как и в деревнях. Традиционные системы верований, связанные с болезнями и врачеванием, выстояв под ударами волн западной культуры, прочно вошли в городскую жизнь двадцатого века. Аяхуаскеро и их пациенты составляют значительную часть населения Икитоса. Коммерсанты средней руки, их семьи, армейские чины, государственные служащие, ремесленники и жители рабочих предместий посещают консультационные пункты целителей или приходят на их загородные сессии. Вера во всемогущество целителей и силу аяхуаска охватывает все слои общества. Преуспевающие коммерсанты и специалисты, так же как и недавние иммигранты, видят в «слабительном» (так называют растение из-за рвотного эффекта, который оно вызывает) последнюю надежду на исцеление. Подобную картину можно наблюдать в Белене, городском предместье, лежащем у подножья возвышающегося над ним Икитоса, где еще сохранились следы дикой жизни, связанной с джунглями. Белен служит городскими воротами, открытыми и для товаров, произведенных в джунглях, и для людей, приезжающих в поисках работы для себя и хороших школ для своих детей.

Целительские сессии

Два или три раза в неделю после десяти часов вечера аяхуаскеро собирает своих пациентов, как правило, в джунглях, за чертой города. Целитель и его подопечные удобно садятся в кружок, подложив под себя пластиковые маты, и пьют отвар, приготовленный из дикой лозы (кипячение происходит в течение нескольких часов), куда часто добавляют тое (datura speciosa) или чакруну (banisteriopsis rusbyana). Иногда, после отвара может использоваться местный табак (nicotiana tabacum), обладающий наркотическими свойствами. Целитель проносит по кругу чащу со снадобьем, сопровождая свои действия особым мелодическим свистом. Каждый из пациентов получает дозу, зависящую от веса тела, характера болезни (хроническая или нет) и общего состояния здоровья. Бывают случаи, когда целитель готовит для отдельных пациентов специальный напиток.

Через 20–30 минут, когда начинает ощущаться действие напитка (изменяется зрительное восприятие, обостряется слух, возникает чувство деперсонализации или выхода из тела, сенестазия и т. д.), целитель переходит к непрерывной канве песен и свистов, которые, по-видимому, важны для возбуждения и регуляции видений у пациентов. Поскольку на первых порах слабительное вызывает морскую болезнь, тошноту, а иногда понос, случается, что во время сессии люди выплевывают горькую жидкость или их начинает рвать. Эти неприятные звуки они не скрывают от остальной части группы. Когда наступает ночь, целитель обходит круг сидящих и общается с каждым по очереди. При этом он аккомпанирует себе щакапой — трещоткой, сделанной из связанных между собой сухих листьев и издающей звуки, похожие на шелест. В процессе церемонии аяхуаскеро обкуривает тела больных табачным дымом. Если пациент чувствует боль в какой-нибудь части тела, целитель может прибегнуть к высасыванию из нее воображаемой иглы (или шипа), которая, как все здесь считают, была внедрена врагом или злым духом. Во время сессии каждый пациент получает рекомендации и проходит ритуал изгнания духов. Часа в два-три ночи после четырех-пяти часов сильной наркотической интоксикации участник может вернуться домой или остаться ночевать на соломе в лишенном стен лесном укрытии, часто расположенном неподалеку от пятачка, где проходила сессия. Ограничения в пище являются частью курса лечения, так как считается, что у лозы есть ревнивый дух-стражник. Они состоят в том, что пациент должен воздерживаться от соли, сладостей и свиного сала в течение суток до- и после употребления слабительного.

Целители используют в их курсе лечения не только сильные снадобья, каким является аяхуаска, но и прописывают некоторым из своих пациентов как различные фармацевтические средства, о которых они хорошо осведомлены, так и лекарства, собственноручно изготовленные ими из трав и растений. Психотропное средство используется, в основном, для выяснения магической причины болезни, а также — для отражения и нейтрализации злой магии, которая считается ответственной за определенные виды забеливании. Снадобье ни в коей мере не служит панацеей от всех болезней, а скорее является частью сложного ритуала исцеления. Для того чтобы лучше осознать особое положение аяхуаска в ритуальных церемониях, необходимо исследовать общественные отношения, характерные для этой среды.

Методика исследований

Я проводила свои изыскания в городских трущобах, или барриада, Белена. В основу этнографического описания этого района положены как мои личные наблюдения, так и анализ результатов серии социологических исследований, проведенных несколькими годами раньше местным университетом и государственными службами (см. Вилс 1966, Овьедо 1964). Я собирала сведения о верованиях, имеющих отношение к болезням и их этиологии, с помощью опроса достаточного числа целителей и пациентов и посетила несколько целительских сессий в компании своих собеседников. В качестве друга или компаньона, я обращалась к людям за помощью дома после случавшейся со мной тяжелой интоксикации (роль которой обусловлена культурой). Кроме того, я приняла 100 микрограммов ЛСД и впоследствии посещала сессии, в процессе которых пила снадобье, содержащее аяхуаска и чакруну. Я уверена, что исследователь, работающий с наркотическими средствами, должен испытать субъективные ощущения под их воздействием, чтобы лучше понять смысл того, о чем ему рассказывают. В особенности это относилось к изучению аяхуаска, связанному с многочисленными описаниями видений, имевших культурный подтекст и являвшихся трудными для понимания до тех пор, пока мои собственные субъективные ощущения не подтверждали их правдивость. К тому же, рассказы о своих собственных ощущениях давали мне прекрасную возможность по лучить доступ в мир ощущений собеседников. Они охотнее делились своими впечатлениями об увиденном с человеком, который тоже пережил нечто подобное. И, наконец, общение такого рода было весьма полезным в установлении личных связей.

Социальная структура Белена

Белен расположен на берегу Амазонии, у подножья Икитоса, который лежит на разъеденных ветром скалах на высоте около 200 метров над уровнем моря и выглядит как настоящий остров в бескрайнем океане джунглей. Постоянно, с ростом населения, увеличивается в размерах и сам город, отвоевывая место у примыкающих к нему влажных тропических лесов. Здесь нет больших дорог, которые бы связывали Икитос с другими частями Перу. Если не считать регулярных авиарейсов в столицу страны Лиму и другие города, единственной главной артерией, по которой осуществляется сообщение, является Амазонка.

Белен — идеальное место для сбора сведений о традиционных верованиях, которые вступают в сильное противоречие с городской жизнью. Конечно можно было бы провести исследования в разбросанных по джунглям деревеньках с похожей социальной структурой и насчитывающих от двадцати пяти до нескольких сотен семей. Однако жизнь трущоб с ее чрезвычайно высоким уровнем безработицы, постоянным недоеданием, распадом семей, проституцией, вандализмом, хроническими болезнями и множеством других социальных патологий дает намного больше материала для анализа, чем несколько десятков сельских общин вместе взятых. Анализ других подобных урбанистических образований, сфокусированный на межличностных отношениях, показывает, что действительно существуют некие структуры в кажущихся аморфными сообществах. В таких образованиях исследователи как правило обнаруживают людей, которые не знают своих соседей и, если и участвуют в общественной жизни, то в очень незначительной степени. Даже «аморальная бесцеремонность», описанная Бэнфилдом (1956) в селениях Южной Италии, не вписывается в характерную для этих мест картину. Семьи здесь хрупки, а отношения между полами полны напряжения и слишком взрывоопасны для того, чтобы их наблюдать непосредственно. Я распространила взятые отовсюду сведения применительно к сложным системам любовной магии, выступающей здесь на первый план, пытаясь связать подобные верования с суровыми экономическими условиями жизни (см. Добкин де Риос 1969). К счастью, благодаря различным социологическим исследованиям Белена, имеется большое количество данных, доступных для анализа. Непосредственное наблюдение дает квалифицированное видение жизней общества, где всевозможные болезни являются постоянными спутниками многих людей (см. Келлерт 1967).

Мужчины и женщины Белена, которые в силу безработицы и отсутствия земель, пригодных для ведения сельского хозяйства, лишены под ногами твердой экономической почвы, заняты, в основном, коммерческой деятельностью, связанной с про движением продукции джунглей на рынке города. Ограниченные средства позволяют закупать лишь небольшие партии оптовой продукции, в основном — овощей, фруктов и рыбы, которые перепродаются на рынке с небольшой выгодой. Эти оптовые торговцы, или ретатиста, образуют в Белене самую многочисленную самостоятельнуюсоциальную категорию. Другие, более удачливые и сумевшие сколотить капитал, имеют моторные катера, на которых перевозят различные грузы — рис, сахар, кофе и газолин. Эти коммерсанты, или регатоны, объезжают на катерах многочисленные речные заливы и продают грузы по более высокой цене своим покупателям в одиноких речных деревушках. Жители джунглей большую часть своего времени посвящают охоте на ценных пушных зверей, шкуры которых они продают торговцам в Икитосе. Те, в свою очередь, перепродает эти шкуры в дорогие магазины Европы и Северной Америки, получая при этом тысячи процентов прибыли. Что бы вернуться со шкурами к оставленным у берега лодкам, охотникам приходится преодолевать большие расстояния, и они бросают богатое протеином мясо гнить в джунглях. Остальные жители заняты добычей тропической рыбы, что приносит ничтожный денежный доход, и они вынуждены покупать те продукты, которые регатоны ежемесячно доставляют в деревню.

Белен абсолютно не похож на речные деревушки, из которых приезжает большинство его жителей: здесь отсутствуют фермерские земли и люди собраны в одном месте, которое, ко всему прочему, по крайней мере, четыре месяца в году затопляется водой. Во время наводнений жители оставляют свои дома. Если же дом находится на бревнах или на настоящем деревянном плоту, он поднимается вместе с уровнем воды, и люди используют каноэ для поездок по делам или платят деньги зарабатывающим на этом подросткам, чтобы те отвезли их на рынок. Рыбаки в прежние времена пользовались возможностью работать неподалеку от дома на соседней реке Итая. Однако, в связи с ростом населения и отсутствием ограничений на лов рыбы, естественные ресурсы быстро истощились, и мужчинам приходится покидать Белен на срок от четырех до шести недель. Оставленные ими жены вместе с детьми суетятся насчет того, как выгоднее перепродать на рынке продукцию. Или, когда нет денег, дети, чтобы помочь матерям, ищут случайную работу. В отличие от других городских предместий Южной Америки, обратная миграция людей здесь незначительна, и лишь менее тридцати процентов населения на время учебы уезжают из Белена. Другие районы джунглей тоже экономически слаборазвиты, так что работу везде найти нелегко. Столица же страны Лима находится далеко, и дорога туда обходится недешево.

Ежедневная жизнь обитателей Белена отмечена огромной перенаселенностью, вредными для здоровья условиями, большим количеством паразитов и высоким уровнем недоедания. Болезни — их постоянный спутник. Многие заболевания хорошо известны, некоторые из них весьма обычны и считаются данными Богом. Озноб, респираторные инфекции, лихорадка и т. п. легко излечиваются лекарствами и покоем. Плохо обученные медицинские работники, или санитарио, часто посещают трущобы и за небольшую плату могут сделать инъекцию пенициллина или другого антибиотика. Официальные медицинские консультации, расположенные в городе, слишком дороги для большинства жителей предместья, а госпитали имеют репутацию места, куда идут умирать, особенно, когда это касается бедных людей.

Однако, когда при обычной лихорадке, боли или недомогании инъекции, тонизирующие средства или таблетки не дают ожидаемого результата, большинство обитателей Белена склоняются к тому, что причину их болезни следует искать в чьем-то злонамерении иди наказании, исходящем от сверхъестественной силы природы. Видимо, человек нарушил какое-то табу, что обидело эту силу. Например, обиженная сила природы может наказать кровотечением женщину, если она помоется раньше, чем пройдет три дня после начала менструации. Хотя большинство болезней жителей джунглей вызвано именно нарушением табу, случаи, собранные в Белене, чаще всего связаны со злом, исходящим от людей (тех, кто подозревается в наговоре недуга или несчастья). Что касается этой второй категории болезней, то их причиной считается колдовство, совершенное недругом после консультации с сильным колдуном (некоторые боятся, что без такой консультации они положат слишком сильную дозу снадобья в напиток, который должен нанести вред). Люди обычно уверены, что знают, когда они были заколдованы, определяя этот момент по сильному приступу боли в какой-либо части их тела.

Во многих уголках мира, где вера в магию и колдовство ходит в прислугах у современной медицины, люди неоднозначно отвечают на вечный вопрос о причине возникновения болезни.

«Каким образом микроорганизмы попали в тело?» и «как болезнь развивается дальше?» — вопросы, которые не очень волнуют людей там, где причину недуга стараются рассмотреть, прежде всего, через призму магии. Поэтому не «как?», а «за что?» — вот главный вопрос, относящийся к болезни и ее последствиям. Все действия человека направлены на то, чтобы выяснить, почему именно он, а не кто-либо другой стал жертвой злого рока. На этот вопрос не существует простых ответов, особенно сейчас, когда в традиционной культуре произошли определенные изменения, и в нее вторглась отчасти медицина двадцатого века.

Отдельная категория связанных с магией болезней, на которых я коротко остановлюсь, поражает пациентов, чьи беспокойство, страх, подозрения во враждебности и ненависти стали бы на Западе объектом психиатрической помощи. Целительство с помощью снадобий в перуанских джунглях — очень древний, проверенный временем способ решения психологических проблем, который на много столетий опередил систему психоанализа Фрейда.

Магические болезни и их причины

Обитатели Белена определяют несколько основных типов заболеваний, вызванных тем, что один человек желает зла другому. Однажды я вышла на собеседников, которые в доверительном разговоре вылили на меня целую тираду о злонамерениях их соседей и знакомых. Они считали этих людей ведьмами и колдунами, или брюхо, способными причинить вред другим. Многие аяхуаскеро отвергают это ремесло. Однако, есть и такие, кто стремиться к этому и специализируется на использовании психотропных средств в целях, определяемых обществом как зло намерения. Брухо полагают, что после употребления снадобья они могут выйти из своего тела и причинить вред врагу своего клиента, в том числе в виде неизлечимой болезни.

Собеседники в Белене рассказывали мне о следующих типах магических болезней.

СУСТО. Это распространенная в Перу и во всей Латинской Америке болезнь заключается в серьезном нарушении обмена веществ и нервном расстройстве. Сусто — сильная психическая травма, вызванная чувством страха. Ее симптомами являются отсутствие жизненней энергии и аппетита, или, как образно говорят, «отсутствием души». Это один из типов болезней, с которым чаще всего приходится работать народным целителям (см. Сал-и-Росас 1958).

ДАНЬО. Человек говорит, что он страдает от даньо из-за чьей-либо зависти (envidia) или ненависти (despecho) по отношению к нему. Жители Белена, или беленьос, большое значение в случае этого недуга придают ссоре или натянутым отношениям между людьми. Даньо может проявляться в виде самых различных заболеваний, таких как кровотечения, боли в мышцах, потере сознания, удушьи, опухоли или в том, что человека начинают преследовать несчастья (saladera). При определении типа недуга здесь все решает причина подобных синдромов и отсутствие реальных физиологических проявлений расстройства. Считается, что вызывают этот недуг с помощью сильного снадобья, подмешивая его в напиток или подбрасывая поздней ночью через порог. Чтобы магически причинить человеку вред, можно нанять колдуна, который даст ему аяхуаска. Люди верят, что некоторые колдуны, так же как и аяхуаскеро, управляют особыми духами или союзниками, которых они могут посылать творить зло или, наоборот, противодействовать злой магии. Существует поверье, что брухо может метнуть в своего врага по воздуху ядовитый шип (chonta) с веществом, вызывающим болезнь. Как и в случае всех остальных недугов, вызванных магическим путем, страдающий от даньо человек должен обратиться к целителю, чтобы нейтрализовать вред прежде, чем он станет роковым.

ПУЛЬСАРИО. Этот недуг, при котором у больного замечают суетливость, гиперактивность и постоянно возникающее беспокойство, представляют себе в виде шарика, расположенного у входа в желудок и способного вызывать резкую боль и препятствовать нормальному пищеварению. Люди говорят, что этот комок может быть раздавлен болью, скорбью или гневом. Пульсарио, которому, главным образом, подвержены женщины, вызывает раздражительность и общее невезение.

МАЛЬ ДЕ ОXО. Другой известный в Перу недуг маль де охо характеризуется следующими симптомами: морская болезнь, тошнота, понос, лихорадка, потеря веса, бессонница и уныние (Вальдивиа 1964). Народное суеверие приписывает эту болезнь магическому воздействию взгляда одного человека на другого, причем не обязательно со злым умыслом в голове. Однако, маль де охо может быть вызвана и завистью. Эта болезнь чаще всего встречается у детей, чья привлекательность способна притягивать дурной глаз. Матери часто вешают на шеи или запястья своих детей брелоки или амулеты или снимают сглаз (будучи уверенными, что дети могут от этого заболеть), каждый день обкуривая их табаком.

Целительство и видения, вызванные аяхуаска

Аяхуаскеро играет центральную роль в излечении перечисленных болезней. Прежде, чем начать лечение, он должен установить источник недуга. Целитель должен выяснить причину заболевания независимо от его внешних симптомов. Заболевший человек находит аяхуаскеро, который берется его исцелить. Они сообща анализируют содержание визуальных ощущений под действием снадобья, чтобы установить личность, ответственную за недуг.

Люди часто рассказывают об отчетливых видениях лесных существ, особенно удавов и ядовитых змей. Хотя некоторые и отрицали наличие у них визуальных ощущений под действием аяхуаска, большинство все же испытывали их, наблюдая речных и лесных животных. Другим часто встречающимся объектом видений был человек, околдовавший больного. Еще одна категория людей сообщала об увиденных сценах, в которых некие мужчина или женщина передавали им свои мысли и чувства — сексуальное желание, ненависть или неприязнь. Иногда это было видением злого человека, приготавливающего снадобье и, затем, бросающего его в темноте через порог дома жертвы.

Что касается ядовитых змей и удавов, этих устрашающих созданий, которые в любой части мира могли бы считаться «дурным предзнаменованием», то здесь они, скорее всего, ловко используются целителями как помощники в их деле исцеления. Эти духи — продукты человеческого сознания — рассматриваются как результат перерождения аяхуаска. Считается, что они приносят пациенту послание об исцелении и свои гарантии в этом. Если человек сохраняет твердость, несмотря на вызванный такими видениями страх и потерю контроля над собой, дух матери-растения научит его своим песням. Во время удачной сессии, можно наблюдать пациента, который неожиданно запевает песню, и ему начинают подпевать целитель или его ассистенты (см. Кац и Добкин де Риос 1971). Хотя психологические эффекты, вызываемые галлюциногенами — от состояния эйфории до глубокой депрессии — без сомнения общеизвестны (см. Людвиг 1969), интересно отметить целительскую технику, с помощью которой потенциальные «дурные предзнаменования» такого рода могут быть взяты под контроль или сведены к минимуму. Этому способствует система верований, придающая действиям целителя определенную магическую окраску. Возникающие под воздействием аяхуаска устрашающие образы, обусловленные особенностями местной культуры, действительно находятся во власти целителя и помогают ему в процессе лечения. Это вовсе не означает, что растение само по себе не может вызывать неприятных видений. Я сама была свидетелем того, как люди цепенели от страха, когда перед ними появлялись ядовитые змеи и всевозможные демоны.

Целительская техника

Применение аяхуаска для лечения заболеваний не предполагает его использование в качестве лекарства как такового. Скорее здесь речь идет о сильном средстве, помогающем достигнуть главной цели — дать знахарю ключ от входа в очень важную сферу культуры — причинностный мир болезней. Это позволит ему выяснить природу недуга, от которого страдает пациент, и отразить или нейтрализовать ответственную за его болезнь злую магию. Если мы проанализируем удачи, сопутствующие целителю в его деле, то обнаружим, что, как правило, происходит процесс отбора. Аяхуаскеро оставляют только тех пациентов, в отношении которых они видят для себя хорошие шансы на исцеление. Простые заболевания редко лечатся в помощью галлюциногена — в этом случае целители предпочитают использовать обычные травы, растения или аптечные лекарства. Лишь при психических расстройствах больным всегда назначают аяхуаска.

В качестве дополнения к употреблению снадобья, аяхуаскеро используют проверенные временем амазонские целительские техники, включая свист, пение, заговоры, высасывание предмета из пораженной части тела и окуривание пациента табачным дымом. Аяхуаскеро, также как и местные целители, не имеющие в своем арсенале галлюциногенов, значительную часть своего времени уделяют вечерним консультациям. Они ходят по домам и дают своим больным советы, успокаивают и убеждают их.

В связи с проведенным анализом возникают вопросы. Можем ли мы с уверенностью сказать, что аяхуаска является безвредным лекарством? Достаточно ли для излечения одной веры в целебные свойства растения? По-видимому, мы должны ответить на них отрицательно. Аяхуаска используют не для того, чтобы добиться вербального внушения, и не применяют как от начала и до конца психотропное средство для достижения длительного лечебного эффекта. Скорее, растение употребляют с целью определения магической причины болезни. Целитель с помощью видений, вызванных галлюциногеном, преобразует общую тревогу, связанную с определенными причинами социо-культурного плана, в настоящий страх перед неким исполнителем злой воли. Сам целитель выступает при этом в роли всемогущего начала. Даже если целителя окружает ореол успеха, он способен лишь помочь пациенту поверить, что такое начало обладает достаточной мощью для победы над любыми магическими силами зла. В таком случае снадобье служит главным образом для диагностики и познания сверхъестественного.

Магическая предрасположенность

Как заметил один специалист в области истории медицины, хотя в некоторых обществах и имело место иррациональное объяснение болезней, люди все же на самом деле излечивались (Гордон 194 9). В этом смысле было бы интересно проанализировать механизм исцеления в Икитосе, где есть страдающие недугами представители цивилизованных и полуцивилизованных индейских племен, а также слоев общества со средним достатком, которые прежде, чем обратиться за помощью к аяхуаскеро, неудачно опробовали «рациональные» способы лечения. В таких случаях грамотный целитель до того, как позволит некоторым из его пациентов принять снадобье, назначает период времени (не менее двух недель), в течение которого должно быть нейтрализовано «зло», причиненное таким больным. Вероятно, это является необходимой частью терапии, обусловленной различием социальных реальностей. Магические суеверия одного слоя общества действуют рядом, а иногда и в соперничестве, с рациональными взглядами других. Чтобы снять тревогу, вызванную эмоциональными перегрузками, сопровождающими употребление наркотика, целитель с помощью ряда тонких приемов берет на себя функцию все могущего начала, под опекой которого находится пациент. Если бы таким пациентом был «неверующий Фома», целитель вряд ли бы смог повлиять на него, когда тот находился под воздействием галлюциногена. Посредством подготовительного ритуала очищения (в котором может использоваться местный табак мапачо) аяхуаскеро дает своим больным начальный опыт. Благодаря этому опыту, у них возникают определенные ожидания, необходимые для успешного проведения курса исцеления. Они состоят в том, что в процессе видений должен появиться удав или какая-нибудь другая змея, увиденная однажды в детстве или засевшая в воображении в подготовительных сессиях. Подобные ожидания так же как и вера в то, что этот призрак должен предсказать успех исцеления, дают пациентам уверенность — исцеление действительно состоится. Во многих случаях, всемогущество целителя (в котором отдельные исследователи видят главное объяснение действенности магической психотерапии) укрепляется его символической властью над миром духов — целитель управляет духами, заклиная их особыми песнями или свистом. Во время сессий часто можно услышать, как аяхуаскеро сообщает испытывающему неприятные визуальные ощущения человеку, что следующая песня вызовет что-нибудь радостное и этот тяжелый момент пройдет. Призванный интерпретировать символические образы, являющиеся его пациентам в процессе галлюцинаций, целитель видит в них элементы, имеющие отношение к магическим причинам недуга или несчастья.

Уступка теории

Эренвальд (1966), проводя параллель между современной научной терапией и так называемым «примитивным целительством», придумал термин «уступка теории». Он анализирует психотерапевтические эффекты, часто имеющие место, когда пациент действует строго в соответствии с тем, чего хочет от него врач, независимо от того, какой научной школы придерживается психиатр. Если, к примеру, врач — фрейдист, пациент очень часто вспоминает во сне картины своего детства или семейные конфликты. Вероятно, в этом случае пациент отвечает на подсознательном уровне неосознанным желаниям терапевта и ожиданиям его научной теории. В отличие от эффекта внушения, который происходит на сознательном уровне, «уступка теории», по-видимому, — неосознанный процесс, как в магической, так и в современной терапии. Как мне кажется, это очень хорошо прослеживается в работе аяхуаскеро, особенно с больными, которые уже прошли курс современного лечения в Икитосе.

Заключение

Галлюциноген аяхуаска наиболее эффективно используется при лечении тех недугов, которые, как считается, имеют магическое происхождение. Отдельные визуальные ощущения служат целителю для установления магической причины болезни и нейтрализации злой магии. Значение окружающей обстановки (сессии проходят в джунглях), привычность растения для большинства людей, надежда на исцеление и почтительное отношение к работе аяхуаскеро — все это указывает на важную роль особенностей культуры в понимании того, каким образом целитель добивался успеха с помощью галлюциногенов.

Лечение с применением аяхуаска совершенно отличается от психотерапии с использованием психотропных веществ, практиковавшейся на Западе в 60-х годах (см. Колдуелл 1968). Что касается последней, то с ее помощью в рамках психоанализа Фрейда пытались выявить зоны подавленных и болезненных воспоминаний. Понятие «психоаналитическая терапия» применялось, когда наркотики использовались в течение многих месяцев лечения. Большинство аяхуаскеро видят своих пациентов во время относительно короткой сессии, где лишь однажды предписывают им принять наркотик. Повторное употребление галлюциногена может происходить один или два раза в месяц. Если сравнивать с психотерапией, то здесь дают наркотик либо в незначительных дозах, либо не так часто. Тревога и эмоциональное напряжение — постоянные спутники многих обитателей амазонских трущоб — могут достигать неприемлемых уровней, и люди обращаются к целителю, чтобы снять опасные симптомы. При помощи сессий ритуального, магического исцеления, в которых использование аяхуаска достигает наибольшего эффекта, он входит в самую суть тонких и непростых человеческих отношений и действует так, чтобы восстановить равновесие в таких сложных ситуациях.

ЧАСТЬ 3 СХОДСТВО КУЛЬТУР И ГАЛЛЮЦИНОГЕНЫ

ОБЩИЕ ТЕМЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЛЛЮЦИНОГЕННЫХ РАСТЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ КУЛЬТУРАХ

Если мы обратимся к изложенным в этой книге сведениям, то сразу увидим главные темы, в которых можно обнаружить определенное сходство культур, связанных с использованием галлюциногенов. Это сходство может быть случайным или быть следствием прямого влияния одного общества на другое. Не исключено и третье объяснение: почву для появления подобного сходства могут создать биохимические свойства указанных веществ, которые, надо сказать, еще недостаточно изучены. Например, такой чисто физиологический фактор, как учащенное сердцебиение (тахикардия), может найти свое отражение в мифологии в виде полетов по воздуху и перемещений в пространстве. Конечно же, грубая попытка все свести к биохимическим процессам — далеко не лучшее решение. Еще много лет назад Даркхейм сказал, что социальные явления должны иметь социальное объяснение. Когда мы говорим о галлюциногенах, у нас не возникает сомнений относительно их биохимического воздействия на центральную нервную систему человека. Однако, изюминка в том, что каждая культура будет создавать символику, обусловленную употреблением галлюциногенов, в соответствии с ее собственными представлениями и ценностями. И, в то же время, она будет обращаться к вечным и общим для всего человечества символам. В общественных науках нечасто можно встретить последний тип символики, хотя некоторые антропологи доказали, что эти естественные символы, связанные с человеческим телом, являются важнейшей темой для изучения.

Употребление галлюциногенов и религия

Едва ли не первой бросающейся в глаза чертой традиционных обществ, связанных с использованием галлюциногенов, является разделение религиозной и светской жизни. Отдельные исследователи пришли к выводу, что мирская сторона жизни в таких обществах может вообще не прослеживаться. Страх и душевный трепет перед окутанным тайной неизвестным — чувства, которые человек испытывает в традиционном обществе, отличны от того светского, с чем сталкиваются люди в обществе индустриальном. Священными в традиционных культурах часто становятся силы, приписываемые камням, деревьям, рекам и небу. Их почитают за то, что они позволяют человеку прикоснуться к божественному. Однако не только естественные силы, но и растения, открывающие дверь в мир сверхъестественного, легко попадают в религиозную сферу.

Элиад (1957) заметила, что главной характеристикой священного является то, как человек ощущает время. Восприятия времени у людей в традиционном и индустриальном обществах сильно отличаются друг от друга. Если на Западе время отсчитывается так, чтобы удовлетворять запросам общества, то священное время циклично и обратимо. Эта философская формула отражает миф о вечной жизни, вновь и вновь возникающий в религиозных обрядах людей. Свойство времени останавливаться (застывшее время — таким оно иногда воспринимается в галлюцинаторных ощущениях) может служить свидетельством священного предназначения скоротечной человеческой жизни на Земле.

Животные и галлюциногены

В некоторых из рассмотренных мною обществ, животные сыграли не последнюю роль в обучении людей и раскрытии перед ними галлюциногенных свойств растений (Сайджел 1973). Такие действия животных трудно объяснить с точки зрения эволюционного развития. Допустим, они проглатывали забродившие фрукты, стремясь утолить жажду, или непреднамеренно жевали какие-то травы, растущие под ногами, даже не догадываясь о их свойствах (например, о способности дурмана вызывать дезориентацию). Тем не менее, в целом, нельзя ожидать, что животные специально искали такие растения. К тому же, они не могли к ним адаптироваться, поскольку это было небезопасным для их жизни и способности к воспроизводству. Нетрудно представить себе состояние животного, которое съело галлюциногенный гриб или какое-либо другое психотропное растение и обнаружило свою неготовность и неспособность распознавать сигналы, предупреждающие о приближении врагов. С другой стороны, съеденное растение, напротив, могло обострить зрение и обоняние животного и помочь ему «собраться», чтобы быстро убежать в случае опасности. И действительно, если посмотреть на сибирских шаманов, можно обнаружить некоторые признаки, ясно указывающие, что неравнодушное отношение оленей к мухомору могло со временем заставить людей попробовать этот гриб. По крайней мере, люди могли понять, что этот, красивый на вид, гриб не во всех случаях является ядовитым. Возможно также, что идея употреблять мухоморы вместе с мочой возникла у людей, когда они увидели стремление наевшихся грибов животных напиться мужской урины. Полученный сибирскими пастухами урок не прошел даром: они стали использовать мочу как средство, позволявшее собирать в стадо и не отпускать от себя животных, от которых во многом зависело их собственное существование. Употребление мочи, на самом деле, отчасти компенсирует негативное соматическое воздействие мухомора, в то же время, усиливая его алкалоидные свойства.

Другой пример связи людей и животных, относящийся к употреблению галлюциногенов, можно обнаружить у североамериканских индейцев. Известно, что индейские племена находили в желудках убитых во время охоты оленей бобы мескаля, и это могло послужить начальным толчком к использованию ими этого растения. Можно только догадываться, что должно было произойти с несчастным животным, проглотившим красные бобы, о силе воздействия которых ходят легенды. Вероятно, потеря бдительности привела его в западню вездесущего охотника.

Несмотря на отсутствие полной ясности в этом вопросе, все же можно сделать предположение относительно роли животных в той части человеческой истории, которая связана с употреблением галлюциногенов. Человек, для которого успешная охота являлась важнейшим фактором выживания, мог уделять особое внимание окружавшим его животным, изучая их повадки и ритм жизни. В то же время, этнографические сведения раскрывают эту связь между людьми и животным миром: они со всей очевидностью показывают, что растительные галлюциногены, если они были доступны, являлись еще одним средством, укреплявшим подобную связь (см. Добкин де Риос 19726).

В этом смысле показательна книга Кордова-Риоса (Лэмб и Кордова-Риос 1971). В конце прошлого века, когда этот амазонский метис был еще совсем юным, он был захвачен в плен обитавшим в джунглях племенем амахуака. Впоследствии он стал шаманом, использующим аяхуаска. Людям, среди которых он жил, аяхуаска помогала во время охоты. Используя свойства этого галлюциногенного растения, взрослые мужчины племени воссоздавали в своих видениях в мельчайших деталях наиболее сложные движения и действия животных, на которых они охотились. Уже изучив, благодаря галлюцинациям, особенности поведения животного на подсознательном уровне, они затем их прокручивали каждый раз в своем сознании. И встретив на охоте потенциальную жертву, они были способны гораздо быстрее достичь успеха. Таким образом, мистическая связь, возникающая между животным и человеком, могла быть усилена охотником при помощи какого-либо наркотического вещества, расширяющего диапазон его восприятия. Я отнюдь не хочу сказать, что, к примеру, охотник в джунглях принимал аяхуаска и устремлялся на охоту. В этом случае он бы мог потерять ориентацию и наверняка где-нибудь оступиться. Однако, давайте посмотрим на использование галлюциногенов в качестве средства обучения, поскольку такое их использование имело место раньше и продолжается до сих пор. Тогда мы увидим, что оно помогает человеку расширить (или спроецировать с подсознательного уровня на сознательный) знания о его врагах и, потенциальной добыче и благодаря этому, повысить свои шансы на выживание в условиях враждебного окружения. На мой взгляд, этот аспект применения психотропных растений, а также идея о том, что люди могли научиться у животных употреблять подобные растения, свидетельствуют о глубокой древности этой привычки людей.

Некоторые из моих предположений (1975) о древности использования растительных галлюциногенов были независимо подтверждены Рональдом Сайджелом, изучавшим употребление в пищу таких растений животными. К концу 70-х он записал более трехсот подобных случаев. Собранные им сведения наводят на мысль о том, что корни этого явления уходят в эпоху палеолита, по крайней мере, на сорок тысяч лет назад. В то время человеческие существа охотились на огромных животных и ели практически все, что попадалось им под руку, вне зависимости от географии их обитания. Не исключено, что галлюциногенные растения оказали большое влияние на социальную жизнь этих древних людей.

Отражение культуры в галлюцинаторных ощущениях

Копирование культуры в визуальных ощущениях — еще одна важная тема для тех, кто занимается историей применения галлюциногенов. Кого бы мы ни взяли: обитателей джунглей, употребляющих аяхуаска, чтобы увидеть своих идолов или диких животных, или фангов, использующих ибога для встречи с Бвити, эти примеры позволяют нам на самом деле понять: как чисто субъективные ощущения — галлюцинации — могут отражать и воссоздавать культуру.

Совершенно ясно, что в обществах, имеющих отношение к галлюциногенам, каждый индивидуум формирует для себя определенные ожидания от их использования. Именно эти ожидания позволяют вызвать определенные картины видений. Это вовсе не значит, что если группа взрослых людей говорит о присутствии в своих видениях змей, то каждый из этих людей на самом деле видел настоящую змею так, как можно ее увидеть, например, в кино. Скорее, это означает определенный, в смысле присущей им культуры, тип видений. Или, проще говоря, они увидели то, что и ожидали увидеть.

Этот аспект применения галлюциногенов будет и впредь привлекать антропологов, изучающих общества, связанные с таким применением. Люди в подобном обществе осознают себя частью его культуры на самом глубинном уровне, который только может быть доступен, благодаря ощущениям под действием галлюциногена. Можно сказать, что в традиционном обществе растительные галлюциногены оказывают радикальное влияние на подсознание индивидуума. Обобщая сказанное, можно утверждать: принадлежность к данной культуре в традиционных обществах по всему миру определяется и подтверждается в результате психической деятельности человека в процессе наркотических ощущений. Материал этой книги со всей очевидностью показывает высокую восприимчивость подсознания индивидуума к информации, исходящей от общества. Любая попытка выдернуть человеческую душу из ее культурной среды, нарушив сложнейшие связи, обречена на полную неудачу.

Кроме сходства психологических эффектов, вызванных галлюциногенами, мы обнаруживаем у многих обществ, описанных в книге, сходства в системах верований. Например, вера в оживших духов галлюциногенных растений встречается во всех описаниях. В одних случаях эти духи персонифицируются в гномах, в других — наоборот, в гигантах. В литературе по психиатрии подобные визуальные ощущения описаны как микропсия и макропсия. Как утверждает Барбер (1970), эти типичные под воздействием средств типа ЛСД ощущения, выражающиеся в восприятии объектов либо очень большими, либо уменьшенными, могут быть связаны со сложными изменениями в работе зрачка. В известном произведении Льюиса Кэрролла (1865) Алиса ела гриб либо с одной стороны, чтобы вырасти до больших размеров, либо с другой, чтобы уменьшиться. Как заметил Вэссон (1957), это, вероятно, не было случайным. В те годы, когда увидела свет книга Кэрролла, в исследованиях ученых, касавшихся грибов, осторожно упоминались и свойства мухомора. По-видимому, подобные галлюциногенные вещества действительно меняют изображение на сетчатке и вызывают появление геометрических форм и картин (тоже типичных визуальных ощущений под воздействием средств типа ЛСД). Эти формы, включающие решетки, конусы, цилиндры и другие геометрические фигуры, внезапно возникающие перед глазами, могут отражать психологические структуры, заложенные в самой зрительной системе человека.

Неважно, большие или маленькие, духи ли это растений или духи-помощники, считалось, что они подчиняются шаману, употребляющему снадобья. Шаман может вызывать эти силы при лечении, колдовстве или для того, чтобы защитить свою общину. Иногда духи считались сильнее человека, и к ним обращались скорее для установления контакта со сверхъестественным миром, чем для того, чтобы управлять ими в своих целях.

Если с этой точки зрения посмотреть на применение шаманами галлюциногенных растений, то нередко можно столкнуться с явлением превращения шамана в животное-союзника (в фольклоре это называется сменой обличия или оборотнем). Такой союзник может быть послан шаманом, чтобы устранить вред или отвести беду от нуждающегося в этом человека. Амазонские целители часто с гордостью рассказывали мне о своем периоде обучения, когда они стремились получить власть над своими союзниками — весьма долгой, трудной, а иногда и смертельно опасной задаче. Считалось, что если шаман достигал в этом деде успеха, то он становился обладателем действительно потрясающей силы. Часто шаман опускается в нижние миры, чтобы посоветоваться с духами предков или, наоборот, отправляется на небеса, откуда он возвращается с особыми песнями и предсказаниями будущих событий. Превращения людей в животных (или реже в растения), которые известны как духи-союзники — это не только общий связанный с употреблением растительных галлюциногенов мотив, но и панамериканская тема в целом.

Особенно интересна трансформация в змею, подобно обсуждавшаяся Мундкуром (1976), изучавшим культ змеи на обоих американских континентах. Возможно, страх перед смертельным ядом змеи символически связан со способностями шамана как воина. Воинственная черта шаманства, явно очерченная у мочика — еще одна заслуживающая внимания тема. Подобно змее, поражающей своих врагов при помощи яда, шаман побеждает своих противников с помощью животных-союзников. Во время моих собственных исследований целительства, распространенного в некоторых городах Перу, я обнаружила, что местные целители вступали в борьбу с предполагаемыми врагами, в основном, тогда, когда они находились в контакте со сверхъестественными силами.

Важное место, которое занимает змея в культуре различных народов, по мнению Мундкура, связано с ее способностью сбрасывать кожу. В древних индейских обществах часто встречается тема смерти и воскрешения, названная фон Виннингом (1969) темой «жизни, возрождающейся из смерти». Нередко галлюцинаторные ощущения переживаются индивидуумом как собственная смерть и последующее воскрешение или повторное рождение. Таким образом, может существовать параллель между сменой кожи у змеи и смертью человека в своей старой социальной роли и рождением в новой. С учетом этого, становится вполне понятным столь распространенное применение психотропных средств в ритуалах посвящения при достижении половой зрелости (см. Джонстон 1972).

Растительные галлюциногены, как источник огромной силы, непосредственно включены в религиозную деятельность. Употребляющие их люди часто связывают свои способности или «силу» с силами Космоса. Примеры, проанализированные в настоящей книге отражают веру в непредсказуемость этих сил: они способны на всякие фокусы и проказы, и от них можно ожидать любого подвоха. С другой стороны, в каком-то отношении подобная связь между человеком и духами растения может служить зеркалом психики мага. Шаману необходима онтологическая безопасность, позволяющая ему управлять миром, в котором он живет. Другими словами, силы, живущие в подсознании индивидуума, могут быть спроецированы на внешние силы природы. Это дает шаману, использующему галлюциногены, уверенность в том, что его мир будет понятен и принят, и что он не почувствует себя белой вороной среди этих сил. Коль скоро духи-помощники, относящиеся к разряду стереотипных видений, позволяют индивидууму добиваться успеха на охоте и при лечении болезней, сохранять бодрость духа и побеждать врагов, то ясно, что человек, несмотря ни на что, адаптировался к галлюциногенам, по крайней мере, психологически.

Использование психотропных средств и социальная структура

Мы уже выяснили, что знания, полученные на подсознательном уровне, высоко ценятся в традиционных обществах, особенно там, где охота и собирательство являются основными видами деятельности. Посредники, действующие между человеком и сверхъестественными силами, нужны, как представляется, для того, чтобы преуменьшить и сгладить эффекты, вызванные восприятием этих псевдореальных сил. Люди при помощи галлюциногенов могут усиливать свою связь с богами. Как только структура общества усложняется, приобретая иерархический порядок, и оно расслаивается на социальные группы, применение галлюциногенов и ценность непосредственного мистического познания божественного претерпевают изменения.

Разумно предположить, что в обществах с неразвитой структурой, использование психотропных средств должно служить исключительно для достижения общих благ и целей. Когда общество переходит к интенсивному земледелию, и в нем происходит социальное расслоение, элита присваивает себе право разрешать использование галлюциногенов и распоряжается им по своему усмотрению. Она делает это и в интересах государства, и для того, чтобы было легче управлять остальными. Как указал Харнер, в какой мере доступ к особым состояниям сознания регулируется законом, в такой же мере он является доступом к материальным благам. Очевидно, способность совершать колдовство и с его помощью добиваться смерти врага (способность, которая считается частью силы, приобретаемой благодаря употреблению галлюциногенов) рассматривается таким обществом, как представляющая опасность для его членов. Известно, что идея государства, как правило, подразумевает тотальный контроль, осуществляемый законной властью. При этом все остальные покушения на получение властных функций должны быть предметом регулирования. Если бы местному шаману в обществе с государственным устройством было позволено продолжать применение снадобий, достаточно сильных, чтобы посредством колдовства причинить вред правителю или его ставленнику, это рассматривалось бы легитимной властью как потенциальная угроза. Вполне возможно, что в истории западной цивилизации обычай употребления галлюциногенов древними оракулами был утрачен именно в силу такой угрозы. В русле этой темы, безусловно, ацтеки, майя и инки — наиболее интересны среди всех народов, описанных в этой книге. В частности, у инков указанный принцип был реализован в чистом виде, когда закон ограничивал употребление коки узким кругом, в который входили сам Инка, знать и их приближенные. У ацтеков и майя на подобную монополию высших слоев общества указывает то, что знания о психотропных средствах были утрачены почти сразу после вторжения европейцев, поскольку исчезла каста, обладавшая этими тайными знаниями. Эзотерические знания так и не проникли снова на уровень простого народа, где они, без сомнения, когда-то возникли.

Интересно проанализировать причины, приводящие к утрате знаний о галлюциногенных растениях. Мы, вероятно, не ошибаемся, если скажем, что имеющиеся сведения об использовании этих растений в прошлом, в основном, относятся к обществам, где преобладающими занятиями были охота и собирательство. И в меньшей степени — к развитым цивилизациям с большим населением, где лишь особые касты могли применять галлюциногены для общественных и личных нужд. Действительно, достаточно обратиться к соответствующим главам книги, чтобы увидеть: общества первого типа, религия которых была связана с деятельностью шаманов, намного интенсивнее использовали галлюциноген, чем те, которые по своему уровню были ближе к обществам Старого Света с развитым земледелием (Лa Бар 19706). Более примитивные культуры применяют психотропные средства для того, чтобы получить доступ к сверхъестественным мирам. В связи с этим, логично предположить, что время и отсутствие документальных подтверждений скрывают от нас историю ритуального использования подобных средств в обществах Старого Света. Более того, когда знания о растениях являются достоянием большого числа людей, они сохраняются, передаваясь из поколения в поколение. И наоборот, когда такие знания становятся привилегией элиты, как это было у инков, они обречены на бесследное исчезновение. История свидетельствует, что это может произойти достаточно быстро, как только наступают перемены в культуре, связанные, например, с вторжением извне или колониальным правлением.

В результате, эзотерические ритуалы, в отличие от экзотерических, как правило, не распространяются на все общество. Часто они закодированы в художественной форме, которая трудна для расшифровки (см., например, Добкин де Риос 1974а). Новый анализ искусства и предметов материальной культуры Старого Света с точки зрения сведений о древнем использовании галлюциногенов возможно подарит нам открытия, связанные с влиянием психотропных средств на религию и в этом полушарии (Добкин де Риос 1977а).

В последнее время появляется все больше новых фактов, свидетельствующих об использовании галлюциногенов в древних культурах Старого Света. На конференции, посвященной применению конопли, которая проводилась в 1973 году Национальным институтом по проблеме наркотиков (см. Рубин 1976), были представлены новые данные этнографических исследований. Некоторые ученые, и в их числе Ли (1975), проводят анализ лингвистических, археологических и исторических документов с целью выяснить роль растительных галлюциногенов, в частности конопли, в таких цивилизациях, как Китай и Египет (см. Имбоден 1979, 1981). Они также в какой-то степени пытаются установить их влияние на поздние философскиесистемы этих цивилизаций. Скорее всего, исторические документы не окажут здесь существенной помощи, поскольку во временном измерении мы находимся от этих цивилизаций намного дальше, чем от обществ Нового Света.

Другая общая тема, заслуживающая внимания в этой главе, имеет отношение к ответу на вопрос: как культурная ценность сокровенного знания может быть связана с готовностью людей приписать галлюциногенному растению сверхъестественную силу. В тех обществах, где люди считают непосредственное восприятие единственным верным путем, ведущим к знанию, подобные растения принимают с восторгом и трепетом. Как только среди людей оказываются религиозные функционеры и начинают проповедовать доктрины относительно сверхъестественного и того, как к нему приблизиться, галлюциногены либо совсем исчезают из употребления, либо становятся привилегией элиты. Когда галлюциногены используются как средство для прямого контакта с миром сверхъестественного, они не только дают возможность каждому человеку «собственными глазами» увидеть этот мир, но и формируют коллективное восприятие обществом истины и знания. В тех обществах, где подобные растения занимают центральное место, каждый человек уверен, что с их помощью он сможет увидеть, почувствовать, прикоснуться и ощутить неизвестное, которое приходит к нему, преломляясь через призму ожиданий, связанных с его культурной средой.

Галлюциногены и целительство

Исцеление недугов — еще одна тема, которая проходит через все культуры, связанные с использованием галлюциногенов. Такое их применение особенно распространено среди людей, верящих в сверхъестественное происхождение болезней — как правило, это представители традиционных обществ. Если человек уверен, что большинство болезней и несчастий обязаны своим возникновением злонамерению других людей или сил природы, он может использовать свойство галлюциногенов вызывать визуальные ощущения для того, чтобы определить источник зла. Им может быть как сверхъестественная сущность, так и колдун. Знакомые и незнакомые лица, предстающие перед человеком в видениях, могут быть признаны ответственными за любую болезнь при дотошном анализе обстоятельств ее возникновения. Чаще всего, конфликты или взаимная неприязнь оставляют след в сознании человека, проявляя впоследствии тех самых людей, которых легко обвинить в его несчастьях. Кроме того, картины видений могут служить духовной опорой и защитой от неизвестной угрозы, которую может ощущать человек, а также средством, позволяющим увидеть будущее.

Предвидение

Это явление тоже находится в центре дискуссии этнографов. «Почему телепатия и предвидение должны сопровождать употребление галлюциногенов?» — вопрос, на который до сих пор невозможно ответить. Данный аспект применения психотропных средств не может быть с легкостью отброшен в сторону. В исследованиях современного американского общества в большом количестве присутствуют анекдотические сообщения об этом паранормальном явлении внутри использовавших подобные средства молодежных коммун, которые были разбросаны в 70-х по всей территории Соединенных Штатов. Когда аяхуаска впервые стала объектом научного анализа, два биохимика назвали принцип ее действия на организм «телепатином» в честь приписываемой ей силы предвидения. Остается надеяться, что будущие научные исследования в какой-то мере прольют свет на эту проблему. В любом случае, антропологические сведения позволяют нам проникнуть в эту область явлений. Возможно, идея, вызывающая доверие в интеллектуальных кругах Запада, благодаря так называемой «новой физике», (и состоящая в том, что картезианское разделение субъекта и объекта является логически уязвимой предпосылкой), приведет к серьезным исследованиям в этой области (см. Зукав 1979).

Подготовка к ритуальному употреблению галлюциногенов

Половое воздержание и особая диета, предшествующие употреблению самых разных растительных галлюциногенов — другая важная тема, повторяющаяся во всех этнографических описаниях. Сексуальная активность должна быть погашена перед началом ритуального употребления снадобий для того, чтобы направить высвободившуюся энергию либидо на внутреннее сосредоточение. Любой всплеск этой энергии мог бы ослабить восприятие как таковое. Поводом для особого отношения у разных общественных образований к приему пищи перед употреблением галлюциногенов может служить желание усилить эффект от их воздействия. В качестве общего примера можно назвать запрет на употребление соли. Хотя биохимические последствия отсутствия соли в совокупности с воздействием галлюциногенов труднообъяснимы, указанное ограничение является одним из видов самоконтроля внутренних состояний, которых часто добиваются целители. С другой стороны, главной целью как полового воздержания, так и специальной диеты, вероятно, следует считать облачение действительных ощущений неким покровом особенного и необычного. Таким образом, когда новичок или шаман подходит к началу ритуала, его ожидание встречи с необычной реальностью достигает своей высшей точки — он физически и психологически готов к этой встрече.

Ритуал

В традиционных обществах употребление галлюциногенов, как правило, сопровождается ритуалом. Хотя наслаждение тоже весьма важно, сложные ритуалы и церемонии в подавляющем большинстве случаев занимают значительное место. В обществах, подобных тем, которые описаны в этой книге, использование человеком психотропных средств преследует специфические культурные цели. Придание своему поведению, связанному с таким использованием, характера ритуального действия является наиболее общим сходством, доступным антропологическому исследованию, как у древних охотников, собирателей, пастухов, земледельцев и представителей ранних цивилизаций, так и у субкультур внутри современных индустриальных обществ.

Характер и цели ритуалов различны. В одной из своих работ (Добкин де Риос и Смит 1977) я исследовала преемственность и изменчивость в предназначении и построении ритуалов на примере традиционных культур и современного американского общества. Моим соавтором был доктор Дэвид Смит, основатель клиники в Сан-Франциско. Суть нашей гипотезы, основанной на анализе Смита современного общества и моих собственных исследований традиционных культур, состоит в том, что ритуалы получают развитие при отсутствии официальных ограничений на применение психотропных средств. Преднамеренно иди случайно, но ритуалы стали служить для контроля за использованием галлюциногенов. Мы знаем, что система официальных ограничений на применение наркотиков, созданная во всех странах Запада, кроме несомненной пользы, имела ряд нежелательных, а в отдельных случаях, и весьма серьезных последствий. Ритуалы также могут иметь как благоприятные, так и негативные последствия, связанные с опасностью для здоровья и эффектами, вызванными употреблением галлюциногенов. Наиболее общий пример такого рода — это ритуальное введение дозы наркотика под кожу с помощью иглы, которое часто приводит к воспалению печени.

Сегодня государственная политика Соединенных Штатов направлена на криминализацию обычаев употребления психотропных средств с целью их полного искоренения. В то же время, опыт, который мы вынесли из ритуального использования таких средств в традиционных обществах, подсказывает, что мы должны пересмотреть наше отношение к контролю за определенными психотропными средствами и реабилитировать в общественном сознании некоторые специальные ритуалы. Ряд ученых (Форет 1972; Мейерхофф 1975, Зинберг, Джейкобсон и Хардинг 1975) показал, как различные типы наркотиков, такие как марихуана, растительные галлюциногены и опиаты, вошли в употребление (когда оно регулируется ритуалом) как современных спонтанно возникших субкультур, так и традиционных обществ.

Зинберг и Джейкобсон (1977) определили ритуал, о котором здесь идет речь, как «стилизованное предписанное поведение, сопровождающее использование наркотика; методы, с помощью которых добываются и распределяются наркотики; способы предупреждения нежелательных эффектов от их употребления». Они также относят сюда санкции общества, или нормы, определяющие, где и как должно быть использовано конкретное средство, включая «неформальные ценности и неписаные правила, которых придерживается данная группа».

Однако, исследователи традиционных обществ используют другие определения ритуала, на основе которых вот уже в течение нескольких последних десятилетий строится антропологическая теория. Этот взгляд на функцию ритуала в человеческом обществе, хотя и не охватывает весь круг явлений, все же может быть применен к употреблению галлюциногенов. С его помощью мы можем найти подход к объяснению преемственности и изменчивости в обычае использования психотропных средств человеческими существами на протяжении всей их истории. Специалисты, изучающие культурные аспекты употребления подобных средств, неоднократно говорили о ритуале как о способе употребления галлюциногенов в традиционных обществах, при котором его последствия для самого общества наименее пагубны.

Ритуальный тип поведения человека преследует множество целей как в индустриальном, так и в доиндустриальном обществе. Уэллейс (1966) определил ритуал как узаконенную или предписанную процедуру исполнения религиозных и иных формальных или церемониальных действий. Как известно, в традиционных обществах употребление галлюциногенов в большинстве случаев имеет религиозный характер. Несмотря на секуляризацию такого употребления в индустриальном обществе, тем не менее, это не означает, что здесь ритуал играет несущественную роль. В доиндустриальных обществах, благодаря психотропным средствам, люди познают «божественную» сущность, причем это происходит в привычной для них установленной форме. Если рассматривать ритуал с точки зрения обыденной жизни, то он может включать любые шаблоны поведения или повторяющиеся предписанные действия. Некоторые антропологи придерживаются мнения, что ритуал и вера идут рука об руку и, как правило, не могут быть отделены друг от друга. Вера нужна для того, чтобы объяснить ритуал, придавать ему рациональное начало и направлять его энергию. Лорд Рэглан видел предназначение ритуала в принесении пользы тому, ради кого он совершается, и отвращении несчастий от того, кто в этом нуждается (Уэллейс 1966). Сила ритуала заключается в психологическом эффекте, который оказывают на участников слова и действия, даже если они сами по себе не имеют истинно тайного смысла. По-видимому, заслуживает рассмотрения (но не в рамках этой книги) связь между объявлениями в процессе ритуала и гипнозом (см. Питере и Прайс-Уилльямс 1980).

Клакхон выделял в ритуале главным образом его психологическую функцию. Ритуал, по его мнению — это привычное, повторяющееся действие, которое символически представляет фундаментальные потребности общества: экономические, биологические, социальные или сексуальные (1942: 78–79). Уэллейс отмечает, что все ритуалы направлены на решение проблемы трансформации людей или окружающей их природы. Цель ритуала — достичь желаемого результата или предотвратить нежелательные изменения в происходящем. В то время как в процессе одних ритуалов вызывают сверхъестественных существ, другие связаны с неперсонифицированной силой или энергией. Спасение — другая цель ритуала, по мнению Уэллейса. Когда самосознание и самоуважение индивидуума находится на низком уровне, им овладевают страх, ярость, отчаяние и другие сильные эмоции. В таких ситуациях внутреннего кризиса спасительный ритуал помогает человеку восстановить чувстве собственного достоинства. В главе об использовании аяхуаска в Амазонии мы видели, как метисы с помощью галлюцинаторных ощущений стремились выявить людей, как они считали, виновных в их болезнях и несчастьях. Целители использовали ритуалы, чтобы отразить злую магию колдунов, причинивших вред их пациентам.

Тревога, связанная с внутренней неготовностью к употреблению галлюциногенов, может внешне проявляться в таких симптомах, как: морская болезнь, понос, судороги, тахикардия и повышенное кровяное давление. Эти элементы «дурного поведения» присутствуют во всех культурах, относительно которых у нас имеются соответствующие сведения. Всепроникающее присутствие музыки как неотъемлемой части галлюцинаторных ощущений лежит в основе наиболее сильных ритуалов, в которых социальное управляет измененными состояниями сознания индивидуума. Из таблицы 5 отчетливо видно, насколько часто музыка в Новом Свете используется в ритуалах, связанных с употреблением психотропных средств. Кроме того, эта таблица подтверждает решающую роль музыки в тех случаях, когда подобные средства открывают двери в иную реальность, существующую в сознании человека.

Участник ритуала воспринимает структуру мелодии совершенно иначе, чем он воспринимал бы ее при нормально функционирующем сознании. Естественно, мы с математической точностью можем описать структуру любого звука, в том числе и музыки, какую бы тональную систему или повторение фраз она не включала (см. Ломаке 1968; Худ 1971). В одной из своих работ автор этой книги и этнограф-музыковед Кац показали: когда биохимические эффекты галлюциногена изменяют восприятие человека, музыка действует на его сознание подобно стрелочкам детского «лабиринта» (Кац и Добкин де Риос 1971). Она дает индивидууму ряд шлагбаумов и указателей, благодаря которым он проходит свой путь. Здесь мы проводим аналогию с игровым полем, структуру которого образуют горизонтальные и вертикальные линии, изображенные на бумаге. Однако, если в игре ребенок, двигаясь вдоль этих линий, натыкается на тот или иной указатель в соответствии со случайным исходом бросания кубика, то музыкальное сопровождение в ходе ритуала — ближе к компьютерной программе, которая способна давать инструкции вычислительной машине: какие действия та должна выполнять. Копирование культуры в визуальных ощущениях позволяет предположить, что внутренняя структура музыки может служить для достижения специфических целей. Например, она дает возможность жителю Амазонии увидеть духа-стражника лозы аяхуаска или вступить в контакт с особой сверхъестественной силой. Таким образом, и детский «лабиринт», и музыка в ритуале, связанном с употреблением галлюциногена — жесткие системы. В одном случае ребенок ограничен в выборе своего пути рамками игрового поля, в другом — шаман посредством определенной мелодии управляет видениями своего подопечного.

Если мы посмотрим на таблицу 5, то увидим различия в используемой ритуальной музыке. Эта, в целом не изученная область антропологии заслуживает отдельного внимания. Вероятно, наиболее общей особенностью такой музыки являются звуки, представляющие собой треск, дробь или вибрации, которые всегда сопровождаются свистом или пением. Эти звуки вместе с человеческим голосом могут являться важной частью галлюцинаторных ощущений. Выстраивая, ломая и вновь восстанавливая структуры из кирпичиков сознания, они служат определенным культурным целям.

Если верить Людвигу (1969), синестезия — обычное явление, сопровождающее употребление галлюциногенов. Большинство традиционных обществ не просто знакомы с этим явлением, а специально учитывают его в ритуале так, чтобы максимально обострить все чувства. Данные, представленные в таблице, подтверждают, что зрение, обоняние, осязание, слух и вкусовое восприятие усиливаются при помощи музыки. Даже в амазонских целительских сессиях, отчасти лишенных внеш него драматического напряжения, нагрузка на органы чувств настолько сильна, что может породить яркую внутреннюю драму. В других регионах мира, в том числе и у амазонских охотников, внешние атрибуты — танцы, яркая раскраска тела, разноцветные перья и прочие — помогают в стимуляции чувств.

Хотя основное предназначение ритуала состоит в том, чтобы снять тревогу, связанную с употреблением галлюциногенов, не все ритуалы преследуют эту цель. Клакхон (1942) утверждает, что ритуалы становятся частью жизни общества в той мере, в какой они способствуют сплочению людей и восстановлению мира в случае ссор и конфликтов. Другое толкование ритуала дал Раппапорт (1971): он служит для обмена информацией — культурной, экологической и демографической — между различными местными племенами. Эта информация может использоваться ими для выработки краткосрочной экологической и социальной стратегии. Племена, обитающие на ограниченной территории, могут лучше взаимодействовать, если возникающие время от времени отношения между их членами будут строиться в соответствии с формальными правилами. Удачным примером в этом смысле являются австралийские аборигены: употребление питури, облаченное в форму ритуала, способно было свести к минимуму разрушительные антисоциальные тенденции. Такие антропологи как Аберле (1966) и Фернандес (1972), обсуждая соответственно употребление пейота индейцами навахо и религиозное движение бвити, признают позитивную роль использования галлюциногенов у народов, столкнувшихся с разрушением их культуры.

Еще один тип ритуала связан с изменением социального статуса, когда человек оставляет в прошлом род своих занятий, индивидуальность и даже имя. Как в традиционном, так и в современном обществе люди публично заявляют о своем переходе из одного социального состояния в другое при помощи стандартного ритуала. Ритуал фиксирует момент перехода и превращает его в формальную процедуру. В традиционных обществах галлюциногены нередко становятся частью подобных ритуалов. Джонстон (1972) описывает как datura fatuosa используется девушками племени чогана цонга в Мозамбике при достижении ими половой зрелости. Растение является неотъемлемой частью ритуала, в процессе которого девушки достигают единства с богом плодородия и этим освящают изменение своего социального статуса. Тернер (1974) противопоставил формальной социальной структуре, отодвигающей человека на второй план, неформальные узы общества — антиструктурные, недифференцированные, непосредственные, иррациональные и отстаивающие права отдельного человека. Их важной характеристикой, по мнению ученого, является полное драматизма ритуальное действо, включая употребление галлюциногенов. Выход человека «за рамки» в ритуале перехода противоречит концепции социального порядка и дает начало «аутсайдерству» — группам, стоящим вне структур данной общественной системы.

Отдельные ритуалы, связанные с применением психотропных средств, действительно вызывают чувство неприятия. Мы видели, что в некоторых традиционных обществах, такие средства довольно часто использовались в воинственных и агрессивных целях. У ацтеков, которые, согласно имеющимся сведениям, включили в свой рацион, по крайней мере, четыре различных галлюциногена, эти растения имели политические функции. Они способствовали укреплению альянсов между ацтеками и подчиненными государствами, входящими в их империю. В то же время их давали военнопленным, которые должны были быть принесены в жертву. Нечто похожее было у наска и мочика, где галлюциногены служили для упрочения индивидуальной власти региональных политико-религиозных лидеров.

Ритуальное употребление психотропных средств в традиционных обществах иногда сопровождалось их передозировкой. Фернандес, проводивший исследования среди участников движения бвити, писал, что в ритуале освящения половой зрелости передозировка временами приводила к смертельным исходам. Польза, которую получало от ритуала общество, если так можно выразиться, перевешивала людские потери от несчастных случаев. Она заключалась в подтверждении согласия с общими религиозными целями и в достижении единства с богом. Это способствовало сплочению общества, и поэтому было для него более важным, нежели случайная смерть.

Вопрос — что случится с обществом, если в нем появятся новые наркотические средства — отражает еще один аспект ритуального употребления подобных средств. Хороший пример в этом смысле — австралийские аборигены. Использование ими галлюциногена numypu проходило в контролируемой посредством ритуала форме. Когда после прихода европейцев numypu стало им менее доступно, они перешли на употребление алкоголя. Результат оказался весьма негативным и, в первую очередь, из-за отсутствия ритуалов, которые бы регулировали роль этого наркотика в их обществе.

Мы не способны понять цели использования психотропных средств в человеческом обществе без учета предназначения ритуала как неотъемлемой части такого использования. Одни ритуалы призваны регулировать употребление наркотика и уменьшать осложнения, другие напротив, могут создавать риск для благополучия человека. Для того чтобы оценить насколько полезен тот или иной ритуал, необходимо посмотреть, в какой степени поведение участника повышает способность данного общества к выживанию. Анализ, проведенный Харрисом (1974) около двух десятилетий назад, проложил путь в этом направлении.

Вклад антропологии в изучение священных растений коротко представлен на рисунке 30. Здесь показано как ученый-антрополог может учитывать взаимодействие различных факторов и свойств самого галлюциногена, чтобы предсказать общий эффект от его употребления.

Рис. 30. Схема влияния различных факторов на визуальные ощущения под действием галлюциногена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этом исследовании культурных аспектов использования воздействующих на сознание растений в традиционных обществах ясно показано, что такие растения с самого начала являлись частью ощущений человека. В любом случае, сведения, приведенные в этой книге, могут служить подтверждением более древнего применения галлюциногенов, чем это обычно признается. Тем не менее, несмотря на предполагаемую древность этих растений, мы не обнаруживаем здесь сколько-нибудь значительного злоупотребления ими. В данном случае, чувство опасности, грозящей либо собственному здоровью, либо обществу, ограничивает чрезмерное употребление галлюциногенов. Как указал Блум (1969), исследовавший свыше 247 общественных образований, если верить живущим в них людям, то подобное злоупотребление вообще отсутствует. Когда представители Запада описывали использование галлюциногенов в каком-либо обществе даже со своей точки зрения, то они, как правило, признавали, что эти вещества не представляют опасности для местной культуры. Пренебрежительные сообщения различных испанских священников во времена конкисты подчеркивали трудности, с которыми они столкнулись при обращении в христианство коренных жителей Америки (Гуерра 1971).

В традиционном обществе злоупотребление галлюциногенами принимало форму колдовства, которое совершалось за определенную плату колдуном, чтобы причинить вред врагу его клиента. Так называемые «гедонистические аспекты» употребления галлюциногенных средств обычно приводили к усилению взаимопонимания между чужаками или членами одной социальной группы. Блум обнаружил, что в 144 обществах охотников и собирателей подобные средства использовались для ухода от действительности менее чем в одном проценте случаев. Как правило, с употреблением галлюциногенов связаны иные социальные или межличностные установки. Во всех случаях, где члены традиционного общества использовали эти растения только для получения удовольствия, можно обнаружить влияние европейцев, разрушение культуры и сопутствующие проблемы алкоголизма и умопомешательства.

Более того, в традиционных культурах галлюциногены часто служат средством обучения. Так у обитателей влажных тропических лесов, описанных Лэмбом и Кордова-Риосом (1971), главным предназначением аяхуаска являлось изучение повадок животных для более успешной охоты. Не вызывает сомнения, что и другие примитивные народы в прошлом использовали подобные растения для обострения чувственного восприятия и восстановления воспоминаний, лишь отчасти доступных обычному сознанию.

Характерной чертой тех обществ, сведения о которых нам доступны, является отражение культуры в галлюцинаторных ощущениях. Это позволяет нам рассматривать подсознание как способ сохранения культуры. Только что сформулированная мысль должна заинтриговать исследователей проблем, связанных со злоупотреблением наркотиками в индустриальном обществе, поскольку они, как правило, получают обратное: идиосинкразические, лишенные стереотипности зрительные образы. В традиционных обществах стереотипные видения весьма распространены и служат для подтверждения того, что произошел контакт с миром божественного. Из всех представленных в этой книге культур, по-видимому, только кума употребляли галлюциногены, чтобы уменьшить беспокойство отдельного человека, облегчить личные проблемы или избежать давления со стороны общества и собственной ответственности перед ним. Тем не менее, и у этого народа мы обнаруживаем установленные социальные рамки этого явления. После употребления грибов разворачивается культурное действо, и негативные намерения человека по отношению к обществу реализуются в специфической форме. Остальные десять культур применяют психотропные средства в магико-религиозном, церемониальном контексте: чтобы вступить в контакт со сверхъестественным; совершить религиозное действо; исцелить болезнь и установить ее причины; предсказать будущее или укрепить сплоченность общества.

На протяжении всей человеческой истории считалось неоспоримым фактом, что сила воздействующих на сознание растений принадлежит особым реальностям, которые регулируются табу и ритуалами. Любой человек, который решился войти в мир этих реальностей, должен быть специальным образом подготовлен, прежде чем пуститься в путешествие. Священная природа галлюциногенных растений может лишь подтвердить степень зрелости и уровень восприятия людей в тех обществах, где ритуалы, мир внутренних ощущений и чувства, связанные с природой и человеческими отношениями, немыслимы без подобных растений.

БИБЛИОГРАФИЯ

(пропущена)

ПИРОТЕХНИКА

Изготовление фейрверков

I. Общие сведения

Изготовление фейерверков несложно, но требует известной аккуратности внимательности, кропотливости, а главное — осторожности. В процессе составления разных смесей для изготовления фейерверков приходится иметь дело в большинстве случаев с огнеопасными и даже взрывчатыми веществами. В иных случаях достаточно сотрясения или несильного удара, чтобы вызвать воспламенение или взрыв смеси, а с ними и пожар всего помещения, поэтому необходимо хорошо усвоить хотя бы следующие основные правила, предохраняющие от несчастных случаев.

1. В жилом или деревянном помещении ни в коем случае нельзя в больше количестве хранить порох, бертолетову соль и другие взрывчатые вещества.

2. Составы рекомендуется изготовлять в нежилом помещении. Если это невозможно, изготовление составов нужно вести в отдельной комнате, причем по окончании работы остатки веществ (порох, серу, селитру, уголь и пр. вынести из комнаты в обычное место их хранения (нежилое и обязательно каменное, с земляным полом). В рабочей комнате не должно быть запасов составов или готовых изделий.

3. Набивку гильз приготовленными составами рекомендуется вести также в отдельном помещении и ни в коем случае не там, где хранятся основные вещества.

4. Если набивка гильз производится в той комнате, где изготовляются составы, то необходимо стол с приготовленными составами совершенно изолировать от рабочего стола, на котором набиваются гильзы, так как естественное при набивке гильз сотрясение может вызвать воспламенение или взрыв состава. Для этой цели лучше всего устроить подвесную полку для смешивания составов.

5. Ни в коем случае не следует в сухом виде прессовать или растирай взрывчатые составы, в особенности содержащие бертолетову соль и сернистую сурьму. В случае необходимости состав должен быть предварительно смочен спиртом и превращен в жидковатую или тестообразную массу.

6. Если во время работы просыпается на пол какой-либо взрывчатый состав то работу нужно прекратить и тщательно собрать просыпанное и бросить в воду. Нужно следить, чтобы у работающих ноги не были обуты в сапоги с железными гвоздями. Лучше всего работающим пользоваться мягкими туфлями и пол время от времени спрыскивать водой.

7. Соли меди, мышьяка и ртути — очень ядовиты, и при истирании в порошок нужно с ними быть осторожными. Полезно растирание этих солей производить на открытом воздухе, держа у носа и рта носовой платок.

По характеру горения фейерверки разделяются на четыре группы.

Одни фейерверки дают красивый сильный свет со спокойным сильно окрашенным цветным пламенем; они называются пламенными фейерверками и служат большей частью для освещения живых картин, зданий, декораций, шествий, гуляний, апофеозов, а также нередко используются для оттенков тех или иных фигурных фейерверков, сжигаемых на празднествах. Пламенные фейерверки могут давать огонь непосредственно из гильзы (бенгальские огни, фонтаны, форсы и пр.), но могут давать пламя и на известной высоте (ракеты, римские свечи и др.).

Другие фейерверки дают эффектный сноп искр и называются искристыми; (бриллиантовые иглы, пчелиные рои, солнце, огненные колеса и пр.). Искристые фейерверки представляют собой смесь тонкого пороха с крупными угольными, металлическими, деревянными или фарфоровыми опилками, выбрасываемыми из гильз на воздух во время сжигания фейерверка в виде раскаленных искр. Так, например, угольные опилки дают обыкновенные искры; чугунные опилки, получаемые при отточке и сверлении чугуна, дают красивые белые снопы искр; стальные опилки придают искрам красноватый оттенок, медные-зеленоватый и т. д.

Третьи фейерверки рассчитаны на шумовые эффекты (марсов огонь, пушечный выстрел, шлаги, бураки, шутихи и т. д.).

К четвертой группе фейерверков относятся комбинированные сложные фейерверки, которые составлены либо из комбинаций пламенных и искристых фейерверков (сложные римские свечи, сложные колеса, китайское солнце и, т. д.), либо из комбинации с шумовыми фейерверками (швермеры и т. д.). Сжигание этих фейерверков может происходить различным образом: быстро, медленно и толчками. В таких фейерверках искристые эффекты перемежаются пламенными и шумовыми. Путь искр в них также весьма разнообразен, образуя различные фигуры. По своим типовым свойствам различают комнатные фейерверки (при горении не образующие ядовитых газов и сжигаемые в закрытых помещениях), фейерверки, сжигаемые на открытом воздухе, и водяные фейерверки. Готовый сложный фейерверк состоит из толстостенной гильзы, набитой смесью разных составов, чередующихся в известном порядке и соединенных между собой стопинами, передающими в известном порядке зажигательный огонь составам, включенным в гильзу. Простой пламенный фейер верк состоит тонкостенной гильзы, наполненной составом. Таким образом, всякий пиротехник, помимо рецептуры всевозможных фейерверочных составов и смесей, должен уметь готовить гильзы, стопины, зажигательные свечи и фитили. Кроме того, полезно иметь под руками соответствующим образом подготовленный пиротехнический порох. Переходим к изложению деталей указанной подсобной работы.

II. Изготовление фейерверочных гильз

В пиротехническом производстве правильное изготовление гильз и умелое использование их для различных сортов фейерверков имеет существенное значение. Дело в том, что у сложных фигурных фейерверков стенки гильз должны быть достаточно прочными. Искристые фейерверки образуют при горении большое количество газов, давление которых на стенки гильзы бывает довольно значительным. Фигурные же фейерверки, вращающиеся вокруг своей оси или выбрасываемые на значительную высоту, построены с расчетом на известное сопротивление стенок гильзы. Чем прочнее изготовлена гильза, и чем правильнее ее калибр (отношение длины гильзы к ее внутреннему поперечному сечению) применен к данному роду фейерверка, тем удачнее и эффектнее происходит сжигание данного фейерверка. Для фигурных фейерверков длина гильзы и ее поперечное сечение играют известную роль, влияющую на доброкачественность готового продукта, причем очень часто неудача зависит от нехорошо сделанной и неправильно примененной гильзы. Сложные, фигурные, искристые, шумовые фейерверки и сильные составы требуют применения толстостенных гильз. Такие гильзы не горят во время сжигания фейерверка. Толщина стенок в данном случае должна быть равной примерно одной трети внутреннего диаметра гильзы. Обычно для искристых фейерверков применяют гильзы с внутренним диаметром от 15 до 25 мм, но бывают меньшие размеры и, очень редко, большие. Для ракет и других фейерверков в соответствующих разделах приводим точный расчет длины стенок и поперечного сечения гильз. Для слабых составов и для пламенных фейерверков употребляются тонкостенные гильзы. В таких гильзах толщина стенок делается примерно в 1/6 внутреннего диаметра гильзы. Эти гильзы сгорают вместе с пламенными составами, и нужно обратить внимание на то, чтобы горение гильзы не отражалось на цветных оттенках фейерверочного пламени. Гильзу приготавливают накатыванием бумаги на деревянный цилиндрический стержень, называемый навойником.

Стержни вытачиваются из дуба или другого плотного и хорошо просушенного дерева и гладко отполировываются. Таких стержней приготавливают несколько и разного диаметра, соответственно калибрам гильз (например, 10, 12, 15, 20 и 25 мм). Затем берут соответственной ширины полоски бумаги (пергаментной, или желтой упаковочной или, наконец, хорошей проклеенной бумаги, писчей и т. д.) и накатывают ее на стержень. Бумагу перед накаткой рекомендуется погрузить в раствор фосфорнокислого или сернокислого аммония или квасцов либо в разведенное растворимое стекло (см. ниже об огнестойких составах для пропитывания гильз); после погружения вынуть и дать хорошо просохнуть. Приготовленную таким путем бумагу накатывают (на гладком стекле) на стержень до тех пор, пока не получится требуемая толщина стенок (расчет длины и ширины полосок бумаги делается предварительно). Во время накатки бумаги первый оборот покрывают тончайшим слоем какого-либо клеящего вещества (можно применять вареный мучной клейстер). При склеивании обращают внимание на то, чтобы бумага не приклеилась к стержню и чтобы был хорошо склеен внутренний шов гильзы. Точно так же закрепляют последний оборот гильзы после накатки. Накатку ведут либо ладонью, плотно прижимая ее к стержню, либо, что еще лучше, небольшой гладильной доской. При накатке нужно внимательно проследить за тем, чтобы первый оборот был сделан правильно, так как в противном случае вся полоска бумаги ляжет уступа ми к одному концу. Накатку нужно производить тщательно и крепко, для чего приделывают к навойнику ручку и после накатки всей полоски бумаги, идущей на гильзу, навойник с накатанной на нем гильзой помещают между двумя досками со специальным желобком так, чтобы можно было вращать ручку навойника. Вращение производят в сторону, противоположную накатке, так, чтобы накатанная бумага стягивалась плотнее.

Когда накатка закончена, гильзу снимают со стержня, причем для облегчения снятия стержень посыпают предварительно тальком.

После накатки гильзу обрезают с обоих концов ножом на цилиндрической болванке, подгоняя к требуемой длине, а затем затягивают, перевязывают с одного конца веревкой с таким расчетом, чтобы осталось узкое отверстие для зажигательного фитиля, для чего во время затяжки пользуются соответствующей болванкой, на одном конце которой в середине заколочен гвоздь без шляпки или тонкий стерженек. После затяжки и перевязки болванку с гильзой переворачивают затянутой шейкой вниз таким образом, чтобы торчащий из болванки гвоздь вошел в специально устроенное на рабочем станке сквозное отверстие. После этого двумя-тремя ударами молотка по болванке сверху выправляют затянутую шейку гильзы и ее отверстие.

Гильзу снимают с болванки, отверстие затыкают бумажкой (которая при набивке фейерверочным составом заменится фитилем), хорошо просушивают. Просушку можно вести в обыкновенной жилой комнате на палках, но обязательно после того, как все указанные выше операции проделаны, так как после просушки затягивать и выправлять гильзу очень трудно.

Тонкостенные гильзы для пламенных составов, горящие вместе с фейерверком, изготовлять гораздо легче. Их внутренний диаметр бывает обычно от 4 до 10 мм: материалом служит обычно писчая бумага.

Для бенгальских огней делают гильзы с большим диаметром (от 15 мм до 7 см). Кроме того, в пиротехнике необходимы также особые гильзы, передающие путем вложенного в них стопина зажигательный огонь от одной части фейерверка к другой в известной последовательности, причем чрезвычайно важно, чтобы такая гильза не загоралась от внешних искр горящего фейерверка. Гильзы эти делаются тонкостенными и малокалиберными (примерно 6 мм), но бумага, идущая на изготовление таких гильз, пропитывается особым огнестойким составом. Последний приготовляют по одному из следующих рецептов. Нагревают 1 л воды до кипения и растворяют в нем: квасцов — 50 г, сернокислого аммония — 20 г, борной кислоты — 6 г, клея — б г. Дают прокипеть; когда все растворится, охлаждают и при помощи губки наносят на бумагу.

В 1 л воды растворяют 80 г сернокислого аммония, 25 г нашатыря, 30 г борной кислоты, 17 г буры, 20 г крахмала. Приготовление и применение, как указано выше.

III. Смешивание составов и набивка гильз

Все применяемые в пиротехнике вещества должны быть чистыми, абсолютно сухими и измельченными в тонкий порошок. Размельчение взрывчатых веществ нужно производить с величайшей осторожностью и аккуратностью. Так, например, порох никоим образом нельзя толочь в каменной ступе; для измельчения пороха употребляют деревянную доску или деревянную коробку, а самое растирание производят деревянным пестиком.

Порох в больших количествах растирают также в кожаных мешках, по которым бьют палками. Чрезвычайно осторожно нужно растирать бертолетову соль, так как она легко воспламеняется, в особенности, если смешана с серой; вообще ее рекомендуется растирать отдельно.

Для определения безопасности составов, содержащих бертолетову соль, в отношении самовоспламенения, существует старый испытанный способ, по которому состав смачивают слегка водой и ставят в теплое место. Если состав меняет цвет или распространяет сильный запах, то состав опасен и его следует выбросить.

Калийную селитру, которую необходимо применять в виде тонкого порошка, переводят в порошкообразное состояние таким же растиранием на деревянной доске деревянной палочкой. Другой способ тонкого измельчения калийной селитры состоит в том, что ее обливают кипящей водой в количестве, равном 1/4 части веса селитры, а затем полученный раствор выпаривают при постоянном помешивании до абсолютной сухости; в результате этой операции получается порошкообразная, достаточно измельченная селитра. Хлорноватокислый калий (бертолетова соль) в химически чистом состоянии (вместо бертолетовой соли во всех приведенных ниже рецептах можно пользоваться хлорнокислым калием (перхлоратом калия): он безопаснее бертолетовой соли и требует менее осторожного обращения) чрезвычайно легко взрывается, поэтому в пиротехнике нужно применять технический хлорноватокислый калий; соблюдая необходимую осторожность, его можно размельчать деревянным пестиком или в обыкновенной ступке, но с прибавлением небольшого количества винного спирта.

Для пиротехнических, зажигательных и взрывчатых составов нужно применять хлорноватистокислый калий, содержание брома в котором не должно превышать 1 %. Твердо установлено, что сколько-нибудь значительное содержание бромистого калия в хлорноватистокислом калии неблагоприятно влияет на прочность составов, особенно в том случае, если в число других веществ данного состава входит недостаточно чистая сера. Вообще, как правило, в пиротехнике следует употреблять лишь чистую, свободную от кислот серу.

Порох и другие фейерверочные составы, не содержащие хлорноватокислых солей, совершенно безопасны от самовозгорания, но при температуре от 100 градусов и выше они загораются и без огня. Некоторые вещества очень ядовиты, и потому не следует вдыхать их пыль и вообще нужно осторожнее с ними обращаться, особенно с солями бария, меди, свинца, ртути, мышьяка, цинка, сурьмы.

Соли калия и натрия, камедь, квасцы, нашатырь, порох, сера и т. д. безвредны.

Вещества, впитывающие влагу иобладающие гигроскопичностью, необходимо сперва хорошо высушить, а потом брать их для растирания и наполнения составов. Для солей натрия нужно иметь особые совочки и весы, так как незначительная частица его окрашивает пламя в желтоватый оттенок. Точно так же при изготовлении составов с зеленым цветом нужно пользоваться каждый раз чистыми бумажками и совочками (лучше всего из картона, игральных карт и т. п.), так как малейшая посторонняя примесь портит зеленый цвет фейерверочного огня.

Порядок и последовательность, в котором насыпаются вещества для смеси составов, имеют большое значение для безопасного приготовления фейерверков, поэтому при изготовлении составов необходимо точно соблюдать порядок, указанный в рецепте данного состава. Так, например, если насыпать раньше хлорноватокислый калий, а потом сернистую сурьму, металлическую сурьму, или серу, то смесь немедленно взорвется. Но если в состав, в котором предварительно перемешаны сера или сурьма, добавить в самом конце хлорноватокислый калий, взрыва не произойдет, так как указанные вещества при перемешивании теряют свои опасные свойства. Поэтому нужно перемешивать взрывчатые вещества в последовательном порядке, на листке бумаги, не растирая их, а затем прибавлять небольшими порциями хлорноватокислый калий деревянным или роговым совочком, причем самое смешивание производят не растиранием, а перекачиванием состава на листе бумаги. После смешивания состав нужно несколько раз просеять через волосяное сито средней тонкости.

Вообще приготовленные составы рекомендуется просеивать через волосяное сито.

Если нужно смешать тонкий порошок с крупным, то нужно сперва насыпать на лист бумаги тонкие составные части, а затем подсыпать крупные, равномерно распределяя их по всей поверхности тонкого порошка. Точно так же нужно добавлять при изготовлении искристых составов уголь или чугунные опилки. После добавления крупных зерен полезно насыпать состав в коробку и легким перекачиванием коробки со стороны на сторону перемешать состав.

Составы, подлежащие набивке в гильзы через известный промежуток времени, рекомендуется сохранять в сухом месте в совершенно закрытом жестяном ящике (можно в обыкновенной жестянке), в крышке которого проделано маленькое отверстие для воздуха. Наполнение гильз приготовленными составами требует особого внимания, большой осторожности и некоторого умения, достигаемого практикой. Для наполнения вставляют гильзы в соответствующей величины цилиндрические колодцы, вделанные в рабочем столе, а затем жестяным или роговым совочком насыпают в них соответствующие составы. Насыпка производится мелкими порциями, причем после каждой такой порции насыпанный в гильзу состав утрамбовывается специальной цилиндрической набивалкой, свободно входящей в гильзу и имеющей на концах ровно срезанный и отполированный край. Набивалку делают с таким расчетом, чтобы одна половина ее подходила к одному калибру гильз, а другая половина — с большим диаметром — другому калибру. Утрамбовку во избежание взрыва нужно производить очень осторожно. Для уменьшения опасности взрыва подготовленный к насыпке состав увлажняют некоторым количеством винного спирта. Точно определить заранее количество винного спирта невозможно; необходимая степень влажности считается достигнутой тогда, когда взятая в руки проба увлажненной масс поддается скатыванию в шарик, не прилипая в то же время к пальцам. Насыпка гильзы прекращается на 1,5-2-2,5 см ниже края гильзы, причем этот промежуток забивается сухой глиной, песком, опилками или плотной бумагой. В противоположный конец гильзы (шейку) загоняется фитиль, причем вся шейка, отверстие и та часть фитиля, которая соприкасается с шейкой, густо и тщательно обмазывается зажигательной замазкой (рецепт помещен ниже).

Наполненные составами гильзы — готовые фейерверки, как мы уже указывали, не должны никоим образом храниться в жилом помещении, а также в рабочих комнатах. Их нужно держать в особом, сухом, каменном, не подвергающемся никаким сотрясениям месте.

IV. Порох, употребляемый в пиротехнике

Применяемый в пиротехнике порох производится в виде взрывчатого порошка (неровные большие угловатые зерна), ружейного пороха (одинаковой величины крупные зерна) или, наконец, охотничьего пороха (маленькие неровные угловатые зернышки).

Последний вид пороха сгорает быстрее всего, вследствие чего применяется всегда там, где желательно достигнуть сильного эффектного взрыва, например для выбрасывания светящихся ядер, римских свечей и т. п.

Требуемый порох можно также приготовить самим. Если взять в тонко размельченном сухом виде 750 грамм калийной селитры, 125 г. угля, и 125 г. серы и осторожно, тщательно смешать на листе бумаги, то можно получить тонкий как муку, порох. Такой порох называется в пиротехнике мякотью.

Зернистый порох можно получить, смешав крупные очищенные от пыли: 780 г. калийной селитры, 120 г. угля и 100 г. серы. Кроме этого, можно приготовить порох из бертолетовой соли, при этом не требуется такой тщательной обработки и порох выходит в большинстве случаев довольно хорошим без особой подготовки. Для его изготовления берут 20 вес. ч. бертолетовой соли, 5 вес. ч. угля и 1 вес. ч. камеди. После тщательного измельчения порошок смачивают водой и скатывают тесто в плоские лепешки, которые крестообразными линиями разрезают в сыром состоянии. Полученные зерна высушивают, причем крупные и слишком крупные зерна отсеивают. Такой порох можно использовать вместо мякоти при изготовлении стопинов, шлагов, швермеров, бураков и т. д., но с ни нужно обращаться очень осторожно, т. к. он легко взрываются и загорается от удара и трения.

В качестве запалов и для передачи огня служат стопины(зажигательные шнуры), фитили и зажигательные свечи.

V. Изготовление стопинов, фитилей и зажигательных замазок

Стопины представляют собой обыкновенные хлопчатобумажные нити, пропитанные пиротехническим порохом и хорошо просушенные. Нужная толщина стопина достигается обыкновенным скручиванием 4-6-8 ниток. Пропитывание на практике производится следующим путем.

Берут тонкий порошкообразный порох (мякоть, по приведенному выше рецепту) и замешивают его в миске с таким количеством винного спирта или воды, чтобы получилась жидковатая кашица. Затем добавляют в миску тщательно разведенный клейстер из крахмала, хорошо все перемешивают и опускают в миску заготовленные отрезы хлопчатобумажных ниток. После того как нитки достаточно пропитаются огнепроводным составом, на что потребуется несколько часов, стопины вытаскиваются и вешаются для просушки на протянутой проволоке. Просушка продолжается, в зависимости от влажности воздуха, от 3 дней до 2 недель. Места стопинов, прикасавшиеся во время сушки к проволоке, должны быть вырезаны, т. к. для употребления не годятся.

Здесь приведен способ изготовления стопинов, горящих медленнее нормальных. В иных же случаях нужны стопины, горящие еще медленнее. Для этого достаточно в приведенном выше рецепте выбросить уголь и замешать массу из калийной селитры, серы, винного спирта и клейстера.

Для того чтобы получить быстрогорящие стопины, нужно к приведенному рецепту зажигательного стопинного состава добавить во время замешивания калийную селитру в количестве, равном половине веса сухих ниток, предназначенного для впитывания всего изготовленного состава.

Хороший стопин получается следующим образом: берут 12 вес. ч. бертолетоваой соли, 3 вес. ч. угля и 1 вес. ч. камеди, замешивают в винном спирте до тестоообразного состояния, опускают в тесто хлопчатобумажные нити на 4–5 часов, после чего нити вытаскивают, слегка отжимая их при протаскивании между пальцами, припудривают таким же сухим составом (без спирта) и развешивают для просушки. Эти стопины, заключенные в тонкостенные малокалиберные гильзы, очень хороши в качестве проводных стопинов для быстрой передачи огня от одного фейерверка к другому.

Для употребления стопин в качестве фитилей берут отрезки стопин в 5–6 см и просовывают их в шейку гильзы с таким расчетом, чтобы 2 см выступали наружу.

Шейка гильзы, места, в которых стопины и фитили выходят наружу, а также части, передающие огонь на трудновоспламеняемые составы, должны быть тщательно смазаны зажигательной замазкой.

Замазка эта приготовляется следующим путем.

Берут 20 г гуммиарабика в порошке или куске, растворяют его в 50 г воды и смешивают в фарфоровой посуде с 1 л винного спирта. Когда все размешается, мелкими порциями при постоянном помешивают подсыпают в раствор 1 кг тонкого пороха (мякоти). Размешивание производят до тех пор, пока не получится однородная масса. Для получения более густой массы уменьшают количество винного спирта до желаемой консистенции.

Помимо замазки, способствующей быстрому поджиганию состава, применяется медленно горящая замазка, которой закрывают отверстия для того, чтобы во время горения не высыпался бы состав. Такие замазки, необходимые для римских свечей, звездочек и пр., изготовляются из 2 вес. ч. калийной селитры, 1 вес. ч. серы и 2 вес. ч. мякоти. Если в состав входит азотнокислый стронций, то замазку разводят на спирте, для прочих составов можно разводить на воде. Для цветных звездочек употребляют следующую замазку: 80 вес. ч. мякоти, 40 вес. ч. селитры, 10 вес. ч. серы и 1 вес. ч. камеди.

Точно так же можно изготовлять замазки без серы.

В весовых частях:

Компоненты ∙ Для обыкновенного ∙ Для цветных состава звездочек

Бертолетовой соли ∙ 6 ∙ 60

Молочного сахара ∙ 1 ∙ 20

Медной лазури ∙ — ∙ 5

Мелкого угля ∙ 1 ∙ 2

Калийной селитры ∙ 1 ∙ -

Камеди ∙ — ∙ 1

Фейерверочные фитили можно готовить из чистой льняной веревки, вываренной в течение одного часа в воде с небольшой примесью соли и извести (по горсти на ведро). Лучший фитиль получают вывариванием такой веревки в 1 течение одного часа в растворе азотнокислого свинца (1 вес. ч. на 10 вес. ч. воды); можно брать вместо азотнокислого свинца свинцовый сахар, но фитиль получается хуже. Довольно хороший фейерверочный фитиль получается из пеньковой веревки, хорошо пропитанной или вываренной в растворе калийной селитры.

Для подпаливания сложных фейерверков употребляют зажигательные свечи, которые дают медленно тлеющий огонь. Свеча состоит из тонкой бумажной гильзы поперечным сечением от 0,8 до 1 см при длине в 30–40 см, наполненной любым фейерверочным искристым составом, в который добавлена смола для замедления горения. Можно также использовать для этой цели остатки и смеси разных искристых составов. Составы нужно туго набивать в гильзу. Для зажигательной свечи можно также брать следующий состав:

— 425 вес. ч. калийной селитры,

— 425 вес. ч. тонкого пороха (мякоти),

— 100 вес. ч. серы и

— 50 вес. ч. канифоли (вместо канифоли можно брать 35 вес. ч. смолы).

Зажигательные свечи прикрепляются к палке. После передачи огня свечу можно потушить, обрезав верхний край, и использовать ее необходимое количество раз.

VI. Пламенные фейерверки

1. Бенгальские огни.

Составы для бенгальских огней проще всего сжигать без гильз. Для этого насыпают состав конусообразной кучкой на кирпич или железную пластинку. При таком способе получается чистый сильный огонь, но продолжительность горения его невелика. Время горения можно удлинить, высыпав порошок на полоску железа узкой лентой и поджечь ее с противоположной направлению ветра стороны.

Можно также наполнять такими составами и гильзы. Для того, чтобы удлинить продолжительность горения, гильзы для бенгальских огней делают малокалиберными и тонкостенными (3 оборота писчей бумаги) и перед горением укрепляют их на проволоке в горизонтальном положении. Так как горение бумажной гильзы отзывается на окраске бенгальских огней, то зеленые и синие составы наполняются без давления в станиолевые гильзы.

А. Бенгальские огни для сжигания на открытом воздухе

Красные:

— Сернистой сурьмы… 6.5 вес. ч.

— Угля… 3 вес. ч.

— Серы… 16 вес. ч.

— Азотностронциевой соли… 64.5 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 10 вес. ч.

Примечание: Огни с сильным рефлексом: особенно пригодны для освещения зданий и площадей во время празднеств. В приведенных рецептах вместо бертолетовой соли можно применять хлорнокислый калий.

— Азотностронциевой соли… 20 вес. ч.

— Серы… 6 вес. ч.

— Тонкого угля… 1 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 3 вес. ч.

__________

— Серы… 10 вес. ч.

— Мела… 10 вес. ч.

— Гипса… 1 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 30 вес. ч.

__________

Голубые:

— Окиси меди… 22 вес. ч.

— Калийной селитры… 22 вес. ч.

— Серы… 24 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 67 вес. ч.

Зеленые:

— Борной кислоты… 30 вес. ч.

— Серы… 18 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 27 вес. ч.

__________

— Азотнокислою бария… 63 вес. ч.

— Серы… 21 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 26 вес. ч.

Примечание. Этот состав горит с некоторым шипением и может быль сожжен лишь свободно насыпанным. Небольшая примесь тонкой угольной пыли делает его более горючим без существенного ущерба для окраски.

Желтые:

— Серы… 22 вес. ч.

— Бикарбоната натрия… 11 вес. ч.

— Калийной селитры… 67 вес. ч.

— Щавелевокислого натрия… 6 вес. ч.

— Азотностронциевой соли… 36 вес. ч.

— Серы… 3 вес. ч.

— Шеллака… 5 вес. ч.

Примечание. Этот состав дает очень красивое пламя, но он быстро сыреет и долго хранить его нельзя.

Фиолетовые:

— Серы… 22.5 вес. ч.

— Угля… 1 вес. ч.

— Отмученного мела… 20 вес. ч.

— Калийной селитры… 31 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 27 вес. ч.

__________

— Азотностронциевой соли… 48 вес. ч.

— Серы…. 48 вес. ч.

— Медной лазури… 1 вес. ч.

— Каломели… 2 вес. ч.

— Угля липового дерева… 0,25 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 66 вес. ч.

__________

— Серы… 12 вес. ч.

— Мела… 12 вес. ч.

— Медной лазури… 0,25 вес. ч.

— Бертолетовой соли… 30 вес. ч.

Примечание. Дешевый и устойчивый, но малоэффективный состав.

Белые:

— Серы… 24 вес. ч.

— Сернистой сурьмы… 6 вес. ч.

— Калийной селитры… 70 вес. ч.

— Калийной селитры… 30 вес. ч.

СОСТАВЫ ДЛЯ ДЫМОВЫХ ШАШЕК

Дымы можно произвести тремя способами:

1. Испарение масла

2. Распыление определенного химического состава в воздухе

3. Горение пиротехнической смеси, которая образует дым.

В случае, когда используется масло, для производства дыма, оно распыляется в устройство, которое нагревает его до испарения. Возникающие в результате пары масла выпускают в воздух и когда пары масла остывают, то конденсируются в туман. Вспомните фреон (пропан), заправляемый в баллоны с дихлофосом и дезидорантом, это работает на том же самом принципе.

Некоторые химикалии реагируют с водой на воздухе, и производят туман.

Такими химикалиями являются титановый тетрахлорид, тетрахлорид олова, хлоросерная кислота, и кремниевый тетрахлорид. Самый простой, легкодоступный и безопасный способ приготовления смеси из этих веществ — с использованием титанового тетрахлорида. Если Вы будете использовать эти химикалии то имейте в виду, что они очень сильные окислители, так что любое оборудование для распыления должно быть сделано из нержавеющей стали или другого подходящего материала.

Пиротехнические формулы сделаны так, что при определенной химической реакции они образуют дым, при этом выделяется теплота. В первом типе смеси используют химикалии типа алюминиевого хлорида, цинкового хлорида, цинковой окиси, или серной двуокиси. Во втором типе смеси используют химикалии типа хлорида аммония, нафталина, которые испаряются без декомпозиции. При использовании смесей, содержащих углеводород типа нафталина, вы должны принять меры к тому, чтобы горячий дым не воспламенился.

Первый тип смесей:

1. Хлорнокислый калий (перхлорат калия): 20–30%

2. Хлорид Аммония: 50%

3. Нафталин: 20%

4. Активированный уголь: 0 — 10%

Обычно не безопасно использовать соль аммония и хлорнокислый калий вместе в смеси, но в этом случае, смесь обычно довольно устойчива со сроком хранения около 10 лет (если смесь сохраняется сухая). Если возникнет проблема с поджиганием этой формулы, уменьшите содержание хлорида аммония примерно до 5 % и добавьте 5 % бикарбоната натрия.

1. Хлорнокислый калий: 60%

2. Лактоза (молочный сахар): 20%

3. Хлорид аммония: 20 %

Это — довольно хорошая формула, но она не может дать столько дыма, сколько первая формула.

1. Нитрат калия: 60%

2. Сахар: 40%

Смешайте эти 2 химикалии в малом количестве воды. Затем вылейте эту смесь на лист из пластмассы и в то время как она будет сохнуть, начните ее измельчение. Когда смесь высохнет, перетрите ее в порошок в негорючей неметаллической ступке. Добавьте к этому 80 % (по весу) хлорида аммония. Вы можете уменьшать количество хлорида аммония для улучшения горения.

Второй тип смесей:

1. Сера: 55%

2. Нитрат калия: 40%

3. Активированный уголь: 5%

Смешивают эти химикалии очень тщательно. Вы должны убедиться, что смесь не содержит крупных частиц серы. Данная смесь медленно горит, и дым, в основном, состоит из оксидов серы.

1. Гексахлорэтан (Hexachloroethane): 45%

2. Окись цинка: 45 %

3. Алюминиевая пудра: 10%

Эта смесь использовалась в американских вооруженных силах и известна как НС. Смесь дает очень хорошую завесу из плотного серо-белого дыма.

1. Hexachloroethane: 53%

2. Цинковая пудра: 44%

3. Окись магния: 3%

Эта формула подобна НС.

Дым состоит из цинкового хлорида.

1. Hexachloroethane: 45%

2. Окись цинка: 45 %

3. Силикат кальция: 10%

Это — интересная формула. В дополнение к дыму, состоящего из цинкового хлорида, это также формирует кремниевый тетрахлорид, который реагирует со влагой в воздухе и сама по себе образует туман (дым).

1. Порошок магния: 8%

2. Красный фосфор: 51%

3. Двуокись марганца: 35%

4. Окись цинка: 3%

5. Льняное масло: 3%

При горении эта смесь производит сложный дым, содержащий ангидрид фосфора, который реагирует с влагой в воздухе. Т. к. данная содержит фосфор она может легко воспламениться в процессе изготовления. Для предотвращения воспламенения смеси в процессе изготовления добавляют в нее небольшое количество спирта. Влажное состояние смеси поддерживают до конца всех работ со смесью (приготовление и набивка в гильзу).

Данные смеси помещают в картонный цилиндр, который имеет несколько вентиляционных отверстий. Он представляет собой трубку диаметром 3–5 см и длинной 7-15 см. Отверстия (диаметром 5-10 мм) можно проделать в трубке, а затем обмотать трубку скотчем (на один раз). При горении смеси внутри цилиндра скотч проплавится и дым выйдет наружу.

Смеси поджигаются любым способом.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БЕРТОЛЕТОВОЙ СОЛИ

Для того чтобы изготовить бертолетову соль понадобится колба или другая подобная тара с узким горлышком (лучше стеклянную из темного стекла); поташ или щелочь калия (КОН); хлор (см. способ изготовления в последующих статьях).

Процедура изготовления: поташ или щелочь нужно растворить в теплой воде 50 % на 50 % и при помощи распылителя (компрессора) для аквариума пропустить через этот раствор хлор. Процесс следует продолжать в течение 30 мин. После этого раствор нужно охладить до температуры, близкой к нулю градусов.

Должен выпасть белый осадок, который необходимо отфильтровать и просушить. Сушку производить только при комнатной температуре и в темноте. Бертолетова соль готова. Она детонирует от трения, удара, температуры.

ЭЛЕКТРОНИКА

Простой импульсный блок питания на 15 Вт

Данный источник может применяться для питания любой нагрузки мощностью до 15…20 Вт и имеет меньшие габариты, чем аналогичный, но с понижающим трансформатором, работающим на частоте 50 Гц.

Источник питания выполняется по схеме однотактного импульсного высокочастотного преобразователя, рис. 5.1.

На транзисторе собран автогенератор, работающий на частоте 20…40 кГц (зависит от настройки). Частота настраивается емкостью С5. Элементы VD5, VD6 и С6 образуют цепь запуска автогенератора.

Во вторичной цепи после мостового выпрямителя стоит обычный линейный стабилизатор на микросхеме, что позволяет иметь на выходе фиксированное напряжение, независимо от изменения на входе сетевого (187…242 В).

В схеме применены конденсаторы: C1, С2 типа К73-16 на 630 В; С3 — К50-29 на 440 В; С4 — К73-17В на 400 В; С5 — К10-17; С6 — К53-4А на 16 В; С7 и С8 типа К53-18 на 20 В. Резисторы могут быть любыми. Стабилитрон VD6 можно заменить на КС147А.

Импульсный трансформатор Т1 выполняется на ферритовом сердечнике М2500НМС-2 или М2000НМ9 типоразмера Ш5х5 (сечение магнитопровода в месте расположения катушки 5x5 мм с зазором в центре). Намотка сделана проводом марки ПЭЛ-2. Обмотка 1–2 содержит 600 витков провода диаметром 0,1 мм; 3–4 — 44 витка диаметром 0,25 мм; 5–6 — 10 витков тем же проводом, что и первичная обмотка.

В случае необходимости вторичных обмоток может быть несколько (на схеме показана только одна), а для работы автогенератора необходимо соблюдать полярность подключения фазы обмотки 5–6 в соответствии со схемой.

Настройка преобразователя заключается в получении устойчивого возбуждения автогенератора при изменении входного напряжения от 187 до 242 В. Элементы, требующие подбора, отмечены звездочкой Резистор R2 может иметь номинал 150…300 кОм, а конденсатор С5 — 6800…15000 пФ. Для уменьшения габаритов преобразователя в случае меньшей снимаемой во вторичной цепи мощности номиналы электролитических фильтрующих конденсаторов (С3, С7 и С8) можно уменьшить. Их величина связана с мощностью нагрузки соотношением:

С_ф = P/2U_mF_c ΔU

Р — мощность в цепи нагрузки, Вт;

U_m — амплитудное значение выпрямленного напряжения (для действующего на входе сетевого напряжения 242 В амплитуда составляет 342 В);

F_c — частота сети, для расчета С3 она берется 50 Гц;

ΔU — максимальный размах пульсации выпрямленного напряжения, допустимый для применяемого типа конденсатора (берется из справочника: так для К50-29 он составляет 10…14 %, [Л16], т. е. 34 В).

Конструкция корпуса устройства должна предусматривать установку транзистора и стабилизатора D1 на радиаторы, а также экранирование всей схемы для снижения уровня излучаемых помех.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Шаговый электродвигатель

(Википедия)

Шаговый электродвигатель — это синхронный безщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток подаваемый в одну из обмоток статора вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

Конструктивно шаговые электродвигатели состоят из статора, на котором расположены обмотки возбуждения, и ротора выполненного из магнито-мягкого (ферромагнитного) материала или из магнито-твердого (магнитного) материала. Шаговые двигатели с магнитным ротором позволяют получать больший крутящий момент и обеспечивают фиксацию ротора при обесточенных обмотках. Двигатели с магнитным ротором называют гибридными.

В машиностроении наибольшее распространение получили высокомоментные двухфазные гибридные шаговые электродвигатели с угловым перемещением 1,8°/шаг (200 шагов/оборот) или 0,9°/шаг (400 шаг/об). Точность выставления шага определяется качеством механической обработки ротора и статора электродвигателя. Производители современных шаговых электродвигателей гарантируют точность выставления шага без нагрузки до 5 % от величины шага.

Дискретность шага создаёт существенные вибрации, которые в ряде случаев могут приводить к снижению крутящего момента и возбуждению механических резонансов в системе. Уровень вибраций удается снижать при использовании режима дробления шага или при увеличении количества фаз.

Режим дробления шага (микрошаг) реализуется при независимом управлении током обмоток шагового электродвигателя. Управляя соотношением токов в обмотках можно зафиксировать ротор в промежуточном положении между шагами. Таким образом, можно повысить плавность вращения ротора и добиться высокой точности позиционирования. Качество изготовления современных шаговых двигателей позволяет повысить точность позиционирования в 10–20 раз.

Шаговые двигатели создают сравнительно высокий момент при низких скоростях вращения. Момент существенно падает при увеличении скорости вращения. Однако динамические характеристики двигателя могут быть существенно улучшены при использовании драйверов со стабилизацией тока в широком диапазоне напряжений.

Шаговые электродвигатели применяются в приводах машин и механизмов, работающих в старт-стопном режиме, или в приводах непрерывного движения, где управляющее воздействие задается последовательностью электрических импульсов, например, в станках с ЧПУ. В отличие от сервоприводов, шаговые приводы позволяют получать точное позиционирование без использования обратной связи от датчиков вращения.

Главное преимущество шаговых приводов — низкая цена, в среднем в 1,5–2 раза дешевле сервоприводов. Шаговый привод как недорогая альтернатива сервоприводу наилучшим образом подходит для автоматизации отдельных узлов и систем, где не требуется высокая динамика.

Управление шаговым двигателем с помощью PC

В предлагаемом материале описана несложная разработка, позволяющая управлять шаговым двигателем, подключенным к LPT порту IBM-совместимого компьютера.

Параллельный порт является великолепным интерфейсом, позволяющим подключать к персональному компьютеру множество самых различных устройств. Однако он может быть легко поврежден, поэтому при его использовании для подсоединения самодельных внешних устройств нужно быть очень внимательным. Если вы не уверены в том, что вы все делаете правильно, сначала проконсультируйтесь у специалистов и только потом экспериментируйте.

Ниже приводится краткое описание параллельного порта.

Параллельный порт имеет несколько линий ввода/вывода, которые могут быть разделены на две группы — линии передачи данных и линии сигналов управления. Линии передачи данных — двунаправленные (разумеется, речь идет о режимах ЕСР/ЕРР), и именно их мы и будем использовать. В табл.1 описано назначение выводов разъема порта LPT.

Для эксперимента был использован шаговый двигатель от старого 5,25-дюймового дисковода модели FD-55GFR фирмы Теас. У этого двигателя оказалось пять выводов. В большинстве источников описываются шаговые двигатели, имеющие шесть выводов. Существуют также описания 4-выводных шаговых двигателей, у которых не подключены средние выводы и которые требуют двухполярного напряжения для управления. Поиск в Интернете дал ответ: этот шаговый двигатель похож на шаговые двигатели с шестью выводами, но две обмотки у него соединены в одной точке, и наружу выведен один провод, подсоединенный к ним. Для более подробного знакомства с шаговыми двигателями можно посетить страницу в Интернет по адресу: www.HowStuffWorks.com, задав поиск для шаговых двигателей (страница на английском языке — прим. переводчика).

Процесс извлечения двигателя из дисковода несложен — требуется всего лишь отвернуть несколько винтов. К валу двигателя с помощью винтика прикреплена тонкая металлическая полоска, нужно соблюдать осторожность, чтобы не порезаться об нее в процессе ее извлечения.

После извлечения шагового двигателя следует убедиться, что он исправен.

Простейший способ это сделать — замкнуть все выводы двигателя между собой и попробовать повернуть его вал. Вал должен проворачиваться с трудом, по сравнению с тем, как он проворачивается при разомкнутых выводах. Также с помощью тестера можно проверить целостность обмоток двигателя. Выводы каждой из обмоток следует пометить. Идентифицировать выводы шагового двигателя можно следующим способом:

1. Подсоедините вывод любой обмотки двигателя к выводу питания +12 В, а к другому выводу этой обмотки — общий провод. Вал должен провернуться на небольшой угол. Пометьте первый вывод цифрой 1.

2. Оставьте эти два вывода в одном месте. Теперь подключите выводы других обмоток к источнику питания 12 В. Обратите внимание, что эти два вывода заставляют шаговый двигатель поворачивать вал на небольшой угол в другую сторону. Отметьте один из них номером 2, другой — номером 4.

3. Оставшийся вывод обозначьте номером 3.

Прим. переводчика: я использовал шаговый двигатель от русского дисковода. Тип двигателя: ПБМГ-200- 265Ф. Для определения выводов применялся тестер. При этом я зарисовал схему обмоток, фиксируя на ней измеренные сопротивления. Оказалось, что двигатель имеет четыре обмотки. Две обмотки соединены друг с другом и имеют общий провод белого цвета, вторые выводы этих обмоток красного и зеленого цвета. Две другие обмотки также соединены друг с другом и имеют общий провод черного цвета, вторые выводы этих обмоток голубого и желтого цвета. Если соединить белый и черный провода, получается практически та же схема, что и описанная в оригинальной статье. Порядок подключения выводов я определил опытным путем.

Для управления шаговым двигателем можно использовать микросхему драйвера ULN2003, которая содержит семь мощных транзисторных ключей, собранных по схеме Дарлингтона. Каждый ключ способен управлять нагрузкой с током потребления до 500 мА. Микросхема имеет резисторы в цепи базы, что позволяет напрямую подключить ее входы к обычным цифровым микросхемам. Все эмиттеры соединены вместе и выведены на отдельный вывод. На выходах транзисторных ключей имеются защитные диоды, что позволяет управлять с помощью этой микросхемы индуктивными нагрузками при минимуме внешних компонентов. В нашей конструкции использовано только четыре транзисторных ключа. Электрическая схема подключения шагового двигателя показана на рис. 2.

Обратите внимание, что первый вывод шагового двигателя, идентифицированный с помощью описанной ранее процедуры, подсоединен к линии DO параллельного порта (разумеется, через микросхему ULN2003). Каждый следующий вывод подсоединен к соответствующему выводу параллельного порта. Если порядок подключения выводов шагового двигателя неверный, вал мотора будет не вращаться, а лишь поворачиваться на небольшой угол из одной стороны в другую и наоборот. Общий провод схемы подсоединен к источнику питания не напрямую, а через стабилитрон. Это сделано с целью защиты схемы от напряжения ЭДС самоиндукции, возникающего в катушках при резком выключении напряжения питания схемы.

Программа, разработанная для описываемого устройства, достаточно проста. Она управляет выводами порта и формирует на них специальную последовательность импульсов. Эта последовательность показана в табл. 2 и 3.

Различие между алгоритмами (полным и половинным углом поворота вала на один шаг) состоит в том, что во втором случае скорость вращения оказывается в два раза ниже, при этом в два раза уменьшается угол поворота вала двигателя на каждом шаге, т. е. увеличивается разрешающая способность системы. Также во втором случае примерно в два раза увеличивается потребляемая мощность, и кроме того, двигатель способен развивать в два раза больший крутящий момент.

Для изменения направления вращения вала двигателя необходимо формировать указанные последовательности в обратном порядке.

Ниже приведен короткий пример программы для Turbo С, работающей в операционной системе MS-DOS. Эта программа заставляет шаговый двигатель вращаться в прямом направлении, в режиме полного угла на один шаг.

#include <conio.h>

void main () {

unsigned char v = 0x11;

while (!kbhit ()){

delay(10);

outportb (0x378, v);

asm {

mov a1, v

ro1 a1, 1

mov v, a1

}

}

}

Полная программа, написанная на MFC, с удобным графическим интерфейсом, находится по адресу: http://wiredworld.tripod.com/binaries/stepper_drive.zip. Она может управлять двигателем в режиме полного и половинного угла поворота вала на один шаг, в прямом и обратном направлении, в режиме постоянного вращения вала двигателя и одиночных шагов. Кроме того, можно включать и выключать различные обмотки двигателя.

_{Перевод с английского Михаила Голубцова}

_{Источник:  http://wiredworld.tripod.com/tronics/stepper.html}

ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ

Тепловой насос

(Википедия)

Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от объектов с температурой на 20–40 градусов меньшей — к несколько более нагретым, фактически — это компрессорный холодильник, включенный «наоборот».

Идея теплового насоса высказана полтора века назад британским физиком Уильямом Томсоном. Это придуманное им устройство он назвал «умножителем тепла».

Тепловой насос — это «холодильник наоборот». Парадоксальная, на первый взгляд, связь между «производством тепла» и холодильной машиной состоит в том, что принцип работы тепловых насосов и обычных холодильников одинаков и основан на двух хорошо знакомых всем физических явлениях.

Первое: когда вещество испаряется, оно поглощает тепло, а когда конденсируется, отдает его. Этой закономерностью объясняется эффект охлаждения жидкости в бутылке, обернутой мокрой тряпкой (испаряющаяся вода отбирает I часть тепла), а также более высокая поражающая способность ожога паром (температура кипящей жидкости и пара одинакова, но энергия пара больше, поэтому такой ожог опаснее).

Второе: когда давление меняется, меняется температура испарения и конденсации вещества — чем выше давление, тем выше температура, и наоборот. По этой причине в кастрюле-"скороварке" пища готовится быстрее, чем обычно (давление в ней повышается, а вслед за этим повышается и температура кипящей воды). Зато в горах, где атмосферное давление ниже, чтобы сварить пищу, требуется больше времени (на высоте 3000 м вода кипит при 90"С, и сварить в этом кипятке, например, куриное яйцо вкрутую вообще невозможно, так как белок при температуре ниже 100 °C не сворачивается).

Тепловой насос — это в некотором смысле «холодильник наоборот». В обоих устройствах основными элементами являются испаритель, компрессор, конденсатор и дроссель (регулятор потока), соединенные трубопроводом, в котором циркулирует хладагент — вещество, способное кипеть при низкой температуре и меняющее свое агрегатное состояние с газового в одной части цикла на жидкое — в другой. Просто в холодильнике главная партия отводится испарителю и отбору тепла, а в тепловом насосе — конденсатору и передаче тепла.

Функция бытового холодильника сводится к охлаждению продуктов, и его сердцем является теплоизолированная камера, откуда тепло «откачивается» (отбирается кипящим в теплообменнике-испарителе хладагентом) и через теплообменник- конденсатор «выбрасывается» в помещение (задняя стенка холодильника довольно теплая на ощупь).

В тепловом насосе главным становится теплообменник, с которого тепло «снимается».

Схема компрессионного теплового насоса:

_{1) конденсатор, 2) дроссель, 3) испаритель, 4) компрессор.}

ДИСТИЛЛЯТОР С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ

Спурре Ф.А., Спурре А.Ф., Кушнаренко В.М.

В работе описан созданный дистиллятор, использующий тепловой насос открытого типа и позволяющий более чем в 3 раза сократить водо- и энергопотребление при получении дистиллята.

Процесс получения дистиллированной воды энергоемок, так как дистилляция представляет собой процесс испарения воды и дальнейшей конденсации полученного пара. В большинстве традиционных дистилляторов вода нагревается и испаряется электронагревательным элементом (ТЭНом) в камере испарения, затем пар поступает в камеру конденсации, которая охлаждается протекающей снаружи водопроводной водой. Сконденсированный пар вытекает через ниппель. Охлаждающая вода пополняет камеру испарения, но большей частью сливается, то есть почти вся отданная на нагрев воды энергия участвует в процессе получения дистиллята один раз, а затем отводится во внешнюю среду.

Для повышения эффективности работы дистиллятора разработана лабораторная установка, в которой с помощью теплового насоса энергия отбирается у пара и отдается испаряемой воде.

В тепловом насосе теплота передается от более холодного к более нагретому потоку (в сторону увеличения температуры), и такая передача согласно второму началу термодинамики в компрессионном тепловом насосе невозможна без затрат механической мощности. Поэтому кроме теплообменных аппаратов каждый компрессионный тепловой насос содержит компрессор с электрическим или иным приводом. В результате подвода низкопотенциальной теплоты в испаритель теплового насоса происходит кипение рабочего тела, пары которого сжимаются в компрессоре с повышением энтальпии и температуры за счет работы сжатия. В конденсаторе теплота фазового перехода рабочего тела передается технологическому носителю.

Характеристикой эффективности работы теплового насоса является отношение отданной внешнему потребителю теплоты к затраченной на это работе:

ζ = q₁/a = (q₂ + a)/a,

где ζ — коэффициент преобразования теплового насоса;

а — механическая работа;

q₁ — теплота, получаемая рабочим телом в испарителе;

q₂ — теплота, отданная рабочим телом в конденсаторе.

При работе теплового насоса по обратному циклу Карно коэффициент преобразования равен:

ζ = q₁/a = T₁(T₁ - T₂),

где: T₁ — температура конденсации; Т₂ — температура испарения.

Из данного соотношения следует, что при уменьшении разности между температурами конденсации и испарения увеличивается коэффициент преобразования, а это делает применение теплового насоса более эффективным. Значение ζ всегда больше единицы [1].

На основании анализа результатов исследований по выбору наиболее оптимального теплового агента был выбран тепловой насос открытого типа, в котором тепло в камеру испарения приносит сам пар. Работа дистиллятора происходит следующим образом. Вода в емкости нагревается ТЭНами, расположенными в верхней части камеры испарения. В момент закипания воды включается компрессор. Образовавшийся пар всасывается компрессором и сжимается с повышением температуры, затем выходит в теплообменник, где конденсируется, отдавая тепло воде, находящейся в камере испарения, и выходит в виде дистиллята в водосборник. Работающий компрессор создает повышенное давление в теплообменнике, при этом температура конденсации выше, чемтемпература кипения в камере испарения. Таким образом, создается перепад температур, обеспечивающий переход энергии от конденсируемой к испаряемой воде.

Схема лабораторной установки изображена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема дистиллятора с тепловым насосом открытого типа

Дистиллятор содержит емкость 1, нагреватель 2, камеру испарения 3, парозаборник 4, кожух изолирующий 5, тепловой насос 6 с компрессором 7 и теплообменником 8. Работа дистиллятора происходит следующим образом. Емкость 1 заполняется водопроводной водой до погружения в ней нагревателя 2 и теплового насоса 6. Уровень воды в дальнейшем поддерживается автоматически, например, с помощью электроконтактного датчика (не показан), который в момент достижения уровня включает нагреватель 2, расположенный в верхней части камеры испарения 3, и компрессор 7 теплового насоса 6. Образующийся в процессе нагрева воды пар через парозаборник 4 отбирается из камеры испарения 3 компрессором 7, в котором пар сжимается с повышением температуры, и поступает в теплообменник 8, конденсируется в нем, отдавая тепло воде, находящейся в камере испарения 3, и выходит из теплообменника 8 в виде дистиллята в водосборник (не показан). До компрессора 7 в дистилляторе создается разряжение в камере испарения 3, с понижением температуры кипения воды, а после компрессора 7 в теплообменнике 8 возникает избыточное давление и происходит конденсация пара при повышенной температуре. Таким образом создается перепад температур, обеспечивающий переход энергии от пара в теплообменнике 8 к испаряемой воде в камере испарения 3. Изолирующий кожух 5 служит для уменьшения потерь энергии в окружающую среду.

Созданная модель может работать в двух режимах: традиционном и с использованием теплового насоса. При этом первоначальный нагрев воды происходит без работы теплового насоса, а после нагрева и получения стабильного потока дистиллята включается тепловой насос и уменьшается мощность ТЭНов.

Кроме экономии более чем в 3,5 раза электроэнергии получена экономия водопроводной воды, т. к. в лабораторной установке нет необходимости отводить тепло из дистиллятора. Так, в наиболее распространенном дистилляторе, выпускаемым нашей промышленностью — ДЭ-25 водопотребление более чем в 14 раз превышает производимую аппаратом дистиллированную воду (таблица 1).

Основные параметры существующих дистилляторов [2], [3] и экспериментальной модели приведены в таблице.

Экспериментальные данные представлены в виде графиков на рисунке 2, причем значение удельного энергопотребления показано начиная с получения дистиллята, т. е. первоначальный нагрев не влияет на показатели. Горизонтальными линиями показаны средние значения удельного энергопотребления при работе в традиционном режиме и с использованием теплового насоса.

Рисунок 2. Удельное энергопотребление дистиллятора в пусковой период

— для традиционного дистиллятора:

Т_ввх = 20 °C; Р = 1 бар; Т_кип = 99,62 °C;

R = 2257,5 кДж/кг; С = 1,41 кДж/кг*град;

Q = (99,62–20)*1,41 + 2257,5 = 2369,76 кДж/кг;

— для дистиллятора с тепловым насосом:

Т_ввх = 20 °C; Р = 1,2 бар; Т_кип = 104,8 °C;

R = 2243,6 кДж/кг; ζ = 104,8/(104,8-99,62) = 20; Q1 = (104,8-20)1,41 + 2243,6 = 2363,17 кДж/кг;

при этом энергия, потребляемая приводом теплового насоса:

W = 2363,17/20 ~= 118,16;

Q₂ = 2363,17 — 2243,6 + 118,16 = 237,73 кДж/кг;

К_э = 2369,76/237,73 = 9,9.

Таким образом, теоретически возможна девятикратная экономия электроэнергии при производстве дистиллированной воды.

Расхождения между теоретическими расчетами и экспериментальными данными объясняются несовершенством лабораторной установки, в частности компрессора и теплоизоляции. Но даже в таких условиях достигается существенная экономия электроэнергии и водопроводной воды, что является показателем актуальности дальнейшей разработки данного проекта.

_{Список использованной литературы:}

_{1. Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. — М.: Высшая школа, 1975. 309–311 с.}

_{2. Чирков А.И. Организация и механизация работ в аптеках лечебно-профилактических учреждений. — М.: Медицина, 1981. 166–181 с.}

_{3. Кац А.М. Руководство по приборам и оборудованию для медико-биологических исследований. — Л.: Медицина, 1976. 12–18 с.}

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

С++ в примерах для начинающих

Пример 1

Первая программа

Любая программа на С или C++ начинает свое выполнение с функции main(). Напишем нашу первую программу. Для этого создадим файл main.cpp и напишем текст:

#include <iostream.h>

int main ()

{

   cout «"Hello C++\n";

   return 0;

}

Скомпилировав и запустив нашу программу мы должны получить на экране:

Hello C++

В первой строке программы мы написали директиву #include <iostream.h>, она подключает библиотеку ввода-вывода iostream.h, без которой компилятор не поймет определенные в ней функции cout. Скобки { и } обрамляют начало и конец функции потом мы увидим, что они используются и для других целей. В C++ каждый оператор, а также каждая строка с обращением к функции заканчивается точкой с запятой, исключения составляют команды препроцессора и имена функций стоящие в начале программной единицы (например, у нас в программе main()). В строке cout<<"Hello C++\n", cout — это стандартный поток вывода, оператором << мы помещаем в него строку Hello C++, константа \п переводит каретку на новую строку.

Основные типы данных

Основные типы данных разделяются на три категории: целочисленные, с плавающей точкой и неопределенные(void). Целочисленные типы данных работают с целыми числами. Типы данных с плавающей точкой работают с данными имеющими дробную часть. Неопределенный тип данных соответствует пустому множеству значений.

Основными типами данных являются:

• char — целочисленный тип, содержит символы.

• int — является целочисленным типом, содержит целые цифры.

• short — тип данных short int (или сокращенно short) является целочисленным типом, содержащим целые числа, по размеру меньше или равен типу int.

• long — тип данных long int (или сокращенно long) является целочисленным типом, содержащим целые числа, по размеру больше или равен типу int.

• double — тип данных с плавающей точкой.

• float — наименьший тип данных с плавающей точкой.

• long double — тип данных с плавающей точкой больше чем double.

Нашу программу можно модифицировать:

#include <iostream.h>

int main ()

{

   char name[20];

   cout << "What is your name: ";

   cin >> name;

   cout << "Hello: "<< name << end1;

   return 0;

}

После запуска она должна выдать на экране вопрос "What is your name: ", мы соответственно должны ввести имя, например "Pupkin", на это программа должна выдать:

What is your name: Pupkin

Hello: Pupkin

В строке char name[20]; мы объявляем массив name типа char из 20 элементов, это значит что в массиве name может хранится не более 20 символов (подробнее о массивах мы поговорим в следующих уроках). В строке cin>>name; мы из стандартного потока ввода cin помещаем данные в наш массив name, в данном случае данные поступают с клавиатуры.

Пример 2

В языке C++ может быть использован модификатор const, для объявления констант (переменные содержание которых нельзя менять). Например: const char QUESTION[] = "What is your name: "; — Здесь мы объявили константу QUESTION типа char для хранения текста, далее нигде в программе ее содержание нельзя менять.

В программах отдельные Задачи лучше разделять по функциям. Обычная функция имеет вид:

Return_type name(param_type param)

{

   //тело функции;

}

Где Return_type — тип возвращаемого функцией результата, name — имя функции, param_type — тип параметра передаваемого функции, param — имя параметра, которое будет использоваться внутри функции. Например, из программы предыдущего урока, печать приветствия можно выделить в отдельную функцию.

#include <iostream.h>

const char QUESTION[] = "What is your name: "; //объявляем константу const

char HELLO[] = "Hello: "; //объявляем константу

void print_name(char* name) //объявляем функцию

{

   cout «HELLO << name << end1; //печать приветствия

}

int main()

{

   char name[20]; //объявления массива

   cout << QUESTION; //печатаем вопрос

   cin >> name; //считываем данные в массив name

   print_name(name); //вызываем функцию print_name для печати приветствия

   return 0;

}

В нашем случае функция print_name ничего не возвращает и поэтому имеет тип возвращаемого результата void. В качестве параметра ей передается строка name типа char.

Пример 3

Операторы сравнения, равенства и логические. В C++ имеется логический тип данных bool который может принимать только два значения true (истина) или false (ложь). Этот тип данных используется для контроля выполнения инструкций различных типов. В следующей таблице представлены инструкции C++, наиболее часто используемые для управления логикой выполнения.

Операторы сравнения, равенства и логические

— Операторы сравнения

меньше <

больше >

меньше или равно <=

больше или равно >=

— Операторы равенства

равно ==

не равно !=

— Логические операторы

отрицание!

логическое и &&

логическое или ||

Очень важно не путать операторы равенства и присваивания, например а==Ь — это проверка на равенство т. е. если а и Ь равны то выражение вернет true(истина) в противном случае false(ложь), а в выражении а=Ь переменная а станет равна Ь. Приведем пример с инструкцией if, она имеет вид:

if(условие)

{

   инструкции

}

Здесь если условие истинно то выполняются инструкции. Мы можем составить следующую программу:

int main ()

{

   int а = 0;

   int Ь = 4;

   if(а!= Ь) //если а не равно Ь, то

   {

   а = Ь; //а становится равной Ь

   }

if(а == Ь) //если а равно Ь, то

   {

   а = b + 1; //а принимает значение b + 1

   }

   return 0;

}

Пример 4

Инструкция if-else схожа и тесно связана с инструкцией if, она имеет вид:

if(условие)

{

   инструкции 1

}

else

{

   инструкции 2

}

Если условие истинно то выполняются инструкции 1, а инструкции 2 пропускаются, если условие ложно, то выполняются инструкции 2, а инструкции 1 пропускаются. Например:

int main ()

{

   int а = 0;

   int Ь = 4;

   if (а == Ь)

   {

      а = 4;

   }

   else

   {

      а = 3;

   }

   return 0;

}

Здесь а присвоится 3, т. к. условие а == Ь ложно.

Инструкция while имеет вид:

while(условие)

{

инструкции

}

Здесь сначала проверяется условие и если оно истинно то выполняются инструкции, после управление переходит опять в начало цикла к условию и так до тех пор, пока условие не станет ложным. Например:

int main ()

{

   int а = 0;

   while(а < 20)

   {

      ++а;

   }

   return 0;

}

Оператор ++ увеличивает переменную на 1 т. е. выражение ++а идентично а + 1. В нашем цикле а будет увеличиваться на 1 пока не станет равно 20.

Пример 5

Вид инструкции for:

for(начальная_инструкция; условие; выражение)

{

   инструкции;

}

Сначала выполняется начальная_инструкция, потом проверяется условие и если оно истинно, то выполняются инструкции, затем вычисляется выражение и управление передается в начало цикла с разницей что начальная_инструкция уже не выполняется. Например:

#include <iostream.h>

int main ()

{

   for(int i = 0; i!= 10; ++i)

   {

   cout << i << endl;

   }

   return 0;

}

При выполнении эта программа выведет на экран числа от 0 до 9.

Пример 6

Массивы

Массив состоит из нескольких элементов одного и того же типа. Число элементов массива задается при его объявлении и в дальнейшем не меняется. Массивы объявляются так же как и переменные. Например:

int а[100];

char b[4 0];

В первой строке объявлен массив из 100 элементов типа int, а во второй из 40 элементов типа char. Ко всему массиву целиком можно обращаться по имени. Можно обращаться и к отдельным элементам по индексу, который указывает относительную позицию элемента. Индексация массива начинается с нуля т. е. в массиве а первый элемент будет а[0], а последний а[99].

Бывают многомерные массивы. Например двумерный массив int v[3][7] можно представить как три массива типа int по 7 элементов в каждом. Представим это графически:

v[0] 0 1 2 3 4 5 6

v[1] 0 1 2 3 4 5 6

v[2] 0 1 2 3 4 5 6

Напишем программку с применением двумерного массива, которая спросит у вас сначала фамилию потом имя и отчество и в конце выведет это все на экран.

#include <iostream.h>

int main()

{

   char fio[3][25];

   cout << "Your surname: ";

   cin >> fio[0];

   cout << "\nYour name: ";

   cin >> fio[1];

   cout << "\nYour patronymic name: "; cin» fio [2];

   cout << "\n" << fio[0] << " " << fio[1] << " " << fio[2] << end1;

   return 0;

}

Пример 7

В этом уроке разговор пойдет о указателях, эта сложная тема для начинающих поэтому если вы ее не поймете то советую обратится к какой либо литературе (например, книге Бьерна Страуструпа "Введение в язык C++").

Указатели в C++ используются для связи переменных с машинными адресами. Если V — переменная, то &V — ее адрес, или место в памяти, где хранится ее значение. & — это оператор определения памяти. В программе можно объявить переменные — указатели и затем использовать их для получения адресов. Приведем пример:

int а = 2;

int Ь = 4;

int *р;

Р = &а;

*р = 8;

Р = &Ь;

*Р = 6;

Здесь в первых двух строках объявляются переменные а и Ь типа int, в третей строке объявляется указатель на int. В четвертой строке указатель р берет адрес переменной а, в пятой строке переменной на которую указывает указатель (в данном случае а) присваивается значение 8. В шестой и седьмой строках указатель берет адрес переменной Ь и меняет ее значение на 6.

Пример 8

Всякую задачу можно разбить на несколько подзадач. Также и в программе мы можем использовать функции для разбиения ее на несколько подпрограмм. Выполнение программы начинается всегда с функции main(). Когда в программе встречается имя функции происходит обращение к ней и управление передается ей. После выполнения функции управление передается в то место откуда она была вызвана. Формально функция выглядит так:

тип имя(список_параметров)

{

   инструкции

}

Здесь: тип — это возвращаемый тип(тип того что возвращает функция), имя — это название функции и список_параметров — это параметры которые передаются функции. В функциях для возврата результата используется инструкция return, она возвращает какое либо значение в то место откуда была вызвана функция. Приведем пример программы с использованием функции, которая будет высчитывать сумму двух введенных пользователем значений:

#include <iostream.h>

int sum(int a, int b)

{

   int с = a + b; return c;

}

main()

{

   int a, b, res;

   cout << "a = ";

   cin >> a;

   cout << "b = ";

   cin >> b;

   res = sum(a, b);

   cout << "summa: " << es << end1;

}

Объявление функции можно отделить от определения, например в данной программе функцию sum можно объявить до функции main, а определить после:

#include <iostream.h>

int sum(int a, int b);

main()

{

   int a, b, res;

   cout << "a = ";

   cin >> a;

   cout << "b = ";

   cin >> b;

   res = sum(a, b);

   cout << "summa: " << res << end1;

}

int sum(int a, int b)

{

   int с = a + b;

   return c;

}

Пример 9

Операторы new и delete служат для управления свободной памятью. Время жизни объектов, которые создаются с помощью этих операторов, полностью управляется программистом. Программист создает объект с помощью оператора new и уничтожает его с помощью оператора delete. Оператор new принимает следующие формы:

new имя_типа

new имя_типа[выражение];

Вот фрагмент использования оператора new:

char *р;

р = new char[10];

Здесь сначала объявляется указатель на char, потом с помощью оператора new выделяется память под 10 элементов типа char (т. е. мы получаем массив из 10 элементов типа char). Для удаления объекта созданного с помощью оператора new используется оператор delete. В приведенном выше примере, чтобы удалить созданные объекты можно использовать следующий код:

delete [] р;

Пример 10

Тип struct позволяет программисту объединить несколько компонент в переменную с одним именем. Члены структуры могут быть различных типов. В качестве примера определим структуру описывающую квартиру. Эта структура будет хранить такие признаки квартиры как площадь, число комнат, номер, фамилия главного квартиросъемщика.

struct apartment

{

   int count_rooms;

   int area;

   int number;

   char fio [20];

};

Здесь struct — это ключевое слово, apartment — имя структуры, а count_rooms, area, number и fio члены структуры. Теперь мы можем создавать объекты типа apartment, они объявляются так же как и обычные переменные:

apartment ар;

Для доступа к членам структуры ар используется оператор выбора члена структуры".". Допустим мы хотим описать какую либо квартиру, то можно написать:

ар.count_rooms = 4;

ар. area = 90;

ар. number = 112;

ар. fio = "Ivanov I.I";

Пример 11

Стек — одна из полезных структур данных. Для стека характерны такие операции как вставлять и удалять данные, но выполняются они только над самым верхним элементом(вершиной стека). Такой порядок называется "первым вошел, последним вышел".

Реализуем стек для хранения символьных значений(букв), с помощью структуры и нескольких функций. Для хранения данных мы создадим структуру stak состоящую из массива s, хранящего наши данные, и переменной top которая будет хранить номер верхнего элемента.

struct stack

{

   char s [1000];

   int top;

};

Теперь создадим функцию reset, задача которой инициализация. В ней нам достаточно переменной top присвоить значение -1. В качестве параметра ей будет передаваться указатель на структуру (при использовании указателя для доступа к членам структуры используется не"." а оператор "->").

void reset(stack* st)

{

   st->top = -1;

}

Так же нам нужны функции push (вставить) и pop (извлечь).

void push(stack* st, char s)

{

   ++st->top;

   st->s[st->top] = s;

}

char pop(stack* st)

{

   --st->top;

   return st->s[st->top];

}

Теперь напишем функцию main, чтобы проверить нашу версию стека, функция будет печатать строку в обратном порядке.

main()

{

   char str[] = "Му name is Gena";

   int count = sizeof(str);

   stack My_stack;

   reset(&My_stack);

   for(int i = 0; i < count; i++)

   {

      push(&My_stack, str[i]);

   }

   while(My_stack.top!= -1)

   {

       cout << pop(&My_stack);

   }

   cout << end1;

}

Полностью текст программы должен выглядеть так:

#include <iostream.h>

struct stack

{

   char s [1000];

   int top;

};

void reset(stack* st)

{

   st->top = -1;

}

void push(stack* st, char s)

{

   ++st->top;

   st->s[st->top] = s;

}

char pop(stack* st)

{

   --st->top;

   return st->s[st->top];

}

main()

{

   char str[] = "My name is Gena";

   int count = sizeof(str);

   stack My_stack;

   reset(&My_stack);

   for(int i = 0; i < count; i++)

   {

       push(&My_stack, str[i]);

   }

       while(My_stack.top!= -1)

   {

        cout << pop(&My_stack);

   }

    cout << end1;

}

Пример 12

Структуры в C++ могут иметь в качестве своих членов(в предыдущем примере это s и top) не только переменные но и функции. Для этого объявление функций вставляется в объявление структуры, например предыдущий пример стека можно объявить так:

struct stack

{

   char s [1000];

   int top;

   void reset()

   {

      top = -1;

   }

   void push(char c)

   {

      ++top;

      s[top] = c;

   }

   char pop()

   {

      --top;

      return s[top];

   }

};

Функции-члены записаны так же как обычные функции. Отличие лишь в том что теперь они могут использовать переменные и функции "как есть", им не нужно передавать в качестве параметров такие переменные как s и top. Обращаются к функциям-членам так же как и к обычным членам: с помощью оператора".", а указатели с помощью оператора "->". Приведем несколько фрагментов кода:

stack My_stack;

My_stack.reset();

stаск * pMy_stack = &My_stack;

pMy_stack->push('A');

Переменные структур и классов (позже мы узнаем что это) принято называть — "объектами", с этой минуты и мы их будем так называть.

Пример 13

Функции-члены, которые определены внутри структуры, являются встраиваемыми. Обычно, только маленькие, часто используемые функции определяются внутри структуры (как в предыдущем уроке). Что бы определить функцию-член вне структуры используется оператор Давайте это наглядно покажем, переделав структуру из предыдущего урока.

struct stack

{

   char s [1000];

   int top;

   void reset();

   void push(char c);

   char pop();

};

void stack::reset()

{

   top = -1;

}

void stack::push(char c)

{

   ++top;

   s[top] = c;

}

char s tack::pop()

{

   --top;

   return s[top];

}

Запись void stack::reset() говорит, что функция reset() принадлежит структуре stack. Благодаря оператору"::" мы можем иметь одинаковые имена функций для разных типов структур.

Пример 14

В объектно-ориентированном программировании существует такое понятие как механизм сокрытия данных. Давайте возьмем случай когда вы покупаете магнитофон, то вам доступны только те его части которые необходимы для работы с ним (кнопочки, экранчики и т. д.), такие части как провода, магнитные головки и т. д. вам не доступны. В структурах и классах (позже мы узнаем что это такое) сокрытие данных осуществляется с помощью ключевых слов public (открытый), private (закрытый) и protected (защищенный). Закрытые члены в программе недоступны, а открытые наоборот доступны. Внутри структуры после ключевого слова private, все члены ограничены доступом. Закрытыми членами могут пользоваться только функции-члены этой структуры. Открытые члены могут использоваться и вне структуры.

Напишем структуру, характеризующую квартиру. В ней будут такие члены как number (номер квартиры), count_room (количество комнат), floor (этаж), area (площадь), price (цена), status (приватизирована или нет), эти члены мы сделаем закрытыми, а для доступа к ним напишем функции.

struct kwart

{

    public:

    int GetNumber();

    int GetCountRoom ();

    int GetFloor();

    int GetArea();

    int GetPrice();

    bool GetStatus();

    void SetNumber(int);

    void SetCountRoom(int);

    void SetFloor(int);

    void SetArea(int);

    void SetPrice(int);

    void SetStatus(bool);

private:

    int number;

    int count_room;

    int floor;

    int area;

    int price;

    bool status;

};

int kwart::GetNumber()

{

     return number;

}

int kwart::GetCountRoom()

{

     return count_room;

}

int kwart::GetFloor()

{

     return floor; int kwart::GetArea()

{

     return area; int kwart::GetPrice()

{

     return price;

}

bool kwart::GetStatus()

{

     return status;

}

void kwart::SetNumber(int num)

{

     number = num;

void kwart::SetCountRoom(int count)

}

     count_room = count;

}

void kwart::SetFloor(int num)

{

     floor = num;

}

void kwart::SetArea(int num)

{

     area = num;

void kwart::SetPrice(int num)

{

      price = num;

}

void kwart::SetStatus(bool stat)

{

      status = stat;

}

Теперь если мы напишем:

kwart kw;

int i = kw.area;

это будет ошибкой, так как переменная area — закрытая, если мы хотим присвоить переменной i ее значение, то нужно воспользоваться функцией GetArea():

kwart kw;

kw.SetArea(20);

int i = kw.GetArea();

А вот в этом фрагменте уже все правильно. Сначала мы переменной area с по мощью функции SetArea() присваиваем значение 20, а потом переменной i присваиваем значение area.

ПОКА ВСЕ.

СПРАВОЧНИК

Команды DOS

От редакции: Нет, это не устарело. Команды DOS по-прежнему входят во все операционные системы Microsoft. Время от времени их приходится использовать, иногда по необходимости, иногда в целях удобства. Но дело не в этом. Дело в том, что компьютеры морально стареют. Сегодня трудно найти человека, работающего на IBM-XT или на продвинутом IBM-АТ. Тогда как для целей автоматизации эксперимента, в рамках домашней лаборатории (если вы, конечно, не автоматизируете ТОКАМАК), они подходят как нельзя лучше. Эти компьютеры уже фактически бесплатны, потребляют минимум электроэнергии, надежны (ненадежные уже покоятся на свалке) и могут быть использованы вместо микроконтроллеров. Для работы они зачастую даже не нуждаются в жестком диске, достаточно одной-двух дискеток. Двадцать лет назад они использовались для управления достаточно сложными установками и производствами. И до сих пор работают в этом качестве. Более того, ответственную установку лучше не доверять быстродействующему, а значит и сильно усложненному компьютеру, с процессором, который в любой момент может полететь, из-за выхода из строя китайского вентилятора. И уж работающему под WindowsXP, тем более. Ну, а общение с IBM-XT, как вы, наверное, помните, осуществлялось как раз с помощью команд операционной системы DOS.

Команда APPEND

Позволяет программам открывать файлы данных в заданных ката логах (которые называются присоединенными каталогами), как если бы они находились в текущем каталоге.

APPEND [[диск: ]маршрут[;…]]

[/X[: ON: OFF]][/PATH: ON /PATH: OFF] [/Е]

Не пользуйтесь этой командой при выполнении Windows. Для вывода списка каталогов наберите команду APPEND без параметров. Для отмены присоединенных каталогов пользуйтесь командой APPEND;.

Например, чтобы программа могла открывать файлы данных в каталоге с именем CLIENTS на диске Сив каталоге DATA на диске В также как файлы в текущем каталоге, наберите команду:

append с: \clients;b\data

Параметр [диск: ]маршрут задает диск (если он отличен от текущего) и каталог, который вы хотите присоединить к текущему каталогу. Разделив элементы в параметре двоеточиями, вы можете задать несколько записей.

Параметр /X[: ON: OFF] определяет, будет ли MS-DOS выполнять (/X: ON) или не выполнять (/X: OFF) поиск в присоединенных каталогах выполняемых файлов программ. /X: ON можно сократить до /X. Если вы хотите Задать X: ON, то нужно сделать это при первом использовании APPEND после запуска системы. После этого можно переключаться между X: ON и X: OFF. Значение по умолчанию — /X: OFF.

/PATH: ON /PATH: OFF определяет, будет ли программа искать в присоединенных каталогах файлы данных, когда в имя искомого файла уже включен маршрут (по умолчанию — /PATH: ON). Маршрут поиска выполняемых файлов задается командой PATH.

Параметр /Е присваивает список присоединенных каталогов переменной операционной среды APPEND. Для этого сначала используйте команду APPEND с единственным параметром /Е. Затем укажите APPEND снова, задав на этот раз присоединяемые каталоги. В одной и той же командной строке нельзя задавать /Е и [диск: ]маршрут. Параметр /Е можно указывать только при первом использовании APPEND после запуска системы. При указании /Т для вывода списка присоединенных каталогов можно воспользоваться командой SET (о переменных операционной среды рассказывается в описании этой команды).

Чтобы задать более одного каталога, разделите их точкой с запятой. При повторном использовании в команде параметра [диск: ]маршрут новые значения заменяют предыдущими.

Если вы даете команду APPEND несколько раз, то второй и последующий разы нужно опускать расширение. EXE, так как APPEND.EXE не будет загружаться несколько раз.

Список каталогов, получаемый по команде DIR, не включает имена файлов из присоединенных каталогов. Если файл в присоединенном каталоге имеет то же имя, что и файл в текущем каталоге, то будет найден файл в текущем каталоге.

При открытии программой файла в присоединенном каталоге поиск его будет выполняться также, как если бы он находился в текущем каталоге. Если программа затем сохраняет файл, создавая новый файл с тем же именем, то новый файл создается в текущем каталоге. APPEND удобно использовать для немодифицируемых файлов данных, или если файла должны модифицироваться без создания новых копий. В таком режиме часто работают программы баз данных. Однако текстовые редакторы обычно создают новые копии модифицированных данных. Чтобы избежать путаницы, не применяйте APPEND при работе с такими программами.

При указании /X: ON вы можете запускать программу, расположенную в присоединенном каталоге. Обычно для задания таких каталогов используется альтернативных способ — команда PATH. Выполняемые файлы ищутся в обычном порядке: в текущем каталоге, в присоединенных каталогах, затем по маршруту поиска.

Функции MS-DOS всегда используют присоединенные каталоги. Даже если переключатель /X: ON не задан, функциями прерывания 21h MS-DOS 0Fh (открытие файла), 3Dh (открытие описателя файла) и 23h (получение размера файла) используются присоединенные каталоги. При задании /X: ON присоединенные каталоги используются при вызове в программе функций прерывания 21h llh (поиск первой записи), 4Eh (поиск первого файла) и 4Bh (выполнение программы).

В команде APPEND можно задавать каталоги на сетевых дисках.

Команда ATTRIB

Выводит на экран или изменяет атрибуты файла или каталога.

ATTRIB [+R -R] [+А -A] [+S -S]

[+Н -Н][[диск: ][маршрут]имя_файла] [/S]

Например, чтобы вывести атрибуты файла pict.dat, наберите команду attrib pict.dat, а чтобы присвоить ему атрибут "только чтение", дайте команду attrib +r pict.dat. Для вывода всех атрибутов всех файлов в текущем каталоге укажите команду ATTRIB без параметров. Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файлов для обработки. Переключатель +R устанавливает для файла атрибут "только чтение", -R сбрасывает этот атрибут. Переключатель +А устанавливает атрибут архивизации файла, — А очищает атрибут архивизации. Переключатель +S делает файл системным, -S отменяет атрибут системного файла. +Н определяет файл как скрытый, -Н сбрасывает атрибут скрытого файла. При указании параметра /S обрабатываются файлы в текущем каталоге и всех его подкаталогах. Если для файла установлены атрибуты "скрытый" и "системный", вы можете очистить их, задав для него одну команду ATTRIB -S -Н. Если один из этих атрибутов установлен, то чтобы можно было изменять другие атрибуты файла, нужно сначала сбросить данный атрибут. В параметре имени файла для вывода или изменения атрибутов группы файлов вы можете использовать трафаретные символы (? и *). Можно также изменить атрибуты каталога. Чтобы применить команду ATTRIB к каталогу, нужно явно задать его имя — при работе с каталогами использовать трафаретные символы не допускается. Например, чтобы сделать скрытым каталог C: \PHONES, наберите ATTRIB +Н B: \PHONES. Команда ATTRIB +Н В:*.* будет влиять только на файлы. Атрибут архивизации применяется для отметки файлов, измененных после создания их резервной копии. Этот атрибут используют команды MSBACKUP, RESTORE, и XCOPY (см. их описание). Например, чтобы использовать команду XCOPY для копирования всех файлов из текущего каталога диска С:, кроме файлов с расширением. bak, на диск А:, наберите команды:

attrib +а с:*.*

attrib — а с:*.bak

хсору с: Ь: /а

Команда BREAK

Устанавливает или сбрасывает проверку на CTRL+C. Эту команду можно использовать в ответ на подсказку системы или в файле CONFIG.SYS.

BREAK [ON OFF]

Параметр ON OFF включает или выключает расширенную проверку на CTRL+C. Клавиши CTRL+C можно нажимать для остановки программы или ее операций (например, сортировки файлов). Обычно MS-DOS проверяет нажатие CTRL+C только при чтении с клавиатуры или записи на экран или принтер. Если BREAK установлено в ON, вы можете расширить проверку CTRL+C другими функциями, такими как чтение с диска или операции записи.

Чтобы вывести текущую установку BREAK, дайте просто команду BREAK. В файле CONFIG.SYS применяйте синтаксис BREAK=ON OFF (эта установка будет использоваться при каждом запуске системы. По умолчанию BREAK установлено в OFF.

Команда BUFFERS

При запуске системы выделяет память для указанного числа дисковых буферов. Эту команду можно использовать только в файле CONFIG.SYS.

BUFFERS=n[,m]

Параметр n задает число дисковых буферов (от 1 до 99), m задает число буферов во вспомогательном буферном кэше (от 0 до 8).

Например, чтобы задать 25 дисковых буферов, задайте в CONFIG.SYS команду buffers=25.

Установка числа дисковых буферов по умолчанию зависит от конфигурации вашей системы:

Конфигурация ∙ Буферы (n) ∙ Байты

ОЗУ <128К, диск 360К ∙ 2 ∙ _

ОЗУ С128К, диск > 360К ∙ 3 ∙ _

ОЗУ от 128К до 255К ∙ 5 ∙ 2672

ОЗУ от 256К до 511К ∙ 10 ∙ 5328

ОЗУ от 512К до 64 ОК ∙ 15 ∙ 7984

Если для m или n задано недопустимое значение, BUFFERS использует установку по умолчанию. По умолчанию число буферов во вспомогательном кэше (m) равно 0.

Использование кэш-буфера ускоряет определенные операции с диском при работе на компьютере с процессором 8086. Если вы работаете на компьютере с более быстрым процессором, то для кэша лучше использовать драйвер SMARTDRV.EXE (при этом задайте для BUFFERS меньшее значение или не задавайте его вовсе).

MS-DOS использует зарезервированную для каждого дискового буфера память для данных при операциях чтения и записи. Для получения лучшей производительности при работе с такими программами, как текстовые редакторы, задайте для n значение от 10 до 20. Если вы собираетесь создавать много подкаталогов, то лучше увеличить число буферов до 20–30. Каждый буфер требует примерно 532 байта памяти. Чтобы определить, сколько памяти задействовано для дисковых буферов, используйте команду MEM /D /Р. Увеличение числа буферов сокращает объем памяти, доступной для программы.

Команда CALL

align=justify>вызывает один командный файл из другого, не завершая его выполнение.

CALL [диск: ][маршрут]имя_файла [параметры_ком_файла]

Например, чтобы запустить файл TEST.BAT из другого командного файла, включите в вызывающий файл команду CALL TEST.

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя вызываемого командного файла. Файл должен иметь расширение. ВАТ. "Параметры_ком_файла" — это информация командной строки, необходимая для вызываемого командного файла, включая параметры, имена файлов, подставляемые параметры с %1 по %9 и переменные операционной среды.

Вы можете вызывать командный файл рекурсивно, однако при этом во избежание зацикливания требуется обеспечить команду выхода. Не используйте в команде CALL конвейеризацию (|) и символы перенаправления («, <, > и»).

Команда СНСР

Выводит номер активного набора символов (кодовой страницы). Эту команду можно также использовать для изменения активного набора символов для всех устройств, поддерживающих переключение наборов.

СНСР [nnn]

Для вывода на экран номера активного набора символов используйте команду СНСР без параметра. Параметр nnn задает системный набор символов, определенный в файле CONFIG.SYS командой COUNTRY. MS-DOS предусматривает наборы символов для следующих стран и языков (русифицированная версия MS-DOS может включать в себя набор символов 866 — Россия):

437 США

850 Латинский I

852 Латинский II

860 Португальский

863 Канадский французский

865 Дания и Норвегия

Перед использованием команды СНСР вам нужно с помощью команды COUNTRY задать расположение файла COUNTRY.SYS и загрузить в память программу NLSFUNC.

После присваивания набора символов любая запускаемая программа будет использовать этот набор. Если заданный набор символов в вашей системе не подготовлен, MS-DOS предупреждает вас выводом сообщения об ошибке:

Invalid code page

(Недопустимая кодовая страница)

Если устройство (монитор, клавиатура или принтер) не подготовлены для набора символов, MS-DOS выводит на экран сообщение в следующем формате:

Code page mmm not prepared for device nnn

(Кодовая страница mmm для устройства nnn неподготовлена)

Более подробную информацию о наборах символов вы можете найти в описаниях команд COUNTRY, NLSFUNC и MODE.

Команда CHDIR

Выводит на экран имя текущего каталога или изменяет текущий каталог.

CHDIR [диск: ][маршрут]

CHDIR[..]

CD [диск: ][маршрут]

CD [..]

Например, команда cd \progs изменяет текущий каталог на подкаталог PROGS. Чтобы вывести буквенную метку текущего диска и имя каталога, дайте команду CHDIR или CD без параметров.

Параметр [диск: ] [маршрут] задает диск (если он отличен от текущего) и каталог, куда вы хотите перейти. При этом… определяет переход в порождающий каталог. Чтобы перейти в корневой каталог (вершину иерархии каталогов), наберите команду CD \.

Задав в команде CHDIR или CD буквенную метку диска, вы можете сменить текущий каталог на другом диске. Эту команду удобно также использовать для копирования файлов (см. команду COPY).

Команда CHKDSK

Проверяет состояние диска и выводит отчет. Может также исправлять ошибки диска. Отчет о состоянии показывает логические ошибки, найденные в файловой системе MS-DOS, содержащиеся в таблице распределения файлов и каталогах (CHKDSK не проверяет возможность считывания информации в ваших файлах). При наличии ошибок на диске выводится соответствующее сообщение.

CHKDSK [диск: ][[маршрут]имя_файла] [/F] [/V]

Например, если вы хотите проверить ошибки на диске в дисководе В: и исправить их, наберите команду chkdsk a: /f.

Для вывода состояния диска в текущем дисководе используйте команду CHKDSK без параметров.

Параметр "диск: " задает дисковод с проверяемым диском. Параметр "[маршрут]имя_файла" задает расположение и имя файла или набора файлов (при указании трафаретных символов * и?), фрагментацию которых вы хотите проверить с помощью CHKDSK.

Параметр /F исправляет ошибки диска. Не используйте этот параметр при выполнении CHKDSK из другой программы (например, Microsoft Windows или MS-DOS Task Swapper). /V выводит на экран при проверке имя каждого файла в каждом катало-

MS-DOS выводит на экран отчет о состоянии CHKDSK в следующем формате: метка тома и его номер (если они есть), общий объем диска в байтах, объем в байтах скрытых файлов, объем в байтах каталогов, число байт в пользовательских файлах, объем в байтах плохих секторов, сколько всего доступно байт на диске, число байт в каждой единице распределения, общее число единиц на диске, число доступных единиц распределения на диске, полный объем диска, сколько байт свободно.

Для исправления ошибок диска используйте команду CHKDSK /F. При этом выводится подсказка в следующем виде:

12 lost allocation units found in 4 chains.

Convert lost chains to files?

(B 4 цепочках потеряно 12 единиц распределения.

Преобразовать потерянные цепочки в файлы?)

Если вы нажмете Y (да), MS-DOS сохраняет каждую потерянную цепочку в корневом каталоге в виде файла в формате FILEnnnn.СНК. Когда CHKDSK закончит работу, вы можете проверить эти файлы и посмотреть, содержат ли они нужные данные. При нажатии N MS-DOS исправляет диск, но не сохраняет содержимое потерянных единиц распределения.

Если параметр /F не указан, CHKDSK уведомляет вас сообщением о необходимости корректировки файла, но исправлений не делает.

Не пользуйтесь командой CHKDSK при открытых файлах. CHKDSK разработана для использования при неизменяемом состоянии диска. Когда файл открыт, то возможны изменения, и для отражения изменений MS-DOS будет обновлять таблицу распределения файлов и структуру каталога. Такие обновления не всегда выполняются немедленно, и изменения в таблице распределения файлов и в каталогах происходят в различные моменты времени. При выполнении CHKDSK с открытыми файла ми на диске эта команда интерпретирует различия между структурой каталога и таблицей распределения файлов как ошибки. При этом выполнение команды CHKDSK /F может привести к нарушению или потере данных.

Команда CHKDSK на работает на дисках, сформированных командой SUBST. CHKDSK нельзя использовать для проверки сетевого диска.

Команда CHKDSK находит только логические ошибки в файловой системе, а не физические ошибки диска. Плохие секторы, о которых сообщает CHKDSK, отмечаются как "bad" при первой подготовке диска к работе. Утилиты физической корректировки диска также могут помечать секторы как "bad." Эти секторы опасности не представляют.

CHKDSK сообщает о файле с дублирующимися ссылками только в том случае, если два файла в каталоге используют одно и то же место на диске. При этом выводится сообщение следующего вида:

<файл> is cross linked on allocation unit <номер>

(Файл содержит дублирующиеся ссылки на единицу распределения)

CHKDSK не корректирует такой файл даже при указании параметра /F. Чтобы исправить его, скопируйте данные файлы в другие каталоги и удалите оригиналы. Часть информации в этих файлах может оказаться потерянной.

Если CHKDSK не находит ошибок, она возвращает значение 0. При обнаружении 1 и более ошибок возвращается код 255.

Команда CHOICE

Выводит пользователю заданную подсказку для выбора командного файла. Ждет, пока пользователь выберет из указанного набора клавиш. Эту команду можно использовать только в командных файлах.

CHOICE [/С[: ]клавиши] [/N] [/S] [/Т[: ]с, nn] [текст]

Параметр "текст" задает текст, который вы хотите выводить перед подсказкой. Вопросительный знак необходим только в том случае, если вы включаете в текст перед подсказкой символ /. Если вы не задаете текст, CHOICE выводит на экран только подсказку.

Параметр /С[: ]клавиши задает допустимые в подсказке клавиши. При выводе на экран клавиши будут разделяться запятыми, заключаться в квадратные скобки ([]) и сопровождаться вопросительным знаком. Если вы не указываете параметр /С, CHOICE использует по умолчанию YN. Двоеточие (:) не обязательно.

Параметр /N приводит к тому, что CHOICE не выводит подсказку. Однако текст перед подсказкой выводится. При задании /N указанные клавиши все равно будут доступны.

/S приводит к различимости в CHOICE регистра символов. Если параметр /S не задан, то для любых заданных пользователем клавиш будет восприниматься как верхний, так и нижний регистр.

Если задан параметр /Т[: ]с, nn, то команда CHOICE перед использованием заданной клавиши по умолчанию делает паузу в течении заданного числа секунд. В /Т указываются следующие значения: с определяет символ, который спустя nn секунд будет задаваться по умолчанию (этот символ должен быть в наборе символов, заданном в параметре /С); nn — задает продолжительность паузы в секундах (допустимые значения лежат в диапазоне от 0 до 99 — если задается 0, то перед назначением по умолчанию будет пауза).

Первая назначенная вами клавиша возвращает значение 1, вторая — 2, третья — 3 и т. д. Если пользователь нажимает клавишу, отсутствующую в списке назначенных клавиш, то CHOICE дает предупреждающий звуковой сигнал (передает на консоль символ 07h).

Если CHOICE обнаруживает состояние ошибки, то возвращает значение 255. Если пользователь передает CTRL+BREAK или CTRL+C, CHOICE возвращает значение, равное 0.

Например, если в командном файле вы указываете команду:

choice /с: уnс

то пользователь видит следующее:

[Y,N,С]?

Если вы добавите:

choice /с: уnс Yes, No, or Cancel

то пользователю выводится:

Yes, No, or Cancel [Y,N,C]?

Если вы зададите команду:

choice /с: уnс /t: n,7

то пользователь видит на экране:

[Y,N,С]?

Если по истечении 7 секунд пользователь не нажмет клавишу, CHOICE выбирает N и возвращает значение ERRORLEVEL 2. При нажатии соответствующей клавиши до истечения 7 секунд CHOICE возвращает значение, соответствующее выбору пользователя.

Команда CLS

Очищает экран. После этого на нем выводится только командная подсказка и курсор.

CLS

Команда COMMAND

Запускает новый экземпляр интерпретатора команд MS-DOS. Параметр команды — это программа, которая выводит командную подсказку, в которой вы набираете команды. Для остановки нового командного интерпретатора и возврата в старый используйте команду EXIT.

COMMAND [[диск: ]маршрут] [устройство]

[/Е: nnnnn] [/Y [/С строка /К имя_файла]]

В файле CONFIG.SYS используйте следующий синтаксис:

SHELL=[[flHCK_dos: ]маршруT_dos]COMMAND.COM

[[диск: ]маршрут][устройство] [/E: nnnn] [/Р [/MSG]]

Параметр [диск: ]маршрут задает каталог интерпретатора команд для поиска файла COMMAND.COM, когда требуется перезагрузка нерезидентной части. Этот параметр нужно включать при первоначальной загрузке COMMAND.COM, если он не находится в корневом каталоге. Он используется для установки переменной операционной среды CОMSPEC.

Например, команда command /с second.bat задает, что командный интерпретатор MS-DOS должен запускать из текущей программы новый командный интерпретатор, выполняет командный файл SECOND.BAT, а затем возвращается к исходному командному интерпретатору.

Параметр "устройство" задает для ввода и вывода команд другое устройство (подробнее об этом см. в описании команды CTTY). Параметр "[диск_dos: ]маршрут_dos" задает расположение файла COMMAND.COM. С помощью параметра "устройство" вы можете задать для ввода и вывода другое устройство (например, AUX).

Параметр "устройство" задает для ввода и вывода команд другое устройство (подробнее об этом см. в описании команды CTTY).

Параметр "[диск_dos: ]маршрут_dos" задает расположение файла COMMAND.COM. С помощью параметра "устройство" вы можете задать для ввода и вывода другое устройство (например, AUX).

Параметр "/С строка" задает определяет, что интерпретатор команд должен выполнить команду, заданную строкой, и возвращает управление. Этот параметр должен быть последним в командной строке.

/Е: nnnnn задает размер операционной среды, где nnnnnn — это размер в байтах. Значение nnnnn должно лежать в диапазоне от 160 до 32768. MS-DOS округляет это значение до 16 байт. По умолчанию оно равно 256. Если nnnnn лежит вне указанного диапазона, MS-DOS использует значение по умолчанию и выводит следующее сообщение:

Parameter value not in allowed range.

(Параметр не находится в допустимом диапазоне.)

/К имя_файла выполняет заданную программу или командный файл, а затем выводит командную подсказку MS-DOS. Этот параметр должен быть последним в командной строке. Этот параметр особенно полезен для задания стартового командного файла в подсказке MS-DOS в Windows (аналогично AUTOEXEC.BAT для MS-DOS). Для этого откройте с помощью PIF Editor файл DOSPRMPT.PIF и наберите в окне Optional Parameters параметр /К. Параметр /К не рекомендуется использовать в командной строке SHELL в файла CONFIG.SYS. Это может привести к проблемам в приложениях и программах установки, которые модифицируют файл AUTOEXEC.BAT.

Параметр /Р следует указывать только когда COMMAND используется в команде SHELL файла CONFIG.SYS. /Р делает новую копию командного интерпретатора постоянной. В этом случае для остановки командного интерпретатора нельзя использовать команду EXIT. Если вы задаете /Р, MS-DOS перед выводом командной подсказки выполняет ваш файл AUTOEXEC.BAT. Если этот файл отсутствует в корневом каталоге загружаемого диска, то MS-DOS выполняет вместо него команды DATE и TIME. Если в CONFIG.SYS у вас отсутствует команда SHELL, то COMMAND.COM автоматически загружается из корневого каталога с параметром /Р.

Параметр /MSG определяет, что все ошибки следует сохранять в памяти. Обычно сообщения сохраняются только на диске. При задании /MSG нужно указать параметр /Р. Если вы запускаете MS-DOS с гибкого, а не с жесткого диска, и не указан параметр /MSG, то при отсутствии на диске А файла COMMAND.COM MS-DOS не сможет считать такие сообщения об ошибках. При отсутствии этого диска MS-DOS выводит вместо полного следующее короткое сообщение:

Parse error

Extended error

При запуске нового командного интерпретатора MS-DOS создает новую командную среду. Эта новая среда является копией порождающей среды. Вы можете изменить новую среду, не влияя на старую. По умолчанию размер новой среды равен 256 байт или размеру текущей операционной среды, округленному до следующих 16 байт (в зависимости от того, что больше). Для переопределения используемого по умолчанию размера укажите параметр /Е.

Параметр /Y указывает COMMAND.COM, что командный файл, заданный параметрами /С или /К, нужно выполнит по шагам. Этот параметр полезно использовать для отладки командных файлов. Например, чтобы построчно выполнить по шагам командный файл TST.BAT, вы можете воспользоваться командой COMMAND /Y /С TST. Параметр /Y требует указания параметра /С или /К.

Используя параметр устройства, вы можете задать для ввода и вывода другое устройство (например, AUX).

При запуске нового командного интерпретатора MS-DOS создает новую командную среду. Эта новая среда является копией порождающей среды. Вы можете изменить новую среду, не влияя на старую. По умолчанию размер новой среды равен 256 байт или размеру текущей операционной среды, округленному до следующих 16 байт (в зависимости от того, что больше). Для переопределения используемого по умолчанию размера укажите параметр /Е.

MS-DOS загружает интерпретатор команд двумя частями: резидентную часть (которая всегда находится в памяти) и временную (нерезидентную) часть (в старших адресах обычной памяти). Некоторые программы записываются при запуске только нерезидентную часть COMMAND.COM. Когда это происходит, резидентная часть должна находить файл COMMAND.СОМ на диске и перезагружать нерезидентную часть. Переменная операционной среды COMSPEC идентифицирует, где располагается на диске COMMAND.COM. Если COMSPEC установлена на гибкий диск, MS-DOS может выводить вам подсказку для вставки гибкого диска с COMMAND.СОМ.

Если MS-DOS загружается в старшую память, то резидентная часть COMMAND.COM также загружается в старшую память, освобождая обычную память для программ.

COMMAND называется командным интерпретатором (или командным процессором), так как он считывает любые набираемые вами команды и обрабатывает их. Некоторые команды распознаются и выполняются самим COMMAND. Эти команды считаются для COMMAND внутренними. Другие команды MS-DOS представляют собой отдельные программы, расположенных на жестком диске, которые MS-DOS загружает аналогично другим программам. COMMAND интерпретируют следующие команды MS-DOS: BREAK,

CALL, СНСР, CHDIR, CLS, COPY, CTTY, DATE, DEL, DIR, ECHO, EXIT, FOR, GOTO, IF, LOADHIGH, MKDIR, PATH, PAUSE, PROMPT, REM, RENAME, RMDIR, SET, SHIFT, TIME, TYPE, VER, VERIFY, VOL.

Приведем примеры. Следующая команда задает, что интерпретатор MS-DOS должен запустить из текущей программы новый командный процессор, затем запускает командный файл TST.BAT и возвращается к первому командному интерпретатору:

command /с tst.bat

Следующая команда CONFIG.SYS, определяет, что COMMAND.COM находится в каталоге DOS на диске D:

shell=d: \dos\command.com d: \dos\ /е:1024

Эта команда устанавливает переменную операционной среды COMSPEC в C: \DOS\COMMAND.COM. Для данного командного интерпретатора она задает размер среды в 1024 байта.

Примечание:

Если Вам важно обеспечить больший размер окружения для сеансов DOS в Windows, не расходуя обычную память, то можете включить в раздел [NonWindowsApp] файла SYSTEM.INI строку вида:

CommandE nvSizе=512

Тем самым для сеанса DOS будет установлено 512-байтное окружение.

Команда COPY

Копирует в заданное место один или более файлов. Данную команду можно также использовать для комбинирования файлов. При копировании более одного файла MS-DOS выводит на экран имя каждого копируемого файла.

COPY [/Y /-Y][/А /В] источник [/А /В] [+ источник

[/А /В] [+…]] [приемник [/А /В]] [/V]

Параметр "источник" задает расположение и имя файла или набора файлов, которые вы хотите копировать. Источник может содержать буквенную метку диска и двоеточие, имя каталога, имя файла или их сочетание. Параметр "приемник" задает расположение и имя файла или набора файлов, в которые вы хотите выполнить копирование. Приемник задается аналогично источнику.

Параметр /Y указывает, что вы хотите использовать команду COPY для замены существующих файлов без запроса на подтверждение. По умолчанию, если в качестве целевого файла задается существующий файл, COPY будет запрашивать, хотите ли вы затереть существующий файл (в предыдущих версиях MS-DOS это происходило без запроса). При использовании команды COPY в командных файлах она будет вести себя как в предыдущих версиях. Указание данного параметра переопределяет все назначения по умолчанию и текущую установку переменной операционной среды COPYCMD.

Параметр /-Y показывает, что вы хотите, чтобы команда COPY при замене существующего файла выводила запрос на подтверждение. Указание данного параметра переопределяет все назначения по умолчанию и текущую установку переменной операционной среды COPYCMD.

Параметр /А указывает текстовый файл ASCII. В файле ASCII для указания конца файла можно использовать символ конца файла (CTRL+Z). При комбинировании файлов COPY по умолчанию интерпретирует текстовые файлы как файлы ASCII. Когда /А предшествует списку имен файлов в командной строке, он применяется ко всем файлам, имена которые следуют за /А, пока COPY не обнаруживает параметр /В (в этом случае /В применяется ко всем файлам, имена которых предшествуют параметру /В). Когда параметр /А следует за именем файла, он применяется ко всем файлам, имена которых предшествуют параметру /А, и ко всем файлам, имена которых следуют за /А, пока COPY не обнаруживает параметр /В (в этом случае /В применяется ко всем файлам, имена которых предшествуют параметру /В).

Параметр /В указывает двоичный файл. Он задает, что интерпретатор команд должен считывать число байт, заданных размером файла в каталоге. Параметр /В — используется по умолчанию (если COPY не применяется для комбинирования файлов). Когда /В предшествует списку имен файлов в командной строке, он применяется ко всем файлам, имена которых следуют за /В, пока COPY не обнаруживает параметр /А (в этом случае /А применяется ко всем файлам, имена которых предшествуют параметру /А). Когда параметр /В следует за именем файла, он применяется ко всем файлам, имена которых предшествуют параметру /В, и ко всем файлам, имена которых следуют за /В, пока COPY не обнаруживает параметр /А (в этом случае /А применяется ко всем файлам, имена которых предшествуют параметру /А).

/V проверяет корректность записи новых файлов. О копировании каталогов и подкаталогов подробнее рассказывается в описании команды XCOPY.

Установка переменной операционной среды COPYCMD

Чтобы определить вывод в командах COPY, MOVE и XCOPY запроса на подтверждение при перезаписи файла при указании их в командной строке или в командной файле, можно использовать переменную операционной среды COPYCMD.

Чтобы команды COPY, MOVE и XCOPY во всех случаях выводили запрос, установите в переменной операционной среды COPYCMD /-Y. Чтобы эти команды затирали файлы без запроса, установите переменную COPYCMD в /Y.

Указание любой из этих команд с параметром /Y или /-Y переключает значения по умолчанию и установку переменной операционной среды COPYCMD.

Копирование на устройства и с устройств

В источнике или приемнике вы можете указывать имя устройства. При копировании на устройство используйте параметр /В. Когда приемником является устройство (например, СOМ1 или LPT2), параметр /В приводит к тому, что MS-DOS копирует данные на устройство в двоичном режиме, в котором все символы, включая специальные (такие как CTRL+C, CTRL+S, CTRL+Z, и возврат каретки) копируются на устройство как данные. Отсутствие /В вызывает копирование данных на устройство в режиме ASCII. При этом перечисленные выше специальные символы вызывают при копировании специальные действия.

Если вы не задаете целевого файла, то MS-DOS создает копию с тем же именем, датой и временем создания, что и исходный файл, помещая новую копию в текущий каталог на текущем диске. Если исходный файл находится на текущем диске и в текущем каталоге, а целевой диск и файл не задаются, то команда COPY останавливается, и MS-DOS выводит сообщение:

File cannot be copied onto itself

0 File(s) copied

(Файл невозможно скопировать сам в себя, скопировано 0 файлов.)

Если MS-DOS не может проверить операцию записи, то она выводит сообщение об ошибке. Кроме того, параметр /V замедляет выполнение команды, поскольку MS-DOS должна проверять каждый записываемый на диск сектор.

Если MS-DOS не может проверить корректность операции записи, то на экран выводится сообщение об ошибке. Хотя при работе с командой COPY ошибки происходят редко, параметр /V позволяет вам проверить корректность записи важных данных. Однако этот параметр замедляет выполнение команды COPY поскольку MS-DOS должна проверить каждый записываемый на диск сектор.

Действие параметров /А или /В зависит от позиции в командной строке. Если они следуют за именем исходного файла, то COPY работает следующим образом. /А приводит к интерпретации файла как файла ASCII (текстовый файл) и копированию данных, предшествующих первому символу конца файла. COPY не копирует символ конца файла и остаток файла. Параметр /В приводит к копированию всего файла, включая символ конца файла.

Когда параметр /А или /В следует за именем целевого файла, COPY выполняет следующие действия. При задании /А в качестве последнего символа файла добавляется символ конца файла. Если указано /В, то символ конца файла не добавляется.

Если вы задаете более одного исходного файла, разделяя их символом +, то COPY комбинирует файлы, создавая один новый файл. При использовании в качестве исходных файлов трафаретных символов и задании в качестве целевого файла единственного имени, COPY комбинирует все файлы, имена которых соответствуют трафарету источника, и создает один файл с именем, заданным в качестве имени файла-приемника.

В любом случае COPY при отсутствии параметра /В предлагает комбинированный список файлов ASCII (не комбинируйте нетекстовые файлы без параметра /В, поскольку это может привести к их усечению).

Если имя целевого файла совпадает с именем одного из копируемых файлов (кроме первого), то исходное содержимое целевого файла теряется. При этом COPY выводит следующее сообщение:

Content of destination lost before copy

(Перед копированием содержимое приемника теряется)

Если вы хотите присвоить файлу текущие дату и время, не модифицируя его, то задайте команду в следующем формате (запятые указывают на пропуск параметра приемника):

сору /Ь source+,

где source — исходный файл. Чтобы скопировать все файлы в подкаталогах, следует использовать команду XCOPY.

COPY не копирует файлы нулевой длины: такие файлы удаляются. Для копирования таких файлов используйте XCOPY.

Приведем некоторые примеры. Следующая команда копирует файл и обеспечивает включение в него символа конца файла:

сору data1.doc data2.doc /а

Чтобы скопировать несколько файлов в один, перечислите в источнике любое число файлов (разделив их плюсом) и задайте имя результирующего файла:

copy mon.txt + tue.txt + wen.txt tree.txt

При этом файлы текущего диска и каталога mon.txt, tue.txt и wen.txt объединяются и помещаются в файл tree.txt (также в текущем каталоге). Целевой файл будет иметь текущую дату и время. Если опустить имя этого файла, MS-DOS использует в качестве приемника первый файл из списка.

Команда сору *.doc total.doc комбинирует все файлы в текущем каталоге в один файл total.doc. Если вы хотите скомбинировать несколько двоичных файлов, укажите параметр /В, например:

сору /Ь *.exe sup.ехе

Это предотвращает интерпретацию CTRL+Z как конца файла (правда, такая команда не даст в результате выполняемого файла).

Следующая команда копирует то, что вы набираете с клавиатуры, в файл protoe.dat:

copy con protoc.dat

Для завершения ввода нажмите CTRL+Z.

Команда COUNTRY

Эта команда позволяет MS-DOS использовать для вывода времени, даты и денежной единицы форматы, принятые в различных странах. Эта команда определяет также порядок сортировки символов и символы, допустимые в именах файлов. Ее можно использовать только в файле CONFIG.SYS.

Команда COUNTRY настраивает MS-DOS на распознавание набора символов и соглашения по пунктуации, используемые в одном из поддерживаемых языков.

COUNTRY=xxx[,[ууу][,[диск: ][маршрут]имя_файла]]

Параметр ххх задает код страны. Параметр ууу задает соответствующий набор символов. Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение файла, содержащего информацию о стране.

Например, чтобы преобразовать форматы даты, времени и денежной единицы к соглашениям, принятым во Франции, добавьте в CONFIG.SYS (если COUNTRY.SYS находится в корневом каталоге) команду country=033. Чтобы задать соответствующий набор символов, наберите country=033,850. Если вы опустите набор символов, но включите параметр [диск: ][маршрут] имя_файла, то нужно указать предшествующую набору символов запятую, например:

country=033,с: \dos\country.sys

Об изменении символов и их расположении на вашей клавиатуре рассказывается в описании команды KEYB. О подготовке и выборе наборов символов вы можете прочитать в описании команды MODE. О загрузке специальной информации рассказывается в описании команды NLSFUNC.

В качестве задаваемой по умолчанию страны MS-DOS использует США. Если при указании команды COUNTRY вы не зададите расположение и имя файла, содержащего специфическую для страны информацию, то MS-DOS пытается найти файл COUNTRY.SYS в корневом каталоге системного диска.

Поддерживаемые MS-DOS страны и языки перечислены в следующей таблице. В ней указаны также наборы символов, которые можно использовать с каждым кодом страны.

В специальных версиях MS-DOS доступны также следующие страны, наборы символов и соответствующие языки: арабский, Израиль, Япония, Корея, Китай и Тайвань.

Для ввода с клавиатуры русских букв требуются дополнительные программные средства. Обычно для этого устанавливается специальный драйвер. Чтобы установить в системе русификатор, при наличии кодовой страницы с русским шрифтом (определяющей начертание символов на экране), необходимо добавить вызов данного драйвера в файл AUTOEXEC.BAT.

Код страны определяет национальные форматы времени и даты, используемые в командах BACKUP, DATE, RESTORE и TIME. Они перечислены в двух правых столбцах приведенной выше таблицы.

Команда CTTY

Изменяет терминал, используемый для управления компьютером. Применяйте команду CTTY, если вы хотите использовать для ввода команд другое устройство.

CTTY устройство

Параметр "устройство" задает альтернативное устройство, которое вы хотите использовать для набора команд MS-DOS. Допустимыми значениями параметра являются PRN, LPT1, LPT2, LPT3, CON, AUX, COM1, COM2, COM3 и COM4.

Например, чтобы переопределить весь ввод и вывод с текущего устройства (монитора и клавиатуры компьютера) на порт AUX, наберите в командной строке с tty

Чтобы перед использованием команды CTTY задать параметры порта (скорость, старт — и стоп-биты, четность), дайте команду MODE.

Многие программы не используют для ввода и вывода MS-DOS и работают непосредственно с аппаратурой компьютера. На такие программы команда CTTY не влияет. Она действует только для программ, считывающий ввод с клавиатуры и посылающих вывод на экран.

Кроме команды CTTY для задания устройства ввода можно также использовать параметр устройства команды COMMAND.

Команда DATE

Выводит дату и подсказку для ее возможного изменения. MS-DOS записывает для каждого создаваемого или изменяемого файла текущую дату, которая указывается после имени файла в списке каталога.

DATE [мм-чч-гг]

Параметр "мм-чч-гг" устанавливает заданную вами дату. Значения даты должны разделяться точками (.), минусом (-) или косой чертой (/). Формат даты зависит от установки COUNTRY в файле CONFIG.SYS. Месяц (мм), число (чч) и год (гг) может иметь следующие значения:

мм — от 1 до 12

чч — от 1 до 31

гг — от 80 до 99 или 1980 до 2099

Об изменении текущего времени рассказывается в описании команды TIME.

MS-DOS корректно изменяет даты в соответствии с числом дней в месяце.

Команда DBLSPACE

Компрессирует жесткий или гибкий диск и конфигурирует их с помощью программы DoubleSpace. Эта программа обеспечивает простой в использовании и ориентированный на работу с меню интерфейс с пользователем.

DoubleSpace — это программа компрессии (сжатия) дисков. Путем более эффективного хранения файлов она позволяет записать больше файлов на меньшей области диска. Большинство файлов сжимаются достаточно хорошо, так как содержат повторяющиеся данные. Когда DoubleSpace находит такие данные в файле, она сохраняет только первое их вхождение, а остальные заменяет ссылками на это первое вхождение. После сжатия файл временно принимает меньший размер, но при его использовании он возвращается к прежнему виду. При компрессировании диска DoubleSpace сжимает файлы на этом диске до минимального размера, а при загрузке в память декомпрессирует его. После завершения использования файла он снова сжимается и записывается на диск.

DoubleSpace следует использовать в тех случаях, когда у вас не хватает места на диске, а вы не хотите покупать диск большей емкости. DoubleSpace может значительно увеличить объем доступного на диске пространства. Однако, так как DoubleSpace использует не менее ЗЗК памяти, применять это средство имеет смысл, когда в нем действительно есть необходимость.

Файлы, упакованные с помощью автономных программ, таких как PKZIP, обычно больше не сжимаются, и хотя их можно хранить на компрессированном диске, это не дает никаких преимуществ.

Если вы работаете на компьютере с быстрым ЦП и быстрым диском, то, вероятно, не заметите особого изменения скорости работы системы после установки DoubleSpace. Однако на медленном ЦП будет заметно уменьшение скорости работы.

DoubleSpace Setup конфигурирует ваш компьютер для работы DoubleSpace и сжатия выбранных дисков. Сначала DoubleSpace Setup выполняет ScanDisk для проверки жесткого диска на физические и логические ошибки. Если необходимо, для дефрагментации файлов диска запускается Microsoft Defragmenter. Наконец, она компрессирует файлы диска.

После завершения работы DoubleSpace Setup вы будете иметь дополнительный диск. Если вы выберете новый компрессированный диск, то дополнительным диском будет только что созданный компрессированный диск. При компрессировании существующего диска дополнительным диском будет некомпрессированный диск. Он используется для хранения файлов, которые не должны сжиматься (таким файлом является, например, файл свопинга Windows). Этот диск содержит также важные системные файлы, такие как 10.SYS, MSDOS.SYS, DBLSPACE.BIN, DBLSPACE.INI и DBLSPACE.000. Не удаляйте скрытые файлы на новом диске, иначе вы можете потерять компрессированный диск и все файлы, которые он содержит.

Вы можете свободно копировать файлы между компрессированными и некомпрессированными дисками или с одного компрессированного диска на другой. Фактически, файл сжимается только при записи его на копрессированный диск. Когда вы копируете файл с такого диска DoubleSpace считывает его в памяти и декомпрессирует. Затем этот файл копируется на обычный диск в несжатом состоянии.

Обслуживать файловую систему со сжатыми дисками следует также, как и обычную, регулярно копируя файлы (с помощью Backup for MS-DOS или Backup for Windows) и проверяя диск на логические и физические ошибки с помощью программы ScanDisk. Кроме того, нужно регулярно проверять память и диск компьютера на вирусы, используя соответствующие антивирусные программы. Полезно периодически дефрагментировать диск, хотя эта операция требует времени. Для восстановления случайно стертых файлов можно использовать Undelete.

При архивизации файлов основного диска (некомпрессированного диска, который содержит компрессированные файлы-тома (CVF) вам обычно не требуется сохранять файлы, имена которых имеют форму DBLSPACE.nnn (например, DBLSPACE.000). Файл DBLSPACE.nnn содержит весь ваш сжатый диск, поэтому если вы архивизируете файлы этого диска индивидуально, копировать файлы-тома не нужно.

Если при работе с DoubleSpace у вас не хватает памяти, после установки DoubleSpace на компьютере 80386 или старше запустите MemMaker. Эта программа может переместить части DoubleSpace из обычной памяти и сделает ее доступной для выполнения программ. Кроме того убедитесь, что в команде BUFFERS файла CONFIG.SYS установлено значение > 10.

При работе на компьютере 80286 с памятью не менее 1 мегабайта убедитесь, что CONFIG.SYS содержит команду DOS=HIGH и команду DEVICE для HIMEM.SYS. (Обычно MS-DOS Setup добавляет эти команды в CONFIG.SYS.) Это позволяет загрузить DoubleSpace или ее части в старшую память.

DoubleSpace можно использовать и при работе SMARTDrive. Setup определяет, достаточно ли в вашем компьютере памяти для выполнения SMARTDrive. SMARTDrive автоматически инсталлируется добавлением команды SMARTDRV в файл AUTOEXEC.BAT. В частности, следует запустить SMARTDrive, если вы работаете с DoubleSpace и используете Windows. В этом случае SMARTDrive может существенно ускорить работу компьютера.

Средство SMARTDrive создано для ускорения работы вычислительной системы и защиты данных. По умолчанию Setup конфигурирует SMARTDrive таким образом, что кэширование при записи запрещается. Однако, если SMARTDrive первоначально конфигурировался с разрешением кэширования при записи (что обеспечивает гораздо большее повышение производительности, чем при разрешении кэширования только чтения), то Setup не изменит конфигурации. Подробности о SMARTDrive вы можете найти в описании команды SMARTDRV.

Команда DBLSPACE /AUTOMOUNT

Модифицирует значение AUTOMOUNT в файле DBLSPACE.INI Установка AUTOMOUNT разрешает или запрещает автоматическое монтирование сменных дисков, включая гибкие диски. Значение 0 запрещает DoubleSpace автоматически монтировать сменные диски. Это значение можно использовать для экономии памяти. 1 разрешает автоматическое монтирование всех сменных дисков. A…Z указывает DoubleSpace, что автоматически нужно монтировать заданные сменные диски. Например, если вы наберете DBLSPACE /AUTOMOUNT=AB, то будут автоматически монтироваться сменные диски А и В. По умолчанию DoubleSpace автоматически монтирует все сменные диски. Чтобы подействовала эта установка, нужно перезапустить компьютер.

Команда DBLSPACE /CHKDSK

DBLSPACE /CHKDSK [/F] [диск:]

Позволяет проверить структуру компрессированного диска. При обнаружении программой DoubleSpace ошибок (потерянных кластеров или связей с дублирующимися ссылками) она информирует вас об этом и пытается скорректировать ошибку. (DoubleSpace проверяет внутреннюю структуру компрессированного файла-тома. Для проверки таблицы распределения файлов используйте команду CHKDSK.)

Параметр "диск: " задает буквенную метку проверяемого диска. Если он опущен, то проверяется текущий диск. /CHKDSK можно сократить до /СНК. DBLSPACE /F исправляет ошибки на компрессированном диске.

Команда DBLSPACE /COMPRESS

DBLSPACE /COMPRESS диск1: [/NEWDRIVE=диск2:] [/RESERVE=разм]

Компрессирует файлы на существующем жестком, гибком диске или другом сменном носителе. После этого на диске будет больше свободного пространства. DoubleSpace не может компрессировать полностью заполненный диск: на жестком диске должно быть не менее 1.2 мегабайта свободного пространства, а на дискете диске — не менее 0.65 мегабайт (DoubleSpace не может компрессировать дискеты объема 360К).

Параметр "диск1:" задает существующий компрессируемый диск. /COMPRESS компрессирует жесткий или гибкий диск, заданный предыдущим параметром. Его можно сократить до /СОМ. Параметр /NEWDRIVE=диск2: задает буквенную метку некомпрессированного (основного) диска. После компрессии существующего диска ваша система будет включать в себя как существующий диск (теперь компрессированный), так и новый некомпрессированный диск. DBLSPACE /NEWDRIVE (сокращенно /NEW) можно опустить. В этом случае DoubleSpace присваивает новому диску следующую доступную буквенную метку. Параметр /RESERVE=paзм задает, сколько мегабайт нужно оставить некомпрессированными. Поскольку некоторые файлы (например, файл свопинга Windows) не могут храниться на компрессированном диске, неплохо оставить некоторое некомпрессированное пространство. Оно будет располагаться на новом некомпрессированном диске (если компрессируемый диск уже содержит постоянный файл свопинга Windows, DoubleSpace перемещает его на новый некомпрессированый диск). Этот параметр можно сократить до /RES.

Например, чтобы скомпрессировать диск G, наберите команду:

dblspace /compress G:

Поскольку здесь на задается, сколько пространства нужно оставить некомпрессированным, DoubleSpace оставляет по умолчанию 2 мегабайта. Так как буквенная метка нового некомпрессированного диска не задана, ему присваивается следующая доступная буква.

Команда DBLSPACE /CREATE

DBLSPACE /CREATE диск1: [/NEWDRIVE=ijhck2:] [/SIZE=размер

/ RESERVE =размер]

Создает новый компрессированный диск, используя свободное пространство некомпрессированного. Новый диск будет иметь большую емкость, чем занимаемое им пространство.

"Диск1:" задает некомпрессированный диск, содержащий место для создание нового диска. DBLSPACE /CREATE (или /CR) создает новый компрессированный диск, используя свободное пространство некомпрессированного диска (диск1). /NEWDRIVE=диск2: задает буквенную метку нового компрессированного диска. Если этот параметр опущен, то присваивает новому диску следующую доступную букву. /NEWDIVE можно сократить до /N. DBLSPACE /RESERVE=paзмер определяет, сколько мегабайт свободного пространства DoubleSpace следует оставить на некомпрессированном диске. Для задания максимальноно объема компрессированного диска укажите 0.

Параметры /RESERVE или /SIZE нельзя указывать одновременно. Если оба параметра опущены, DoubleSpace резервирует один мегабайт свободного пространства. /RESERVE можно сократить до /RE.

/SIZE=paзмер задает общий размер (в мегабайтах) компрессированного файла-тома (это объем некомпрессированного диска, который вы хотите выделить для компрессированного диска). /SIZE можно сократить до /SI.

Например, чтобы создать новый компрессированный диск на диске D и оставить на некомпрессированном диске D 4.5 мегабайта свободного пространства, наберите команду:

dblspace /create d: /reserve=4.5

Команда DBLSPACE /DEFRAGMENT

DBLSPACE /DEFRAGMENT [диск:]

Устраняет фрагментацию компрессированного диска. Дефрагментация делает свободное пространство на диске непрерывным. Если вы собираетесь уменьшить размер компрессированного диска, то его сначала следует дефрагментировать. Это позволит сделать диск меньше, чем при наличии фрагментации.

Параметр "диск: " задает диск для дефрагментации. Если он опущен, используется текущий диск. Параметр /DEFRAGMENT (или /DEF) дефрагментирует заданный диск.

Команда DBLSPACE /DEFRAGMENT отличается от команды DEFRAG, которая оптимизирует работу с диском путем переорганизации файлов на нем. DEFRAG можно использовать для оптимизации некомпрессированных дисков. В отличие от команды DEFRAG команда DBLSPACE /DEFRAG не увеличивает скорости работы системы. Она просто объединяет свободное пространство компрессированного диска, так что все свободное пространство будет располагаться в конце компрессированного файла-тома. Это позволяет в большей степени уменьшить размер компрессированного диска.

Команда DBLSPACE /DELETE

DBLSPACE /DELETE диск:

Удаляет компрессированный диск и стирает соответствующий компрессированный файл-том. При этом будут стерты все файлы, которые он содержит.

Параметр "диск: " задает удаляемый диск, a /DELETE (или /DEL) удаляет его (DoubleSpace не позволяет вам удалить диск С.)

Если вы случайно удалили компрессированный диск, то его можно восстановить с помощью утилиты Microsoft Undelete. Когда DoubleSpace удаляет компрессированный диск, она фактически удаляет файл на некомпрессированном диске. Этот файл называется "компрессированным файлом-томом" (CVF). Его имя имеет вид DLBLSРАСЕ. ххх (например, DBLSPACE.000). Восстановив с помощью Undelete этот файл, дайте команду DBLSPACE /MOUNT.

Команда DBLSPACE /DOUBLEGUARD

DBLSPACE /DOUBLEGUARD=0 1

Модифицирует установку DOUBLEGUARD в файле DBLSPACE.INI значение DOUBLEGUARD разрешает или запрещает средство защиты DoubleGuard. При разрешении DoubleGuard DoubleSpace будет постоянно проверять свою память на возможность порчи какой-либо другой программой. В случае порчи памяти DoubleSpace, чтобы минимизировать возможный ущерб для данных, останавливает компьютер. Значение 0 запрещает проверку. Это может увеличить скорость работы системы но приведет к потере данных, если другая программа использует память DoubleSpace. Значение 1 разрешает проверку. По умолчанию средство DoubleGuard разрешено. Эта установка действует после перезапуска компьютера.

Команда DBLSPACE /FORMAT

Форматируетвыбранный компрессированный диск, удаляя все содержащиеся на нем файлы. Параметр "диск: " задает диск для форматирования (диск С DoubleSpace не форматирует). Параметр /FORMAT указывает на форматирование заданного диска. Его можно сократить до /F.

Команда DBLSPACE /HOST

Изменяет буквенную метку основного диска для заданного компрессированного диска, модифицируя соответствующую установку ActivateDrive в файле DBLSPACE.INI. Если для создания данного сжатого диска вы использовали свободное пространство, то не можете использовать этот параметр для смены буквы компрессированного диска на основном диске. Эта установка действует после перезапуска компьютера. "Диск1" задает текущую буквенную метку диска для сжатого диска или его основного диска. "Диск2" задает новую буквенную метку основного диска.

Например, если ваш сжатый диск имеет буквенную метку С, а основной диск — Н, то для изменения буквы основного диска на G вы можете использовать следующую команду:

dblspace с: /host=g:

Выводит информацию о заданном диске и свободном пространстве, имя компрессированного файла-тома, фактический и вычисленный коэффициент компрессии. Параметр "диск: " задает диск, о котором вы хотите получить информацию, необязательный параметр /INFO выводит информацию о нем на экран.

Команда DBLSPACE /LASTDRIVE

DLBSPACE /LASTDRIVE=диск

Модифицирует установку LASTDRIVE в файле DBLSPACE.INI LASTDRIVE задает последнюю буквенную метку диска, доступную для использования DoubleSpace. Значение "диск" задает последнюю букву диска, которую вы хотите сделать доступной для DoubleSpace. Если одну из буквенных меток, заданных для DoubleSpace, использует другая программа, то последняя доступная DoubleSpace буквенная метка будет превышать заданную в LASTDRIVE. Чтобы подействовала эта установка, нужно перезапустить компьютер.

Команда DBLSPACE /LIST

Перечисляет и кратко описывает все диски вашего компьютера (кроме сетевых). DBLSPACE /LIST можно сократить до /L.

Команда DBLSPACE /MAXFILEFRAGMENTS

DBLSPACE /MAXFILEFRAGMENTS=n

Модифицирует установку MAXFILEFRAGMENTS в файле DBLSPACE.INI. MAXFILEFRAGMENTS устанавливает предельное значение фрагментации, допустимой для смонтированных сжатых файлов-томов. Значение n задает максимальное число фрагментов, в который компресированный файл должен храниться на основном диске. Чтобы подействовала эта установка, нужно перезапустить компьютер.

Команда DBLSPACE /MAXREMOVABLEDRIVES

DBLSPACE /MAXREMOVABLEDRIVES=n

Определяет установку MAXREMOVABLEDRIVES в файле DBLSPACE.INI. Значение MAXREMOVABLEDRIVES определяет, для скольких дополнительных дисков DoubleSpace должна выделять память при запуске компьютера. Это определяет, сколько дополнительных сжатых дисков вы можете создать, компрессировать или монтировать без перезапуска компьютера. Здесь n задает число дополнительных дисков для которых DoubleSpace будет выделять память. Для каждого дополнительного диска DoubleSpace выделяет 96 байт памяти. Чтобы подействовала эта установка, нужно перезапустить компьютер.

Команда DBLSPACE /MOUNT

DBLSPACE /MOUNT[=nnn] диск1: [/NEWDRIVE=диск2:]

Устанавливает связь между компрессированным файлом-томом (CVF) и буквенной меткой диска, после чего вы можете использовать все файлы, которые содержит CVF (монтирует CVF). Монтирование CVF требуется только в том случае, если вы ранее его демонтировали, или если CVF находится на гибком диске.

Параметр "диск1:" задает диск, содержащий компрессированный файл-том, который вы хотите монтировать. Вы должны задать буквенную метку. /MOUNT=nnn задает монтирование компрессированного файла-тома с расширением имени, заданным па раметром nnn. Например, чтобы монтировать CVF с именем DBLSPACE.001, следует задать /MOUNT=001. Если параметр nnn опущен, DoubleSpace пытается монтировать компрессированный файл-том с именем DBLSPACE.000. /MOUNT можно сократить до /МО.

/NEWDRIVE=диск2: задает буквенную метку диска, которая присваивается вновь смонтированному компрессированному диску. Если буквенная метка не задается, то DoubleSpace присваивает следующую доступную буквенную метку. Параметр можно сократить до /NEW. Например, чтобы смонтировать компрессированный файл-том DBLSPACE.001, расположенный на некомпрессированном диске В, наберите dblspace /mount=001 b:.

Команда DBLSPACE /RATIO

DBLSPACE /RATIO[=r.r] [диск: /ALL]

Изменяет вычисленный коэффициент компрессии заданного диска. DoubleSpace использует этот коэффициент для определения свободного пространства на диске. Иногда желательно изменить коэффициент, если вы собираетесь сохранить новые файлы с коэффициентом расширения, сильно отличающимся от текущего. При каждом запуске компьютера DoubleSpace настраивает коэффициент компрессии, чтобы он соответствовал среднему коэффициенту компрессии данных, записанных в данный момент на диске.

Параметр "диск: " задает диск, для которого вы хотите изменить вычисленный коэффициент компрессии.

Вы можете задать параметр /ALL (все диски), либо буквенную метку диска. Если они не задаются, то DoubleSpace изменяет вычисленный коэффициент компрессии для текущего диска.

/RATIO=r.г изменяет вычисленный коэффициент компрессии для заданных дисков (диска). Чтобы установить коэффициент в конкретное значение, задайте его. Можно задавать значения от 1.0 до 16.0. Если коэффициент не задается, то DoubleSpace устанавливает для всех находящихся в данный момент на диске файлов вычисленный коэффициент компрессии в значение среднего фактического коэффициента компрессии. Этот параметр можно сократить до /RA.

DBLSPACE /ALL задает изменение коэффициента всех смонтированных в данный момент дисков.

Например, чтобы изменить вычисленный коэффициент компрессии диска G: таким образом, чтобы он принял значение от 4.5 до 1, дайте команду dblspace /ratio=4.5 g:.

Команда DBLSPACE /ROMSERVER

DBLSPACE /ROMSERVER=0 1

Модифицирует установку ROMSERVER в файле DBLSPACE.INI. ROMSERVER разрешает или запрещает проверку для MRCI-сервера (ROM BIOS Microsoft Real-time Compresson Interface). По умолчанию проверка ROM MRCI запрещена. Значение 1 разрешает проверку.

Не разрешайте проверку MRCI, пока не убедитесь, что ваша аппаратура использует MRCI. Проверка MRCI может повлиять на работу ROM BIOS, не имеющей интерфейса MRCI.

Команда DBLSPACE /SIZE

DBLSPACE /SIZE[=размер1 /RESERVE=размер2] диск:

Увеличивает или уменьшает размер компрессированного диска. Вы можете увеличить объем компрессированного диска, если диск, на котором он находится, содержит много свободного пространства. Если на основном диске вам потребуется больше свободного места, вы можете его уменьшить.

Параметр "диск: " задает диск, размер которого вы хотите изменить. /SIZE=paзмер1 изменяет размер заданного диска. С помощью "размер1" вы можете задать новый размер диска. Размер диска — это пространство в мегабайтах, которое компрессированный диск использует на некомпрессированном (основном) диске. /SIZE можно сократить до /SI.

С помощью параметра /RESERVE вы можете также задать новый размер диска. Если не указывается ни "размер1", ни параметр /RESERVE, то DoubleSpace делает диск как можно меньше. /RESERVE=paзмер2 задает, сколько мегабайт свободного пространства вы хотите оставить на основном (некомпрессированном) диске после изменения размера. /RESERVE можно сократить до /RES. Одновременное использование параметров /RESERVE и /SIZE не допускается.

Команда DBLSPACE /SWITCHES

DBLSPACE /SWITCHES=F N

Модифицирует установку SWITCHES в файле DBLSPACE.INI. Управляет работой клавиш Ctrl+F5 и Ctrl+F8. Обычно эти клавиши можно использовать, чтобы обойти при загрузке компьютера DoubleSpace (см, описание CONFIG.SYS). Чтобы изменить эту установку, используйте команду DBLSPACE /SWITCHES. Для удаления SWITCHES из файла DBLSPACE.INI нужно просто его отредактировать. Чтобы подействовала эта установка, нужно перезапустить компьютер.

Значение N предотвращает использование Ctrl+F5 и Ctrl+F8 для обхода DoubleSpace при запуске компьютера. Если вы выберете эту установку и нажмете Ctrl+F8, MS-DOS все равно позволит вам избирательно выполнять команды в файлах CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT, а с помощью Ctrl+F5 вы сможете обойти выполнение этих файлов.

Значение F уменьшает число нажатий Ctrl+F8 или CTRL+F5 при запуске машины. Это значение можно использовать для ускорения обработки ваших файлов запуска. Хотя символ "/" здесь не указывается установка в файле DBLSPACE.INI выглядит как SWITCHES=/F или. SWITCHES=/N.

Команда DBLSPACE /UNCOMPRESS

DBLSPACE /UNCOMPRESS диск:

Декомпрессирует диск, сжатый с помощью DoubleSpace. При декомпрессии последнего смонтированного диска параметр /UNCOMPRESS удаляет также из памяти DBLSPACE.BIN DBLSPACE.BIN — это та часть MS-DOS, которая обеспечивает доступ к компрессированным дискам. Она занимает около 50К памяти. Параметр "диск: " задает диск, который вы хотите декомпрессировать.

Перед декомпрессированием диска следует создать резервные копии всех файлов, которые он содержит. Для этого можно использовать средство Microsoft Backup for MS-DOS (MSBACKUP) или Microsoft Backup for Windows.

При декомпрессии диска DoubleSpace изменяет буквенную метку этого диска или буквенную метку содержащего его (основного) диска (это зависит от того, как создавался компрессированный диск). При декомпрессировании DoubleSpace показывает, как будет изменяться буквенная метка диска.

Некоторые программы имеют параметры, включающие в себя явные маршруты и буквенные метки дисков. Если после декомрессирования такой диск больше существовать не будет, такая программа может вывести сообщение об ошибке или не сможет найти своих файлов данных. В этом случае нужно скорректировать буквенную метку.

Если вы декомпрессируете последний смонтированный диск, DoubleSpace сначала декомпрессирует его, а затем выгружает DBLSPACE.BIN из памяти. Если на компьютере есть не смонтированные сжатые диски, вы не сможете их после этого использовать, пока вновь не инсталлируете DoubleSpace с помощью команды DBLSPACE.

Вы можете декомпрессировать только тот диск, данные которого поместятся на содержащем его основном диске. Если вы используете команду DBLSPACE /UNCOMPRESS, и DoubleSpace указывает, что на вашем диске не хватает свободного пространства, удалите ненужные файлы или переместите их на другой диск.

Если корневые каталоги сжатого и основного диска содержат файлы или каталоги с идентичными именами, DoubleSpace не будет декомпрессировать такой сжатый диск, compressed drive. В этом случае DoubleSpace выводит сообщение об ошибке и создает файл DBLSPACE.LOG, в котором перечисляются соответствующие файлы. Удалите или переименуйте файлы, а затем попытайтесь снова декомпрессировать диск.

Команда DBLSPACE /UNMOUNT

DBLSPACE /UNMOUNT [диск:]

Отменяет связь между заданным компрессированным файлом-томом диска и его буквенной меткой. Демонтированный диск становится временно недоступным. Диск С демонтировать нельзя.

Параметр "диск: " задает демонтируемый диск. Если он не указывается, то демонтируется текущий диск. /UNMOUNT можно сократить до /U.

Команда DEBUG

Запускает программу-отладчик Debug, которую вы можете использовать для проверки и отладки выполняемых файлов.

DEBUG [[диск: ][маршрут]имя_файла [параметры]]

[Диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя отлаживаемого выполняемого файла. "Параметры" задают информацию командной строки, необходимую для запуска выполняемого файла.

Допускаются следующие команды отладки: А (ассемблирование), С (сравнение содержимого памяти), D (дамп памяти), Е (ввод данных по адресу), F (заполнение диапазона памяти значением), G (выполнение модуля в памяти), Н (шестнадцатиричная арифметика), I (вывод на экран байтового значения из порта), L (загрузка содержимого файла или секторов диска в память), М (копирование содержимого блока памяти), N (именование — задает файл для команд L или W или параметры для тестируемого файла), О (вывод байта в заданный порт), Р (выполне ние цикла, строковой инструкции, программного прерывания или подпрограммы за один шаг), Q (выход — завершение отладки), R (вывод содержимого регистров), S (поиск в памяти заданных байтовых значений), Т (трассировка), U (дизассемблирование), W (запись тестируемого файла на диск), ХА (выделение расширенной памяти), XD (освобождение расширенной памяти), ХМ (отображение страниц расширенной памяти), XS (вывод состояния расширенной памяти).

Все указанные команды вводятся в ответ на подсказку отладчика — минус (-). Список команд отладчика можно получить по команде?. Все команды (кроме Q) воспринимают параметры, разделяемые запятыми (шестнадцатиричные значения) или пробелами, например: d cs:110 120. Адреса задаются сегментным регистром (по умолчанию CS для A, G, L, Т, UhWhDS для других команд) или его адресом из 4 цифр и смещением. Точка с запятой между сегментом и смещением обязательна.

Подробнее с командами отладчика вы можете познакомиться в руководствах по MS-DOS.

Команда DEFRAG

Реорганизует файлы для оптимизации работы диска. Не используйте эту команду при выполнении Windows.

DEFRAG [диск: ] [/F] [/S[: ]порядок] [/В]

[/SKIPHIGH] [/LCD /BW /GO] [/Н]

DEFRAG [диск: ] [/U] [/В] [/SKIPHIGH] [/LCD /BW /GO] [/H]

"Диск: " задает оптимизируемый диск. Параметр /F дефрагментирует файлы и обеспечивает отсутствие на диске пустого пространства между ними, /и дефрагментирует файлы и оставляет пустое пространство между ними. /S управляет сортировкой файлов в каталогах. Если вы опускаете данный параметр, DEFRAG использует существующий на диске порядок. Значения, которые можно использовать для сортировки файлов, приведены в следующей таблице. Можно использовать комбинацию значений (не разделяя их пробелами).

Значение ∙ Сортировка

N ∙ По имени а алфавитном порядке.

N- ∙ В порядке, обратном алфавитному (с Z по А).

Е ∙ В алфавитном порядке по расширению.

Е- ∙ В порядке, обратном алфавитному, по расширению.

D ∙ По дате и времени (начиная с более ранних).

D- ∙ По дате и времени (начиная с более поздних).

S ∙ По размеру (с наименьшего).

S- ∙ По размеру (с наибольшего).

Параметр /В перезапускает компьютер после реорганизации файлов. /SKIPHIGH загружает DEFRAG в обычную память (по умолчанию она загружается в старшую память). /LCD запускает DEFRAG, используя схему цветов LCD. /BW запускает DEFRAG, используя черно-белую цветовую схему. /G0 запрещает графический режим и графический набор символов. /Н перемещает скрытые файлы.

Например, чтобы загрузить DEFRAG в обычную память и задать сортировку файлов в DEFRAG по дате создания, наберите команду:

defrag с: /f /sd- /skiphigh

DEFRAG нельзя использовать для оптимизации сетевых дисков или дисков, созданных с помощью INTERLNK.

Информационный отчет DEFRAG отличается от отчета CHKDSK. DEFRAG сообщает о скрытых и пользовательских файлах вместе, a CHKDSK выводит информацию для каждого типа. DEFRAG учитывает корневой каталог, a CHKDSK нет. Кроме того, DEFRAG не рассматривает метку тома как файл.

При запуске DEFRAG из программы (например, Microsoft Windows) вы можете потерять данные.

В следующей таблице кратко описывается значение каждого кода выхода DEFRAG (параметр ERRORLEVEL):

Код ∙ Смысл

0 ∙ Дефрагментация была успешной.

1 ∙ Произошла внутренняя ошибка.

2 ∙ Диск не содержит свободных кластеров. Для работы DEFRAG нужен 1 свободный кластер.

3 ∙ Пользователь остановил процесс с помощью CTRL+C.

4 ∙ Общая ошибка.

5 ∙ DEFRAG обнаружила ошибку при чтении кластера.

6 ∙ DEFRAG обнаружила ошибку при записи кластера.

7 ∙ Ошибка распределения. Для исправления используйте CHKDSK с парамет∙ ром /F.

8 ∙ Ошибка памяти.

9 ∙ Для дефрагментации диска не хватает памяти.

Например, чтобы загрузить DEFRAG в память и задать сортировку файлов по датам создания (от последних к первым), наберите команду defrag с: /f /sd-/skiphigh. При этом оптимизируется диск С.

Команда DEL (Erase)

Удаляет заданные файлы.

DEL [диск: ][маршрут]имя_файла [/Р]

ERASE [диск: ][маршрут]имя_файла [/Р]

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение файла или набора файлов для удаления. /Р перед удалением файла выводит запрос на подтверждение.

Например, чтобы удалить файл PRINT1.ТМР в каталоге OUT на диске С вы можете воспользоваться командой:

del c: \out\print1.tmp

О восстановлении удаленного файла рассказывается в описании команды UNDELETE, а об удалении каталога — в команде RMDIR. Об удалении каталога вместе с его файлами и всеми подкаталогами вы можете прочитать в описании команды DELTREE.

При указании параметра /Р DEL выводит имя файла и подсказку с сообщением вида:

filename, Delete (Y/N)?

(имя_файла, удалить (Да/Нет)?)

Для подтверждения удаления нажмите Y, а для отмены и вывода следующего имени файла (при задании группы) — N. Нажатие CTRL+C останавливает работу DEL.

Набрав команду DEL с параметром [диск: ]маршрут, вы можете удалить все файлы в каталоге. Чтобы удалить сразу несколько файлов, можно также использовать трафаретные символы (* и?). Однако, чтобы избежать непреднамеренного удаления файлов, такой командой следует пользоваться внимательно. Сначала лучше дать команду DIR с теми же трафаретными символами и просмотреть список этих файлов. Команда del *.* приводит к выводу на экран запроса:

All files in directory will be deleted! Are you sure (Y/N)?

(Будут удалены все файлы в каталоге! Вы уверены (Да/Нет)?)

Чтобы удалить все файлы в текущем каталоге, нажмите Y и затем ENTER. Для отмены удаления — N и ENTER.

См. также команду UNDELETE.

Команда DELTREE

Удаляет каталог и все файлы и подкаталоги, которые в нем содержатся.

DELTREE [/Y] [диск: ]маршрут

Параметр "диск: маршрут" задает имя удаляемого каталога. Команда DELTREE будет удалять все файлы в заданном каталоге, а также все файлы в его подкаталогах. Параметр /Y выполняет команду DELTREE без вывода запроса на подтверждение удаления.

Об удалении каталога рассказывается в описании команды RMDIR, а об удалении файлов — в описании команды DEL.

DELTREE удаляет все файлы в каталоге или подкаталоге независимо от атрибутов. При успешном удалении возвращается нулевое значение ERRORLEVEL.

В команде DELTREE можно использовать трафаретные символы, но делать это нужно внимательно. Если вы зададите трафаретный символ, совпадающий как с именами каталогов, так и с именами файлов, то удаляются и каталоги, и файлы. Перед заданием трафаретных символов лучше дать команду DIR, указав те же символы, и просмотреть имена файлов и каталогов, которые вы будете удалять.

Команда DEVICE

Загружает заданный драйвер устройства в память. Используется только в файле CONFIG.SYS.

DEVICE=[диск: ][маршрут]имя_файла [параметры]

[Диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя драйвера устройства, который вы хотите загрузить. [Параметры] задают необходимую информацию командной строки драйвера устройства.

О загрузке драйверов устройств в старшую память рассказывается в описании команды DEVICEHIGH. Стандартными устанавливаемыми драйверами устройств, поставляемыми с MS-DOS 6 являются драйверы ANSI.SYS, DISPLAY.SYS, DRIVER.SYS, DBLSPACE.SYS, EGA.SYS, EMM386.EXE, HIMEM.SYS, INTERLNK.EXE, POWER.EXE, RAMDRIVE.SYS, SETVER.EXE и SMARTDRV.EXE (см. Часть II данного руководства).

Файлы COUNTRY.SYS и KEYBOARD.SYS не являются драйверами устройств. Это файлы данных для команд COUNTRY и KEYB, поэтому не пытайтесь загружать их с помощью команды DEVICE — в этом случае система "зависает".

С "мышью", сканером или другим аналогичным продуктов производитель обычно поставляет соответствующее программное обеспечение — драйвер устройства. Чтобы установить драйвер, задайте в командной строке DEVICE его расположение (каталог) и имя.

При одновременной установке DISPLAY.SYS и драйвера консоли других фирм (например, VT52.SYS) сначала следует устанавливать этот дополнительный драйвер консоли. В противном случае он может запретить работу DISPLAY.SYS.

Иногда устанавливаемый драйвер устройства требуется загружать в CONFIG.SYS перед другим драйвером или после него. Например, EMM386.EXE требует сначала загрузить HIMEM.SYS. В этом случае нужно убедиться в корректном порядке команд в файле CONFIG.SYS.

Если для управления экраном и клавиатурой вы собираетесь использовать управляющую последовательность ANSI, то в файл CONFIG.SYS следует добавить следующую команду (в предположении, что файлы MS-DOS находятся в каталоге DOS на диске С):

device=c: \dos\ansi.sys

Команда DEVICEHIGH

Загружает заданный драйвер устройства в старшую память (> 640К). Это позволяет освободить обычную память для других программ. Если старшая память недоступна, то команда DEVICEHIGH работает аналогично команде DEVICE. Эту команду можно использовать только в файле CONFIG.SYS.

DEVICEHIGH [диск: ][маршрут]имя_файла [параметры]

Чтобы задать область памяти, в которую нужно загрузить драйвер устройства, используйте следующий синтаксис:

DEVICEHIGH [[L: область1[,мин_разм1][;область2[,мин_разм2]

[/S]]=[диск: ][маршрут]имя_файла [параметры]

[Диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя загружаемого драйвера устройства. [Параметры] задают необходимую информацию командной строки драйвера устройства.

Параметр /L: область1[,мин_разм1][;область2[,мин_разм2]… задает одну или более областей памяти, в которые нужно загрузить драйвер. По умолчанию MS-DOS загружает драйвер в наибольший свободный блок в старшей памяти (UMB) и делает другие блоки UMB доступными для использования драйвером. Вы можете указывать параметр /L для загрузки драйвера устройства в заданную область памяти или задания областей памяти, которые может использовать драйвер.

Чтобы загрузить драйвер в наибольший блок в заданной области памяти, задайте после параметра /L номер области. Например, чтобы загрузить драйвер в наибольший свободный блок в области 4, следует набрать /L:4. (Чтобы вывести список свободных областей памяти, наберите в командной подсказке MEM /F.)

При загрузке с параметром /L драйвер устройства может использовать только заданную область памяти. Некоторые драйверы устройств используют более одной области памяти. Для таких драйверов вы можете задать области, разделив их точкой с запятой (;). Например, чтобы использовать блоки 2 и 3, наберите /L:2;3. (Чтобы определить, как драйвер использует память, дайте команду МЕМ /М и задайте в качестве аргумента драйвер устройства.)

Обычно MS-DOS загружает драйвер в UMB в заданной области, если эта область содержит UMB, больший чем размер загружаемого драйвера (который обычно равен размеру выполняемого файла программы). Если при работе драйверу требуется больше памяти, чем при загрузке, вы можете использовать параметр "мин_разм".

Он обеспечивает, что драйвер не будет загружаться в UMB, который для него слишком мал. Если вы задает "мин_разм", MS-DOS загружает драйвер в эту область только если она содержит UMB, превышающий как размер загружаемого драйвера, так и "мин_разм".

Параметр /S сжимает при загрузке драйвера UMB до его минимального размера и обеспечивает наиболее эффективное использование памяти. Обычно данный параметр применяется только программой MemMaker, которая может анализировать использование драйвером устройства памяти и определять, можно ли применять параметр /S при загрузке этого драйвера. Этот параметр можно указывать только в сочетании с параметром /L. Он влияет только на блоки UMB, для которых задан минимальный размер.

О загрузке программ в старшие адреса памяти рассказывается в описании команды LOADHIGH, а о загрузке драйверов устройств в оперативную память — в описании команды DEVICE. Информацию о работе программы MemMaker вы найдете в описании команды MEMMAKER.

Чтобы использовать команду DEVICEHIGH, в файл CONFIG.SYS нужно включить команду DOS=UMB. Если вы не зададите эту команду, то все драйверы устройств будут загружаться в обычную память, как при задании команды DEVICE. См. описание команды DOS.

В MS-DOS 5 использовался синтаксис:

DEVICEHIGH SIZE=paзм_шест [диск: ] [маршрут] имя_файла [параметры]

Хотя в MS-DOS 6 такой синтаксис DEVICEHIGH будет работать, рекомендуется следовать новому синтаксису.

Для загрузки драйвера устройства в старшую память ваш компьютер должен иметь расширенную память. Сначала вы должны задать команду DEVICE для загрузки драйвера HIMEM.SYS, а затем указать ее снова для программы работы с UMB. Эти команды должны следовать в CONFIG.SYS до команды DEVICEHIGH. Если вы работаете на компьютере с процессором 80386 или 80486, то можете использовать в качестве администратора UMB EMM386.EXE. При другом процессоре нужно предусмотреть другую программу.

Если доступная старшая память отсутствует, то MS-DOS будет загружать указанный в команде DEVICEHIGH драйвер в обычную память.

Приведем примеры. Следующие команды в CONFIG.SYS делают старшую память доступной для работы драйверов устройств и программ:

device=c: \dos\himem.sys

device=c: \dos\emm386.exe

ram dos=umb

Команда devicehigh=drv.sys указывает MS-DOS на загрузку драйвера устройства с именем DRV.SYS в старшие адреса памяти компьютера 80386.

Команда DIR

Выводит список файлов и подкаталогов, находящихся в заданном каталоге. Если команда задается без параметров, то выводится метка диска и его номер, имена файлов и каталогов (по одному на строку), включая расширения, а также дату и время их последней модификации. После этого выводится число файлов в каталоге, общий объем (в байтах), занимаемый файлами, и объем свободного пространства на диске.

DIR [диск: ][маршрут][имя_файла] [/Р] [/W]

[А[[: ]атрибуты]][/О[[: ]сортировка]] [/S] [/В] [/L] [/С]

Параметр [диск: ][маршрут] задает диск и каталог, содержимое которого вы хотите видеть на экране. Параметр [имя_файла] задает группу файлов или файл, которые нужно включить в список.

При указании параметра /Р выводится по одному экрану списка файлов. Чтобы увидеть следующий экран, нужно нажать любую клавишу.

Параметр /W выводит перечень файлов в широком формате с максимально возможным числом имен файлов/каталогов на каждой строке.

/А[[: ] атрибуты] выводит имена только тех каталогов и файлов, которые имеют заданные атрибуты. Если этот параметр опущен, то DIR выводит все файлы, кроме скрытых и системных. Если этот параметр задан без указания атрибутов, DIR выводит имена всех файлов, включая скрытые и системные. Двоеточие не обязательно. Комбинация значений, которые можно использовать в качестве атрибутов, показана в следующей таблице. Значения не разделяются пробелами.

Значение ∙ Смысл

Н ∙ Скрытые файлы.

— Н ∙ Не скрытые файлы.

S ∙ Системные файлы.

— S ∙ Файлы, отличные от системных.

D ∙ Каталоги.

— D ∙ Только файлы (не каталоги).

А ∙ Файлы, готовые для архивизации.

— А ∙ Файлы, не измененнные после последней архивизации.

R ∙ Файлы, доступные только по чтению.

— R ∙ Файлы, не имеющие доступа только по чтению.

Параметр /О[[: ] сортировка] управляет порядком сортировки каталога при выводе его командой DIR. Если он опущен, DIR сортирует имена файлов и каталогов в том порядке, в котором они содержатся в каталоге. Если не указан параметр "сортировка", то DIR выводит имена в алфавитном порядке. Значение, которые вы можете использовать в параметре "сортировка", описаны в следующей таблице. При комбинировании их не нужно разделять пробелами.

Значение ∙ Смысл

N ∙ Сортировка по алфавиту (по имени).

— N ∙ В порядке, обратном алфавитному (Z — А).

Е ∙ В алфавитном порядке по расширению.

— Е ∙ По расширению в порядке, обратном порядке.

D ∙ По дате и времени (начиная с более ранних).

— D ∙ По дате и времени, начиная с поздних.

S ∙ По возрастанию размера.

— S ∙ По убыванию размера.

С ∙ По коэффициенту компрессии, начиная с меньшего.

— С ∙ По коэффициенту компрессии, начиная с большего.

Параметр /S перечисляет каждое вхождение файла в заданном каталоге и всех подкаталогах.

/В перечисляет каталоги и имена файлов по одному на строку (включая расширение). Выводится основная информация, без итоговой. /В переопределяет параметр /W.

/L выводит неотсортированные имена файлов и каталогов в нижнем регистре. Расширенные символы в нижний регистр не преобразуются.

/С [Н] выводит коэффициент компрессии файлов, компрессированных с помощью DoubleSpace, на основе размера кластера 8К. Необязательный параметр Н выводит эту информацию на основе размера кластера основного диска. При использовании параметра /W или /В параметр /С[Н] игнорируется.

О выводе структуры каталога или диска рассказывается в описании команды TREE, а о компрессированных дисках — в описании DBLSPACE.

Для вывода подмножества файлов и каталогов вы можете использовать трафаретные символы (* и?).

Если задается более одного значения порядка сортировки, DIR сортирует файлы по первому критерию, затем по второму и т. д.

Используемый DIR формат даты и времени зависит от установки страны в файле CONFIG.SYS. Если команда COUNTRY не используется, форматы соответствуют форматам США.

Чтобы передать вывод команды DIR в файл, вы можете использовать символ перенаправления (>) или конвейеризации (|). Перед этим следует установить в файле AUTOEXEC.BAT переменную операционной среды TEMP. В противном случае временный файл будет выводится в списке каталога.

С помощью команды SET в переменной операционной среды DIRCMD в AUTOEXEC вы можете предварительно установить параметры команды DIR. В переменной DIRCMD можно использовать только допустимое сочетание параметров DIR. Например, чтобы установить DIRCMD для широкого вывода по умолчанию (/W), включите в AUTOEXEC.BAT команду set dircmd=/w.

Вы можете переопределить набор параметров команды DIR, заданных с помощью переменной DIRCMD. Для этого используйте те же параметры, что и в командной строке DIR, но перед параметром нужно указывать также знак минуса, например, dir /—w.

Используемые по умолчанию установки DIRCMD вы можете изменить также с помощью команды DOS SET, набрав их в командной строке после символа равенства (=). Новые установки будут действовать по умолчанию для всех последующих команд DIR до следующего использования SET DIRCMD в командной строке или перезапуска MS-DOS. Чтобы сбросить все назначенные по умолчанию параметры, наберите команду set dircmd=. Текущие установки переменной операционной среды DIRCMD вы можете просмотреть с помощью команды set. MS-DOS выводит на экран список параметров и их установок (подробности вы можете найти в описании SET).

Предположим, вы хотите использовать DIR для вывода одного листинга каталога за другим, пока не выведется содержимое каждого каталога текущего диска, и хотите упорядочить каждый каталог по алфавиту, вывести его в широком формате и делать паузу после вывода каждого экрана. Для этого, находясь в корневом каталоге, дайте команду dir /s/w/o/р. Чтобы при этом не выводились имена каталогов, используйте команду dir /s/w/o/р/ a: — d. Чтобы распечатать вывод, используйте символ переназначения: dir > prn.

Команда DISKCOMP

Сравнивает содержимое гибких дисков. Сравнение выполняется по дорожкам. DISKCOMP определяет число сторон и секторов на дорожку на основе формате первого заданного диска.

DISKCOMP [диск1: [диск2:]] [/1] [/8]

Параметр "диск1:" задает дискету в одном из дисководов, "диск2:" задает дискету в другом дисководе. Параметр /1 сравнивает только первые стороны дискет, даже если они двусторонние, и дисководы могут работать с двусторонними дискетами. Параметр /8 приводит к сравнению только первых 8 секторов на дорожку, даже если дискета содержат 9 или 15 секторов на дорожку.

Команда DISKCOMP работает только с гибкими дисками. Для жестких дисков ее использовать нельзя. В этом случае выводится сообщение об ошибке:

Invalid drive specification

Specified drive does not exist or is non-removable

(Недопустимая спецификация диска, заданные диски не существуют или не являются сменными)

Если все дорожки на двух сравниваемых дискетах совпадают, DISKCOMP выводит следующее сообщение:

Compare OK

(Сравнение успешно)

Если дорожки не совпадают, то выводится сообщение следующего вида:

Compare error on

side 1, track 2

(Ошибка сравнение на стороне 1, дорожке 2)

После завершения сравнения DISKCOMP выводит сообщение:

Compare another diskette (Y/N)?

(Сравнить другую дискету (Да/Нет)?)

Если вы нажмете Y, DISKCOMP выводит подсказку для вставки дискеты для следующего сравнения. При нажатии N DISKCOMP прекращает сравнение.

При сравнении DISKCOMP игнорирует номер тома. Если вы пропустите параметр "диск2:", то DISKCOMP использует текущий диск. Если опущены оба параметра дисков, то DISKCOMP использует для обоих дисков текущий. Если текущий диск совпадает с "диск1:", то DISKCOMP выводит при необходимости подсказку для смены дискет.

Если в параметрах "диск1:" и "диск2:" задан один и тот же диск, DISKCOMP выполняет сравнение с помощью одного дисковода, выводя подсказку для смены дискет. В зависимости от объема дискет и оперативной памяти, вам может потребоваться сменить дискеты несколько раз. Если типы дискет не совпадают, DISKCOMP выводит сообщение:

Drive types or diskette types not compatible (Типы дисководов или дискет не совместимы)

DISKCOMP не работает с сетевыми дисками или дисками, созданными по команде SUBST. В этих случаях DISKCOMP выводит на экран сообщение об ошибке.

При использовании DISKCOMP для диска, полученного с помощью команды COPY, DISKCOMP может выводить сообщение следующего типа:

Compare error on

side 0, track 0

(Ошибка сравнения на стороне 0, дорожка 0)

Такой тип ошибки может происходить, даже если дискеты идентичны. Хотя команда COPY дублирует информацию, она не обязательно помещает ее в то же место диска. Подробности сравнения отдельных файлов диска см. в описании команды FC.

Коды выхода команды DISKCOMP приведены в следующей таблице:

Код ∙ Смысл

0 ∙ Диски совпадают.

1 ∙ Обнаружены различия.

2 ∙ Пользователь прекратил процесс с помощью CTRL+C.

3 ∙ Произошла критическая ошибка.

4 ∙ Произошла ошибка инициализации.

Коды выхода (значение ERRORLEVEL) вы можете использовать в команде IF командного файла.

О сравнении файлов рассказывается в описании команды FC.

Команда DISKCOPY

Копирует все содержимое одного гибкого диска на другой гибкий диск. DISKCOPY затирает текущее содержимое целевого диска. Эта команда определяет при копировании число сторон на основе исходного дисковода и диска.

DISKCOPY [диск1: [диск2:]] [/1] [/V] [/М]

Параметр "диск1:" задает исходный диск, "диск2:" — целевой диск. /1 приводит к копированию только первой стороны дискеты. /V проверяет корректность копирования информации. Использование этого параметра замедляет процесс копирования. Параметр /М приводит к тому, что DISKCOPY использует в качестве рабочей памяти только обычную память. По умолчанию DISKCOPY использует в качестве промежуточной памяти жесткий диск, благодаря чему вам не приходится несколько раз менять дискеты. О копировании файлов рассказывается в описании команды COPY, а о копировании каталогов и подкаталогов — в описании XCOPY. О сравнении дискет для проверки их идентичности описывается в команде DISKCOMP. Команда DISKCOPY работает только со сменными дисками (дискетами). Для жесткого диска ее использовать нельзя, в противном случае она выводит сообщение об ошибке:

Invalid drive specification

Secified drive does not exist or is non-removable

(Недопустимая спецификация диска.

Заданный диск не существует или не является сменным.)

Команда DISKCOPY выводит вам подсказку для вставки исходной и целевой дискет и перед продолжением работы ждет нажатия любой клавиши. После копирования DISKCOPY выводит следующее сообщение:

Сору another diskette (Y/N)?

(Копировать другую дискету (Да/Нет)?)

При нажатии Y DISKCOPY выводит вам подсказку для вставки исходной и целевой дискет для следующей операции копирования. Чтобы завершить процесс копирования, нажмите N. Если вы копируете информацию на неформатированную дискету, DISKCOPY форматирует диск с тем же числом сторон и секторов на дорожку, что и на исходном диске (диске1). При форматировании дисков и копировании файлов DISKCOPY выводит следующее сообщение:

Formatting while copying

(Форматирование при копировании)

Если объем исходного диска превышает объем целевого, и ваш компьютер может обнаружить это различие, то DISKCOPY выводит на экран сообщение:

Drive types or diskette types not compatible

(Типы дисководов или дискет не совместимы)

Если исходный диск имеет серийный номер, DISKCOPY создает для целевого диска новый последовательный номер и выводит его при завершении операции копирования. Если вы опустите параметр целевого диска (диск2), DISKCOPY использует в качестве целевого текущий диск. Если опущены оба параметра, DISKCOPY использует текущий дисковод для исходного и целевого диска. В этом случае DISKCOPY выводит вам подсказку для смены дискет. Если объем дискет превышает объем доступной оперативной памяти, то DISKCOPY не может считать сразу всю информацию. DISKCOPY считывает данные с исходного диска, записывает их на целевой диск, и выводит вам подсказку для смены диска. Этот процесс повторяется, пока не будет скопирован весь диск. Поскольку DISKCOPY создает на целевом диске точную копию исходного, фрагментация (наличие небольших областей неиспользованного пространства между файлами) исходного диска сохраняется на целевом диске. Фрагментация исходного диска может замедлить процесс считывания, поиска или записи файлов. Чтобы избежать фрагментации, используйте для копирования команду COPY или XCOPY. Если команда DISKCOPY применяется для копирования системного диска, то копия также будет загружаемой. При использовании команды COPY или XCOPY копия обычно не является загружаемым диском. Коды выхода (параметр ERRORLEVEL) и их описания приведены в следующей таблице:

Код ∙ Смысл

0 ∙ Копирование прошло успешно.

1 ∙ Нефатальная ошибка ввода-вывода.

2 ∙ Пользователь прекратил процесс с помощью CTRL+C.

3 ∙ Произошла критическая ошибка.

4 ∙ Произошла ошибка инициализации.

Команда DOS

Определяет, что MS-DOS должна поддерживать связь со старшей памятью, частично загружаться в старшую память (НМД.) или и то, и другое. Используется только в файле CONFIG.SYS.

DOS=HIGH LOW[,UMB,NOUMB]

DOS=[HIGH, LOW,]UMB NOUMB

Параметр UMB NOUMB определяет, что MS-DOS должна поддерживать блоки старшей памяти (UMB), созданные программой поддержки UMB, такой как EMM386.EXE. Параметр UMB определяет, что MS-DOS должна по-возможности обслуживать UMB. Параметр NOUMB задает, что MS-DOS не должна обслуживать блоки UMB. По умолчанию используется параметр NOUMB.

Параметр HIGH LOW определяет, должна ли MS-DOS пытаться загружать свою часть в НМД. (HIGH) или загружать все свои компоненты в обычную память (LOW). По умолчанию устанавливается LOW.

Подробнее о загрузке драйвера устройства в старшую память рассказывается в описании команды DEVICEHIGH, а о загрузке в старшую память программ — в описании LOADHIGH.

Перед заданием DOS=UMB или DOS=HIGH вы должны установить драйвер или другой администратор расширенной памяти.

Использование для DOS областей старшей памяти освобождает обычную память для программ. При наличии процессора 80386 или 80486 в качестве программы обслуживания блоков UMB можно использовать EMM386.EXE.

Если задано DOS=UMB, а программа обслуживания UMB не установлена, то MS-DOS не будет выводить сообщение об ошибке.

Если вы задаете параметр HIGH, MS-DOS пытается загрузить свои компоненты в НМА. Если MS-DOS не может использовать НМА, то выводится сообщение:

НМА not available

Loading DOS low

(НМА не доступны, DOS загружается в младшую память)

В одной команде DOS вы можете указать более одного параметра, например, dos=high,umb

Команда DOSKEY

Загружает в память программу Doskey, которая вызывает команды MS-DOS и позволяет вам редактировать командные строки, а также создавать и запускать макрокоманды. Doskey — это резидентная в памяти программа. После установки Doskey занимает около 3 килобайт памяти.

DOSKEY [/REINSTALL] [/BUFSIZE=размер] [/MACROS]

[/HISTORY][/INSERT/OVERSTRIKE] [макроимя=[текст]]

Чтобы запустить программу Doskey с установками по умолчанию, дайте команду:

DOSKEY

Параметр макроимя=[текст] создает макрокоманду, которая выполняет одну или более команд MS-DOS (макрокоманду Doskey), "макроимя" задает имя, которое вы хотите присвоить макрокоманде, а "текст" задает записываемые команды.

Например, чтобы создать макрокоманду, выполняющую быстрое и безусловное форматирование диска, наберите:

doskey qf=format $1 /q /и

Чтобы выполнить такую макрокоманду, введите qf а:.

Параметр /REINSTALL устанавливает новую копию программы Doskey, даже если она уже установлена. В последнем случае /REINSTALL также очищает буфер.

Параметр /BUFSIZE=размер задает размер буфера, в который Doskey записывает команды и макрокоманды Doskey. По умолчанию это 512 байт. Минимальный размер буфера — 256 байт.

/MACROS выводит список всех макрокоманд Doskey. /HISTORY выводит список всех команд в памяти. Для вывода списка в файл вы можете использовать символ перенаправления (>). /MACROS можно сократить до /М, a /HISTORY — до /Н.

/INSERT /OVERSTRIKE определяет, будет ли новый набираемый вами текст замещать старый. При указании параметра /INSERT новый набираемый в строке текст вставляется в старый (как при нажатии клавиши INSERT). При задании /OVERSTRIKE новый текст будет заменять старый. По умолчанию устанавливается /OVERSTRIKE. Временно изменить режим можно клавишей INSERT.

Для вызова команды можно после загрузки Doskey в память использовать одну из клавиш, перечисленных в следующей таблице:

Клавиша ∙ Действие

стрелка вверх ∙ Вызывает предыдущую команду MS-DOS.

стрелка вниз ∙ Вызывает следующую команду MS-DOS.

PgUp ∙ Восстанавливает самую старую команду текущего сеанса.

PgDn ∙ Восстанавливает последнюю команду текущего сеанса.

Восстановленную Doskey командную строку можно редактировать. Команды редактирования Doskey и их функции описаны в следующей таблице:

Клавиша ∙ Действие

Стрелка влево ∙ Перемещает курсор на символ назад.

Стрелка вправо ∙ Перемещает курсор на символ вперед.

CTRL+стрелка влево ∙ Перемещает курсор на слово назад.

CTRL+стрелка вправо ∙ Перемещает курсор на слово вперед.

НОМЕ ∙ Возвращает курсор к началу строки.

END ∙ Перемещает курсор в конец строки.

ESC ∙ Стирает команду с экрана.

F1 ∙ Копирует один символ из шаблона (буфера, содержащего последнюю набранную команду) в командную строку MS-DOS.

F2 ∙ Выполняет в шаблоне поиск в прямом направлении следующей нажатой после F2 клавиши. Doskey вставляет текст из шаблона до заданного символа (не включая его).

F3 ∙ Копирует остаток шаблона в командную строку. Doskey начинает копирование символов с позиции в шаблоне, соответствующей позиции, указанной курсором в командной строке.

F4 ∙ Удаляет символы, начиная от текущей позиции до заданного символа. Чтобы использовать эту клавишу, нажмите F4 и наберите символ. Doskey выполняет удаление до этого символа, исключая его.

F5 ∙ Копирует текущую команду в шаблон и очищает командную строку.

F6 ∙ Помещает в текущую позицию командной строки символ конца файла (CTRL+Z).

F7 ∙ Выводит на экран все сохраненные в памяти команды с соответствующими номерами (Doskey присваивает номера последовательно, начиная с первой команды).

ALT+F7 ∙ Удаляет все сохраненные в памяти команды.

F8 ∙ Ищет в памяти команду, которую вы хотите вывести. Наберите первые несколько символов искомой команды и нажмите F8. Doskey выводит последнюю команду, начинающуюся с данного текста. Повторное нажатие F8 приводит к поиску следующей такой команды.

F9 ∙ Выводит подсказку для ввода номера команды и выводит ее на экран.

ALT+F10 ∙ Удаляет все макроопределения.

При определении макрокоманд вы можете использовать следующие специальные символы:

Символы ∙ Назначение

$G или $g ∙ Перенаправляют вывод. Используйте эти символы для передачи вывода вместо экрана на устройство или в файл. Эквивалентны символу >.

$G$G ил $g$g ∙ Добавляют вывод в конец файла. Их можно использовать для добавления выводимых данных к существующему файлу или замены данных в файле. Эквивалентны >>.

$L или $1 ∙ Перенаправляют ввод. Используйте их для считывания вместо клавиатуры с устройства или из файла. Эквивалентны <.

$В или $b ∙ Передает вывод макрокоманды в команду. Эквивалентны символу | в командной строке.

$Т или $t ∙ Разделяют команды. Используйте их для разделения команд при создании макрокоманд или наборе команд в командной строке Doskey.

$$ ∙ Задает знак доллара ($).

с $1 по $9 ∙ Представляет информацию командной строки, которую вы хотите определить при запуске макрокоманды. Это позволяет вам использовать в командной строке при каждом выполнении макрокоманды различные данные. Символ $1 в команде DOSKEY аналогичен %1 в командном файле.

$* ∙ Представляет всю информацию командной строки, которую вы хотите задать при наборе имени макрокоманды.

Символ $* — это подставляемый параметр, аналогичный параметрам $1-$9 командного файла, однако все, что вы набираете в командной строке после имени макрокоманды, подставляется в макрокоманду вместо $*.

Чтобы выполнить макрокоманду, наберите имя макрокоманды в командной строке, начиная с первой позиции. Если макрокоманда была определена с помощью $* или параметра с $1 по $9, используйте для разделения параметров пробелы. Из командного файла выполнять макрокоманду нельзя, но для создания макрокоманды вы можете использовать команду DOSKEY в командном файле. Вы можете также создать макрокоманду, имя которой совпадает с именем команды MS-DOS. Это может оказаться полезным, например, если вы всегда пользуетесь командой с определенными параметрами. При этом:

• чтобы выполнить макрокоманду, начинайте набирать ее имя непосредственно после командной подсказки (без пробела);

• для выполнения команды DOS включите между именем команды и подсказкой один или более пробелов.

Для удаления макрокоманды наберите команду:

doskey макроимя=.

Приведем пример. Чтобы создать макрокоманду mv для перемещения файла или файлов, наберите команду:

doskey mv=copy $1 $2 $t del $1 Команда DOSSHELL

Запускает оболочку MS-DOS (MS-DOS Shell) — графический интерфейс с MS-DOS. Для запуска оболочки MS-DOS в текстовом режиме используйте синтаксис:

DOSSHELL [/Т[: разр[n]]] [/В]

а для запуска в графическом режиме:

DOSSHELL [/G[: разр[n]]] [/В]

Параметр "разр" задает категорию разрешения экрана. Допустимые значения — L (низкое), М (среднее) и Н (высокое). Значение по умолчанию зависит от вашей аппаратуры. Параметр n задает разрешение экрана, допустимое для данной категории.

Параметр /Т запускает оболочку MS-DOS в текстовом режиме, /В — в черно-белом режиме, /G — в графическом.

Не запускайте из оболочки MS-DOS Microsoft Windows. При использовании и Microsoft Windows, и MS-DOS Shell, запустите Windows, а затем из Windows — MS-DOS Shell.

При запуске MS-DOS Shell требуется не менее 384К свободной оперативной памя-

После запуска MS-DOS Shell вы можете настроить разрешение экрана с помощью команды Display меню Options. В диалоговом окне выводится режим (текстовый или графический), число строк, категория разрешения и конкретное значение режимов разрешения в каждой категории, доступное для вашей аппаратуры.

Текущие установки программных элементов и групп, параметры, разрешение экрана, цвета и т. д. сохраняются в файле DOSSHELL.INI. Файл DOSSHELL.INI должен быть доступен для записи. Его расположение можно задать с помощью переменной операционной среды DOSSHELL в файле AUTOEXEC.BAT.

После настройки MS-DOS Shell следует регулярно создавать резервную копию этого файла. При его удалении или порче при следующем запуске MS-DOS Shell будет создаваться новый файл DOSSHELL.INI.

При запуске программы из MS-DOS Shell временные файлы создаются в каталоге, где находится DOSSHELL.EXE. С помощью переменной среды TEMP в AUTOEXEC.BAT вы можете задать для них другой каталог.

Команда DRIVPARM

Определяет при запуске MS-DOS параметры для таких устройств как дисководы и накопители на магнитной ленте. Используется только в CONFIG.SYS. Команда модифицирует параметры существующего физического устройства и не создает нового логического устройства. Новые параметры заменяют определения драйвера для любого поблочного-ориентированного устройства.

DRIVPARM=/D: номер [/С] [/F: тип] [/Н: гол] [/I] [/N]

[/S: ceкт] [/Т: дорожк]

Параметр /D: номер задает номер физического устройства. Значения параметра "номер" должны лежать в диапазоне от 0 до 255 (например, 0 = диск А, 1 = диск В и т. д.). /С определяет, что дисковод может распознавать закрытие задвижки. Параметр /Р: тип определяет тип дисковода (по умолчанию это 2).

Тип ∙ Дисковод

0 ∙ 160К/180К или 320К/360К

1 ∙ 1.2 мегабайта

2 ∙ 720К (3.5-дюймовый) или другой

5 ∙ жесткий диск

6 ∙ магнитная лента

7 ∙ 1.44 Мб (3.5-дюймовый)

8 ∙ оптический диск (с записью)

9 ∙ 2.88 Мб (3.5-дюймовый)

Параметр /Н: гол задает число головок (от 1 до 99). Значение по умолчанию зависит от /Е: тип.

/I задает 3.5-дюймовый дисковод, устанавливаемый на компьютере и использующий существующий контроллер. Используйте этот параметр, если ROM BIOS вашего компьютера не поддерживает 3.5-дюймовых дисководов.

/N задает блочное устройство с несменным носителем.

/S: ceкт задает число секторов на дорожку, поддерживаемое блочноориентированным устройством (от 1 до 99). Значение по умолчанию зависит от /F: тип.

Параметр /Т: дорожк задает число дорожек на сторону, поддерживаемое блочноориентированным устройством. Значение по умолчанию зависит от /Р: тип.

Если ваша система не поддерживает 3.5-дюймовые диски, используйте параметр /I. (Некоторые IBM PC/AT-совместимые системы не имеют ROM BIOS, поддерживающей такие дисководы.)

DRIVPARM модифицирует параметры существующего физического диска и не создает нового логического диска.

Команда ECHO

Выводит на экран или скрывает текст командного файла при его выполнении. Показывает также, включено или выключено средство эхоотображения. При запуске командного файла MS-DOS обычно отображает выполняемые команды на экране. Этот режим можно выключить или включить.

ECHO [ON OFF]

Чтобы использовать команду для вывода сообщения, запишите:

echo [сообщение]

Параметр ON OFF определяет, нужно ли включить или выключить эхоотображение. Чтобы вывести на экран текущую установку, задайте команду ECHO без параметра. "Сообщение" задает текст выводимого на экран сообщения.

О приостановке выполнения командного файла рассказывается в описании команды PAUSE.

Команду ECHO с параметром сообщения полезно использовать при выключенном эхо-отображении. Для вывода длинного сообщения, превышающего размер строки, задайте несколько команд ECHO.

При указании команды ECHO OFF в командной строке командная подсказка не выводится на экран. Чтобы вновь ее увидеть, наберите ECHO ON.

Для предотвращения эхоотображения конкретной строки вы можете задать перед ней в командном файле символ 0. Чтобы отобразить на экране пустую строку, наберите команду ECHO с точкой (ECHO.). Пробел между ними не указывается.

При использовании команды ECHO нельзя указывать символ конвейеризации (|) или перенаправления (< или >).

Команда EDIT

Запускает редактор MS-DOS. Редактор MS-DOS — это полноэкранный текстовый редактор, позволяющий вам редактировать, создавать, печатать и сохранять текстовые файлы ASCII. Редактор включает в себя расширенное справочное средство по своим командам и методам — Help.

EDIT [[диск: ][маршрут]имя_файла] [/В] [/G] [/Н] [/NOHI]

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя текстового файла ASCII. Если файл не существует, редактор создает его. Если файл существует, то он открывается, и его содержимое выводится на экран.

Параметр /В выводит изображение в черно-белом режиме. Используйте его при некорректном выводе редактора на монохромном мониторе.

Параметр /G использует при работе с монитором CGA наиболее быстрое обновление экрана.

/Н выводит максимально допустимое на используемом мониторе число строк.

Параметр /NOHI позволяет вам работать с редактором MS-DOS на 8-цветных мониторах. Обычно MS-DOS использует 16 цветов.

Редактор MS-DOS не работает, если в текущем каталоге, в том же каталоге, где находится EDIT.COM или по маршруту поиска не находится файл QBASIC.EXE.

Некоторые мониторы не поддерживают вывод по умолчанию оперативных клавиш. Если ваш монитор не выводит оперативные клавиши, укажите параметр /В (для мониторов CGA) и /NОHI (для систем, где мониторы не поддерживают жирный шрифт).

Команда EMM386

Разрешает или запрещает поддержку на компьютере с процессором 80386 (или старше) расширенной памяти. Команда EMM386 также разрешает или запрещает поддержку сопроцессора Weitek. Не пользуйтесь этой командой при работе Windows.

Драйвер устройства EMM386 EMM386.EXE, обеспечивает поддержку расширенной памяти и доступ к старшей памяти.

EMM386 [ON OFF AUTO] [W=ON W=OFF]

Для вывода текущего состояния расширенной памяти EMM386 используйте команду EMM386 без параметров.

Параметр ON OFF AUTO активизирует драйвер устройства EMM386 (параметр ON), приостанавливает драйвер устройства EMM386 (при установке в OFF), или переводят драйвер EMM386 в авторежим. Авторежим разрешает поддержку расширенной памяти только при соответствующем программном вызове. По умолчанию задается значение NО.

W=ОN W=ОFF разрешает (W=ОN) или запрещает (W=ОFF) поддержку сопроцессора Weitek. Значение по умолчанию — W=ОFF.

Чтобы использовать команду EMM386, нужно иметь процессор 80386 или старше и установить с помощью команды DEVICE в файле CONFIG.SYS драйвер EMM386.EXE. При попытке использовать команду EMM386 на компьютере, не имеющем процессора 80386, MS-DOS выводит на экран сообщение:

EMM386 driver not installed

(Драйвер EMM386 не установлен)

Если EMM386 был загружен при запуске MS-DOS, но используется некорректно, то параметр ON реактивизирует поддержку расширенной памяти.

Параметр OFF приостанавливает поддержку расширенной памяти EMM386. Когда поддержка расширенной памяти выключена, заголовок драйвера устройства EMM386.EXE изменяется таким образом, что программы не могут использовать расширенную память. Это позволяет вам выполнять программы, не согласованные с VCPI (например Windows 3.0 в стандартном режиме).

Когда параметр W=ОN задан, а параметр OFF — нет, EMM386 разрешает поддержку сопроцессора Weitek. Для этого должна быть доступна старшая память (НМА). Если с помощью DOS=HIGH вы загрузили в старшую память НМА MS-DOS (Задав DOS=HIGH), то поддержка сопроцессора Weitek разрешена не будет.

Если вы задали параметр W=ОN или W=ОFF, а сопроцессор Weitek в системе не установлен, то MS-DOS выводит сообщение об ошибке:

Weitek Coprocessor not installed (

Сопроцессор Weitek не установлен)

Команда EXIT

Выполняет выход из интерпретатора команд MS-DOS (COMMAND.COM) и возвращает вас к программе, запустившей интерпретатор (если она существует).

EXIT

Когда вы используете команду MS-DOS COMMAND для запуска нового экземпляра интерпретатора команд, то можете применять EXIT для возврата в старый командный интерпретатор. Кроме того, при выполнении некоторых программ вы можете использовать EXIT для возврата в программу. Об интерпретаторах команд рассказывается в описании команды COMMAND.

Если для начальной копии COMMAND.COM вы не использовали параметр /Р, то EXIT выходит из интерпретатора команд. После этого для нового запуска COMMAND.СОМ нужно задать его расположение в ответ на командную подсказку.

Если вы запустили COMMAND.COM с параметром /Р, то команда EXIT не действует.

Команда EXPAND

Расширяет компрессированный файл. Вы можете использовать эту команду для распаковки файлов с установочных дисков MS-DOS 6, после чего с ними можно будет работать.

EXPAND [диск: ][маршрут]имя_файла

[[диск: ][маршрут]имя_файла[…]] приемник

Если вы наберете команду EXPAND [диск: ][маршрут]имя_файлa, EXPAND выведет вам подсказку для ввода расположения и/или имени распакованного файла (приемника).

По команде EXPAND (без параметров) выводится подсказка для ввода расположения и имени компрессированного (упакованного) файла, а затем подсказка для ввода расположения и/или имени распакованного файла.

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположения и имя компрессированного файла (файлов), которые требуется распаковать. Трафаретные символы (* и?) использовать не допускается.

Параметр "приемник" задает расположение и имя распакованного файла (файлов). Он может включать в себя буквенную метку диска и двоеточие, имя каталога, имя файла или их комбинацию. Однако, если в параметре "имя_файла" не задан единственный компрессированный файл, вы не можете задать в качестве приемника имя файла.

На установочных дисках MS-DOS каждый компрессированный файл имеет расширение, заканчивающееся символом подчеркивания (_). При установке MS-DOS программа Setup перед копированием в систему распаковывает эти файлы. Если вам нужно считать только один из файлов с дистрибутивных дисков, вы можете воспользоваться командой EXPAND. Например, если вы хотите скопировать с дисков MS-DOS 6 файл S0RT.EX_, вставьте соответствующую дискету в дисковод А и дайте команду expand a: \sort.ex_ c: \dos\sort.exe.

Команда FASTHELP

Выводит список всех команд MS-DOS 6 и дает по каждой из них краткое пояснение.

FASTHELP [команда]

[команда] /?

Параметр "команда" задает имя команды, о которой вы хотите получить информацию. Если вы не задаете имя команды, FASTHELP выводит список команд и краткое их описание. Об MS-DOS Help рассказывается в описании команды HELP.

Вы можете использовать команду FASTHELP для получения оперативной справочной информации двумя способами. Можно задать имя команды в командной строке

FASTHELP или набрать в командной подсказке имя команды с последующим параметром /?. Например, чтобы получить информацию о команде COPY, вы можете воспользоваться командой fasthelp сору или сору /?.

Команда FASTOPEN

Запускает программу Fastopen, которая улучшает производительность компьютера при работе с большими каталогами. Fastopen уменьшает время открытия часто используемых файлов MS-DOS. Не указывайте эту команду при работе Windows.

Fastopen отлеживает расположение файлов на жестком диске и сохраняет в памяти информацию для быстрого доступа.

FASTOPEN диск: [[=]n] [диск: [[n][…]] [/X]

В файле CONFIG.SYS вы можете использовать синтаксис:

INSTALL=[[диск_dos: ]маршрут_dos]FASTOPEN.EXE диск: [[=]n]

[диск: [[=]n] […]] [/X]

Чтобы избежать потери данных, во время работы FASTOPEN.EXE не следует запускать программу дефрагментации диска типа Microsoft Defragmenter.

Параметр [диск_dos: ]маршрут_dos задает расположение файла FASTOPEN.EXE. Параметр "диск: " задает жесткий диск, для которого вы хотите использовать Fastopen. Значение n задает число файлов, с которыми одновременно может работать Fastopen. Допустимые значения лежат в диапазоне от 10 до 999 (по умолчанию — 48).

Параметр /X создает именованный кэш в расширенной, а не в обычной памяти. Кэш — это область памяти, в которой MS-DOS записывает (кэширует) расположение и имена открываемых вами файлов. Он согласуется со спецификацией версии 4.0 Lotus/lntel/Microsoft Expanded Memory Specification (LIM EMS).

При каждом открытии файла Fastopen записывает его имя и расположение в кэш. При последующем открытии этого файла время доступа существенно сокращается.

Fastopen работает только с жесткими дисками и не работает в сети. Вы можете использовать Fastopen одновременно для 24 разделов жесткого диска. Для каждого раздела Fastopen может отслеживать число файлов, заданное параметром n. Максимальное число отслеживаемых для всех разделов файлов — 999. Для каждого отслеживаемого файла Fastopen требуется порядка 48 байт памяти.

Одновременно можно выполнять не более одной копии Fastopen. Если вы хотите изменить установки Fastopen, то нужно перезапустить MS-DOS.

Команду Fastopen не следует давать из оболочки DOS (MS-DOS Shell), поскольку это может привести к блокировке компьютера.

С помощью команды INSTALL вы можете добавить команду Fastopen в файл CONFIG.SYS. Используйте этот метод, когда нежелательно запускать Fastopen из командной строки или файла AUTOEXEC.BAT.

Например, если вы хотите, чтобы MS-DOS отслеживала расположение 100 файлов на диске С, добавьте в CONFIG.SYS команду:

install=c: \dos\fastopen.ехе с:=100

Команда FC

Сравнивает два файла и выводит различия между ними. Для сравнения файлов ASCII используйте синтаксис:

FC [/А] [/С] [/L] [/ LBn] [/N] [/Т] [/W]

[/nnnn][диск1:][маршрут1]имя_файла1

[диск2:][маршрут2]имя_файла2

а для сравнения файлов в двоичном формате:

FC /В [диск1:][маршрут1]имя_файла1

[диск2:][маршрут2]имя_файла2

Параметр [диск1:][маршрут1]имя_файла1 задает расположение и имя первого файла, который вы хотите сравнить. Параметр [диск2:][маршрут2]имя_файла2 задает расположение и имя второго файла.

Параметр /А дает при сравнении ASCII сокращенный вывод. Вместо вывода на экран всех не совпадающих строк FC выводит для каждого набора различий только первую и последнюю строки. Параметр /С игнорирует регистр символов.

/L сравнивает файлы в режиме ASCII. FC сравнивает два файла построчно и пытается вновь синхронизировать файлы после несовпадения. Этот режим используется по умолчанию при сравнении файлов с расширениями, отличными от. EXE, СОМ, SYS, OBJ, LIB или. BIN.

/LBn задает число строк для внутреннего буфера. По умолчанию 100). Если в сравниваемых файлах содержится превышающее этот размер число последовательных различных строк, FC прерывает сравнение.

Параметр /N выводит в процессе сравнения ASCII номера строк.

/Т не расширяет табуляции в пробелы. По умолчанию табуляция интерпретируется как 8 пробелов.

/W выполняет при сравнении компрессию разделителей (табуляций и пробелов). Если строка содержит слишком много последовательных пробелов или табуляций, то при указании параметра /W они интерпретируются как один пробел. При задании /W команда FC игнорирует (и не сравнивает) пробелы в начале и в конце строки.

Параметр /nnnn задает число последовательных совпадений, после которых FC может считать синхронизацию файлов восстановленной. Если число совпадающих строк в файлах меньше этого значения, то FC выводит совпадающие строки как различные. Значение по умолчанию — 2.

/В сравнивает файлы в двоичном режиме. FC сравнивает два файла побайтно и не пытается ресинхронизировать их после несовпадения. Для файлов с расширениями. EXE, COM, SYS, OBJ, LIB или. BIN этот режим используется по умолчанию.

При использовании FC для сравнения ASCII MS-DOS сообщает о различиях между файлами, выводя имя первого файла, последнюю сравниваемую строку первого файла, последнюю совпавшую строку в обоих файлах, несовпадающие в обоих файлах строки из файла "имя_файла1" и первую сравниваемую строку в обоих файлах. Затем MS-DOS выводит имя второго файла, последнюю сравниваемую строку, различающиеся строки из файла "имя_файла2", а также следующую сравниваемую строку.

Для вывода отчета о несовпадениях при двоичном сравнении MS-DOS использует следующий формат:

хххххххх: уу zz

где значение хххххххх задает относительный шестнадцатиричный адрес для пары байт, считая от начала файла. Адреса начинаются с 00000000. Шестнадцатиричные значения уу и zz представляют несовпавшие байты из файлов "имя_файла1" и "имя_файла2".

В любом из имен файлов вы можете использовать трафаретные символы (* и?). При указании трафаретного символа в имени "имя_файла1" FC сравнивает все заданные файлы с файлом, заданным именем "имя_файла2". Если вы указываете трафаретный символ в имени "имя_файла2", FC использует соответствующее значение из параметра "имя_файла1".

При сравнении файлов ASCII FC использует внутренний буфер (достаточно большой для размещения 100 строк). Если размеры файлов превышают размер буфера, FC сравнивает то, что может загрузить в буфер. Если FC не находит в загруженных частях файла совпадений, то она останавливает работу и выводит сообщение:

Resynch failed. Files are too different.

(Синхронизация не выполнена, файлы слишком различны.)

При сравнении двоичных файлов, размер которых превышает доступную память, FC выполняет полное сравнение файлов, перекрывая находящиеся в памяти фрагменты следующими фрагментами с диска. Вывод на экран не зависит от размера файлов.

Предположим, вы хотите сравнить два текстовых файла и вывести результат в сокращенном формате. Для этого наберите команду:

fc /а jenny.dat mike.dat

При идентичности файлов FC выводит сообщение:

FC: no differences encountered

(FC: различий не найдено)

Команда FCBS

Задает число управляющих блоков файлов (FCB), которые MS-DOS может одновременно открыть. Эту команду можно использовать только в файле CONFIG.SYS. FCB — это структура данных, в которой хранится информация о файле.

FCBS=x

Параметр х задает число блоков FCB, одновременно открываемых MS-DOS. Допускаются значения от 1 до 255 (по умолчанию — 4). Если программа пытается открыть больше х файлов используя блоки FCB, то MS-DOS может закрыть ранее открытые файлы.

Команду FCBS следует использовать только в том случае, если этого требует программа. Многие программы используют описатели файлов. Их число задается командой FILES.

Команда FDISK

Запускает программу Fdisk, которая конфигурирует жесткий диск для использования MS-DOS.

Fdisk выводит последовательность меню, облегчающих создание разделов диска (дисков) для MS-DOS. Для запуска программы используйте команду:

FDISK

Для вывода информации о разделах без запуска Fdisk используйте следующий синтаксис:

FDISK /STATUS

Параметр /STATUS выводит обзорную информацию о разделах жесткого диска (дисков) вашего компьютера. Если /STATUS не обеспечивает достаточно подробной информации о диске, то запустите программу Fdisk без параметра /STATUS и выберите пункт 4.

Вы можете применять Fdisk для следующих задач:

• создание основного раздела MS-DOS;

• создание расширенного раздела MS-DOS;

• установка активного раздела;

• удаление раздела;

• вывод данных раздела;

• выбор следующего жесткого диска для создания разделов (если система имеет несколько жестких дисков).

Экспериментировать с Fdisk не следует. Если вы случайно удалите раздел, то потеряете данные на жестком диске.

Чтобы изменить размер раздела, нужно удалить раздел и создать новый раздел с другим размером. Максимальный размер раздела — 2 гигабайта. (При удалении раздела удаляются все его данные.)

Fdisk не работает с диском, сформированным по команде SUBST, а также с сетевыми дисками или дисководом Interink. Программа Fdisk работает только с дисками, физически установленными в компьютере.

Если ваш компьютер содержит компрессированные диски, Fdisk не выводит информацию о них. Такие диски (CVF) существуют на физическом диске в виде скрытых системных файлов, доступных только по чтению. Программа DoubleSpace связывает CVF с буквенной меткой. После этого вы можете использовать записанные на CVF файлы. Однако, для Fdisk компрессированный диск-том — это не отдельный диск, а просто файл.

Команда FILES

Задает число файлов, одновременно доступных MS-DOS. Используется только в CONFIG.SYS.

FILES=x

Параметр х задает число одновременно доступных файлов. Допускаются значения от 8 до 255 (по умолчанию — 8).

Некоторые программы требуют большего значения, чем установленное по умолчанию, поэтому лучше установить значение 30. Установленное в FILES значение может быть не единственным определяющим фактором числа файлов, которые может одновременно открыть программа. Это число может также ограничиваться построением программы.

Команда FIND

Ищет в файле или файлах заданную строку текста. После поиска FIND выводит на экран все строки текста, содержащие заданную строку.

FIND [/V] [/С] [/N] [/I] "строка"

[[диск: ][маршрут]имя_файла[…]]

Параметр "строка" (указывается в кавычках) задает группу символов, которую вы хотите найти. Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла, в котором будет происходить поиск.

Параметр /V выводит все строки, не содержащие заданную строку. Параметр /С выводит только число строк, содержащих заданную строку. /N выводит перед каждой строкой номер строки. /I задает игнорирование регистра символов при поиске (например, "а" и "А" рассматриваются как один символ).

Если искомая строка содержит кавычки, для каждого вхождения кавычек внутри строки нужно указывать символ кавычки дважды.

Если опущено имя_файла, то FIND действует как фильтр, воспринимая ввод из стандартного источника MS-DOS (обычно клавиатура, или файл при использовании перенаправления либо конвейеризации).

В имени файла или в расширении, задаваемых в команде FIND, нельзя использовать трафаретные символы (* и?). Для поиска строки в наборе файлов вы можете использовать FIND в команде FOR.

Если в одной команде заданы параметры /С и /V, то FIND выводит число строк, не содержащих заданную строку. При указании в одной команде /С и /N FIND игнорирует параметр /N.

Команда FIND не распознает возвратов каретки. При использовании FIND для поиска в файле текста, включающем возврат каретки, нужно ограничить строку текстом до возврата каретки.

В приведенной ниже таблице показаны возвращаемые данной командой коды:

Код ∙ Смысл

0 ∙ Поиск завершен успешно. Найдено по крайней мере одно совпадение.

1 ∙ Поиск завершен успешно, но совпадений не найдено.

2 ∙ Поиск завершен неуспешно. При поиске произошла ошибка, и FIND не может сообщить о найденных совпадениях.

Приведем примеры. Чтобы вывести все строки файла MUSIC.DAT, содержащие строку "Pink Floyd", наберите команду:

find "Pink Floyd" music.dat

Для поиска в наборе файлов, например во всех файлах. DAT, можно использовать следующий метод:

for %f in (*.dat) do find "PC Magazine" %f

FIND ищет в файлах. dat строку "PC Magazine".

Команда FOR

Выполняет заданную команду для каждого файла или набора файлов. Эту команду можно использовать в командных файлах или в ответ на командную подсказку.

В первом случае используется синтаксис:

FOR %%переменная IN (множество) DO команда [параметры]

а во втором случае:

FOR %переменная IN (множество) DO команда [параметры]

Параметр %%переменная или %переменная представляет подставляемую переменную. Команду FOR заменяет эту переменную текстом каждой строки в заданном множестве, пока команда после ключевого слова DO не обработает все файлы. "Множество" задает один или более файлов или текстовых строк, которые вы хотите обработать с помощью заданной команды. Скобки обязательны. "Команда" задает команду, выполняемую для каждого включенного в множество файла. "Параметры" задают параметры данной команды (если она их использует). IN и DO — это не параметры, а обязательные ключевые слова команды FOR.

Чтобы избежать путаницы с параметрами командного файла %0 %9, для переменных следует использовать любые числа кроме 0–9. В простом командном файле вам хватит одного символа, например, %%F. Вложенность команд FOR на одной командной строке не допускается.

Параметр "множество" представляет одну или несколько групп файлов. В нем можно использовать трафаретные символы (* и?). Допустимы следующие множества (*.doc), (*.doc *.dat *.rpt), (olg*.doc olgj*.rpt svt*.doc svt*.rpt), (ol??1991.* kr??1991.*).

При использовании команды FOR первое значение в множестве заменяет %%переменную (или %переменную), и MS-DOS выполняет для обработки этого значения заданную команду. Этот процесс продолжается, пока MS-DOS не обработает все файлы (или группы файлов) в множестве.

Предположим, вы хотите использовать команду PRINT для распечатки содержимого всех файлов в текущем каталоге с расширением. DAT и. RPT. Для этого наберите команду:

for %f in (*.dat *.rpt) do print %f

Каждый файл в указанными расширениями подставляется в качестве %F, пока не будет распечатано содержимое всех файлов. В этой команде можно использовать символы конвейеризации и перенаправления. Например, предыдущую команду можно модифицировать следующим образом:

for %f in (*.dat *.rpt) do type %f > prn:

Команда FORMAT

Форматирует диск для использования его MS-DOS. Команда FORMAT создает для диска новый корневой каталог и таблицу распределения файлов. Она может также проверять плохие области на диске и удалять с диска все данные. Чтобы операционная система могла использовать новый диск, задайте для форматирования диска эту команду.

FORMAT диск: [/У[: метка]] [/Q] [/U] [/F: размер][/В /S]

FORMAT диск: [/У[: метка]] [/Q] [/U] [/Т: дор /N: ceKT] [/В /S]

FORMAT диск: [/У[: метка]] [/Q] [/U] [/1] [/4] [/В /S]

FORMAT диск: [/Q] [/U] [/1] [/4] [/8] [/В /S]

Параметр "диск: " задает дисковод, содержащий форматируемый диск. Это обязательный параметр. Если ни один из последующих параметров на задан, FORMAT использует для определения значений по умолчанию тип дисковода.

Если диск был ранее сформатирован, и вы не указали параметр /и, то старая таблица распределения файлов и корневой каталог сохраняются для возможной отмены форматирования. Если вы поняли, что форматируете не ту дискету, используйте команду UNFORMAT.

Параметр /V: метка задает метку тома, которая идентифицирует диск и может содержать до 11 символов. Если этот параметр опущен, или метка тома на задана, то MS-DOS после завершения форматирования выводит вам подсказку для задания метки тома. Если с помощью одной команды FORMAT вы форматируете несколько дискет, то всем им будет присвоена одна и та же метка. Параметр /V несовместим с параметром /8. Подробнее о метках тома рассказывается в описании команд DIR, LABEL и VOL.

Параметр /Q задает быстрое форматирование диска. При указании данного параметра FORMAT удаляет информацию таблицы распределения файлов (FAT) и корневой каталог диска, но не просматривает его в поиске плохих областей. Используйте /Q только для форматирования ранее сформатированных дисков, в состоянии которых вы уверены.

/U задает безусловное форматирование диска. При таком форматировании уничтожаются все существующие на диске данные, поэтому позднее вы уже не сможете их восстановить. Параметр /и следует использовать при получении во время работы с дискетой ошибок чтения/записи.

См. также команду UNFORMAT.

/F: размер задает объем форматируемой дискеты. Когда это возможно, используйте данный параметр вместо /Т и /N. Укажите один из следующих объемов:

Значение "размер" ∙ Дискета

160 (или 160К, или 160КВ) ∙ 160К, односторонняя, двойной плотности, 5.25-дюймовая.

180 (или 180К, или 180КВ) ∙ 180К, односторонняя, двойной плотности, 5.25-дюймовая.

320 (или 320К, или 320КВ) ∙ 320К, двусторонняя, двойной плотности, 5.25-дюймовая.

360 (или 360К, или 360КВ) ∙ 360К, двусторонняя, двойной плотности, 5.25-дюймовая.

720 (или 720К, или 720КВ) ∙ 720К, двусторонняя, двойной плотности, 3.5-дюймовая.

1200 (или 1200К, или 1200КВ, или 1.2, или 1.2М, или 1.2МВ) ∙ 1.2 мегабайта, двусторонняя, учетверенной плотности, 5.25-дюймов.

1440 (или 1440К, или 144 ОКВ, или 1.44, или 1.44М, или 1.44МВ) ∙ 1.44 мегабайта, двусторонняя, учетверенной плотности, 3.5-дюймовая.

2880 (или 2880К, или 2880КВ, или 2.88, или или 2.88М или 2.88МВ) ∙ 2.88 мегабайта, двусторонняя, высокой плотности, 3.5-дюймовая.

Параметр /В резервирует на форматируемом диске место для скрытых системных файлов. 10.SYS и MSDOS.SYS. (В предыдущих версиях MS-DOS необходимо было резервировать это место перед использованием команды SYS для копирования на диск системных файлов. Этот параметр сохранен только для совместимости.)

/S копирует файлы операционной системы 10.SYS, MSDOS.SYS и COMMAND.COM с системного диска на вновь сформатированный диск, который вы сможете использовать в качестве системного. Если команда FORMAT не может найти системных файлов, она выводит подсказку для вставки системного диска.

/Т: дор задает число дорожек на диске. По возможности используйте вместо этого параметра параметр /F. При задании параметра /Т нужно указать также параметр /N. Эти два параметра обеспечивают альтернативный метод задания размера форматируемого диска. Параметр /F нельзя использовать с параметром /Т.

Параметр /N: сект задает число секторов на дорожку. По возможности используйте вместо этого параметра параметр /F. При задании параметра /N нужно указать также параметр /Т. Эти два параметра обеспечивают альтернативный метод задания размера форматируемого диска. Параметр /F нельзя использовать с параметром /N.

Параметр /1 форматирует одну сторону дискеты. Параметр /4 форматирует в дисководе 1.2 мегабайта 5.25-дюймовую двустороннюю, двойной плотности дискету с объемом 360К. Некоторые 360-килобайтовые дисководы не могут надежно считывать дискеты, сформатированные с помощью данного параметра. При указании параметра /1 этот параметр форматирует 5.25-дюймовую двустороннюю, двойной плотности дискету с объемом 180К. Параметр /8 5.25-дюймовую дискету с 8 секторами на дорожку. Этот параметр форматирует дискеты, совместимые с версиями MS-DOS младше 2.0.

Не форматируйте дискету с объемом, превышающим ее характеристики) (например, дискету 360К как 1.2-мегабайтную). При использовании команды FORMAT без параметров дискета будет форматироваться в соответствии с возможностями дисковода. Поэтому будьте внимательны и не вставляйте в него дискету меньшего объема, чем тот, для которого предназначен дисковод.

После форматирования дискеты FORMAT выводит на экран сообщение:

Volume label (11 characters, ENTER for none)?

(Метка тома (11 символов, если метка не нужна, нажмите ENRTER)

О метках тома рассказывается также в описании команды LABEL.

При использовании команды FORMAT для форматирования жесткого диска, MS-DOS перед попыткой форматирования выводит сообщение следующего типа:

WARNING, ALL DATA ON NON-REMOVABLE DISK DRIVE x: WILL BE LOST!

Proceed with Format (Y/N)?_

(Предупреждение: данные на несменном носителе будут потеряны.

Выполнить форматирование (Да/Нет?))

Для форматирования нажмите Y. Если вы не хотите форматировать диск, нажмите N. После завершения форматирования MS-DOS выводит на экран сообщения, показывающие общий объем диска, объемы дефектных областей, общий объем, используемый операционной системой (при использовании параметра /S или /В) и объем, доступный для файлов.

Если вы не указали параметр /и или параметр, форматирующий диск с другим размером, команда FORMAT выполняет "безопасное" форматирование. Она очищает таблицу распределения файлов диска, но не удаляет данных. Для восстановления диска вы можете воспользоваться командой UNFORMAT. FORMAT также проверяет каждый сектор диска. Если обнаруживается сектор, на котором нельзя хранить данные, то FORMAT помечает этот сектор, чтобы MS-DOS его не использовала.

Если вы используете FORMAT для форматирования новой (неразмеченной) дискеты, для сокращения времени форматирования укажите параметр /и.

Не используйте FORMAT для диска, подготовленного к использованию с помощью команды SUBST. Нельзя также форматировать сетевые диски или диски Interink.

Коды выхода команды FORMAT описаны в следующей таблице:

Код ∙ Описание

0 ∙ Операция форматирования выполнена успешно.

3 ∙ Пользователь остановил процесс с помощью CTRL+C или CTRL+BREAK.

4 ∙ Фатальная ошибка (любая ошибка, кроме 0, 3 и 5).

5 ∙ Пользователь нажал N в ответ на запрос "Proceed with Format (Y/N)?".

Команда GOTO

Передает управление MS-DOS на строку в командном файле, которая помечена заданной меткой. MS-DOS продолжает обработку команд, начиная со следующей после метки строки. Эту команду можно использовать только в командных файлах.

GOTO метка

Параметр "метка" задает строку командного файла, на которую должна перейти MS-DOS. Метка не может включать в себяразделители (пробелы, точки с запятой или знаки равенства). GOTO использует первые 8 символов каждой метки.

Метка, заданная вами в команде GOTO, должна совпадать с меткой в командном файле (перед такой меткой указывается двоеточие). Если командный файл не содержит заданной метки, то его обработка прекращается, a MS-DOS выводит на экран сообщение:

Label not found

(Метка не найдена)

GOTO часто используется с командой IF для выполнения перехода по условию. См. пример в описании команды IF.

Команда GRAPHICS

Загружает в память программу, которая позволяет MS-DOS печатать выводимую на экран информацию. Используйте команду GRAPHICS только если вы работаете с графическим адаптером. GRAPHICS поддерживает графические режимы CGA, EGA и VGA.

GRAPHICS [тип] [[диск: ][маршрут]имя_файла] [/R] [/В] [/LCD]

[/PRINTBOX: STD /PRINTBOX: LCD]

Параметр "тип" задает тип принтера:

Значение ∙ Тип принтера

COLOR1 ∙ IBM Personal Computer Color Printer с черной лентой.

COLOR4 ∙ IBM Personal Computer Color Printer с лентой RGB (красный, зеленый, голубой и черный).

COLOR8 ∙ Принтер IBM Personal Computer Color Printer с лентой CMY (бирюзовый, малиновый, желтый и черный).

HPDEFAULT ∙ Любой принтер Hewlett-Packard PCL.

DESKJET ∙ Hewlett-Packard DeskJet.

GRAPHICS ∙ IBM Personal Graphics Printer, IBM Proprinter, или IBM Quietwriter.

GRAPHIСSWIDE ∙ IBM Personal Graphics Printer с 11-дюймовой кареткой.

LASERJET ∙ Hewlett-Packard LaserJet.

LASERJETII ∙ Hewlett-Packard LaserJet II. Hewlett-Packard PaintJet.

PAINTJET QUIETJET ∙ Hewlett-Packard QuietJet.

QUIETJETPLUS ∙ Hewlett-Packard QuietJet Plus.

RUGGEDWRITER ∙ Hewlett-Packard RuggedWriter.

RUGGEDWRITERWID ∙ Hewlett-Packard RuggedWriterwide.

THERMAL ∙ Совместимый с PC термопринтер IBM.

THINKJET ∙ Hewlett-Packard ThinkJet.

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя профильного файла принтера, содержащего информацию о поддерживаемых принтерах. Если параметр опущен, MS-DOS ищет в текущем каталоге и в каталоге, содержащем GRAPHICS.COM, файл с именем GRAPHICS.PRO.

Параметр /R печатает образ в том виде, как он выводится на экран (белые символы на черном фоне), а не в используемом по умолчанию обратном режиме (черные символы на белом).

/В печатает фон в цвете. Этот параметр допустим для типов принтеров COLOR4 и

/LCD печатает образ, используя коэффициент относительного удлинения жидкокристаллического экрана (LCD), а не CGA. Эквивалентен /PRINTBOX: LCD.

/PRINTBOX: STD или /PRINTBOX: LCD задает размер печатаемого блока. Проверьте первый операнд PRINTBOX в файле GRAPHICS.PRO. Если это STD, то задайте параметр /PRINTBOX: STD. Если операндом является LCD, задайте /PRINTBOX: LCD. PRINTBOX можно сократить до РВ.

Чтобы напечатать содержимое экрана, нажмите клавиши SHIFT+PRINT SCREEN. Если компьютер находится в цветном графическом режиме 320 х 148 х 200, а тип принтера — colorl или graphics, то команда GRAPHICS печатает содержимое экрана с четырьмя оттенками серого. Если компьютер находится в цветном графическом режиме 640 х 148 х 200, то GRAPHICS печатает содержимое экрана в горизонтальной ориентации. Клавиши SHIFT+PRINT SCREEN нельзя использовать для печати экрана на принтере PostScript.

Команда GRAPHICS уменьшает объем доступной оперативной памяти. Если вы уже загрузили профильный файл принтера и хотите с помощью команды GRAPHICS загрузить новый файл, то этот новый файл должен быть меньше уже загруженного. Чтобы загрузить профильный файл, превышающий по размеру загруженный, вам нужно перезапустить систему и затем использовать команду GRAPHICS. В противном случае MS-DOS выводит на экран сообщение:

Unable to reload with profile supplied

(Перезагрузка с указанным профильным файлом невозможна)

Команда HELP

Запускает справочник MS-DOS Help.

HELP [/В] [/G] [/Н] [/NOHI] [тема]

Параметр /В позволяет использовать монохромный монитор с цветной графической платой. /G обеспечивает быстрое обновление экрана CGA. /Н выводит максимальное возможное для вашей аппаратуры число строк. /NOHI допускает использование монитора с поддержкой подсветки символов.

Параметр "тема" задает команду, по которой вы хотите вывести справочную информацию. Например, чтобы получить справку по команде FORMAT, наберите:

help format

Для вывода на экран оглавления MS-DOS Help наберите HELP. Из оглавления вы можете выбрать нужную тему для просмотра. См. также описание команды FASTHELP.

Команда IF

Выполняет в командных файлах условную обработку. Если заданное в команде условие принимает истинное значение, MS-DOS выполняет следующую за условием команду. Если условие ложно, MS-DOS игнорирует команду. IF можно использовать только в командных файлах.

IF [NOT] ERRORLEVEL число команда

IF [NOT] строка1==строка2 команда

IF [NOT] EXIST имя_файла команда

Параметр NOT определяет, что MS-DOS должна выполнять команду только в случае ложного значения условия. "ERRORLEVEL число" определяет истинное условие только если предыдущая выполняемая COMMAND.COM программа возвращает код выхода, больший или равный заданному числу.

"Команда" задает команду, выполняемую MS-DOS при удовлетворении условия. "Строка1==строка2" определяет истинное условие только при совпадении указанных строк. Строки могут быть литеральными или представлять собой переменные (например, %1). Кавычки для литеральных строк не требуются.

EXIST имя_файла задает истинное условие, если указанный файл существует.

Приведем пример:

if not errorlevel 1 goto A

…

: A

…

Здесь, если код выхода выполненной ранее программы отличен от 1, то выполняются операторы, следующие за меткой А. В противном случае выполняется группа операторов за строкой if.

Команда INCLUDE

Включает содержимое одного блока конфигурации в другой. Используется только в CONFIG.SYS. INCLUDE — это одна из специальных команд CONFIG.SYS, используемых для определения в одном файле CONFIG.SYS нескольких конфигураций, которые вы можете выбрать из меню при запуске компьютера. Каждый пункт меню соответствует блоку команд или "блоку конфигурации".

INCLUDE=имя_блока

Параметр "имя_блока" задает имя включаемого блока конфигурации.

Меню конфигурации при загрузке определяют также следующие команды:

• MENUITEM (определяет пункт меню);

• MENUDEFAULT (задает выбираемый по умолчанию пункт меню);

• MENUCOLOR (определяет цвет текста меню и фона экрана);

• SUBMENU (определяет подменю).

Кроме того, при определении меню запуска особенно полезна команда NUMLOCK.

Например, следующий файл CONFIG.SYS определяет три конфигурации:

[menu]

menuitem=base_con, Базовая конфигурация

menuitem=norm_con, Обычная конфигурация

menuitem=spec_con, Специальная конфигурация

[base_con]

dos=high

device=c: \dos\himem.sys

[norm_con] include=base_con

dos=umb

device=c: \dos\emm386.exe ram

devicehigh=c: \dos\ramdrive.sys 512

[spec_con]

include=norm_con

devicehigh=c: \net\network.sys

[menudefault]=norm_con,30

[common]

Команда INSTALL

При запуске MS-DOS загружает в память резидентную программу. Используется только в CONFIG.SYS. Резидентные программы (например Fastopen, Keyb, Nlsfunc или Share) остаются в памяти на время работы компьютера и могут использоваться во время работы других программ.

INSTALL=[диск: ][маршрут]имя_файла [параметры_команды]

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает имя резидентной в памяти программы. "Параметры_команды" определяют задаваемые для программы "имя_файла" параметры.

INSTALL не создает для загружаемой программы операционной среды. Благодаря этому при загрузке INSTALL для программы потребуется несколько меньше памяти, чем при ее загрузке из AUTOEXEC.BAT. Некоторые программы при загрузке с помощью INSTALL могут работать некорректно. Не применяйте INSTALL для загрузки программ, использующих переменные операционной среды или оперативные клавиши, либо требующие для обработки критических ошибок файла COMMAND.СОМ.

Все команды INSTALL обрабатываются после команд DEVICE и перед загрузкой интерпретатора команд. Вы можете загрузить резидентную программу перед драйвером устройства, загружаемого командой DEVICE.

Приведем пример загрузки программы FASTOPEN.EXE, находящейся в каталоге SYS на диске С:

install=c: \sys\fastopen.exe с:=80

После включения в CONFIG.SYS данной команды FASTOPEN сможет отслеживать до 80 файлов

Команда INTERLNKM

Связывает два компьютера через параллельный или последовательный порты и позволяет им совместно использовать диски и порты принтера. Перед применением данной команды требуется установка драйвера устройства INTERLNK.EXE. Компьютеры должны соединяться 9- или 25-жильным кабелем.

INTERLNK [клиент[: ]=[сервер][: ]]

Для вывода текущего состояния программы Interink дайте команду INTERLNK без параметров.

Параметр "клиент" задает буквенную метку диска клиента, перенаправляемого на диск сервера Interlnk. Этот диск должен соответствовать диску, перенаправленному при запуске Interlnk. "Сервер" задает буквенную метку диска не сервере Interlnk, который будет перенаправляться. Этот диск должен быть одним из перечисленных в колонке This Computer (Server) экрана сервера Interlnk. Если буквенная метка диска не задана, диск клиента больше перенаправляться не бу-

Подробнее о драйвере устройства Interlnk рассказывается в описании файла INTERLNK.EXE, а об Intersvr — описании команды INTERSVR. См. также команду LASTDRIVE, где рассказывает о задании буквенных меток дисков.

Для установки перед использованием команды INTERLNK драйвера устройства INTERLNK.EXE нужно использовать команду DEVICE.

Если вы используете INTERLNK для связи компьютеров, на которых не работает INTERSVR, INTERLNK будет демонстрировать связь в виде трех дополнительных дисководов. Однако при попытке вывода содержимого этих дисков они окажутся пустыми. Для вывода содержимого перенаправленных дисков на сервере должна выполняться команда INTERSVR.

При связи двух компьютеров с помощью INTERLNK каждому дополнительному диску будет назначаться следующая доступная буквенная метка. Число доступных буквенных меток определяет значение LASTDRIVE в файле CONFIG.SYS, поэтому убедитесь, что оно достаточно велико.

Предположим, на сервере имеется диск Н и работает INTERSVR. Чтобы перенаправить диск G клиента на диск Н сервера, дайте команду interlnk g=h.

Команда INTERSVR

Запускает сервер Interlnk.

INTERSVR [диск: […]] [/Х=диск: […]] [/LPT: [n адрес]]

[/СОМ: [n адрес]] [/BAUD: скорость] [/В] [/V]

Для копирования файлов Interlnk с компьютера на компьютер используйте синтаксис:

INTERSVR /RCOPY

Параметр "диск: " задает буквенные метки перенаправляемых дисков (диска).

/Х=диск: задает метки дисков (диска), которые перенаправляться не будут (по умолчанию все диски перенаправляются).

/LPT: [n адрес] задает адрес используемого параллельного порта. Параметр n задает номер порта, а "адрес" — его адрес. Если оба эти параметра опущены, сервер Interlnk использует первый параллельный порт, подключенный к клиенту. Если вы зададите параметр /СОМ и опустите /LPT, то клиент ищет только последовательный порт (и наоборот). По умолчанию опрашиваются все параллельные и последовательные порты.

/СОМ[: ][n адрес] задает последовательный порт, используемый для передачи данных. Параметр n определяет номер последовательного порта, а параметр "адрес" — его адрес. Если вы опустите адрес, клиент Interlnk выполняет поиск по всем последовательным портам и использует первый порт, подключенный к серверу. Если вы зададите параметр /СОМ и опустите /LPT, то клиент ищет только последовательный порт. По умолчанию Interlnk опрашивает все последовательные и параллельные порты.

/BAUD: скорость задает максимальную скорость последовательного обмена. Допустимые значения: 9600, 19200, 38400, 57600 и 115200 (по умолчанию это 115200 бод).

/В выводит экран сервера Interlnk в черно-белом режиме.

/V предотвращает конфликт с таймером компьютера. Задавайте данный параметр только если у вас есть последовательная связь между компьютерами, и один из них прекращает работу при обращении Interlnk к диску или порту принтера.

/RCOPY копирует файлы Interlnk с одного компьютера на другой (они должны соединяться через 7-жильный нуль-модемный последовательный кабель, а при установке Interlnk должна быть доступна команда MODE).

Interlnk перенаправляет диски в заданном вами порядке. Первый заданный диск сервера перенаправляется на первый доступный диск клиента, второй заданный диск сервера — на второй доступный диск и т. д. Interlnk не перенаправляет сетевых дисков, дисков CD-ROM или других устройств, использующих интерфейс перенаправления.

Если вы используете сервер Interlnk в операционной среде с переключением задач или в многозадачной среде, то переключение задач и комбинация клавиш, переключающая вас из текущей задачи, будут запрещены. Для восстановления этих функций выйдите из сервера.

Предположим, у вас есть два компьютера с дисководами А, В и С. Чтобы запустить сервер Interlnk и задать, что диск С сервера может перенаправляться на диск клиента D, диск сервера А — на диск клиента Е, а диск сервера В — на F, дайте команду:

intersvr с: а: Ь:

См. также описание INTERLNK.EXE.

Команда KEYB

Запускает программу Keyb, которая конфигурирует клавиатуру для конкретного языка (используется для настройки клавиатуры на язык, отличный от американского английского).

Чтобы ввести команду в командной строке, используйте синтаксис:

KEYB [хх[,[ууу][,[диск: ][маршрут]имя_файла]]] [/Е] [/ID: nnn]

а в файле CONFIG.SYS используется синтаксис:

INSTALL=[[flncK_dos: ]маршруT_dos]KEYB.COM

[хх[,[ууу][,[диск: ][маршрут]имя_файлa]]] [/E] [/lD: nnn]

Запустить программу KEYB вы можете следующими способами:

• включить в файл CONFIG.SYS команду INSTALL для KEYB.COM;

• включить соответствующую команду KEYB в файл AUTOEXEC.BAT.

Параметр хх задает код для схемы клавиатуры (см. ниже таблицу). Параметр ууу задает набор символов (кодовую страницу). Если это значение не задано, KEYB использует текущий набор.

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла определения клавиатуры. По умолчанию файл называется KEYBOARD.SYS. Если KEYBOARD.SYS находится в каталоге, включенном в маршрут, то вам не нужно задавать эти параметры. Параметр [flncK_dos: ]MapmpyT_dos задает расположение файла KEYB.COM.

Параметр /Е определяет, что установлена улучшенная клавиатура. /ID: nnn задает используемую клавиатуру. Этот параметр допустим только для стран, имеющих для одного и того же языка несколько схем клавиатуры (например, Франция, Италия и Великобритания). Список допустимых значений nnn, хх и уу приведен в следующей таблице:

Об активных и подготовленных наборах символов рассказывается в описании команды СНСР. Заданный для ууу набор символов должен быть установлен в системе.

Примечание: Если ваша система русифицирована, то в нее может быть включен соответствующий набор символов с кодом 866 (Россия).

Если команда KEYB дается без параметров, то MS-DOS выводит текущую схему клавиатуры, соответствующий клавиатуре набор символов и текущий набор символов, используемый клавиатурой и монитором:

Current keyboard code: FR code page: 437

Current CON code page: 437

(Текущий код клавиатуры, кодовая страница,

текущая кодовая страница консоли)

Чтобы переключиться из текущей конфигурации клавиатуры в конфигурацию по умолчанию, нажмите клавиши CTRL+ALT+F1. Для возврата к резидентной в памяти конфигурации клавиатуры нажмите CTRL+ALT+F2. Для переключения в стандартный для некоторых стран "режим пишущей машинки" нажмите CTRL+ALT+F7.

Коды выхода программы КеуЬ приведены в следующей таблице:

Код ∙ Описание

0 ∙ Файл определения клавиатуры успешно загружен.

1 ∙ Недопустимый код клавиатуры, набор символов или синтаксис.

2 ∙ Пропущен или неверен файл определения клавиатуры.

4 ∙ Ошибка связи с клавиатурой или монитором.

5 ∙ Запрошенный набор символов не подготовлен.

Например, чтобы загрузить французскую клавиатуру (а файл KEYBOARD.SYS находится в каталоге SYS на диске С), дайте команду:

keyb fг, с: \sys\keyboard.sys

Команда LABEL

Создает, изменяет или удаляет метку тома (имя диска). MS-DOS выводит метку тома в листинге каталога. При наличии номера тома выводится также этот номер.

LABEL [диск: ][метка]

Чтобы MS-DOS вывела текущую метку тома и его номер (если они существуют), а также подсказку для ввода метки или удаления существующей, дайте команду:

LABEL

Параметр "диск: " задает именуемый диск, "метка" задает новую метку тома. Между диском и меткой указывается двоеточие (:). Например, чтобы пометить диск А, содержащий отчеты за 1993 год, можно ввести label а: reportsl993.

Если в команде LABEL задается метка, MS-DOS выводит следующее сообщение:

Volume in drive A is ххххххххххх

Volume Serial Number is xxxx-xxxx

Volume label (11 characters, ENTER for none)?

(Том в дисководе A — ххххххххххх,

порядковый номер тома — хххх-хххх,

введите метку тома (11 символов) или нажмите ENTER)

Если диск не имеет номера, то он не выводится. Для удаления текущей метки вы можете ввести новую или нажать ENTER (этом случае метка присваиваться не будет). Если диск имеет метку, и вы нажали ENTER, MS-DOS выводит сообщение:

Delete current volume label (Y/N)?

(Удалить текущую метку (Да/Нет)?)

Для удаления метки нажмите Y, а чтобы сохранить ее — N.

Метка тома может включать в себя до 11 символов и содержать пробелы и табуляции. Не используйте в метке тома следующие символы:

*? / \ |., + = [] () & ^ <> "

MS-DOS выводит метку тома буквами в верхнем регистре. Если метка вводится в нижнем регистре, команда LABEL преобразует их в верхний. С диском, созданным с помощью команды SUBST, LABEL не работает.

См. также команды DIR и VOL.

Команда LASTDRIVE

Задает максимальное число дисководов, к которым вы можете обращаться. Используется только в файле CONFIG.SYS. Задаваемое значение представляет последний дисковод, распознаваемый MS-DOS.

LAS TDRIVE =x

Параметр x задает буквенную метку дисковода в диапазоне от А до Z.

Если команда LASTDRIVE не используется, то по умолчанию задается буква, следующая за последней используемой. Например, если используются диски А и С, то значением по умолчанию будет D.

Для каждого задаваемого LASTDRIVE диска операционная система выделяет структуру в памяти, поэтому не следует задавать больше дисков, чем необходимо.

Команда LOADFIX

Обеспечивает загрузку программы над первыми 64К обычной памяти и запускает программу.

LOADFIX [диск: ][маршрут]имя_файла [параметры_программы]

Параметр [диск: ][маршрут] задает диск и каталог программы. Параметр "имя_файла" задает имя файла программы, "параметры_программы" — используемые программой параметры.

Некоторые программы при загрузке программы или ее части в первые 64К оперативной памяти и невозможности успешного выполнения выводят сообщение "Packed file corrupt". Обычно эта ошибка вызывается загрузкой драйверов устройств в старшую память, что приводит к освобождению первых 64К обычной памяти. Используйте в этом случае команду LOADFIX. Лучше всего включить ее в начало команды запуска программы.

Команда LOADHIGH (LH)

Загружает программу в старшую память. Это предоставляет больше обычной памяти для других программ.

LOADHIGH [диск: ][маршрут]имя_файла [parameters]

Для задания области (областей) памяти, куда нужно загрузить программу, используется синтаксис:

LOADHIGH [L: область1[,мин_разм1][;область2[,мин_разм2]…]

[/S]] [диск: ][маршрут]имя_файла [параметры]

LOADHIGH можно сократить до LH.

Параметр /L: область1[,мин_разм1][;область2[,мин_разм2]…] задает одну или более областей памяти, в которые требуется загрузить программу. Если указано /L, MS-DOS загружает программу в наибольший свободный блок старшей памяти (UMB) и делает все другие блоки UMB доступными для программы. Параметр /L применяется для загрузки программы в конкретную область (области) памяти или для задания областей, которые она может использовать.

Чтобы загрузить программу в наибольший блок в конкретной области старшей памяти, задайте после параметра /L номер блока. Например, чтобы загрузить программу в наибольший блок конкретной области старшей памяти, задайте после параметра /L номер области. Например, для загрузки программы в наибольший свободный блок в области 2 нужно задать /L:2. (Список свободных областей выводится по команде MEM /F.)

После загрузки по параметру /L программа может использовать только заданную область памяти. Некоторые программы используют более одной области памяти. Для таких программ вы можете задать несколько областей. В этом случае номера блоков разделяются точкой с запятой, например /L:2;3. (Чтобы выяснить характер использования программой памяти, дайте команду МЕМ /М и задайте в качестве аргумента имя программы.)

LOADHIGH /L обычно загружает программу в UMB в заданной области только если эта область содержит блок UMB большего размера, чем загружаемый объем программы (который равен обычно объему выполняемого файла). Если при выполнении программе требуется больше памяти, чем при загрузке, то чтобы избежать загрузки программы в слишком маленький для нее блок, вы можете использовать параметр "мин_разм". При указании этого значения MS-DOS загружает программу в данную область, только если она содержит UMB, превышающий размер программы и значение "мин_разм".

Параметр /S сжимает при загрузке программы UMB до его минимального размера. Это делает использование памяти наиболее эффективным. Данный параметр обычно задается только программой MemMaker. Применять его можно только в сочетании с параметром /L. Он влияет только на те блоки UMB, для которых задан минимальный размер.

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла, который вы хотите загрузить.

"Параметры" задают необходимую программе информацию командной строки.

О загрузке в старшую память драйверов устройств рассказывается в описании команды DEVICEHIGH, а о программе MemMaker — в описании MEMMAKER.

Для использования команды LOADHIGH в файл CONFIG.SYS необходимо включить команду DOS=UMB. Кроме того, перед загрузкой программы в старшую память нужно установить администратор старшей памяти. В MS-DOS предусмотрена программа EMM386.EXE, которая управляет областями старшей памяти на компьютере с процессором 80386 или старше. Для установки EMM386, добавьте в файл CONFIG.SYS команду DEVICE. (Команде DEVICE для EMM386 должна предшествовать команда DEVICE для HIMEM.SYS.)

Когда вы используете команду LOADHIGH для загрузки программы, MS-DOS пытается загрузить ее в старшую память. Если там недостаточно места, то MS-DOS загружает программы в обычную память. (Чтобы определить, какие блоки UMB использует программа, дайте команду МЕМ /М и укажите имя программы в качестве аргумента.)

Команду LOADHIGH удобно включать в файл AUTOEXEC.BAT. (При использовании MemMaker это происходит автоматически.)

Приведем пример. Следующая команда загружает программу OPERS.EXE в область 1 и дает ей доступ к областям старшей памяти 5 и 6:

lh /L: 1;5;6 c: \user\progs\opers.exe

Команда МЕМ

Выводит на экран объем используемой и свободной памяти. Применяется для вывода информации о распределенных областях памяти, свободных областях и загруженных в память программах.

MEM [/CLASSIFY /DEBUG /FREE /MODULE имя_модуля] [/PAGE]

Для вывода состояния используемой и свободной памяти дайте команду МЕМ без параметров.

Параметр /CLASSIFY перечисляет загруженные в память программы и показывает, сколько используется обычной и старшей памяти. MEM /CLASSIFY подсчитывает также общий объем используемой памяти и выводит наибольшие свободные блоки. /CLASSIFY можно сократить до /С.

/DEBUG выводит список загруженных в память программ и внутренних драйверов. Показывает размер каждого модуля, адрес сегмента и тип модуля, подсчитывает общий объем используемой памяти и выводит другую полезную для программирования информацию. /DEBUG (сокращенно /D) можно использовать в сочетании с /PAGE, но не с другими параметрами МЕМ.

Параметр /FREE (сокращенно /F) выводит список свободных областей обычной и старшей памяти. MEM /FREE показывает адрес сегмента и размер каждой свободной области обычной памяти, а также наибольший свободный блок в каждой области старшей памяти. Суммирует используемую память.

/MODULE имя_модуля показывает, как использует память программный модуль (имя указывается обязательно). Выводит список областей памяти, выделенных данной программе, и их размеры. /MODULE можно сократить до /М.

Параметры /С, /F и /М можно использовать в сочетании с /PAGE, но не друг с другом.

Параметр /PAGE делает паузу после вывода каждого экрана. Чтобы автоматически добавить параметр /PAGE к команде МЕМ, можно использовать программу DOSKEY. Для этого включите в AUTOEXEC.BAT команды:

с: \dos\doskey

doskey mem=mem.exe $* /р

О проверке памяти на диске рассказывается в описании команды CHKDSK.

MS-DOS выводит информацию о дополнительной памяти только при ее установке в системе. Состояния расширенной памяти показывается только при наличии расширенной памяти, согласующейся с версией 4.0 LIM EMS. Состояние старшей памяти MS-DOS выводит только при установке программы работы с блоками UMB (типа EMM386) и включении в CONFIG.SYS команды DOS=UMB. При выполнении Windows версии 3.0 состояние старшей памяти не выводится.

В выводимой командой МЕМ информации "Adapter RAM/ROM" представляет собой память в подключаемых платах (типа видеоадаптера). "Largest executable program size" — это наибольший непрерывный блок доступной для программы обычной памяти, "Largest free upper memory block" — наибольшая доступная для программы область старшей памяти. "MS-DOS is resident in the high memory area" указывает, что MS-DOS работает в первых 64К дополнительной памяти, а не в обычной памяти.

Некоторые программные модули, такие как WIN386, распределяют несколько областей памяти. Команда MEM /MODULE выводит все области, выделенные для конкретной программы, с их размерами и адресами сегментов. Для блоков старшей памяти MEM /MODULE показывает также номер области. В столбце Туре показывается, как программа использует конкретную область памяти. В графе "total size," выводится общий объем памяти, выделенной MS-DOS для программы.

Команда MEMMAKER

Запускает программу MemMaker, которая оптимизирует память компьютера путем перемещения драйверов устройств и резидентных программ в старшую память. Использовать MemMaker можно на машинах с процессором 80386 или 80486 и дополнительной памятью. Не применяйте эту команду во время работы Windows.

MEMMAKER [/В] [/BATCH] [/SESSION] [/SWAP: диск] [/T] [/UNDO]

[/W: n,m]

Параметр /В выводит MemMaker в черно-белом режиме. Используйте его, если MemMaker некорректно работает на монохромном мониторе.

/BATCH запускает MemMaker в автоматическом режиме. При этом MemMaker сам отвечает на все подсказки по умолчанию. В случае ошибок MemMaker восстанавливает предыдущее содержимое файлов CONFIG.SYS, AUTOEXEC.BAT и (если это требуется) SYSTEM.INI Windows. После завершения работы MemMaker вы можете просмотреть в файле MEMMAKER.STS сообщения о состоянии.

Параметр /SESSION используется исключительно MemMaker в процессе оптимизации.

/SWAP: диск задает буквенную метку и диск, который был загрузочным диском. Задайте после двоеточия букву текущего диска. Этот параметр необходим только в том случае, если буквенная метка диска после запуска компьютера изменилась. В противном случае MemMaker не сможет найти системных файлов. При использовании программ Stacker 2.0, SuperStor или Microsoft DoubleSpace данный параметр указывать не нужно.

Параметр /Т запрещает распознавание сетей IBM Token-Ring. Укажите данный параметр, если ваш компьютер включает в себя такую сеть, и при работе с MemMaker у вас возникли проблемы.

/UNDO указывает MemMaker, что последние изменения нужно отменить. Когда MemMaker оптимизирует системную память, она изменяет файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT (и при необходимости также файл Windows SYSTEM.INI). Если после завершения работы MemMaker ваша система не работает должным образом, или вы не удовлетворены новой конфигурацией памяти, с помощью запуска MemMaker с параметром /UNDO вы можете вернуться к предыдущей конфигурации памяти.

/W: n,m показывает, сколько старшей памяти нужно зарезервировать для буферов трансляции Windows. Для этой цели Windows требуется две области старшей памяти. Первая из них задается размером n, вторая — m. По умолчанию MemMaker не резервирует для Windows старшую память (что эквивалентно /W:0,0).

О загрузке в старшую память драйверов устройств рассказывается в описании команды DEVICEHIGH, а о загрузке программ — в описании LOADHIGH.

Команда MENUCOLOR

Устанавливает для меню запуска цвет фона и текста. Используется только в блоке меню в файле CONFIG.SYS.

Меню запуска — это список пунктов выбора, которые выводятся при запуске компьютера. Это меню определяется специальными командами CONFIG.SYS. Каждый элемент меню соответствует набору команд CONFIG.SYS, который называется блоком конфигурации. Меню запуска позволяет после запуска компьютера выбрать одну из нескольких конфигураций.

MENUCOLOR=x[,у]

Параметр х задает цвет текста меню. Параметр у задает цвет фона (по умолчанию — черный). Допускаются значения х и у от 0 до 15, однако они должны быть различными.

Значения цветов приведены в следующей таблице:

Значение ∙ Цвет

0 ∙ Черный

1 ∙ Синий

2 ∙ Зеленый

3 ∙ Бирюзовый

4 ∙ Красный

5 ∙ Малиновый

6 ∙ Коричневый

7 ∙ Белый

8 ∙ Серый

9 ∙ Ярко-голубой

10 ∙ Ярко-зеленый

11 ∙ Ярко-бирюзовый

12 ∙ Ярко-красный

13 ∙ Ярко-малиновый

14 ∙ Желтый

15 ∙ Ярко-белый

Например, команда menucolor=15, 2 задает белый цвет текста на зеленом фоне. На некоторых дисплеях цвета с 8 по 15 выводятся с мерцанием.

MENUCOLOR — это одна из 6 специальных команд CONFIG.SYS, предназначенных для определения меню запуска с несколькими конфигурациями. См. также команды INCLUDE, MENUITEM, MENUDEFAULT, NUMLOCK, SUBMENU.

Команда MENUDEFAULT

Задает используемый по умолчанию элемент меню запуска и устанавливает, если нужно, значение тайм-аута. Используется только в блоке меню в файле CONFIG.SYS. Если эта команда не задана, MS-DOS выбирает по умолчанию элемент 1.

MENUDE FAULT=имя_блока [, тайм_аут]

MENUDEFAULT — это одна из 6 специальных команд CONFIG.SYS, предназначенных для определения меню запуска с несколькими конфигурациями. См. также команды INCLUDE, MENUITEM, MENUCOLOR, NUMLOCK, SUBMENU.

Параметр "имя_блока" задает используемый по умолчанию пункт меню и связанный с ним блок конфигурации, который должен определяться в CONFIG.SYS. Когда MS-DOS выводит меню запуска, используемый по умолчанию пункт меню подсвечивается, а номер его выводится после подсказки "Enter a choice". "Тайм_аут" определяет, сколько секунд должна ждать MS-DOS перед запуском компьютера с конфигурацией по умолчанию. Если это значение не задано, MS-DOS просто ожидает нажатия клавиши ENTER. Вы можете задать значение тайм-аута от 0 до 90 секунд. 0 определяет автоматически выбор конфигурации по умолчанию.

После запуска MS-DOS выводит меню следующего вида (см. пример в описании команды INCLUDE):

MS-DOS 6 Startup Menu

=====================

1. Базовая конфигурация

2. Нормальная конфигурация

3. Специальная конфигурация

Enter a choice: 2 Time remaining: 30

После вывода этого меню MS-DOS ждет 30 секунд. Если не выбран другой пункт, то MS-DOS запускает компьютер с помощью команд в блоке конфигурации, заданном по умолчанию.

Команда MENUITEM

Определяет пункт меню запуска. Используется только в блоке меню в файле CONFIG.SYS. Меню может содержать до 9 пунктов выбора.

MENUITEM — это одна из 6 специальных команд CONFIG.SYS, предназначенных для определения меню запуска с несколькими конфигурациями. См. также команды: INCLUDE, MENUDEFAULT, MENUCOLOR, NUMLOCK, SUBMENU.

MENUITEM =имя_блок [, текст_меню]

Параметр "имя_блока" задает имя соответствующего блока конфигурации, который должен определяться где-либо в файле CONFIG.SYS. Если при запуске выбирается пункт меню, MS-DOS выполняет команды в соответствующем блоке конфигурации, а также команды в начале CONFIG.SYS и все команды в блоках конфигурации с заголовком [common].

Если MS-DOS не может найти блок с заданным именем, то пункт меню не выводится. Имя блока может включать в себя до 70 символов и содержать большинство печатаемых символов, кроме пробелов, обратной и прямой косой черты, запятой, точки с запятой, знака равенства или квадратных скобок. Параметр "текст_меню" задает текст, который MS-DOS должна выводить для данного пункта меню. Если текст не задается, MS-DOS выводит в качестве элемента меню имя блока. Текст меню может быть длиной до 70 символов и содержать любые символы.

Блок меню — это набор команд определения меню, которые начинаются с заголовка блока (имени блока в квадратных скобках). Для получения меню файл CONFIG.SYS должен содержать блок меню с заголовком блока [menu]. Для определения подменю можно использовать команду SUBMENU. Каждое подменю имеет свой собственный блок, который может называться так, как вы хотите. Блок меню должен содержать по крайней мере одну команду MENUITEM или SUBMENU.

MS-DOS выводит пункты меню в том порядке, в котором они включаются в блок меню, и нумерует их автоматически. Первый пункт (элемент) меню всегда имеет номер 1. Всего меню может содержать до 9 пунктов. Для определения большего числа пунктов можно использовать команду SUBMENU.

Следующий блок [menu] определяет меню запуска с двумя элементами — Main и Secondary:

[menu]

menui tem=Main

menui tem=Secondary

При запуске MS-DOS будет выводиться меню вида:

MS-DOS 6 Startup Menu

=====================

1. Main

2. Secondary

Enter a choice: 1

См. также пример в команде INCLUDE.

Команда MKDIR (MD)

Создает каталог. Команду MKDIR или MD можно использовать для создания многоуровневой структуры каталогов.

MKDIR [диск: ]маршрут

MD [диск: ]маршрут

Параметр "диск: " задает диск, на котором вы хотите создать каталог. "Маршрут" задает имя и расположение нового каталога. Максимальная длина одного маршрута от корневого каталога до нового каталога — 63 символа (включая \).

Об удалении каталога рассказывается в описании команды RMDIR, а об изменении — в описании CHDIR.

Предположим, вы хотите создать на текущем диске новый каталог и сохранить в нем информацию о доходах. Чтобы создать каталог с именем INCOME наберите команду mkdir \income.

Команда MODE

Конфигурирует системные устройства. Команда MODE выполняет много различных задач, таких как вывод информации о состоянии системы, изменения системных установок или конфигурирования портов и устройств. При этом используется различный синтаксис команды. Разновидности команды MODE подробнее описываются ниже.

Некоторые задачи (такие как установка режима вывода) команда MODE может выполнять только при включении в файл CONFIG.SYS команды DEVICE для драйвера ANSI.SYS. Для применения MODE для переключения набора символов требуется установить DISPLAY.SYS.

Хотя команду MODE можно давать в ответ на командную подсказку, полезно включить некоторые такие команды в файл AUTOEXEC.BAT. Это позволит автоматически настраивать конфигурацию вашей системы при запуске компьютера.

Команда MORE

Выводит по одному экрану данных. MORE считывает стандартный ввод из конвейера или перенаправленного файла и выводит единовременно по одному экрану информации. Используется обычно для просмотра длинных файлов.

MORE < [диск: ][маршрут]имя_файла

имя_команды | MORE

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла с просматриваемыми на экране данными. Параметр "имя_команды" задает команду, передающую просматриваемые на экране данные.

При использовании символа перенаправления (<) нужно задать в качестве источника имя файла. При указании конвейеризации (|) вы можете использовать такие команды как DIR, SORT и TYPE. (Перед этим установите в AUTOEXEC.BAT переменную TEMP.)

Предположим, вы хотите вывести на экран длинный файл NEWW.DOC. Чтобы пропустить этот вывод через команду MORE, дайте команде more < news.doc или type news.doc | more. MORE выводит первый экран информации и сообщение:

More

Для вывода следующего экрана нажмите любую клавишу.

См. также команды DIR и TYPE.

Команда MOVE

Перемещает один или более файлов в новое место. Используется также для переименования каталогов.

MOVE [/Y /-Y][диск: ][маршрут]имя_файла[,[диск: ][маршрут] имя_файла[…]] приемник

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя перемещаемого файла или файлов. "Приемник" задает новое расположение файла или новое имя каталога и может содержать буквенную метку диска и двоеточие, имя каталога или их комбинацию. Если перемещается только один файл, вы можете задать также имя файла (если хотите его переименовать).

Параметр /Y указывает, что команда MOVE должна заменять существующий файл (файлы), не выводя запроса на подтверждение. По умолчанию, если в качестве целевого файла (приемника) задан существующий файл, to replace existing file(s) without MOVE будет запрашивать у вас, хотите ли вы затереть этот файл. (В предыдущих версиях MS-DOS файл просто затирался.) Если команда MOVE используется в командном файле, то запрос не выводится. Указания этого параметра отменяет все назначения по умолчанию, заданные в переменной операционной среды COPYCMD.

Параметр /-Y указывает, что команда MOVE при замене существующего файла должна выводить запрос на подтверждение. Указания этого параметра отменяет все назначения по умолчанию, заданные в переменной операционной среды COPYCMD.

При перемещении нескольких файлов приемником должен быть каталог. При указании имени файла в случае перемещения нескольких файлов выводится сообщение:

Cannot move multiple files to a single file

(Несколько файлов нельзя переместить в один)

С помощью MOVE можно переименовать каталог. Задайте в качестве перемещаемого файла старое имя каталога, а в качестве приемника — новое имя, например, move c: \new c: \old. Вы можете переименовать каталог, но не переместить его в новое место в дереве каталогов.

При успешном перемещении заданного файла или файлов MOVE возвращает значение ERRORLEVEL = 0. В случае ошибки при перемещении ERRORLEVEL = 1.

Команда MSAV

Проверяет наличие в компьютере известных вирусов.

MSAV [диск: ] [/S /С] [/R] [/A /L] [/N] [/Р] [/F] [/VIDEO]

Параметр "диск: " задает диск, проверяемый на вирусы. По умолчанию проверяется текущий диск. /S просматривает диск, но не удаляет найденные MSAV вирусы. /С удаляет найденные вирусы с диска. /R создает в корневом каталоге файл MSAV.RPT с отчетом — указанием числа проверенных файлов, найденных и удаленных вирусов. По умолчанию отчет не создается. /А просматривает все диски, кроме А и В. /L просматривает все локальные диски, кроме сетевых. /N выводит на экран содержимое MSAV.TXT.

MSAV не использует графический интерфейс. При обнаружении вируса MSAV вместо вывода на экран сообщения возвращает код выхода 86. Параметр /Р вместо графического интерфейса использует интерфейс командной строки.

/F выключает вывод имен просматриваемых файлов. Используется только с /N или /Р.

/VIDEO выводит список параметров, влияющих на характер вывода MSAV: /25 (используется по умолчанию и устанавливает экран в режим вывода 25 строк), /28

(устанавливает экран в 28 строк и используется только с VGA), /43 (устанавливает экран в 43 строки и используется с EGA и VGA), /50 (устанавливает экран в 50 строк и используется только с адаптерами VGA), /60 (устанавливает экран в 60 строк и используется только с адаптерами Video 7), /IN (запускает MSAV с использованием цвета даже если цветной адаптер не обнаружен), /BW (выполняет MSAV в черно-белом режиме), /MONO (выполняет MSAV в монохромном режиме), /LCD (задает цветной режим LCD), /FF (использует быстрое обновление экрана на компьютера с CGA), /BF (для вывода на экран используется BIOS компьютера), /NF (запрещает альтернативные шрифты), /ВТ(разрешает использование в Windows графической "мыши"), /NGM (запускает MSAV с используемым по умолчанию символом "мыши" вместо графического), /LE (меняет местами левую и правую кнопки "мыши"), /PS2 (сбрасывает "мышь", если ее курсор исчезает или блокируется). Антивирус Microsoft создает в каждом проверяемом на вирусы каталоге файл CHKLIST.MS. При первом просмотре в него записывается контрольная сумма для каждой программы. При последующих просмотрах она сравнивается с оригиналами. Это позволяет определить изменение файлов — разница в контрольной сумме показывает возможное заражение вирусом.

Иногда аналогичные вирусу ошибки дают запорченные резидентные программы, конфликты драйверов устройств или сбои в аппаратуре. Это нужно принимать во внимание при подозрении на вирус.

При выборе параметра проверки всех файлов антивирус проверяет файлы с расширениями.386, АРР, BIN, CMD, DOM, DLL, DRV, EXE, FON, ICO, OV*, PGM, PIF, PRG и. SYS.

При запуске антивируса для настройки конфигурации программы он использует файл инициализации MSAV.INI. Для определения расположения этого файла антивирус использует переменную операционной среды MSDOSDATA. Если она не определена, MSAV.INI ищется в том каталоге, откуда запущен антивирус. Если этот файл не найден, то он создается с использованием значений по умолчанию.

Программа MSBACKUP

Создает резервные копии файлов или восстанавливает их с одного диска на другой. Вы можете сохранить на диске все файлы или файлы, измененные после последнего сохранения.

MSBACKUP [файл_параметров] [/BW /LCD /MDA]

"Файл_параметров" задает файл, определяющий сохраняемые файлы и тип выполняемого сохранения. MSBACKUP создает этот файл при сохранении установленных параметров и имен файлов. Файлы параметров имеют расширение. SET. Если такой файл не задается, MSBACKUP использует DEFAULT.SET.

Параметр /BW запускает MSBACKUP в черно-белом режиме. /LCD использует видеорежим, совместимый с портативными дисплеями. /MDA запускает MSBACKUP с использованием монохромного адаптера.

MSBACKUP нужно запускать с жесткого диска. В процессе копирования MSBACKUP создает каталог резервных копий, содержащий информацию о каждом копируемом файле. Когда требуется восстановить один или более файлов, вы можете загрузить этот каталог и выбрать из него файлы. В каталог включается следующая информация:

• структура каталогов копируемого диска;

• имена, размеры и атрибуты выбранных каталогов и файлов;

• общее число файлов;

• общий размер резервной копии;

• имя используемого файла параметров;

• дата копирования.

MSBACKUP присваивает каждому файлу каталога уникальное имя, что позволяет вам идентифицировать скопированные файлы. Каждый символ в имени каталога содержит информацию о конкретном копируемом множестве. Возьмем, например, имя DG30922A.FUL. Его символы имеют следующий смысл: D — первый скопированный диск в данном множестве; G — последний скопированный диск (при копировании одного диска эти буквы совпадают); 3 — последняя цифра года (определяется системной датой); 09 — месяц создания резервной копии; 22 — число создания; А — позиция в последовательности данной резервной копии (при если в один день создается несколько копий, им присваиваются буквы А — Z), FUL — тип копирования (FUL — полное, INC — инкрементальное, DIF — по различию).

При каждом полном копировании с помощью конкретного файла параметров MSBACKUP создает мастер-каталог, в котором отслеживаются все созданные при копировании каталоги резервных копий. При следующем полном копировании начинается новый цикл, и создается новый мастер-каталог. Этот каталог используется при восстановлении полного цикла копирования. При загрузке данного каталога все каталоги резервных копий, созданные в цикле копирования, автоматически сливаются. После этого можно автоматически восстановить последнюю версию каждого файла-копии (либо вы можете выбрать для восстановления более раннюю версию).

Вы можете выбрать, нужно ли отслеживать все старые каталоги или только текущие каталоги жесткого диска. Каталоги будут частью ваших резервных копий.

При создании резервных копий файлов MSBACKUP помещает на жесткий диск одну копию каталога резервной копии, а вторую записывает на дискету или сетевой диск, содержащий набор резервных копий.

При получении сообщения о нехватке памяти сделайте следующее:

• убедитесь, что на вашем компьютере не менее 512К памяти;

• выйдите из MSBACKUP, удалите из памяти все резидентные программы, запустите MSBACKUP снова;

• выведите диалоговое окно параметров копирования диска Disk Backup Options. Выключите параметр Compress Backup Data и выберите на экране Backup кнопку Options. Для вывода выберите ОК.

При создании резервных копий MS-DOS для определения расположения информации о конфигурации, резервных копий и каталогов использует переменную операционной среды MSDOSDATA. Если она не определена, поиск выполняется в том каталоге, откуда запущена программа. Если файл не найден, то он создается с помощью значений по умолчанию.

Команда MSCDEX

Обеспечивает доступ к дискам CD-ROM. MSCDEX может загружаться в файле AUTOEXEC.BAT или в ответ на командную подсказку. MSCDEX не следует использовать после запуска Windows.

MSCDEX /D: драйвер [/D: драйвер2…] [/Е] [/К] [/S] [/V] [/L: буква] [/М: число]

Параметр /D: driverl [/D: driver2…] задают сигнатуру драйвера для первого драйвера устройства CD-ROM. Параметр "драйвер1" должен совпадать с параметром, заданным в параметре /D команды в CONFIG.SYS, запускающей соответствующий драйвер устройства.

Команда MSCDEX должна включать в себя по крайней мере один параметр /D switch. Для установки дополнительных драйверов CD-ROM задайте параметр /D для каждого драйвера.

/Е определяет, что драйвер CD-ROM может использовать для буферов секторов расширенную память.

/К задает, что MS-DOS должна распознавать кодировку CD-ROM в Kanji.

/S разрешает совместное использование дисков CD-ROM в MS-NET или Windows для серверов рабочих групп.

/V указывает MSCDEX, что при запуске нужно вывести статистику использования памяти.

/L: буква задает буквенную метку диска, присваиваемую диску CD-ROM. При наличии более одного диска CD-ROM MS-DOS присваивает дополнительным дискам CD-ROM следующие доступные буквы.

/М: число задает число буферов секторов.

В файл CONFIG.SYS необходимо включить команду DEVICE или DEVICEHIGH, которая загружает драйвер устройства CD-ROM. При этом командная строка должна содержать параметр /D: имя_драйвера. Этот параметр присваивает драйверу устройства CD-ROM имя (сигнатуру драйвера). MSCDEX использует соответствующий параметр /D: имя_драйвера для идентификации корректного драйвера CD-ROM.

Число доступных на компьютере дисков CD-ROM может ограничиваться числом букв логических дисков. Это число определяется командой LASTDRIVE файла CONFIG.SYS.

Пусть файл CONFIG.SYS содержит команду:

device=c: \dev\cdromdrv.sys /d: mscd000

которая загружает драйвер CDROMDRV.SYS, поставляемый с диском CD-ROM. Файл AUTOEXEC.BAT содержит команду:

c: \sys\mscdex /d: mscd000 /1:е

которая разрешает драйвер устройства с сигнатурой MSCDOOO. Параметр /Е позволяет ему использовать расширенную память, a /L: E назначает диску CD-ROM буквенную метку Е.

Команда MSD

Выводит подробную техническую информацию о компьютере. Чтобы задать команду MSD для создания отчета, используется синтаксис:

MSD [/I] [/F[диск: ][маршрут]имя_файла] [/Р[диск: ] [маршрут]имя_файла] [/3[диск: ][маршрут][имя_файла]]

Для запуска программы MSD и просмотре через ее интерфейс технической информации введите команду:

MSD [/В] [/I]

Параметр [диск: ] [маршрут]имя_файла задает диск, каталог и имя файла, в который вы хотите записать отчет. Параметр /I задает режим, в котором MSD не будет первоначально распознавать аппаратуру. Он используется при проблемах при запуске программы MSD или в процессе ее работы.

/F[flncK: ][маршрут]имя_файла выводит подсказку для ввода имени, названия фирмы, адреса, номера телефона и комментария, а затем записывает в заданный файл полный отчет.

/Р[диск: ][маршрут]имя_файла записывает полный отчет MSD на заданный диск без вывода подсказки.

/3[диск: ][маршрут][имя_файла] записывает в заданный файл суммарный отчет. Подсказка не выводится. Если вы не укажете ни один из этих параметров, MSD выводит отчет на экран.

Параметр /В запускает MSD в черно-белом режиме.

Программа MSD обеспечивает вывод следующей информации: модель компьютера и процессора (изготовитель компьютера, тип шины, версия и дата ROM BIOS, тип клавиатуры, конфигурация клавиатуры DMA, сопроцессор); память (схема старшей памяти — от 640 до 1024К); видеоадаптер (изготовитель видеоплаты, ее модель и тип, версия и дата видео-BIOS; версия MS-DOS (расположения системы в памяти, системный диск, текущая операционная среда и маршрут запуска MSD); "мышь" (версия драйвера, тип, номер прерывания и др.); другие адаптеры (игровые устройства и джойстики); диски (число и объем локальных и сетевых дисков); порты LPT (число и адреса, состояние портов); порты СОМ (параметры и состояния); статус IRQ; резидентные программы (расположение в памяти и размеры) и драйверы устройств (имена всех установленных драйверов) и информация о сетевой конфигурации.

Если перед запуском средств поддержки Microsoft Product Support Services вы хотите получить некоторую техническую информацию о компьютере, то запустите программу MSD командой:

msd

Программа MSD имеет интерфейс, позволяющий вам легко получить доступ к нужной информации. Для создания подробного технического отчета дайте команду:

msd /р pc.doc

Файл рс. doc будет содержать информацию о вашем компьютере.

Команда NLSFUNC

Запускает программу Nlsfunc, загружающую для поддержки национальных языков информацию о стране.

Эту команду можно использовать в командной строке или в файле CONFIG.SYS. Она помогает переключать наборы символов. Не используйте команду NLSFUNC при выполнении Windows.

NLSFUNC [[диск: ][маршрут]имя_файла]

В файле CONFIG.SYS используется синтаксис:

INSTALL=[диск_dos: ]маршрут_dos]NLSFUNC.EXE [страна_имя_файла]

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла или "страна_имя_файла" задает расположение и имя файла, содержащего информацию о стране. При использовании этого параметра в команде INSTALL нужно указать диск и каталог. [диск_dos: ]маршрут_dos задает расположение NLSFUNC.EXE.

Значение по умолчанию параметра [диск: ][маршрут]имя_файла определяется командой COUNTRY в файле CONFIG.SYS. Если эта команда в CONFIG.SYS, отсутствует, Nlsfunc ищет файл COUNTRY.SYS в корневом каталоге системного диска. Nlsfunc не обращается к COUNTRY.SYS, пока MS-DOS не запрашивает информацию из него. Если MS-DOS не может при установке Nlsfunc найти файл COUNTRY.SYS, то сообщение об ошибке не выводится. Однако вы получите сообщение об ошибке при последующем использовании команды СНСР command.

Чтобы использовать найденную COUNTRY.SYS информацию о стране по умолчанию, дайте команду nlsfunc без параметров.

См. Также команды СНСР и MODE.

Команда NUMLOCK

Определяет установку при запуске компьютера режима NUM LOCK. Используется только в файле CONFIG.SYS.

NUMLOCK=[ON OFF]

Параметр ON OFF включает (ON) или выключает (OFF) режим NUM LOCK при выводе MS-DOS начального меню.

NUMLOCK — это одна из 6 специальных команд определения в файле CONFIG.SYS меню запуска и нескольких конфигураций: MENUCOLOR, MENUITEM, MENUDEFAULT, SUBMENU и INCLUDE.

Команда PATH

Указывает, в каких каталога MS-DOS должна искать выполняемые файлы. По умолчанию маршрут поиска ограничивается только текущим каталогом.

PATH [[диск: ]маршрут[;…]]

Для выводе текущего маршрута поиска дайте команду:

PATH

Чтобы сбросить все установки маршрута и оставить только заданный по умолчанию, используйте команду:

PATH;

Параметр [диск: ]маршрут задает диск, каталог и подкаталоги для поиска.

Поиск по заданным маршрутам MS-DOS всегда начинает с текущего каталога. Максимальная длина команды PATH ограничена 127 символами. Для задания более длинных маршрутов используйте команды SUBST и APPEND /X: ON command.

В одном каталоге вы можете хранить файлы с одинаковыми именами, но разными расширениями. MS-DOS ищет выполняемые файлы по расширениям в следующем порядке:.COM, EXE и. ВАТ. Поэтому, чтобы выполнить файл. ВАТ с тем же именем, что и файл. EXE, нужно указать его имя полностью. Поиск по каталогам происходит в том порядке, в котором они заданы в маршруте. Если в маршруте PATH задается несколько каталогов, то они разделяются точкой с запятой, например:

path c: \userl\progs; c: \sys\suppl; d: \utils\dos

Команду PATH удобно поместить в файл AUTOEXEC.BAT. При этом MS-DOS автоматически инициирует заданный маршрут поиска при каждом запуске системы.

См. также команду APPEND.

Команда PAUSE

Приостанавливает обработку командного файла и выводит сообщение с подсказкой пользователю вида

Press any key to continue..

(Для продолжения нажмите любую клавишу)

Эта команда используется только в командных файлах и имеет синтаксис:

PAUSE

Если при выполнении командного файла вы нажмете клавиши CTRL+C, MS-DOS выведет на экран сообщение:

Terminate batch job (Y/N)?

(Прервать командный файл (Да/Нет)?)

При нажатии Y обработка командного файла завершается, и управление возвращается операционной системе. Таким образом, вы можете включить команду PAUSE перед той частью командного файла, которую может потребоваться исключить из выполнения. Когда PAUSE приостановит обработку командного файла, вы можете для его завершения нажать CTRL+C.

Команда POWER

Включает и выключает управление питанием, сообщает о состоянии управления питанием и устанавливает уровни экономии энергии.

POWER [ADV[: MAX REG MIN] STD OFF]

Для вывода текущих установок дайте команду POWER без параметров. Параметр ADV[: MAX REG MIN] экономит питание во время простоя устройств и прикладных программ. В некоторых случаях, если прикладная программа активна, а не простаивает, это может повлиять на производительность. Для максимальной экономии энергии задайте МАХ. Чтобы сбалансировать экономию энергии с производительностью устройства или программы, укажите REG (используется по умолчанию). При получении неудовлетворительной производительности программы или устройства при указании МАХ или REG задайте параметр MIN. Если ваш компьютер поддерживает спецификацию Advanced Power Management (АРМ), параметр STD экономит энергию, используя только средства управления питанием аппаратуры компьютера. Если спецификация АРМ не поддерживается, STD отключает управление питанием. Параметр OFF отключает управление питанием. Перед использованием команды POWER в файле CONFIG.SYS командой DEVICE нужно установить также драйвер устройства POWER.EXE. См. также описание POWER.EXE.

Команда PRINT

Печатает текстовый файл при использовании других команд MS-DOS. Данная команда работает в фоновом режиме при подключенном к параллельному или последовательному порту устройству вывода.

PRINT [/D: устройство] [/В: размер] [/и: такты1] [/М: такты2]

[/3:такты3] [/0:разм_оч] [/Т]

[[диск: ][маршрут]имя_файла[…]] [/С] [/Р]

Для установки PRINT с параметрами по умолчанию или вывода на экран содержимого очереди печати дайте команду PRINT без параметров.

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла или набора файлов, которые вы хотите напечатать. В одной команде вы можете задать до 10 файлов.

Параметр /D: устройство задает имя устройства печати. Для параллельных портов допускаются значения LPT1, LPT2 и LPT3, а для последовательных — COM1, COM2, COM3 и COM4. По умолчанию задается значение LPT1 (PRN). Параметр /D должен предшествовать в командной строке именам файлов.

/В: размер задает размер (в байтах) внутреннего буфера, который используется для записи данных перед выводом их на принтер. Минимальное значение — 512 (по умолчанию), максимальное — 16384. Увеличение данного значения уменьшает объем доступной памяти, но увеличивает скорость работы команды PRINT.

/U: такты1 задает максимальное число тактов таймера (около 1/18 сек), в течении которых PRINT ожидает готовности принтера. Если принтер не будет готов в течении заданного интервала времени, то задание не печатается. Параметр "такты!" может принимать значение от 1 до 255 (по умолчанию 1).

/М: такты2 задает максимальное число тактов, в течение которых PRINT может печатать символ. Допускаются значения от 1 до 255 (по умолчанию — 2). Если символ печатается слишком медленно, MS-DOS выводит на экран сообщение об ошибке.

/S: тактыЗ задает интервал в тактах, выделяемый планировщиком MS-DOS для фоновой печати. Допускаются значения от 1 до 255 (по умолчанию — 8). Увеличение данного значения ускоряет печать, но замедляет другие программы.

/Q: разм_оч задает максимальное число файлов в очереди печати. Допускаются значения от 4 до 32 (по умолчанию — 10).

Параметр /Т удаляет все файлы из очереди печати.

Параметр /С удаляет файлы из очереди печати. Параметры /С и /Р можно указывать в одной командной строке. Когда параметр /С указывается после списка имен файлов в командной строке, он применяется ко всем файлам, после которых указывается, пока PRINT не встречает параметр /Р. В этом случае /Р применяется к файлам, имена которых предшествуют /Р.

Параметр /Р добавляет файлы к очереди печати.

Параметры /D, /В, /U, /М, /S и /Q можно задавать только при первом использовании команды PRINT после запуска MS-DOS. Чтобы задать один из этих параметров в последующем, нужно перезапустить MS-DOS.

Для печати файлов, созданных программой, следует пользоваться командами печати этой программы.

По команде print без параметров MS-DOS выводит на экран имя печатаемого файла (если он имеется), имена файлов в очереди и возможное сообщение об ошибке.

Следующая команда удаляет из очереди файл file1.txt и добавляет к очереди file2.txt:

print file1.txt /с file2.txt /р

См. также описание команды MODE.

Команда PROMPT

Изменяет вид командной подсказки. Вы можете задать вывод в командной подсказке любого нужного текста, включая имя текущего каталога, дату и время и номер версии MS-DOS.

PROMPT [текст]

Параметр "текст" задает текст и информацию, которую вы хотите включить в подсказку системы. Перечислим символы, комбинацию которых вы можете включать в параметр "текст":

$Q ∙ =

$$ ∙ $

$Т ∙ Текущее время

$D ∙ Текущая дата

$Р ∙ Текущий диск и маршрут

$V ∙ Версия MS-DOS

$N ∙ Текущий диск

$G ∙ >

$L ∙ <

$В ∙ |

$_ ∙ ENTER-LINEFEED

$Е ∙ ЕSC-код ASCII (27)

$Н ∙ Backspace (для удаления введенного в командной подсказке символа)

Об установке текущей даты и времени рассказывается в описании команд DATE и TIME, а об управляющих последовательностях ANSI — в описании ANSI.SYS.

При задании команды PROMPT без параметра она сбрасывает командную подсказку в значение по умолчанию — буквенную метку текущего диска с последующим символом >.

При включении в текстовый параметр символа $Р MS-DOS после каждой команды проверяет текущий диск и маршрут. Это требует дополнительного времени, особенно для гибких дисков.

При использовании Microsoft Windows 3.1 вы можете изменить командную подсказку с помощью переменной операционной среды WINPMT.

Приведем некоторые примеры. Команда prompt $p$g задает в качестве командной подсказки текущий диск, маршрут и символ >. Команда prompt time: $t$_date: $d задает подсказку из двух строк на первой строке выводится текущая дата, а на второй — текущее время. Если в CONFIG.SYS у вас загружается ANSI.SYS, вы можете использовать в подсказке управляющие последовательности ANSI, например, вывести ее в обратном видеорежиме.

Команда QBASIC

Запускает MS-DOS QBasic — интерпретатор языка Basic. QBasic обеспечивает полную операционную среду для программироваия на языке Basic и включает в себя справочник Help (для запуска справочника нажмите ENTER после запуска QBasic или F1 во время работы с ним).

QBASIC [/В] [/EDITOR] [/G] [/Н] [/MBF] [/NOHI]

[[/RUN][диск: ][маршрут]имя_файла]

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла, загружаемого при запуске QBasic. /В выводит QBasic в черно-белом режиме. /EDITOR вызывает текстовый редактор MS-DOS. /G обеспечивает быстрое обновление экрана CGA. /Н выводит на экране максимально возможное число строк. /MBF преобразует встроенные функции MKS$, MKD$, CVS и CVD в MKSMBF$, MKDMBF$, CVSMBF и CVDMBF соответственно. /NOHI позволяет пользователю работать с монитором, не поддерживающим подсветку символов (не используйте этот параметр на портативных компьютерах Compaq). /RUN перед выводом ее на экран выполняет указанную программу Basic (требуется указать имя файла).

Чтобы вы могли работать с редактором MS-DOS Editor, в текущем каталоге или в том же каталоге, что и EDIT.COM в маршруте поиска, должен присутствовать файл QBASIC.EXE.

С помощью оператора Basic SYSTEM и команды QBASIC с параметром /RUN вы можете запускать программы Basic последовательно из командного файла. Оператор SYSTEM после выполнения программы Basic MS-DOS, а не QBasic. Это позволяет запустить следующую программу.

Некоторые мониторы не поддерживают вывод по умолчанию оперативных клавиш. В этом случае укажите параметр /В (для мониторов CGA) и /N0HI (для систем, не поддерживающих жирный шрифт).

Команда REM

Позволяет вам включать в командный файл или в файл CONFIG.SYS комментарии. Команду REM полезно использовать для временного запрещения команд. (В CONFIG.SYS вместо REM можно использовать точку с запятой.)

REM [строка]

Параметр "строка" задает любую строку символов (в комментарии командного файла нельзя указывать символы <, > и |).

Команда REM не выводит на экран сообщений (см. описание команды ECHO). Чтобы вывести комментарии на экран, включите в CONFIG.SYS или командный файл команду ECHO ON.

Команда RENAME (REIN)

Изменяет имена заданных файлов (файла). Не допускается применять команду REN для переименования файлов с указанием другого диска или для перемещения файлов в другой каталог (см. команду MOVE).

RENAME [диск: ][маршрут]имя_файла1 имя_файла2

REN [диск: ][маршрут]имя_файла1 имя_файла2

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла1 задает расположение файла или набора файлов, которые нужно переименовать. Параметр "имя_файла2" задает новое имя файла (или новые имена файлов при использовании трафаретных символов). Новый диск и маршрут вы указать не можете.

Предположим, вы хотите переименовать все файлы в текущем каталоге с расширением. rpt в файлы с расширением. dat. Для этого дайте команду ren *. rpt *.dat. Чтобы переименовать на диске А: файл PAS8 в СНАР8, введите команду ren a: pas8 chap8.

В любом параметре имя_файла вы можете использовать символы? и *. При указании в параметре имя_файла2 представленные ими символы будут идентичны соответствующим символам в параметре "имя_файла1". Если файл "имя_файла2" уже существует, REN работать не будет, и выводится сообщение:

Duplicate file name or file not found

(Имя файла дублируется, или файл не найден)

Команда REPLACE

Заменяет файлы в целевом каталоге файлами из исходного каталога с теми же именами. Вы можете использовать REPLACE для добавления в целевой каталог файлов с уникальными именами.

REPLACE [диск1:][маршрут1]имя_файла

[диск2:][маршрут2] [/А] [/Р] [/R] [/W]

REPLACE [диск1:][маршрут1]имя_файла

[диск2:][маршрут2] [/Р] [/R] [/S] [/W] [/U]

Параметр [диск1:][маршрут1]имя_файла задает расположение и имя набора файлов.

Параметр [диск2:][маршрут2] задает расположение целевого файла. Для замещаемых файлов имена задавать нельзя. Если диск или каталог не указывается, то REPLACE использует в качестве целевого текущий диск и каталог.

Параметр /А добавляет новые файлы к целевому каталогу, а не заменяет существующих. Его нельзя использовать с параметром /S или /и. /Р перед заменой целевого файла или добавлением исходного выводит запрос на подтверждение. /R заменяет наряду с незащищенными файлами файлы, доступные только по чтению. Если вы не зададите этот параметр и попытаетесь заменить доступные только по чтению файлы, то операция замены будет остановлена. /S выполняет поиск по всем подкаталогам целевого каталога и заменяет совпадающие файлы. Параметр /S нельзя указывать вместе с /А. REPLACE не ищет файлы в подкаталогах, заданных в параметре "маршрут1." /W перед началом поиска исходных файлов ожидает, пока вы вставите дискету. Если параметр /W не задан, то REPLACE начинает операцию после нажатия ENTER, /и заменяет (обновляет) только те файлы в целевом каталоге, которые "старее" файлов в исходном, /и не используется с параметром /А.

Об изменении атрибутов файлов рассказывается в описании команды ATTRIB.

При добавлении или замене файлов MS-DOS выводит на экран их имена. После завершения роботы REPLACE MS-DOS выводит одну из следующих строк:

nnn files added (добавлено nnn файлов)

nnn files replaced (заменено nnn файлов)

no file added (файлы не добавлены)

no file replaced (файлы не заменены)

Команду REPLACE нельзя использовать для обновления скрытых или системных файлов (типа 10.SYS и MSDOS.SYS).

Коды выхода команды REPLACE приведены в следующей таблице:

Код ∙ Описание

0 ∙ REPLACE успешно заменила или добавила файлы.

1 ∙ Версия MS-DOS не совместима с REPLACE.

2 ∙ REPLACE не нашла исходных файлов.

3 ∙ Не найден исходный или целевой маршрут.

5 ∙ Пользователь не имеет доступа к заменяемым файлам,

8 ∙ Для выполнения команды не хватает памяти.

11 ∙ Неверный синтаксис командной строки.

Предположим, на диске D у вас имеется несколько каталогов, содержащих различные версии файла CLIENTS.DAT. Чтобы заменить их последними версиями этого файла с диска В дайте команду:

replace b: \clints.dat d: \ /s Команда RESTORE

Команда RESTORE

Восстанавливает файлы, сохраненные любой версией программы BACKUP (от MS-DOS

2.0 до 5.0). Для восстановления файлов, сохраненных командой MSBACKUP (в MS-DOS 6) используйте программу MSBACKUP.

RESTORE диск1: диск2:[маршрут[имя_файла]] [/S] [/Р]

[/В: дата] [/А: дата] [/Е: время] [/L: время] [/М]

[/N] [/D]

Параметр "диск1:" задает диск, на котором хранятся копии файлов. "Диск2:" задает диск, на который нужно восстановить копии. Параметр "маршрут" задает каталог, в который восстанавливаются резервные копии. Нужно задать тот же каталог, из которого они сохранялись. "Имя_файла" определят имена восстанавливаемых файлов-копий.

Параметр /S восстанавливает все подкаталоги. /Р выводит подсказку с запросом на восстановление файлов, доступных только по чтению (с установленным атрибутом доступа) или измененных после последнего сохранения (установлен атрибут архивизации). /В: дата восстанавливает только файлы, модифицированные после указанной даты (формат даты соответствует установке COUNTRY в CONFIG.SYS). /А: дата восстанавливает только файлы, модифицированные до указанной даты. /Е: время восстанавливает только файлы, модифицированные ранее указанного времени, a /L: время — позднее заданного времени. /М восстанавливает файлы, модифицированные после последнего создания резервных копий. /N восстанавливает отсутствующие на целевом диске файлы. /D выводит список файлов на диске-копии, которые совпадают и именами, заданными в параметре "имя_файла", без восстановления. При использовании параметра /D нужно задать "диск2".

После выполнения RESTORE дайте команду DIR или TYPE и убедитесь в правильном восстановлении.

RESTORE не используется для системных файлов или дисков, перенаправленных командами ASSIGN или JOIN.

Коды выхода RESTORE приведены в следующей таблице:

Код ∙ Описание

0 ∙ RESTORE успешно восстановила файл или файлы.

1 ∙ Не найдены файлы для восстановления.

3 ∙ Пользователь остановил восстановление по CTRL+C.

4 ∙ Восстановление остановлено из-за ошибки.

Если в параметре /D вы указываете имя файла, RESTORE выводит список файлов-копий, совпадающих с заданным именем. При этом файлы не восстанавливаются.

Хотя файлы должны восстанавливаться в первоначальный каталог, их можно восстановить на другой диск (например, файлы из каталога C: \FILES\*.* можно восстановить в каталог D: \FILES\*.*).

Предположим, у вас есть резервная копия всех файлов из каталога \SYS\DRVS на диске С. Чтобы восстановить эти файлы, вставьте дискету с резервными копиями в дисковод А и наберите команду restore а: c: \sys\drvs\*.*. Важно задать для имени файла *.*. В противном случае RESTORE пытается восстановить файл с именем drvs в каталоге SYS.

Команда RMDIR (RD)

Удаляет каталог. Перед удалением каталога нужно удалить в нем все файлы и подкаталоги (он должен быть пуст).

RMDIR [диск: ]маршрут

RD [диск: ]маршрут

Параметр [диск: ]маршрут задает расположение и имя удаляемого каталога.

О создании каталога рассказывается в описании команды MKDIR, о скрытых файлах — в описании ATTRIB и DIR /А, а об удалении файлов — в описании DEL. См. также команду DELTREE.

Удалить каталог со скрытыми или системными файлами вы не можете. При попытке удаления каталога, в котором содержатся файлы, выводится сообщение:

Invalid path, not directory, or directory not empty

(Недопустимый маршрут, это не каталог, или каталог не пуст)

При указании перед первым именем в маршруте символа обратной косой черты (\) MS-DOS интерпретирует каталог как подкаталог корневого каталога (независимо от текущего каталога). Если обратная косая черта не указывается, каталог интерпретируется как подкаталог текущего каталога.

Нельзя использовать RMDIR для удаления текущего каталога (нужно перейти сначала в другой каталог), иначе выводится сообщение:

Attempt to remove current directory — диск: маршрут

(Попытка удалить текущий каталог)

Данное сообщение выводится также при попытке удаления подкаталога, переопределенного командой SUBSТ.

Команда SCANDISK

ScanDisk — это полнофункциональная программа анализа и восстановления диска. Она предназначена для работы с некомпрессированными дисками и дисками, сжатыми с помощью DoubleSpace. Для запуска ScanDisk введите команду:

scandisk

После этого ScanDisk начинает проверку текущего диска. ScanDisk сталкивается с какой-либо проблемой, то выводит поясняющее диалоговое окно.

Для проверки конкретного диска наберите после команды ScanDisk букву диска, например scandisk с:. Если ScanDisk не выводит никакого отчета об ошибках, то после завершения работы этой программы просто выберите для выхода командную кнопку Exit (для этого можно щелкнуть на ней "мышью") в нижней части экрана или наберите X.

В случае ошибок диска ScanDisk выводит диалоговое окно Problem Found с кратким описанием проблемы, и что произойдет после ее коррекции. Большинство диалогов Problem Found имеют командную кнопку Fix It (исправить), кнопку Don't Fix It (не исправлять) и More Info (расширенная информация). Чтобы программа ScanDisk исправила ошибку, выберите командную кнопку Fix It.

Командная кнопка More Info выводит на экран другое диалоговое окно с более подробной информацией (обычно это дополнительные технические детали или имена запорченных файлов).

При запуске ScanDisk для смонтированного или несмонтированного сжатого диска она проверяет сначала основной (физический) диск, так как ошибки на физическом диске могут приводить к проблемам со сжатым диском.

Если ScanDisk находит ошибку, и вы выбираете Fix It, то ScanDisk предлагает создать дискету Undo, которую вы можете затем использовать для восстановления диска. Дискета Undo, что позволяет вам отменить изменения, вносимые ScanDisk на диск. Она содержит информацию о каждом изменении, которое ScanDisk вносит на диск. Восстановить диск можно только в том случае, если вы не изменяли его после коррекции. Чтобы создать дискету Undo, нужно просто вставить чистую сформатированную дискету в дисковод А или В, а затем выберите Drive А или Drive В в выводимом ScanDisk диалоговом окне.

Программу ScanDisk можно настроить с помощью файла SCANDISK.INI. Этот файл содержит параметры, определяющие многие аспекты поведения ScanDisk. Большинство установок данного файла определяют, как ScanDisk будет вести себя при запуске с параметром /CUSTOM. Установленные в SCANDISK.INI значения вы можете использовать и для управления другими аспектами поведения ScanDisk, например, отменить подсказку на создание дискеты Undo.

Файл SCANDISK.INI — это текстовый файл, который находится в том же каталоге, что и файлы MS-DOS. Установки в секции [Environment] файла SCANDISK.INI определяют отдельные аспекты поведения ScanDisk, такие как вывод в монохромном или цветном режиме. Установки в секции [Custom] определяют поведение ScanDisk при запуске этой программы с параметром /CUSTOM.

ScanDisk проверяет и исправляет следующие ошибки:

• Ошибки таблицы распределения файлов FAT (File allocation table).

• Ошибки структуры файловой системы (потерянные кластеры и двойные ссылки).

• Структура дерева каталогов.

• Физические ошибки диска (плохие кластеры).

• Заголовок тома DoubleSpace (MDBPB).

• Структура файла-тома DoubleSpace (MDFAT).

• Структура компрессии DoubleSpace.

• Сигнатуры тома DoubleSpace.

• Сектор загрузки MS-DOS.

ScanDisk может находить и исправлять ошибки на следующих типах дисков:

• Жесткие диски.

• Диски, создаваемые DoubleSpace.

• Гибкие диски.

• Диски, моделируемые в оперативной памяти.

• Платы памяти.

С дисками CD-ROM, сетевыми дисками или дисками, созданными командами ASSIGN, SUBST или JOIN, либо с помощью INTERLNK ScanDisk не работает.

Не используйте ScanDisk для восстановления диска, когда работают другие программы. Программа ScanDisk построена так, что может использоваться, когда файлы на диске находятся в неизменяемом состоянии. Когда вы работаете с файлом, MS-DOS обновляет таблицу распределения файла (FAT) и структуру каталога, отражая соответствующие изменения. Такие изменения не всегда выполняются немедленно. При запуске ScanDisk с другими работающими программами файлы могут быть открыты. В этом случае ScanDisk интерпретирует разницу между структурой каталога и таблицей распределения файла как ошибки, что может привести к порче или потере данных.

Кроме того, ScanDisk нельзя использовать для коррекции ошибок диска при запуске из другой программы или при работе программы Task Swapper Microsoft Windows или MS-DOS. Однако с помощью команды SCANDISK /CHECKONLY вы можете проверить свой диск без коррекции ошибок. При запуске с Windows ScanDisk может обнаружить ошибки, отсутствующие, когда Windows не работает.

Когда ScanDisk возвращается к программной подсказке, ERRORLEVEL устанавливается следующим образом:

Описание ∙ Код ошибки

0 ∙ ScanDisk не обнаружила ошибок на проверяемом диске.

1 ∙ ScanDisk не может работать из-за некорректного синтаксиса командной строки.

2 ∙ ScanDisk завершила работу из-за нехватки памяти или внутренней ошибки.

3 ∙ Пользователь вышел из программы до завершения работы ScanDisk.

4 ∙ ScanDisk выполнила проверку всех логических ошибок на всех дисках, но пользователь вышел из программы до завершения физического сканирования. Если пользователь полностью обошел сканирование поверхности, то Errorlevel 4 не возвращается.

254 ∙ ScanDisk обнаружила ошибки диска и все их скорректировала.

255 ∙ ScanDisk обнаружила ошибки диска, но исправила не все.

Приведем пример. Чтобы восстановить файл-том DBLSPACE.000, который находится в корневом каталоге диска С, используйте команду:

scandisk c: \dblspace.000

Команда scandisk /all кроме всех смонтированных дисков DoubleSpace будет проверять все разделы жесткого диска.

Команда SET

Выводит на экран, устанавливает или отменяет переменные операционной среды MS-DOS, которые используются для управления поведением некоторых командных файлов и программ, а также управляют работой MS-DOS. Команда SET часто используется в файлах AUTOEXEC.BAT или CONFIG.SYS для установки переменных при каждом запуске MS-DOS.

SEТ [переменная=[строка]]

Параметр "переменная" задает устанавливаемую или модифицируемую переменную среды, "строка" задает связываемую с конкретной переменной строку.

Для вывода текущих установок переменной используйте команду SET без параметров. Об установке переменных операционной среды, используемых для управления операциями MS-DOS, рассказывается в описании команд PATH, PROMPT, SHELL и DIR.

Установки переменных среды обычно включают в себя спецификацию переменных COMSPEC и PATH, которые MS-DOS применяет для поиска программ на дисках. Часто используются также переменные PROMPT и DIRCMD (см. команды PROMPT и DIR).

Когда в команде SET задается значение переменной и строки, MS-DOS добавляет заданное значение к операционной среде и связывает строку с данной переменной. Если переменная уже существует, то новое значение строки заменяет старое. Если вы задаете только переменную и знак равенства (без строки), MS-DOS сбрасывает связанное с переменной значение строки.

Команда SET часто задается в командных файлах, при этом переменные можно использовать таким же образом, как нумерованные переменные с %0 по %9, то есть задавать их в качестве ввода команды SET. Например, чтобы добавить маршрут к переменной PATH, можно задать в командном файле команду set path=%l;%path%. При вызове переменной из командного файла значение нужно заключить в символы %.

Например, чтобы установить переменную среды INCLUDE в значение D: \SYS, наберите команду set include=d: \sys. После этого вы можете использовать строку D: \SYS в командном файле, заключив имя INCLUDE в %, например, включить в него для вывода содержимого связанного с INCLUDE каталога команду dir %include%. При обработке этой команды MS-DOS заменяет %INCLUDE% строкой D: \SYS.

Иногда после выполнения команды SET MS-DOS может выводить сообщение:

Out of environment space

Это означает нехватку доступного пространства операционной среды (из-за этого в нее нельзя включить новую переменную). О том, как его увеличить, рассказывается в описании COMMAND.

Команда SETVER

Выводит на экран таблицу версий. Сообщает о номере версии (младше 6.x) программ и драйверов устройств, предназначенных для более ранних версий MS-DOS.

Эту команду можно использовать для вывода и модификации таблицы версий, в которой перечисляются имена программ и номера версий MS-DOS, для которых они предназначены. Если вы пользуетесь программой, модифицированной для версии 6.x, то с помощью команды SETVER можете добавить ее имя к таблице версий.

SETVER [диск: маршрут][имя_файла n.nn]

SETVER [диск: маршрут][имя_файла [/DELETE [/QUIET]]

Для вывода текущей таблицы версий используется синтаксис:

SETVER [диск: маршрут]

MS-DOS выводит на экран две колонки, перечисляя в левой имена файлов, а в правой — соответствующие версии MS-DOS (в которой может выполняться данный файл).

Параметр [диск: маршрут] задает расположение файла SETVER.EXE. "Имя_файла" определяет имя программного файла (обычно. EXE или. СОМ), который вы хотите добавить к таблице (трафаретные символы * и? указывать не допускается). Параметр n. пп задает номер версии MS-DOS (например, 3.30 или 4.01). Если вы зададите имя файла, уже включенного в таблицу версий, то новая запись заменяет существующую.

Параметр /DELETE (сокращенно /D) удаляет из таблицы версий запись для данного программного файла. /QUIT запрещает вывод сообщения при удалении записи из таблицы.

Если при изменении таблицы версий обнаруживаются ошибки, MS-DOS выводит длинное сообщение, в котором говорится, что за информацией о работе конкретной программы в версии 6 нужно обратиться к разработчику, и данная программа не проверена Microsoft: при запуске ее после изменения таблицы версий в MS-DOS 6, вы можете запортить или потерять данные.

Если выводится сообщение:

Version table successfully updated

(Таблица версий обновлена успешно) то изменение версии будет действовать при следующем перезапуске системы.

Перед использованием команды SETVER таблицу версий нужно загрузить в память командой DEVICE файла CONFIG.SYS. По умолчанию программа установки MS-DOS модифицирует CONFIG.SYS таким образом, чтобы обеспечить загрузку в память таблицы версий при каждом запуске системы.

Вы можете использовать команду SETVER для установки номера версии командного интерпретатора, однако заменаномера версии для интерпретатора команд MS-DOS 6 (COMMAND.COM) может привести к тому, что вы не сможете запустить систему.

Многие программы, предназначенные для работы с предыдущими версиями MS-DOS, будут корректно работать и в версии 6 MS-DOS. Однако, в некоторых случаях программа не будет правильно работать, пока ее имя не включено в таблицу версий. Таблица указывает программе, что она работает с той версией MS-DOS, для которой она предназначена (даже при выполнении в MS-DOS 6). Интерпретируя MS-DOS 6 как более раннюю версию, программа будет работать корректно. Однако в случае несовместимости с MS-DOS 6 команда SETVER не решает проблемы.

Коды выхода команды SETVER показаны в следующей таблице.

Код ∙ Описание

0 ∙ SETVER успешно выполнила задачу.

1 ∙ Пользователь задал недопустимый параметр.

2 ∙ Недопустимое имя файла.

3 ∙ Для выполнения команды не хватает памяти.

4 ∙ Недопустимый формат номера версии.

5 ∙ SETVER не может найти заданную запись в таблице версий.

6 ∙ SETVER не может найти SETVER.EXE.

7 ∙ Задан недопустимый диск.

8 ∙ Слишком много параметров командной строки.

9 ∙ Пропущены параметры командной строки.

10 ∙ Ошибка при чтении файла SETVER.EXE.

11 ∙ Запорчен файл SETVER.EXE.

12 ∙ Заданный файл SETVER.EXE не поддерживает таблицу версий.

13 ∙ В таблице не хватает места для новой записи.

14 ∙ Ошибка при записи в файл SETVER.EXE.

Предположим, у вас есть программа PROG.EXE, которая работает в версии 3.10

MS-DOS. Чтобы запустить ее, нужно сначала добавить в таблицу версий запись для PROG.EXE:

setver prog.exe 3.10

Для вывода на экран содержимого таблицы на диске С дайте команду setver с:.

См. также описание файла SETVER.EXE.

Команда SHARE

Запускает программу Share, которая устанавливает для ваших и сетевых дисков средства совместного использования и блокировки.

SHARE [/F: память] [/L: блок]

В файле CONFIG.SYS используется синтаксис:

INSTALL=[[диск: ]маршрут]SHARE.EXE [/F: память] [/Ь: блок]

Параметр [диск: ]маршрут задает расположение файла SHARE.EXE. /F: память выделяет память на диске (указывается в байтах), которую MS-DOS использует для записи информации о совместном использовании файлов (по умолчанию — 2048). При определении этого объема памяти, учитывайте, что каждый открытый файл требует места, достаточного для его маршрута и имени (средняя длина файла и маршрута — 20 байт). /Ь: блок задает число одновременно блокируемых файлов (по умолчанию — 20).

Обычно SHARE используется в многозадачной среде, где программы совместно используют файлы. SHARE загружает программный код, поддерживающий в таких средах совместное использование и блокировку файлов. После установки Share MS-DOS использует загруженные средства для обеспечение допустимости всех запросов программ на чтение и запись. Например, при обращении двух пользователей к одному файлу SHARE работает с ним таким образом, что они не смогут записывать в него одновременно.

Команда SHELL

Задает имя и расположение интерпретатора команд MS-DOS, который вы хотите использовать. Применяется только в файле CONFIG.SYS.

Если вместо COMMAND.COM вы хотите использовать собственный командный интерпретатор, то можете задать в команде SHELL его имя.

SHELL=[[диск: ]маршрут]имя_файла [параметры]

Параметр [[диск: ]маршрут]имя_файла задает расположение и имя используемого MS-DOS интерпретатора команд. "Параметры" определяют параметры командной строки, которые могут указываться для данного интерпретатора (см. описание команды COMMAND).

По умолчанию MS-DOS использует интерпретатор COMMAND.COM. Если вы не указываете в CONFIG.SYS команду SHELL, MS-DOS ищет COMMAND.COM в корневом каталоге на системном диске. Команду SHELL нужно использовать для задания файла COMMAND.COM, который не находится в корневом каталоге, или если вы не хотите использовать для COMMAND.COM задаваемый по умолчанию размер операционной среды.

Сама команда SHELL не использует никаких параметров, но вы можете задать параметры, воспринимаемые интерпретатором команд (см. описание COMMAND).

Команда SHIFT

Изменяет позицию параметров в командном файле.

SHIFT

Команда SHIFT изменяет значения замещаемых параметров с %0 по %9, копируя каждый параметр в предыдущий, то есть значение %1 копируется в %0, %2 — в %1 и т. д. Это полезно для написания командного файла, выполняющего с любым числом параметров одну и ту же операцию. С помощью SHIFT вы можете также построить командный файл, воспринимающий более 10 параметров: те параметры, которые задаются после десятого (%9), будут сдвигаться по одному в %9.

Команда, обратная SHIFT (обратный сдвиг), отсутствует. После выполнения SHIFT вы не сможете восстановить первый параметр (%0), который был перед сдвигом.

Приведем в качестве примера командный файл DIRCOP.BAT, который копирует список файлов в заданный каталог. В качестве параметра задаются имя каталога и любое число файлов.

@echo off

set ddir=%1

: getname

shift

if "%1"=="" goto end

copy %1 %ddir%

goto getname

: end

set ddir=

Команда SMARTDRV

Запускает и настраивает конфигурацию программы SMARTDrive, которая создает в дополнительной памяти кэш диска, существенно ускоряющий операции MS-DOS с диском. При использовании для кэширования диска SMARTDrive загружается с помощью команды SMARTDRV в файле AUTOEXEC.BAT или в ответ на командную подсказку.

SMARTDrive может также выполнять двойную буферизацию, которая обеспечивает совместимость с контроллерами жесткого диска, не работающими с памятью, поддерживаемой EMM386 или Windows в улучшенном режиме 386. Для использования двойной буферизации загрузите с помощью команды DEVICE в CONFIG.SYS драйвер устройства SMARTDRV.EXE. Команду SMARTDRV не следует применять после запуска Windows.

При запуске SMARTDrive в AUTOEXEC.BAT или из командной строки используется синтаксис:

[диск: ][маршрут]SMARTDRV [/Х][[диск[+ —]]…] [/U] [/С /R]

[/F /N] [/L] [/V /Q /S] [нач_разм_кэш][разм_кэш_Win]]

[/Е: разм_элем] [/В: разм_буф]

После запуска SMARTDrive используйте синтаксис:

SMARTDRV [/X] [[диск[+ —]]…] [/С /R] [/F /N] [/Q /S]

Для просмотра текущего состояния после загрузки SMARTDrive используйте синтаксис:

SMARTDRV

Параметр [диск: ][маршрут] задает расположение файла SMARTDRV.EXE. Параметр [[диск+ —] задает буквенную метку диска, для которого вы хотите управлять кэшированием. Знак плюса (+) разрешает кэширование для заданного диска, а минус (-) — запрещает. Вы можете задать несколько дисков.

Если вы укажете буквенную метку диска без плюса или минуса, то кэширование при чтении разрешается, а при записи — запрещается. При указании буквы диска с плюсом разрешается кэширование при чтении и записи. При указании минуса запрещаются оба вида кэширования. Если вы не укажете буквенную метку диска, то гибкие диски и диски, созданные с помощью Interlnk будут кэшироваться при чтении, но не при записи, жесткие диски — при чтении и записи, а диски CD-ROM, сетевые диски и диски на плате памяти Microsoft Flash игнорируются.

Параметр "нач_разм_кэш" задает в килобайтах размер кэша при запуске SMARTDrive (когда не работает Windows). Этот размер влияет на эффективность работы SMARTDrive. В общем случае, чем больше кэш, тем реже SMARTDrive считывает информацию с диска. Это, в свою очередь, увеличивает производительность системы. Если вы не зададите данного значения, SMARTDrive устанавливает его в соответствие с объемом памяти системы.

Параметр "pa3M_K3in: _Win" задает в килобайтах, насколько SMARTDrive будет уменьшать размер кэша для Windows. При запуске Windows SMARTDrive уменьшает размер кэша для освобождения памяти для Windows. При выходе из Windows размер кэша становится нормальным. Параметр "paзм_кэш_Win" задает наименьший размер, до которого SMARTDrive уменьшает кэш. Значение по умолчанию зависит от того, сколько имеется в системе доступной памяти. Если для параметра "нач_разм_кэш" вы зададите меньшее значение, чем для "разм_кэш_Win", то "нач_разм_кэш" устанавливается в значение, равное "разм кэш Win".

/В: разм_буф задает размер буфера предввода. Буфер предввода — это дополнительная информация, которую SMARTDrive считывает при чтении прикладной программой данных с жесткого диска. Например, если считываются данные объемом 512К, то SMARTDrive затем считывает объем информации, заданный в "разм_буф", и сохраняет ее в памяти. Когда прикладная программа в следующий раз считывает информацию с этого диска, она может считать ее сразу из памяти. По умолчанию буфер предввода имеет размер 16К. Это значение должно быть кратно значению "разм_элем". Чем больше значение "разм_буф", тем больше оперативной памяти использует SMARTDrive.

/С записывает всю кэшируемую информацию из памяти на кэшируемые диски. SMARTDrive записывает информацию на диск во время замедления активности других дисков. Вы можете использовать этот параметр, если хотите обеспечить запись на диск всей кэшируемой информации при перезапуске компьютера (по CTRL+ALT+DEL).

/Е: разм_элем задает (в байтах) объем памяти кэша, с которым единовременно работает SMARTDrive (1024, 2048, 4096 или 8192). По умолчанию задается значение 8192. Чем больше значение, тем больше оперативной памяти использует SMARTDrive.

Параметр /F после завершения каждой команды записывает кэшированные данные (задается по умолчанию).

/L предотвращает автоматическую загрузку SMARTDrive в блоки старшей памяти (UMB), даже если они доступны. Указывать параметр /L можно, если старшая память доступна для использования программами. Если вы применяете средство двойной буферизации SMARTDrive, и вам кажется, что система работает слишком медленно, попробуйте задать в AUTOEXEC.BAT в команде SMARTDrive параметр /L.

/N записывает кэшированные данные при простое системы. Когда на экране появляется командная подсказка, на диск могут быть записаны не все кэшированные данные. Чтобы обеспечить запись всех данных, используйте параметр /С.

/Q указывает SMARTDrive, что при запуске не нужно выводить сообщения на экран (по умолчанию это сообщение не выводится). Если SMARTDrive обнаруживает в процессе запуска ошибку, то сообщение о ней выводится независимо от параметра /Q. /Q не может использоваться в сочетании с /V.

/R очищает содержимое существующего кэш-буфера, записывая на диск всю информацию кэширования записи, и перезапускает SMARTDrive.

Параметр /S выводит дополнительную информацию о состоянии SMARTDrive.

Следующая таблица показывает, как значения "нач_разм_буф" и "разм_буф_Win" зависят от объема доступной дополнительной памяти компьютера.

Дополнительная память ∙ "нач_разм_буф" ∙ "разм_буф_Win"

До 1 Мб ∙ Вся дополнительная память ∙ 0 (нет кэширования)

До 2 Мб ∙ 1 Мб ∙ 256К

До 4 Мб ∙ 1 Мб ∙ 512К

До 6 Мб ∙ 2 Мб ∙ 1 Мб

6 Мб или более ∙ 2 Мб ∙ 2 Мб

Параметр /U не загружает модуль кэширования диска CD-ROM программы SMARTDrive даже при наличие дисковода для оптических дисков. Если SMARTDrive загружена с параметром /U, то вы не можете разрешить кэширование CD-ROM. Если SMARTDrive загружается без параметра /U, то разрешить или запретить кэширование отдельных дисков CD-ROM можно с помощью параметр "диск+|-".

/V задает в SMARTDrive вывод на экран при запуске сообщений об ошибках и сообщений о состоянии (по умолчанию при нормальном запуске они не выводятся). /V не может использоваться в сочетании с /Q.

Параметр /X запрещает для всех дисков кэширование записи. Разрешить такое кэширование для отдельных дисков можно с помощью параметр "диск+ — ".

Перед перезапуском компьютера или выключением проверьте, что программа SMARTDrive завершила запись всех кэшированной информации на диск. (Если вы перезапускаете компьютер по CTRL+ALT+DELETE, то необходимости в этом нет.) Для записи все кэш-буферов на диск наберите в ответ на командную подсказку SMARTDRV /С. После этого можно спокойно перезапускать компьютер.

По умолчанию MS-DOS Setup конфигурирует SMARTDrive таким образом, что кэширование записи запрещается. Это обеспечивает повышенную надежность, но не дает оптимальной скорости. После запуска SMARTDrive вы можете использовать команду SMARTDRV для разрешения кэширования записи для конкретных дисков. Это существенно увеличит скорость работы системы. Для этого укажите в команде буквенную метку соответствующего диска с символом плюса. Например:

smartdrv d+

Чтобы SMARTDrive использовал дополнительную память, файл CONFIG.SYS должен содержать команду DEVICE для HIMEM.SYS или другого администратора дополнительной памяти, соответствующего спецификации XMS (Lotus/Intel/Microsoft/AST extended Memory Specification).

Если вы использует диск CD-ROM и хотите его кэшировать, загрузите SMARTDrive MSCDEX. Если кэшировать диск CD-ROM не требуется, загрузите SMARTDrive с параметром /U. (MS-DOS Setup добавляет команду SMARTDRV в начало AUTOEXEC.BAT file.) Чтобы определить, кэширует ли SMARTDrive диск CD-ROM, наберите в командной строке SMARTDRV.

Если MS-DOS обеспечивает доступ к старшей памяти, SMARTDrive будет автоматически в нее загружаться (задавать команду LOADHIGH не нужно).

SMARTDrive не кэширует компрессированных дисков, он кэширует физический диск, на котором расположен компрессированный файл-том. Это увеличивает скорость работы как с физическим, так и с компрессированным диском.

Предположим, вы хотите создать кэш диска с размером 1024К и обеспечить, что программы не смогут уменьшать его размер менее чем до 512К. Для этого добавьте в AUTOEXEC.BAT строку вида:

c: \sys\smartdrv 1024 512

Приведем еще один пример. Предположим, вы хотите конфигурировать SMARTDrive таким образом, чтобы запретить все кэширование гибких дисков и разрешить кэширование диска Interlnk D. (Запись на диски Interlnk, как и на гибкие диски, по умолчанию не кэшируется, так как при невозможности доступа к диску вся информация из кэш-буфера теряется.) Для этого в AUTOEXEC.BAT можно добавить следующую команду:

c: \dos\smartdrv a- b- d+

Команда SORT

Считывает входные данные, сортирует их и выводит результат на экран, в файл или на другое устройство. SORT работает как фильтр, считывая символы в заданном столбце и переупорядочивая их в возрастающем или убывающем порядке.

SORT [/R] [/+n] [<] [диск1:][маршрут1]имя_файла1

[> [диск2:][маршрут2]имя_файла2]

[команда |] SORT [/R] [/+n] [> [диск2:][маршрут2]имя_файла2]

Параметр [диск1:][маршрут1]имя_файла1 задает расположение и имя файла, данные которого вы хотите отсортировать. Параметр [диск2:][маршрут2]имя_файла2 задает расположение и имя файла, в который записывается отсортированный вывод. "Команда" формирует данные для сортировки.

Параметр /R задает обратный порядок сортировки, то есть с Z до А и с 9 до 0. /+n сортирует файл по символу в столбце n. Если этот параметр не указывается, файл сортируется по первому столбцу. Например, команда sort /r < volumes.txt сортирует файл VOLUMES.TXT, сортирует его в обратном порядке и выводит на экран.

Если вы не зададите команду или параметр "имя_файла", SORT действует как фильтр, считывая стандартный ввод MS-DOS. Команду SORT можно использовать с символом конвейеризации (|) или перенаправления (< и >). Если информацию нужно выводить поэкранно, можно воспользоваться командой MORE. Перед применением этих средств следует установить в файле AUTOEXEC.BAT переменную TEMP.

SORT сортирует данные на основе кода страны и набора символов. Символы, превышающие значение кода ASCII 127 (на русифицированных компьютерах это кириллица), сортируются на основе информации в файле COUNTRY.SYS или альтернативном файле, заданном командой COUNTRY в CONFIG.SYS. Верхний и нижний регистр символов при сортировке не различается. Команда SORT может работать с файлами размером до 64К.

Команда STACKS

Поддерживает динамическое использование стеков данных для работы с аппаратными прерываниями. Используется только в файле CONFIG.SYS.

STACKS=n,s

Параметр n задает число стеков (0 или число от 8 до 64). Параметр s задает размер в байтах каждого стека. (О или число от 32 до 512).

По умолчанию в команде STACKS задаются следующие значения:

Компьютер ∙ Стеки

IBM PC, IBM PC/XT, портативные IBM PC ∙ 0,0

Другие ∙ 9,128

При получении аппаратного прерывания MS-DOS выделяет из указанного числа стека один стек. При указании для n и s значений 0 MS-DOS не выделяет стеков. При этом каждая программа должна обеспечивать достаточно стекового пространства для драйверов аппаратных прерываний компьютера. Многие компьютеры при задании нулевых значений работают корректно, однако, если система начинает вести себя нестабильно, вернитесь к значениям по умолчанию.

Если выводятся сообщения "Stack Overflow" (переполнение стека) или "Exception error 12" (ошибка по исключительной ситуации 12) увеличьте число или размер стеков.

Команда SUBMENU

Определяет элемент меню запуска, при выборе которого выводится другой набор пунктов меню. Используется только в блоке меню файла CONFIG.SYS.

SUBMENU=имя_блока [, текст_меню]

Параметр "имя_блока" задает имя связанного с меню блока (до 70 символов, исключая \, /, запятые, точку с запятой, пробелы и =). Блок меню должен определяться где-либо в CONFIG.SYS и содержать команды описания меню. В отличие от основного блока меню, который должен содержать блок с именем [MENU], блок подменю может иметь любое имя. Если MS-DOS не может найти блок с заданным именем, то этот пункт в меню запуска не выводится. "Текст_меню" задает текст, выводимый MS-DOS в пункте меню. Если он не задается, то в качестве пункта меню выводится имя блока. Текст может содержать любые символы и иметь длину до 70 символов.

См. также описания команд MENUITEM, MENUDEFAULT, MENUCOLOR, NUMLOCK и INCLUDE.

Приведем пример основного меню с одним подменю:

[menu]

menuitem min_con,Минимальная конфигурация

menuitem norm_con,Обычная конфигурация

submenu netmenu, Сетевая конфигурация

[netmenu]

menuitem…

menuitem…

…

Это меню обеспечивает выбор из четырех конфигураций: минимальной, обычной и двух сетевых.

Команда SUBST

Связывает маршрут с буквенной меткой диска. Присвоенная буквенная метка представляет псевдодиск, который вы можете использовать как обычный физический диск.

Не используйте команду SUBST при выполнении Windows.

SUBST [диск1: [диск2:]маршрут]

SUBST диск1: /D

Для вывода имен действующих псевдодисков используйте команду SUBST без параметров.

Параметр "диск1:" задает псевдодиск, которому вы хотите присвоить маршрут. "Диск2:" указывает физический диск, содержащий заданный маршрут (если он отличен от текущего диска). Параметр "маршрут" определяет маршрут, который вы хотите присвоить псевдодиску. Параметр /D удаляет псевдодиск.

Порядок назначения буквенных меток диска описывается в команде LASTDRIVE. Параметр "диск1" должен лежать в диапазоне, определенном командой LASTDRIVE, в противном случае, SUBST выводит следующее сообщение об ошибке:

Invalid parameter — диск1:

Для дисков, указываемых в команде SUBST, не работают или не должны использоваться следующие команды: ASSIGN, BACKUP, CHKDSK, DATAMON, DEFRAG, DISKCOMP, DISKCOPY, FDISK, FORMAT, LABEL, MIRROR, RESTORE, RECOVER и SYS.

He создавайте и не удаляйте псевдодисков с помощью команды SUBST во время работы Microsoft Windows. Для этого выйдите из Windows, создайте или удалите псевдодиск и запустите Windows снова. Однако размер и свободное пространство такого диска могут не совпадать с размером и свободным пространством компрессированного диска.

Например, следующая команда создает псевдодиск Z для маршрута В: \USR\OLGA\RPT:

subst h: b: \usr\olga\rpt

После этого вместо набора полного маршрута вы можете обращаться к этому каталогу по букве псевдодиска (h:).

Команда SWITCHES

Задает специальные параметры MS-DOS. Используется только в файле CONFIG.SYS.

SWITCHES=/W /К /N /F

Параметр /W определяет, что файл WINA20.386 помещен в каталог, отличный от корневого. Его нужно указывать только если вы используете Microsoft Windows 3.0 в улучшенном режиме и поместили файл WINA20.386 в другой каталог. /К приводит к тому, что улучшенная клавиатура ведет себя как обычная. /N предотвращает использование клавиш F5 или F8 для обхода команд запуска. /F пропускает двухсекундную задержку после вывода при загрузке сообщения "Starting MS-DOS…"

Если у вас есть программа, которая некорректно интерпретирует ввод с улучшенной клавиатуры, добавьте эту команду в CONFIG.SYS и задайте обычную клавиатуру. Если вы задаете команду SWITCHES=/K и установили драйвер устройства ANSI.SYS, укажите в команде DEVICE для ANSI.SYS параметр /К.

Команда SYS

Создает загружаемый диск, копируя на него скрытые системные файлы (10.SYS и MSDOS.SYS) MS-DOS и интерпретатор команд (COMMAND.COM).

SYS [диск1:][маршрут] диск2:

Параметр [диск1:][маршрут] задает расположение системных файлов. Если вы не указываете маршрут, MS-DOS ищет их в корневом каталоге системного диска. Параметр "диск2:" задает диск, на который вы хотите скопировать системные файлы. Эти файлы могут копироваться только в корневой каталог, но не в подката-

Команда SYS копирует файлы в следующем порядке: 10.SYS, MSDOS.SYS и COMMAND.COM.

MS-DOS больше не требует непрерывности двух системных файлов. Это означает, что если вы хотите скопировать новую версию MS-DOS на диск, содержащий системные файлы MS-DOS версии 3.3 или младше, то переформатировать диск не нужно.

Команда SYS не работает с дисками, переназначенными с помощью команд ASSIGN, JOIN или SUBST, а также с дисками, перенаправленными INTERLNK.

О копировании файлов рассказывается в описаниях команд COPY и XCOPY.

Команда TIME

Выводит системное время или устанавливает его значение. MS-DOS использует информацию о времени при обновлении файла или каталога.

TIME [часы: [минуты[: секунды[.сотые_сек]]][А Р]]

Чтобы вывести текущее время или подсказку, по которой вы можете изменить текущее время, используйте команду TIME без параметров.

Параметр "часы" задает значение часов (от 0 до 23), "минуты" задает минуты (от 0 до 59), "секунды" — секунды (от 0 до 59), а "сот_сек" — сотые доли секунды от 0 до 99. АР задает для 12-часового формата А.М (до полудня) или P.M. (после полудня). По умолчанию используется А (А.М.).

Об изменении текущей даты рассказывается в описании команды DATE, а о формате времени — в описании COUNTRY.

Если вы укажете время в недопустимом формате, MS-DOS выводит сообщение:

Invalid time

Enter new time: _

и ждет, пока вы введете время.

Если вы хотите, чтобы MS-DOS выводила вам запрос на ввод времени, при запуске системы, добавьте команду TIME в файл AUTOEXEC.BAT.

Команда TREE

Графически показывает на экране структуру каталога.

TREE [диск: ][маршрут] [/F] [/А]

Параметр [диск: ][маршрут] задает диск и маршрут, для которого вы хотите вывести структуру каталога. Параметр /F выводит имена файлов в каждом каталоге. /А задает использование для вывода связей каталогов вместо графических символов текстовые. Используйте его для наборов символов, не поддерживающих графические символы, и вывода на принтеры, которые не интерпретируют должным образом псевдографику.

Выводимая структура каталога зависит от параметров, заданных в командной строке. Если диск или маршрут не указываются, TREE выводит на экран структуру, начиная с текущего каталога на текущем диске. Для вывода имен всех подкаталогов на текущем диске дайте команду tree \.

О выводе содержимого каталога рассказывается в описании команды DIR.

Команда TYPE

Выводит на экран содержимое текстового файла. Используйте эту команду для вывода содержимого файла без его модификации.

TYPE [диск: ][маршрут]имя_файла

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла, который вы хотите просмотреть.

Если вы выводите на экран двоичный файл или файл, созданный программой, то можете увидеть "странные" символы, включая перевод формата и управляющие символы, которые представляют управляющие коды в двоичном файле. В общем случае следует этого избегать.

О поэкранном выводе текста рассказывается в описании команды MORE.

Команда UNDELETE

Восстанавливает файлы, удаленные ранее по команде DEL. Команда UNDELETE предлагает три уровня защиты от непреднамеренного удаления.

UNDELETE [[диск: ][маршрут]имя_файла] [/DT /DS /DOS]

UNDELETE [/LIST /ALL /PURGE[диск] /STATUS /LOAD /UNLOAD /S[диск] /Тдиск[-записи]]

Параметр [диск: ][маршрут]имя_файла задает расположение и имя файла или набора восстанавливаемых файлов. По умолчанию UNDELETE восстанавливает все удаленные файлы в текущем каталоге.

Параметр /LIST перечисляет удаленные файлы, которые можно восстановить, но не восстанавливает их. Получаемым листингом управляют параметры [диск: ][маршрут]имя_файла и параметры /DT, /DS и /DOS.

/ALL восстанавливает удаленные файлы, не выводя для каждого файла запрос на подтверждение. UNDELETE использует три метода восстановления: Delete Sentry, Delete Tracker и стандартный (см. ниже). В последнем случае UNDELETE восстанавливает файлы из каталога DOS, подставляя в качестве первого символа имени файла (#). Если файл уже имеется, то используется один из следующих символов: #%&0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ (пока не будет получено уникальное имя).

/DOS восстанавливает только файлы, перечисленные как удаленные MS-DOS, выводя для каждого файла запрос на подтверждение. Если файл отслеживания удаления существует, то он игнорируется.

/DT восстанавливает только файлы, перечисленные в файле отслеживания удаления, выводя запросы на подтверждения.

/DS восстанавливает только файлы, перечисленные в каталоге SENTRY (см. ниже), выводя для каждого запрос на подтверждение.

/LOAD загружает резидентную в памяти программу Undelete, используя информацию из файла UNDELETE.INI. Если файл UNDELETE.INI не существует, UNDELETE использует значения по умолчанию.

/UNLOAD выгружает из памяти резидентную часть Undelete, выключая средство восстановления файлов.

/PURGE[диск] удаляет содержимое каталога SENTRY. Если диск не задан, UNDELETE ищет каталог на текущем диске.

/STATUS выводит для каждого диска тип действующей защиты от удаления.

/S[диск] разрешает уровень защиты Delete Sentry и загружает резидентную часть программы UNDELETE. Программа записывает на заданный диск информацию, необходимую для восстановления удаленных файлов. Если диск не задается, указание данного параметра разрешает уровень защиты Delete Sentry для текущего диска. Задание параметра /S загружает резидентную часть программы в память, используя информацию из файла UNDELETE.INI.

/Тдиск[-записи] разрешает уровень защиты от удаления Delete Tracker и загружает резидентную часть программы UNDELETE. Программа записывает информацию, используемую для восстановления удаленных файлов. Обязательный параметр "диск" задает диск, для которого вы хотите сохранить информацию об удаленных файлах. Необязательный параметр "записи" должен задавать значение от 1 до 999 — максимальное число записей в файле отслеживания удаления (PCTRACKR.DEL). Используемое по умолчанию значение зависит от типа диска:

Объем диска ∙ Записи ∙ Размер файла

360К ∙ 25 ∙ 5К

720К ∙ 50 ∙ 9К

1.2 Мб ∙ 75 ∙ 14К

1.44 Мб ∙ 75 ∙ 14К

20 Мб ∙ 101 ∙ 18К

32 Мб ∙ 202 ∙ 36К

32 Мб ∙ 303 ∙ 55К

Не используйте отслеживание удаления для диска, переназначенного с помощью команды JOIN или SUBST. Если вы собираетесь применять команду ASSIGN, это нужно сделать до UNDELETE.

MS-DOS обеспечивает три уровня защиты от случайного удаления файла: Delete Sentry, Delete Tracker и стандартный.

Delete Sentry обеспечивает наивысший уровень защиты, требуя небольшого объема памяти (13.5К) и места на диске. Он создает скрытый каталог SENTRY. При удалении файла UNDELETE перемещает файл из текущего места в каталог SENTRY. При восстановлении файл перемещается обратно. Каталог SENTRY занимает примерно 7 % объема диска. Если он переполняется, то самые старые файлы отбрасываются.

Уровень Delete Tracker требует того же объема памяти, но минимального места на диске. Для записи расположения удаленных файлов он использует файл с именем PCTRACKER.DEL. После удаления файла MS-DOS изменяет таблицу распределения файла (FAT), показывая, что занимаемое им место свободно для использования. Если оно будет занято другим файлом, то восстановить удаленный файл можно будет лишь частично. Стандартный уровень защиты (минимальный) не требует памяти или места на диске, но обеспечивает восстановление файлов, если их место на диске не занято другими файлами.

Стандартный уровень защиты доступен автоматически после включения компьютера и обеспечивает минимальный уровень защиты, однако не требует загрузки резидентной части программы и места на диске. Он обеспечивает восстановление файла, если его место не занято другим файлом.

UNDELETE не может восстановить удаленный каталог и файлы в нем. Однако, если это непосредственные подкаталоги корневого каталога, то можно использовать команду UNFORMAT для восстановления каталога, а затем команду UNDELETE для восстановления файлов в нем.

Файл UNDELETE.INI содержит следующие значения:

• использование для отслеживания файла метода Delete Sentry;

• сохранение всех файлов, кроме *.ТМР, *.VM? *.WOA, *.SWP, *.SPL, *.RMG, *.IMG, *.THM и *.DOV;

• файлы с битом архивизации не сохраняются;

• файлы отбрасываются спустя 7 дней;

• объем пространства на диске для удаленных файлов ограничивается 20 % объема диска.

UNDELETE.INI содержит пять разделов: [sentry.disks],

[sentry.files], [mirror.disks], [configuration] и [defaults].

Раздел [sentry.disks] определяет диски, защищенные по методу Delete Sentry.

Раздел [sentry.files] определяет файлы, защищенные от удаления с помощью метода Delete Tracker или Delete Sentry. Минус (-) перед именем файла указывает, что он не сохраняется. По умолчанию определяются значения:

*.* — *.ТМР — *.VM? -*.WOA — *.SWP — *.SPL — *.RMG — *.IMG — *.THM — *.DOV

Раздел [mirror.disks] определяет диски, защищенные методом Delete Tracker. Раздел [configuration] определяет следующие значения:

• защищаются (archive=TRUE) или не защищаются (archive=FALSE) файлы с установленным битом архивизации;

• сколько дней сохраняются файлы (по умолчанию days=7);

• объем, резервируемый на диске для удаленных файлов (по умолчанию percentage=20);

В разделе [defaults] установкой TRUE задается метод отслеживания:

[defaults] d.sentry=TRUE d.tracker=FALSE

В каждый момент вы можете использовать только один из методов защиты. Чтобы сменить метод, надо перезагрузить программу Undelete (она выгружается командой UNDELETE /U).

Независимо от дисков, заданных при запуске программы, Undelete защищает все диски, заданные в UNDELETE.INI. Вы можете отредактировать этот файл. Для защиты файлов на сетевых дисках требуются соответствующие полномочия доступа к корневому каталогу.

Приведем пример. Следующая команда восстанавливает без запроса все файлы с расширением. DAT, удаленные в корневом каталоге на диске D:

undelete d: \*.dat /all

Команда UNFORMAT

Восстанавливает диск, стертый командой FORMAT. Восстанавливаются только локальные жесткие диски и гибкие диски, но не сетевые. UNFORMAT может также перестроить запорченную таблицу разделов жесткого диска.

UNFORMAT диск: [/L] [/TEST] [/Р]

Параметр "диск: " задает диск, на котором вы хотите восстановить файлы. Параметр /L выводит список файлов и подкаталогов, найденных командой UNFORMAT. Если вы не укажете этот параметр, UNFORMAT перечисляет только фрагментированные подкаталоги и файлы. Чтобы приостановить вывод списка, нажмите CTRL+S. Для возобновления вывода нажмите любую клавишу. /TEST показывает, как UNFORMAT будет восстанавливать информацию на диске. /Р передает выводимые сообщения на принтер, подключенный к LPT1.

Например, чтобы определить возможность восстановления отформатированного диска А, дайте команду unformat a: /test.

О форматировании дисков рассказывается в описании команды FORMAT. Если команда FORMAT использовалась с параметром /U, UNFORMAT не сможет восстановить предыдущее состояние диска.

Команда UNFORMAT может восстановить диск с помощью информации в корневом каталоге и таблицы распределения файлов. При работе UNFORMAT выводит число найденных каталогов, а при указании параметра /L также все файлы в каждом каталоге.

Если UNFORMAT находит фрагментированный или хранимый в различных местах диска файл, то она не восстанавливает его, т. к. не может найти остальные части файла. В этом случае вам выводится запрос, хотите ли вы восстановить усеченный файл или удалить его полностью. Если UNFORMAT не спрашивает вас о файле, то скорее всего он уцелел. Однако, в некоторых случаях UNFORMAT может на распознавать фрагментированность файла. Если это программный файл, то он не будет правильно восстановлен, и программа работать не будет. В файле данных это приводит к потере данных. В таких ситуациях вы можете только восстановить файлы с резервных копий.

Жесткий диск должен иметь размер сектора 512, 1024 или 2048 байт.

Команда VER

Выводит на экран номер версии MS-DOS.

VER

Команда VERIFY

Указывает MS-DOS, что нужно проверять корректность записи файлов на диск и выводит статус проверки. Эту команду можно использовать в командной подсказке или в файле CONFIG.SYS.

VERIFY [ON OFF]

Параметр ON OFF определяет, следует MS-DOS проверять (ON) или не проверять (OFF) корректность операций записи.

О проверке плохих секторов диска рассказывается в описании команды CHKDSK, а о проверке файлов при их копировании — в описании команд COPY /V или XCOPY /V.

Команда VERIFY без параметра выводит на экран состояние проверки — включена она или выключена. Включение VERIFY замедляет операции записи на диск.

Команда VOL

Выводит метку тома и его номер (если они существуют).

VOL [диск:]

Параметр "диск: " определяет диск, для которого вы хотите вывести метку и номер. Если параметр не указывается, то выводится метка и номер текущего диска.

См. также описание команд FORMAT и LABEL, где рассказывается о присваивании меток.

Команда VSAFE

Непрерывно отслеживает наличие в компьютере вирусов и выводит предупреждение, когда вирус обнаруживается. VSAFE — это резидентная программа, занимающая 22К памяти.

Не используйте VSAFE при выполнении Windows.

VSAFE [/параметр [+ —]…] [/NE] [/NX] [/Ах /Сх] [/N] [/D] [/U]

"Параметр" определяет, как VSAFE отслеживает вирусы. Для изменения числа включаемых или выключаемых параметров используйте + или —. Выбираемые параметры описывает следующая таблица ("on" означает включение параметра, "off" — выключение:

Параметр ∙ Пояснение

1 ∙ Предупреждает о форматировании, которое может полностью стереть жесткий диск (по умолчанию — "on").

2 ∙ Предупреждает о попытке программы остаться в памяти (по умолчанию — "off").

3 ∙ Предотвращает запись программ на диск ("off").

4 ∙ Проверяет открываемые MS-DOS выполняемые файлы ("on").

5 ∙ Проверяет все диски на наличие вирусов в загрузочном секторе ("on").

6 ∙ Предупреждает о попытке записи в загрузочный сектор или таблицу разделов жесткого диска ("on").

7 ∙ Предупреждает о попытке записи в загрузочный сектор гибкого диска (по умолчанию "off").

8 ∙ Предупреждает о попытке модификации выполняемых файлов (по умолчанию — "off")

Параметр /NE предотвращает загрузку VSafe в расширенную память. /NX предотвращает загрузку VSafe в дополнительную память. /Ах устанавливает оперативную клавишу запуска программы — ALT плюс клавиша, заданная буквой х. /Сх задает в качестве оперативной клавиши CTRL плюс х. /N позволяет VSAFE отслеживать возможные вирусы на сетевых дисках. /D выключает проверку по контрольным суммам. /U удаляет VSAFE из памяти.

Перед запуском Windows отключите VSAFE. Если вы используете VSAFE с Windows, добавив в файл WIN.INI load=mwavtsr.exe, запустите резидентную программу MWAVTSR.EXE, которая позволяет выводить в Windows сообщения VSAFE.

Например, чтобы задать в VSAFE отсутствие проверки на попытки остаться в памяти и выводить предупреждения о попытке записи в загрузочный сектор жесткого диска, дайте команду:

vsafe /2- /6+ /At

После этой команды VSAFE будет запускаться по ALT+T.

Команда XCOPY

Копирует каталоги, их подкаталоги и файлы (кроме скрытых и системных).

XCOPY источник [приемник] [/Y /-Y] [/А /М] [/D: дата] [/Р] [/S [/Е]] [/V] [/W]

Параметр "источник" задает расположение и имена файлов, которые вы хотите скопировать, и может включать в себя диск или маршрут. "Приемник" задает место, куда копируются файлы, и может включать в себя буквенную метку диска, маршрут, имя файла или их комбинацию.

Параметр /А копирует все файлы с установленном атрибутом архивизации (атрибут не модифицируется). См. также команду ATTRIB. /М выполняет те же действия, но сбрасывает атрибут архивизации у файлов, заданных в качестве источника. /D: дата копирует только файлы, модифицированные после заданной даты (формат даты зависит от установки COUNTRY). /Р выводит при создании каждого целевого файла запрос на подтверждение. /S копирует каталоги и подкаталоги, если они не пусты. /Е копирует все подкаталоги, даже если они пусты (используется с параметром /S). /V проверяет каждый файл-копию на идентичность исходному файлу. /W выводит перед началом копирования сообщение:

Press any key to begin copying file(s)

(Для начала копирования файлов нажмите любую клавишу)

и ждет нажатия клавиши.

Параметр /Y указывает, что вы хотите заменить существующий файл (файлы) без запроса на подтверждение. По умолчанию, когда вы задает в качестве целевого файла существующий файл, XCOPY будет запрашивать, хотите ли вы затереть его. (В предыдущих версиях MS-DOS такой файл перезаписывался без запроса.) Если команда XCOPY используется в командном файле, то запрос в любом случае не выводится. Задание этого параметра переопределяет установку переменной операционной среды COPYCMD.

/-Y указывает, что вы при замене существующего файла вы хотите выводить в XCOPY запрос на подтверждение. Задание этого параметра переопределяет установку переменной операционной среды COPYCMD.

О копировании отдельных файлов рассказывается в описании команды COPY, а о копировании дисков — в описании DISKCOPY.

Если вы не указываете приемник, XCOPY копирует файлы в текущий каталог. Если приемник не содержит существующий каталог и не заканчивается \, XCOPY выводит подсказку вида:

Does destination specify a file name

or directory name on the target

(F = file, D = directory)?

(Приемник задает имя файла или каталога?

F = файл, D = каталог)

Нажмите соответствующую букву.

В старых версиях MS-DOS, XCOPY копирует скрытые и системные файлы. MS-DOS 6 это не так. Для копирования этих файлов измените их атрибуты с помощью команды ATTRIB.

Независимо от установки атрибута архивизации в исходном файле, XCOPY создает файлы с установленным атрибутом архивизации.

В отличие от команды DISKCOPY, которая копирует диски по дорожкам и требует, чтобы исходный и целевой диски имели один формат, XCOPY не имеет такого ограничения.

Чтобы задать, хотите ли вы выводить в командах COPY, MOVE и XCOPY запрос на подтверждение перед затиранием файла, когда команда дается из командной строки или командного файла, можно установить переменную операционной среды

COPYCMD. Чтобы команды COPY, MOVE и XCOPY во всех случаях выводили запрос, установите переменную COPYCMD в /-Y. Для отмены запроса задайте в COPYCMD /Y. Указание /Y или /-Y в командной строке переопределяет значение переменной COPYCMD.

В предыдущих версиях MS-DOS XCOPY копировала скрытые и системные файлы. В MS-DOS 6.2 это не так. Для переопределения атрибута файла используйте команду ATTRIB.

Коды выхода команды XCOPY перечислены в следующей таблице:

Код ∙ Описание

0 ∙ Файлы скопированы без ошибки.

1 ∙ Файлы для копирования не найдены.

2 ∙ Для прерывания XCOPY пользователь нажал CTRL+C.

4 ∙ Ошибка инициализации (на хватает памяти или места на диске, либо введено недопустимое имя диска или неверен синтаксис команды).

5 ∙ Ошибка записи на диск.

Например, команда хсору a: b: /s /е /w копирует все файлы и подкаталоги

(включая пустые) с диска А на диск В, а перед началом копирования выводится запрос.

ЮМОР

Юноше, обдумывающему житье

(Гёте И., «Фауст», отрывок)

Суха теория, мой друг,

А древо жизни пышно зеленеет.

Студент

Я здесь с недавних пор и рад

На человека бросить взгляд,

Снискавшего у всех признанье

И кем гордятся горожане.

Мефистофель

Душевно тронут и польщен.

Таких, как я, здесь легион.

Вы осмотрелись тут отчасти?

Студент

Прошу принять во мне участье.

Для знанья не щадя души,

Я к вам приехал из глуши.

Меня упрашивала мать

Так далеко не уезжать,

Но я мечтал о вашей школе.

Мефистофель

Да, здесь вы разовьетесь вволю.

Студент

Скажу со всею прямотой:

Мне хочется уже домой.

От здешних тесных помещений

На мысль находит помраченье.

Кругом ни травки, ни куста,

Лишь сумрак, шум и духота.

От грохота аудиторий

Я глохну и с собой в раздоре.

Мефистофель

Тут только в непривычке суть.

У матери не сразу грудь

Берет глупыш новорожденный,

А после не отнять от лона.

Так все сильней когда-нибудь

Вы будете к наукам льнуть.

Студент

Но если с первого же шага

Во мне отбили эту тягу?

Наметили вы или нет

Призвание и факультет?

Студент

Я б стать хотел большим ученым

И овладеть всем потаенным,

Что есть на небе и земле.

Естествознаньем в том числе.

Мефистофель

Что ж, правильное направленье.

Все дело будет в вашем рвенье.

Студент

Я рад и телом и душой

Весь год работать напряженно.

Но разве будет грех большой

Гулять порой вакационной?

Мефистофель

Употребляйте с пользой время,

Учиться надо по системе.

Сперва хочу вам в долг вменить

На курсы логики ходить.

Ваш ум, нетронутый доныне,

На них приучат к дисциплине,

Чтоб взял он направленья ось,

Не разбредаясь вкривь и вкось.

Что вы привыкли делать дома

Единым махом, наугад,

Как люди пьют или едят,

Вам расчленят на три приема

И на субъект и предикат.

В мозгах, как на мануфактуре,

Есть ниточки и узелки.

Посылка не по той фигуре

Грозит запутать челноки.

За тьму оставшихся вопросов

Возьмется вслед за тем философ

И объяснит, непогрешим,

Как подобает докам тертым,

Что было первым и вторым

И стало третьим и четвертым.

Но, даже генезис узнав

Таинственного мирозданья

И вещества живой состав,

Живой не создадите ткани.

Во всем подслушать жизнь стремясь,

Спешат явленья обездушить,

Забыв, что если в них нарушить

Одушевляющую связь,

То больше нечего и слушать.

"Encheiresis naturae" — вот

Как это химия зовет.

Студент

Не понял вас ни в малой доле.

Мефистофель

Поймете волею-неволей.

Для этого придется впредь

В редукции понатореть,

Классифицируя поболе.

Студент

Час от часу не легче мне,

И словно голова в огне.

Мефистофель

Еще всем этим не пресытясь, —

За метафизику возьмитесь.

Придайте глубины печать

Тому, чего нельзя понять.

Красивые обозначенья

Вас выведут из затрудненья.

Но более всего режим

Налаженный необходим.

Отсидкою часов учебных

Добьетесь отзывов хвалебных.

Хорошему ученику

Нельзя опаздывать к звонку.

Заучивайте на дому

Текст лекции по руководству.

Учитель, сохраняя сходство,

Весь курс читает по нему.

И все же с жадной быстротой

Записывайте мыслей звенья.

Как будто эти откровенья

Продиктовал вам дух святой.

Студент

Я это знаю и весьма

Ценю значение письма.

Изображенное в тетради

У вас, как в каменной ограде.

Какой же факультет избрать?

Студент

Законоведом мне не стать.

Мефистофель

Вот поприще всех бесполезней.

Тут крючкотворам лишь лафа.

Седого кодекса графа,

Как груз наследственной болезни.

Иной закон из рода в род

От деда переходит к внуку.

Он благом был, но в свой черед

Стал из благодеянья мукой.

Вся суть в естественных правах.

А их и втаптывают в прах.

Студент

Да, мне юристом не бывать.

Я отношусь к ним с нелюбовью.

Отдамся лучше богословью.

Мефистофель

О нет, собьетесь со стези!

Наука эта — лес дремучий.

Не видно ничего вблизи.

Исход единственный и лучший:

Профессору смотрите в рот

И повторяйте, что он врет.

Спасительная голословность

Избавит вас от всех невзгод,

Поможет обойти неровность

И в храм бесспорности введет.

Держитесь слов.

Студент

Да, но словам

Ведь соответствуют понятья.

Мефистофель

Зачем в них углубляться вам?

Совсем ненужное занятье.

Бессодержательную речь

Всегда легко в слова облечь.

Из голых слов, ярясь и споря,

Возводят здания теорий.

Словами вера лишь жива.

Как можно отрицать слова?

Студент

Простите, я вас отвлеку,

Но я расспросы дальше двину:

Не скажете ли новичку,

Как мне смотреть на медицину?

Три года обученья — срок,

По совести, конечно, плевый.

Я б многого достигнуть мог,

Имей я твердую основу.

Мефистофель (про себя)

Я выдохся как педагог

И превращаюсь в черта снова.

(Вслух.)

Смысл медицины очень прост.

Вот общая ее идея:

Все в мире изучив до звезд,

Все за борт выбросьте позднее.

Зачем трудить мозги напрасно?

Валяйте лучше напрямик.

Кто улучит удобный миг,

Тот и устроится прекрасно.

Вы стройны и во всей красе,

Ваш вид надменен, взгляд рассеян.

В того невольно верят все,

Кто больше всех самонадеян.

Ступайте к дамам в будуар.

Они — податливый товар.

Их обмороки, ахи, охи,

Одышки и переполохи

Лечить возьмитесь не за страх -

И все они у вас в руках.

Вы так почтенны в их оценке.

Хозяйничайте ж без стыда,

Так наклоняясь к пациентке,

Как жаждет кто-нибудь года.

Исследуя очаг недуга,

Рукой проверьте, сердцеед.

Не слишком ли затянут туго

На страждущей ее корсет.

Студент

Вот эта область неплоха.

Теперь гораздо ближе мне вы.

Теория, мой друг, суха,

Но зеленеет жизни древо.

Студент

От вас я просто как в чаду.

Я вновь когда-нибудь приду

Послушать ваши рассужденья.

Мефистофель

Вы сделали б мне одолженье.

Студент

Ужель ни с чем идти домой?

В воспоминанье о приеме

Оставьте росчерк ваш в альбоме.

Мефистофель

Не откажусь. Вот вам автограф мой.

(Делает надпись в альбоме и возвращает его студенту.

Студент (читает)

Eritis sicut Deus, scientes bonum et malum.

ОБЪЯВЛЕНИЯ

Информация к размышлению

Интернет-журналу "Домашняя лаборатория" требуются редакторы разделов. Если вы увлекаетесь какой-нибудь идеей или темой, то можете попробовать себя в качестве редактора. В вашу задачу будет входить формирование материала по этой теме, то есть поиск его в Интернет или литературе, и компоновка в соответствии с какой-либо идеей. Можно добавлять свои комментарии и статьи. Каких-либо рамок и ограничений нет, требование одно — чтобы было интересно. Обычно по таким разделам сообщается, кто его ведет. Окончательное оформление остается за редакцией. Все предложения направлять на адрес редакции: domlab@inbox.com.

Не размышляйте слишком долго, иначе река времени отделит вас от твердой почвы текущей реальности (снимок слева).

* * *

_{НА ОБЛОЖКЕ}

_{Октябрь. Урожай убран? Ячмень уродился? Хмель собрали? Тогда самое время варить пиво. О домашнем пивоварении смотрите раздел «Технологии».}

notes

Примечания

1

Я буду употреблять здесь привычный для всех оборот — "отношения хищник-жертва", хотя в действительности речь пойдет об отношениях между любыми консументами и их добычей (в частности — фитопланктоном).

2

Имеются в виду одноядерные одноклеточные; некоторые многоядерные простейшие (например, знакомые нам ксенофиофоры) и сифоновые водоросли могут достигать нескольких сантиметров.

3

Во всех обсуждаемых случаях, говоря о размерах организмов, имеют в виду так называемый "размер, приведенный к шару" — РПШ. РПШ взрослого человека, например, составляет 60 см — именно таков будет диаметр шара, имеющего массу 80 кг при плотности человеческого тела.

4

Здесь возможна и еще одна аналогия: военная техника ("хищник") всегда опережает в своем развитии гражданскую ("жертва"), но при этом созданные для военных целей технологии неизбежно приходят потом в мирные области (баллистические ракеты — космонавтика, СОИ — мобильная телефонная связь, и т. д.).

5

В конце прошлого века из докембрийских отложений Франции, датируемых ныне 1 млрд. лет были описаны сферические остатки, отнесенные к радиоляриям. Хотя ошибочность этого отнесения показана уже давно, упоминания о "докембрийских радиоляриях" продолжают встречаться не только в научно-популярной литературе, но и в учебниках палеонтологии.

6

Симбиотические микроорганизмы составляют до 80 % объема тела современных губок.

7

Закон Бернулли гласит, что чем выше скорость потока жидкости или газа, тем ниже создаваемое им поперечное давление.

8

Здесь следует заметить, что первые трилобиты (Olenelidae) были не детритофагами, а хищниками; они появились в раннем кембрии, жили вместе с археоциатами и исчезли одновременно с ними.

9

Описаны очень интересные нижнекемриские следовые дорожки: по поверхности осадка идет общий след многощетинкового червя и трилобита, а потом след червя обрывается — и дальше ползет один трилобит (успешно догнавший и съевший свою жертву).

10

Вторично размер аммонитов на короткое время возрос перед самым их вымиранием, в конце мела (раковина Pachydiscus имеет диаметр более 2 м).

11

В различных научно-популярных изданиях акул принято называть очень древней группой, чуть ли не "живыми ископаемыми". Это не совсем верно. Пластинчатожаберные хрящевые рыбы действительно известны начиная с карбона, однако те из них, кого называют "акулой" неспециалисты (крупный высокоскоростной хищник с телом гидродинамически совершенной формы — одним словом, персонаж фильма "Челюсти") впервые появились в юре, а современные их семейства — лишь в мелу.

12

Сочетание "хищная акула" не есть "масло масляное": самые крупные из современных акул — китовая и гигантская (15 и 12 м, соответственно) — питаются планктоном.

13

Скорпионы представляют собою специализированную группу уже знакомых нам (по главе 7) морских ракоскорпионов-эвриптерид, представители которой перешли от плавания к хождению по дну и, приобретя мелкие размеры, освоили сначала морскую литораль, а потом и сушу.

14

С находкой кембрийских морских многоножкоподобных членистоногих их существование и на раннепалеозойской суше кажется вполне вероятным, хотя достоверные находки многоножек в континентальных отложениях появляются лишь в позднем силуре.

15

Не исключено, что уже в венде на суше существовали и макроскопические растения. В это время на талломах некоторых водорослей (Kanilovia) возникают загадочные сложноустроенные микроструктуры в виде зигзагообразно разрывающейся повдоль спиральной хитиноидной ленты. М.Б.Бурзин (1996) вполне логично предположил, что они служат для разбрасывания спор — а такой механизм необходим лишь в воздушной среде.

16

Некоторые авторы (например, Л.С.Берг) считали почвенную жизнь вообще первичной.

17

Псефиты — рыхлые осадки из обломочного материала, более грубые, чем "глина" (пелиты) и "песок" (псаммиты).

18

Ни одно из высших растений не способно к азотфиксации, т. е. к преобразованию азота из атмосферного газа N₂ в усваиваяемую форму (например, ионов NО₃ —); это — дополнительный аргумент в пользу того, что к моменту появления на суше высших растений там уже давно существовали прокариотические сообщества, которые обогатили почву азотом в доступной форме.

19

Более привычное название — псилофиты — сейчас не употребляют по номенклатурным соображениям. В литературе последних лет вы можете столкнуться с еще одним названием — проптеридофиты.

20

К концу девона уже появились представители почти всех основных отделов высших растений, не только споровых (плауновидные, папоротникообразные, хвощеобразные), но и голосеменных (гинкговые).

21

Широко известна истинно романтическая история открытия этого "живого ископаемого", описанная в замечательной книге Дж. Смита "Старина четвероног". Следует, правда, заметить, что образ жизни латимерии не имеет ничего общего с тем, что вели девонские рипидистии: она живет в Индийском океане на глубинах в несколько сот метров.

22

Старое название, которое вы можете встретить в книгах — стегоцефалы — сейчас не употребляют.

23

Не называем же мы "наземным существом" угря, который способен ночью, по росистой траве, переползти из одного водоема в другой, преодолевая расстояние в несколько сот метров!

24

Палеозойские растения, сочетающие в себе признаки голосеменных и папоротникообразных (семена и расчлененную "папоротниковую" листву) раньше выделяли в отдельный класс голосеменных — птеридоспермы, или семенные папоротники. Теперь, однако, их считают искусственной, сборной группой (не "кладой" — самостоятельной эволюционной ветвью, а "градой" — уровнем развития). То есть — самые различные таксоны голосеменных прошли в своем эволюционном развитии "птеридоспермовую стадию", а разные группы "семенных папоротников" теперь включены в соответствующие классы голосеменнных (Glossopteridales — в гинкговых, Lagenostomales — в цикадовых, и т. д.)

25

Маноксилические (что означает "малодревесинные") стволы состоят преимущественно из коры — в противовес пикноксилическим (состоящим преимущественно из древесины). Такие стволы не выносят промораживания, и — если только не принадлежат однолетникам (что легко определить по их толщине) — считаются свидетельством безморозного климата.

26

Сферический сегмент — часть шара, отделенная секущей плоскостью.

27

Интересно, что подобную схему атмосферной циркуляции (с одной ячейкой) предполагал еще в начале XVIII века — правда, для современности — физик Дж. Гадлей, однако позже выяснилось, что атмосфера Земли организована иначе, с тремя ячейками, и о модели Гадлея забыли.

28

Апвелинг — место подьема к поверхности океана глубинных вод. Последние всегда обогащены биогенами (прежде всего — фосфором), и потому в зонах апвелингов развиваются чрезвычайно высоко продуктивные морские сообщества, и море едва не кишит рыбой. Апвелинги, развивающиеся вдоль западных побережий Южной Америки и Южной Африки (там, где к этим материкам подходят рукава Циркумантарктического течения), служат главными районами морского рыболовства.

29

Скорпионы представляют собою специализированную группу уже знакомых нам (по главе 7) морских ракоскорпионов-эвриптерид, представители которой перешли от плавания к хождению по дну и, приобретя мелкие размеры, освоили сначала морскую литораль, а потом и сушу.

30

С находкой кембрийских морских многоножкоподобных членистоногих их существование и на раннепалеозойской суше кажется вполне вероятным, хотя достоверные находки многоножек в континентальных отложениях появляются лишь в позднем силуре.

31

Не исключено, что уже в венде на суше существовали и макроскопические растения. В это время на талломах некоторых водорослей (Kanilovia) возникают загадочные сложноустроенные микроструктуры в виде зигзагообразно разрывающейся повдоль спиральной хитиноидной ленты. М.Б.Бурзин (1996) вполне логично предположил, что они служат для разбрасывания спор — а такой механизм необходим лишь в воздушной среде.

32

Некоторые авторы (например, Л.С.Берг) считали почвенную жизнь вообще первичной.

33

Псефиты — рыхлые осадки из обломочного материала, более грубые, чем "глина" (пелиты) и "песок" (псаммиты).

34

Ни одно из высших растений не способно к азотфиксации, т. е. к преобразованию азота из атмосферного газа N₂ в усваиваяемую форму (например, ионов NO₃ macr); это — дополнительный аргумент в пользу того, что к моменту появления на суше высших растений там уже давно существовали прокариотические сообщества, которые обогатили почву азотом в доступной форме.

35

Более привычное название — псилофиты — сейчас не употребляют по номенклатурным соображениям. В литературе последних лет вы можете столкнуться с еще одним названием — проптеридофиты.

36

К концу девона уже появились представители почти всех основных отделов высших растений, не только споровых (плауновидные, папоротникообразные, хвощеобразные), но и голосеменных (гинкговые).

37

Широко известна истинно романтическая история открытия этого "живого ископаемого", описанная в замечательной книге Дж. Смита "Старина четвероног". Следует, правда, заметить, что образ жизни латимерии не имеет ничего общего с тем, что вели девонские рипидистии: она живет в Индийском океане на глубинах в несколько сот метров.

38

Старое название, которое вы можете встретить в книгах — стегоцефалы — сейчас не употребляют.

39

Не называем же мы "наземным существом" угря, который способен ночью, по росистой траве, переползти из одного водоема в другой, преодолевая расстояние в несколько сот метров!

40

Палеозойские растения, сочетающие в себе признаки голосеменных и папоротникообразных (семена и расчлененную "папоротниковую" листву) раньше выделяли в отдельный класс голосеменных — птеридоспермы, или семенные папоротники. Теперь, однако, их считают искусственной, сборной группой (не "кладой" — самостоятельной эволюционной ветвью, а "градой" — уровнем развития). То есть — самые различные таксоны голосеменных прошли в своем эволюционном развитии "птеридоспермовую стадию", а разные группы "семенных папоротников" теперь включены в соответствующие классы голосеменнных (Glossopteridales — в гинкговых, Lagenostomales — в цикадовых, и т. д.)

41

Маноксилические (что означает "малодревесинные") стволы состоят преимущественно из коры — в противовес пикноксилическим (состоящим преимущественно из древесины). Такие стволы не выносят промораживания, и — если только не принадлежат однолетникам (что легко определить по их толщине) — считаются свидетельством безморозного климата.

42

Сферический сегмент — часть шара, отделенная секущей плоскостью.

43

Интересно, что подобную схему атмосферной циркуляции (с одной ячейкой) предполагал еще в начале XVIII века — правда, для современности — физик Дж. Гадлей, однако позже выяснилось, что атмосфера Земли организована иначе, с тремя ячейками, и о модели Гадлея забыли.

44

Апвелинг — место подьема к поверхности океана глубинных вод. Последние всегда обогащены биогенами (прежде всего — фосфором), и потому в зонах апвелингов развиваются чрезвычайно высоко продуктивные морские сообщества, и море едва не кишит рыбой. Апвелинги, развивающиеся вдоль западных побережий Южной Америки и Южной Африки (там, где к этим материкам подходят рукава Циркумантарктического течения), служат главными районами морского рыболовства.

45

Глоссоптеридиевые — архаичные гинкговые, которые в старых классификациях относили к числу "семенных папоротников" (птеридоспермов) (см. сноску 34).

46

Некоторые авторы, указывая на низкую механическую прочность огромных лепидодендроновых стволов (которые практически лишены древесины), предполагали, что они были почти полностью погружены в воду, высовывая наружу лишь верхушку — вроде современных рдестов.

47

В известном фантастическом романе Обручева "Плутония" (являющем собою фактически научно-популярную книгу о вымерших животных) герои сталкиваются с огромными, размером с собаку, муравьями — "царями юрской природы". Надобно заметить, что разнообразных динозавров геолог Обручев описал вполне грамотно и реалистично, а вот исполинские муравьи — это уже чистейшая фантазия.

48

Первоначально плейромейи считались гелофитами, однако потом обратили внимание на то, что эти растения почти всегда встречаются в ископаемом состоянии полностью, вместе с неповрежденной корневой системой: такой тип захоронения характерен именно для свободноплавающих форм.

49

Раньше все эти формы, имеющие признаки как рептилий, так и амфибий, объединяли в особый подкласс батрахозавров, но ныне считают, что батрахозавры — сборная группа, и название это не употребляется.

50

50. Это особенно интересно на фоне того, что ранее, в девоне, существуют находки амфибий и за пределами тропического пояса, например в Австралии. Дело в том, что девонские амфибии были еще существами чисто водными, а воде, как известно, температурные перепады между климатическими зонами сильно выровнены.

51

Весьма своеобразная эндотермия возникает даже у некоторых рыб — высокоскоростных хищников вроде тунца или меч-рыбы, но как раз у рыб-то, с их двухкамерным сердцем и единственным кругом кровообращения, кровь разделена на венозную и артериальную изначально!

52

У насекомых, тоже пошедших по пути изоляции покровов и экономии воды, конечным продуктом белкового обмена также является мочевая кислота.

53

Ряд исследователей считает эвриапсидный тип черепа лишь модификацией диапсидного, которую разные группы водных рептилий приобретали независимо; при таком понимании "эвриапсиды" становятся искусственной, сборной группой (вроде знакомых нам "семенных папоротников").

54

Синдром — сочетание признаков (симптомов), имеющих общий механизм возникновения.

55

Недавно М.Ф.Ивахненко (1980) привел серьезные доводы в пользу того, что и третья, "анапсидная", эволюционная линия тоже имеет независимые амфибийные корни; на этом основании он предложил выделить черепах, котилозавров и связанные с ними формы в отдельный класс — парарептилии. Кроме того, существует ряд доводов в пользу того, что амфибии, стоящие в основании соответствующих рептилийных стволов, ведут происхождение от разных групп кистеперых; если эта гипотеза подтвердится, то окажется, что тероморфы и завроморфы разошлись даже не на "амфибийном", а еще на "рыбном" уровне!

56

О теплокровности высших терапсид может свидетельствовать и ряд косвенных признаков. В это время впервые появляются и подземные (роющие) животные, и ночные (с очень крупными глазами и бинокулярным зрением, как у лемура или совы) — а такой образ жизни для пойкилотермного существа, нагревающегося "от солнышка", вряд ли возможен.

57

Белые грудные мышцы куриных как раз и обеспечивают резкий энергичный взлет.

58

Картина из "Парка юрского периода" — тиранозавр, преследующий героев вплавь — видимо вполне соответствует действительности.

59

Окончательно эту проблему удалось решить лишь на уровне высших (териевых) млекопитающих; даже однопроходные млекопитающие (относимые к прототериям) сохраняют "рептильные" черты в строении плечевого пояса (неслитая с лопаткой коракоидная кость).

60

Сейсмозавр (известный лишь по отпечаткам следов) должен был достигать в длину 48 метров.

61

Недавно описанный птеранодон Quetzalcoatlus (от которого, правда, известны лишь несколько изолированных остатков) должен был достигать в размахе крыльев 16 м.

62

У позднемелового птеродактиля Pterodaustro в нижней челюсти были сотни длинных щетинковидных зубов — полный аналог "китового уса", позволяющего отцеживать из воды мелких беспозвоночных.

63

Высказывалась достаточно обоснованная гипотеза, что зауроподы обитали на морских мелководьях (чему есть прямые доказательства в виде их следов на известковом морском песке с остатками морских моллюсков). Они проводили время, стоя на дне, на глубине 3–4 метров, и питались водорослями; отсюда понятно, зачем им такие чудовищные размеры тела — просто чтобы не сбивало с ног волнами.

64

Собирательное название элементов (медь, свинец и т. п.), соли которых высокотоксичны для высших животных.

65

К фитофагии пытались перейти и некоторые прототерии (юрские мультитуберкуляты, несколько сходные с грызунами), однако эти попытки, как видно, не увенчались успехом.

66

Ситуация, видимо, сходная с современными крокодилами: те активно охраняют кладку, но немедленно расстаются с вылупившимися детенышами.

67

Ныне от этой группы уцелели лишь осетровые и некоторые экзотические формы вроде африканских многоперов и североамериканских панцирных щук.

68

Единственные исключения — гнетум и вельвичия в первом случае и эфедра — во втором, но эти растения по своей жизненной форме являются имитаторами цветковых: у них есть широкий мягкий лист, ягоды и т. п. В некоторых новейших классификациях их даже стали включать в состав цветковых.

69

Под сукцессией здесь подразумевается не всякая смена растительности, а то, что С.М.Разумовский (1982) называет экогенетической сукцессией: жестко детерменированная последовательность растительных ассоциаций (сериальный ряд), каждая из которых видоизменяет состав почвы так, что он становится более благоприятен для ассоциации-последователя, нежели для нее самой, и приводит в конечном итоге к ассоциации-климаксу, в почвах которой достигнут "нулевой баланс" по органике; климаксная ассоциация не имеет внутренних причин к смене и может существовать неопределенно долго — пока не будет разрушена извне (например, лесным пожаром). Пример экогенетической сукцессии для Подмосковья — зарастание гари иван-чаем (пионерная стадия), березняк, смена его ельником и, далее, дубравой (климаксом); цикл этот длится около 300 лет. Совокупность климакса с ведущими к нему сериальными рядами называют сукцессионной системой; ее можно рассматривать как гомеостат, который имеет равновесное состояние (климакс), а будучи же выведен из него внешними силами, возвращается в исходное положение при помощи ряда стандартизованных реакций (экогенетических смен).

70

В миоцене был момент (мессинский кризис), когда Средиземное море почти полностью высохло, а дно его заросло саваннами африканского типа.

71

Полидоминантный лес — слагающийся большим числом лесообразующих пород. Широко известно такое сопоставлениие: на одном-единственном гектаре амазонской гилеи можно насчитать больше видов деревьев, чем во всей Англии.

72

Когда в Австралию завезли домашних копытных, оказалось, что местные навозники не справляются с утилизацией их помета и накопление неразложенных экскрементов на пастбищах останавливает возобновление трав; пришлось завозить туда европейских навозников — тогда все пришло в норму.

73

"Южноамериканские копытные" — шесть вымерших отрядов, эндемичных для этого материка. Все они, как и наши парнокопытные и непарнокопытные, ведут происхождение от кондиляртр, однако с позднего мела развивались в изоляции, и сходство с различными "северными" группами приобрели независимо, то есть чисто конвергентно.

74

Это были одни из самых своеобразных копытных: пропорции конечностей у них таковы, что локомоция их была "полудвуногой", как у гориллы, а на ногах у них вторично возникли крупные невтяжные когти. Считают, что они обгладывали листву деревьев, пригибая к себе ветви при помощи "рук".

75

Именно это существо было описано И.А.Ефремовым в романе" Великая Дуга" под названием "гишу — ужас ночей, пожиратель слонов".

76

Лошади (из непарнокопытных) и полорогие (из парнокопытных) являют собою две вершины в эволюции травоядности. У обоих имеется в пищеварительном тракте "бродильная камера", где симбиотические микроорганизмы дополнительно ферментируют пережеванную траву, однако у полорогих это рубец в передней части желудка, а у лошадей — слепая кишка позади него. Полорогие перерабатывают пищу медленно и неторопливо, извлекая из нее максимум того, что возможно, а лошади, напротив, прогоняют травяную массу через желудок с предельной быстротой. Наблюдения в африканских саваннах показали, что лошади (зебры), избирательно питаясь наиболее грубоволокнистыми травами, делают остальные типы корма более доступными для полорогих (антилоп).

77

Мне не хотелось бы вступать здесь в полемику с авторами наводнивших Россию "религиозно-просветительских" брошюр. Отсылаю их всех "по принадлежности" — к Папе Римскому, точнее — к папской энциклике, написанной в 1967 году после Второго Ватиканского Собора и признающей, что теория Дарвина "верно трактует вопросы происхождения человеческого тела".

78

Седиментогенез — процесс накопления и окончательного осаждения осадков в водной среде.

79

История эта весьма назидательна в том смысле, что факт наличия у некоторой естественнонаучной гипотезы математической модели (например, как в знакомых нам "импактных" гипотезах мелового вымирания) не должен гипнотизировать естествоиспытателя; математика — всего лишь инструмент (как та астролябия Остапа Бендера, которая "сама меряет… Было б только чего мерить"), каковой сам по себе истинности не гарантирует.

80

То, что ледник возникает не столько "от холода", сколько "от сырости", известно достаточно давно. Обратившись к карте 58, легко видеть, что покровное оледенение достигало максимума в теплых и влажных приатлантических областях, тогда как в сухой и холодной Восточной Сибири и на Аляске существовали лишь локальные горные ледники.

81

Необходимо помнить, что появление на территории лесной зоны этих степных (т. е. вроде бы южных) видов маркирует не потепления, как иногда ошибочно полагают зооеографы, а именно ледниковые эпохи.

82

Существующие на Земле пустыни делят по динамике выпадения осадков на три типа. Береговые пустыни развиваются там, где к жарким побережьям подходят холодные морские течения (Намиб, Атакама): здесь осадков, считай, вовсе нет; жизни, соответственно, тоже. Пустыни центральноазиатского типа (Гоби, Бетпак-Дала): в них осадки "равномерно размазаны" по всему году — и потому жизнь тут есть весь год, но едва теплится. Пустыни средиземноморского типа (Сахара, Кара-Кумы, Большая Песчаная пустыня в Австрали): здесь осадков столько же, что и в предыдущем типе, но только все они выливаются разом, за две-три недели; тут происходит краткий и бурный расцвет жизни (разнообразные эфемеры), которая затем переходит в латентное состояние — до следующего года.

83

Дань, которую английские короли в X–XI веках были вынуждены выплачивать викингам, регулярно вторгавшимся на Британские острова

84

Смотрите первый номер журнала «Домашняя лаборатория» за 2007 год.