Вокруг Света 2006 №04 - Вокруг Света

Звери: язык — музыкальный инструмент

Млекопитающие используют языки не только для транспортировки и вкусового анализа пищи, но и для множества других целей. Например, как средство гигиены. Вспомните, как тщательно кошки и собаки вылизывают свою шерсть или зализывают раны. Это не просто чистка: недавно в слюне млекопитающих обнаружили факторы роста эпидермиса (иначе говоря — покровных клеток) и фибробластов (клеток соединительной ткани), которые ускоряют заживление.

У некоторых зверей язык стал важным органом терморегуляции, как, например, у собак. В коже этих животных мало потовых желез, и им трудно регулировать температуру обычным для наземных существ способом — путем испарения. Основную роль в испарении влаги играют легкие и учащенное дыхание. Высовывая язык, обильно смоченный слюной, собаки увеличивают поверхность испарения и тем самым существенно повышают его эффективность. Еще одна важная функция этого органа — замыкание дыхательных путей во время глотания, что не дает пище попасть в дыхательное горло.

И, наконец, именно у млекопитающих язык стал одним из средств извлечения звуков. Приматы, у которых ротовой аппарат по строению похож на человеческий, издают много разных звуков, в том числе с помощью языка. Но это еще не речь: поскольку животные не могут использовать звуки произвольно, их различное сочетание не приводит к возникновению нового смысла. Все попытки научить человекообразных обезьян говорить, а их было немало, претерпели неудачу. Для того чтобы «вокал» зверей превратился в речь, свободы движений языкового органа недостаточно. Для этого нужно изменение строения гортани, чтобы голосовые связки опустились на самое дно голосового пути и дали возможность модулировать звук, и развитие коры головного мозга, особенно на его левом полушарии.

Пришелся к месту

В процессе эволюции язык взял на себя функции доставки пищи в глотку и анализа вкуса. Хотя у большинства просто организованных водных животных разделения рецепторов на вкусовые и обонятельные нет, и те и другие объединяют общим понятием «хеморецепторы» или «органы химического чувства». Они могут располагаться на теле животных где угодно: на голове, по бокам тела, на его выростах.

Проталкивание пищи также может происходить без языка. Ведь обходятся без него черви, моллюски, раки, насекомые, в общем, все беспозвоночные, которых на Земле гораздо больше, чем позвоночных. Однако специальные образования, которые помогают захватывать пищу и переправлять ее в глубь рта, есть и у них. У многих кораллов, медуз или кальмаров за это отвечают щупальца. На языки они вовсе не похожи, но если принять во внимание, что клетки, чувствительные к химическим раздражителям, гуще концентрируются именно на щупальцах, то схожесть налицо.

В чем же тогда уникальность языка? Ведь ни для транспортировки пищи, ни для вкусового анализа он необязателен — с этим могут справляться и другие органы. Ключевым моментом, видимо, стало совмещение этих двух функций в одном приспособлении и его удачное соседство с дыхательными путями. Когда произошли эти изменения, возник человеческий язык — многофункциональный орган, позволяющий принимать пищу, чувствовать вкус и общаться.

Елена Краснова, кандидат биологических наук

Демон мирного атома

Трагедия на Чернобыльской АЭС случившаяся 20 лет назад, сильно подорвала доверие к атомной энергетике. Это был самый мощный выброс радиоактивных веществ в окружающую среду — гигантское смертоносное облако прошло над российскими, украинскими, белорусскими территориями, коснувшись и других стран. Главная версия относительно причин катастрофы свелась не к просчетам конструкторов — их не было, — а к халатности сотрудников АЭС. Это они, грубо нарушив правила эксплуатации реактора, вызвали в нем неуправляемую цепную реакцию.

В ночь на 26 апреля 1986 года двенадцать сотрудников, заступивших на дежурство за пульт управления 4-го блока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), готовились к проведению ответственного эксперимента. Чтобы испытать новое устройство в аппаратуре управления выработкой электроэнергии, им предстояло смоделировать аварийную остановку турбины. Оборудование современных атомных станций тоже нуждается в электричестве, но при заглушении реактора и отключении внешней сети взять эту энергию было бы неоткуда, не будь на станции дизельгенераторов. Если во внешней сети происходит сбой, станция в первые минуты питается от аккумуляторов. Они дороги и громоздки, занимают целые залы и повышают себестоимость энергии. Строительство АЭС обходилось бы дешевле, если бы вместо аккумуляторов для питания станции, пока запускают дизели, можно было использовать кинетическую энергию раскрученных паровых турбин. На ЧАЭС уже проводились эксперименты с этой целью, но отказаться от аккумуляторов пока никак не удавалось.

В 00 часов 28 минут операторы приступили к снижению тепловой мощности реактора. Но, видно, в системе управления что-то не заладилось, и вместо запланированных 700 МВт мощность реактора упала до 30. Судя по показаниям самописца, в течение 5 минут мощность нейтронного потока сошла на нет и цепная реакция прекратилась. Реактор фактически встал. Короткоживущие изотопы, активно поглощающие нейтроны, начали отравлять его рабочую зону.

При росте поглощения нейтронов реакция затухает сама по себе, а реактор останавливается без участия операторов. Обычно его глушат на сутки-двое, пока короткоживущие изотопы не распадутся и работоспособность не восстановится. Так поступают во всем мире, и никаких трудностей для персонала остановка реактора не представляла. Однако в данном случае это означало бы отмену запланированного эксперимента. Сотрудники, скорее всего, побоялись санкций — административных и материальных. Дабы не срывать испытания, реактор решили разогреть искусственно. Как объясняли потом операторы, они хотели «обогнать» процессы отравления.

Из активной зоны реактора стали выводить управляющие стержни — они поглощают нейтроны, сдерживая цепную реакцию. Вывод стержней предусмотрен регламентом, но с оговоркой: «Подъем мощности блока после кратковременной остановки производится после устранения причин снижения мощности по письменному распоряжению начальника смены станции в «Журнале ведения процесса» и в оперативном журнале старшего инженера управления реактором». Проще говоря, требовалось одобрение начальства. Однако никакого письменного распоряжения на этот счет работники не получили.