О том, как в России с XIII века проводилась перепись населения, о поисках «подозреваемого» минерала, восстановлении популяции туранского тигра и о других новостях науки в нашем обзоре.
120 лет назад прошла первая перепись населения Российской империи
Переписи населения в России проводились еще со второй половины XIII века. Это делалось по инициативе монголов: им нужно было рассчитать размеры взимаемой дани. Такие переписи не включали попов — те от дани были освобождены.
Позже появились писцовые книги, куда вносились сведения о населении. К XVII веку, когда единицей налогообложения стало хозяйство («двор»), они оформились в подворные переписи. Такие переписи носили локальный характер и охватывали небольшую территорию.
Последующие переписи тоже не отличались точностью. Так, проходившие при Петре I «ревизии» учитывали не фактическое количество жителей, а только людей, числившихся в списках для уплаты налогов.
Екатерина II несколько изменила правила проведения ревизий. Раньше для них в провинции засылали солдат, которые следили за тем, чтобы жители оставались на местах, а затем приезжали проводившие перепись чиновники. Жители страдали от поборов и побоев солдат и чиновников и, разумеется, были недовольны таким положением дел.
Императрица вместо насильственных мер предпочла вести разъяснительную работу. Власти губерний теперь информировались с помощью публикаций, а собранные данные подавались в Сенат. Отказ от перемещения войск позволил сэкономить деньги, но переписей народ побаивался еще долго.
Подготовка к первой всеобщей переписи населения начала вестись еще с середины XIX века, после отмены крепостного права. В 1871 году в Москве была проведена первая однодневная перепись, сбором данных в которой занималось 997 человек. Подсчеты показали, что на тот момент в Москве проживало 354 тысячи мужчин и 248 тысяч женщин.
Первая всеобщая перепись населения Российской империи прошла 9 февраля 1897 года.
Инициатором ее проведения был русский географ и статистик Петр Семенов-Тян-Шанский. Во время переписи было повсеместно объявлено, что это мероприятие «не будет служить поводом ни для каких новых налогов или повинностей», а цель ее «познакомиться с населением и изучать его», а также «составить точные понятия о самых различных условиях народной жизни».
Результаты были опубликованы в 119 книгах. Проект Положения о переписи был утвержден двумя годами ранее императором Николаем II. Положение гласило, что «Всеобщая перепись населения Империи имеет целью привести в известность его численность, состав и местное распределение. Всеобщей переписи подлежат все жители Империи, обоего пола, всякого возраста, состояния, вероисповедания и племени, как русские подданные, так и иностранцы». Данные, собираемые о каждом жителе, также включали в себя род занятий, уровень грамотности и наличие физических недостатков.
Обработка информации осуществлялась электрическими счетными машинами. В связи с этим для сбора данных использовались специальные списочные листы, данные с которых потом кодировались с помощью спецзнаков и переносились на перфокарты. Хотя городские жители и владельцы частных домов должны были заполнять бумаги самостоятельно, из-за низкой грамотности населения это часто приходилось делать самим переписчикам.
Публикация собранных данных была завершена спустя восемь лет, в 1905 году.
После этого еще выходили издания, посвященные отдельным ее аспектам, например, распределению населения по видам главных занятий и возрастным группам по отдельным территориальным районам или численности рабочих.
По данным переписи, в России проживал 125 640 021 человек, преимущественно деревенских жителей. Уровень грамотности в Российской империи составлял 19,78%. 69,3% населения были православными, остальные — мусульманами, католиками и иудеями. Крестьянское население составляло 77,5%, дворян же было всего 1,5%. Самым крупным городом был Санкт-Петербург — там проживало более миллиона человек. Другим городом-миллионником оказалась Москва. Меньше всего человек, около 50 тысяч, проживало в Калуге, Таганроге и Иркутске. Также на территории России, преимущественно на Дальнем Востоке, проживало 57 тысяч китайцев. С некоторыми данными переписи можно ознакомиться на сайте Президентской библиотеки.
Добровольцы, занимавшиеся сбором данных, были награждены медалью «За труды по первой всеобщей переписи населения». Всего было отчеканено 95 тысяч медалей.
www.gazeta.ru
О чем молчат минералы
Наша планета рассказывает о себе разными способами — в том числе, и с помощью минералов. Есть минералы-индикаторы, которые говорят человеку о наличии поблизости своих драгоценных собратьев, например, алмазов. Есть минералы-летописцы, хранящие информацию об истории формирования Земли. Есть минералы-свидетели, способные поведать о жизни окружающих пород. К последним относится новый, открытый исследователями Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН совсем недавно — кулигинит.
Минералами геологи называют химические соединения, существующие в природе в твёрдом кристаллическом состоянии и образовавшиеся без вмешательства человека — искусственные драгоценные камни минералами не являются. Также к ним не относят биогенные кристаллы, например, почечные камни или раковины морских организмов — ведь еще одно необходимое условие: в формировании минерала должны принимать участие геологические процессы. Кстати, многочисленные пищевые добавки «с витаминами и минералами» никаких минералов не содержат — этим термином ошибочно обозначают микроэлементы (цинк, селен и т.п.), входящие в их состав.
«На сегодняшний день мы знаем о более чем 4000 минеральных видов, но распространенными являются только пара сотен из них. При этом каждый год открывается несколько десятков новых»,— комментирует научный сотрудник ИГМ СО РАН, преподаватель ГГФ НГУ кандидат геолого-минералогических наук Сергей Ращенко.
Чтобы обнаружить ранее неизвестный минерал, для начала нужно найти, собственно, «подозреваемого» — здесь необходима научная эрудиция. Затем вы должны собрать необходимые «улики»: если в руки попал не соответствующий знакомым характеристикам образец, его следует всесторонне описать, а потом — доказать, что минерал не является одним из тех, что уже открыты до вас.
Часто поиск новых минералов ведется с помощью современного оборудования, позволяющего всесторонне исследовать минеральные зёрна размером в десятые и сотые доли миллиметра, на микроуровне. Здесь процесс немного напоминает открытие неизвестных химических элементов — все хорошо знают, что в последние десятилетия пустые ячейки в таблице Менделеева заполняются путем обнаружения нестабильных, короткоживущих, существующих в исчезающе малых количествах веществ.
Чтобы продиагностировать минерал, особенно в микроколичествах, используют положение линий в спектре комбинационного рассеяния либо на профиле рентгеновской дифракции — это практически «отпечатки пальцев» минерала. Тут ученые-геологи снова работают, как полицейские, сравнивая полученные спектр или профиль с уже имеющейся картотекой — правда, если служители закона бывают довольны, обнаружив соответствия, то исследователей радует обратная ситуация: ведь это означает, что, скорее всего, перед ними новый минерал. Однако для окончательного вердикта необходимо сделать расшифровку кристаллической структуры и сравнить результат с базой данных структур известных минералов. Еще один шаг, без которого невозможно зарегистрировать неизвестного науке «зверя» — размещение эталонного образца (голотипа), пригодного для дальнейших исследований, в общедоступном музее.
«После этого соответствующая заявка направляется в Комиссию по новым минералам Международной минералогической ассоциации, где рассматривается экспертами. В случае одобрения запроса заметка о регистрации нового минерального вида публикуется в одном из международных минералогических журналов», — говорит Сергей Ращенко.
Как и в случае с неизвестной науке флорой и фауной, первооткрыватели минерала имеют право предложить свое название (правда, в отличие от биологии, его дальнейшая судьба — в руках той же самой комиссии, она может принять или отклонить предложение). Геолог отмечает: «Рекомендуется именовать новые минеральные виды по месту нахождения (например, тулулит), в честь заслуженного специалиста или того, кто нашел и описал образец (гречищевит), либо в соответствии с каким-либо особенным свойством минерала (флеймит)».
Кулигинит, названный в честь сотрудника ИГМ СО РАН кандидата геолого-минералогических наук Сергея Семеновича Кулигина, был обнаружен исследователями ИГМ СО РАН в ходе полевых работ при изучении пород из алмазоносной кимберлитовой трубки «Удачная». Эти породы сформировались при взаимодействии кимберлитового расплава с грунтовыми водами. Как говорит младший научный сотрудник института Денис Михайленко, сначала новый минерал был ошибочно принят за оливин, так как имеет похожие зелёный цвет и форму кристаллов. Тем не менее, после лабораторных анализов и сверки «отпечатков пальцев» по каталогам выяснилось: перед учеными ранее не известный образец.
Новый минерал, по словам геологов, отличается «идеальной формой кристаллов, удивительным богатством цвета и красотой». Если говорить научным языком, он представляет собой гидроксохлорид железа и магния с формулой Fe3Mg(OH)6Cl2. «По составу кулигинит близок к хорошо знакомому археологам минералу хиббингиту (Fe2(OH)3Cl), который образуется при коррозии железных орудий, захороненных в почве с повышенным содержанием хлора. Однако, в отличие от последнего, кулигинит содержит значительное количество магния и имеет другую кристаллическую структуру», — комментирует Денис Михайленко. Кроме того, с новым минералом геологам повезло: он встречается не в качестве микрозерен, а в виде относительно крупных сростков хорошо огранённых кристаллов размером чуть менее миллиметра.
Сергей Семёнович Кулигин (1961 — 2014 гг.) провёл более 30 полевых сезонов в заполярных районах Якутии и Канады, занимаясь поиском месторождений алмаза и исследованием кимберлитов, и опубликовал ряд научных работ соответствующей театики.
Кулигинит вряд ли найдёт практическое применение, так как его не очень много. «Тем не менее, находка существенно дополнит знания о кимберлитах и процессах, сопровождавших их внедрение в земную кору, и, в частности, о происхождении хлорсодержащих минералов, распространённых в некоторых кимберлитовых трубках Сибирской платформы», — говорит Денис Михайленко.
Кроме того, обнаружение новых минералов часто привлекает внимание специалистов к малоизученным химическим соединениям, кристаллическим структурам и даже к экспериментальному подтверждению теорий. Геолог приводит пример: в 2012 году исследование минерала гербертсмитита (Cu3Zn(OH)6Cl2), обладающего той же кристаллической структурой, что и кулигинит, позволило учёным из Массачусетского технологического института экспериментально подтвердить существование нового типа магнетизма — квантовой спиновой жидкости, одного из магнитных состояний вещества, когда полного упорядочивания спинов частиц не происходит до достижения самых низких температур.+
www.sbras.info
Ученые назвали условия «оживления» туранского тигра
Международная группа ученых представила стратегию восстановления туранского тигра (Panthera tigris virgata), вымершего в XX веке. Исследование опубликовано в журнале Biological Conservation.
Туранский тигр представляет собой подвид тигров, обитавший на Кавказе, в Северном Иране и Средней Азии. Основными причинами его вымирания считаются массовое окультуривание земель в поймах рек (это сократило кормовую базу) и активное уничтожение советскими властями. Истребление хищников связывалось с потенциальной опасностью, хотя местные жители не рассматривали этих животных как угрозу. Официально исчезновение туранского тигра датируется 1970 годом.
Ранее ученые показали, что из-за низкой изменчивости митохондриальной ДНК (мтДНК) туранский тигр генетически очень близок амурскому тигру (Panthera tigris altaica), который сейчас относится к вымирающим видам. Теоретически это позволяет рассматривать возможность восстановления вымершей популяции за счет сведения обоих видов в один. С этой целью обсуждается вопрос реализации программы реинтродукции туранского тигра на территории Казахстана.
Чтобы выяснить, с какими трудностями может столкнуться программа, ученые из московского отделения Всемирного фонда дикой природы (WWF) и Университета штата Нью-Йорка изучили историю туранского тигра и построили модель его реинтродукции. Анализ литературы показал, что общая площадь, которую занимал этот подвид, была чрезвычайно широка и составляла около 800–900 тысяч квадратных километров, или две-три особи на 100 квадратных километров.
Туранские тигры обитали в тростниковых (камышовых) зарослях вблизи естественных водоемов — ручьев или рек. По мнению авторов, предполагаемое место расположения национального парка для реинтродукции в районе озера Балхаш (южный берег) отвечает этим требованиям. Также для разведения хищников подходит дельта реки Или, впадающая в озеро. Общая площадь указанных территорий оценивается в 7 тысяч квадратных километров.
По оценкам ученых, этой площади может быть достаточно для появления 69–98 туранских тигров в течение ближайших 50 лет. Для реализации программы необходимо выполнить ряд условий. Так, власти региона должны остановить деградацию прибрежных зон, вызванную неконтролируемыми пожарами. Кроме того, тиграм потребуется кормовая база (парнокопытные и непарнокопытные млекопитающие), восстановление которой займет от пяти до 15 лет.
Третьим условием программы исследователи считают обеспечение мер безопасности местного населения. Наконец, прирост популяции будет возможен только в случае стабильного водного режима озера Балхаш и реки Или. Последняя частично находится на территории Китая, поэтому власти Казахстана должны проводить программу в рамках зарубежного партнерства. От эффективности такого сотрудничества будет зависеть жизнеспособность экосистемы: от тростниковых зарослей до добычи.
naked-science.ru
Следуя за нитью ДНК
Цель международного проекта Genome 10, стартовавшего в 2009 году, — секвенирование генома десяти тысяч видов позвоночных. То, что его участники ученые Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН займутся хищниками, было понятно сразу — эту группу здесь изучают много лет. Вопрос заключался только в том, за кого взяться первым.
По следам ластоногих
— Мы решили, что одна из интереснейших групп — это ластоногие, к тому же с ними мало работали из-за сложности получения образцов и доставки их в лаборатории, — рассказывает заместитель директора ИМКБ СО РАН по научной работе доктор биологических наук Александр Сергеевич Графодатский. — Я предложил начать с байкальской нерпы. Дело в том, что моржи, сивучи, тюлени обитают в морях и океанах, а тут посреди континента, в пресном озере живет вид ластоногого: хотелось разобраться, чем он отличается от своих морских родственников.
Байкальская нерпа
Трудности исследования в следующем: если филогенетикам, изучающим митохондриальный геном, для работы достаточно пойти в музей, взять там кусочек шкуры или шерстинок от животного, проанализировать их и сделать выводы, то для секвенирования полного ядерного генома нужна ткань, в которой не разрушена ДНК. Чтобы получить новые материалы, организовали несколько экспедиций, которыми занималась научный сотрудник ИМКБ СО РАН кандидат биологических наук Виолетта Робертовна Беклемишева.
Исследования животным не вредили: у живых особей брали крошечные кусочки из уха и ласты, у уже погибших — из внутренних органов (сердца, печени, легкого). Чтобы была возможность получить максимум информации о животном, образцы консервировали разными способами: часть образца помещали в питательную среду (так сохраняются живые клетки, которые могут в дальнейшем делиться), часть — замораживали для выделения ДНК. Затем нужно было оперативно доставить образцы в институт.
— Это дорогостоящие поездки в отдаленные малонаселенные районы, поэтому поиск возможностей получить нужные образцы законным путем занимает очень много времени, ведь мы не можем публиковать результаты, основанные на исследовании незаконно добытых экземпляров. Приходилось долго убеждать, что ты не нанесешь вреда животным, — рассказывает Виолетта Беклемишева.
Когда началась работа над байкальской нерпой, в институте решили заняться и другими ластоногими России: для этого потребовалась организация новых поездок, на этот раз — на Дальний Восток. На Чукотке с добычей образцов помогли приморские чукчи поселка Лорино: они промышляют морского зверя, поэтому на общину аборигенных народов выделяется определенная квота по добыче этих животных. Охотясь на тюленей и моржей, охотники обычно привозят на берег только мясо и шкуры, но по просьбе ученых доставили образцы внутренних органов. Кроме того, чукчи также охотятся на китов и имеют право на добычу ограниченного количества особей по квоте, поэтому для исследований удалось получить еще и ткани серого кита.
Тем не менее Чукотка оказалась сложным испытанием. Местные рейсы сильно зависят от погоды, так как грунтовые летные полосы работают только в светлое время суток и закрываются после дождей. После недели пережидания непогоды в Анадырском аэропорту повезло добраться до поселка Св. Лаврентия благодаря внеплановому санитарному рейсу.
Отдельная экспедиция была и в Магадан, где обитает пестрая нерпа. У рыбоохраны, проводящей мониторинг рыбозапасов, есть квота на изучение ластоногих, чтобы знать, какие виды рыб входят в «меню» тюленей, поэтому образцы этой нерпы также удалось добыть. Кроме того, Виолетта Беклемишева участвовала в экспедиции Тихоокеанского института географии по мечению щенков сивучей (морских львов) на острове Тюлений в Охотском море. Раньше там промышляли морского зверя, но когда животные оказались на грани вымирания, месту присвоили статус охраняемой зоны. Сейчас популяции полностью восстановились, и теперь остров превратился в «родильный дом» для котиков и сивучей. Так как сезоны размножения этих видов смещены на месяц, они не мешают друг другу. Пометив животных, ученые отслеживают миграцию сивучей, а химический анализ взятого при мечении усика расскажет, чем питалась мать детеныша во время беременности.
Сивуч
— Получается, что от всех видов ластоногих, обитающих в водах России, у нас собраны качественные образцы и есть материал для всех нужных исследований, — отмечает Виолетта Робертовна. — Работа удалась благодаря отзывчивым людям на местах.
Теперь ученые, основываясь на данных молекулярной цитогенетики, подтвердили, что ластоногие — не отдельный отряд, а только семейство в отряде хищных, и что их ближайшие родственники — это куницы, еноты, собаки, медведи и панды. Особое восхищение вызывают очень быстрые морфологические изменения, адаптировавшие этих млекопитающих к водному образу жизни при очень незначительных преобразованиях геномов на хромосомном уровне.
Живописцы от науки
Нерпу уже изучают участники проекта Genome 10: геном секвенирован в Центре геномики в китайском Шеньчжене (на долю которого приходится более половины всех полномасштабных секвенирований в мире). Сейчас идет большая биоинформатическая работа по обработке полученных данных, этим занимаются и в ИМКБ СО РАН, но прежде всего в Центре геномной бионформатики им. Ф.Г. Добржанского в Санкт-Петербургском государственном университете под руководством Стивена О’Брайена.
— У нас выгодное положение, потому что мы предлагаем вид для исследования, предоставляем материалы и потом, на самом последнем этапе, принимаем участие в анализе данных, — рассказывает Александр Графодатский. Он — один из первых отечественных генетиков, который задумался о сравнении хромосом разных видов млекопитающих, хотя в восьмидесятые годы XX века, когда цитогенетика формировалась, сравнение хромосом отдаленных видов расценивалось как некоторая авантюра: как можно сравнивать человека, кошку, корову?
— Для получения хромосомных препаратов нужно суметь добыть делящиеся клетки из крохотных кусочков живых тканей. Большую работу по созданию коллекции культур клеток мы выполнили вместе с моими коллегами, кандидатами биологических наук Полиной Львовной Перельман и Натальей Анатольевной Лемской, — рассказывает Виолетта Робертовна.
В каждой паре хромосом существует свой уникальный набор генов, и он дает возможность соотносить разных животных друг с другом. Сами же гены собраны в некоторые блоки, «кирпичи», которые по-разному перетасовывались в ходе эволюции. Изучение таких перестроек стало возможным благодаря методу «хромосомной живописи» (comparative chromosome painting). Суть его в том, что ученые берут пробу с хромосомой одного вида и находят фрагмент (или хромосому) со сходным генетическим составом в геноме другого вида. Для получения хромосомных проб используют устройства, — сортеры, — способные распределить хромосомы по пробиркам в зависимости от их размера и состава ДНК, и таким образом создать набор проб — «хромосомную библиотеку». Работа по собранию таких библиотек ведется в партнерстве с Университетом Кембриджа, китайскими и американскими партнерами.
Тюлени
Сhromosome painting позволяет построить карту хромосом исследуемого вида, сравнить хромосомы разных видов между собой и уточнить классификацию. Это помогло прояснить некоторые спорные вопросы, которые не разрешались на основании анатомических данных. Показательный пример — история изучения китообразных, один из видов которых, серого кита, добыла на Чукотке Виолетта Беклемишева. В ИМКБ СО РАН работу по изучению хромосом и геномов китов ведут кандидат биологических наук Анастасия Игоревна Кулемзина и аспирант Новосибирского государственного университета Анастасия Проскурякова. В своей работе они сравнили хромосомы дельфинов и зубатых китов, определили сходства и различия их геномов.
Но самое существенное не это: в недавнем прошлом различали отряды парнокопытных и китообразных. Данные молекулярной филогенетики и цитогенетики четко показали, что киты, с одной стороны, и свиньи, верблюды, коровы, олени, жирафы, с другой — очень близкие родственники и теперь их принято объединять в одном отряде китопарнокопытных. Более того, выяснилось, что киты и дельфины самые близкие родственники гиппопотамов. Легко представить картину: одному из бегемотов надоело родное болото, и он отправился в свободное морское плавание, став со временем властителем океанских просторов.
— Проанализировав хромосомные наборы ныне живущих видов, можно отследить перетасовку консервативных элементов генома (тех самых «кирпичиков») у разных видов, восстановить перестройки, произошедшие в ходе эволюции, и таким образом будто заглянуть в прошлое, чтобы увидеть геном их общего предка. Раньше меня смущало, что в наших знаниях о хромосомах очень много описательной информации, а метод сравнительного хромосомного пэйнтинга позволяет провести систематизацию данных, — отмечает Виолетта Беклемишева.
www.sbras.info
Обзор подготовила Людмила Фрадкова, кандидат биологических наук