Вода живая и мертвая

Уже давно было замечено: у кромки льдов бурно развиваются микроорганизмы. Нетрудно догадаться, что тут играет какую-то роль талая вода. Но какую?

С водой связано множество легенд и сказок, примет и суеверий. Наши предки наделяли воду чудодейственными свойствами. В ней видели первооснову всего сущего.

Древнегреческий философ Фалес Милетский, живший в VII–VI веках до нашей эры, считал, что начало всех начал — драгоценная влага. Все в мире произошло из воды.

Древнеегипетские мифы говорят о том, что Земля возникла из водного хаоса. «Вода произвела все живые вещи, из которых выходит все», — гласит надпись на стенах старого египетского храма.

Первоосновой мира еще долгое время считали воду многие мыслители и ученые. Так, в начале XVII века голландский ученый Ян Гельмонт пытался доказать справедливость учения Фалеса. Он посадил в горшок с землей маленькое деревце и ежедневно поливал его дождевой водой.

Пять лет спустя выкопал дерево и взвесил его. Оказалось, оно стало в 32 раза тяжелее, а вес земли в горшке остался почти прежним. Ученый заключил: растения состоят из одной воды. Он не подозревал, что растительные организмы берут все необходимое для своего роста не только из воды, но и из почвы и воздуха.

Теперь это знают школьники. Но вот что интересно: житейская примета, связанная с особыми свойствами талой снеговой воды, существует и в наше время.

А сравнительно не так давно эта примета нашла свое подтверждение в научно поставленных опытах. В 1932 году было обнаружено, что в воде, без которой нет жизни, есть другая — вода, от которой животные и растения погибают. Вы догадались: речь идет о тяжелой воде. Если в обычной воде атомный вес водорода равен единице, то в тяжелой воде водород вдвое более тяжелый (это тяжелый изотоп водорода).

В обычной воде тяжелой совсем немного: около 0,02 процента. И хорошо, что так мало, — ведь если тяжелую воду выделить в чистом виде, то живые организмы в ней жить не смогут; семена растений не прорастут.

Но может быть, и те небольшие количества мертвой воды, которые содержатся в воде природной, тоже отрицательно воздействуют на живой мир?

Оказывается, да. Это тоже убедительно показали опыты ученых.

Несколько лет в Томске исследовали, как влияет на животных и растения чистая снеговая вода. Почему эта вода интересовала ученых? Потому что в ней меньше тяжелой воды, чем в обычной, взятой из реки или колодца. И снеговая вода в самом деле оказалась живой водой.

Ученые взяли две группы кур одинакового веса и возраста. Одну поили снеговой водой, другую — обычной водопроводной. Опыт продолжался три с половиной месяца. Куры из первой группы снесли 538 яиц, а из второй — только 272. И яйца у кур, пивших снеговую воду, были крупнее.

Такие же опыты проводили со свиньями и убедились, что поросята, вспоенные снеговой водой, развивались лучше.

В Томском ботаническом саду снеговой водой поливали огурцы, и они дали вдвое больший урожай. А те, семена которых, кроме того, перед посевом замачивали в талой воде, — почти втрое! Урожай редиса «живая» вода подняла больше чем вдвое.

Проводили и проводят опыты со снеговой водой и другие ученые. И открывают много интересного. Ленинградский биофизик А. Гуман рассказывает: любопытно было наблюдать за цыплятами. Когда им ставили блюдечко с обычной водой, они пили спокойно, по очереди. Но стоило налить в блюдце талой воды с плавающими льдинками, как эти желтые комочки начинали пить с жадностью и даже дрались.

Кто знает, быть может, талая вода — одна из причин того, что птицы совершают свои героические перелеты. Чем иначе объяснить, что наши птицы не вьют гнезд в теплых краях, хотя корма там достаточно?

«Я смею полагать, — пишет Гуман, — что именно талая вода, которую в избытке пьют весною птицы, способствует выведению здорового и многочисленного потомства».

Увлекательная догадка!

И еще об одной — «мертвой» воде. С ней встречались в прошлом мореплаватели.

…Большое парусное гребное судно викингов стояло в фиорде, готовое к далекому плаванию. Прозвучала громкая команда. Раскрылся широкий парус, и ветер погнал судно вперед. Но не успело оно выйти из фиорда, как резко снизило скорость, словно натолкнулось на какое-то подводное препятствие. Навалившись на весла, воины-гребцы пытались вывести судно в море. Тщетно!

Это крайне загадочное явление и было позднее названо «мертвой водой».

Проходили дни, а иной раз недели, прежде чем неведомая морская западня отпускала своих пленников. Суеверные моряки были уверены в том, что тут замешаны сверхъестественные силы.

Начало научному изучению «мертвой воды» положил известный полярный исследователь Фритьоф Нансен во время своего путешествия к Северному полюсу. Отплыв из Норвегии летом 1893 года на судне «Фрам», экспедиция направилась к Новосибирским островам. У полуострова Таймыр Нансен встретился с морской загадкой: у кромки льдов «Фрам» вдруг прекратил движение, несмотря на то что паровая машина работала в полную мощность.

Заинтересовавшись этим необычным явлением, Нансен высказал догадку: оно наблюдается, «кажется, только там, где поверх соленой морской воды находится слой пресной воды, и заключается, по-видимому, в том, что слой пресной воды увлекается и скользит по более тяжелой соленой воде, как по твердой подкладке». А разница между двумя слоями — пресным и соленым — в месте встречи «Фрама» с «мертвой водой» была столь велика, что моряки могли пить воду, взятую с поверхности моря, воду же, поступавшую в трюмные краны, нельзя было использовать даже для питания парового котла.

Наблюдения Нансена привлекли внимание ученых к тайне «мертвой воды». Ведь на этот раз о ней сообщал не какой-то безвестный моряк, а знаменитый исследователь Арктики. Сам: Нансен, возвратившись из экспедиции, попросил своего соотечественника Бьеркнеса заняться разгадкой редкого природного феномена.

Скоро секрет «мертвой воды» был раскрыт. Она появляется у поверхности моря, когда образуется слой пресной (или почти пресной) воды. Если корабль движется по такой воде с незначительной скоростью — около четырех узлов[12], то на границе между пресной и соленой водой образуются подводные волны; они и гасят скорость судна. Вся или почти вся мощь судовых двигателей расходуется на то, чтобы противостоять невидимому глубинному волнению.

Испытания в бассейне показали, как можно избавиться от «мертвой западни»: судну необходимо идти со скоростью, превышающей скорость движения глубинных волн, — тогда между слоями пресной и соленой воды волн не образуется. Если скорость судна превышает пять узлов, то «мертвая вода» для него уже не страшна. Моряки с давних пор замечали, что в загадочную ловушку попадали обычно суда средних размеров, которые плавали со скоростью менее пяти узлов.

Только в начале XX века, почти две тысячи лет спустя после скандинавских «пенителей моря», наукой было раскрыто одно из редкостных явлений многоликой природы.