Знак Вопроса 1998 № 01

В комнате послышалось отчетливое похрюкивание вакуумного насоса. Затем раздался негромкий хлопок — знак того, что воздух из объектной камеры выкачан. Теперь ничто не будет мешать электронам совершать свой путь от катодной пушки к образцу.

— Подаю высокое напряжение…

Щелчок тумблера — подано напряжение 25 киловольт.

Переброшен еще один тумблер, и где-то там, под кожухом электронного микроскопа, стала раскаляться нить катода. С ее поверхности начали срываться первичные электроны. Мощное электрическое поле погнало их сквозь систему электромагнитных линз, заставило сфокусироваться в тончайший пучок, который, повинуясь растровой развертке, словно минер щупом, «прочесывает» всю поверхность исследуемого объекта.

Ну а поскольку — помните? — препарат покрыт тончайшим слоем золота, часть электронов выбивается из его поверхности и попадает в приемник-осциллятор, вызывая свечение.

Разные точки рельефной поверхности отражают электроны неодинаково, поэтому в осцилляторе образуется картина — копия исследуемой поверхности. Она считается фотоэлектронным умножителем, усиливается и через систему детекторов подается в электронно-лучевую трубку. На телеэкране появляется увеличенное изображение объекта.

Микроскоп позволяет получить увеличение от 50 до 150 тысяч раз, увидеть объекты, линейные размеры которых составляют всего 75—100 ангстрем. То есть, говоря иными словами, разглядеть крошку, диаметр которой составляет всего-навсего тысячную долю миллиметра!

— Но главное достоинство этой машины даже не в большой разрешающей способности, — говорит Куманин, уважительно и ласково проводя ладонью по боковой панели. — Растровый электронный микроскоп позволяет получить как бы пространственное изображение, дает возможность почувствовать форму объекта и зафиксировать его на пленке. А если этого мало — пожалуйста, здесь предусмотрена возможность получения стереоснимков. Иллюзия пространства становится полной…

ДЛЯ ЧЕГО ЭТО НАДО?

Вот так были получены снимки, с которыми я познакомилась в кабинете Соколова. Ему я и задала очередной вопрос, вернувшись с экскурсии:

— О чем рассказали вам фотографии?

— Давайте попробуем разобраться вместе, — и Владимир Евгеньевич снова развернул веер фотографий.

Свободная часть волоса, расположенная над поверхностью кожи, называется стержнем. Стержень этот образован тремя слоями рогового вещества. Наружная пленка называется кутикулой. Внутренняя часть — сердцевиной. В промежутке между кутикулой и сердцевиной помещается промежуточный корковый слой. Этот слой, как правило, не имеет внутренних полостей, он состоит из плотных клеток, прилегающих друг к другу. А вот сердцевину составляют большие рыхлые клетки с внутренними полостями. Есть в этом слое и полости между клетками.

В зависимости от категории волос — вибриссы ли это, направляющие, остевые или пуховые, — от их местоположения на теле животного, времени года и некоторых других причин соотношение толщины корки и сердцевины может меняться, вплоть до исчезновения сердцевины вообще.

Это и понятно. Например, для остевых волос, несущих на себе основные механические нагрузки, характерны большая упругость, значительная толщина, предельная длина. Их стержень у различных животных может иметь разную форму. У грызунов и хищников — ланцевидную, с расширенной верхней частью; круглую или овальную в плане, одинаковую по всей толщине — у копытных… Но одно остается неизменным — сердцевинный слой имеет небольшую толщину. И чем жестче ость, тем сердцевина тоньше. В иглах ежа, ехидны этого слоя вообще нет. А ведь именно сердцевина с ее многочисленными воздушными полостями играет главную роль в сохранении тепла.

И вот интересно наблюдать, как природа «конструировала» волосяной покров того или иного животного в зависимости от условий его обитания. Взять, к примеру, зубра. Живет он в лесу в некоторых районах Беларуси, Украины, Подмосковья. Зима в этих районах не такая жестокая и длительная, как, скажем, в Заполярье. Сами зубры тоже нрава относительно спокойного, в чащобу особо не лезут. И вот результат: шерсть у зубров густая, с пропорционально развитыми корковым и сердцевинным слоями.

А вот в щетине кабана сердцевина почти отсутствует. Потому что живут кабаны в густых зарослях, беспрестанно трутся о кустарник, камыши… От остевых волос в этом случае требуется прежде всего высокая прочность. Теплозащиту обеспечивает подшерсток и толстый слой подкожного жира.

Примерно такое же устройство имеет и волосяной покров гренландского тюленя. Ведь и здесь, несмотря на разные условия обитания, у волосяного покрова та же задача: прежде всего защитить шкуру от повреждений.

Идеальный вариант мы видим, рассматривая строение волоса морского котика. Как известно, у этого животного очень красивый, прочный и теплый мех. За счет чего? Прочная кутикула обеспечивает красивый вид и водозащитные свойства. Довольно толстый подкорковый слой не позволяет волосам легко ломаться. А большие воздушные полости клеток сердцевинного слоя обеспечивает отличную теплозащиту.

Какие же выводы можно сделать из исследований ученых?