А вот у человека примеров, где есть накопление, перемещение и передача ресурса одновременно – полным-полно. Называться такие отношения могут по-разному: иногда гуманитарной помощью, иногда контрибуциями, но чаще всего – торговлей или обменом. Товарно-денежные отношения, экономика и внешняя политика – феномены, корни которых уходят в эту уникальную особенность нашего вида. Когда появилось такое взаимодействие? Очень давно.
Я нахожусь сейчас в окрестностях города Змиева, райцентра Харьковской области. Река Северский Донец, правый приток Дона, течет по широкой пойме, изрезанной старицами и пойменными озерами. Река вьется, подмывая то один, то другой берег. Там, где она сужается, на быстром течении на глубине в несколько метров образуются россыпи тяжелых предметов, вымытых из размываемых берегов. Кости и артефакты из разных времен лежат вместе. Возраст приходится определять не по особенностям залегания, а по технологическим особенностям разных культур.
Например, здесь много легко узнаваемой керамики бронзового века. Мой когдатошний студент, а ныне коллега, Глеб Мазепа, нашел даже половинку горшка (возрастом в пять-шесть тысяч лет) с пригорелой, обугленной кашей. По структуре горелой каши специалист установил, что она была сделана из полбы: злака, который был распространен в этих местах несколько тысяч лет назад.
Одна из частых находок здесь – каменные ножи и скребки. Есть не только готовые изделия, но и многочисленные отщепы, доказывающие, что изготовляли эти изделия здесь. Горных пород, из которых делались ножи, в окрестностях нет; ближайшее их месторождение – гора Кременец, расположенная в другом райцентре Харьковской области, Изюме. По трассе, соединяющей Змиев и Изюм, между ними – 113 километров. Даже если каменные заготовки для изделий транспортировали (против течения!) по извилистому Северскому Донцу, это расстояние было достаточно серьезным.
Кстати, вероятно, что часть заготовок приходила в окрестности Змиева не из Изюма, а из еще более далеких мест. Там, где добывали камень, и там, где из него делали ножи, обитали разные группы людей, так что мы видим проявления и межпопуляционного обмена, и перемещения важных ресурсов!
Там, где я нахожусь сейчас, достоверных находок остатков иных видов людей, кроме Homo sapiens, нет. Но похожие особенности распространения характерны и для орудий иных, более древних видов. Это очень старая, общая для нас и наших ближайших родственников, особенность нашей группы.
Как она появилась? Первым ее шагом была способность делить совместную добычу внутри группы. Некоторые виды добычи (падаль, которую нужно было коллективно отбивать у более совершенных хищников, позже – охотничьи трофеи, которые требовали слаженной работы многих охотников) требовали раздела внутри всего племени. Что-то менее существенное мужчина делил между собой, своей женщиной и их детьми (вы еще не забыли про отношения "ресурсы в обмен на секс"). По всей видимости способность людей к обмену расширялась: от обмена пищей к обмену несъедобными ресурсами (например, материалами и изделиями из них); от обмена внутри одной группы к обмену с представителями других групп.
Оглядитесь вокруг себя. Вы читаете эту колонку на экране какого-то электронного устройства. Где оно сделано? Откуда доставлены его комплектующие? Насколько расширяет список территорий, которые обслуживают вас, ваша одежда? украшения? очки и стоматологические материалы в зубах? транспорт, который обеспечивает ваши перемещения? Каждый из нас эксплуатирует источники ресурсов всей планеты!
Есть в этом что-то принципиально новое? Учтите, что любое животное, которое дышит кислородом воздуха, получает его из атмосферы, где накапливаются и перемешиваются продукты фотосинтеза растений всей планеты. Человек находится в том же положении? В отношении атмосферы – да, а в других отношениях – наше положение особенное. Численность любой популяции любого вида, кроме нашего, ограничена ресурсами того местообитания, которое она населяет (для мигрирующих видов – совокупности местообитаний, в пределах которых они мигрируют).
У человека иначе. У него возможны поселения наподобие антарктических станций – существующих за счет привозных ресурсов, существенная часть которых произведена в другом полушарии. Более того, жители обычного города населяют местообитание, которое не обеспечивает их большинством ресурсов. Пища в город поступает из агроценозов, вода – из более-менее обширного водосборного бассейна, энергия и материалы – чуть не со всей планеты.
Наш вид – единственный глобальный вид. При всей своей разобщенности, несмотря на жирующий "золотой миллиард" и голодающий "деревянный", глобальное человечество эксплуатирует ресурсы планеты в целом. У всех иных видов каждая популяция эксплуатирует ресурсы своего местообитания.
Как это отражается на регуляции численности? У всех иных видов емкость среды (экологический термин, означающий численность популяции, соответствующую наличным ресурсам) определяется независимо для каждого местообитания. Численность одной популяции может падать, а другой – расти. Наша емкость среды определяется емкостью биосферы. Мало того, что благодаря энергии ископаемого топлива мы избавились от ограничений, связанных с текущей интенсивностью фотосинтеза. Благодаря способности к обмену ресурсами мы вышли за пределы пространственной ограниченности наших местообитаний, опутав всю планету магистралями для перемещения почти всего, что нужно для нашего существования.
Исчерпание ресурса в одном местообитании не угрожает существованию подавляющего большинства видов, ведь большинство из них населяет несколько или много местообитаний. Виды, представленные одной локальной популяцией, считают критически угрожаемыми. Наш вид представлен одной глобальной популяцией. Хорошо это или плохо? Это данность…
Как приятно выпить боливийского кофе, сваренного в турецкой джезве и перелитого в старую чашечку из богемского фарфора! Сахарок пускай тростниковый, кубинский, зато лимончик кавказский; газ российский, вода украинская. На экране южнокорейского нетбука (большая часть деталей – китайские) свежие новости со всего света и письмо от старой подруги, наполовину грузинки из Казахстана, с которой я когда-то познакомился в Ашхабаде и которая сейчас живет в Австралии… Впрочем, не будем забегать вперед: и информационный обмен, и демографическая мобильность требуют особого обсуждения. На сегодня все…
Александр Симонов (СО РАН) о топливных элементах
Автор: Алла Аршинова
Опубликовано 27 июля 2011 года
На проект "Новые электрокатализаторы на основе палладия для высокоэффективных и экологичных источников энергии" Александр Симонов с коллегами получил грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых. Александр рассказывает о своем исследовании и объясняет, как, расщепляя и восстанавливая воду, можно получить существенное подспорье к традиционной энергетике.
- Александр, расскажите, с чего началась история проекта, на который вы получили президентский грант?
- Наш институт совместно с четырьмя европейскими институтами (Технический университет Мюнхена, Датский технический университет, Университет Саутгемптона, Объединённый исследовательский центр в Голландии) и одной европейской же коммерческой организацией (Umicore), которая специализируется на производстве топливных элементов, участвовал в крупном проекте по разработке новых альтернативных каталитических систем для анодов низкотемпературных топливных элементов. К сожалению, вместе мы не успели сделать все, что было задумано, поэтому в дальнейшем стали работать самостоятельно. Мы подали заявку на президентский грант, и к нашей радости, выиграли в конкурсе.
- Кто вместе с вами участвует в исследовании?
- Вместе со мной в этом проекте принимает участие семь человек, пять молодых специалистов по синтезу и охарактеризованию катализаторов, студент и аспирант, занимающиеся вместе со мной электрокаталитическими исследованиями. Также я занимаюсь координацией проекта.
- Расскажите подробнее о своем проекте. Что такое электрокатализ, кстати?
- Термин "электрокатализ" появился благодаря началу бурных исследований, направленных на развитие технологии топливных элементов. Топливный элемент (ТЭ) - это устройство, в котором реализуется две реакции: окисление топлива на аноде и восстановление окислителя на катоде. Окислителем зачастую выступает кислород, подаваемый в ТЭ либо из воздуха, либо в чистом виде, что намного эффективнее, потому что в этом случае концентрация О2 приблизительно в 5 раз больше, чем в воздухе. Процессы окисления и восстановления разнесены в пространстве.
На одной части устройства проходит процесс окисления, это означает, что мы забираем у вещества электрон. На другой части устройства идет процесс восстановления, то есть добавление к веществу электрона. При этом электрон бежит не через реакционную среду, а направлен в электрическую сеть, и пока он от окисляемого топлива пробежит до восстанавливаемого кислорода, он успеет заставить работать лампочку, мобильный телефон, компьютер.
