К общей теории относительности в биологии
Недавний рост исследований эпигенетических механизмов, описанных в ряде публикаций 2014 года (Noble et al., 2014), позволил расширить понятие неодарвинистского синтеза.
На наш взгляд, нужно говорить о замене категориального аппарата современной теории эволюции. Причина в том, что существование надежных механизмов трансгенного наследования, независимых от последовательностей ДНК, полностью противоречит духу модернового синтеза. Некоторые новые особенности экспериментальных данных по наследованию и механизмам эволюционной изменчивости несовместимы с базовыми теоретическими положениями.
На рис. 1 продемонстрированы дефиниции и взаимосвязи между различными признаками дарвинизма, современного синтеза и предлагаемого нового интегративного синтеза. Диаграмма основана на логике, предложенной Пинлиуччи и Миллером в 2010 году, поясняющей идею расширенного современного синтеза.
Переход к новому синтезу в эволюционной биологии также можно рассматривать как часть более общего сдвига точки зрения в сторону более системных подходов. Редукционистский подход (который понимается как генно-центрированная теория эволюции) был очень продуктивным, но его всегда нужно дополнять интегративным подходом, в том числе новой теорией причинности в биологии.
Некоторые исследователи даже заговорили о возникновении теории биологической относительности по аналогии с эйнштейновской концепцией. Современный подход может быть назван интегративным синтезом, так как он основан на интеграции различных механизмов эволюционных изменений, а не на вере, постулируемой неодарвинистской логикой. То есть речь идет о N-элементной теории эволюции, которая, что интересно, ближе к некоторым идеям Дарвина, чем к неодарвинизму. В частности, речь идет о признании других, кроме естественного отбора, механизмов эволюции, - например, наследование приобретенных признаков.
Язык неодарвинизма
Многие из проблем современного синтеза, которые заключаются в аккомодации новых экспериментальных данных, происходят из неодарвинистского представления, а не из самой экспериментальной базы. Эти формы репрезентации выражают институциональные особенности биологии 20-го века в академической науке. Следовательно, мы должны рассмотреть методы интерпретации фиксируемых опытов. А также учитывать то обстоятельство, что язык неодарвинизма отражает крайне редукционистские взгляды, не требующие научных открытий как таковых.
Особенно это заметно на примере операционализации таких понятий, как «эгоистичные гены» или «генетическая программа». Концепции обретают предвзятую интерпретационную оболочку, которая способна скрывать открытия в сети нагроможденных интерпретаций.
Смутные толкования в неодарвинизме производят поток спекуляций, оторванных от экспериментальной науки. Точнее даже так: не всякая теория требует подтверждения, но каждый опыт порождает несколько одновременно существующих истин, в вероятностном порядке, разумеется.
Поскольку современный синтез доминировал в биологической науке на протяжении более полувека, его методологические позиции настолько встроены в научную литературу, включая стандартные школьные и университетские учебники, что многие ученые-биологи могут не осознавать концептуальной природы науки, которой они занимаются. Сомневаться в теории для ученого означает поддаться грехопадению. Часто академические протесты заканчиваются изгнанием из научной среды.
Поэтому на выходе мы видим лишь описание экспериментов; вы редко дождетесь анализа, обобщения, а тем более теоретизирования проблемы.
К примеру: гены кодируют белки, которые формируют организмы с помощью генетической программы, унаследованной от предыдущих поколений, и которые определяют, как будут «организованы» их потомки. Что не так с этим положением?
'Ген'
Неодарвинизм - это генно-центрированная теория эволюции. Тем не менее, его центральное понятие, «ген», является нестабильной категорией. Как ни удивительно, единого согласованного определения данного понятия не существует. Более того, различные определения имеют несовместимые последствия для теории.
Слово «ген» было введено Вильгельмом Йоханнсеном для определения наследственного фактора. Но сама концепция уже существовала во времена Менделя и касалась опытов на гибридных растениях. Концепция основывалась на «молчаливом предположении» того, что существует связь 1:1 между наследованием и анализируемыми характеристиками. Конечно, сейчас никто не считает реальным соотношение 1:1, но логика прямой причинно-следственной связи была сохранена. Оставим неизменным определение гена Менделя-Йоханнсена (ген J), хотя уточним, что речь идет о логической категории, факторе эволюции, но не более того.
С тех пор концепция гена принципиально изменилась. Добавились ряд феннотипических признаков, которые передаются из поколения в поколение: цвет глаз, волос, кожи, форма и масса тела, количество ног/рук/крыльев, интеллект, индивидуальнность/личность и сексуальность.
Молекулярно-биологическое определение гена очень отличается от логического. После открытия того факта, что ДНК образует шаблоны для белков, определение перешло к локализованным последовательностям ДНК с идентифицируемыми началами и окончаниями. Сложность в дефиниции возникла после открытия регуляторных элементов (по сути, переключателей), но основной причиной фенотипических характеристик все еще считалась последовательность ДНК, поскольку она формирует матрицу для определения того, какой белок вырабатывается, который, в свою очередь, взаимодействует с остальными организмами, чтобы произвести фенотип. Назовем это геном типа М.
Но если все фенотип-характеристики не могут быть соотнесены исключительно к ДНК -последовательностям (ДНК не действует вне контекста полной клетки), то ген М не является таким же, как ген J. Согласно первоначальному представлению, гены J - обязательная причина наследственных фенотипов, потому что именно так они были определены: как и то, что в организме является причиной этого фенотипа. Йоханссен даже настаивал на том, что ген может быть расплывчатым неопределенным, без связи с хромосомами. Докинз также использует определение «всеохватывающего» как «наследуемую единицу». Не имеет значения, была ли это ДНК или что-то еще, или любая комбинация факторов. Ни один эксперимент не подтверждает, не опровергает «истинность» определения гена М и/или гена J. Таким образом, в настоящее время мы не можем утверждать, что «ген» - это научная категория.
Вопрос о причинно-следственной связи — это проблема эмпирики преимущественно из-за современного определения гена М, где идентифицирующими критериями считаются только последовательности ДНК и игнорирование других факторов.
Чтобы понять, о чем идет речь, рассмотрим эксперименты Менделя, показывающие конкретные фенотипы, такие как гладкие или морщинистые поверхности гороха. Ген J делает горох гладким или морщинистым. Не имеет смысла спрашивать, является ли ген J причиной или следствием. Вот как все было определено.
Вместо этого следует задать другой вопрос: отвечает ли конкретная последовательность ДНК, ген М, за определение фенотипа? Четкого ответа до сих пор нет. Больше того, ген J мог быть таким же, как ген М, если ДНК определяет фенотип.
Разница между геном J (который относится к неопределенным объектам, которые обязательно являются причиной) и геном M (причина которого открыта для экспериментов) является ключевой и фактически не изученной. Особенно если учесть, что большинство изменений в ДНК не обязательно вызывают изменение фенотипа. Организмы очень хорошо себя защищают от геномных изменений.
Поэтому исходная концепция гена была принята, но затем значительно изменена молекулярной биологией. Это привело к более детальному описанию молекулярных механизмов. Однако философским следствием такого шага стало то, что глубокие теоретические обобщения в биологии стали фактически неуместными, малоэффективными.
Как результат, некоторые ученые-биологи даже отказались от использования понятия «ген», прописывая данное слово исключительно в кавычках. По их мнению ,ферменты клетки способны активно манипулировать ДНК, а геном в основном состоит из полустабильных генетических элементов. Тем самым изменяется информационное содержание ДНК. Эта точка зрения в значительной степени подтверждается тем фактом, что экспрессия генов является стохастической, что само по себе открывает путь к обширному двустороннему взаимодействию между функциональными сетями организма, структурой и функцией хроматина.
Причина того, что первоначальные и молекулярно-биологические определения имеют несовместимые последствия для неодарвинизма, заключается в том, что оно подразумевает строгое разделением между «репликатором» и «проводником».
Как показано н арис. 2, определение в терминах наследуемых фенотипических признаков (то есть гена J) обязательно включает в себя гораздо больше, чем ДНК, так что различие между репликатором и носителем более не является реальным. Изменение определения гена является более фундаментальным, чем некоторые другие изменения, которые актуализировались после недавних открытий в области геномики. Возникает эмпирический вопрос: являются ли эти транскрипции функциональными РНК? Это расширило бы понимание гена М. Разница между ним и геном J будет по-прежнему иметь решающее значение, потому что сохраняется разница в эмпирически определяемых последовательностей.
«Эгоист»
Не существует биологического эксперимента, который мог бы провести различие между эгоистичной теорией генов и ее противоположностями, такими как «заключенные в тюрьму» или «кооперативные гены». Эту точку зрения давно признал Ричард Докинз в своей книге «Расширенный фенотип» : «Я сомневаюсь, что существует какой-либо эксперимент, который мог бы доказать мое утверждение».
'Код'
После открытия двойной спиральной структуры ДНК было обнаружено, что каждая последовательность из трех оснований в ДНК или РНК соответствует одной аминокислоте в последовательности белка. Эти триплетные паттерны формируются из любой комбинации четырех оснований U, C, A и G в РНК и T, C, A и G в ДНК. Их часто называют генетическим «кодом», но важно понимать, что такое толкование несет в себе обертоны, которые могут сбивать с толку.
Код изначально был преднамеренным шифрованием, используемым людьми для общения. Генетический «код» не является намеренным в этом смысле. К сожалению, слово «код» подкрепило идею о том, что гены являются активными и даже полными причинами, во многом так же, как компьютер заставляет следовать инструкциям заложенной программы. Более точно использовать категорию «шаблон», который используется только при необходимости; сам по себе он не являются активным процессом или стимулом. Дело в том, что сами клетки определяют паттерны экспрессии для различных состояний. Эти паттерны передаются в ДНК с помощью факторов транскрипции, паттернов метилирования и связывания с хвостами гистонов, которые влияют на паттерн и скорость транскрипции различных частей генома. Если слово «инструкция» вообще полезно, то,скорее, клетка инструктирует геном. Как сказала лауреат Нобелевской премии Барбара МакКлинток, геном - это «орган клетки», а не наоборот.
Неправильное представление о причинности в биологии сбивает с толку и имеет далеко идущие последствия. Причинность является круговой, действуя в обоих направлениях: пассивная причинность с помощью последовательностей ДНК, действующих как инертные матрицы в ином случае, а также активная причинность с помощью функциональных сетей взаимодействий, которые определяют, как активируется геном.
«Программа»
Идея «генетической программы» была предложена французскими нобелевскими лауреатами Жаком Моно и Франсуа Жакобом. Они ссылались на то, как первые компьютеры программировались на бумажных или магнитных лентах. Генетический материал «работает» как магнитная лента компьютера. Аналогия состояла в том, что ДНК «программирует» клетки, ткани и органы тела так же, как скрипт производит функционал компьютера.
В принципе, код не зависит от машины, которая его реализует. Самого кода достаточно, чтобы указать, что произойдет, когда инструкции будут выполнены. Программа задает математическое вычисление, например, оно будет содержать спецификацию вычисления, которое должно быть выполнено в форме полных алгоритмов. Проблема в том, что в последовательностях ДНК не могут быть найдены полные алгоритмы. То, что мы находим, лучше охарактеризовать как смесь шаблонов и переключателей. «Шаблоны» - это триплетные последовательности, которые определяют аминокислотные последовательности или последовательности РНК. «Переключатели» - это места на ДНК или гистонах, где факторы транскрипции, метилирование и другие контролирующие процессы вызывают их влияние. Скрипт, но не совсем.
Где же тогда лежит полная алгоритмическая логика программы? Где мы находим эквивалент инструкции типа «IF-THEN-ELSE»? Ответ - в клетке или организме в целом, а не только в геноме.
Возьмите в качестве примера циркадный ритм. Простейшая версия этого процесса зависит от периода последовательности ДНК, используемой в качестве матрицы для продуцирования белка PER, концентрация которого затем увеличивается в цитоплазме. Он диффундирует через ядерную мембрану и, по мере увеличения ядерного уровня, ингибирует транскрипцию периода. Это цикл с отрицательной обратной связью, который можно представить как реализацию «программы», например, ЕСЛИ УРОВЕНЬ X ПРЕВЫШАЕТ Y ОСТАНОВИТЬ ПРОИЗВОДСТВО X, НО ЕСЛИ УРОВЕНЬ X МЕНЬШЕ, ЧЕМ Y ПРОДОЛЖАТЬ ПРОИЗВОДИТЬ X.
Важно отметить, что реализация этой «программы» для создания 24-часового ритма зависит от скорости продуцирования белка рибосомами, скорости изменения концентраций в цитоплазме, скорости транспортировки через ядерную мембрану и взаимодействия с сайтом контроля транскрипции гена (переключатель). Все это необходимо для создания цепи обратной связи, которая зависит не только от генома, но и от сложных клеточных, тканевых и органных структур, которые не определяются последовательностями ДНК, - самошаблонирование.
Такая логика верна для всех «программ». Называть их «генетическими программами» или «генными сетями» означает создавать неправильное представление о том, что все активное причинное определение заключается в одномерных последовательностях ДНК. Это не так. Особенно с учетом трехмерных статических и динамических структур клеток, тканей и органов.
Постулат «генетической программы» привел к мысли, что организм полностью определяется своим геномом, тогда как на самом деле наследование клеточной структуры одинаково важно. Более того, эта структура специфична для разных видов. Межвидовые клоны обычно не работают. Более того, результат определяется цитоплазматическими структурами и паттернами экспрессии, а также ДНК. В связи с этим стоит отметить, что основные черты структурной организации как клеток, так и многоклеточных организмов должны были быть определены физическими ограничениями до того, как была разработана соответствующая геномная информация.
Традиционное понимание «программы» означает возможность ее использования с различными целями и различными способами. Тпкая «программа» заключается не только в ДНК. Это также причина, по которой программная концепция не поддается проверке. Всегда есть элементы, не относящиеся к ДНК, поэтому любые выводы в логике исследования - сомнительны. Уже очевидно: организмы не просто производятся в соответствии с набором инструкций. Нет простого способа отделить инструкции от процесса их выполнения, чтобы отличить план от исполнения.
'План'
«План» - это вариант идеи программы. Сами термины похожи, поэтому и пробелы теории почти что одинаковы. Например, предположение, что вся информация, необходимая для построения организма, находится в ДНК. Это не совсем так. Требуется полная ячейка, ее сложные структуры наследуются автоматическими шаблонами. «План», следовательно, является ячейкой в целом. Но такая интерпретация разрушает всю идею генома, являющегося полной спецификацией. Это также размывает и в значительной степени сводит на нет различие между репликатором и проводником в эгоистичной теории генов.
«Книга жизни»
Геном часто называют «книгой жизни». Это была одна из красочных метафор, использованных при проектировании идеи секвенирования полного человеческого генома. Это был блестящий пиар-ход. Все мы заинтересованы прочитать «книгу жизни» и разгадать секреты нашего бытия. Если так произойдет, то через десятилетие мы научимся, как лечить рак, болезни сердца, нервные заболевания, диабет. Словом, откроется новая эра фармацевтических целей.
Как мы все знаем, этого не произошло. Просто потому, что на активность генов влияют многие вещи, которые явно не кодируются в геноме. Например, «упаковка» хромосомного материала и его «маркировка» химическими маркерами. Даже для таких болезней, как диабет, который имеет явно наследованный компонент, участвующие гены, по-видимому, составляют лишь небольшую часть наследования. После того, как Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон в 1953 году раскрыли загадку молекулярной структуры ДНК, генетики не удержались, предполагая «тотальный» характер ДНК. Но нуклеиновые кислоты это не руководство по эксплуатации. Теперь кажется, что геном меньше похож на список частей и больше похож на прогноз погоды.
Язык неодарвинизма в целом
Все части неодарвинистских форм поощряют использование и принятие других представлений. Как только человек принимает идею, что шаблоны ДНК и РНК образуют «код», идея «генетической программы» позникает естественным образом. Это приводит к высказываниям Докинза типа «они [гены] создали нас телом и разумом», где категория причинности обесценивает биологическую науку. Во-первых, Докинз представляет гены как активные причины, тогда как они являются пассивными шаблонами. Во-вторых, он игнорирует многочисленные отзывы о геноме, которые способствуют круговой причинности, в которой она протекает в обоих направлениях. Эти ошибки порождают различение между репликаторами и транспортировщиками. Проблема заключается в принятии первого шага, идеи о том, что существует «код», формирующий законченную программу.
Различие между репликатором и проводником можно рассматривать как кульминацию неодарвинистского мышления. Если все алгоритмы жизненных процессов лежат в геноме, тогда остальная часть организма кажется одноразовым средством. Только геном должен копироваться, оставляя любой старый носитель для его переноса.
Отсюда, кстати, возникает феномен веры и сектантства в дарвинистской традиции. Теологически «ген» подменил «душу», но оставил тело как временное хранилище данных. При этом религиозный способ мышления, дискурсивные практики, восходящие англо-франкским спорам 9-13 веков, остались неизменными. Произошел перенос в науку, и все. А что вы хотите от священника Дарвина, - его так научили мыслить. По другому он не умел.
Различие, однако, является лингвистической путаницей, и оно экспериментально неадекватно. ДНК, передаваемая из поколения в поколение, основана на копиях (хотя и не всегда идеальных). Клетка, которая несет ДНК, также является копией, и тоже не всегда идеальной. Чтобы она породила дочерние клетки, необходимо скопировать как ДНК, так и саму клетку. Единственное различие между копированием клетки и копированием ДНК состоит в том, что клетка копирует себя в рамках самошаблонирования, а затем разделяется, создавая аналоговые структуры. Копирование ДНК с целью наследования происходит только тогда, когда клетка делится. Причем сложность конструкции в каждом конкретном случае сопоставима. Точная репликация генома также зависит от предшествующей способности клетки реплицироваться, поскольку именно эта клетка содержит необходимые структуры и процессы, позволяющие исправить ошибки в репликации ДНК. Самовоспроизводство, таким образом, должно быть до разработки соответствующей ДНК.
Поэтому клетки зародышевой линии так же «бессмертны» (или нет), как и их ДНК. Те, которые выживают, то есть половые клетки и ДНК, помогают сформировать следующее поколение. ДНК не работает без клетки. Это просто неверная игра со словами, чтобы выделить ДНК как уникальное бессмертное.
Одна ДНК ничего не делает. Напротив, клетки могут продолжать функционировать в течение некоторого времени без ДНК. Некоторые клетки делают это естественно, например, эритроциты, которые живут около 100 дней. Другие, такие как изолированные нервные аксоны, фибробласты или любой другой тип энуклеированных клеток, могут относительно спокойно «участвовать» в экспериментах.
Поэтому гены М лучше всего рассматривать как причины в пассивном смысле. Они ничего не делают, пока не активированы. Активизация связана с белками, мембранами, метаболитами, органеллами и т. д., а также с динамическими функциональными сетями, которые они образуют при взаимодействии с окружающей средой.
Альтернативная форма представления
Альтернативная форма представления зависит от двух основных понятий. Первая - это различие между активными и пассивными причинами. Гены М являются пассивными причинами; они шаблоны, ожидающие активации.
Вторая концепция заключается в том, что нет привилегированного уровня причинности. В сетях это обязательно верно, и это центральная особенность того, что называется теорией биологической относительности.
Литература
Beurton, P. J., Falk, R. and Rheinberger, H.-J. (2008). The Concept of the Gene in Development and Evolution: Historical and Epistemological Perspectives. Cambridge: Cambridge University Press.
Chang, H. H., Hemberg, M., Barahona, M., Ingber, D. E. and Huang, S. (2008). Transcriptome-wide noise controls lineage choice in mammalian progenitor cells. Nature 453, 544-547.
Coen, E. (1999). The Art of Genes. Oxford: Oxford University Press.
Соx, R. P., Krauss, M. R., Balis, M. E. and Dancis, J. (1976). Studies on cell communication with enucleated human fibroblasts. J. Cell Biol. 71, 693-703.
Crick, F. (1970). Central dogma of molecular biology. Nature 227, 561-563.
Danchin, É., Charmantier, A., Champagne, F. A., Mesoudi, A., Pujol, B. and Blanchet, S. (2011). Beyond DNA: integrating inclusive inheritance into an extended theory of evolution. Nat. Rev. Genet. 12, 475-486.
Dawkins, R. (1982). The Extended Phenotype. London: Freeman.
===
===
===
Аппарат SOHO зафиксировал около Солнца НЛО с четырьмя длинными элементами
На фотоснимке, который был сделан 11-го сентября 2016-го года космическим аппаратом SOHO, уфологи обнаружили НЛО огромных размеров.
Аппарат SOHO ведет наблюдение за Солнцем с 1996-го года. На фотоснимке в видеоролике можно увидеть объект, представляющий собой сложную структуру, которая состоит из главного корпуса и трех длинных выступающих элементов. Корпус объекта имеет внушительные размеры, ярко освещается Солнцем и бросает тень на длинные выступающие части, которые направлены в разные стороны. При этом можно увидеть и четвертый тонкий элемент — он вдвое длиннее остальных. Все они имеют явно жесткую прямолинейную конструкцию, и это свидетельствует о том, что данная структура является именно искусственным объектом, и не исключено, что это может быть кораблем пришельцев.
«Почему NASA постоянно представляет фотографии, не давая никаких объяснений таким аномалиям?» – прокомментировал видеоролик, опубликованный на YouTube уфологом под ником Streetcup1, известный уфолог Скотт Уоринг. – «Вероятно, они выбирают меньшее зло, предпочитая не делать никаких заявлений, чтобы не обманывать общественность».
===
===
===
Необъяснимые и страшные легенды о метро
О московском метро ходят различные мифы и легенды. А все из-за того, что само по себе такое строение для человека необычное, ведь сам он не привык жить под землей. Вот и кажется ему, что кто-то другой там должен жить.
Как оказалось, в других странах метро тоже имеет свои легенды.
Мутанты из Нью-Йорка
В Нью-Йорке метро одно из самых крупнейших. Однако какова длина всех его путей и ответвлений, скорее всего, никто не знает. Ежегодно здесь пропадают люди.
Обычно исчезновения случаются в позднее время, когда станции пусты. Некоторые люди пропадают после прогулки по путям. Поэтому сложился миф о том, что в подземке живут мутанты. Их местные жители называют кротами. Они полагают, что эти подземные жители не переносят солнечного света.
Якобы, они живут в подземных городах, а питаются людьми, которых ловят с поверхности. В 1993 году журналисты даже провели свое расследование по метро. Однако никаких мутантов они не нашли, зато подземный город действительно был. В заброшенных тоннелях находилось множество людей - преступников, психов, бездомных, наркоманов и алкоголиков. После этого были приняты меры по выселению города. Однако через несколько лет стало ясно, что на том месте все также и осталось.
Троглодиты из Лондона
Лондонское метро считается старейшим во всей Европе (1863 год постройки). Его много раз перестраивали, поэтому в нем есть много заброшенных станций и тоннелей.
Здесь живут крысы-убийцы. Они вдвое больше обычных, хорошо организованные и агрессивные. Живут здесь и канализационные свиньи, непонятно как сюда угодившие. Но люди утверждают, что самыми невероятными местными жителями являются троглодиты.
Они родились под землей и практически не выходят на поверхность. Считается, что это потомки ирландских рабочих, попавших под завал в 1890 году. Рабочие не выбрались, а про ветку, которую они строили, люди забыли. По мнению некоторых, троглодиты едят крыс, отходы и случайно попавших к ним людей. Но из-за сильного голода порой они не прочь полакомиться друг другом. Правда, этих жителей никто никогда не видел.
Субстанция в Торонто
Метро Торонто проходит прямо над древним городом марлоков - подземных обитателей. Местные жители полагают, что, если их встретить, вернуться уже не удастся. Некоторые очевидцы рассказывали, что поняли об их присутствии из-за характерных звуков.
В 2015 году произошло странное явление - тоннель затопила неизвестная жидкость с неприятным запахом. Движение поездов на время остановилось. Люди не переставали говорить о том, что эта жидкость является плазмой, но это так и не было доказано.
Подземная жизнь разных стран идет своим чередом. Люди любят разные легенды, которые иногда подтверждаются непонятными явлениями.
===
===
===
Забытые технологии прошлого на примере клёпки
Обработка железа в 19 веке, остаётся неразрешённой загадкой. Распространённым способом конструирования из стали в 19 веке было применение соединений на клёпках. Применять клёпки в 19 веке примерно то же, как забивать гвозди…
Энергетика прошлого. Клёпка
Обработка железа в 19 веке, несмотря на видимую простоту, остаётся одной из огромного числа неразрешённых в настоящее время загадок. Наиболее распространённым способом конструирования чего-либо из стали в 19 веке было применение соединений на клёпках. Их применяли настолько часто, что складывается впечатление, что болтовые соединения были намного сложнее, а сварные даже не изобретали – в них не было необходимости. Применять клёпки по своей лёгкости в 19 веке было примерно то же самое, как и забивать гвозди (например), хотя в случае с клёпками в наше время требуется ряд дополнительных условий. Конечно же, чтобы лепить клёпки как гвозди, надо уметь с такой же лёгкостью получить сталь, и потом накатать из неё нужный профиль, ну и наделать те же самые клёпки. С этим, видимо, в 19 веке тоже не было особых проблем, но здесь уже, как говорится, другой вопрос и тема для отдельной статьи.
Надо отдать должное, не я один обратил внимание на подобный технологический перекос. Очень много исследователей исторических загадок неоднократно обращали внимание своей аудитории на те самые клёпаные соединения от 19 века, доставшиеся нам от мест сохранившихся артефактов. Действительно, там есть на что обратить внимание. Все клёпки похожи друг на друга, как близнецы-братья, и имеют почти идеальную симметрию, причём с обоих сторон. На них не просматривается каких-либо штучных дефектов, которые обязательно бывают на клёпках от 20 века. И это правило соблюдается даже в местах, в которых данные клёпки ставить достаточно трудно из-за сложности деталей. И это вне зависимости от размеров самих клёпок, которые на отдельных изделиях имеют вполне значительный размер и по понятным причинам обычным молотком их так просто не забить.
Из стали на клёпаных соединениях в 19 веке делали практически всё, что можно было таким способом сделать – мосты, корабли, общественные здания, промышленное оборудование, и многое другое. Даже вот такой шедевр был тоже сделан на клёпках.
Как вы думаете, на чем он работал – дровах, дизтопливе или коробочке Тесла (которую Тесла на то время ещё не изобрёл)? Полагаю, ни на одном из этих трёх. Это обычный паровой локомобиль 19 века. Что там превращало воду в пар, мы уже не узнаем. Но трудно представить мужчину, который сзади, чтобы он подбрасывал дрова и, как в детской песенке, бибикал без конца. На то время это была техника класса люкс, и вряд ли её владелец позволил себе пачкаться и дышать гарью.
Тем не менее, котёл этого локомобиля был тоже сделан на клёпках. Предвосхищаю мысли сторонников теории ядерных генераторов – урана или радия там не было. Где клёпки, и где уран? По одной из мыслей, принцип действия таких локомобилей был схож с аналогичным принципом локомотивов на железных дорогах Швейцарии. Только там всё зависело от рельсов и стоящего на них храма. А здесь, скорее всего, для подобной техники и делали те самые железные мостовые, которые местами ещё сохранились, например, в Кронштадте. Не исключено, что для таких локомобилей и этого не требовалось – на колёсах наблюдается подобие резиновых покрышек. Энергетика прошлого есть загадочная вещь. Но вернёмся к клёпкам.
Это обычный понтон, запечатленный в Египте в период 1860-1870 годов. Откуда он там взялся? Возможно, его оставила армия Наполеона после переправы через Нил, а местное население потом приспособило. Ну не пропадать же добру. Но нас будет интересовать совсем не это. Взгляните на его исполнение. Это сколько же надо было поставить клёпок, причём такого же идеального размера? Ну допустим, такое изделие ещё можно собрать в цехе из двух половинок, и клёпки можно забить средствами малой механизации. А как быть здесь?
Набить такое количество клёпок в полевых условиях в наше время ну совсем не реально. А это всего лишь вновь выстроенный водопровод где-то в США в период 1880-х годов. И как ни странно, сварка стальных деталей в то время уже существовала, но никто не захотел воспользоваться таким ноу-хау. Почему? Капитализм, как известно, всячески стремится сократить любые издержки, в связи с чем постоянно совершенствует технологический процесс. Но здесь, похоже, не тот случай. И действительно, ставить клёпки было проще простого. Каким, интересно, образом?
Чтобы ответить на этот вопрос, сначала приведём немного официальной теории заклёпочных соединений.
Заклёпочное соединение – неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Известно с древности. На Руси клёпаные изделия встречаются при археологических раскопках городищ и датируются IX-X веками. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако по-прежнему находит применение по конструктивным или технологическим соображениям: в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов; в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества; в случаях, когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь.
В последнее время клепальный пневмомолоток и наковальня-поддержка всё чаще вытесняется другим оборудованием – пневмоклещами и клепальным прессом. Клепальные прессы с ЧПУ (числовым программным управлением) позволяют с высокой производительностью изготовлять крупные панели для фюзеляжей и крыльев самолётов.
Недостатки
Трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную двумя слесарями-сборщиками. До последней четверти XX века в СССР на авиационные заводы специально нанимались худощавые юноши способные влезть в узкий отсек, чтобы удерживать там наковальню-поддержку.
Повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.
Необходимость специальных мер для герметизации. Это очень важно для самолётостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков. В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливо – авиационный керосин. Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.
Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к ряду профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.
Про историю клёпаных соединений, как всегда, почти ничего не сказано. Кстати, никто не задумывался, почему часы в первой половине 20 века в простонародии назывались котлами? Котёл по-немецки – «kessel», отсюда и произошло слово «кессон», который тоже в 19 веке делали на клёпках. Кессон есть всего лишь бак от того самого котла. В конце 80-х годов 20 века, на закате социализма, в СССР огромным спросом стали пользоваться электронные часы, которые делали где-то в юго-восточной Азии, и назывались они «kessel». Фарцовщики делали на таких часах приличные по тем временам состояния. Чем часы заслужили такое название, а точнее привязку своего названия к котлам? Это явно неисторическая традиция в отдельно взятой России-СССР. Ответ здесь прост – и часы, и котлы когда-то работали сами по одному и тому же принципу. Это к вопросу о локомобилях, и тут та же самая энергетика прошлого. На электронных антикварных аукционах имеется очень много часов без признаков механического подзавода (там делают их фото со всех сторон, даже изнутри). Но это снова ещё одна тема для отдельной истории.
Как видим, соединения на клёпках обладают массой недостатков по сравнению, например, со сварными соединениями. Тем не менее, паровые котлы в 19 веке по всему миру делали на клёпках и не задумывались об этом. В сети имеется много видеороликов о том, как умельцы восстанавливают случайно попавшие к ним старинные паровые машины. И мы снова на них наблюдаем великолепные ряды идеальных клёпок, причём в тех местах, где их поставить очень трудно. Как же так? Начинаем углубляться в матчасть.
Как ни странно, в архивах свободного доступа имеется очень мало фото от 19 века по построению стальных конструкций на клёпках. Хотя фото самих завершённых конструкций имеется от того же периода очень много. И не менее присутствуют фото простых слесарей, ведущих прочую работу. Сам по себе этот факт слегка насторожил. Но что-то всё-таки нашлось.
Это строительство пролётного сооружения в Германии, в конце 19 века. Что делает рабочий, а главное, что за волшебная машинка закреплена на противоположной стороне тавра? И на неё, как в колхозных мастерских при электросварке, положили лом для улучшения контакта. Наверное, это и есть та самая наковальня-поддержка, а лом положили случайно. Один случай – это всего лишь случай. Смотрим дальше.
Это фото какого-то американского цеха по сборке металлоконструкций от конца 19 века. Ничего необычного на нём нет. В качестве поддерживающей наковальни используется другой пневмомолоток, который держит афроамериканец. Клёпки в проектное положение забивают раскалёнными, что в общем понятно. Обратите внимание на диаметр клёпки. Он на вид составляет около 10 мм. Мощности молотков для деформации такой клёпки вполне достаточно.
Это фото из той же страны и того же исторического периода. Сюжет почти аналогичный, разве что работы идут в полевых условиях. Перед забивкой клёпку нагревают в какой-то масляной печи (судя по описанию фото). Всё бы ничего, но есть одна маленькая деталь – все клёпки уже забиты. Как понимать этот факт? Рабочие специально оставили для фото одну клёпку незабитой? Ну конечно же, нет. Это в чистом виде постановочное фото, а по некоторым признакам, даже фотомонтаж. Все клёпки на момент фото давно уже были в проектных местах. Кому было надо фабриковать такое фото? Возможно, был госзаказ на подобный фальсификат. Возможно, хозяин моста решил запечатлеть его строительство задним числом. Могут быть и другие причины. Главное – относиться к таким фото надо всегда скептически, как говорят юристы, с обвинительным уклоном. Смотрим дальше.
Это фото из одного сборника, касающегося строительства какого-то из небоскрёбов Нью-Йорка в конце 19 века. Как бы сказал бывший московский мэр, по сюжету рабочие лихо впендюривают клёпки в каркас будущего здания, причём держась за воздух на приличной высоте. Они конечно же молодцы, но только и здесь все клёпки уже забиты. И размер этих клёпок вполне приличен для размера их молотка. Как можно забить такие клёпки в подобных условиях? Скорее всего, фальсификат мы имеем и здесь, если вообще рабочие не делают этим инструментом что-нибудь другое.
Это фото из той же серии. Несмотря на то, что есть ряд незабитых клёпок, их размер наводит на мысли. Неужели такими молотками можно забить клёпки такого диаметра? Полагаю, нет (специалисты, поправьте). Для сравнения, приведу фото из 20 века от заводов Круппа в Германии, где давят клёпки с аналогичным диаметром.
Почувствуйте, как говорится, разницу. Два рабочих с жиденькими молотками заменяют гидравлический домкрат внушительных размеров. Вывод простой – или все американские фото есть тотальная «фабрика грёз», или молотки рабочих имеют какой-то секрет. Но в электромеханике чудес не бывает. По размерам молотков можно понять без сомнений, что максимум, на что они способны – мять клёпки 10 мм в диаметре и в раскалённом виде. Смотрим дальше.
Это строительство какого-то резервуара в США, 1900 год. Объект не похож на павильон, а по рукам рабочего слева можно понять, что это не актёр. Тем не менее, он забивает внушительных размеров клёпки всё тем же лёгким молотком. А так ли это? Посмотрим увеличенный фрагмент.
Всё бы ничего, но опять выдаёт стройный ряд нижних головок клёпок (обведены). Они все уже давно стоят на месте. Рабочий только позирует для фото. На заднем плане позирует другой рабочий с другим молотком, на который насажено зубило. Что им там можно делать на такой конструкции? Но размеры их молотков полностью совпадают. И мы снова имеем постановочное фото. Клёпки посажены в проектное положение совсем не так, как нам показывают рабочие на фото, а отбойные молотки предназначены совсем для других работ. Запомним это фото, оно нам понадобится чуть позже.
И мы снова получаем кучу загадок, одна из которых заключается в том, для чего вообще делали вброс подобных фотографий. Собственно, нетрудно догадаться, там, где ранее была энергетика прошлого, для удаления исторического вакуума её и заменили подобным фальсификатом. Это касается практически всех областей жизнедеятельности и удивляться тут нечему. Но может есть что-то, что прольёт свет на тайну этих клёпок?
Это фото стенда какого-то профтехучилища из Германии конца 19 века. На нём виден срез, показывающий структуру металла в клёпаных соединениях. Обратите внимание на малый обведённый фрагмент. Это и есть та самая пластическая деформация, из-за которой клёпка расширяется и заполняет объём свободного пространства в отверстии. Ничего удивительного, этот процесс описан во всех учебниках по машиностроению. Но теперь взгляните на головки клёпок и большой обведённый фрагмент. Почему головки идеально примыкают к поверхности, а по краям клёпка не имеет слоистой структуры? Такое можно достичь только одним способом – расплавлением металла клёпки и вдавливанием его в отверстие. Картина начинает проясняться. Но как удавалось делать такое местное расплавление? Ну явно неотбойным молотком.
Среди множества перебираемых старых фото техпроцесса клепания удалось найти несколько очень странных.
Это Франция, 19 век. Здесь тоже рабочий стоит на постановочном фото, т.к. клёпки уже готовы, и причём внушительных размеров. Что можно сделать с ними таким молотком? Разве что слегка подбить. Но интересно то, что рабочий стоит в защитных очках. Он что, решил всерьёз отколоть от этой конструкции маленькие кусочки? Или у него совсем не отбойный молоток? Но дальше-больше.
Это Франция конца 19 века, фото из какой-то верфи. Прошёл бы с уверенностью мимо этого фото, если бы не его подпись – «клепальщик за работой». Это? Клепальщик? Он больше похож на газорезчика, т.к. такие очки они носят практически все. Очки эти закрытые, чтобы сбоку в них не залетали капли расплавленного металла. Возможно, в Европе очень строго с техникой безопасности, но на других фото никто из рабочих не стремится лишний раз надеть какие-нибудь очки. Но и это ещё не всё. Что за инструмент держит этот клепальщик? Затрудняюсь его классифицировать даже после трудового стажа на производстве. На вид какая-то труба с рёбрами, возможно, защитными. И к этому инструменту ведёт какой-то шланг. Но как оказалось при крупном рассмотрении, не просто шланг.
Сейчас этот материал называют металлорукав, но в простонародии его по-прежнему в некоторых местах называют по старинке – бронешлангом. Его основная задача – механическая и электрическая защита того, что в нём находится, как правило, это электрические провода или кабели. Его никогда не делают герметичным, основная задача – гибкость и прочность. Опять же, прочность относительная, металлорукав можно легко смять или согнуть руками. В условиях производства, когда на него можно случайно наступить ногой, эффекта от его применения ровно ноль. Для чего тогда его применяли? Вопрос, однако. Смотрим другое фото из серии того же строительства резервуара.
Ничего странного не заметили? Посмотрим увеличенный фрагмент.
Здесь видно, что большинство клёпок ещё не установлено. Они стоят только в нижнем ряду. Верхние листы только установили, и рабочие временно раскрепляют их какими-то облегчёнными клёпками. Вот для этих целей как раз и нужны те самые отбойные молотки, бородок и временная подвесная наковальня. Но главное – наш бронешланг тихо и спокойно свесился внизу фото. Самый главный инструмент, к которому он ведёт, в кадр не попал. Именно этим инструментом и выполнен нижний ряд клёпок. Вверху рабочим этот инструмент на данном этапе был попросту не нужен.
И скорее всего, фотографы фотографировали в данном случае процесс строительства резервуара не стесняясь. Просто фото, не предназначенные для общественности, были удалены из свободного обращения. И было это уже в 20 веке. Оставили только те фото, которые были удачно выдернуты из контекста и по которым сложно что-то понять. Всё продумано. А как же клёпки?
Нашлось ещё одно фото, на этот раз работы клепальщика на каркасе небоскрёба в Сан-Франциско, в период 1880-1890 г.г. Клёпки вроде бы тоже все стоят. И шланг снова похож на металлорукав, но здесь можно перепутать из-за качества фото. Но посмотрите на инструмент. Явно просматриваются два электрода по бокам и рабочий орган в центре. Ничего не напоминает? Рабочий слева просто стоит, даже не помогая. Что же это за инструмент? Попытки разыскать хоть что-то похожее результатов практически не дали. Но опять помог старый друг, известный электронный аукцион антиквариата, на котором вещи называют своими именами и в общем не стесняются.
Эта вещь называется кнопкой клепальщика и датирована 19 веком. Во избежание путаницы проверил с портновскими принадлежностями, оказалось, в 19 веке на одежду кнопок не ставили. И даже с подобными портновскими инструментами от 20 века никакого сходства нет совсем. Что это за штука? В английском языке (на сайте аукциона) этот предмет называется button (кнопка), во французском bouton, а в русском это просто бутон. Да-да, тот самый, цветочный, только лепестков всего два. Очевидно, в центре этого бутона пристёгивалось нечто, от чего отходил бронешланг. При нажимании на это нечто замыкался какой-то контакт, как в кнопке, и наша клёпка в центре этого устройства начинала плавиться. От электрических токов, наведённых в ней самой, ясное дело. Это же энергетика прошлого. И далее, её достаточно было придавить усилием обычного человека. А всё же, неужели обведённый фрагмент даже сейчас ничего не напоминает?
Приехали. Это и есть та самая ваджра, только на сувенирных её вариантах электродов много, а на слесарных инструментах хватало только двух. Кто сказал, что это оружие богов? Это вполне приземлённый инструмент, служивший для локального расплавления металлов. Как оружие, его конечно тоже можно использовать, но скорее всего это был многофункциональный предмет. И расплавление клёпок и металла в принципе было одним из его назначений. Обожествили этот артефакт совсем недавно.
Кстати, установка клёпок с таким инструментом действительно была не сложнее забивания гвоздей. Сложнее было изготовить ту самую клёпку.
Предметы на этом фото, несмотря на статус антиквариата, суть обычные сувениры, и дата их появления на свет весьма сомнительна. Настоящие ваджры имели внутри железный сердечник, как например на самой большой справа, что можно разглядеть. И этот сердечник был скорее всего подвижным. Ну и у каждой настоящей ваджры должен был быть выход на тот самый бронешланг. Его нет нигде.
Присоединение ваджр на колокола скорее всего тоже изобретение совсем недавнее. На многих артефактах, продающихся на серьёзных аукционах, видно невооруженным глазом, что колокол и ваджра состоят из разных материалов, и даже соединены не совсем качественно. Кстати, о колоколах.
Определить колокола дохристианского периода достаточно просто. На их «ручках» почти всегда присутствуют «рожицы», как на этом фото, или следы их спиливания. И вместе с тем, по оси таких колоколов всегда присутствует обведённый предмет. Что это? На новоделах он уже отсутствует. Данные колокола когда-то имели продолжение вверх, на подобие бронешланга. Как это выглядело, мы уже не узнаем. Сравните этот обведённый предмет с наконечником инструмента у рабочего с французской верфи. Сходство очевидно, только рёбер нет. Здесь не плавился металл, энергия просто переходила в другой вид. Энергетика прошлого имеет абсолютно такие же физические свойства.
Обратите внимание на колокол сзади. Он тоже имеет признаки дохристианского исполнения. Как он висит, и самое главное, как в него звонить? Ответ тут достаточно прост – он стоит на внутренней опоре, и звонить в него на крышу никто никогда не залезал. Ручки вверху колокола, центральный предмет и то, что было под ним, образовывали ту самую «кнопку», только действующую снизу. При её нажатии из помещения колокол начинал издавать чистейший елейный звон. Впрочем, колокола есть тоже отдельная тема для рассказа.
Ну и напоследок приложу фото скороварки 19 века. Где у неё была та самая «кнопка», полагаю, определить не сложно.
Как вы уже, наверное, поняли, принцип действия инструментов для клепания, паровых котлов, колоколов и даже ваджр с пушками был по сути один. Отличалось это только внешними проявлениями выделяющейся энергии. Энергия выделялась в одном небольшом месте за счёт подведения трубчатой металлосвязи от внешнего устройства. В случае с клёпками эта трубчатая металлосвязь и была тем самым бронешлангом. В случае с котлами это была труба, которую все путают с дымовой, но которую затем превратили в дымовую. Аналогичную конструкцию имели и колокола с пушками, но для их реконструкции нужно время – по этим артефактам «историки» подчистили архивы очень хорошо.
После того, как энергетика прошлого подверглась уничтожению в конце 19 века, технология клепания, как, впрочем, и технология получения искусственного камня, стала заложницей процесса и исчезла. Инструмент для клепания был заменён отбойным молотком, бронешланг – обычным шлангом, а то самое внешнее устройство заменили компрессором. В последствии изобрели гидравлические домкраты, но большого распространения они не получили из-за громоздкости
А что же всё-таки было за внешнее устройство, к которому шёл бронешланг в случае с инструментом для клепания? Полагаю, он всем хорошо известен по прошлой статье, которая дала толчок в поэзии не одному блоггеру и за которую до сих пор не перестают благодарить (спасибо всем, не ожидал такого эффекта).
Это как раз и есть машинный зал выставки, где экспонировалось всё имеющееся на тот момент строительное и не только строительное оборудование. И по многим выставкам имеется очень много таких фото. И полагаю, ещё одной тайной 19 века стало меньше...
Свежие комментарии