Текст книги "100 великих открытий российской науки"

Освоение Сибири

С некоторой долей условности можно считать, что эпоха Возрождения началась не только в Западной Европе, но и в России с расширения горизонта географических знаний.

Открытие, освоение и исследование новых земель потребовало усилий сотен, а то и тысяч людей. Из первых русских землепроходцев стали известными сравнительно немногие имена. Шли эти люди сообща, с взаимной поддержкой, без которой был бы невозможен их подвиг. Пути их пролегали через глухую тайгу и бурные реки в летний зной и зимнюю стужу по неведомым землям.

Продвигались они из года в год, обустраивая поселения. Сражались с недружественными племенами. Шло освоение и отчасти завоевание новых земель, присоединение их к набирающей мощь Московской Руси.

На восточных окраинах России хозяйничали купцы Строгановы: ставили укреплённые посады и остроги, развивали горное и ремесленное дело; стремились получать пушнину, а также держать в своих руках торговые пути в Среднюю Азию. В 1581 году они организовали поход казачьей дружины под руководством Ермака. С этого началось движение русских на восток, в Сибирь.

Среди первых «покорителей» Сибири было много людей отчаянных, из разбойников и беглых крестьян. Но дисциплина у них была строгая. Продвигались на восток быстро. Путь этот был им в общих чертах знаком. Возможно, хорошо действовали разведчики. В 1586 году был основан город Тюмень, на следующий год – Тобольск.

Через шесть лет после гибели Ермака объединенная армия русских и татар разгромила войско хана Кучума. Западная Сибирь попала под власть московского царя. Были заложены новые остроги.

После основания Сургута в 1593 в низовьях Оби, началось быстрое продвижение русских отрядов на юго-восток. Возникали всё новые остроги-города: Нарым, Кеть, Томск, Кузнецк. С низовьев Оби русские достигли Мангазеи. Пройдя вверх по реке Таз, перешли в долину Енисея и основали в 1610 году Новую Мангазею (Туруханск). По реке Кеть поднялись на водораздел и спустились в долину Енисея. Поставили в 1618 Енисейский острог, а через десять лет – Красноярский.

Проводились речные и морские экспедиции. На кочах (морских парусно-гребных однопалубных суднах поморов) обследовали устье Оби, откуда прошли на восток до устья Енисея и ещё дальше, до полуострова Таймыр. В 1632 енисейский сотник Пётр Бекетов основал Якутский острог. Отсюда начались походы на север, к морю, с плаваниями вдоль берегов; на юго-запад до Байкальского хребта, и на юго-восток, до Охотского моря, а также на север и северо-запад, до устьев рек Яна, Индигирка.

Отряд Михаила Стадухина в 1641 из Якутска прошёл к верховью Индигирки, к Оймякону, распространяя на местных жителей власть московского царя и собирая с них ясак. Перезимовав, по Индигирке Стадухин вышел в море. Через 3 года он достиг устья реки Колымы, где поставил Нижне-Колымский острог – базу для дальнейшего продвижения на восток. Тот же путь пробивали и из Якутска. Туда доходили слухи о существовании за хребтами и реками «тёплого моря», которое тунгусы называли «Ламу».

Отряд атамана Дмитрия Копылова, пройдя из Томска в Якутск, спустился вниз по Лене, перешёл в правый приток – реку Алдан и, поднявшись вверх, поставил острог. Отсюда к тёплому океану отправились тридцать человек под командой Ивана Москвитина. Среди них был казак Нехорошко Колобов, который позже написал доклад – «скаску» – об этом походе. Поднявшись вверх по реке Юдоме, перевалили хребет Джугджур, спустились в долину реки Ульи, где построили лодки и сплавились в 1639 до «моря-окияна». Весь тяжелейший маршрут по неведомым таёжным рекам и через скалистые горы прошли они всего за два месяца!

Разделившись на две группы, казаки по суше и по воде обследовали около 800 км западного морского побережья. Назвали море Ламским. Позже укоренилось другое имя – Охотское, по-видимому, по острогу, поставленному в устье реки Охоты и ставшему опорной базой для морских маршрутов.

Летом 1641 года отряд Москвитина вернулся в Якутск. Через 5 лет тем же маршрутом прошёл Алексей Филиппов. Он с товарищами проплыл вдоль северо-западной окраины Охотского моря, обнаружив лежбище моржей, протянувшееся «версты на две и больше». Казаки прожили на побережье три года.

По словам английского историка географии Дж. Бейкера: «Продвижение русских через Сибирь в течение XVII века шло с ошеломляющей быстротой. Успех русских отчасти объясняется наличием таких удобных путей сообщения, какими являются речные системы Северной Азии, хотя преувеличивать значение этого фактора не следует. Если даже принять в расчёт все природные преимущества для передвижения, то всё же на долю этого безвестного воинства достанется такой подвиг, который навсегда останется памятником его мужеству и предприимчивости, равного которому не совершил никакой другой европейский народ».

Мужество, сообразительность, предприимчивость и выносливость русских землепроходцев беспримерны. Вот только с сибирскими реками ситуация не так благополучна, как предположил Бейкер. Крупнейшие из них текут с юга на север. Если левые их притоки направлены с запада на восток, то правые – наоборот. Для путешественников, пересекающих Сибирь, местные реки особых удобств не предоставляют.

Продвижение русских через Сибирь проходило в несколько раз быстрее, чем англичан – через Канаду. Хотя в Сибири более суровый климат, обширней территория, да и шли русские на столетие раньше, чем англичане в Канаде.

Присоединение Сибири к Российскому государству – великое историческое событие и географическое открытие. Если иметь в виду создание евразийского государства, вспомним: ещё раньше Чингисханом и его преемниками была создана самая крупная за всю историю человечества держава, соединившая Азию с Восточной Европой. Это была, как теперь выражаются, Азиопа. Теперь образовалась Евразия.

Сибирь привлекала русских прежде всего богатством «мягкого золота» – пушнины. Атаманы и воеводы накладывали на местные племена (княжества) ясак, дань. Но ведь многие великие географические открытия были совершены не из чистой любознательности, не ради науки.

Повторю: русские отряды двигались в неведомое, преодолевая вековую тайгу, горные перевалы, бурные сибирские реки, вязкие топи и таких «кровных врагов», как мошка и комары. Пересекли крупнейший континент планеты и район полюса холода Северного полушария.

О трудностях этого подвига можно судить по потерям землепроходцев. В экспедиции Пояркова на Амур уцелело лишь треть состава, из отряда Атласова вернулась после похода на Камчатку четвертая часть; из спутников Дежнёва и Попова, обогнувших по морю Чукотский полуостров, остался в живых примерно один из девяти человек. А сколько отрядов сгинуло без следа в студёных морях, на свирепых порожистых реках, в болотных сибирских глухоманях!

С полным основанием мужественный норвежский полярный исследователь Фритьоф Нансен писал: «Ещё в XVII и XVIII столетиях русские совершали самые далёкие путешествия на санях и нанесли на карты сибирские берега от границ Европы до Берингова пролива. Да и ездили они не только вдоль берегов, но и переходили по плавучему морскому льду до Новосибирских островов и даже ещё севернее. Едва ли где-либо пришлось путешественникам претерпевать столько лишений и выказывать такую выносливость, как во время этих поездок».

Землепроходцам от царя и воевод давался наказ обходиться с местными жителями добром, а ясак собирать «ласкою и приветом, а не жесточью». Но стычки, порой кровавые, были неизбежны. И всё-таки русские люди прошли от Урала до Тихого океана, открывая неведомые реки и озёра, моря и проливы. Сибирь стала той неведомой землей, где мощная дремучая суровая и прекрасная природа предоставляла вольнолюбивой русской душе «разгуляться на воле».

Судя по документам, в 1599 году в Сибирь переселилось около тысячи крестьянских семей. Они освоились среди аборигенов, уважая их быт и нравы, их верования и привычки. Создавались города и поселки, прокладывались торговые пути, открывались месторождения драгоценных металлов. Изучались новые районы, составлялись отчёты (скаски) и карты-схемы. Хотя эти сведения были преимущественно скудны, а карты неточны.

…Сибирские племена занимались почти исключительно охотой, рыболовством, собирательством. Мотыжное земледелие было развито слабо, из животных разводили преимущественно северных оленей. Русские пришли в Сибирь как земледельцы и оседлые скотоводы, купцы и ремесленники. Они закладывали города: с 1598 по 1607 год Верхотурье, Туринск, Томск, Туруханск; затем Кузнецк, Енисейск, Ачинск, Красноярск, Канск, Якутск, Ишимск, Верхоянск… Для конфликта двух культур дело не доходило: они находились на разных уровнях развития.

Зимой 1641 года отряд конных казаков Михаила Стадухина и его помощника Флора Гаврилова прошёл по притоку Алдана на Оймяконское плоскогорье и верховья Индигирки. По его сообщению, здесь «нет лесов, лугов, а всё болота и камень». А южнее, говорят, течёт к «тёплому морю» река. Туда направили отряд Андрея Горелова. Он вернулся через полтора месяца, пройдя полтысячи вёрст. Побывал на той реке Охоте, которая «рыбная, быстрая… по берегу рыбы, что дров лежит».

Отряд Стадухина совершил первое плавание вверх по широкой Колыме, за две недели добравшись до устья, где заложили Нижнеколымский острог. Отсюда был направлен на юго-восток, к морю отряд под командованием Семёна Моторы. На «захребетной реке Анадырь» он соединился с группой Семейки (Семёна) Дежнёва. Они собирали с местных жителей – юкагиров – ясак и «приводили их под высокую царскую руку».

Река Колыма, на которой возвели три острога, стала важным рубежом, от которого шло продвижение к Тихому океану.

В 1647 году Холмогорский промышленник Федот Попов и казак Семён Дежнёв снарядили отряд «за моржовым клыком», направившийся морем на восток от устья Колымы. Однако на пути встретились непроходимые льды, так что пришлось вернуться. Летом следующего года на шести кочах предприняли вторую попытку.

Три судна дошли до Большого Чукотского Носа (ныне мыс Дежнёва). Они первыми вошли в пролив, разделяющий Азию и Новый Свет. Чукотское море встретило их сильным штормом. Одно судно разбила льдина, два других разметало в разные стороны. Коч Дежнёва добрался до берега Чукотки близ Анадырского залива.

Другой коч – Федота Попова и Герасима Анкидинова – тоже был вынесен сильными ветрами и течением в Тихий океан и достиг Камчатки. Перезимовав, они по морю обогнули полуостров, но после второй зимовки частью умерли от цинги, частью были убиты камчадалами.

Дежнёв доложил о своём проходе в Тихий океан: «И носило меня, Семейку, после Покрова Богородицы [1 октября] всюда неволею и выбросило на берег в передний конец [на юг] за Анадырь-реку. И было нас на коче всех двадцать пять человек. И пошли мы все в гору, сами путь себе не знаем, холодны и голодны, наги и босы. И шёл я, бедный Семейка, с товарищи до Анадыря-реки ровно десять недель, и пали [попали] на Анадырь-реку вниз, близко моря, и рыбы добыть не могли, лесу нет. И с голоду, мы, бедные, врозь разбрелись. И вверх по Анадыре пошло двенадцать человек и ходили двадцать ден, людей и аргишниц [оленьих упряжек], дорог иноземских не видали и воротились назад и, не дошед, за три дня, днища [одного дня пути] до стану, обночевались, почали в снегу ямы копать».

В челобитной царю Алексею Михайловичу (1662) он сообщал: «И я, холоп твой, с ними, торговыми и промышленными людьми, шли морем, на шти кочах, девяносто человек; и прошед Анадырское устье, судом Божиим те наши все кочи море разбило, и… людей от того морского разбою на море потонуло и на тундре от иноземцев побитых, а иные голодною смертью померли, итого всех изгибло 64 человека».

Дежнёву принадлежит первое описание Чукотки: «Тот нос вышел в море гораздо далеко. А живут на нём чукчи добре много. А против того носу на островах живут люди, называют их зубатыми, потому что пронимают они сквозь губу по два зуба немалых костяных. А лежит тот нос промеж сивер на полуношник, а с русскую сторону носа признана вышла речка, становье тут у чукоч делано, что башни из кости китовой, а нос поворачивает кругом к Анадырь-реке… А река Анадырь не лесна и соболей по ней мало… а иного чёрного лесу нет никакого, кроме березнику и осиннику… от берегов лесу не широко, всё тундра да камень».

Дежнёв несколько раз ездил из Якутска в Москву, отвозя пушнину и моржовую кость. Его произвели в атаманы. Умер он в Москве. Его именем назван мыс на северо-восточной оконечности Азии, хребет на Чукотке, бухта в Беринговом проливе.

В 1695 году начальником Анадырского края назначили Владимира Тимофеевича Атласова, казака из Усолья Камского. Он сопровождал в Москву драгоценную «государеву соболиную казну», а в конце века совершил походы на Камчатку, дав описание её природы и населения; первым сообщил о северных Курильских островах и о Японии.

Землепроходец XVIII в. Семён Дежнёв

По словам академика Л.С. Берга, ни один из сибирских землепроходцев ХVII и начала ХVIII века, включая и самого Беринга, не даёт таких содержательных отчетов, какими являются «скаски» Владимира Атласова. Вот одно из таких описаний:

«А от устья идти вверх по Камчатке реке неделю есть гора подобна хлебному скирду, велика гораздо и высока, а другая близ её ж – подобна сенному стогу и высока гораздо: из неё днём идёт дым, а ночью искры и зарево. А сказывают камчадалы: буде человек взойдёт до половины той горы и там слышит великий шум и гром, что человеку терпеть невозможно. А зима в Камчатской земле тепла против московского, а снеги бывают небольшие… А солнце на Камчатке бывает в день долго, против Якуцкого блиско вдвое…

А в Камчатской и в Курильской земле ягоды – брусница, черемха, жимолость – величиною меньши изюму и сладка против изюму… Да ягоды ж растут на траве от земли в четверть, а величиною та иного меньше курячья яйца, видом созрелая зелена, а вкусом что малина, а семена в ней маленькие, что в малине… А на деревьях никакова овоща не видал…

А деревья ростут кедры малые, величиною против мозжевельнику, а орехи на них есть. А березнику, лиственничнику, ельнику на Камчатской стороне много, а на Пенжинской стороне по рекам березняк да осинник…

Коряки пустобородые, лицом русоковаты, ростом средние… а веры никакой нет, а есть у них их же братья шеманы – вышеманят, о чём им надобно, бьют в бубен и кричат…

А в Камчадальской и Курильской земле хлеб пахать мочно, потому что места тёплые и земли чёрные и мягкие, только скота нет, и пахать не на чем, а иноземцы ничего сеять не знают. А руды серебряные и иные какие есть ли, того не ведают, и руд никаких не знают».

Русский человек рассудительно и уважительно отзывается о местных жителях, не проявляя расовой или культурной, даже религиозной неприязни.

…Примерно в то же время, когда русские продвигались «встречь солнцу», осваивая Сибирь, западные европейцы завоевывали Америку в противоположном направлении, на запад. Они уничтожили два местных государства с древней историей и высокой культурой. Природа новых территорий и культура местного населения были им чужды.

Отчасти поэтому заморские владения западноевропейских стран со временем естественно (хотя и не без борьбы) обретали самостоятельность. А Сибирь для россиян стала родной землей, естественным продолжением – за Урал (за Камень) – Русского государства. На крупнейшем континенте Евразия появилась и великая Евразийская держава.

Вековая мерзлота

Первые сведения о вечной (вековой) мерзлоте были получены от землепроходцев. В середине ХѴІІ века якутский воевода Пётр Головин доложил в Москву: «А в Якуцком-де, государь, по сказкам торговых и промышленных людей, хлебной пашни не чаять; земля-де, Государь, и среди лета вся не растаивает».

Никакого интереса это сообщение не вызвало. Для землепроходцев познание окружающей природы имело практическое значение. Во время губернаторства генерала Матвея Кровкова в Якутске начали рыть колодец. Пробились в мёрзлой земле до глубины 30 метров, а воды не встретили. В Москву сообщили: «А колодезя, великие государи, в Якуцком сделать никоими мерами нельзя, потому что земля летом только тает в полтора аршина, а больше двух аршин земли никогда не тает, а в исподи на дне бывает земля всегда мёрзлая» («Дополнения к актам историческим, собранным и изданным Археографической комиссией», 1869, т. XI).

Василий Никитич Татищев – историк, географ, государственный деятель – первым использовал научное понятие о многолетнемёрзлых горных породах. В 1725 году в своей статье о мамонтах он писал, что их бивни и целые тела «находят в многолетнемёрзлой подпочве». Спустя десятилетие, он сделал обобщение: «В северной оной стране от 59 градуса почитай во многих местах земля глубже полу-аршина никогда не растаивает и плода приносить не может».

Однако труды Татищева были опубликованы сравнительно поздно, а на Западе они были неизвестны. То же можно сказать о замечательном прозрении М.В. Ломоносова, который исходил из своих представлений о морозном слое атмосферы: «Обширные сибирские стороны, а особливо к ледовитому морю лежащие… землю в глубину около двух или трёх футов во всё лето замёрзлую имеют. И хотя сие приписано быть может зимнему холоду, летний жар преодолевающему, что сии места, одно ради близости холодного климата, другое для высокого положения к студёному слою атмосферы поднявшегося, лишаются краткого небес действия…»

Российский академик Иоганн Георг Гмелин, изучавший в первой половине ХѴІІІ века главным образом флору Сибири, упомянул о том, что в Якутске почва оттаивает лишь на глубину 1,2 м и сослался на якутский колодец, пробитый в мёрзлых грунтах, а также на свидетельства землепроходцев. В научной среде подобные сведения воспринимали без особого интереса или скептически.

Немецкий геолог и геоморфолог Леопольд фон Бух, почётный член Петербургской академии, не мог поверить в существование зоны вечной мерзлоты: «Я вполне убеждён, что должно считать совершенно ненадёжным все известия, в которых утверждается, будто на глубине нескольких футов земля даже и летом была находима замерзшею в странах, где произрастают кустарниковые растения, и что известия Гмелина о том, что в Якутске при рытье колодца нашли мёрзлую землю до 100 футов, не следовало повторять в учебниках, как доселе делается. Показания казаков не должно было бы употреблять для подкрепления столь странного и неверного факта».

Бух в своих общих представлениях о геологических процессах и строении земной поверхности был плутонистом (от имени греческого бога подземного царства). Так называли учёных, отдающих в геологических процессах преимущество глубинным силам Земли. По этим представлениям сравнительно неглубоко под земной корой залегает расплавленная магма. В таком случае подземный жар не должен допустить промерзание земли летом.

Российские натуралисты последовательно изучали так называемую вечную мерзлоту, широко распространённую в Сибири. В первой четверти ХІХ века русский адмирал барон Фердинанд Петрович Врангель писал: «В Нижне-Колымске на глубине четырёх с половиной сажень (в сажени 213 см) я нашёл землю ещё замёрзшей. В более высоких местах я часто находил трещины и пещеры, в которых на глубине четырёх сажен нижний слой земли содержал ещё большее количество льда, чем верхний».

Первые наиболее значительные сведения о вечной мерзлоте были получены благодаря самоотверженному труду купца Фёдора Шергина, служащего Русско-Американской компании. Он обосновался в Якутске и захотел соорудить колодец во дворе своего дома. Несмотря на то что летом оттаявшая почва нередко была заболочена, питьевую воду приходилось забирать из реки и ручьёв: несмотря на все попытки, никому не удавалось выкопать колодец и получить чистую грунтовую воду.

Шахта Фёдора Шергина в Якутске

Фёдор Шергин решил добиться своей цели. В 1828 году он очертил во дворе квадрат 3 на 3 метра и начал врубаться в мёрзлый грунт. Он знал, что предстоит пройти не менее двадцати метров. Но не мог догадаться, что его труд продлится 9 лет.

Летом эту работу приходилось прекращать; стенки шахты оттаивали, источая неприятные и опасные миазмы, главным образом углекислый газ. За первый год удалось пробиться на глубину 15 метров.

Шахтой Шергина заинтересовался молодой немецкий натуралист доктор физики Георг Адольф Эрман. Он совершал кругосветное путешествие с главной целью – изучение геомагнитного поля Земли. Но в те времена учёных интересовали не только узкоспециальные проблемы, но познание природы в её единстве и многообразии. Эрман рискнул спуститься в шахту (для этого служила деревянная бадья), производя замеры температуры грунта. Она постепенно уменьшалась, и на дне составляла −7,5 °C. По расчётам учёного, встретить подземную воду (когда температура грунта повысится до 0 °C) можно будет на глубине более 180 м.

В 1830 году глубина шахты достигла 30 метров при температуре на дне −1,3 °C. Шергин разуверился в возможности добраться до грунтовых вод и решил прекратить работу. По инициативе Ф.П. Врангеля, дальнейшие расходы на проходку шахты взяла на себя Русско-Американская компания. Так эта горная выработка стала первой в мире, нацеленной на теоретические научные цели.

В 1836 году, когда шахта дошла до глубины 93 метра, Русско-Американская компания отказалась от дальнейшего финансирования работ. Фёдор Шергин продолжил их за свой счёт и через год достиг глубины 116,4 м. Как отмечено в Википедии: «Он сообщил, что затраты составили 1362 руб. 50 коп. Данную сумму Шергину не возместила ни компания, ни Петербургская академия наук, где были заслушаны доклады о проводимых исследованиях. По представлению председателя академии С.С. Уварова император Николай І наградил Шергина золотой медалью и перстнем с бриллиантом».

Как писал сибирский учёный, инженер и мерзлотовед Ростислав Михайлович Каменский: «Академия Наук приняла решение послать своего представителя для проведения геотермических наблюдений по всей глубине шахты… Выбор пал на профессора зоологии Киевского Университета Александра Фёдоровича Миддендорфа (в 1850 г. он был избран академиком). Правда, вначале он должен был выполнить исследования на Таймыре в междуречье Пясены и Хатанги и оценить продуктивность водоёмов, в том числе прибрежных вод Ледовитого океана, а уже затем прибыть в Якутск…

В период своих экспедиционных исследований (1843–1846 гг.) А.Ф. Миддендорф занимался изучением вечной мерзлоты не попутно, а специально, по поручению Академии наук. Он провёл геотермические наблюдения в скважинах и шурфах в 12 пунктах Восточной Сибири, первым обратил внимание на различие в скоростях и глубинах протаивания песчаных и глинистых грунтов и дал этому физическое объяснение.

Главной задачей А.Ф. Миддендорфа в Якутске было измерение температуры пород по всей глубине шахты Шергина. Измерения велись с апреля 1844 г. по май 1846 г. Они позволили А.Ф. Миддендорфу установить геотермический градиент в мёрзлых породах и вычислить мощность мёрзлой толщи для Якутска – 609 футов (185,7 м)…

…Становление геокриологии (мерзлотоведения), как науки, относится к двадцатым годам прошлого столетия, когда её основатель профессор Михаил Иванович Сумгин опубликовал в 1927 году монографию “Вечная мерзлота почвы в пределах СССР”».

Изучение многолетней мерзлоты особенно актуально для России, где она занимает обширные пространства Сибири и Дальнего Востока. В современной РФ – около 60 процентов всей территории.