Карлики рождают гигантов - Крупин Владимир Дмитриевич (читать книги онлайн txt) 📗
Но самые радужные надежды должны сдабриваться определенной дозой скептицизма. Из двух тысяч ферментов мы более или менее знаем, как ведут себя сотни. Можем ли мы восстановить целостную картину клетки по этим данным? Конечно, нет. Академик А. Е. Браунштейн справедливо заметил, что из всей суммы фактов, накопленных химией ферментов, ясно видно, что рассчитывать на создание единой, всеобщей теории ферментативного катализа пока не приходится. Каждый фермент или группа родственных ферментов имеют свое лицо, свой конкретный механизм каталитического действия. Чтобы до конца познать эти механизмы и овладеть контролем над ними, нужны терпеливые и изобретательные исследования их структуры, их свойств, нужно вовлечь в эти эксперименты как можно более широкий круг биокатализаторов. Это трудоемкий и недешевый путь.
До сих пор большинство цитохимических и других работ в области клетки ведется на фиксированном материале. Ученые фиксируют тот или иной процесс, останавливая его попеременно на разных этапах. Они выясняют деталь за деталью тонкости жизни. Но чтобы узнать какую-то мелочь в поведении клетки или ее частиц, им приходится останавливать жизнь. Очень часто мы видим начало или конец процесса, не зная тонкостей его протекания. Получается парадокс: чтобы изучить живую клетку, мы прежде должны ее убить.
Изучение химизма живой, неповрежденной клетки продолжает оставаться труднейшей научно-технической проблемой.
Перед нами мчится курьерский поезд. Мы хотим заглянуть в него. Мы знаем примерно, сколько в нем пассажиров. Знаем направление, в котором он движется. Знаем, сколько в нем мест. И можем наверняка сказать, что там едут люди разных профессий, что часть из них сойдет на разных станциях. Но чтобы узнать каждого по фамилии и кто чем занимается, нужно попасть в поезд. На промежуточных остановках экспериментатору удается войти на несколько минут в «поезд жизни». Самое трудное — вскочить в него на ходу. Иногда и это удается — выручают методы точных наук. Но как заглянуть в поезд, не забираясь туда, не тревожа покой пассажиров и не отвлекая их от занятий? Это очень сложно и в то же время крайне важно. Только тогда ученые смогут воссоздать верную, целостную, ничем не искаженную картину жизни в ее самых глубинных проявлениях.
Знаете ли вы, с чего начинают геологи разведку полезных ископаемых?
Они прежде всего собирают гербарий. Флора дает им ценные и довольно-таки точные сведения о составе почвы.
Известный геолог лауреат Ленинской премии X. Абдуллаев показал мне как-то початок кукурузы и улыбнулся.
— Спутник геолога.
Я тоже улыбнулся. Недоверчиво.
Академик посерьезнел:
— Между прочим, в этом початке содержится золото. Разумеется, ничтожные доли грамма. И все же очень любопытно: початок вырос в пустыне Кызылкум, в тех местах, где жили когда-то массагеты. О них писали древние историки Геродот и Ксенофонт, уверяя, что где-то здесь скифы добывают золото. Пройтись по следам древних никогда не вредно. Хороший геолог всегда найдет там и остатки старинных выработок и что-нибудь новенькое. Вот мы и думаем…
После того разговора прошло десять лет. В пустыне вырос поселок. Название его говорит само за себя — Златогорск! Здесь добывается золото.
Пример, который я привел, можно считать обычным.
Союз ботаники и геохимии принес немало открытий разведчикам недр.
Это не удивительно. У каждого растения своя привычка. Лебеда любит расти на почве, богатой солью. Соляной раствор поступает к верхним слоям почвы из глубин. Скопление солелюбивых растений наводит геологов на мысль поискать нефть. Почему? Потому, что под геологическими отложениями соли, случается, прячется «черное золото» или природный газ.
Руководствуясь только одним компасом — характером флоры в данной местности, геохимики открыли немало месторождений. Удача сопутствует им особенно при поисках редких и драгоценных металлов — никеля, селена, урана.
Финские геологи обнаружили однажды в золе березы медь и никель. Последовали поиски в том районе, где росли никеленосные деревья. Они привели к рождению нового рудника.
Массовая гибель скота в одном из южных штатов США помогла увеличить разведанные запасы селена. Один из наиболее редких и дефицитных элементов, селен, употребляется в фотоэлементах, в производстве стали и вулканизации резины. Мировая добыча его исчисляется всего тысячей тонн. Селен очень трудно найти и еще труднее выделить. Но есть одно растение — астрагал, которое накапливает в себе до 0,4 процента селена. Минерал этот ядовит. Он-то и является причиной гибели скота на пастбищах, где растет астрагал.
Астрагалом заинтересовались геологи. Для выделения грамма селена из рудного сырья обычно нужно переработать тонны руды. А ведь эту адскую работу без особых усилий могут выполнить растения. Теперь их высушивают сжигают, а из золы выделяют селен.
Плантация золота. Ферма редких металлов… Эти словосочетания звучат странно для нашего уха. Но они отражают реальность, которая уверенно занимает все большее место в жизни.
Растения-рудознатцы… О них можно рассказать еще много любопытного. Но не будем слишком отвлекаться от главной темы.
Английский клевер замечателен тем, что в нем на килограмм растительной массы приходится 100 миллиграммов молибдена. Этот факт представляет интерес для геологов и металлургов. Ведь молибден — спутник сталелитейной промышленности.
Нас этот факт интересует по другой причине. Мы рассмотрим его под иным углом зрения.
Долгое время считалось, что молибден случайно попадает в растения. Появление металла в живой ткани — это-де следствие загрязнения. Но какой бы организм ни попадал в поле зрения исследователя — от мельчайших микроорганизмов до огромных деревьев — в каждом находился молибден. Откуда? И почему?
Почему именно в клевере его было так много?
Чтобы найти ответ на этот вопрос, ученым пришлось поплутать по тропам науки. И сегодня у них в руках надежный путеводитель — химическая карта живого организма. Для составления ее понадобилось немало лет и немало трудов.
Углерод — основа органической жизни. Для ее поддержания необходимы также кислород, азот, фосфор, сера, калий. Совсем недавно ученые насчитывали 10–15 жизненно важных элементов. Находя в растениях, в организме животных и человека ничтожные примеси других элементов, биохимики, физиологи, медики не придавали им значения.
О биологической роли микроэлементов впервые определенно заговорил В. И. Вернадский. Он создал биогеохимию — науку о связи между химическим составом почв, растений и животных, о связи геохимии с жизненными процессами. Биогеохимия стала важным подспорьем земледельца и животновода.
Все элементы, входящие в состав живых организмов, разделены на три группы. Первая — элементы, содержащиеся в пределах от процентов до сотых долей процента. Они составляют 99,6 процента животных тканей. Это макроэлементы: углерод, водород, кислород, азот, натрий, калий, кальций, фосфор, магний, сера, железо, хлор.
Вторая группа — элементы, содержание которых колеблется от тысячных до стотысячных долей процента. Это микроэлементы: литий, бериллий, бор, фтор, титан, ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк, мышьяк, бром, стронций, молибден, серебро, кадмий, йод, барий, свинец.
Третья группа — ультрамикроэлементы. Они содержатся в организмах в ничтожных количествах, меньше миллионных долей процента. Это аргон, скандий, галлий, германий, селен, рубидий, иттрий, цирконий, ниобий, рутений, родий, индий, олово, сурьма, теллур, цезий, лантан, церий, празеодим, неодим, золото, ртуть, таллий, висмут, полоний.
