Фотосинтез, хемиосинтез, радиосинтез

on 30 January 2010.

 

Открытие фотосинтеза стало громадной вехой в понимании роли солнечного излучения в жизни на Земле. То, что солнечный свет есть источник жизни всех без исключения живых существ было торжественно провозглашено и поныне некоторыми воспринимается как непреложная аксиома.

Когда открыли хемиосинтез, то оказалось, что и без солнечной энергии жизнь возможна. Но не торжественно это как-то прошло, незаметно, как картинка за окном поезда. Не всем интересно, что в глубинах океана у подводных вулканов при ужасающем давлении и совершенно, казалось бы, неприемлемых для белковых тел температурах жизнь существует, процветает, не зависит от солнца и по возрасту не уступает старейшим поверхностным видам (а, скорее всего, и превосходит их).


 

 

Никто никогда не рассматривал возможность использования энергии радиоактивного распада как источника жизни. Принято считать, что радиация губительна для всего живого. Альфа частицы, бета частицы, нейтроны, рентген и гамма лучи, да и жесткий ультрафиолет разрушают живую ткань, вносят изменения необратимые в белковые структуры.

Хемиосинтез - получение энергии для биосинтеза за счет химических реакций – как-то понятен, объясним, доказуем. Громадные залежи руд, которые образовались от деятельности подобных микроорганизмов - это не малое доказательство. Миллиарды тонн являются очень весомым аргументом.

Но вот от радиосинтеза нет следов. Нет аргументов для доказательства возможности подобного синтеза для живых организмов.

И искать эти следы неясно где.

Если были микроорганизмы, способные усваивать энергию распада для биосинтеза, то где-то должны были образовываться залежи радиоактивных веществ, накопленных за счет размножения этих организмов. Ведь они должны были высасывать их из среды, использовать энергию распада, жить делиться, погибать. А период полураспада радиоактивных элементов может быть и миллионы и миллиарды лет. Использовалась поэтому лишь малая часть их, остальная шла на дно, в ил, в накопления, как рудные образования. Причем со всеми изотопами, стабильными или нет: вряд ли избирательность поглощения веществ могла отделять изотопы.

Кроме того, разные виды распада, конечно же, по-разному привлекательны. Если энергия альфа частиц и электронов вполне может быть утилизирована, то энергия гамма лучей и нейтронов очень сомнительно - уж слишком велика у них величина свободного пробега. Однако и тут возможна зацепка – если в составе какой-нибудь молекулы клетки находится элемент, хорошо взаимодействующий с излучением, то вполне возможен некоторый энергообмен. Поглощение части энергии от столкновения, разделение большой энергии на некоторые маленькие, удобоваримые части вполне возможно. Для нейтрона такой частицей может быть водород, который практически обязателен в органических молекулах. Для гамма и рентген лучей предпочтительней тяжелый элемент в составе молекулы клетки.

Еще один маленький нюанс.

Среда вокруг микроорганизма опосредовано может стать питательной средой под действием радиоактивного излучения. Например, молекулы азота крайне плохо усвояемы, но ионы азота, получившиеся при бомбардировке молекулы продуктами распада (да даже и атомарный азот), вполне могут быть использованы для биосинтеза. Углекислый газ, кислород, водород в ионизированном состоянии представляют прекрасный бульон для усвоения. Мало того, поглотившись, ионы уже в биологической молекуле выделят энергию, которая может быть использована в дальнейших цепочках синтеза. То есть, микроорганизм, находящийся в облучаемой среде, но сам не попадающий под действие радиации может находить питательные вещества и энергию буквально в воздухе. (Кстати, не следует ли в оранжереях таким способом подпитывать растения? Если организовать жесткое облучение воздуха в закрытых помещениях (колбах, фитодромах) с принудительной прокачкой, то воздух станет для них питательной средой, не худшей чернозема).

Есть ли виды, малочувствительные к радиации? Те, для которых тысячи и сотни тысяч рентген не есть смертный приговор?

«В ядерном реакторе, где мощность дозы достигала 10 млн. рад в сутки, были обнаружены бактерии, которые не только не гибли от мощного потока излучения, но делились, размножались и чувствовали себя прекрасно.» (С.П. Ландау-Тылкина. Радиация и жизнь, с.27, Москва, Атомиздат, 1974 г.)

Насекомые переносят сотни тысяч рад в своей наиболее устойчивой форме (взрослой) также не очень страдая.

Напомним, что рад – это единица поглощенной дозы для любого вида ионизирующего излучения. 1 рад соответствует поглощению энергии излучения в 100 эрг на один грамм вещества. (Рентген же- поглощенная доза электромагнитного излучения. 1 Рентген - 88 эрг на грамм).

Как издевались когда-то над теми, кто искал радиопротекторы – вещества, снижающие последствия облучения. Потом вдруг резко прекратились остроумные высказывания. А теперь откройте энциклопедию и прочитайте, что сказано по поводу «радиозащиты». Космический корабль насквозь прошивается излучением. Вспышки в глазах – частое и уже привычное и объясненное явление. Но одиночные высокоэнергичные частицы – это ерунда, общий фон космического (Солнечного и Вселенского) излучения – вот проблема. Радиопротекторы найдены, их принимают как лекарства, они позволяют резко повысить устойчивость организма к радиации. И химический состав некоторых очень похож на состав хитина, внешнего скелета насекомых.

Как-то психологически оформилась связь радиоактивности с ураном, радием, торием. И если искать рудные залежи этих элементов, то мало будет находок. Находят их в основном в углях (интереснейший факт, в тонне золы углей из угольных включений на Колорадском плато, триасовые отложения, находится 125 килограмм урана!). Есть какое-то легендарное месторождение урана в Африке, неизвестно как образовавшееся, которое работало как природный реактор…

Но ведь живые организмы не очень любят тяжелые элементы. А радиоактивных, нестойких двойников (изотопов) и у легких элементов множество. Если подобных изотопов было множество, а микроорганизмы хватали и радиоактивные и нерадиоактивные изотопы, то отложения могут представлять и кальциевые, и железные, и марганцевые образования.

Если микроорганизм захватил некоторое количество радиоактивного изотопа, то вероятность того, что излучение попадет в нужную точку в клетке, где происходит преобразование энергии, мала, ведь излучение происходит во все стороны равномерно. Но если рядом две такие клетки, то вероятность увеличится, десять еще больше, миллион - еще больше. Следовательно, можно ожидать, что подобные организмы будут стремиться объединиться, образовывать конгломерат, кластер. Это позволит с большей вероятностью использовать любую вылетевшую в любом месте частицу распада. Да и тепло в такой схеме будет утилизироваться качественнее.

А есть подобные образования?

А есть!

Дно океана буквально усыпано железо-марганцевыми конкрециями. Перспективы добычи представляются очень привлекательными. Несмотря на затраты (глубоководное оборудование) уже сейчас некоторые страны активно занимаются разработкой морского дна.

Секрет марганцевых конкреций на дне океана еще не разгадан. Объяснение автора наиболее логично.

А ведь процесс может продолжаться и сейчас, и микроорганизмы могут еще быть живы, и проверить их на способность утилизировать энергию радиоактивного распада возможно… Даже проблема очистки отходов представляется разрешимой с их помощью.

Но почему только микроорганизмы?

Ведь иметь сто килограммов урана в золе?... Если повсеместно уран добывают из углей, значит, он зачем-то нужен растениям… Не все растения одинаково уран поглощают, не все виды хорошо переносят радиацию, но некоторым эта радиация необходима, как тем цветам, что поднялись из радиоактивного пепла в Хиросиме через несколько недель после взрыва.

Тот факт, что насекомые переносят радиацию в очень больших дозах, говорит об исключительной системе восстановления повреждений… И, быть может, о необходимости проводить часть жизни в условиях радиации, греться радиационным теплом, дышать ионизированным воздухом, создавать вещества из азота, кислорода, углекислого газа и водорода прямо в себе…Питаться воздухом, расти от радиации…

Как иначе можно объяснить, что при снятии ядерных реакторов на подводных лодках видели скопища белых тараканов в местах, где живое не может оставаться живым?

Автор будет благодарен тому, кто подтвердит это высказывание.

Наше понимание жизни и ее возможностей может несколько измениться, если это так, если есть радиосинтез.