|
||||
|
Вода и биология Происхождение жизни на Земле Бесспорно установлено: гидравлический удар - отменный мастер по части полимеризации молекул. Пока не любых. Полимеризация в воде и самой воды - дело будущего. И не такого уж далекого. Мы не сомневаемся, что еще увидим здания, сложенные из водяных блоков, что нам посчастливится надеть на себя костюм из водяной ткани, что нам доведется проехаться в машинах, кузова которых будут изготовлены из прозрачного сверхпрочного водопластика... Все эти чудеса скорее всего станут порождением гидравлического удара. Сверхдавления - волшебная палочка, по мановению которой молекулы выстраиваются в полимерные цепи. Но ведь и все живое состоит из полимерных цепей. В таком случае у нас есть все основания полагать, что гидравлический удар и является возможным творцом всего живого на Земле. Доказательства? Давайте рассуждать так: в далекие доисторические эпохи земная твердь испытывала толчки изнутри не в пример сегодняшним. В недрах планеты бушевали необузданные силы. И каждый толчок порождал в подкоровом веществе и в самой коре мощные колебательные процессы (ударные волны). Достигнув дна океана, такие колебания отзывались в воде знакомыми нам гидравлическими ударами. Или, точнее, бесконечной чередой гидравлических ударов. Не беремся утверждать, что в те далекие времена сверхдавления в океане непременно влекли за собой полимеризацию воды, хотя и отрицать такую возможность тоже нет оснований. Зато бесспорно другое: вода, этот всемогущий растворитель, с первых дней появления на Земле успела накопить в себе простейшие химические соединения, содержащие - "животворные" элементы, такие как фосфор, азот, углерод, кальций... Сверхдавления с помощью той же воды разбивали эти соединения, а затем "ткали" из них полимерные нити - строительный материал для простейших аминокислот. Тут, конечно, не может быть и речи о случайностях или о слепой игре сил природы. Прежде чем создать жизнь, сверхдавления сами прошли длительную эволюцию своего совершенствования, приобретая определенную частоту колебаний, определенную амплитуду. К тому же их деятельность смогла проявиться лишь при определенных температурных условиях. Возможно, и сама вода к моменту возникновения аминокислот прошла какую-то предварительную "обработку", приобрела какие-то специфические (полимерные?) свойства, которые утратила в более поздние эпохи и которые нам предстоит открывать заново. Все-таки почему именно в воде Молекула живого вещества - сложнейшее химическое соединение, возникшее в результате последовательной цепи окислительно-восстановительных реакций. Подобные реакции никогда не смогли бы стать итогом взаимодействия кристаллических (твердых) веществ. Ибо как представить образование твердой белковой молекулы? Или, скажем, твердой клетки? Или способное передвигаться и мыслить гранитно-каменное существо? Мы уже не говорим о том, что скорость протекания твердофазных реакций в сотни и тысячи раз ниже скорости в жидких растворах. Твердое живое существо оказалось бы фантастически тугоумным. Отпадает возможность образования живого существа и из газовых составляющих. Конечно, газофазные реакции протекают достаточно быстро, но вообразить такое существо еще труднее, чем кристаллически твердое. Следовательно, единственной средой, в которой могла возникнуть и эволюционировать жизнь, является жидкость, жидкий растворитель. Ни остывающая кора Земли, ни ее по-венериански плотная некогда атмосфера никогда не смогли бы служить этой цели. Ну, а если бы вместо океанов воды на Земле возникли океаны другого жидкого растворителя, например жидкого аммиака или фтористого водорода? Появилась бы жизнь в таких океанах? Мы утверждаем: нет, не появилась бы. И вот почему. Жидких растворителей известно великое множество. Однако в отличие от воды, каждый из них в той или иной степени обладает избирательностью. Так, в жидком аммиаке растворяются только те вещества, которые становятся в нем кислотами. Основаниям туда путь закрыт, и потому производить в жидком аммиаке реакции с основаниями невозможно. В жидком фтористом водороде (тоже отличный растворитель), наоборот, растворяются вещества, проявляющие себя как основания. Значит, не может быть и речи о реакциях взаимодействия с кислотами в среде из фтористого водорода. Таким образом, ни в жидком аммиаке, ни в жидком фтористом водороде невозможно осуществить цепь кислотно-основных взаимодействий. А ведь молекулы живого вещества как раз и возникают в результате таких реакций. Что касается прочих растворителей, то с ними дела обстоят еще хуже. Во-первых, они обладают очень низкими растворяющими способностями, а во-вторых, вступают в очень узкий круг окислительно-восстановительных реакций. Каждый из них препятствует большей или меньшей группе жизненно необходимых взаимодействий, без которых не может быть и речи о возникновении самой простейшей аминокислоты. Подлинно "жизненный" растворитель должен быть, как говорят химики, амфотерным, т. е. одинаково охотно вступать в реакцию и с кислотами, и с основаниями, способствовать любым реакциям. Таким универсальным растворителем является только вода. Разумеется, к универсальной растворяющей способности мы должны добавить и другие ее "жизнеутверждающие" качества: высокую диэлектрическую постоянную, высокую теплоемкость и пр. Биологические проблемы гидравлического удара Если гидравлический удар был творцом белковой молекулы в далеком прошлом, отчего бы не заставить его выполнять эти функции в настоящем? Самых высоких давлений, которых можно достичь ныне, пока для этой цели маловато. Но техника освоения сверхвысоких давлений уверенно идет вперед. Высокие ударные давления позволяют превращать каучук в резину, уже удалось осуществить поликонденсацию аминокислоты (?L-аламин). Освоение полимеризации воды не только расширит ее чисто производственные возможности (детали машин, ткани), но превратит гидравлический удар в "шеф-повара" на всепланетной сказочной кухне. С помощью гидравлического удара в воде человечество освоит изготовление искусственных белков. Появятся фабрики по производству искусственного хлеба, искусственного молока, мяса, более качественных и более питательных, чем то, что мы получаем сегодня от природы. А главное - дешевых и в неограниченном количестве. Человечество избавится, наконец, от забот о хлебе насущном. Магнитное поле, вода и кровь В магнитном поле вода не остается инертным, безучастным веществом - она меняет свои физико-химические свойства. Пришло время еще раз вспомнить о том, что наше тело на 65 % состоит из воды. Наш организм по сути - водный раствор различных органических веществ. Любая клетка нашего организма в основе своей имеет воду. Кровь на 80 % - вода, почти "чистая вода". Судите сами: может ли наш организм не реагировать на воздействие магнитного поля, если на воздействие этого поля так чутко реагирует основа организма - вода? Попытки применить магнит в лечебных целях уходят в седую старину. Вероятно, они начались с того дня, когда наш далекий предок впервые взял в свои руки кусок руды, обладающий таинственным свойством притягивать железо. И в каком только виде не использовали магнит древние врачеватели! Алхимики приготовляли из магнита мази, порошки, микстуры. Магнитные бруски или пластинки прикладывались к телу больного, к ранам, опухолям. Известный естествоиспытатель Парацельс, тот самый, который открыл "горючий воздух" - водород, писал: "... Я утверждаю ясно и открыто, на основании произведенных мною опытов с магнитом, что в нем скрыта тайна высокая, без которой против множества болезней ничего поделать невозможно...". Пожалуй, сказано излишне категорично. Но не предвидение ли это ума смелого и трезвого? Увлечение магнитом то охватывало все слои населения, то, наоборот, осмеивалось. Однако никогда не бывало забыто вовсе. Знает ли история подлинные исцеления магнитом? Отрицать так же категорично, как утверждал Парацельс, на наш взгляд, нет оснований. В многоголосном хоре невежд легко затеряться робкому голосу истины. Ведь случилось же, что алхимики в слепых и бесплодных поисках философского камня наткнулись на секрет изготовления фосфора. Эксперименты с магнитным полем, проведенные Джено Барнети (США) на мышах, показали, что магнитное поле оказывает на кровь воздействие, прямо противоположное ионизирующему излучению, - оно повышает количество белых телец крови. Напрашивается возможность использовать магнитное поле в качестве защиты от лучевого поражения, в частности от воздействия космических лучей в открытом космосе. Далее Д. Барнети обратил внимание на то, что магнитное поле омолаживает старых мышей, их мех становится гладким, лоснящимся, кожа разглаживается. Что это? Магнитное поле образует в организме "живую воду", эликсир возвращения молодости? Эксперимент успешного использования магнитного поля на человеческом организме провели работники Медицинского института г. Перми. В 1938 г. в клинике института из 21 пациента, страдавших кожным заболеванием - эпидермофетией, было полностью излечено 15. У остальных шести наступило значительное облегчение. С тех пор и по сей день в больницах Перми продолжают успешно применять магнитное поле. Врач А. А. Тюряева использует магнитное поле как обезболивающий фактор и как средство, ускоряющее рубцевание ран и язв. Успешное применение магнитного поля в экспериментальной онкологии подтверждено многими коллективами советских исследователей. Ботаник П. П. Чуваев в 1969 г. установил, что слабое магнитное поле меняет наследственность микроорганизмов. Еще в 1935 г. немецкие ученые подметили, что в периоды магнитных бурь, при которых напряженность поля Земли резко возрастала, заметно увеличивается число нервных и психических заболеваний. В то время сообщение немецких ученых было встречено с недоверием. Но последующие статистические сопоставления, проведенные в США, полностью подтвердили эти наблюдения. Статистические исследования, проведенные во Франции и в Советском Союзе, с абсолютной достоверностью показали, что число сердечнососудистых заболеваний и смертельных исходов от инфаркта миокарда резко увеличивается в периоды магнитных бурь. На ряде курортов уже имеются специальные службы, оповещающие врачей о приближении магнитной бури. Тяжело больные немедленно помещаются в палаты с антимагнитной экранировкой. Вопрос о влиянии магнитного поля на организм человека встает со все большей остротой и становится особенно актуальным в наш век освоения космического пространства. Сильные магнитные поля будут возникать на космических кораблях будущего, снабженных термоядерными реакторами, ионными или фотонными двигателями. Космонавты рискуют оказаться на планетах с более сильным магнитным полем, чем то, к которому они приспособились на Земле. Они могут попасть в пространство, где вообще не будет магнитного поля. Как все это отразится на состоянии экипажа? В Японии широко распространено ношение магнитных браслетов на запястьях рук. Японские ученые утверждают, что такие браслеты препятствуют повышению давления крови, т. е. являются профилактическим средством от гипертонии, а для тех, кто ею страдает, - средством для облегчения страданий. Итак, всякое изменение напряженности магнитного поля сказывается на человеческом организме - факт, который уже никто не осмеливается опровергать. Правда, исследования этого влияния еще не вышли из стадии "алхимических" методов. Механизм воздействия магнитного поля на живой организм, несмотря на все старания, остается полнейшей загадкой. А отсюда и последствия: у исследователей нет единого мнения, когда и в каких дозах следует применять магнитное поле в лечебных целях. Иногда, тот же эффект дает повышенная напряженность поля, а иногда, наоборот, - пониженная. На результатах магнитотерапии сказывается возраст пациента, его психическое состояние и пр. Нам же пока остается право присоединиться к предположению У. Ахмерова и А. Бильдюкевича: не является ли основным звеном воздействия поля на воду перевод ее из парасостояния в ортосостояние или наоборот? А может быть, сюда следует присовокупить и влияние растворенных в воде веществ? Почему вымерли динозавры Чтобы более убедительно показать роль взаимодействия в цепи магнитное поле - вода - все живое на Земле, приведем две интересные, на наш взгляд, гипотезы. Гипотеза, согласно которой эволюция на нашей планете в значительной степени зависит от того, в какую сторону смотрит стрелка магнитного компаса, вызывает все более пристальное внимание ученых. Геологические исследования последних лет достаточно точно установили, что за всю историю Земли магнитное поле неоднократно меняло свое направление, причем смена полярности происходила в течение примерно 100 млн. лет. В 1963 г. канадский профессор Роберт Аффен высказал предположение, что именно перемагничивание привело к массовому вымиранию морских организмов. Это вымирание имело место по меньшей мере 6 раз (начавшись примерно 500 млн. лет назад), причем каждый раз незамедлительно вслед за изменением полярности. В процессе перемагничивания напряженность поля падала до нуля и затем снова возрастала, но уже с обратным знаком. Таким образом, на какой-то промежуток времени поверхность Земли, обычно защищаемая панцирем магнитного поля, буквально "купалась" в космической радиации. Р. Аффен предположил, что этот внезапный скачок радиации мог вызвать биологические мутации, явившись одним из основных факторов эволюции всего живого. Однако другой канадский ученый, Ян Крейн возражает, считая, что причиной массового вымирания животных на Земле было не влияние радиации, а непосредственное снижение напряженности магнитного поля в процессе изменения его полярности. "Судя по древним окаменелостям, - заявляет Крейн, - влияние изменения магнитного поля может оказаться катастрофическим...". Не по этой ли причине вымерли гигантские ящеры? Вторая гипотеза свидетельствует о том, что не следует пренебрегать воздействием магнитных полей на живой организм, состоящий в основном из воды. Историческая зоогеография приводит факты, согласно которым новые типы животных появились не вдруг и не повсеместно, а прежде на территории отдельных районов земного шара. Причем как раз в этих районах наблюдалось наибольшее число "вариантов" возникающих родов и видов. В третичное время одним из подобных центров появления новых форм жизни стали, например, Северная Индия и Центральная Азия. Хоботные также, к примеру, возникли не повсеместно, а сначала лишь в Северо-Восточной Африке. Подобные центры развития имел и человек. Если сопоставить историко-зоогеографические карты с геофизическими, то окажется, что центры видообразований совпадают с зонами крупных магнитных и электромагнитных аномалий! Причем чаще всего эти центры приурочены к районам, где аномалии, перемещаясь секут зону 35-й параллели северной широты, где магнитное поле отличается большой изменчивостью. Что тут можно предположить? Скорее всего, магнитная неустойчивость влияет на наследственность, постепенно, но неуклонно перекраивая живой организм. Еще раз о "мертвой" и "живой" воде Исследования окиси дейтерия (тяжелой воды) показали, что это мертвая вода в полном смысле этого слова, - она не поддерживает жизненных процессов, останавливает деятельность растений, а в лучшем случае резко замедляет (угнетает) процесс развития. Установлено, что замедление химических реакций в дейтериевой воде происходит в 6-8 раз. При 0°С протий (!Н) взаимодействует, например, с хлором в 13,4 раза быстрее, чем дейтерий (D2). Особенно ощутимой становится эта разница для реакций, идущих с участием катализатора. Но ведь именно каталитические реакции обусловливают обмен веществ в растительной и живой материи. Вывод: чем меньше в обыкновенной воде окиси дейтерия, тем выше ее биологическая активность. И хотя в обыкновенной воде окиси дейтерия ничтожно мало (всего каких-то 0,015 %), первые же опыты на клеточных организмах, растениях и мышах дали поразительные результаты. Так, урожай пшеницы на опытном участке, зерна которой предварительно замочили в воде с пониженным содержанием дейтерия, оказался на 56 % выше, чем на обычном участке. И раздались голоса в пользу полного изъятия дейтерия из употребляемой в пищу воды. Тогда процесс развития ребенка и превращение его во взрослого человека значительно ускорится. Получение же чистой протиевой воды для современной техники не проблема. Но тут возникли сомнения. Ускоряя процесс ассимиляции в обмене веществ, не ускорит ли вместе с тем такая живая вода и процесса дессимиляции, т.е. сокращая время созревания, превращения ребенка в зрелого человека, не сократит ли она (да еще в большей степени) и время превращения зрелости в глубокую старость? Короче говоря, возникли опасения, что полное изъятие из воды дейтерия приведет к сокращению общей длительности человеческой жизни. Вряд ли устроит нас такая живая вода. И еще одно обстоятельство, поколебавшее веру в живую протиевую воду. Вам уже известно, что наш организм на 65 % состоит из воды. И в этой воде 0,015 % дейтерия. По количественному содержанию (в атомных процентах) он занимает 12-е место среди химических элементов, из которых построено тело человека. В этом отношении его следует отнести к разряду микроэлементов. Вот в этой-то когорте дейтерий сразу попадает на первое место. Содержание таких микроэлементов, как медь, железо, кадмий, марганец, цинк, молибден, в нашем теле в десятки и сотни раз меньше, чем дейтерия. Тем не менее стоит уменьшить и без того мизерное количество любого из них, если последуют функциональные расстройства в деятельности организма. Что же случится, если удалить весь дейтерий? Какую персональную роль отвела ему природа в таком сложнейшем "сооружении", каким является живое существо? На эти вопросы науке еще предстоит ответить. Пока мы можем сказать одно: меняя количественное содержание дейтерия в растительном или живом организме, мы, без сомнения, получаем возможность управлять биологическими часами, т. е. ускорять или замедлять ход жизненных процессов. Тепловое реле Человеческий организм обладает замечательным свойством теплового саморегулирования. Нормальная температура нашего тела колеблется в очень узком интервале: 36,6-37,0 °С. Отклонение от этой нормы даже на несколько десятых градуса - свидетельство заболевания, нарушения нормального функционирования того или иного органа. До сих пор науке не удается постичь секрет механизма теплового саморегулирования. Ясно лишь одно - такое регулирование идет с помощью потока крови, совершающего непрерывный кругооборот, как совершает его жидкость в охлаждающей системе автомобильного двигателя. Но ведь, с нашей точки зрения, кровь - это прежде всего вода. И тогда на автоматизм теплорегулирования мы вправе взглянуть и с чисто "водяных" позиций. Дело заключается, прежде всего, в способности воды (крови) отнимать (и соответственно возвращать) тепло в столь значительных количествах, какие не под силу любой другой жидкости. Лучшего теплоносителя, чем вода, природа не знает. Однако кровеносная система представляет собой сложнейшее разветвление тысяч крупных и мелких сосудов, капилляров. Наше тело пронизано ими до самой последней клетки, от кожного покрова до глубин головного мозга. И если бы выравнивание температуры разных участков тела происходило только за счет перемешивания крови, то на такую процедуру уходили бы часы, а то и дни. Между тем каждая (!) клетка нуждается в строго постоянном тепловом балансе с окружающей средой, без чего невозможен нормальный обмен веществ. Что же происходит, если заболевание или изменившиеся внешние условия вызвали местный перегрев организма? Прежде всего, реагирует нервная система, которая так же разветвлена, как и кровеносная. Нервные волокна пораженного органа приходят в возбужденное состояние. Каждый возбужденный нерв окутывается магнитным полем, и часть водородных атомов крови (воды!) в сосудах, прилегающих к такому нерву, переходит из парасостояния в ортосостояние (или наоборот). Энергоемкость крови резко меняется. Кровь получает возможность поглощать (или выделять) дополнительные порции тепла. Причем, все это происходит мгновенно. А постоянная циркуляция крови позволяет поддерживать этот процесс до тех пор, пока не будет устранен источник раздражения (перегрев, переохлаждение). Безусловно, мы упрощаем картину происходящего в нашем теле. В действительности в теплорегулировании принимает участие множество факторов. Но, не затрагивая чисто физиологической стороны вопроса, мы лишь беремся утверждать, что без наличия аномальных свойств воды самотеплорегулирование организма было бы вообще невозможно. Со временем ученые до конца разберутся в механизме теплорегулирования. А разобравшись, научатся и управлять им. Какая же это будет победа над природой! Люди с одинаковой легкостью смогут переносить и лютые морозы, и испепеляющую жару - для этого лишь придется изменить тепловой баланс между телом и окружающей средой, т. е. позволить крови либо задерживать тепло в теле, либо свободнее отдавать его в окружающую среду. И отпадет нужда в теплой одежде. Зимние купания станут обычным делом. Более того - ледяные поля Арктики и Антарктиды превратятся в своеобразные пляжи, на которых даже во время полярной ночи юноши и девушки будут играть в мяч, как ныне играют на черноморских пляжах. И вполне возможно, что именно тепловое изменение режима человеческого тела станет одним из условий для успешного обживания иных планет, находящихся далеко от Солнца (Марс, Юпитер, Уран, Нептун) или, наоборот, в непосредственной близости к нему (Венера, Меркурий). Пока же нормальная температура нашего тела остается в чрезвычайно жестком допуске: 36,6-37,0 °С. Но почему не 46,6-47,0 °С или не 26,6-27,0 °С? Теплорегулирование, как мы уже пытались доказать, зависит от уникальной способности воды поглощать (или отдавать) тепло в больших количествах. Количество тепла, необходимого для нагревания 1 кг вещества на 1 °С, называется удельной теплоемкостью. Величина удельной теплоемкости не остается постоянной. Не все равно, нагреть ли вещество от 0 °С до +1 °С или от + 100 °С до +101 °С. У всех веществ с повышением температуры нагрева возрастает и величина удельной теплоемкости. У всех, но не у воды. Рис. 13. Изменение величины удельной теплоемкости воды в зависимости от температуры У воды от 0 °С до +37 °С теплоемкость падает, а начиная с + 37° до +100°С возрастает. Таким образом, легче всего вода нагревается и быстрее всего охлаждается в своеобразной температурной "яме", дно которой соответствует интервалу 35-40 °С (рис. 13). Следует добавить и еще одно обстоятельство - наиболее интенсивно химические реакции обмена веществ идут также в интервале 35-40 °С. Получается будто природа, создавая человека, мудро снабдила его оптимальным, т. е. экономически наивыгоднейшим режимом работы всего организма в целом. Механизм мышления Самой большой загадкой Homo sapiens является не только способность мыслить, но, главное, способность мозга перерабатывать и запоминать колоссальное количество информации. Запоминать прочно, иногда на всю жизнь. Каких только гипотез, объясняющих работу мозга, не высказано! В основу одних положены электрохимические процессы, в основу других молекулярные и субмолекулярные... На наш взгляд, наиболее убедительной является гипотеза ученых Казанского университета У. Ахмерова и А. Бильдюкевича. Она опирается на известные нам свойства молекулы воды - переходить из парасостояния в ортосостояние и обратно. Как уже отмечалось, суть воздействия магнитного поля на молекулу Н2О состоит в том, что один из протонов Н+ меняет знак своего спина, т. е. меняет направление вращения вокруг собственной оси. Это происходит скачкообразно: шарик-протон перевертывается в плоскости своей орбиты, его полюса меняются местами. Энергетический уровень молекулы Н2О при этом также делает скачок в сторону повышения или в сторону уменьшения энергии. Нечто подобное происходит при работе триггера - элемента электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Триггер имеет два возможных состояния: "включено" (ток течет) и "выключено" (тока нет). Разве не напоминает поведение молекулы воды в магнитном поле? Поле есть - ортосостояние, поля нет - парасостояние. Вот вам и триггер. В таком случае клетку нервной ткани можно рассматривать как микроскопическую ЭВМ. Молекулы воды, входящие в структуру ядра и плазмы, не просто присутствуют там, выполняя роль инертного растворителя. Нет, они наверняка объединены в единую систему, в один общий, отлично организованный, слаженно работающий агрегат. Допустим, что в нормальном невозбужденном состоянии, т. е. при отсутствии сигнала извне, ровно 3/4 молекул Н2О в этом агрегате будут ортоводой и 1/4 - параводой. Но вот поступил сигнал. Нервное волокно отвечает на него преобразованием накопленной в клетке химической энергии в электрическую. Вдоль волокна пробегает короткий импульс электрического тока. Волокно, подобно проводнику, окутывается магнитным полем. Немедленно приходит в действие вся система молекул Н2О. Фиксируя сигнал, часть молекул из парасостояния переходит в ортосостояние. Соотношение 3/4:1/4 нарушается. Оно устанавливается в пропорции, строго соответствующей характеру сигнала, характеру информации. Теперь представьте себе, какое астрономическое число сочетаний орто- и парамолекул становится возможным в каждой клетке! А ведь каждое сочетание - зафиксированная информация. Чем вам не блок памяти с колоссальной емкостью? В мозгу человека, как утверждают биологи, содержится 14 млрд. нервных клеток (нейронов). В нашем понятии это 14 млрд. вычислительных машин, разрешающая способность каждой из которых (т. е. способность перерабатывать и запоминать информацию) невероятно велика. Даже самая современная ЭВМ не идет в сравнение с одной единственной клеткой! А мозг в целом? Его можно представить как уникальную квантовую вычислительную машину с неисчерпаемой возможностью запоминания. Едва ли мы с вами даже при самой феноменальной памяти используем даже миллиардную долю этой возможности. В гипотезе У. Ахмерова и А. Бильдюкевича делается еще одно важное допущение: в работе механизма памяти принимают участие одновременно все нейроны мозга. Они действуют как одно целое, слитно. Наш мозг функционирует сразу весь, включая одновременно бесконечное множество блоков памяти. И если один из блоков окажется заполненным или поврежденным, внешняя информация будет тут же подхвачена другим блоком без всякого ущерба для всей "машины" в целом. Отсюда объяснение той высокой надежности "квантовой ЭВМ", которая заключена в нашей черепной коробке. Придет время, и гипотеза казанских ученых возможно превратится в теорию. Тогда в руках исследователей окажется оружие, с помощью которого можно будет неограниченно расширять и совершенствовать человеческую способность к феноменальной быстроте переработки информации и к сверхфеноменальной способности к запоминанию. Слова "забыл, забыла"... навсегда исчезнут из нашего лексикона. До сих пор оставалось загадкой и еще одно обстоятельство в работе нашего мозга: чрезвычайно высокий коэффициент полезного действия. Наш мозг, эта невообразимая по числу ячеек памяти вычислительная машина потребляет всего каких-то 10 Вт. По аналогии с существующими ныне ЭВМ ей бы полагалась по меньшей мере мощность Днепровской ГЭС. Гипотеза У. Ахмерова и А. Бильдюкевича легко преодолевает и это кажущееся противоречие. Для перевода молекул из парасостояния в ортосостояние и обратно затрачивается ничтожно малая энергия. Изменение знака спина происходит под воздействием слабого магнитного поля. Именно такие поля и зафиксированы в нейроне в момент прохождения импульса. Насколько гипотеза У. Ахмерова и А. Бильдюкевича близка к истине покажут дальнейшие исследования. Но мы уже не можем не согласиться с мыслью ученых, что именно воде принадлежит главенствующая роль в деятельности центральной нервной системы человека. Таким образом, в нашем теле вода - не просто жизненно необходимый растворитель. Она не остается в клетках инертной жидкостью, подобно воде, налитой в графин для питья. Она - движитель разума. Человек - будущий обитатель океанических пучин Вода обладает свойством растворять в себе не только твердые и жидкие вещества, но и газы. Чем выше давление окружающей среды, тем более жадно вода поглощает газ. При снижении давления происходит обратное - выделение газа в окружающую среду. Для гидравлической техники указанная способность воды - сущее бедствие. При малейшей потере бдительности проектировщиками она наказывает кавитацией. Но для органического мира, для живой ткани это свойство обусловливает самую возможность существования. Достаточно сказать, что все млекопитающие (не исключая и человека) живут благодаря кислороду, растворенному в крови (еще раз напомним: кровь - на 90 % из воды). Кислородом, растворенным в воде, дышит все живущее в океанах, морях, реках, озерах. Однако рыба, выброшенная на берег, гибнет. Не странно ли? Находясь среди кислорода, погибнуть от кислородной недостаточности. Зато и человек, погруженный в воду без специальных защитных технических средств, обречен на гибель, хотя вокруг него будет более чем достаточно кислорода. Испокон веков человек мечтает покорить морские глубины. Мы не будем восхвалять совершенные скафандры, ультрасовременные акваланги и маски. Мы отвергаем также беляевского Ихтиандра, который по воле писателя-фантаста был превращен искусным хирургом в рыбу-человека. Ихтиандру, как, должно быть, вы помните, сделали пересадку жабр акулы, и, кроме страданий, он ничего не получил. Надо воспользоваться теми потенциальными возможностями для дыхания человека в воде, которые скрыты в самой воде. При этом следует отказаться от всяких технических средств. Да, человек должен в воде, как рыба, дышать кислородом, растворенным в воде, погружаться на любые глубины и находиться там сколь угодно долго. При этом за ним должна оставаться возможность в любое время по своему желанию покидать водную стихию и возвращаться на сушу. И обе стихии должны быть в равной степени подвластны ему стать для него одинаковой средой обитания. Сверхфантастика? Несбыточно? Вы ошибаетесь, все это не так уж далеко от реального воплощения. Еще в 1956 г. голландский физиолог Бурема проделал сенсационный эксперимент: он поместил морскую свинку в специальную барокамеру, куда затем был накачан воздух давлением до 5*105 Па. Затем из животного выпустили всю кровь. Однако свинка не погибла. Она продолжала жить, хотя должна была бы задохнуться, поскольку вместе с кровью организм лишился возможности получать кислород из окружающей среды. Спустя несколько часов ей влили ее же кровь, и она вела себя так, будто ничего особенного и не произошло. В чем секрет успеха этого опыта? Все в той же способности воды растворять в себе газы из окружающей среды. А в том числе и кислород. При этом чем выше давление окружающей среды, тем больше кислорода растворяется в воде. Но плазма каждой клетки живого организма - это прежде всего вода. Таким образом, при достаточно высоких давлениях кислород получает возможность проникать в ткани непосредственно из окружающей среды, не нуждаясь в услугах природного "транспортного средства" - потока крови. В наше время барокамеры превратились в надежных союзников врачей в борьбе с кислородной недостаточностью, с расстройством дыхательных путей, газовой гангреной и другими заболеваниями. В 1971 г. в редакцию журнала "Вокруг света" был приглашен Жак Майоль, побивший рекорд погружения в море без всяких дыхательных средств. Ему удалось достичь глубины 76 м. Погружение и возвращение на поверхность заняли 4,5 мин. На вопрос, что он испытывал при этом эксперименте, Жак Майоль ответил: - Мне бывает так хорошо под водой, что время исчезает. Ни малейшего желания дышать (!): кажется, что под водой можно находиться вечно. Все это очень опасно: можно забыться, пропустить момент, за которым уже нет возврата на поверхность... Вообще-то я считаю, что организм человека, часто и долго находящегося под водой, приспосабливается к морской жизни. Например, под водой устанавливается другой ритм биения сердца. И я уверен, что человек и без помощи технических средств сможет стать подводным жителем. Присутствовавший на этой беседе летчик-космонавт Борис Егоров поддержал Жака Майоля: - Да, на глубине 500-700 м у человека есть все шансы (во всяком случае теоретически) стать Ихтиандром без помощи технических средств. Он сможет там плавать, как рыба. Жить как угодно долго. Важно лишь заполнить легкие водой. На глубине 500-700 м легкие человека, по-видимому, смогут усваивать кислород прямо из воды. Подобные опыты уже ставились на мышах, собаках, Они жили под водой. Значит, и человек сможет жить под водой. Но... сможет ли такой человек вернуться на поверхность? Недавно появилось обнадеживающее сообщение - собаку, долгое время жившую в воде, удалось вернуть в обычные условия. Может быть, недалеко и то время, когда очередь дойдет до человека... В 1974 г. рекорд Жака Майоля был перекрыт сицилийцем Энцо Майорка, прозванного - "живым батискафом". Он нырнул на глубину 87 м. А в 1977 г. Жак Майоль восстановил свое звание чемпиона, достигнув глубины погружения в 100 м! Остается ждать, когда будет покорен и 500-метровый рубеж. Пушки и подснежники Одним из аномальных свойств воды является увеличение ее объема при замерзании. Средневековые исследователи, желая испытать силу расширяющейся воды, пробовали замораживать ее в жерлах чугунных пушек. Не выдерживая давления, лопались и чугунные пушки. Теперь мы знаем, чем вызвана столь большая разрушительная сила замерзающей воды, - все дело в водородных связях, которые при понижении температуры от +4° до 0°С раздвигают молекулы воды, выстраивают их тетраэдр за тетраэдром. Но взгляните на деревья, которые растут перед вашим домом. Почему они не лопаются даже при самых сильных морозах? Ведь в их стволах более чем достаточно воды. Или обратите внимание, как ранней весной высыпают на заснеженных еще полянах нежные и хрупкие подснежники. По ночам еще подергиваются ледком лужи и леденеют талые сугробы, а подснежникам ничего не делается. Их словно стороной обходит закон, по которому вода легко рвет трубы и пушки. Конечно, ствол дерева или стебли подснежников обладают большей упругостью, чем металлические стенки труб. Растительные волокна легко растягиваются, и те 10-11 %, на которые увеличивается объем замерзающей воды, для них ровно ничего не значит. Но ведь дерево не сразу промерзает насквозь. Вначале должна заледенеть кора и превратиться в твердую оболочку. А заледенев, должна дать трещины. Так нет же, ничего этого не происходит. Никаких намеков на возможность разделить судьбу чугунных пушек. И самое удивительное заключается в том, что после оттаивания деревья и прочие растения высоких широт возвращаются к нормальной жизнедеятельности. Некоторые виды сибирских растений подвергались замораживанию в жидком азоте до температуры -196 °С (77 К). Ветки вербы выдерживают замораживание до температуры -269 °С (4 К). И никаких разрушительных последствий оттаивания. Не только сохранились клетки, но не погиб, не распался белок. Разумеется, морозостойки далеко не все растения земного шара. Растительный мир высоких широт прошел длительный путь эволюции, прежде чем приспособился к низким температурам. Некоторые ученые полагают, что тайну морозоустойчивости деревьев следует искать в выработке их тканями особого морозозащитного гормона, который и препятствует гибели клеточного белка. Пока такой гормон не обнаружен, но если даже поверить, что он все-таки существует, то остается загадкой, как ему удается сделать дерево стойким там, где разлетаются чугунные пушки? Гораздо проще предположить другое: способность дерева при наступлении холодов переводить воду внутри себя в состояние воды II. Напомним, что вода II не замерзает ни при каких земных морозах. Охлаждаясь, она не затвердевает, не расширяется и не образует губительных для клеточной структуры кристалликов льда. Конечно, все может оказаться гораздо сложнее. Недавно был установлен такой любопытный факт: измерение температуры деревьев показало, что у некоторых из них температура волокон, достигнув 10 градусов ниже нуля (263 К), вдруг перестает понижаться. Что это - самотеплорегулирование? Таким образом, и в растительном мире вода задает загадки. Разгадка же секрета морозостойкости растительного мира будет иметь для человечества неоценимое значение. Люди по своему желанию сделают морозостойкими любые растения. Тогда цитрусовые рощи раскинутся в тундре, чайные плантации появятся на Северном Урале, а под Архангельском и Мурманском будет зреть виноград. Одновременно мы научимся переводить и почвенную воду в дерягинскую воду II. Тогда и почва станет незамерзающей, на ней смогут круглый год расти хлеба. И фруктовые сады будут плодоносить круглый год не только на юге, но и за Полярным кругом. К тому же нельзя забывать, что когда-то, вероятно, предстоит осваивать ледяные пустыни Марса, где даже в тропиках ночами трещат морозы под -70 °С. Зато к полудню температура там подымается до +25 °С. Так что с помощью воды II там можно вполне обосноваться и создавать растительный покров. Машина времени Анабиоз... Со страниц научно-фантастических произведений он уже давно перекочевал в операционные и в исследовательские лаборатории медиков и биологов. Охлаждение замедляет все физиологические процессы в организме, облегчает работу хирурга при сложных и длительных операциях на мозге. К тому же низкая температура подавляет деятельность микроорганизмов и вирусов. Так, зимовщики-исследователи, живущие на самом морозном континенте планеты - Антарктиде, не ведают простудных заболеваний. Антарктида - единственный уголок Земли, где нет гриппа. Это замечательное обстоятельство объясняется тем, что микробы и вирусы не в состоянии приспособиться к суровым условиям "белого континента". Применение анабиоза предусматривает возможность охлаждения человеческого организма до полного замораживания. Очевидно, вначале будет освоено замораживание отдельных органов, а когда-то в будущем - всего организма. Что даст такое замораживание? Охлаждение до температуры - 272 °С (1 К) позволит убить в человеческом теле все болезнетворные микроорганизмы, все вирусы. Холод космического пространства позволит исцелить людей от всех неизлечимых ныне недугов. Однако на пути полного замораживания человека еще множество нерешенных проблем. Одна из них - аномальное расширение воды при замерзании. Образующиеся кристаллики льда должны неизбежно порвать оболочку клетки, разрушить ядро, все ее составляющие. Неотвратимая гибель клеток - вот главное, что тормозит использование при анабиозе самых низких температур. Но эксперименты по замораживанию тканей убедительно показали, что возвращение к жизни возможно, если охлаждение и последующее оттаивание вести с большими скоростями - 100, 200 °С в мин и более. Современной технике такие скорости пока недоступны. Дело в том что процесс замерзания должен идти одновременно по всей глубине тела. Замерзать должны одновременно все клетки. Так же сразу они должны и оттаять. Чем вызвана необходимость таких больших скоростей? Оказалось, что при столь резком снижении температуры вода в клетках не успевает превратиться в лед. Замерзая, она продолжает оставаться водой. Она не расширяется, не разрушает клетку. Короче говоря, быстрое охлаждение переводит внутриклеточную воду в дерягинскую воду II или в близкое к ней состояние. Здесь и таится разгадка и проблема анабиоза при сверхнизких температурах. Только прежде следует решить проблему познания самой воды II, до конца выяснить ее природу, найти способы перевода обыкновенной воды в воду II. Когда эта задача будет решена, возрастет не только могущество медицины. Люди создадут своеобразную машину времени - они смогут отправляться в далекое будущее как живые свидетели прошлого. Единственным недостатком такого путешествия во времени будет невозможность возвратиться обратно. Загадка растительного мира Вспомним знаменитые опыты Торричелли с трубками, заполненными ртутью, или водой. Верхний конец трубки запаивался, а нижний, открытый, опускался соответственно в чашку с ртутью или с водой. Торричелли брал трубки различной длины, но в них всегда устанавливался столб жидкости постоянной предельной высоты: для ртути 760 мм, для воды 10 м. Если высота трубки оказывалась больше указанных высот, то в трубке над поверхностью жидкости образовывалась так называемая "торричеллиева пустота". Постоянство предельных высот столбов воды и ртути обусловливается постоянством той силы, которая удерживает эти столбы. Это атмосферное давление. Чтобы привести в действие и заставить работать атмосферное давление, нужно над поверхностью жидкости создать разрежение. Именно на этом принципе основан процесс всасывания жидкости насосом. И мы точно знаем: выше чем на 10 м при нормальных атмосферных условиях поднять воду разряжением с ее поверхности к насосу по всасывающей трубе не удастся - не хватит атмосферного давления. В растительном мире нарушается и эта закономерность. Деревья всасывают воду из почвы на высоты, значительно превышающие 10 м. Среди них есть подлинные "небоскребы" с высотой всасывания 100-150 м. Что это - нарушение закона сохранения энергии? Ведь силой атмосферного давления не поднять столб воды на такую высоту. Нет, закон сохранения энергии всегда и всюду остается незыблемым. Просто на сцену выступают еще неведомые нам силы. Непонятным образом деревья заставляют работать воду на растяжение. Ведь чтобы поднять воду выше 10 м, нужно создать в ней отрицательные давления, "тянуть" ее вверх, как тянут трос с грузом. До сих пор понятие отрицательных давлений в жидкости считалось абсурдом. В жидкостях и до нуля-то не удается снизить давление. Как только давление в жидкости понизится до давления насыщенных паров, она закипит. Но ведь это в обыкновенной, привычной нам жидкости. Не, вводя понятия отрицательных давлений, не объяснишь всасывания воды на высоту 100-150 м. И при этом никаких намеков на кавитацию! Каким образом удается это деревьям, наука пока объяснить не может. Даже гипотез на этот счет нет. Нам же остается предположить, что в капиллярах дерева вода меняет свою структуру, превращается в полимер, приобретает свойства работать на растяжение. Рекорды водопития Чтобы дерево или растение получало воду из почвы, нужно, чтобы в почве постоянно находилась вода. И как можно больше, и как можно ближе к поверхности земли, дабы корни растений могли дотянуться до живительной влаги. Казалось бы, как удержаться воде у поверхности почвы? Ведь как и все жидкости, обладая текучестью, она под действием собственного веса должна была бы стремиться уйти в глубину. Но почва (особенно возделываемая) обладает свойством капиллярности. И здесь в полную меру проявляется одно из уникальных свойств воды - большое поверхностное натяжение. По капиллярам почвы вода устремляется вверх, к поверхности земли, к корням растений. Благодаря исключительно высокому поверхностному натяжению снизу вверх к корням растений движутся целые реки, озера... моря воды. Судите сами: за один сезон от всхода до созревания пшеница "выпивает" с каждого гектара до 2000 т воды, кукуруза еще больше - 3200 т. Но рекорд водопития пока остается за капустой - с каждого гектара она выкачивает за сезон порядка 8000 т воды! Таким образом, всему, что дает нам земледелие, всему, что мы получаем с полей, огородов, садов, - всему этому способствует мощное поверхностное натяжение воды, проявление сил водородных связей в ее молекулах. Если бы эти связи оказались менее значительными, почва просохла бы на такую глубину, до которой не смогли бы дотянуться корни растений и деревьев. О возможных последствиях догадаться нетрудно. Вода, космос и человек Обладание водой не является счастливой привилегией нашей планеты. В падающих на Землю небесных камнях - метеоритах, как уже говорилось, ее содержится до 0,5 %. Ученые с достаточной убедительностью установили: вода в том или ином состоянии присутствует на кометах, астероидах, малых и больших планетах Солнечной системы. А на самом Солнце? Температура на поверхности нашего дневного светила слишком велика, чтобы вода могла находиться там даже в парообразном состоянии. Однако составные части воды - водород и кислород - там в предостаточном количестве. Особенно много на Солнце водорода. Не будет преувеличением, если мы скажем, что фактически оно сложено из одного водорода. Как сейчас установлено, вся вселенная на 98 % состоит из водорода. А кислород? На раскаленном светиле его тоже предостаточно. По количеству атомов он занимает там четвертое место после водорода, гелия и углерода. Так что все дело в температуре. Окажись она на Солнце на несколько тысяч градусов ниже, и атмосфера его состояла бы из одних паров воды. Примерно так же обстоит дело с водой и в иных звездных системах. Планеты далеких звезд пока недоступны нашим наблюдениям. Но что касается самих звезд, то химический состав их атмосфер уже не представляет секрета. Как показал спектральный анализ, он примерно такой же, как и химический состав Солнца, и весьма близок к химическому составу земной коры. Причем близость не только качественная, но и количественная (процентное соотношение по числу атомов). Если же количественные отклонения и имеются, то главным образом за счет водорода и гелия. Недра звезд, согласно сегодняшним представлениям, как и Солнце, состоят в основном из водорода. А планеты, если таковые и окажутся у той или иной звезды, едва ли будут резко отличаться по химическому составу от планет Солнечной системы - они наверняка будут сложены из тех же кирпичиков, из которых сложено все Мироздание и основными среди которых являются водород и кислород. Еще сравнительно недавно астрономы утверждали, что все звезды образовались почти одновременно десятки миллиардов лет назад, т. е. задолго до того как возникла Земля. Появление современных средств наблюдения опровергло это метафизическое толкование. Теперь установлено: немало звезд вспыхнуло, когда на Земле уже существовал человек. Сегодня астрономы имеют возможность наблюдать звезды на ранних стадиях их эволюции: всего несколько тысяч лет назад в результате конденсации межзвездной газово-пылевой среды образовались сравнительно плотные сферические сгустки. Их назвали протозвездами. Радиоастрономические наблюдения над протозвездами дали неожиданный результат. Оказалось, что это гигантские мазеры (газовые лазеры). На волне длиной 18 см они излучают необычайно яркую (как и положено мазеру) линию гидроксила. Напомним, что гидроксил имеет формулу ОН и представляет собой соединение одного атома водорода с одним атомом кислорода. Гидроксил - по сути, "осколок" Н2О. Далее последовал еще один сюрприз: на волне 1,35 см некоторые протозвезды дали еще более яркую линию... водяных паров. Согласно радиоспектру протозвезда состоит в основном из молекул Н2О! Итак, возникновение звезды начинается с конденсации межзвездной воды (ОН тоже почти вода), с образованием из нее гигантских мазеров, первичных космических тел, будущих небесных светил. Уплотняясь и сжигая водород, протозвезды постепенно превратятся в термоядерные горнила, возвестив о своем рождении сначала темно-красным, а затем и ослепительно белым сиянием. "Все начинается с воды", - утверждал Фалес из Милета. Великим провидцем оказался мудрец древней Эллады. Человека, твердо стоящего на позициях диалектического материализма, не смущает то однообразие химических элементов и элементарных частиц, которое согласно современным представлениям астрофизики окружает нас в бесконечном пространстве. В какую бы галактику не проник наш взор с помощью новейших средств наблюдения, мы находим там все те же углерод, кислород, гелий.,, и прежде всего водород. Такое сравнительное химическое однообразие вещества в космосе блестяще подтверждает материальное единство мира, то единство, на которое опирается коммунистическое мировоззрение. Материальное единство влечет за собой и неизбежное единство действующих в космосе сил. Это означает, что характер взаимодействия атомов водорода с атомами кислорода в любой звездной системе не будет отличаться от характера подобного взаимодействия на нашей Земле. Это означает также, что результатом реакции 2Н+О может стать лишь хорошо известная нам Н2О со всеми ее аномалиями. Посмотрите, к каким выводам ведут нас размышления над всегалактической водой и ее ролью в создании человека. Жизнь на Земле возникла в океане. Жизнь на Земле могла возникнуть только в воде. Это что - случайность? Нет, это твердая закономерность в эволюции природы, это результат проявления аномальных свойств окиси протия. Только в воде смогли возникнуть те первопричины, которые соткали основу живой материи - белковую молекулу. Значит, и в любой другой самой дальней галактике, на любой из неведомых нам планет белковая молекула может стать только результатом деятельности идентичных источников, действующих в идентичных земных условиях. Вполне возможна полимеризация и без участия воды, но такая полимеризация никогда не приведет к возникновению живого вещества, не приведет к рождению клетки. Схема возникновения белковой молекулы едина для всего Мироздания: вода - гидравлический удар - полимеризация при участии воды. Вода - вот основной стержень в эволюции живого. Единственный цемент в строительстве живого - водородные связи. В любой галактике эволюция живого (безусловно, с возможными отклонениями) пойдет по единственно возможному пути, обусловленному все теми же аномальными свойствами воды; при отсутствии даже одного из них ни образование, ни существование живого и растительного мира становится невозможным. А венчает эволюцию живого, как вам известно, появление разума. И мы вправе предполагать, что в какой бы галактике ни возник разум, он окажется облаченным в одну и ту же форму. Это будет Homo sapiens, безусловно в чем-то отличающийся от жителей Земли, быть может более совершенный или в чем-то им уступающий, но и обликом своим и сутью, безусловно, их повторяющий. Доказательство тому - аномалия воды - такое же всеобщее свойство природы, как и материальность мира, как и всеобщность действующих в нем сил. |
|
||
Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Добавить материал | Нашёл ошибку | Другие сайты | Наверх |
||||
|