4252-1 (Заветный камень Российской Империи), страница 2

Происхождение шунгита связано с самым крупным из этих периодов накопления углеродистых осадков, получившим название Беломорского, потому что горные породы того времени лучше всего сохранились в районе Карелии и Белого моря, на древнем гранитном щите.

Как образовался шунгит? Сначала шунгит был рыхлым донным осадком, весьма похожим на сапропель - богатый органикой жидкий озерный ил. Кстати, сегодня сапропель все шире используется как органическое удобрение, как лечебная грязь с ярко выраженными целебными свойствами и даже как органоминеральная кормовая добавка. Но тогда, два миллиарда лет до нашей эры, перерабатывать будущий шунгит было некому, и органические осадки, прикрываемые сверху все новыми наслоениями, постепенно уплотнялись, обезвоживались и погружались все глубже и глубже.

Времени на это было предостаточно - даже по геологическим меркам. Не забудем, что донецкий антрацит моложе шунгита в несколько раз, имея возраст "всего" 300 млн лет. Таким образом, карельский шунгит - прапрадедушка донецкого антрацита.

Но оставим каменноугольный период и вернемся на миллиард с лишком лет до нашей эры. По мере того как будущий шунгит, придавленный сверху сотнями метров более молодых осадочных пород, погружался в глубины земли, под влиянием сжатия и высокой температуры шел процесс превращения, или, как говорят геологи, "метаморфизации", будущего шунгита.

Самые интересные превращения произошли с органической частью породы, состоящей из погребенной биомассы. Под влиянием нагрева и давления бывшие одно-Неточные водоросли образовали распыленный в минеральной матрице аморфный углерод в виде характерных именно для шунгита глобул (шариков), летучие углеводороды, которые, благодаря пористой структуре шунгита, давно покинули пласт и, самое главное, уникальную смесь нелетучих органических и элементоорганических веществ, известную как органоминеральный комплекс шунгита.

И если углеродная часть шунгита отвечает за его очистительные, сорбционные, свойства, то его биологическое действие связано именно с органоминеральным комплексом - особенно его водорастворимой частью, включающей Фуллерены - молекулярный углерод в виде полых шаров.

В принципе, подобный процесс термического разложения идет, например, при получении кокса из антрацита или древесного угля из дров. Нагрев без доступа воздуха дает нам углерод, смолы (деготь) и смесь летучей органики - водорода и окиси углерода - наподобие коксового, светильного или генераторного газа.

Но в случае с шунгитом есть несколько принципиальных отличий, в которых, собственно, и заключена тайна его биологической активности и обработанной им воды.

Во-первых, шунгит нагревался не десятки минут, а десятки миллионов лет, благодаря чему могли пройти до конца самые медленные химические реакции.

Во-вторых, процесс шел под большим давлением, что, по закону химического равновесия, препятствует распаду больших молекул на простейшие фрагменты и способствует образованию более сложных молекул с большим молекулярным весом.

В-третьих, при "созревании" шунгита химические процессы шли при активном участии минеральной компоненты, которая играла роль катализатора в образовании новых сложных веществ.

В-четвертых, температура, при которой шло образование шунгита, не превышала пятисот, максимум - шестисот градусов, иначе минеральная часть шунгита попросту расплавилась бы, не оставив никаких пор и пустот. А сравнительно низкая температура и высокое давление также способствуют образованию более крупных и сложных молекул, сохраняющих определенное сходство с исходными биогенными веществами и, соответственно, обладающих высокой биологической активностью.

Все это указывает на то, что в ходе преобразования первичной смеси биоорганических веществ шунгита (которая сама по себе биологически активна -- вспомним лечебные свойства сапропеля) помимо аморфного углерода и летучей органики должны были образоваться новые, достаточно сложные производные исходных веществ, - и эти вещества должны быть биологически активными!

В свое время академик Опарин, моделируя происхождение жизни на Земле, провел свой знаменитый опыт, результаты которого лежат сегодня в основе большинства теорий происхождения жизни на Земле.

Смесь, имитирующая состав первичной атмосферы Земли - а именно воды, аммиака, и углекислого газа - помещалась в стеклянный реактор и длительное время подвергалась кипячению и действию электрического разряда, ультрафиолетовых лучей или радиации. И уже через несколько дней в растворе появились сложные органические вещества, характерные скорее для живой, чем для неживой, природы. А вскоре некогда стерильный, бесцветный и прозрачный раствор превращался в мутную, заметно окрашенную сложную смесь разнообразных веществ, в том числе аминокислот и углеводов. Причем смесь, способную стать питательной средой для бактерий, не способных к фотосинтезу.

Таким образом, энергия разрядов или излучения шла на синтез сложных органических веществ, вполне пригодных для питания живой материи.

По сути, тут мы имеем дело с первородным, еще небиологическим, фотосинтезом.

Позже опыт академика Опарина повторялся во множестве вариаций. В частности, моделируя условия, которые существовали на Земле до возникновения жизни, ученые установили, что наличие в реакторе пористого или мелкодисперсного минерального компонента - а особенно глин и цеолитов - существенно ускоряет абиогенный (небиологический) синтез сложных веществ, который называют также "химической эволюцией".

Очевидно, что подобный процесс - химическая эволюция органического вещества с образованием все новых веществ - шла не только в "первичном бульоне" доисторического Океана, но и при длительном нагреве и окислении биологических отложений непосредственно в пласте, в том числе и при "созревании" шунгита.

У внимательного читателя возникает естественный вопрос: а как же с ультрафиолетом или разрядами, которые в опытах Опарина и его коллег накачивали энергией реакционную смесь, разбивая исходные молекулы на химически активные фрагменты?

Но тут надо вспомнить, что в горных породах есть другой, и достаточно мощный, источник ионизирующих излучений - естественная (фоновая) радиоактивность.

Да, естественный радиоактивный фон мал, но за два миллиарда лет (два миллиарда - напишите эту цифру с нулями!) шунгит, впрочем, как и любая другая горная порода такого возраста, получил дозу излучения не меньшую, чем в ядерном реакторе за год. Если бы эта энергия выделилась сразу, то она вполне смогла бы даже расплавить породу. Но ядерная энергия выделялась постепенно, и часть этой энергии пошла на химическую эволюцию органоминерального комплекса шунгита.

На процесс воздействия естественной радиоактивности (урана, тория, радия, радиоактивного изотопа калия и др.) на эволюцию органической компоненты горных пород еще в 1930-х годах обратил внимание наш, российский, геолог В. А. Соколов.

Сегодня это явление известно как органо-радиационно-химический генезис углеводородов. Однако если геологов этот процесс интересовал в основном с точки зрения образования нефти и газа как энергетического сырья, то для нас интересны не столько летучие углеводороды, сколько радиационно-химическая эволюция сложных, биологически активных веществ шунгита, включая элементоорганику и комплексы, содержащие кремний, серу и другие элементы и микроэлементы.

И было бы вполне логично предположить, что за два миллиарда лет пребывания бывшей живой материи в подземном изотопном котле могли возникнуть новые, неизвестные науке вещества с такими же необычными свойствами. В пользу гипотезы о присутствии в шунгите неизвестных науке веществ свидетельствовали необычные биологические свойства шунгита, которые упорно не желали укладываться в обычные рамки. И буквально несколько лет назад такие вещества были открыты. Это были Фуллерены.

Фуллерены

Логика этих рассуждений, очевидная для каждого химика, блестяще подтвердилась. В шунгите были действительно обнаружены уникальные биологически активные вещества, причем совершенно не похожие на обычную органику - впрочем, и на неорганику тоже.

Это были Фуллерены - пустотелые шарообразные молекулы из нескольких десятков или сотен атомов углерода.

Фуллерены необычны во всем, начиная с истории их открытия.

Сначала Фуллерены были открыты на кончике пера - по расчетам ученых, пустотелые углеродные "мячики" из 60 и более атомов были вполне стабильны, но никто не знал, как их получить и где искать.

Поэтому впервые Фуллерены были обнаружены вне Земли, и только потом "спустились с небес на грешную землю". А было это так. После того как химики-теоретики рассчитали спектры тогда еще гипотетических Фуллеренов, астрономы обнаружили заранее предсказанные характерные спектральные линии Фуллеренов в космосе - в атмосферах углеродных звезд.

На Земле Фуллерены были впервые получены в пламени электрической дуги. Когда выяснилось, что Фуллерены содержатся в шунгите, первооткрыватели Фуллеренов, получившие, кстати, за свое открытие Нобелевскую премию, долго в это не верили - пока не исследовали присланные из России образцы шунгита. И оказалось, что в водорастворимой части шунгита содержится чуть ли не процент Фуллеренов - впервые обнаруженных буквально за десятки световых лет от Земли!

Кстати, открытие Фуллеренов во многом напоминает открытие знаменитым физиком Уильямом Рамзаем гелия (в переводе с греческого гелий - "солнечный"). Сначала яркую спектральную линию гелия Рамзай обнаружил в солнечном спектре, и только потом заметные количества гелия были найдены в попутных нефтяных газах некоторых месторождений.

Чем интересны Фуллерены? По своему строению это пустотелые "футбольные мячи" из углерода, поверхность которых "сшита" из смежных углеродных шестигранников, образующих сплошную сетчатую оболочку.

Свое название Фуллерены получили в честь архитектора Фуллера - автора похожего на молекулу Фуллерена сферического павильона, собранного из плоских многоугольников, построенного на всемирной выставке ЭКСПО-67.

Те, кто еще не забыл школьный курс химии, могут представить один атомный слой углерода, отделенный от кристалла графита и сшитый в виде полого шарообразного мешка. И действительно, своими свойствами Фуллерены во многом напоминают графит. Во многом, но не во всем. Как и графит, Фуллерены достаточно инертны, в массе имеют черный цвет. Но, в отличие от графита, Фуллерены способны в неизменном виде растворяться в воде и органических растворителях, а также встраиваться в поверхность клеточных мембран.

Углеродные шары Фуллеренов - иначе их называют углеродными глобулами, или кластерами - могут быть самых различных размеров и содержать от 60 до нескольких сот атомов углерода. В 1999 году российские ученые ухитрились получить многослойные Фуллерены, напоминающие матрешку: большой сферы из 560 атомов, в которую встроены два меньших шара из 240 и 60 атомов. Открыты и трубчатые разновидности углеродных кластеров - тубулены.

Но самое интересное в Фуллеренах - не форма, а содержание. Та самая пустота, которая остается в середине "футбольного мяча". Потому что в эту пустоту можно при желании поместить все, что угодно, - от газов до фрагментов генетического кода. Чем, собственно, и занимаются физики, химики и биологи.

Физики используют Фуллерены для создания органических солнечных батарей, химических лазеров и "молекулярных компьютеров", а также материалов с высокотемпературной сверхпроводимостью.

Химики используют Фуллерены в качестве нового типа катализаторов и адсорбентов, обещающих самые радужные перспективы.

А биологи и фармакологи используют шары Фуллерена для доставки внутрь клетки и размещения на поверхности клеточных мембран самых различных веществ, включая антибиотики, витамины и гормоны, в том числе фрагменты генокода при создании трансгенных животных и растений. Одним словом, "фаршированные" Фуллерены, включив в свою внутреннюю полость другие молекулы, приобретают совершенно новые свойства!

При этом цена синтетических Фуллеренов, получаемых в пламени гелиевой дуги, вполне приемлема.

Что касается проблемы шунгита, то для нас важно не только наличие в нем Фуллеренов, но и "начинка" фуллереновых молекул, определяющая их биологические свойства.

Так что вполне возможно, что основная живительная сила шунгита заключена не только в Фуллеренах как таковых - несмотря на Нобелевку, звучное название и, скажем прямо, научную моду.

Не надо забывать о самом органоминеральном комплексе шунгита - той фантастически разнообразной смеси сложных органических веществ, составляющей 97-99 % водорастворимой органики шунгита, которая выходит в раствор вместе с Фуллеренами и определяет их свойства.

Органоминеральный комплекс шунгита - результат химической эволюции живой материи, погребенной 2 миллиарда лет назад. Если химический анализ летучей органики делать легко - чем меньше атомов, тем меньше возможных комбинаций, то естественные смеси молекул, состоящих из нескольких десятков атомов углерода и полученных в результате химической эволюции, содержат, строго говоря, сотни тысяч и миллионы индивидуальных веществ, отличающихся друг от друга на один атом и более. Соответственно, и концентрация этих веществ исчезающе мала - по сути дела, из смеси можно выделить лишь более или менее узкие фракции похожих молекул. А ведь биологическая активность веществ может резко меняться за счет только одного атома.

В шунгит входят и элементоорганические соединения, в которых углерод связан с фосфором, кремнием и другими макро- и микроэлементами, - причем биоактивность этого класса веществ особенно высока и специфична.