Фавориты живой ткани

Задавать вопросы и отвечать на них - две разницы, как говорят шутники-одесситы. И поставить вопрос часто значительнее труднее,

Хороший вопрос тот, на который можно дать однозначный ответ и который оставляет за собой цепочку (чем длиннее, тем лучше) новых проблем-вопросов.

Биологов и химиков давно интригует, почему природа отобрала для своих целей (и материализовала их в живых системах) вполне определенное и небольшое число химических элементов, игнорируя множество других?

Около 99 процентов тканей живых организмов построено лишь из четырех элементов: водорода, кислорода, азота и углерода. Почему именно из них? Вот тема для плодотворных дискуссий.

Небольшая статистика обнаруживает поразительные контрасты.

Во Вселенной 99, а то и почти все 100 процентов вещества приходится на водород и гелий.

В земной же коре 98 процентов атомов - это кислород (47 процентов), кремний (28 процентов), алюминий (8 процентов), железо (4,5 процента), проценты кальция, натрия, калия, магния...

Выходит: эволюция при отборе руководствовалась вовсе не доступностью тех или иных элементов, а какими-то иными принципами.

Действительно, возьмем, к примеру, углерод и кремний, Кремния во всех доступных для живых организмов частях Земли в 135 раз больше, чем углерода.

Кремний располагается в периодической системе непосредственно под углеродом и по своим свойствам подобен углероду: также имеет тенденцию к присоединению четырех электронов и образованию четырех ковалентных связей.

Почему же жизнь на Земле базируется на относительно редком элементе - углероде, а не на кремнии, которого гораздо больше?

Сейчас наука уже довольно уверенно отвечает на подобные нелегкие вопросы.

Оказывается, живая ткань требует, чтобы ее мельчайшие строительные блоки удовлетворяли двум требованиям: минимальности размера и стабильности при присоединении 1, 2, 3 и 4 электронов.

Этот суровый экзамен удалось выдержать водороду, углероду, азоту и кислороду...

Продолжая подобный анализ, некоторые ученые пришли к любопытному выводу: возможно, что не только химические элементы, но и, так сказать, химическая конституция организмов должна быть одинаковой во всей Вселенной...

Раз уж мы коснулись деликатных, спорных и интригующих тем, то можно поставить еще один вопрос: какое топливо самое лучшее?

И вот тут мнения экспертов не должны разойтись: все они дружно укажут на водород. При окислении водорода кислородом (процесс горения, сжигания топлива) образуется одно из самых стабильных веществ - вода. А, значит, выделяется и наибольшая энергия.

Поэтому из всех известных видов топлива водород и самый энергоемкий. По теплотворности на единицу веса он в 2,5 раза превосходит природный газ, в 3,3 раза - углеводороды нефти, в 8,3 раза - древесину. Вот почему стоит еще раз отдать дань восхищения сине-зеленым водорослям, сумевшим, когда это стало небходимо, расщепить воду - этот, видимо, самый твердый из стабильных веществ "орешек" - на отдельные компоненты.

Мы уже упоминали, что мир, в котором мы живем, - по преимуществу водородный (Вселенная состоит из водорода на 91 процент).

Ядро водорода - протон - в качестве элементарной частицы входит обязательной составной частью в ядра всех других элементов Вселенной.

Из водорода наполовину составлено и наше светило: оно светит и греет благодаря термоядерной реакции, в которой сгорают, превращаясь в гелий, ядра водорода (впрочем, относительно характера реакций внутри и нашего светила, и других звезд в последнее время мнения астрофизиков, как говорится, разошлись).

Словом, куда ни кинь - всюду попадешь в водород.

Как топлизо водород заманчив еще и потому, что в СССР и других .высокоразвитых странах уже разработаны (в экспериментальном порядке) всевозможные водородные двигатели - для автомобилей, самолетов, океанских лайнеров.

Этот панегирик в честь водорода можно было бы продолжать, но довольно. Перейдем к главному.