Андрей Скляров – Опасное наследие богов (страница 38)

Итак. Для обеспечения жизнедеятельности живой организм должен потреблять кислород и выделять углекислый газ, что он и совершает в процессе дыхания. Перенос этих газов во встречных направлениях (от внешней среды к тканям организма и обратно) и осуществляет кровь. Для этого «приспособлены» специальные элементы крови — так называемые дыхательные пигменты, которые содержат в своей молекуле ионы металла, способные связывать молекулы кислорода и при необходимости отдавать их.

У человека дыхательным пигментом крови является гемоглобин, в состав которого входят ионы двухвалентного железа (Fe2+). Именно благодаря гемоглобину наша кровь красная.

Но даже на основе железа может быть иной цвет дыхательных пигментов (соответственно, и другой цвет крови). Так у многощетинковых червей пигмент хлорокруорин имеет зеленый цвет; а у некоторых плеченогих насекомых пигмент гемэритрин придает крови фиолетовый оттенок.

Однако этими вариантами природа не ограничилась. Перенос кислорода и углекислого газа, оказывается, вполне могут осуществлять дыхательные пигменты и на основе ионов других (помимо железа) металлов. Скажем, у морских асцидий кровь почти бесцветная, так как в ее основе — гемованадий, содержащий ионы ванадия. У некоторых растений из металлов в пигменты входит и молибден, а у животных — марганец, хром, никель.

Есть среди дыхательных пигментов в живом мире и искомый нами голубой цвет. Этот цвет придает крови пигмент гемоцианин, — на основе меди. И этот пигмент весьма широко распространен. Благодаря ему голубой цвет крови имеют некоторые улитки, пауки, ракообразные, каракатицы и головоногие моллюски (осьминоги, например).

Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет, а отдавая кислород тканям, — обесцвечивается. Но и на обратном пути — от тканей к органам дыхания — такая кровь не обесцвечивается полностью: формирование дыхательного пигмента гемоцианина на основе меди дает еще один фактор, дополнительно окрашивающий кровь в голубой цвет. Дело в том, что углекислый газ (С02), выделяясь в ходе биологической деятельности клеток организма, соединяется с водой (Н20) и образует угольную кислоту (Н2С03), молекула которой диссоциирует ^распадается) на ион гидрокарбоната (НС03") и ион водорода (Н ). Ион НС03“, взаимодействуя с ионом меди (Си2*), образует в присутствии воды соединения сине- зеленого цвета!

Самое интересное то, что в принятом в настоящее время «родословном древе» растительного и животного мира получается, что родственные группы имеют разную кровь, а произошли вроде бы друг от друга. У одних моллюсков кровь бывает красная, голубая, коричневая, с разными металлами. Выходит, что состав крови не столь уже важен для живых организмов.

И ведь подобную картину можно наблюдать не только у низших животных. Например, группы крови человека являются признаком очень низкой категории, так как расе в самом узком смысле слова свойственны различные группы крови. Более того, оказывается, что и у шимпанзе существуют группы крови, аналогичные группам человека, и еще в 1931 году было осуществлено переливание крови от шимпанзе человеку той же группы крови без малейших вредных последствий.

Жизнь оказывается очень неприхотлива в этом вопросе. Похоже, что она использует все возможные варианты, перебирая их и отбирая лучшие...

Но может ли случиться такое, чтобы не только у низших животных была голубая кровь?.. Возможно ли это для человекоподобных существ?..

А почему бы и нет?! Наукой уже давно установлено, что окружающая среда способна весьма сильно влиять на элементный состав живых организмов. При длительном изолированном существовании их в тех или иных окружающих условиях возникает изменчивость — появление физиологических рас, которое может происходить даже без видимых внешних изменений. Это сопровождается изменением химического состава организма. Появляются химические мутанты с изменением в ядрах клеток числа хромосом и т.п., а изменчивость может приобрести наследственный характер.

Ясно, что в условиях дефицита какого-либо элемента эволюция пойдет по пути замены его на другой, способный обеспечить те же функции и находящийся в достатке. У нас, судя по всему, эволюция в ходе развития живого мира переориентировала организмы на железо, которое составляет основу дыхательных пигментов большинства живых видов.

Например, содержание железа в крови человека весом 70 кг составляет А—5 г. Большая часть железа находится в крови: 60—75 % этого металла связано с гемоглобином, белковая часть которого «блокирует» окисление железа из двухвалентного в трехвалентное состояние, поддерживая таки образом его способность связывать молекулы кислорода. Гемоглобин же входит в состав красных кровяных клеток — эритроцитов, составляя более 90 % их сухого остатка (около 265 млн. молекул гемоглобина в каждом эритроците), что обеспечивает высокую эффективность эритроцитов в переносе кислорода.

Железо, как и любой другой микроэлемент, совершает в организме постоянный кругооборот. При физиологическом распаде эритроцитов /,0 железа остается в организме и идет на построение новых эритроцитов, а теряемая 7,0 часть пополняется за счет пищи. О высокой же потребности человека в железе говорит хотя бы то, что современная биохимия не обнаруживает никаких путей выведения избытка железа из организма. Эволюция не знает такого понятия — «избыток железа»...

Дело в том, что хотя железа в природе достаточно много (второй металл после алюминия по распространенности в земной коре), наибольшая его часть находится в очень трудно усваиваемом трехвалентном состоянии Fe3+. В результате, скажем, практическая потребность человека в железе в 5—10 раз превосходит действительную физиологическую потребность в нем.

И такая ситуация имеет место не только на вершине земной эволюционной лестницы. Например, железо является важнейшим элементом для жизнедеятельности планктона, но его мало в поверхностных морских водах, и, кроме того, оно почти всегда присутствует в виде сложных химических соединений, в которых железо жестко связано с молекулами других элементов, а потому малопригодно для усвоения микроорганизмами.

Согласно исследованиям Американского национального общества, эту проблему решают специфические бактерии, обитающие в океане. Они воспроизводят молекулы, которые, связываясь с железом, заставляют вступать в реакции под воздействия солнечного света. Энергия солнца как бы раскупоривает сложные молекулы с трехвалентным железом в более свободно связанные конфигурации атомов. В результате, бактерии, планктон и другие микроорганизмы могут выхватывать отдельные атомы железа и использовать их (результаты исследований опубликованы 27.09.2001 в журнале «Nature»; материал взят из публикаций на сайте SkyTecLibrary.com).

И все же, несмотря на все сложности по усвоению железа, несмотря на постоянное балансирование на грани «железного дефицита», эволюция на Земле все-таки пошла по пути использования именно этого металла для обеспечения важнейшей функции крови — переноса газов. Следовательно, дыхательные пигменты на основе железа более эффективны, нежели на основе других элементов (о высокой способности, скажем, гемоглобина к переносу кислорода уже упоминалось, а о других его преимуществах будет говориться далее). И следовательно, железа на Земле все-таки достаточно много...

А теперь представим другую ситуацию: на некоей планете железа оказалось гораздо меньше, чем его есть на Земле, а меди — гораздо больше. По какому пути пойдет эволюция?.. Ответ представляется очевидным: по пути использования меди для транспорта газов и питательных веществ голубой кровью!..

Может ли подобное случиться в природе? Для ответа на этот вопрос используем некоторые данные и соображения, приводимые в статье В. Ларина «Земля, увиденная по-новому» (журнал «Знание — сила», № 2, 1986). По данным этой статьи, во внешней оболочке Земли железа несколько больше, чем его находится на Солнце (в процентном соотношении), а меди — почти в 100 раз меньше, чем на Солнце!.. В то же время, если исходить из того, что основная масса происходящих на Солнце реакций сводится к выгоранию водорода с образованием гелия, то химический состав Солнца в целом должен соответствовать составу того протопла- нетного облака, из которого образовалась и Земля. Следовательно, если избыток железа еще можно списать на погрешность данных, то меди все равно явно «не хватает». К причинам этого и выводам, которые из этого следуют, мы еще вернемся далее, но сейчас нам важно одно: меди может быть и много больше!

То есть на родной планете богов вполне может быть меди гораздо больше, чем на Земле, а железа — меньше. И косвенные свидетельства того, что именно так дело и обстоит, можно найти.

Первое косвенное свидетельство. Согласно мифологии, искусство металлургии было передано людям богами. Так вот. Если внимательно проанализировать тексты древних мифов, то можно заметить, что это относится именно к цветным металлам, а не к железу. У египтян, например, медь была известна очень давно и уже при первых фараонах (4000—5000 лет до н.э.) добыча меди производилась в рудниках Синайского полуострова. Железо же появляется в обиходе людей намного позже — лишь во И тысячелетии до н.э.