Рожденный жизнью. Уран: от атома до месторождения - Владимир Печенкин

Рожденный жизнью

Уран: от атома до месторождения

Владимир Печенкин

Иллюстрации, использованные в книге, взяты из опубликованных в открытой печати научных трудов. Ссылки на источник заимствования указаны под соответствующей иллюстрацией.

© Владимир Печенкин, 2024

ISBN 978-5-0062-3375-1

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Предисловие

Геохимия и биохимия до последнего времени развивались как независимые науки, первая из которых изучала природные реакции в минеральной среде, а вторая  реакции в среде живого вещества. Однако жизнь зародилась и развивалась в минеральной среде, и между ними неизбежно должно было возникнуть некоторое взаимодействие. Отделившаяся от геологии еще в XIX веке палеонтология выявила сложную эволюцию жизни в истории Земли. Однако эта эволюция рассматривалась как результат развития форм жизни, с приспособлением к меняющимся условиям среды. Обратное воздействие жизни на геологическую среду не привлекало особого внимания, хотя признавалось биогенное происхождение таких формаций, как каустобиолиты, известняки, диатомиты и пр. О возможной роли организмов в формировании месторождений металлов, кроме, пожалуй, железа, большинство геологов не задумывалось. Такие объекты априори связывались с магматизмом, вулканизмом, гидротермами, т. е. с процессами, протекающими в глубинах недр Земли и остающимися пока недоступными для непосредственного изучения. При этом молчаливо полагалось, что сами эти глубинные процессы протекали в общем единообразно в течение всей геологической истории.

В 80-е гг. прошлого столетия советскими учеными В. И. Казанским, Н. П. Лаверовым и А. И. Тугариновым была опубликована работа «Эволюция уранового рудообразования», в которой впервые демонстрировалось, что типы месторождений этого металла закономерно сменяют друг друга в геологической истории Земли. Такую эволюцию оказалось возможным проследить благодаря развитию метода радиохронологического датирования времени образования урановых минералов. Однако связи эволюции месторождений урана с эволюцией жизни на Земле эти авторы тогда не усматривали.

В те же годы появилась еще одна работа, название которой созвучно рецензируемой книге: «Уран и жизнь» Неручева. В этом труде автор впервые задался вопросом о влиянии радиоактивности урана на жизненные процессы. Однако, по его мнению, это влияние было в основном негативным и сводилось к массовым заморам ископаемой фауны в бассейнах, в воды которых при вулканических извержениях мог поступать ядовитый уран. Высказывалась также мысль о том, что радиоактивность урана могла интенсифицировать мутацию и тем самым ускорять эволюцию. Однако возможность прижизненного накопления урана организмами до пределов, вызывающих их гибель, вызывала большие сомнения, т. к. процесс естественного отбора должен бы был приводить к возникновению форм, с пониженной способностью такого накопления. Развитие подобного «уранового барьера» у растений было установлено А. А. Ковалевским. Пример, на котором в основном базировались выводы Неручева (майкопские отложения ураноносного костного детрита), мог интерпретироваться и как посмертная сорбция урана фосфатным веществом костей, что и было впоследствии подтверждено дополнительными исследованиями.

Автором предлагаемой работы впервые предпринята попытка логически увязать эволюцию мира органической жизни с эволюцией неорганической системы Земли, при учете того, что такое влияние было взаимным. Геологические процессы, меняя лик Земли, меняли условия жизни и стимулировали создание новых ее форм, более приспособленных к новым условиям, но и сама жизнь существенно меняла геохимические обстановки приповерхностной геосферы, провоцируя миграцию и перераспределение некоторых элементов, включая уран, медь, золото, железо и др. При этом, если темпы геологических преобразований составляют десятки  сотни миллионов лет, то темпы эволюции жизни в благоприятных условиях могут занимать лишь тысячелетия. Таким образом, по воздействию на природу Земли, именно жизнь оказывается главным преобразующим фактором, к каковому выводу практически и приходит автор рецензируемой книги.

Автор создавал свой труд полностью в порядке личной инициативы, без какой-либо финансовой поддержки. Создавал без отрыва от своей основной работы, никак не связанной с темой книги. Единственным стимулом для него, очевидно, являлось собственное любопытство. И силе этого любопытства можно только позавидовать. Им проработано очень большое количество различных литературных источников, в том числе таких, какие по своему названию внимания большинства геологов-рудников просто бы не привлекли. Это позволило ему глубоко вникнуть в проблему зарождения и развития жизни на Земле, а собственный опыт геолога-разведчика помог оценить влияние биологических изменений на эволюцию уранового рудообразования.

Его труд представляет несомненный интерес для широкого круга специалистов в области наук о Земле, включая не только геологов, но и географов, экологов и даже социологов, напоминая последним, что в природе все диалектически взаимосвязано и, используя ресурсы Земли, человечество меняет эту природу. Последствия такого обратного воздействия мы только еще начинаем осознавать, как проблему глобального потепления.

Книга написана в стиле научно-популярных изданий, легко и с интересом читается. Она представляется вполне доступной и полезной для студентов и школьников старших классов, задумывающихся о выборе специальности.

Ответ на урок по биологии полвека спустя

Законы природы  неизменны.

Но в борьбе за правду невозможного

Безумец 

Пресуществляет самого себя,

А приспособившийся замирает

На пройденной ступени.

Максимилиан Волошин

Приветствую тебя, читатель!

Обязан предупредить  может, это вовсе и не твоя книга? В ней ты не найдешь глубоко проработанных теорий уранового рудообразования: для этого существуют академические издания. Это не мемуары, не байки из полевой жизни геологов и не подведение жизненных итогов, скорее  очередная попытка разобраться, как устроен наш мир. Все, что здесь изложено, может оказаться правдой, но, уверен, далеко не все согласятся с этим. Некоторые мысли в книге могут показаться спорными, а для кого-то и вовсе неприемлемыми и крамольными. Могу только повторить мысль британского ученого, популяризатора науки: «Я не жду, что вы мне поверите, и лишь хочу сказать, что этот сценарий, наряду с некоторыми другими, согласуется со всеми нашими знаниями»1.

Когда в школе мы проходили по биологии тему происхождения Жизни, отец задал мне вопрос: «Хорошо, Жизнь не может существовать без неживой материи, а может ли неорганический мир обойтись без Жизни?» В то время ответ казался мне однозначным: «Конечно может!»

Спустя много десятилетий, я неожиданно вспомнил старый разговор. Странная вещь  детские впечатления, они хранятся где-то в подсознании и неожиданно всплывают книгой.

Надеюсь, она получилась такой, что тебе, читатель, придется задуматься, а может, и поспорить со мной. Буду этому только рад. Приглашаю вместе поразмышлять о взаимоотношениях живой и неживой материи и посмотреть, насколько они переплетены. Взяв за основу повествования историю химического элемента урана, проследим путь этого металла от отдельных атомов, появившихся в космосе, до месторождений, формирующихся на Земле сегодня.