Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Автор высказал гипотезу, согласно которой эволюция центральной нервной системы связана с геохимическими особенностями вод. Здесь уместно напомнить, что известный американский ученый Д. Дана (1813—1895) еще в 1856 г. обратил внимание на прогрессивную эволюцию центральной нервной системы в ходе геологической истории. По его представлениям, эта эволюция периодами задерживалась, но всегда была направлена в сторону развития головного мозга. Дана назвал это положение «принципом цефализации». На большое значение идей Дана обратил внимание В. И. Вернадский в связи с разработкой учения о поосфере и о научной мысли как планетном явлении (1944, 1977). Напомним, что методология геохимии заключается в анализе природных явлений на атомарном уровне, с точки зрения судьбы атома в изучаемом процессе. Поэтому для решения поставленной задачи необходимо установить химический элемент, оказывающий специфическое влияние на нервную систему. Внимание автора привлекает бром, соединения которого хорошо известны в медицине своим тормозящим действием на центральную нервную систему. Напомним слова И. П. Павлова о том, что человечество должно быть счастливо, располагая таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром (под названием «бром» в медицине используются NaBr или КВг).
О важной бногеохнмпческой роли брома свидетельствует анализ его положения в периодической системе Д. И. Менделеева, т. е. использование метода интерполяции, который был разработан великим химиком для предсказания новых элементов: германия, скандия и др.
Как известно, бром относится к группе галогенов, причем его соседи — фтор, хлор и йод — играют большую
роль в фпзпологпп животных. В природе опи распределены очень неравномерно. С этим стзязано распространение заболеваний, вызванных избытком (для F, С1) или недостатком (для F, Cl, J) галогенов в ландшафте. Используя метод интерполяции Д. И. Менделеева, можно предположить, что и распределение брома в природе небезразлично оргапизмаы, что этот фактор играл определенную роль в эволюции.
Бром — типичный редкий элемент, его кларк в литосфере составляет лишь 2,1 * 10~4%, почти как у тантала, урана, олова. В земной коре и биосфере бром распределен неравномерно, о чем дает представление величина кларка концентрации.
Главным источником брома для ландшафтов служит Мировой океан, в водах которого его в 30 раз больше, чем в наиболее распространенных породах литосферы. Богаты бромом отдельные вулканические эксгаляции (до 3- 10-3%), глубинпые йодобромные подземные воды артезианских бассейнов (до 0,4%), некоторые соленосные отложения (до 0,6% в карналлите). В историческом аспекте главным источником брома для биосферы, вероятно, служил вулканизм (так же как и для других анионогенных элементов: хлора, фтора, серы, йода, мышьяка и т. д.),
Гумидпые ландшафты обеднены бромом — в речных водах его среднее содержание составляет 3 • 10-6% (5 •
• 10 е — 5 ¦ 10~7). В пресных озерах п грунтовых водах, как правило, не более 1 • 10~в%. Аридные ландшафты в целом также не богаты бромом, и только в соленых озерах и солончаках местами содержание этого элемента значительно повышается. Обогащены бромом воды нефтя-пых месторождений, грязевых вулканов.
Естественно, что и организмы различаются по содержанию брома, причем морские животные значительно богаче этим элементом, чем наземные (4 ¦ 10-3 % против 2,5—4 • 10_5% па живой вес). Известны и организмы — копцентраторы брома: водоросли ламинарии (около
4 • 10-2% на живой вес), губки (до 0,25% на сухое вещество) и др. Имеются все основания предполагать, что подобное распределение было характерно и для геологического прошлого.
Приведенный фактический материал позволяет приступить к разработке гипотезы о роли брома в эволюции центральной нервной системы. В течение сотен миллионов лет животная жизнь в океане развивалась в условиях
IibicoKoro содержания брома, который мог тормозить раЗ-штпе центральной нервной системы, замедлять цефали-:ацию. Это явление мы называем «бромным прессом на [ервную систему». Он был снят, когда в палеозое живот-1ые стали осваивать континенты. В начале это были прес-юводные рыбы, потом земноводные, пресмыкающиеся, [тицы и млекопитающие. Конечно, для ускорения цефа-:изации играли роль и большее разнообразие природы, [ другие факторы. Однако не исключается и специфиче-кое влияние брома. Во всяком случае мы вправе предпо-еожить, что в ландшафтах, воды которых обогащены бро-юм, эволюция центральной нервной системы протекала ;ачественно по-иному, чем в большинстве других ландшафтов. Перспективны комплексные геохимические и иологические исследования фауны в современных с^ре-[ых озерах и других ландшафтах, обогащенных бромом. Следует установить особенности распределения брома в рганизмах, состояния нервной системы; рассмотреть эти андшафты как центры видообразования, отбора на хи-[ической основе; вылепить роль брома в этих процессах.
Благоприятными объектами исследования являются андшафты, расположенные в одной зоне, но резко раэ-ичающиеся по содержапию брома в водах (приморские ¦соседние внутриконтинентальные, близко расположен-ые соленые и преспые озера, грязевые вулканы и окру-{ающие их местности и т. д.).