Морская вода как жизненная среда

И снова дадим слово доктору медицинских наук Шахназарову А.Б..

"Считается, что море является тем местом, где зародилась жизнь" [1, стр.25]. И далее, опираясь на высказывания академика Опарина А.И., он мудро цитирует его:

"Происходившее на основе морской воды постепенное усложнение первичных органических веществ, привело к тому, что вода тогдашних морей и океанов превратилась как бы в "питательный бульон", в раствор белководоподобных и других аналогичных высокомолекулярных соединений…".

"Молекулы органических белководоподобных веществ все усложнялись, - пишет Шахназаров, - увеличивалась их цепь, и это происходило до тех пор, пока они не приобрели способности к ассимиляции. Образовались одноклеточные организмы. Стенки клеток низших организмов представляли собой полупроницаемую перепонку, через которую вода могла проникать внутрь или наружу, и таким образом поддерживалось осмотическое равновесие между протоплазмой внутри клеток и морской водой. Так несколько упрощенно можно сказать о начале жизни.

Таблица 4. Сравнительный состав химических элементов морской воды и сыворотки крови человека

(по В.А. Александрову)

Название Элементов	Символ	Морская вода (Северное море)		Сыворотка крови
		Гр.	экв.-%	гр.	экв.-%
Натрий Калий Кальций Магний Хлор Сульфаты Фосфаты Гидрокарбонаты	Na+ K+ Ca+2 Mg+2 Cl- SO4-2 PO2- HCO3-2	8.57 0.25 0.35 1.08 15.48 1.95 0.0002 0.05	73.0 1.6 3.4 22.0 91.3 8.6 0.01 0.17	3.00 0.20 0.10 0.02 3.55 0.02 0.10 1.6	91.5 3.5 3.5 1.5 77.8 0.4 1.5 20.0

Одним из наиболее убедительных доказательств зарождения жизни в море является то обстоятельство, что соли крови и других жидкостей организма всех животных приблизительно те же, что и соли морской воды, и содержатся в них в таких же соотношениях.

Д.А. Рубинштейн и Quinton, H ö ber и др. считают, что животные, появившиеся в море, ушли из воды на сушу и сохранили в своей крови солевой состав морской воды. Сила наследственности стойко сохраняет этот первичный солевой комплекс, приобретенный на заре появления жизни. Животные сохранили в своей крови и тканевой жидкости солевой состав морской воды в качестве нормальной привычной для их тканей жизненной среды.

Человек не представляет исключения из всего животного мира. Солевой состав сыворотки крови и тканевой жидкости человека примерно такой же, как и морской воды (см. Таблицу 4.)

Из табл. 4. видно, что имеется не только сходство этих двух жидкостей, но и различие, особенно по содержанию магния, гидрокарбонатов, а также и в концентрации солей.

Что касается различия в концентрации солей, то, по-видимому, в начале его не было, в дальнейшем же, получая новые соли с речной водой и теряя воду благодаря испарению, море становилось более соленым (Quinton, H ö ber)" [1, стр.26-27].

 

Последняя фраза очень важна для нас, но, по нашему мнению, она не совсем корректна. Если рассматривать различие в солености морской воды и сыворотки крови, то все указывает на то, что оно было изначальным. Сколько воды в океане испарялось за миллиарды лет, примерно столько же возвращалось. Если комплекс солей с речными водами и поступал в океан, то немало солей океан оставил на суше в виде соляных месторождений. Следовательно, соленость океана (35 г/л) вряд ли значительно могла измениться. А вот упоминаемые реки-то в заливах соленость морской воды разбавляли точно, да ещё и гидрокарбонаты с собой с суши приносили более всего (см. табл. 1.) Ведь именно в прогретой солнцем морской лагуне, речка с материка способна разбавить морскую воду до концентрации межтканевой жидкости (9-10 г/л) с добавлением процентного содержания гидрокарбонатов, и образовать жидкость по солевому составу сходную с сывороткой крови (с межтканевой), обеспечивающие наиболее оптимальным образом ионную асимметрию на клеточных мембранах и процессы обмена веществ для огромного множества различных видов клеток, в т.ч. самых примитивных.

Если найти на морском побережье (на всем протяжении в десятки тысяч километров) такую лагуну, которая взаимодействует с одной стороны с морским заливом, а с другой стороны с карбонат содержащей речкой, разбавляющей соленость в лагуне до 9 г/л, то мы получим прекрасный природный объект для наблюдений и исследований процессов развития жизни. И может быть, исследователи-биологи как раз увидят рождение прообраза той субстанции, появление которой на Земле около трех миллиардов лет назад послужило толчком зарождения жизни на Земле.

Но здесь мы не собираемся углубляться в бездны гипотез о происхождении жизни на Земле. Для нас главное сейчас показать, насколько велика для жизни каждого человека роль настоящих морских солей, конкретного солевого комплекса.

Цитируем Шахназарова А.Б. далее.

"В виду того, что солевой состав морской воды близок к солевому составу крови и межтканевой жидкости высших позвоночных, естественно встал вопрос об использовании морской воды, как жидкости для изолирования переживающих органов.

Д.А. Рубинштейн отмечает, что раствор Рингера и его видоизменения (Рингера-Локка, Рингера-Тироде) имеют такое же отношение молекулярных количеств концентрации солей, как и морская вода. Он высказывает предположение, что морская вода, как и раствор Рингера, может быть оптимальной средой для тканей и органов высших позвоночных животных.

Все существующие в настоящее время "питательные" солевые смеси для переживающих изолированных органов по отношению между собой катионов всегда более или менее приближаются к морской воде.

Раствор какой-либо одной соли является всегда токсичным для тканей. Токсичность эта может быть устранена добавлением другой соли-антогониста (эквилибрированный раствор). Морская вода для большинства ионов является естественным эквилибрированным раствором. Исключение составляет только магний, токсическое действие которого не уравновешено ионами кальция" [1, стр.28].

1.5. Предварительные выводы и вопросы.

 

Шахназаров А.Б. указывает, что только сбалансированные между собой по определенному закону хлоридные соли натрия, калия, магния и кальция в купе с карбонатами и сульфатами (причем, все биогенного происхождения) способны создавать в растворе среду для поддержания жизнедеятельности клеток. Еще раз заметим, что доминирующую роль над всеми ионами занимает анион хлора (Cl ^-). Так как в каждой капле воды Мирового океана бурлит жизнь, то, надо полагать, этот комплекс растворенных солей в жидкости, окружающей клетку, способен создать именно ту оптимальную ионную асимметрию (с иным комплексным солевым составом внутриклеточной жидкости), которая способствует наиболее благоприятным процессам поступления через мембрану клетки необходимого ассортимента микроминеральных питательных веществ в обмен на вывод отработанных шлаков.

А так как этот же комплекс солей оказывает благотворное воздействие и на организм человека, то становится не совсем понятно, зачем здравоохранение страны формирует у населения стереотипы негативного отношения к иону хлора, к его содержанию в продуктах питания? В частности, зачем на упаковке калийных солей, как питательной (и экологически чистой) подкормки для растений, вместо истинного содержания хлористого калия (KCl), государственные стандарты требуют указывать несуществующую окись калия (К₂О)?

Далее, Шахназаров А.Б. прямо говорит, что всякие моносоли в растворе действуют токсично на ткани человека. Тонкие мембраны клеток не способны противостоять агрессивному воздействию окружающей ее моносолевого раствора, если он содержит только хлорид натрия или хлорид калия или хлорид магния и т.д. Это очевидно!

Но тогда, становится не совсем понятен сам факт применения изотонического (9-10 гр/л) раствора хлористого натрия (NaCl) в медицине в качестве ранопромывающей жидкости. Более того, многие медики называют такой раствор «физиологическим»!? Еще более становится непонятным факт повсеместного предложения для населения обыкновенной каменной соли (NaCl) в качестве «морской соли» или «соли для ванн» и даже с различного рода ароматизированными и красящими добавками? Такое происходит повсеместно, не смотря на то, что в специальной медицинской литературе о ранопромывающих растворах говорится о том, что промывка (обработка) ран раствором хлористого натрия вызывает отечность тканей, отмирание поверхностных клеток. К тому же процесс ранозаживления от такой обработки получается болезненным (сопровождается болевыми ощущениями) и достаточно продолжительным.

Далее, замечательное заключение Шахназарова А.Б. об эффективности комплексного солевого состава морской воды напоминает нам о сбалансированности различных солей в нашем питании. Получается, что рефлекторные реакции нашего организма принуждают нас подсаливать пищу каменной солью по вкусу для балансировки сложного солевого состава ее соков. К тому же, такая процедура похоже обеспечивает поддержание в организме, так называемого, «калий-натриевого баланса». Получается, что солевым эквилибрированным раствором морской воды разговор не заканчивается. Сбалансированность различных солей должна быть также и в организме человека, в его межтканевой жидкости, питающей клетки. Вот почему важно выяснить, в чем сходство и в чем заключается различие солевых составов воды Мирового океана и межтканевой жидкости человека?

Заметим, что животный мир не пьет морскую воду. Почему?

А не потому ли, что слишком большое содержание двухвалентных катионов магния и кальция, на что указывает Шахназаров А.Б., в смеси с одновалентными катионами натрия и калия делают морскую воду более жесткой в сравнении с плазмой крови человека и межтканевой жидкости (где содержание «жестких» катионов магния и кальция меньше)? Следовательно, должно обязательно существовать какое-то оптимальное соотношение «мягких» и «жестких» катионов в организме человека, а не только оптимальный «калий-натриевый баланс». А раз так, то интересный напрашивается отсюда вывод.

Раз «эквилибрированный раствор» (по Шахназарову А.Б.) морской воды оказывает чудесное благотворное воздействие на кожу человека (равно как и на кожу животных), следовательно, между телом человека и морской водой существует одна ионная асимметрия для обменных процессов, а между межтканевой жидкостью и клетками организма ионная асимметрия для обмена веществ получается другая.

Рассуждаем дальше.

Мы видели, на какие затраты шел ученый Шахназаров А.Б. для того, чтобы получить хотя бы один литр стерильной морской воды, в которой бы благоприятные физиологические свойства не были разрушены процессами очистки и стерилизации. Нам представляется, что было бы в миллионы раз лучше, если бы такие замечательные физиологи, как Шахназаров А.Б. поставили бы перед гидрогеологами вопрос о поиске скважины со стерильной морской водой на Европейской части Евроазиатского материка. Мы не сомневаемся, что такая вода была бы найдена достаточно быстро и не в одном месте. Здесь вся проблема в том, что такой вопрос перед геологами-буровиками физиологи никогда не ставили. Этот вопрос лежит между технической и биологической культурами, которые разделяет огромная пропасть неизвестных человечеству законов природы.

Кто-то может возразить, делая ссылку на постоянные открытия новых целебных источников, которые пополняют гидроресурсы курортологии. Но дело все в том, что лечебные минеральные воды рассматриваются прежде всего, как воды для употребления во внутрь. Кстати, такую же цель преследовал и доктор Шахназаров А.Б., пытаясь стерилизовать естественную морскую воду. Но мы то с Вами, уважаемый читатель, знаем, что животный мир не пьет морскую воду. Поэтому разнообразные чудесные свойства стерильной морской воды из глубин материка до сих пор остаются практически не изученными учеными от медицины. Тайна легендарной подземной реки Стикс, которая сделала тело новорожденного Ахилла после омовения неуязвимым на поле брани по древнегреческой мифологии, остается не разгаданной.

Для разгадки этой тайны давайте отправимся в замечательный по красоте мир подземелья, где осела биомасса древнего высохшего океана в виде волшебной морской соли. Здесь нам без машины времени не обойтись.

 

Роль солей в живой природе

Э кскурс в историю Земли

 

На машине времени мы сейчас ринемся в глубины веков. Лететь на ней в прошлое можно очень просто - для этого надо спокойно спускаться вниз в шахту и смотреть, как при спуске чередуются слои осадочных горных пород.

Напомним читателю, что наука геология имеет подраздел, который называется «геохронология», изучающий процессы последовательности образования различных пластов земной коры во времени. Здесь, слой за слоем, пласт за пластом осадочных горных пород показывают - какие шли процессы на нашей Земле и в какой последовательности и когда, т.е. десять тысяч и миллион и сотни миллионов лет назад.

Согласно закону последовательности напластования в геохронологии при ненарушенном залегании горных пород каждый вышележащий пласт моложе нижележащего. Основой геохронологической шкалы служит общая в мире стратиграфическая шкала залегания пластов в земной коре, выработанная многолетней практикой главным образом европейских геологов в 19 веке, уточняемая и поныне в деталях.

Приведем здесь геохронологическую шкалу (см. Табл. 5.) для того, чтобы наш читатель, двигаясь на машине времени (т.е. спускаясь в шахту на лифте), представлял глубину погружения в прошлое.

В этой шкале нами специально выделено два знаменитых периода прошлого развития жизни и всевозможных процессов на поверхности планеты Земля, известных широкому кругу читателей - Юрский и Пермский периоды. Здесь Юрский период характеризуется временем гибели гигантских динозавров, самых крупных животных на Земле, а Пермский период - временем триумфального расселения животного мира на суше после гигантского освоения её растительным миром в предшествующий Каменноугольный период.

 

Таблица 5. Геохронологическая шкала.

 

Эры	Периоды	Геохронологические рубежи начала периода, млн. лет назад
Кайнозойская КZ	Четвертичный           Q Неогеновый                N Палеогеновый	0,7 (1,8) 25 66
Мезозойская МZ	Меловой                           K Юрский                      J Триасовый                        Т	132 185 235
Палеозойская РZ	Пермский                    Р Каменноугольный      С Девонский                         D   Силурийский                    S   Ордовикский               O Кембрийский                 E	280 345 400 435 490 570
Протезой    РR	Поздний Ранний	1650 2600
Архей        АR		3500

 

 

Как только физиологи растительного и животного мира заинтересовались происхождением видов в живой природе для формирования теории эволюции, их интересы сразу пересеклись с интересами горняков-геологов. На этом пересечении родилась наука - палеонтология, пристально изучающая в осадочных горных породах, распределенных в Земной коре по геохронологической шкале, останки органической жизни на Земле.

Палеонтология фактами стала доказывать, что возникновение и развитие животного мира шло сначала в лоне Мирового океана на протяжении двух миллиардов лет до Силурийского периода. Столь длительное время в истории Земли омываемая дождями суша оставалась голой, хотя шельфовая зона Мирового океана буквально кишела древними видами жизни (водорослями, рыбами и т.д.).

В Силурийский период через протяженные заливы с их мелководьем и через реки с их обширными заливными поймами из вод Мирового океана начала двигаться на сушу первичная растительность. Особенно бурно она разрасталась, конечно, в тех низменностях, где Мировой океан отступал, оставляя на суше часть своей биомассы. В последующие 100 миллионов лет, уже в каменноугольный период, такие участки суши, также через опресненное мелководье заливов и рек, стал робко заселять животный мир, который унаследовал уже в своей межтканевой жидкости солевой состав воды Мирового океана.

Обширные континентальные болота, образовавшие за миллионы лет многоэтажную гниющую растительную биомассу, в конце каменноугольного периода из-за опускания суши вновь оказываются под наступившим океаном, оседающая муть которого плотно запечатала углеводородное топливо на миллионы лет, которое нынче добывает человечество в качестве газа, нефти, угля и сланцев.

Но в Пермский период начинает высыхать тот океан, который разделял Европу и Азию на два континента. В этот период образуется колоссальное мелководье над среднерусской платформой, западносибирской низменностью, Казахстаном и средней Азией с многочисленными островками. Вздымаемая над ним бурная растительность закрывает водную гладь от ветров и ураганов на миллионы лет. Животный мир в виде земноводных рептилий получает свое главное развитие из-за масштабных и ритмичных процессов прилива и отлива. Суша уральского поднятия, окружающая котловину огромного предуральского прогиба на Пермской земле, заполненного морской водой, изнывает от зноя круглый год. На южном полушарии царит великое оледенение, а здесь на Урале стоит зной, аналогичный современному аравийскому климату. Лишь одна речка с юга сливает морскую воду Древнего Пермского моря со среднерусской платформы и западносибирской низменности в котлованное мертвое морское озеро по мере испарения и падения зеркала воды.

По мере испарения воды в таком замкнутом морском озере соленость нарастает до определенного уровня, после чего из соляной рапы в осадок начинают уходить наиболее труднорастворимые вещества. Одно из самых замечательных свойств ионов хлора заключается в том, что этот элемент создает с вездесущими и активными щелочными металлами калия, магния, натрия и кальция легкорастворимые вещества - хлоридные соли. (Поэтому на суше они легче всего смываются дождевой водой и реками уносятся в океан).

Если говорить образно, то все четверо этих упомянутых щелочных металлов как бы воюют друг с другом за право владеть хлором. В морской рапе (также как в воде Мирового океана, пока царит ион натрия, а ион кальция находится в пасынках, так как его все "обижают", отнимая легкий анион хлора и подсовывая тяжелые анионы сульфата (SO₄^-2) или карбоната (СО₃^-2).

Чтобы было понятно о чем здесь идет речь, скажем, что помимо таблицы «Среднего химического состава океанской воды» (см. Табл. 2.) доктор Шахназаров А.Б. приводит «гипотетический» сравнительный состав солей Мирового океана и Черного моря:

 

Таблица 6. Состав солей Мирового океана и Черного моря в процентах

(по К.А. Говорову)

	CaSO4	CaCO3	MgSO4	NaCl	KCl	MgCl2
Мировой океан	3,94	0,21	6,40	78,32	1,69	9,44
Черное море	2,58	1,59	7,11	77,72	2,99	9,07

[1, стр.11.].

 

Из этой таблицы видно, почему при высыхании морской воды первым в осадок уходит "бедный" кальций в виде труднорастворимого в воде ангидрита (CaSO₄) или известняка, мела, мрамора (СаСО₃). Морская рапа в первую очередь освобождается от кальция вместе с сульфатом и карбонатом, образуя «подошву» из труднорастворимых ангидритов, известняков и мрамора под будущее отложение хлоридных морских солей.

С уходом из морской рапы катионов кальция (Ca⁺²) с анионами сульфата и карбоната процентное содержание аниона хлора (Cl^-) возрастает. В дальнейшей борьбе за этот анион теперь уже проигрывает катион магния (Mg⁺²). Если анионы сульфата и карбоната еще остались, то из морской воды при испарении в осадок пойдут труднорастворимые сульфаты и карбонаты магния сначала в виде доломита (MgCO₃*CaCO₃), а потом магнезита (MgCO₃) и кизерита (MgSO₄*H₂O).

Но, отдав часть своей массы в доломит, магнезит и кизерит, магний-ион окончательно очищает рассол морской воды от тяжелых анионов сульфата и карбоната. Теперь из этой густой массы рапы хлоридных солей натрия, калия и магния (кальция уже нет) километровой толщины с соленостью 340 грамм на 1 литр по мере испарения воды в течение десятков миллионов лет в осадок идет только каменная соль вместе с тем нерастворимым осадком, который ветры надувают на водную поверхность такого морского озера, но не только. По мере снижения уровня воды в озере в результате ее испарения из Древнего Пермского моря происходит подливание морской воды в такое озеро с новыми порциями катионов кальция и анионов сульфата и карбоната, которые «обнявшись» друг с другом идут в осадок вместе с огромными массами каменной соли, в результате чего ее тонкие пропластки с классической кубической формой (чистой «шпатовой») каменной соли начинают чередоваться с серенькой «ангидритовой» каменной солью (пищевая соль, которая содержит до 1,0-2,5 % в сумме нерастворимого осадка и CaSO₄).

 

Спустя 200 миллионов лет, когда на Земле появятся люди, они на своем солепромысле также будут подливать в гигантскую сковороду (в варницу) соленый рассол. Только вот разница в процессах по испарению воды по времени и по температуре у природы в озере и у солевара в варнице будет невероятно огромной. У человека период выпаривания воды и оседания соли измеряется часами, а у природы - десятками миллионов лет. У природы температура воды в испаряющемся морском озере на протяжении десятков миллионов лет не превышает 30-40^о С^о, а солевар подкидывает поленья в печь под варницу и старается добиться максимальной скорости испарения воды, т.е. он доводит рассол до кипения, чтобы побыстрее выпарить соль.

По мере того, как в осадок уходила натриевая соль (NaCl) в воде древнего морского озера повышалось процентное содержание не осевших пока солей калия и магния. После того, как отложилась основная масса морских натриевых солей (прекрасных пищевых солей) в виде минералов галита (горная порода – каменная соль), из котлованного морского озера в осадок начинали выпадать морские соли калия в виде минералов сильвина с остатками солей натрия из-за продолжающейся подпитки испаряющегося озера через проток свежей морской водой. Так после отложения 330 метровой толщи подстилающей каменной соли начинаются отложения солей калия сильвинитовой зоны на Верхнекамском месторождении (см. Рис. 2.).

Соли калия очень горьки на вкус. На рассолопромысле в Соли Камской (в древнем Соликамске) частенько в погоне за более крепкими рассолами солевары старались бурить скважины поглубже и натыкались на рассолы со значительной примесью солей калия и магния. Химических анализов солевары делать не умели, а просто при выпаривании определенного объёма пищевой соли начинали пробовать соль на вкус. Как только соль начинала горчить, выпарку приостанавливали и горький рассол сливали в бочки и вывозили для полива полей пшеницы и ржи. Урожай от такой калийной (с примесь магния) солевой подкормки вырастал наиболее обильный. Именно поэтому народами нашего северного материка считалось за правило ходить в гости к "урусам" с подарками, так как последние всегда встречают гостей с хлебом и солью.

О том, что соли натрия, калия и магния имеют разную растворимость, химики хорошо знают, и о растворимости мы будем говорить ещё не раз в этой книге. Сейчас важно понять, что разная растворимость солей калия, магния и натрия предопределяет последовательность их выпадения из соляной рапы в осадок при едином процессе испарения морской воды, а значит и последовательное напластование разных соляных минералов, т.е. галита (NaCl), сильвина (KCl) и карналлита (MgCl₂ • KCl • 6H₂O). Отсюда всем должно быть понятно, что отношение к влажности воздуха у разных соляных минералов (натриевых, калиевых и магниевых) будет совершенно разным. Минералы карналлита (соли магния) довольно гигроскопичны, т.е. обычно вытягивают влагу из воздуха и тают (растекаются). Минерал сильвин (хлористый калий) менее гигроскопичен. Ну а про пищевую соль все знают; она не «тает» даже при повышенной влажности воздуха.

 

Рис.2. В горных выработках по пластам калийным (вверху)