Экология/1. Состояние биосферы и ее влияние на здоровье человека

Д.г-м.н. Сальников В.Н., студент Горохова М.С.

Томский политехнический университет, Россия

ПРОБЛЕМА БИОМИНЕРАЛИЗАЦИИ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ

К объектам биоминералогии относятся образования, состоящие из минеральных и органических веществ, возникающие в биосфере и созданные в живом организме при его участии или в результате замещения отмершего органического вещества минеральным. Формирование таких образований происходит в процессе метоболизма (обмен веществ) в организмах, при процессах свободного отложения веществ из водных систем, а также при син- и диагенетических преобразованиях отмершего органического вещества [3,5].

Биоминералогия изучает органно-минеральные продукты биогенного происхождения (кости, зубы, выделение минералов в мочевом, молочном пузырях, в почках). Источники поступления вещества для биоминеральных образований – почва, вода, пища и непосредственный процесс поедания минералов человеком и животными. Поэтому научный и практический интерес представляют исследования по выяснению зависимости интенсивности биоминеральных образований от содержаний определенных элементов в почве, воде, растительной и животной пище на отдельных ландшафтных территориях и городских агломераций. Такие задачи ранее ставились и частично были решены Полиенко А.К., Волковым В.Т., Головановой О.А. [1,2,3].

Если геохимия широко используется в геоэкологических исследованиях и частично результаты этих исследований находят практическое применение в различных областях техногенеза и антропогенеза, то районирование биоминерализации биообъектов пока остается на уровне экзотической информации. Такое положение региональной биоминералогии, по нашему мнению, обусловлено сложными взаимодействиями различных подсистем процессов биоминералообразования в общей самоорганизации системы кругооборота «царства» минералов в природе. Во вторых, отсутствует парадигма обуславливающая общие физико-химические процессы в моделях взаимоотношений живой и косной материи. Все это ведет к недоучету реальной ценности земли предназначенной для сельхозугодий, строительства жилища и производственных помещений. Такие сведения не входят в земельные кадастры. Поэтому специальными задачами геологии являются механизмы взаимодействия косной материи с растительным и животным миром. Неживое (биоминералы), возникающее из живого является его частью, и они тесно взаимосвязаны (фото 1,2).

Человек при жизни зарастает косной материей (минералами), как одно из гидротермально-метасоматических систем природы. Органическое вещество почек и других органов замещается минеральным веществом как в петрофицированной древесине. Морфология почечных камней напоминает строение агатов или фракталов.

Вблизи основания кембрия происходит величайший рубеж в развитии животного мира, планеты - появляются животные, способные строить раковины, панцири и другие скелетные образования. Можно считать, что первая раковина появилась на земле менее 600 млн.лет назад и первый скелет позвоночного – менее 500 млн.лет. Живое вещество псевдоморфно вошло в скелетные кристаллы минералов, то есть косную материю, используя скелетный кристалл, как защитную мембрану, которая позволяла индивидууму с меньшими энергетическими потерями существовать в окружающей среде. Н.В. Белов (1962) считает, что пятерная ось является у мелких организмов своеобразным инструментом борьбы за существование, «страховкой против окаменения», против кристаллизации, первым шагом которой была бы их «поимка» кристаллической решеткой кварца, кальцита и их модификации.

Использование простейшими одноклеточными (радиоляриями) животными скелетных кристаллов кварца на макроуровне и тетраэдра на микроуровне (как вместилище своих жизненных функций и органов жизнедеятельности) можно рассматривать как псевдоморфизм живой материи по косной, если учитывать работы С.В. Точилиной (1989 – 1997). Живой природе не нужно было изобретать механизм питания для строительства внутреннего скелета, он был взят в готовом виде как процесс метасоматического замещения в геологических телах и гидротермального роста минералов. По-видимому, она (мембранная форма метасоматоза) является первичным источником жизни на Земле [4].

Сферолиты мочевых камней могут формироваться при непосредственном участии нанобактерий, вырабатывающих на своей поверхности карбонат-апатитовую оболочку. В процессе размножения они, слипаясь с соседями нанобактериями, формируют уролит (В.Т. Волков и др., 2004). Но на этой стадии формирования биоминералов без понятия метасоматоза трудно обойтись. До сих пор актуальными являются вопросы взаимодействия косной материи с растительным и животным миром. А.А.Боковиков (2000) на огромном фактическом материале, собранном на геологических объектах Кузбасса, доказывает, что агаты (полосчатая разновидность холцедона) не мертвые камни, а живые организмы со многими признаками, свойственными белковой форме жизни. Он считает, что на планете Земля одновременно с белковой формой живет и процветает кремневая форма жизни, которую он предложил назвать «Крей». (Фото 3,4).

Элемент роста новообразований в косной и живой материи могут иметь общий, объединяющий их процесс мембранного метасоматоза - процесс привноса и выноса вещества без разрешения косной и живой материи. Это и есть новая парадигма биоминералообразования в живом и растительном мире.

Литература:

1. Волков В.Т., Волкова Н.Н., Смирнов Г.В. и др. Биоминерализация в организме человека и животных. Томск: ИД «Тандем-Арт», 2004.- 498С.

2. Голованова О.А. Патогенные минералы в организме человека. Омск, 2007.-395С.

3. Полиенко А.К., Шубин Г.В., Ермолаев В.А. Онтогения уролитов. Томск, 1997-128С.

4. Сальников В.Н., Потелицына Е.С. Геология и самоорганизация жизни на земле. Томск: SТТ, 2008-480С.

5. Горохова М.С., Сальников В.Н. Проблема появления человека и разума // Электронный ресурс: http://www.scienceforum.ru/2013/5/6392.-58 c.