Читать книгу Наноматрицы шунгита: возникновение жизни и восстановление здоровья без лекарств - - Страница 7

2.1. Жизнь не является сингулярностью

Связь фуллеренов с происхождением жизни анализируют в работе [7]. Авторы полагают, что благодаря уникальным свойствам фуллерена, эта чисто углеродная молекула была самым ранним прародителем жизни. ФУЛЛЕРЕН действовал как стабильная универсальная биологическая матрица, на которой спонтанно собирались небольшие молекулы, а затем путем дальнейшей сборки образовывали поверхностную мантию из более крупных молекул. Авторы утверждают, что этот процесс, благодаря присущей ему гибкости, инициировал эволюцию, позволив появиться параллельным разнообразным линиям поверхностной мантии, избирательно реагирующим на изменяющуюся пространственную среду. Например, линии поверхностной мантии, покрытые нуклеотидными и пептидными слоями, считаются первичными предшественниками вездесущих рибосом. Более того, параллельная независимая и взаимозависимая эволюция линий поверхностной мантии была бы более быстрой, чем последовательное развитие, опровергала бы предшествование либо ДНК, либо РНК и объясняла бы эволюцию интеграции двух субъединиц с различной структурой и функциями в рибосомы и триплетную природу генетического кода: кодоны, триплеты.

Авторы уверены, основываясь на последних астрономических данных, что эта гипотеза поддерживает концепцию о том, что жизнь не является сингулярностью. Эта концепция также предполагает потенциальный инструмент для терапии, биотехнологии и генной инженерии.

2.2. Фуллерен – инициатор до биологической эволюции

«Горно-вулканическую» гипотезу выдвинули в работе [8]. Большие залежи в Карелии горной породы Шунгит с относительно большим содержанием фуллеренов косвенно подтверждают эту концепцию: фотосинтезу должен был предшествовать абиологический процесс ассимиляции углекислоты. Процесс синтеза фуллерена катализируется самим фуллереном, то есть происходит процесс размножения (репликации), который до сих пор считается атрибутом только живой материи. Такие процессы могли происходить в пластах Шунгита, где кроме фуллерена, содержатся алюмосиликаты. Они сами по себе являются мощными катализаторами. Кроме того, Шунгиты содержат и карбонаты, которые и могли являться донорами углекислоты. Эти синтезы не нуждаются в квантах света hν, но повышенное давление должно было способствовать образованию углеводов. Таким образом, наиболее благоприятными условиями для начала химической эволюции должна была быть не поверхность земли, а недра – Шунгитовые породы. Вывод нестандартный: жизнь зарождалась не в океане, а в горных породах. В книге «Фуллерен и Феномен жизни» [8] утверждается, что фосфорный ангидрид, а значит, и фосфорные кислоты могли являться продуктами вулканической деятельности. Для начала возникновения жизни было необходимо только (P₄O₁₀) и Шунгит. Но без первоначального абиогенного синтеза нуклеотидов невозможен запуск биосинтеза нуклеотидов в процессе самовоспроизводства и саморепликации. С этого момента химическая эволюция плавно переходит в биологическую, при этом, меняя «прописку»: из продуктов горно-вулканической деятельности – в водную среду, которая более приспособлена для синтеза аминокислот, полипептидов, белковых структур и биоорганизмов в целом. По этой концепции, в процессе абиогенного синтеза нуклеотидов, к залежам шунгита должны добавиться залежи фосфата кальция. Удивительно, но именно, самые мощные в мире залежи шунгита и самые мощные залежи апатита, состоящие в основном из фосфата кальция, сосредоточены в одной и той же географической точке — на Кольском полуострове, который был полигоном эволюции [8].

2.3. Зажогинское месторождение Sh-III в Карелии – испытательный полигон для эволюции?

Роль углерода в развитии жизни, как структурной основы всех организмов, общепринята и является неотъемлемой частью эволюции. Но свойства углерода полностью зависят от структуры его молекулярной организации. В настоящей монографии рассматривается только уникальный шунгитовый углерод C_sh, который совершенно не похож на все известные углеродные материалы: такого неповторимого сочетания практически всех видов углеродных аллотропов нет ни в одной горной породе, кроме Sh-III Зажогинского месторождения в Карелии.

Зажогинское месторождение Sh-III – одно из крупнейших месторождений шунгитовых горных пород в мире [9]. Шунгитовые породы с вкраплениями туфов, доломитов и алевролитов залегают в районе северной части Онежского озера и под ним. В целом магматические породы составляют около 30% продуктивного ряда. В настоящее время выявлено и разведано в различной степени 25 месторождений, содержащих от 0,2 до 58,0 млн тонн высокоуглеродистых шунгитовых горных пород (Sh-III).

Хотя и в углях различных месторождений были идентифицированы фуллерены, Sh-III остается уникальным среди остальных горных пород в том плане, что образование водных растворов Наноматриц удалось реализовать только в водных экстрактах Sh-III. Это подтвердили наши контрольные эксперименты с разными углеродными композициями: аморфный графит, уголь, содержащий серу до 1.5%, битум и разные типы Sh.

Именно в породах Sh -III Зажогинского месторождения впервые в геологических образцах выявлено появление природных фуллеренов под действием лазерного излучения [10]. В этих мягких условиях возможен контакт углерода с расплавленной серой, элементарной серой и нагрев [11]. Такие условия встречались в Шунге, Богемском массиве и даже в Садбери. Элементарная сера могла возникнуть в результате деятельности бактерий, выветривания сульфидов или распада биологического вещества. Природные фуллерены Sh-III отличаются тем, что они могли образоваться в твердом состоянии, хотя большинство искусственных фуллеренов выращиваются из газовой фазы. «Это первый пример твердофазного роста фуллеренов», – заключает профессор R.L. Hettich [11]. Похожая версия происхождения шунгита, активной основой которого является фуллерен, обоснована в [12]: «Шунгит – продукт экстремальной конденсации с полной дегидратацией углеводов, с дальнейшим спеканием с алюмосиликатами, карбонатами и т. п. под воздействием температуры или давления. Сами углеводы могли образоваться в небольших количествах при полимеризации формальдегида» по цепи, рассмотренной в книге «Происхождение и принципы эволюции» [12].

Зажогинское месторождение в Карелии могло стать полигоном для эволюции, так как для этого было достаточно наличия части шунгита Sh-III под Онежским озером и миллиарда лет контакта Sh-III с водой. При таком длительном контакте с водой происходит прежде всего вымывание алюмосиликатной компоненты Sh-III (см. Главу 4), что влечет за собой последующее диспергирование всех составляющих горной породы, готовых к образованию углеродных супрамолекулярных структур (см. Главу 6). Это важно, потому что в процессе контакта Sh с водой выщелачивается в основном именно алюмосиликатная фаза, которая ответственна не только за первоначальную массовую многостадийную химическую реакцию с водой, но и за последующую дисперсию всех ее элементов в процессе дальнейшего контактирования с водой и экстракцию фуллеренов. Таким образом, при длительном контакте с водой достигается максимально возможная выщелачиваемость, т.е. способность различных элементов, в том числе фуллеренов, содержащихся в Sh, переходить в воду. Адсорбционные характеристики Sh после водной дисперсии возрастают значительно: удельная поверхность более 350 м²/г, объем пор 0.5 см³/г, вместо обычных значений, характерных для Sh (из месторождения Шуньга): 25.9 м²/г, 0.03 см³/г [9, 10].

Обнаруженная нами впервые самоорганизация фуллерено-подобных квази-кристаллических частиц из низкомолекулярного углерода, графенов, графитоподобных пакетов и природных фуллеренов в водном экстракте Sh-III происходит в результате непрерывного процесса самоорганизации этих компонентов на матрице, роль которой в Sh-III играют Наноматрицы. Процесс самосборки наноструктур на основе природных фуллеренов в воде зависит от многих факторов, главными из которых являются состав и дисперсность Sh. Природа за миллиарды лет создала в этом природном нанокомпозите такой оптимальный элементный состав и молекулярную структуру, которые in vitro невозможно репродуцировать. Подтверждением этому является, например, совместное сосуществование в Sh-III кристаллического кремнезема и различных модификаций углерода (графенов, нанотрубок, низкомолекулярного углерода, фуллеренов) высокой реакционной способности. А в нашем случае наноструктуры созданы не искусственно, а самой природой. То, что создано природой не нуждается в улучшении. Неожиданности природа подготовила и на этот раз. Так в отличие от общепринятой точки зрения, наши исследования показали, что определенные модификации Sh-III можно рассматривать как глобулярно организованную углеродную матрицу, включающую в себя высококонцентрированную фуллерен-содержащую сажу и минеральную компоненту. Противоречие между этой моделью и возможностью выделения фуллеренов в водный экстракт проявилось лишь после обнаружения в экстрактах сольватированного и свободного сероуглерода СS₂. Таким образом, экстракция идет обычными методами, а низкий выход фуллеренов связан не только с закрытым характером пор, но и с взаимодействием «сажевой» оболочки на фуллеренах с углеродной матрицей. Нужно длительное время контакта Sh-III с водой, либо анодным травлением, или интенсивной механоактивацией и обогащением Sh развалить глобулярную организацию и повысить выход фуллеренов в раствор до 1.0 – 2.0% от массы образца [4]. Ниже воспроизведён возможный способ естественного получения углеродных фуллерено-подобных квази-кристаллических частиц из Sh-III при длительном контакте с водой.