Минералогия и жизнь

С 22 по 25 мая в Институте геологии Коми научного центра УрО РАН прошел IV международный семинар «Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биоминералогия». Организаторами семинара выступили РАН, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Российское минералогическое общество. Финансовую поддержку оказали Российский фонд фундаментальных исследований, Институт геологии Коми научного центра, фонд президента РФ «Ведущие научные школы», программа президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы».


 

Научная программа семинара включала разнообразные направления исследований в пограничной области естествознания в науках о Земле и биологии: предбиологическая Земля, роль минералов в происхождении биологических систем и биосферы, коэволюция минеральных и биологических миров, биоминералы и биогенное минералообразование, минералогические факторы биоэкологи, медицинская минералогия, биоминералогические технологии и биоматериалы.
 

Семинар открылся вводной лекцией академика Н.П. Юшкина «Минеральный мир и биосфера: минеральный организмобиоз, биоминеральные взаимодействия, коэволюция». В ней был проведен обзор современных концепций происхождения жизни и сформулирован наиболее реалистичный, с точки зрения автора, механизм организмобиоза — структурно-функциональное развитие упорядоченных молекулярных углеводородных систем-протоорганизмов в биологические организмы в земной коре в сравнительно высокотемпературных условиях.
 

Большой интерес участников вызвали развернутые доклады видных российских ученых — А.Ю. Розанова, М.А. Федонкина, А.М. Асхабова, Г.А. Заварзина, А.В. Витязева, Е.Н. Котельниковой и японских коллег — К. Тазаки, К. Аоки, М. Окуно. Хотя общее число представленных на семинаре докладов лишь немногим превысило 50, в сборнике материалов к семинару опубликованы 120 развернутых сообщений. Сборник можно рассматривать как самостоятельное издание по теме «Минералогия и жизнь».
 

На семинар приехали тридцать специалистов из научных, учебных и производственных организаций разных городов России, от Дальнего Востока (Петропавловска-Камчатского, Владивостока) до Москвы и Санкт-Петербурга. Все крупные научные центры России — Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск — были представлены сериями докладов.
 

Так случилось, что интересы многих участников семинара сконцентрировались вокруг проблемы взаимодействия бактериального мира прошлого и настоящего с минеральным веществом литосферы. Доклад члена-корреспондента РАН А.Ю. Розанова (Палеонтологический институт РАН) был посвящен микробному миру прошлого и биогенной специфике ряда геологических и минералогических процессов в природе. Успехи, в первую очередь достигнутые в приборной и методической базе исследований, позволяют выявлять ископаемые бактерии в сильно метаморфизованных породах и, по мнению А.Ю. Розанова, создают на сегодня основу нового научного направления — палеонтологии архея. В выступлении академика Г.А. Заварзина (Институт микробиологии РАН) «Содовый континент» была представлена сводка ныне живущих микроорганизмов, определяющих как прошедшие, так и современные геологические процессы, в том числе глобальные.
 

Член-корреспондент РАН А.М. Асхабов в своем докладе остановился на специфических чертах кватаронов — особой формы кластерной самоорганизации неорганического вещества на наноуровне, имеющей отношение к живой материи. Чтобы подчеркнуть эту их специфичность и отличие от обычных оптимизированных по энергии и геометрии жестких равновесных кластеров, кватароны даже назывались «живыми» кластерами. В результате исследований была выдвинута новая гипотеза абиогенеза, в которой кватароны выступают как концентраторы основных биогенных элементов и место первичного синтеза жизни.
 

Эмоциональный и богато иллюстрированный доклад профессора К. Тазаки из университета г. Канадзава (Япония), был посвящен также современным микроорганизмам, активно аккумулирующим без особого для себя вреда токсичные и радиоактивные элементы. В докладе была ярко продемонстрирована удивительная приспособляемость бактерий к, казалось бы, невозможным условиям существования в гидротермах, в областях активного вулканизма.
 

Во многих докладах подчеркивалась продуктивная роль в развитии осадочных пород Земли не отдельных микроорганизмов, а их сообществ, например цианобактериальных матов, формирующих особую окислительно-восстановительную обстановку, стимулирующую отложение карбонатов.
 

Химическим аспектам предбиологических процессов в растворах был посвящен доклад члена-корреспондента РАН М.А. Федонкина (Палеонтологический институт РАН) «Рождение музыки жизни — hard rock или heavy metal?». Показана роль водорода как источника энергии и металлов, как катализатора первичных биохимических реакций, приведших, возможно, к синтезу биологических макромолекул.
 

Особо выделилась группа докладов «космического» направления: А.В. Витязева и Г.В. Печерниковой (Институт динамики геосфер РАН) «Земля в первые 500 млн лет», «Состав межзвездного газа, пыли и излучения в окрестностях формирующейся солнечной системы», Б.А. Малькова с коллегами (Коми государственный педагогический институт) «Эвкрит Помоздино — космический ровесник Земли», А.А. Баренбаума, Т.Л. Литвинова (Институт проблем нефти и газа РАН, Геологический институт РАН) «Связь минералообразования и жизни на примере вендско-кембрийской биотический революции», в которых оценивалась роль космических процессов и событий в зарождении и эволюции биосферы Земли.
 

В докладе А.Ю. Лысюка были представлены результаты исследования довольно редкого природного объекта — фитофульгурита. В результате удара молнии органическое вещество трансформировалось в пиробитум специфического состава, в котором есть серные, кислые и ароматические аминокислоты, встречающиеся также, но в других пропорциях, в нафтидах и каменном угле. Отмечена большая роль атмосферного электричества в абиогенном формировании биоструктур.
 

Традиционно была организована секция по медицинской минералогии. Обсуждался широкий круг вопросов: от физиологических особенностей человеческого организма в разном возрасте и метода диагностики состояния по структуре его биологической жидкости до лечебных свойств ряда минералов. Многие участники отмечали недостаток имеющихся в науке знаний по механизмам и условиям формирования физиогенных и патогенных биоминералов в организме человека. Если структура, состав и индивидуальные различия патогенных камней человека изучены достаточно подробно, то условия и причины их зарождения, роста, агрегации, трансформации и разрушения в органах человека, к сожалению, остаются не ясными. При этом недостатка в гипотезах и теоретических построениях не наблюдается. Большой интерес слушателей вызвало сообщение С.И. Плосковой о новой экспозиции музея «Конкременты человека». Большая коллекция мочевых, желчных, носовых камней различного состава любезно предоставлена сотрудникам Института геологии врачами республиканской больницы Коми.
 

Многие гости семинара участвовали в полевой экскурсии и собрали образцы ископаемой фауны беспозвоночных из юрских отложений бассейна р. Сысола (д. Каргорт). Находки многочисленных белемнитов и отпечатков аммонитов в горючих сланцах вызвали интерес участников. Специалистам известно, что по причине широкой распространенности найденной фауны отобранные образцы большой научной ценности не представляют. Однако не обошлось и без курьезов. Когда наши японские коллеги проходили таможенный досмотр, небольшая коллекция образцов беспозвоночных в багаже ученых вызвала несравненно больший интерес таможенников, чем самих ученых. Решался вопрос о конфискации образцов, и никакая аргументация не имела воздействия. Только увидев в багаже ученых фотографию с церемонии вручения Президентом В.В. Путиным ордена «За заслуги перед Отечеством» академику Н.П. Юшкину, любезно подаренную профессору К. Тазаки лично Николаем Павловичем, чиновники сняли все свои претензии и пожелали счастливого полета.
 

В общей дискуссии на закрытии семинара участники отметили большое значение подобных междисциплинарных совещаний для активизации научных исследований и завязывании научных контактов. Заочные участники семинара получат достаточно полное представление о новейших результатах исследований в интересующей их области знаний из сборника, рассылкой которого занимается оргкомитет.
 

В. РАКИН, зам. председателя оргкомитета,
доктор геолого-минералогических наук.
В. КАТКОВА, ученый секретарь семинара,
кандидат геолого-минералогических наук. г. Сыктывкар.
 

На фото: академик Н.П. Юшкин и профессор К. Тазаки.