Итоги № 44 (2012)

Память не отшибло / Парадокс

Память не отшибло

/ Парадокс

Мировой океан помнит обо всем, что когда-то происходило с планетой

Недавно научное сообщество было поражено сообщением немецких ученых из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (AWI). Они заявили о том, что Мировой океан обладает ни много ни мало... памятью. Якобы каждая капля воды содержит реальную информацию об органическом веществе, когда-либо попадавшем в нее. «Вода ничего не забывает, — утверждает автор исследования Борис Кох, профессор химии из вышеназванного института. — И что бы ни происходило в океане, все в нем оставляет свой след». Если это действительно так, то немецким ученым удалось приоткрыть ларец, хранящий все тайны, накопившиеся на Земле за миллионы лет.

Органик-коктейль

В состоянии ли H2O обладать чем-то, что можно назвать памятью? Споры об этом идут не одно десятилетие. Например, японский ученый Масару Эмото с переменным успехом проводит эксперименты, дабы доказать факт того, что вода обладает способностью воспринимать информацию от окружающей среды, а также менять свою структуру под воздействием человеческих эмоций. Эмото, конечно, критикуют за несовершенство экспериментов, но аналогичные исследования сегодня ведутся в лабораториях самых разных стран, в том числе и в России. В конце концов Образовательный фонд Джеймса Рэнди, занимающийся научной проверкой так называемых паранормальных явлений, даже учредил специальную премию в миллион долларов — за проверяемый опыт, демонстрирующий память воды. Тут-то и подоспели немецкие ученые: вооружившись результатами недавней морской экспедиции в Южном полушарии, они доказывают, что открыли нечто такое, что хоть и с натяжкой, но можно назвать памятью.

Но главное, конечно, в том, что немецким исследователям удалось впервые выявить в океанской воде множество отдельных компонентов органики, растворенной в ней, как предполагается, несколько сотен или тысяч лет назад. Основными источниками биомолекул, по всей видимости, являлись останки морских организмов. Получение данных о структуре растворенной в воде органики стало возможным благодаря сверхточному масс-спектрометру. Этот прибор позволил изучить вещество путем исследования движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях. В результате анализа тысяч органических соединений исследователи узнали химическую формулу каждой молекулы, а также атомарный состав — процент содержания в ней углерода, кислорода, водорода и азота. Это в свою очередь дало возможность определить, частью какого организма та или иная молекула являлась ранее. А возраст органического вещества устанавливали при помощи изотопного анализа.

«Это очень важное исследование! — комментирует Всеволод Твердислов, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой биофизики физического факультета МГУ. — Новейшие технологии и методики исследования позволили совершенно по-новому подойти к исследованию океана, определить не просто температуру или уровень солености, а использовать и новую координату — время. Таким образом можно понять количество соединений в каждой точке океана, относящихся к разному времени его существования».

По сути, немцы открыли самую настоящую память воды, которую предстоит расшифровать и прочесть. Это, конечно, непросто: растворенное в океанской воде органическое вещество — своего рода след, отпечаток, как в криминалистике. Цветение водорослей, прохождение стаи дельфинов — ничто не пройдет без следа, все обязательно отпечатается в воде, даже если это было тысячу лет назад. Но как получить эту информацию, ведь методики такого прочтения пока не существует? Зато есть миллион вопросов. «Нам, например, неясно, почему органическое вещество сохраняется в воде в течение долгого времени в присутствии бактерий, которые, казалось бы, легко должны разрушить этот материал», — делится с «Итогами» Борис Кох. И такого рода загадок много, ведь океан — это не покоящаяся на столе банка с водой, а динамичная система, непрерывно находящаяся в движении и состоящая из множества потоков. Органика в нем то концентрируется, то рассеивается. А состав органики в океане — важнейший ингредиент существования человечества.

Вспомнить все

Научное сообщество так бурно отреагировало на данные немецких исследователей потому, что слишком уж очевидно влияние Мирового океана на жизнь нашей цивилизации. Ведь он — важнейший элемент в механизме теплообмена Земли. Именно океан греет планету: поглощая 70 процентов солнечного света, он преобразует его в тепло и отдает в атмосферу. Благодаря механизму поглощения океаном углекислого газа из атмосферы пресловутый парниковый эффект не разворачивается во всю ширь. Океан — крупнейший резервуар углерода на Земле. То есть растворенное в воде органическое вещество является важнейшим звеном в глобальном углеродном цикле. «Ранее мы показали, что, например, остатки органических веществ, образующихся при сжигании ископаемого топлива или при выбросе из гидротермальных жерл, оставляют свои отпечатки в океанской воде. Эта информация является весьма ценной для понимания глобального углеродного цикла», — отмечает Борис Кох.

Сегодня общий объем углерода, содержащегося в растворенном органическом веществе, исчисляется, по оценкам ученых, 662 миллиардами тонн. Однако Мировой океан не резиновый, и, вероятно, у него есть предел вместимости углерода, после чего его поглощение заметно снизится, что чревато существенными изменениями климата — например, глобальным похолоданием. Как регулируется концентрация «органического коктейля» самим океаном? Может ли вода перенасытиться памятью и тогда стереть ее вместе с нашей цивилизацией? Немецкие ученые находятся в самом начале своего исследования, которое и должно ответить на эти вопросы. Не менее важно открытие немцев для биологов и физиков. Кроме количества органики в конкретном месте исследуется принцип ее перемещения в океане. Скорее всего, механизм распространения растворенного органического вещества в воде схож с распространением запаха в воздухе. Если это так, становится понятной способность океанских животных мигрировать по маршрутам, проложенным еще их предками. Вероятно, они способны улавливать концентрации тех или иных молекул, оставленных представителями своего вида в воде, и таким образом находить «дорогу». Ученые из AWI планируют подтвердить свои предположения — летом они предпримут экспедицию в Антарктику и возьмут пробы воды вдоль путей миграции южных морских слонов, одной из разновидностей тюленей.

Впрочем, чтобы ответить на все эти вопросы, необходим совершенно другой масштаб исследования: требуется изучить и составить карту всей океанской памяти. Немцам одним не справиться, на эту идею должны работать лаборатории и ученые всего мира. Только сначала они должны поверить, что память у океана существует.