Техника - молодёжи 1969-07, страница 18

Перед нами лаконичная формула, ■писанная недавно в Государственный реестр СССР: «Установлено неизвестное ранее свойство животных и высших растений усваивать азот атмосферы, необходимый для их нормальной жизнедеятельности». Зафиксировано открытие горьковского профессора Михаила Ивановича ВОЛ-СКОгО с приоритетом от 19 декабря 1951 года.

Комментируя решение Комитета по

ёалам изобретений и открытий при овете Министров СССР, некоторые газетные обозреватели невольно подчеркивали уникальность научного достижения профессора. За годы, предшествовавшие признанию открытия, сложилось мнение, будто работа ученого велась • стороне от ключевых проблем современной химии и биологии. Так ли это? Мы попросили высказать свое мнение двух известных специалистов — докторов химических иаук В. КУЗНЕЦОВА и И. ФИ-ГУРОВСКОГО. Их статьи «Активность неактивных» и «В спорах об азоте» рисуют картину обширных и увлекательных поисков, предпринимавшихся многими учеными. На этом фоне еще более отчетливо выступает значительность и оригинальность открытия М. Волского.

1. АНТИВНОСТЬ НЕАКТИВНЫХ

В. КУЗНЕЦОВ, доктор химических наук, профессор

Новые открытия не раз ломали устоявшиеся взгляды и теории. То, что раньше считалось абсолютно незыблемым, впоследствии часто оказывалось неправильным, ошибочным. Сейчас мы переживаем ломку представлений о способности к химическим реакциям целого ряда веществ, которые привыкли «называть пассивными, недеятельными.

За примерами далеко ходить не надо. В периодической системе элементов есть нулевая группа, куда входят газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон.

Практическое использование благородных газов основано на их физических свойствах. О химических же твердо знали одно: элементы нулевой группы абсолютно инертны и не способны давать никаких химичеоких соединений. Их так и называли: инертные, благородные или недеятельные.

Так думали до 1962 года, пока Н. Бартлет не получил первое соединение ксенона. Если нагревать в никелевом сосуде смесь фтора с ксеноном, образуются твердые бесцветные кристаллы тетрафторида ксенона с температурой плавления 114°. Теперь известны и другие соединения «недеятельного» газа: дифторид, гексафторид, перксенат натрия и многие другие — всего несколько десятков. Найдены соединения криптона с тем же фтором. Возникла химия аэрогенов — так называют теперь сложные вещества, в состав которых входят «инертные» газы.

Топливо для двигателей внутреннего сгорания — бензин, керосин, лигроин — в основном смесь предельных углеводородов, называемых парафинами. Слово «парафин» в переводе означает «недеятельный». Действительно, при комнатных температурах эти вещества с другими почти не реагируют.

Однако эксперимент преподнес сюрприз и тут. Оказалось, что некоторые типы дрожжей синтезируют белки, используя углерод парафинов. Возникающие «продукты по химическому составу и питательности ближе к животным белкам, чем к растительным. Кроме того, дрожжи -содержат ценные витамины. Отличный корм для сельскохозяйственных животных! А ведь парафины выделяют из нефти. Причем на заводах, выращивающих дрожжи, можно приготовить искусственные белки е сотни раз быстрее, чем заготавливать мясо на фермах. Вот так «недеятельные» парафины!

Особенно не повезло с названием азоту. Открыв этот газ два столетия назад, ученые вскоре заметили, что в его атмосфере животные существовать не могут. Отсюда и

безжизненный или

смысл термина: «безжизненный», «не поддерживающий жизнь». Но как вели исследования? Животных помещали в азотную среду, лишенную кислорода. И вот возникло «следствие», которое затем превратилось в догму: если свободный, газообразный азот не поддерживает жизни, то он для организма и не нужен.

Это никем не доказанное предположение е течение двух веков перекочевывало из учебника в учебник. Одновременно газ приобрел репутацию химически инертного, неспособного вступать в реакции при комнатной температуре. В научных работах фраза: «Опыт проводился в инертной азотной атмосфере» — не редкость.

В наше время «инертность» азота штурмуется со всех сторон. И вот результат: некоторые комплексные соединения металлов — кобальта, молибдена, рутения, иридия, титана — способны связывать молекулярный азот даже при комнатной температуре. Пигмент микроорганизмов — фер-ролегоглобин, родственный гемоглобину нашей крови, образует с азотом прочное соединение.

Но самое поразительное открытие химической активности «неактивного», «безжизненного» газа сделал в 1951 году горьковский ученый М. Волский. Вопреки господствовавшему мнению оказалось, что высшие животные и растения способны усваивать из атмосферы молекулярный азот. И не только способны усваивать, но даже нуждаются в нем. Без этого газа высшие организмы вообще не могут нормально развиваться. Доказать это было нелегко. Вспомним: животные потребляют азот, но в виде химических соединений, например белков в пища.

Профессор Волский остроумно обошел трудности. Он выбрал для опытов куриные и перепелиные яйца. В цыпленке, только что вылупившемся на свет и не получавшем никакой пищи, азота было больше, чем в самом яйце. «Лишний» азот развивающийся эмбрион усваивал из воздуха.

Для проверки часть обычного атмосферного азота с атомным весом 14 заменяли его тяжелым изотопом с атомным весом 15. И этот изотоп, которого в яйце не было, организм цыпленка тем не менее усвоил. Подобные опыты проводились с яйцами голубя, куколками пчел, с кукурузой. И везде найдены доказательства того, что организмы усваивали азот из атмосферы. Американский профессор Г. Ко-ста, повторяя опыты Волского, получил такие же результаты. Открытие советского ученого опровергло вековую догму, будто усваивать свободный азот могут только особые клубеньковые бактерии, живущие на корнях бобовых растений.

«Позднее о способности небобовых растений связывать молекулярный азот сообщили и другие ученые: профессор Г. Шандерл, советские исследователи Ф. Тургин, 3. Берсенева, Г. Жидких. Удалось даже выделить из высших растений препараты, реагирующие с этим газом. Выяснилось: атмосферный азот связывают почвенные бактерии, окисляющие метан, и грибок, разрушающий дерево.

А теперь об опыте, который показал, как необходим свободный азот для организма. Волский провел сравнительную инкубацию куриных яиц в обычном воздухе и в атмосфере, где азот почти полностью заменен соответствующим количеством аргона. Оказалось, что без азота цыплята нормально не развиваются. В аргонном воздухе они либо вообще гибнут, либо выходят маленькими, хилыми, заморенными. Позднее американец Аллен нашел причину: без азота у эмбрионов плохо формируется сосудистая система.

в какой-то мере способен усваивать азот и человек. Следуя М. Волскому, к этому мнению недавно пришли и немецкие ученые У. Шмидт и К. Муйсер.

14