Станислав Зигуненко - 100 великих достижений в мире техники

Озвучить можно даже молекулы ДНК. То есть с нашими генами тоже можно общаться. А это значит, что исследователи получили возможность с еще одной стороны подступиться к разгадке одной из самых великих тайн природы – как из молекул ДНК рождаются органы, а затем и живые организмы. А там, глядишь, научатся и исправлять те или иные генные недостатки, еще в процессе «проектирования» будущего организма.

Казалось бы, что могут подсказать ботаники геологам, а уж тем более саперам, ведущим разминирование территорий, где когда-то шли бои, или экологам, стремящимся вернуть к жизни территории, подвергшиеся радиоактивному заражению? Тем не менее, как показывает практика, порою невзрачная травка оказывается эффективнее сложнейшей аппаратуры.

«Травка, над рудным жилами растущая».Известно, что в пустынях и сухих степях пресная вода залегает на глубине в несколько десятков метров. И из поколения в поколение передают жители пустынь такую заповедь: увидел акацию или руту – рой колодец, будет вода.

Накопленную веками мудрость суммировал в знаменитом труде «О слоях земных» великий русский ученый М.В. Ломоносов. «На горах, в которых руды или другие минералы родятся, растущие дерева бывают обыкновенно не здоровы, то есть листья их бледны, а сами они низки, кривлеваты, сувороваты, суковаты, гнилы и прежде совершенной старости своей, – писал он. – Травка, над рудными жилами растущая, бывает обыкновенно мельче и бледней».

Разумеется, бурно развивающаяся промышленность не могла довольствоваться только наблюдениями. Геология поставила себе на службу геофизические и геохимические методы поисков и разведки полезных ископаемых, бурение глубоких поисково-разведочных скважин, лабораторные ядерно-физические, акустические, химические методы изучения горных пород и руд и в самое последнее время – космические. Искусственные спутники Земли помогают наносить на карту новые месторождения.

Итак, с одной стороны, нейтроны и космос, а с другой – травка и листья. Кто же из них быстрее ищет земные сокровища? Вопрос далеко не праздный. Можно было бы назвать имена знаменитых физиков, которые пренебрежительно отзывались о старых, «дедовских» методах. И оказывались не правы.

Зеленый лист и искусственный спутник должны стать одинаково верными и надежными помощниками геолога, решили ученые. И вот на стыке наук родился новый метод поиска полезных ископаемых – биогеохимический.

Первые результаты.В конце 50-х годов XX века советские исследователи Александр Виноградов и Дмитрий Малюга по гумусовому слою почвы и золе растений обнаружили в Тувинской АССР медную жилу. Вскоре Малюга тем же способом открыл медно-молибденовое месторождение Каджаран в Армении. По золе листьев березы открыто Шипилинское месторождение меди в Хакасии и Октябрьское месторождение железа в Восточной Сибири. В Узбекистане с помощью «опробования» вишни, миндаля, жимолости и зверобоя открыто медно-молибденовое месторождение Сары-Чеку. Казахские геохимики, анализируя полынь, арчу и зверобой, обнаружили Ежевичное месторождение полиметаллов, а на месторождение меди Фланговое указали полынь и ковыль.

Полевица тонкая указывает на содержание в почве свинца, а мак – цинка

Широкое развитие получил биогеохимический метод и за рубежом: в США и Канаде, в некоторых странах Западной Европы и Центральной Африки. Так, в США открыты урановые месторождения Ла-Вентана-Меса, Еллоу-Кэт-Меса, Питтсбург-Парк, Литтл-Ева. В Канаде биогеохимическое исследование хвои и ветвей хвойных деревьев закончилось редкой удачей – открытием медно-молибденового месторождения Бетлехем и второго в мире месторождения молибдена Эндако. В Англии, в провинции Корнуэлл, по золе вереска найдены месторождения вольфрама и олова.

Индикаторами являются те наземные растения, которые наиболее четко отражают ландшафтные геохимические условия (химический состав почв, пород и подземных вод). К таким растениям относятся смолка (на медь), фиалка (на цинк), силена (на кобальт), астра (на селен), астрагал (на селен, уран)…

Геоботанический метод усилиями Александра Виноградова, Дмитрия Малюги и их последователей доказал свою жизнеспособность в качестве поискового средства и право на широкое внедрение. В настоящее время исследователи сделали еще один шаг по привлечению «зеленых рудознатцев» на пользу людям.

В поисках утечек.Эксплутационники, имеющие дело с утечками газа, вынуждены держать наготове многие сотни специальных приборов-газоанализаторов. Но и те идут в дело, как правило, лишь после того, как на контрольном пункте вдруг выясняется: огромное количество газа пропадает неизвестно куда.

И вот тут тоже может прийти на помощь обычная растительность. Как показала практика, в местах утечки газов она меняет свой цвет. И это можно заметить с вертолета патрульной службы, делающего облет трассы.

Майкл Стивен, профессор Ноттингемского университета, поясняет, что обычно растения в этом случае интенсивно желтеют. Ведь газ в месте утечки лишает растения кислорода и для них наступает осень раньше календарного срока. «Однако и в этом случае утечку удается обнаружить лишь пару месяцев спустя после того, как она произошла, да и только в теплое время года», – поясняет он.

Тогда профессор Стивен предложил такое решение. Надо периодически анализировать цвет растительности на трассе того или иного газопровода с помощью чувствительного спектрометра. Причем делать можно не только с вертолета, но даже со спутника. При этом, как показали эксперименты, изменение цвета листвы можно обнаружить уже через несколько дней после начала утечки и с точностью до метра.

Растения – миноискатели.Еще одну интересную особенность растений выявили специалисты, работающие на военные ведомства двух стран – Канады и США. Ныне специалисты из Университета Альберты (Канада) и ряда университетских центров США уже участвуют в программе по выведению генетически модифицированных растений, способных подавать «сигнал» об обнаружении мин и фугасов.

«Из разных типов мин вещества попадают в почву с различной интенсивностью, некоторые фактически открыты для окружающей их среды», – поясняет специалист министерства национальный обороны Канады Энтони Фост, занимающийся вопросами обнаружения мин.

Пока ученые находятся в начале пути и еще в деталях не представляют, как будет работать предложенная ими схема. «Мы не знаем, как все будет происходить. Однако мы знаем, что существуют бактерии и другие организмы, способные обнаруживать в почве такие вещества, как тротил. Мы можем взять ген такой бактерии и поместить его в корни растения. При соприкосновении с тротилом рецепторы гена подадут растению серию сигналов», – считает профессор Майкл Дейхолос из Университета Альберты. Такими сигналами, по его словам, может стать изменение цвета листьев или цветков растения.