И все-таки, хотя никаких серьезных «против» я не видел, казалось невероятным, что микробы могут добывать железо и буквально на наших глазах создавать новые рудные залежи.
В этом я честно сознался Косте, когда он ко мне пришел. Он выслушал меня внимательно, а потом достал из кармана какую-то круглую вещь и положил ее на стол. Это было «железное яблоко».
— Шандыбин прислал, — сказал он.
Взяв лупу, я быстро убедился, что железный клубок выглядит действительно таким, как его описал Костя. Тысячи металлических веточек переплелись в самых невероятных направлениях, создав ажурную и в то же время прочную и плотную конструкцию.
— Блестящий образец болотной руды, — так определил один из специалистов, которому я несколько позже продемонстрировал эту вещь. — Но почему такое высокое содержание металла, ведь обычно болотная и луговая руды имеют от сорока до семидесяти процентов железа?
Вот, собственно, все о загадке Рио-Верте.
Я так и не знаю, почему в «железном яблоке» содержание чистого железа выше, чем в обычных рудах осадочного происхождения. Не знаю я и как объяснить, что прибыла эта руда из мест, где встречается только железо вулканического происхождения, а люди, может быть, даже никогда в жизни и не видели настоящего болота. Не ясно мне до сих пор и насколько достоверна сама история происхождения «железного яблока». Однажды мне даже подумалось: «А не сочинил ли всю эту историю сам Костя, поскольку он на такие вещи способен?»
Но одно я знаю твердо. Много удивительных и неожиданных открытий ждет будущих исследователей, которые займутся изучением железобактерий, как, впрочем, и других проблем микробиологии и биогеохимии.
Многообразие микроорганизмов на Земле огромно. Одних только грибов до 80 тысяч, и большинство из них микроскопические. Науке известны 1000 видов актиномицетов и многих других микробов и вирусов. И это не предел великого многообразия форм мира микробов. В природе обитают еще многие и многие неизвестные науке микроорганизмы, а мы лишь подозреваем об их существовании, так как не научились культивировать их в условиях лабораторий.
И кто знает, может, среди них существуют и железобактерии, подобные тем, которые здесь фигурировали под именем Лептотрикса Валоне.
К тому же в пользу Лептотрикса Валоне говорит и деятельность родственников железобактерий — микроорганизмов других видов. Ведь микробы «приложили руку» не только при создании залежей железных руд.
Они едят… серу
Все месторождения серы, как считают геологи, можно подразделить на две категории: осадочные и вулканические. Представив себе грандиозную картину извержения вулканов и вспомнив, сколь часто они случались, когда наша планета находилась еще в младенческом возрасте, можно решить, что львиная доля мировых запасов серы имеет происхождение вулканическое.
Однако это не так. Циклопической деятельности сил мертвой природы в образовании месторождений серы противопоставили свой ежесекундный, никогда не прекращающийся труд микроскопические серобактерии — и они выиграли соревнование. Производительность труда микробов оказалась в десятки раз выше, чем грозных вулканов. Сейчас подсчитано, что 90 процентов мировых запасов серы заключают осадочные месторождения, обязанные своим происхождением серобактериям.
Сырьем для этого гигантского производства служит сероводород — газ, по природе своей весьма нестойкий. Его водород все время стремится отделиться, отколоться от серы. Но это ему удается, только если какое-то другое вещество перетянет к себе непоседу. И там, где такие вещества есть, перенос водорода ускоряют серобактерии.
По своей морфологии группа серобактерий довольно-таки неоднородна. Здесь шарики (кокки), палочки (бактерии), нити. К семье серобактерий принадлежит и самый крупный из известных микроорганизмов — так называемая нитчатая беггиота, состоящая из длинной цепи клеток и достигающая порой сантиметра в длину.
Различаются серобактерии и по цвету. Одни из них пурпурные и зеленые, в то время как другие бесцветны. Окрашенные серобактерии анаэробы: кислород не только им не нужен, а даже вреден. Но им обязательно необходим свет. А бесцветные серобактерии отлично обитают в темноте, но не могут существовать без кислорода.
Однако микробиологи эту, казалось бы, разношерстную компанию объединяют в единую группу, поскольку все серобактерии в качестве основного или дополнительного источника энергии используют окисление серы. Под микроскопом видно, что клетки этих микробов набиты капельками серы.
Серобактерии окисляют сероводород: водород связывается с кислородом, а сера оказывается свободной. Выделяемая при такой реакции энергия используется бактериями для поддержания жизни, к тому же и сама сера отнюдь еще не зола, хотя и образовалась в результате окисления. Это запасное топливо. Когда бактериям не будет хватать сероводорода, они сожгут и серу, соединят ее с кислородом и водой и изготовят серную кислоту. Но сероводорода, как правило, в природе достаточно, и серобактерии умирают, так и не использовав своих запасов серы. Вот из этих бесчисленных трупов, начиненных капельками серы, и складываются сотни тысяч и миллионы тонн драгоценного химического сырья.
Процесс этот идет постоянно и в таких огромных масштабах, что, как мы видим, с его грандиозностью не сравнима даже деятельность вулканов.
Образуются залежи серы и в наше время. Вот один из примеров. Есть в Куйбышевской области озеро. Называется оно Серное, так как питается водой минеральных источников, содержащей в каждом литре 83–85 миллиграммов сероводорода. Отложение молекулярной серы из этих вод происходит столь энергично, что во времена Петра I оседающую на дне озера серу собирали и использовали для производства пороха.
Предпринятое в 1957–1959 годах микробиологом Ивановым обследование Серного озера и проведенные при этом опыты позволили установить, что каждые сутки в озере откладывается около 120 килограммов чистейшей молекулярной серы. А ведь за год это составляет уже более 43 тонн!
Образование нового месторождения серы идет буквально на глазах, и его биогенное происхождение не может вызвать сомнения. Ну, а как быть с месторождениями, сформировавшимися многие века назад? Можно ли установить, кому, микробам или вулканам, оно обязано своим происхождением? Вопрос этот непраздный и для геологов очень важный.
Здесь, как и во многих случаях, на помощь геологам приходят микробиологи, правда, заручившись предварительно последними достижениями атомной физики.
Как известно, в природе сера встречается в основном в виде смеси двух изотопов с атомными весами 32 и 34. Было установлено, что бактерии предпочитают иметь дело с более легкой серой, а значит, и в месторождениях бактериального происхождения соотношение S32/S34 будет в пользу первого изотопа. Для серы же, образовавшейся — без участия бактерий, соотношение изотопов иное. Именно таким путем в 1954 году американские микробиологи определили происхождение богатейших залежей серы на побережье Мексиканского залива. Впрочем, это далеко не первый и не единственный случай, когда изучение микроорганизмов привлекалось для решения геологических проблем.
В последнее десятилетие на грани микробиологии и геологии сложилось самостоятельное направление, получившее название геологической микробиологии. Уже первые шаги этой новой дисциплины столь многообещающи, что о них нельзя умолчать.
Живые свидетели
Казалось бы, поиски новых месторождений, хотя бы той же нефти, — дело геологов. Именно для этого и существует геологическая разведка. Каждый день в сотнях мест нашей страны на очередные метры в глубь земли уходят буры разведочных скважин.
Но из этого, увы, не следует, что каждая скважина даст в будущем нефть. Поиски ее нелегки. Как ни принимай во внимание геологическое строение местности, как ни старайся проникнуть мысленным взором в расположение залегающих пластов, но без ошибок здесь не обойтись. А каждая ошибка, каждая зря пробуренная скважина — десятки и сотни тысяч рублей.
И конечно, любой новый способ, позволяющий предсказать наличие или отсутствие в районе залежей нефти или хотя бы выявить «подозрительные» по нефти районы, — это великое подспорье для геологов. Сами геологи, одновременно с геохимическими и сейсмическими методами, когда учитываются геологические особенности района, пользуются и так называемым газовым методом.
Обычно нефтяной газ, понемногу просачиваясь вверх, в конечном итоге попадает в почву и грунтовые воды. Так из земных недр выдается на-гора визитная карточка нефти.
Было замечено, что количество углеводородных газов в поверхностных слоях земли меняется в зависимости от сезона. Сезонность многих явлений — верный признак того, что в них принимают участие живые существа. В работу включились микробиологи, и вскоре удалось установить, что виновники таких изменений — микробы. Выяснилось и другое весьма важное обстоятельство. Оказалось, что углеводородные бактерии умеют находить и использовать самые ничтожные количества газа, которые невозможно зарегистрировать при помощи химического анализа.
