Текст книги "Три миллиона лет до нашей эры"
Автор книги: Геральд Матюшин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 14 страниц)
7. Урановый котел в саду Эдема
7.1. Где же был сад Эдема?
7.2. Где же живут наши родичи?
7.3. Великий Африканский рифт
7.4. Сокровище Витватерсранда
7.5. Урановые реакторы в саду Эдема
7.1. Где же был сад Эдема?
Итак, сад Эдема находился в Африке. Африка с давних пор считалась страной чудес. Правда, в античные времена была известна лишь Северная Африка, что было южнее – никто не знал. Оттуда везли золото, слоновую кость, драгоценные камни и рабов. Это была страна сказок, где водились удивительные животные и народы с поразительными обычаями. Ее называли Эфиопией, страной людей с обожженными лицами.
Правда, там же, где-то восточнее, по мнению других, была таинственная страна Пунт. Об Эфиопии и Пунте, т. е. о всей Африке, мало знали потому, что от Северной Африки этот таинственный мир был отделен неприступной пустыней Сахарой.
Исследования Африки начались только в XIX в., а поиски самых древних стоянок – только со времен Дарта и Лики. Они были пионерами. Мы уже знаем, как много стоянок найдено в Африке – Таунг, Стеркфонтейн, Макапансгат в Южной Африке; 70 стоянок в Олдувае, десятки стоянок в Хадаре, в Омо, на озере Рудольф, в Летолиле. Все это дали поиски последних лет.
Африку начали изучать позднее, после полуторастолетних поисков в других странах. Прежде всего поиски сада Эдема велись в Европе. Европейцы привыкли считать себя центром всего. Думали, что и человек впервые появился там. Оказалось – нет, следов первого человека в Европе не было.
Открытия Е. Дюбуа породили идею об азиатской прародине. Однако оказалось, что и там следы человека не самые древние. Известный французский археолог Франсуа Борд шутил: «Колыбель человечества была на колесах. Она разъезжала по разным странам».
И вот, наконец, найдено точно место, откуда колыбель выехала впервые. Место, где появились первые прямоходящие предки человека – Люси из Хадара, «бэби» из Таунга и их сородичи.
Здесь же обитали первые люди – «господин 1470» из Кооби Фора, троица из Олдувая – Джордж, Санди и Твигги и др.
Прародина найдена. Колыбель человечества встала на пороге своего первого дома. Но вот что было поразительно. Колыбель человечества почему-то «путешествовала» только по восточной окраине Африки – с севера на юг и совсем не заезжала на запад. Это было удивительно. Все стоянки прямоходящих предков (всех шестерых) и самого человека умелого располагались только на востоке Африки.
Причем и позднее человек долго не выходил с востока Африки. Получалось, что большую часть своей истории, первые 2 млн. лет предки и сам человек жили только на востоке?
А как же климат? Ведь мы знаем, что он в Южной Африке не менялся 70 млн. лет. В Летолиле до сих пор сохранились леса, а отпечатки ног показывали, что и здесь произошло появление прямоходящего предка. Да и вообще, разве могло изменение климата по всей территории Африки – от Хадара до Таунга одинаково привести к исчезновению лесов?
Конечно, нет. Ведь прародина человека пересекает пять разных климатических зон, изменение климата всюду не могло дать одинаковый результат. И еще известно, что климатические зоны меняются с севера на юг, а не с запада на восток. Здесь все наоборот.
Значит, климат ни при чем. И еще одна загадка – особенность расселения современных родичей человека – шимпанзе и горилл.
7.2. Где же живут наши родичи?
В самом деле, где же живут родичи человека? Раскопки показали, что в древности, около 3—5 млн. лет назад, они жили по всей Африке. Об этом говорят их останки, найденные и в Хадаре, и в Летолиле, и в других местах. Это – 3,7 млн. лет назад. А вот позднее они здесь исчезают. Но зато в Западной Африке они живут до сих пор. Это шимпанзе и гориллы. Нигде сейчас область обитания не доходит до восточных берегов Африки. А вот на западе есть. Выделен даже особый вид – горилла береговая. Шимпанзе восточнее озера Тангаинька тоже не наблюдаются.
Получается странная картина: когда-то вся Африка была заселена человекообразными. Потом (около 3—5 млн. лет назад) они остаются только в Центральной (Экваториальной) и Западной Африке. На востоке вместо них появляются прямоходящие предки человека типа Люси из Хадара и «бэби» из Таунга. Почему это случилось? Почему обезьяны, жившие на востоке Африки, стали ходить, как люди, почему у них изменились зубы, увеличился объем черепа? Почему же ничего такого не произошло на западе Африки? Почему как жили там 20 млн. лет назад шимпанзе и гориллы, так и живут?
Почему у них существенно ничего не изменилось – ни в строении их организма, ни в поведении? Почему только восток Африки изменил обезьян, превратив их в прямоходящих предков человека? Почему?
Ответ, видимо, нужно искать только в особенностях природной среды востока Африки. Видимо, здесь было что-то такое, чего не было на западе Африки, что могло подействовать на гены и хромосомы обезьян и изменить их наследственные свойства.
Климат, растительность, животный мир мы отбрасываем сразу. Они были такими же, как и на западе Африки. Значит, они не играли никакой роли.
Что же отличало восток Африки от запада? Одно отличие мы помним. Это – Великий Африканский рифт.
7.3. Великий Африканский рифт
С рифтом мы уже сталкивались. Помните, Олдувайское ущелье, многокилометровый кусок рифта.
Кооби Фора и все стоянки Восточного Рудольфа тоже находились в рифте. Река Омо со всеми стоянками – это тоже Великий Африканский рифт, Хадар – тоже в рифте.
В общем, все стоянки Эфиопии и Восточной Африки лежат в долине Великого Африканского рифта. Что же такое рифт?
Название «рифт» происходит от английского слова rift, что буквально обозначает «трещина, разлом». 20—30 лет назад о рифтах было мало известно, но вот в последние годы стали усиленно изучать дно океанов и морей, и оказалось, что это огромные трещины в земной коре. Они образуют целую систему, тянутся по дну океанов от Северного Ледовитого через Индийский и Тихий океаны на 60 тыс. км. Открытие рифтовой системы в 50-е гг. нашего века привело ученых к мысли, что система рифтов – это гигантские швы, по которым раскалывались когда-то материки.
На материке рифты продолжаются в районе Аравии и Африки. Этот район так и называют – Восточно-Африканская зона разломов земной коры.
Восточно-Африканская зона разломов тянется от северной окраины Красного моря до низовьев реки Замбези. Она делится на территории Африки на две ветки. От Красного моря – в Эфиопию, и далее полоса разломов тянется восточнее озера Виктория. Почти параллельно этому Восточному рифту с западной стороны от озера Виктория, через озера Киву, Тангаинька, Руква, к северному концу озера Ньяса идет Западный рифт. Он доходит до реки Замбези на юге Африки.
Образование рифтов происходило в связи с тем, что Африканское плато поднялось, здесь столкнулись гигантские плиты земной коры. В это время участились землетрясения. Когда это было? Геологи установили – между 15 и 5 млн. лет назад, т. е. в то самое время, когда появился предок человека и началось становление самого человека. Совпадение это более чем любопытное.
Мы уже помним, что в рифтовой зоне животные отличались от других мест своими гигантскими размерами. Значит, рифт как-то влиял на наследственность всего живого, что обитало в нем.
Но это не все. Движение земной коры по разломам привело к мощной вспышке вулканической деятельности. Вулканическая деятельность активизировалась примерно в то же самое время – около 20—10 млн. лет и продолжается сейчас. Все действующие вулканы Африки (кроме Камеруна) находятся здесь, на востоке Африки. Но здесь не только бурная вулканическая активность, здесь, начиная с образования рифта и до сих пор, происходят многочисленные землетрясения, продолжаются движения земной коры по разломам.
Итак, во время, когда формировался прямоходящий предок человека, на его прародине, в Восточной Африке, происходили мощные движения земной коры, началось образование глубоких и длинных, в сотни и тысячи километров, разломов в земной коре – рифтов. В это время здесь происходили бурные извержения вулканов и землетрясения.
Эти процессы происходили в тех областях, где проживал предок человека, об этом говорит то, что стоянки австралопитеков и человека умелого в Олдувае, на реке Омо и озере Рудольдф, в Хадаре и в Летолиле перекрыты мощными слоями вулканического пепла и лавы или включены в них. Это также небезынтересно для происхождения человека с точки зрения генетики, так как вулканические породы радиоактивны. Значит, в то время, когда появились прямоходящие предки человека (или немного раньше), здесь очень сильно повысилась радиация. А радиоактивность, как стало недавно известно, влияет на наследственность всех организмов, и довольно сильно.
Однако, скажет скептик, и рифты и вулканы – это на востоке Африки, в зоне от Хадара до Олдувая. А в Южной Африке, там, где Таунг, Макапансгат, Стеркфонтейн, Кромдрай? Там же нет рифта?
Верно, однако там есть что-то другое. Например, в районе Таунга – в Витватерсранде!
7.4. Сокровище Витватерсранда
Действительно, рифт немного не доходит до Южной Африки. Он кончается где-то у реки Замбези.
Однако Южная Африка с давних пор известна как природная кладовая сокровищ. Раньше главным в добыче были алмазы, золото, а в последние годы – более ценные: урановые руды.
Африка давно занимает первое место в капиталистическом мире по запасам золота, хромитов, меди, кобальта, олова, ванадия, урановых руд, платины. Много там и железа и нефти. Любопытно, что и золото, и алмазы, и уран концентрируются большей частью в Южной и Восточной Африке. Причем некоторые из них в породе смешаны поровну.
В Южной Африке самые большие в мире скопления урановых руд. И не просто руд, а самых богатых на земном шаре. Особенно выделяется месторождение Витватерсранд в Южной Африке.
В материалах Международного конгресса специалистов-атомщиков говорится: «Еще нет достаточных данных для определения запасов урана Витватерсранда в целом, но подсчитано, что они превышают запасы урана в любом аналогичном объеме горных пород в любой части мира». Золото и уран сконцентрированы в руде в одинаковых пропорциях. Раньше извлекали золото и выбрасывали уран, теперь заново перерабатывают отходы, добывая уран.
Важно и то, что именно здесь, на Юго-Востоке Африки, находятся и две крупные урановые провинции мира.
В африканских урановых провинциях – около 70% мировых запасов урана.
Известно, что промышленными запасами урановых руд располагают немногие страны. Они имеются в Австралии, Африке, Америке и Евразии. Но наибольшие запасы их имеет Африка.
Уран – один из самых тяжелых элементов, которые открыты в естественном состоянии. Он занимает 92-е место в таблице Менделеева. Важнейшее свойство урана – его ярко выраженная естественная радиоактивность. В природе существуют три изотопа урана: уран-238, уран-235, уран-234. Больше всего урана-238. Уран постоянно распадается на торий, радон, радий и т. п. и в конце концов превращается в свинец и гелий. Скорость распада этих элементов различна. Например, радий распадается в 3 млн. раз быстрее, чем уран, и поэтому на 3 т урана приходится всего 12 г радия.
Все эти постоянные превращения урана сопровождаются радиацией. И радиация эта довольно значительна. Она действует на всех, кто находится поблизости.
В 1958 г. на Всемирной выставке в Брюсселе в павильоне Франции демонстрировалась записная книжка Марии Кюри, которая, как известно, всю жизнь провела в работе с урановыми материалами. В эту записную книжку Мария Кюри записывала наблюдения около 60 лет тому назад. Рядом с книжкой был поставлен счетчик, который беспрерывно работал, лихорадочно отсчитывая огромное количество частиц, которые испускали соли радия, пропитавшие страницы этой книжки. Прошло 60 лет (!) с того времени, как книжка была последний раз в руках работавшей с урановыми материалами исследовательницы, а счетчик продолжал отсчитывать радиацию, которую излучает книжка...
Конечно, чем больше концентрация урановых руд, тем больше радиоактивное излучение. Около 20—10 млн. лет назад началось быстрое поднятие Африканского материка, образовались рифты. В это время участились землетрясения. Они, видимо, обнажили урановые руды и усилили радиацию.
Вспомним, что все это происходило незадолго до того, как появились здесь прямоходящие предки человека – «бэби» из Таунга, австралопитеки, робустусы и др., т. е. тогда, когда среди обитавших там человекообразных обезьян стали появляться существа, по своему внешнему виду ничем не отличавшиеся от их потомков – людей.
Там, где много урана, могут образовываться и естественные урановые котлы.
7.5. Урановые реакторы в саду Эдема
Как известно, производством урановых концентратов занято в капиталистическом мире всего пять стран, а именно: ЮАР, Австралия, Канада, США, Франция, причем две из них (ЮАР и Франция) ведут это производство в Африке.
7 июня 1972 г. при рядовых измерениях урана, поступившего на обогатительную фабрику одного из городов Франции, обнаружилось, что изотопа урана-235 (это и есть ядерное топливо) там несколько меньше. Разница была совершенно незначительной – всего лишь 0,003%, но тем не менее она привлекла внимание технологов. Обогащение урана – операция очень ответственная, дорогостоящая, поэтому было необходимо точно выяснить причину такого странного отклонения. А она была в исходной руде, добытой в африканском месторождении Окло. Теперь это название, которое было известно лишь узким специалистам, стало весьма популярным. Еще бы – ведь в Окло человечество впервые столкнулось с ядерным реактором, изготовленным самой природой. Но почему ученые так единодушны в оценке этого явления?
Опять-таки основой послужила арифметика. Изотопный состав урана абсолютно стабильный для всех минералов, будь они земного происхождения, метеоритного или даже лунного. А тут ученые впервые столкнулись с нарушением постоянства изотопного состава.
В число природных постоянных входит и соотношение изотопов урана-235 и урана-238. Обычно на один атом урана-235 приходится 139 атомов урана-238. Такое соотношение ученые наблюдали во всех урановых минералах, во всех горных породах и природных зонах Земли, а также в лунных образцах.
«Реактор» Окло – пока единственный зарегистрированный в природе случай, когда это постоянство оказалось нарушенным. Предположение, что уран-235 «выгорел», как это бывает в топках атомных электростанций, поначалу прозвучало как шутка, хотя для этого имелись весьма серьезные основания.
Специальная экспедиция ученых, исследовавшая место происшествия, установила, что многие миллионы лет назад здесь действительно работал природный ядерный «реактор».
История этого «реактора» выглядит примерно так. Сначала в дельте древней реки образовался богатый урановой рудой слой песчаника толщиной до 10 м и более полкилометра шириной. Покоилась урановая руда на крепком базальтовом ложе, и долгое время никаких чудес не происходило. Сигнал к действию был подан землетрясением – обычным явлением в то время. Базальтовый фундамент будущего «реактора» опустился на несколько километров, потянув за собой урановую жилу. Жила растрескалась, в трещины проникла грунтовая вода. Затем новое землетрясение подняло всю «установку» до современного уровня, как бы предлагая ее для осмотра. После спуска и подъема ничем не примечательные залежи урановой руды стали ядерным «реактором»!
В атомных топках АЭС топливо располагается компактными массами внутри замедлителя. Так получилось и в Окло. В руде появились глинистые «линзы», где концентрация урана от обычных 0,5% повысилась до 40%. Видимо, их создали подземные воды, которые уносили глину и сплачивали уран в единую массу. Как только масса и толщина слоев, обогащенных ураном, достигли критических размеров, в них возникла цепная реакция и «установка» начала работать.
Ядерный реактор, в некотором смысле, представляет собой укрощенную атомную бомбу.
«Реактор» в Окло был, конечно, не единственным. Видимо, были в Африке и другие. Естественно, что радиация в зоне таких «реакторов» была высокой.
Впрочем, залежи урана радиоактивны и без урановых котлов.
Следовательно, в Южной Африке радиация в период появления прямоходящих предков человека была намного выше, чем где-либо на земном шаре.
Итак, прародина человека отличается тем, что перед тем, как появились прямоходящие предки человека, здесь участились землетрясения, образовался Великий Африканский рифт. Усиление движений земной коры обнажило здесь урановые руды и создавало, видимо, естественные «реакторы».
8. В опасной зоне
8.1. Родичи или соседи?
8.2. Что такое радиация
8.3. Хиросима и Нагасаки
8.4. Радиация и наследственность
8.5. В опасной зоне
8.1. Родичи или соседи?
В начале XX в. наука еще не умела отличать кровь человека от крови животных.
Берлинский врач Уленгут стал вводить кроликам кровь различных животных и заметил, что при этом каждый раз у кролика вырабатывается разный антибелок. Особенно бурно выделяла антитела кровь кролика, когда в нее добавляли кровь человека.
Этот метод Уленгута называется иммунологическим.
Так же как Уленгут, ученые-антропологи стали вводить кроликам белок сыворотки человека. После этого у кроликов стали бурно вырабатываться антитела, чтобы защитить организм от чужеродного белка.
Сыворотку крови кролика с антителами стали смешивать с человеческим белком (альбумином) – и снова началась бурная реакция, так как кролик вырабатывал антитела специально для борьбы с человеческим альбумином. Когда же стали смешивать эту кроличью сыворотку (с антителами на кровь человека) с кровью лошади, реакция была совсем незначительной, как и при смешивании ее с альбумином других животных. Однако стоило смешать эти сыворотки с кровью шимпанзе, и реакция оказалась почти такой же бурной, как и при смешивании с кровью человека. Значит, кровь шимпанзе почти не отличается от человеческой. Несколько меньшей реакция была при смешивании сыворотки с альбумином гориллы, еще меньше – орангутанга и других человекообразных. Отсюда ученые сделали вывод о том, что шимпанзе – самый близкий родственник человека по крови из всего животного царства.
В. Сарич и А. Вильсон из Калифорнийского университета исследовали иммунологическую реакцию человека и антропоидов. Оказалось, что альбумин шимпанзе почти не отличается от состава альбумина человека и что у человека с гориллой – 8 различий, с гиббоном – 11, а с другими приматами – 32. В сыворотке крови шимпанзе и гориллы было выявлено 7 различий.
В. Сарич и А. Вильсон подсчитали, сколько примерно времени потребовалось, чтобы эти различия образовались. По их мнению, между разделением линий обезьян Старого и Нового Света прошло 36 млн. лет, а линии человека и шимпанзе разошлись всего около 4—5 млн. лет назад.
Итак, генетики считают, что человек отделился от общих предков с шимпанзе около 4—5 млн. лет в результате крупной мутации. В учебнике по генетике прямо так и написано: «Возможно, что само появление человека с развитыми полушариями коры головного мозга, вертикальным положением тела, дискретной речевой сигнализацией является следствием крупных мутаций. В пользу этого свидетельствует очень короткий промежуток времени эволюции человека, за который мелкие мутации вряд ли могли накопиться в таком количестве и дать такой значительный эволюционный эффект».
Могло ли повышение радиации вызвать такую крупную мутацию, чтобы у обезьян, живущих на востоке Африки, появились прямоходящие предки человека? И вообще, что такое радиация?
8.2. Что такое радиация
О радиации человечество узнало в основном в нашем веке. Началось все с загадочных икс-лучей.
8.2.1. Невидимые лучи засвечивают фотопластинку
В 1896 г. в Париже на заседании Академии наук известный ученый Пуанкаре читал присланное ему письмо немецкого ученого Рентгена об открытии им загадочных икс-лучей. В это время профессору химии Анри Беккерелю пришла мысль, что настоящая причина испускания рентгеновских лучей – свечение стекла трубки прибора.
Беккерель занимался веществами, которые если их поставить на яркий свет, начинают светиться. Их называли флюоресцирующими. Вернувшись с заседания, Беккерель решил проверить свою мысль. Он взял фотопластинку, завернул ее в темную бумагу, положил сверху образец и выставил все на солнце. Он думал, что если под влиянием солнца вещество будет выделять рентгеновские лучи, то они отпечатаются на фотопластинке. Мысль была ошибочной, но опыт Беккереля вошел в историю науки потому, что для первого образца Беккерель взял урановую «лепешку». После помещения ее на солнце он проявил пленку и обнаружил на ней отпечаток изображения «лепешки». Беккерель обрадовался. И еще несколько раз повторял свой опыт. А однажды он положил между фотопластинкой и урановой «лепешкой» медный крестик, чтобы узнать, смогут ли таинственные лучи пройти через медь. Он собрался было все это вынести на солнце, но появились облака, солнце исчезло. Беккерель сунул все в стол и забыл о том, что собирался делать. Прошло несколько дней. Беккерель проявил все пластинки – и удивился. На той пластинке, которую он не выставлял на солнце, изображение «лепешки» и крестика было видно еще четче, чем у тех пластинок, которые он долго держал на солнце. Значит, солнце и флюоресценция здесь ни при чем. Беккерель повторил свой опыт несколько раз, и всегда урановая «лепешка», где бы ее ни оставляли, в темноте или на солнце, отпечатывалась на фотопластинке. Он стал проверять все другие вещества, но ни одно из них не оставляло следов на фотопластинке, кроме тех, которые содержали уран. Значит, уран испускал невидимые лучи днем и ночью, где бы он ни находился и во что бы его ни завертывали.
Лучи, открытые Беккерелем, произвели огромную сенсацию. Лучи Беккереля стали изучать многие, в том числе и молодая полька, живущая в Париже, Мария Склодовская-Кюри. Она открыла, что, помимо урана, свойством испускать таинственные лучи обладает еще и торий, и предложила назвать это свойство радиоактивностью (от латинского слова «радиус» – луч, радиоактивность – способность испускать лучи). Уран и торий – это радиоактивные вещества и все их соединения с другими веществами тоже радиоактивны – установила Мария Кюри.
8.2.2. Радиация вызывает ожоги
Вскоре было установлено, что радиоактивность действует на человека. Однажды Анри Беккерель зашел в лабораторию и взял у Пьера Кюри маленькую пробирочку с радиоактивным веществом для того, чтобы показать его студентам. Трубочка, где было меньше грамма радия, была завернута в бумагу, а потом еще в картонную коробочку. Беккерель сунул коробочку в карман. Однако когда он вошел в аудиторию, увидел, что бариевый экран начал сильно светиться – лучи свободно проходили через все тело Беккереля и его одежду. Через 10 дней он увидел у себя на груди, прямо против кармана, где лежала коробочка с радием, маленькое красное пятнышко. Через несколько дней пятнышко точно отпечатало ту трубочку, в которой было радиоактивное вещество. Потом началась сильная боль, кожа растрескалась и образовалась язва. Прошло два года, а на груди у Беккереля все еще был виден шрам от действия радиации.
Пьер Кюри решил проверить действие радиоактивности. Он на 10 часов привязал кусок радия к руке, и у него образовался сильный ожог. В другой раз маленькую крупинку радия он носил в кармане, а через 16 дней у него также появился ожог.
8.2.3. Лучи урана проникают всюду и сеют смерть
Излучение казалось вечным – маленький кусочек урана беспрерывно излучал невидимые лучи, не уменьшаясь в размерах и не изменяясь внешне. На него не действовали ни сильный жар, ни сильный холод, ни самые высокие давления, какие только могла достичь техника. Лучи, испускаемые ураном или продуктами его распада, не становились ни слабее, ни сильнее.
В 1903 г. Резерфорд стал пропускать радиоактивные лучи через сильные магниты и заметил, что часть их отклоняется в разные стороны, однако большинство их не поддается и самому сильному магниту. Те лучи, которые отклонялись под воздействием магнитного поля, названы альфа– и бета-лучами, а те, которые не поддавались магнитному полю, – гамма-лучами. Они проходили беспрепятственно даже через свинец. Эту радиацию стали называть проникающей.
Невидимые и абсолютно нечувствительные лучи оказались вредными. Первыми от них погибли физики – Мария Склодовская-Кюри, Фредерик Жолио-Кюри и Ирэн Кюри. Пострадали и рентгенологи. В Гамбурге был открыт памятник погибшим от радиации. Всего погибло 110 ученых и врачей.
Стали замечать, что от радиации люди болеют. У горняков, работавших на урановых рудниках, стал появляться рак легких. Работницы, разрисовывавшие светящиеся циферблаты краской с радием, часто обсасывали губами кисточки, чтобы кончики их были тонкими, отчего у них появлялся рак челюсти.
Однако мир начал осознавать роль радиации только после 1945 г.
