В 1916 году молодой англичанин Г. Мозли доказал, что основным в периодической системе Менделеева является не атомный вес, а место, занимаемое элементом в периодической системе, порядок их чередования: порядок же этот определяется количеством электронов, вращающихся вокруг ядра в атоме.
С тех пор этот порядок распределения химических элементов стали называть атомными числами элемента или числами Мозли.
Так менделеевская система элементов превратилась в систему атомов.
Несколько раньше другой англичанин, Ф. Содди, показал, что атомы разного строения могут обладать одинаковыми химическими свойствами. Такие атомы получили название изотопов, то есть занимающих одно и то же место в периодической системе элементов и имеющих одно и то же атомное число, число Мозли.
Изучение изотопов открыло целый ряд интересных, а часто совершенно необъяснимых явлений.
Оказалось, например, что многие элементы состоят из смеси изотопов и смесь изотопов химически неразделима. Возможность изучать изотопы в чистом виде представилась лишь в связи с радиоактивным распадом некоторых элементов. Так, например, выяснилось, что уран и радий в результате радиоактивного распада переходят в свинец атомного веса 206,0, а торий – в свинец атомного веса 208,0. Обыкновенный же свинец всегда имеет атомный вес около 207,2. Очевидно, что он состоит из смеси свинцов того и другого атомного веса всегда в одной и той же пропорции.
Для огромного большинства элементов выяснилось постоянство смесей изотопов. Это обстоятельство и позволило Д. И. Менделееву строить свою периодическую систему, исходя из постоянства атомных весов. Но из того же постоянства смесей следует, что изотопы не разделяются во время природных процессов, образующих минералы и горные породы, так как эти процессы представляют собой химические реакции.
Новое изменение во взглядах на атом и химический элемент не могло не отразиться на изучении живого вещества. Вернадский обратил внимание на преобладание в живом веществе чистых химических элементов, то есть состоящих из одного изотопа, и выдвинул гипотезу огромного значения. Он предположил, что организм различно относится к изотопам, смесями которых являются земные химические элементы, что живое вещество способно разлагать смеси изотопов и избирать из них некоторые.
Гипотеза Вернадского, таким образом, допускает существование коренного материального различия между веществом, строящим организм, и веществом, строящим косную материю, и различие это заключается в характере химических элементов, строящих организм.
Элементы, строящие организм, являются однородными, чистыми; косную же материю строят смеси изотопов.
Последовавшее затем открытие изотопов водорода и кислорода и существование в природе тяжелой воды как будто опровергали гипотезу Вернадского. Однако тут же выяснилось, что организм относится к тяжелой воде иначе, чем к обыкновенной воде, то есть различает два водорода, и, следовательно, Вернадский вправе предполагать, что организм обладает общей способностью различно относиться к разным изотопам одного и того же элемента.
Если бы избирательная способность организмов подтвердилась и для других элементов, Вернадский открыл бы огромную область совершенно новых геологических и биологических явлений, нашел бы объяснения целому ряду доселе не объясненных фактов.
Прежде всего стала бы понятной сохранность химического элемента в явлениях жизни, повсюду наблюдаемая натуралистом. Углекислота, выделенная организмом при дыхании, вновь захватывается другими организмами, то же происходит с кислородом, выделяемым растениями, с водою, постоянно испаряемой и вновь поглощаемой. При этом круговороте подавляющее количество атомов химических элементов удерживается живым веществом, и такой круговорот длится в течение всего геологического времени.
Изучая, например, историю магния, входящего в состав хлорофилла, нетрудно видеть, что этот магний почти не выходит из жизненного цикла: листья опадают, их поедают другие организмы, после гибели организмов на суше или в воде магний снова входит в жизненный цикл.
Есть такой же жизненный цикл для кальция и для других элементов.
Такое удерживание химических элементов непрерывно в жизненном круговороте не может быть объяснено иначе, как только тем, что захваченные жизнью атомы отличны от атомов косной материи.
Но из всего этого следует, что живое вещество может разделять изотопы, в то время как чисто химическим путем разделение изотопов невозможно.
Вернадский считал, что такое разделение изотопов осуществляется действием тех совершенно недостижимых для нас по интенсивности и чувствительности физико-химических и физических форм организованности, которые со все большей яркостью вскрывает современная наука в живых организмах Избирательное отношение организмов к изотопам представляется в настоящее время вполне установленным. Оно подтверждается изотопным составом атмосферы, имеющей биогенное происхождение, то есть обусловленное жизнедеятельностью организмов. Изотопный состав кислорода атмосферы и кислорода природной воды неодинаков, что может быть объяснено только избирательной способностью организмов.

.
Гипотеза Вернадского отвечала и учению его о начале жизни. Ведь если действительно есть материальное различие между веществом, строящим живые организмы, и веществами, из которых состоят тела мертвой природы, то, очевидно, все попытки создать живое из косной материи будут неудачными уже по одной этой причине, не говоря уже о том, что при этих попытках совершенно не принимается во внимание необходимость разделения и отбора изотопов для создания живого вещества.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94