Изотопы - как мы мало знаем о том как функционирует человеческий организм и не только
12:05 - 17/Июн/26 ЛюсяБГ
[Норвегия]
Аватар пользователя ЛюсяБГ
Товарищи, немного отвлечемся от геополитических колебаний, суть которых, кстати, лежит так или иначе на уровне физиологии и нейрорегуляции. Опять же, некоторые тут исстрадались - ресурс не тот, Авторов (с большой буквы им прям подавай) нету, знаниями никто не делится - сплошная копипапста, сплетни подзаборные неверифицироватые да ИИ-шники.
Делюсь знаниями) Мой краткий научно-популярный пост навеян статьей автора Александра Молчанова: https://aftershock.news/?q=node/1626689
Пришла ассоциация после прочтения:
"Группа китайских исследователей сравнила анестетическое действие разных изотопов, ксенона на мышах. Химически все изотопы ксенона абсолютно идентичны - одинаковое количество электронов, одинаковая поляризуемость, одинаковые ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Разница только одна: у некоторых изотопов есть ядерный спин, у других нет. Спин - чисто квантовое свойство, оно никак не должно влиять на классическую химию."
Изотопы вообще крайне интересная тема. Простого обывателя она наводит в основном на мысли об атомной энергетике и всяких там "жахнем". Особо хочется жахнуть изотопами, как я вас понимаю. Но изотопы они везде и каждый жахальщик имеет свой уникальнейший изотопный состав, а знаете почему?
(И, вполне возможно, этот самый изотопный состав влияет на степень желания жахнуть.)
Потому что жизнееобразующие элементы, а их будем считать пять - углерод, азот, водород, кислород и сера - все они имеют изотопы. И речь ниже пойдет о стабильных изотопах. И, для первого раза, для осознания темы и глубины проблемы - об углероде, как главном элементе органической химии.
Наша природа хитра и уникальна и зачем-то она задумала такую тему как изотопы, во-первых. А во-вторых, она решила что в различных физических, химических и биологических процессах будет происходить фракционирование. И нас интересует, прежде всего избирательность фиксации так сказать изотопов биологическими объектами. Растительность, как оказалось, предпочитает потреблять из воздуха легкий углерод - массой 12 (тяжелый это масса 13, и оба они - стабильные. Потому что есть еще С14 - радиогенный).
Вот представьте себе такую картину маслом - изотопный состав углекислоты СО2 в воздухе в среднем -7 промилле (в таких единицах принято отражать изотопный состав, относительно общепринятого стандарта, в промилле. Физический смысл простой - если у величины знак "плюс" то тяжелого изотопа в исследуемом объекте больше чем в стандарте. Если знак "минус" - то легкого изотопа больше.) Далее растение занимается своим любимым первичным процессом - фотосинтезом. И, оказывается, если вы проанализируете затем изотопный состав углерода растения, ну, например, яблока, то у него окажется -26 промилле! Но природа на этом почему-то не остановилась, дорогие товарищи. А придумала аж 3 разных, наиболее распространенных типов фотосинтеза (адаптационно разумеется) которые биологи назвали С3, С4, и САМ (смешанный). С3 - это почти все что мы знаем из растений умеренной полосы, все что мы кушаем. С4 - это тоже мы знаем и часто кушаем (а где-то это кушают чаще чем С3) - кукуруза и сахарный тростник и сорго и прочие амаранты. Например, всякие там америки. САМ это пореже встречается в наших широтах - кактусы и прочее там экзотическое, самое известное - ананас. И представьте картину маслом, изотопный состав у С3 это в среднем -26, у С4 это уже -11, а САМ болтается где-то между, условно -18.
Где это все можно применять? Несколько ярких примеров из жизни)
- миграция и внедренные элементы
Когда-то во времена СССР таким образом выявили американского засланного шпиена. Может и байка, но я ее знаю) Поймали глубоко легендированного товарища, который якобы был рожден в дальних дербенях СССР, затем переехал в столицы и хотел устроится куда-то там или познакомился с кем-то там, знакомства которого контролировались. Так вот, оказалось что его изотопный состав был в районе -20 промилле. А это означало что в его рационе было много С4 растений - кукуруза, сахар тростниковый и изделия из всего этого и нарисовался он на территории СССР относительно недавно. Не было такого изотопного состава у наших соотечественников. Так и вывели его на чистую воду)
- фальсификация и доработка продуктов питания синтетикой
Крайне-крайне обширная тема. Вот представьте, купили вы шампанское, померили пузырьки (СО2 это, кто не знает, от вторичного брожения) и оказалось что у вас пузырьковый изотопный состав углерода -50 промилле! Знаете как может получится такая цифра? Только из нефти-газа. Накачали вам пузырьков тудысь из баллона с СО2. Нефть и газ имеют крайне легкий изотопный состав. Это означает что все достижения химии в пищевой промышленности, базирующиеся на нефть-газ синтезе - ароматизаторы (синтетический ванилин - самое популярное), консерванты и пр. и пр. имеют нетипичный (!) для биоты изотопный состав. И что там это у нас делает - никто не знает ибо тема не изучена совершенно. ГМО любят изучать, а тут вот хоть бы кто))
- поиски виноватых и санкционно нарушающих - ресурсы
Тема актуальна еще с тех пор, как где-то там у берегов Омерики разлился танкер с нефтью. Ноунейм как водится (особенно сейчас горячая тема). Дело было лет 20-30 назад. Так вот, танкер разлился, команда смоталась, на кого накладывать большой экологический штраф - не ясно. А хотелось бы наложить. Трампа конечно не было тогда еще на царстве, но тенденции уже долгие годы не меняются как видно. И проанализировав эту жижу, по изотопному составу (заради истины скажу что было еще несколько маркеров - подход комплексный, но без изотопов никак) выяснили чья нефть. Потому что каждое месторождение нефти (и газа) уникально по изотопному составу и ничего с этим не сделаешь. А изотопный состав всех месторождений (особенно крупных) в мире известен))
За кадром остается вопрос - а что еще мы об этом не знаем? Как изотопное распределение влияет вот буквально на все - на метаболизм, на характер может, на продолжительность жизни, на иммунитет, еще на что-то? Как смена изотопного состава может повлиять на индивида? Много вопросов, а ответов нет. Только жахальщики.