их органического вещества разлагается на простые молекулы под действием ферментов этих бактерий. Осадки, перекрывающие органическое вещество, предохраняют его от окисления и захороняют сами бактерии, которые также умирают и разлагаются. Гопаноиды погружаются все глубже вместе с осадочными породами, изменяются под действием других микроорганизмов, а также термокаталитических реакций. Высокие температуры и давления способствуют удалению кислорода и других элементов из начального органического вещества и преобразованию его в углеводороды.
Рис. 10. Газовые хроматограммы лотарингского угля (а), возраст которого 250–300 млн лет, и тяжелой нефти из Аквитанского бассейна (б), возраст которой около 150 млн лет
Сходство «пиков» в области С27—С32 указывает на генетическое родство различных горючих полезных ископаемых
Подсчеты ученых показывают, что количества гопаноидов, содержащихся в горючих полезных ископаемых, достаточно для накопления выявленных масс угля и нефти. Так, в 1 м3 бурого угля весом 2 т из месторождения Яллурна в Австралии содержится 1 кг гопаноидной кислоты С32. Казалось бы, не так уж и много. Однако в сравнении с другими органическими соединениями, определенными в угле, концентрация этой кислоты занимает первое место. По расчетам ученых, 90 % органического углерода в осадочных породах (ориентировочно 1016 т) находится в форме нерастворимого керогена — рассеянного органического вещества, которое в результате термокаталитических реакций, происходящих при погружении осадочных пород в земные глубины, трансформируется в нефть и газ. Поскольку кероген нерастворим, то определить, сколько в нем находится вещества микробного происхождения, весьма нелегко. В составе же растворимого органического углерода содержится до 5–10 % гопаноидов. Количество растворимого органического углерода на земном шаре оценивается в 1015 т. Следовательно, мировые запасы гопаноидов должны быть не менее 1013—1014 т, т. е. больше, чем органического углеводорода во всех живых организмах (1012 т).
Исследования американских ученых существенно дополняют органическую концепцию происхождения нефти. Однако рассматривать микробы как основной источник горючих полезных ископаемых, и прежде всего нефти и газа, вряд ли обоснованно. Известно, что в нефтях имеются и многие другие органические соединения, кроме гопана. Более правильно считать нефть производной всей массы организмов и растений, роль же микроорганизмов и бактерий проявляется в первую очередь в том, что они способствуют разложению органического вещества, расщеплению его на составляющие части, что облегчает процесс трансформации органического вещества в нефть. Особенно активно бактерии действуют на второй стадии седиментогенеза и преобразования органики. Тем не менее микробы и бактерии играют очень важную роль в круговороте углерода в природе. Цикл начинается с фотосинтеза в растениях и микроорганизмах, в результате которого атмосферный углекислый газ превращается в органические соединения. Сами растения и питающиеся ими организмы разлагают некоторые из этих соединений, превращая их снова в углекислый газ в процессе дыхания. После смерти более крупных организмов их органическое вещество, за исключением небольшой его части, разлагается сапрофитными микроорганизмами и анаэробными бактериями.
Таким образом, микробы и бактерии играют важную роль в преобразовании органического вещества, перерабатывая, насыщая его своими органическими соединениями. Широкое присутствие остатков микроорганизмов в форме гопана в ископаемых углях и нефтях является хорошим доказательством генетического единства процесса образования и накопления в земной коре различных горючих полезных ископаемых. Происходит своеобразная «утечка» углерода при его круговороте между атмосферой и поверхностью Земли, которая за сотни миллионов лет привела к аккумуляции органического углерода в осадочных отложениях в количестве 1018 т, что в 10 тыс. раз больше массы всех живых организмов.
Ответ «неорганикам»
Теперь мы располагаем достаточными знаниями, чтобы подвести черту многолетнему спору «органиков» и «неоргаников». Объективная оценка всех «за» и «против» склоняет чашу весов в пользу органической концепции. Неоспоримые геохимические факты позволяют проследить путь органического вещества от живого организма до жидкой нефти. В то же время нельзя отрицать и того, что все элементы, составляющие нашу планету, некогда в разобщенном состоянии входили в первичное газопылевое облако, из которого сформировалась вся Солнечная система. А если это так, то и углерод и водород, образующие ныне земные углеводороды, находились в свое время в космическом пространстве. Значит, нефть и газ космического происхождения, но тогда и человечество ведет свой род от космоса.
Все космическое вещество, сформировавшее Землю, прошло долгий путь своего развития уже в земных условиях, и те метаморфозы, которые претерпел углерод и водород, прежде чем стать нефтью, происходили в живых организмах и растениях.
Вряд ли было бы правильным отрицать и тот факт, что углеводородные соединения нельзя получить неорганическим путем в лаборатории. Значит, и в природе могли создаваться благоприятные условия для образования неорганических углеводородов. Ведь И. М. Губкин признавал возможность такого происхождения нефти, но в ограниченных количествах, в виде минерального включения. Однако в книге речь идет о крупных скоплениях этого полезного ископаемого. Еще в 1927 г. В. И. Вернадский утверждал, что «хотя теории неорганического генезиса нефтей еще существуют и имеют последователей между учеными, но неуклонно становится ясным, что к большим скоплениям и нефтяным областям они неприложимы».
Действительно, вся огромная масса нефти и газа, пропитывающая пористые породы земных недр, несомненно, органического происхождения. Во-первых, если бы нефть поступала на поверхность Земли из глубоких недр по расколам коры, то там, где имеются такие каналы, должны были бы бить нефтяные ключи, вырываться газовые струи. Ведь, как считают «неорганики», в астеносферном слое верхней мантии Земли «плещутся» целые моря углеводородов, готовые при любой возможности вырваться наружу. Между тем в рифтовых долинах океанов, к которым вплотную подходит астеносферный слой, хотя и выявлены углеводородные эманации, но интенсивность их выделения сравнительно мала и не соответствует моделям глубинных генерационных очагов углеводородов, созданным «неорганиками». Да и состав выделяющихся газов метановый, тяжелых, или нефтяных, углеводородов там практически нет.
Во-вторых, все нефти характеризуются высоким содержанием определенных углеводородов, их состав и свойства удивительным образом увязываются с биохимическими соединениями (жирные кислоты, пигменты, стероиды и т. д.), составлявшими некогда живые организмы и захороненными в осадках после их гибели. Если допустить неорганический синтез нефти, то она состояла бы из необозримого множества углеводородов. Число изомеров углеводородов растет очень быстро по мере увеличения количества атомов углерода в молекуле, например у декана (С10Н32) —
