2023. július 11., kedd

A magányos bolygó (155)

A Földön 92 elem fordul elő természetes körülmények között, és további körülbelül húszat elő lehet állítani laboratóriumban, de az utóbbiak egy részével nem is kell foglalkoznunk – a vegyészek sem szoktak. A földi elemek között nem kevés van, amelyről szinte semmit nem tudunk. Az asztáciumot például gyakorlatilag még senki nem tanulmányozta. Megvan a neve és a helye a periódusos rendszerben (Marie Curie polóniumának szomszédságában), de ennél sokkal többet nem tudunk róla. Itt nem tudományos közönyről van szó, hanem az elem ritka előfordulásáról. Elég nehéz ugyanis asztáciumot találni. De a legmegfoghatatlanabb elem mindenképpen a francium, ami olyan ritka, hogy az egész bolygón összesen legfeljebb húsz atom gramm van belőle minden pillanatban. Mindent összevéve csak körülbelül harminc, természetben előforduló elemből van nagyobb mennyiség a Földön, az élet szempontjából pedig, talán ha fél tucatnak van fontos szerepe.

Gondolom, az olvasó is kitalálta már, hogy ezek egyike az oxigén, a leggyakrabban előforduló elemünk; ebből áll a földkéreg mintegy 50%-a. A többi elem gyakorisága viszont több meglepetést rejteget. Ki gondolná például, hogy a szilícium a második leggyakoribb elem, a tizedik pedig a titán? Nincsen kapcsolat egy elem gyakorisága és aközött, hogy mennyire fontos az élőlények felépítéséhez. Az ismeretlenebb elemekből általában több van, mint a jobban ismertekből. A Földön több cérium van, mint réz, és több neodímium vagy lantán, mint kobalt vagy nitrogén. Az ón alig került be a leggyakoribb ötvenbe, és olyan viszonylag ismeretlen anyagok előzik meg, mint a prazeodímium, a szamárium és a diszprózium.

...

A gyakoriság a fontossággal sincsen egyenes arányban. A szén csak a tizenötödik leggyakoribb elem, és a földkéregnek is csak a 0,048%-a, az élethez azonban elengedhetetlenül szükséges. A szénatom azért különleges, mert szégyentelenül összeáll szinte bármelyik elemmel. Ő az atomok világának aranyifjúja, amely rengetegféle társával (sőt, saját magával is) kapcsolatot létesít. Szoros kötést és egészségesen robusztus molekulaláncokat alakít ki – és éppen ez kell a fehérjék és a DNS felépítéséhez. Paul Davies szerint: „Ha nem lenne szén, az általunk ismert – sőt bármilyen – élet lehetetlen lenne.” Pedig nincs is olyan sok szén bennünk. Testünk minden 200 atomjából 126 hidrogén, 51 oxigén és csak 19 szén.

A többi elem nem az élet létrehozásához elengedhetetlen, hanem a fenntartásához. A hemoglobinhoz vasra van szükségünk. A kobalt a Bn vitaminhoz kell. A kálium és egy kis nátrium jót tesz az idegeinknek. A molibdén, a magnézium és a vanádium elengedhetetlen enzimeink működéséhez. A cink – szerencsére – elégeti az alkoholt.

Az ember fejlődéstörténete során megtanulta felhasználni, vagy legalábbis elviselni ezeket az anyagokat – máskülönben nem lennénk itt – de ebben az értelemben is nagyon szűk tűréshatárok között működünk. A szelén létfontosságú, de ha egy kicsit többet veszünk magunkhoz a kelleténél, más anyagra soha többé nem lesz szükségünk. Abból, hogy melyik élőlény mennyire igényli vagy tűri az egyes elemeket, következtethetünk annak fejlődéstörténetére. A birkák és a tehenek békésen legelnek egymás mellett, de egészen különböző ásványi anyagokra van szükségük. A ma élő szarvasmarháknak sok réz kell, mert Európa és Afrika olyan részeiről származnak, ahol bőségesen volt réz. A juhok viszont Kis-Ázsia rézben szegény területeiről terjedtek el. A fentiek után nem meglepő, hogy az elemeket éppen olyan arányban tűri el a szervezet, ahogyan azok a földkéreg adott részén előfordulnak. Úgy fejlődtünk ki, hogy számítunk a ritka elemek kis adagjaira, sőt néha nagy szükségünk is van rájuk, és ezeket az általunk fogyasztott állati és növényi szövetek biztosítják számunkra. De ha a kelleténél (néha csak egy kicsivel) többet veszünk magunkhoz valamelyikből, hamarosan átlépünk egy küszöböt. Ennek a mechanizmusáról még nem sokat tudunk. Például senki nem tudja, hogy szervezetünknek szüksége van-e egy pirinyó adag arzénre. Van, aki állítja, hogy igen, és van, aki tagadja. Azt viszont mind tudjuk, hogy egy nagyobb adagtól meghalnánk.

Agyő, Világ! (200)