тем первоначально, как считают ученые, панцирь был нужен диатомовым водорослям, напротив, для защиты от чрезмерно высокой температуры древнего океана. Впрочем, «жаропрочные» диатомеи известны и сейчас. Некоторые их виды, например, обитают в исландских гейзерах, где температура достигает 83–85 °C.

Кремниевые панцири защищают диатомовые водоросли не только от экстремальных температур, но и от механических повреждений, правда, не спасают их от поедания морскими животными — радиоляриями и кремневыми губками.

Свою панцирную оболочку диатомеи строят из поглощаемого ими кремния (преимущественно в виде ортокремниевой кислоты). Причем концентрация кремния в природных водах им практически неважна, диатомеи могут поглощать кремний из очень разбавленных растворов его соединений и даже разлагать силикаты и алюмосиликаты (глинистые минералы), высвобождая при этом необходимый им кремнезем. В начале XX века шотландские океанографы Д. Меррей и Р. Ирвин выдвинули предположение, что диатомеи поглощают кремний из мельчайших частиц глинистой мути, взвешенной в соленой океанской воде. Потом эти ученые экспериментально доказали, что диатомеи действительно могут разлагать глину, извлекая из нее кремнезем. А позднее эта способность диатомовых водорослей была подтверждена уже нашим великим ученым В. И. Вернадским, как и некоторыми другими. Кстати, специалисты заметили, что в период массового развития диатомовых водорослей концентрация двуокиси кремния в природных водах падает, этим явлением и объясняются сезонные колебания кремния в водоемах.

Кроме строительных, кремний удовлетворяет и другие нужды диатомей, он необходим для их жизнедеятельности. Панцирь как бы подкармливает водоросли, регулируя поглощение ими солей из морской воды. Кремний необходим диатомеям и для размножения, синтеза ДНК, что подтверждают научные эксперименты. Если нет кремния, синтез ДНК замедляется в 10–20 раз, в то же время при добавлении в воду силиката натрия немедленно начинается бурный синтез ДНК и процессы клеточного деления. Ортокремниевая кислота играет огромную роль в обмене веществ диатомовых водорослей: она, например, усиливает синтез аминокислот и белков, локализованных в хромосомах и хлоропластах, регулирует клеточное дыхание, синтез хлорофилла.

По мнению ведущего российского исследователя кремния, академика РАН М. Г. Воронкова, изучение обмена кремния в диатомеях весьма перспективно. Ведь эти крошечные существа могут послужить хорошей моделью для исследования интимной, как говорит ученый, роли кремния в организмах высших животных. Например, после того как выяснилось, что в диатомеях кремний концентрируется в митохондриях, хлоропластах, пузырьках и микросомах, удалось найти его в ядрах, митохондриях, пузырьках и микросомах клеток печени, селезенки и почек крыс. А отсюда, как опять же говорит ученый, один шаг до лабораторных экспериментов и практики.

Продолжая перечень земной кремниевой жизни, нельзя обойти вниманием некоторых примитивных морских животных, биохимия организмов которых связана с кремнием.

Это, например, уже упоминавшиеся радиолярии, чьи ископаемые останки найдены еще в докембрийских отложениях. Известно 7 тысяч видов этих морских планктонных организмов, размером от 40 микрон до 1 мм. У многих радиолярий очень красивый, изящный и невероятно сложный наружный каркас из кремнезема, который может слагаться из геометрически правильных игл, образующих шары, многогранники или кольца. Легкие и прочные иглы выполняют не только защитную функцию, но и сильно увеличивают удельную поверхность радиолярий.

Какие еще кремнеорганизмы можно назвать? Еще в прошлом столетии исследователи предположили, что кремний нужен грибам. Во всяком случае, в их золе было найдено до 10 % кремнезема. Спустя годы эксперименты подтвердили, что грибы усваивают кремний, разлагая нерастворимые природные силикатные минералы. Есть даже такие грибы, которые могут питаться стеклом и кремнийорганическими полимерами.

Прекрасно себя чувствуют и лишайники, произрастая на голых камнях и скалах, в жарких тропиках, в холодной тундре и высоких горах, где нет другой растительности. Своими гифами они проникают по трещинам в скалы, отщепляя мелкие кусочки, которые потом химически разрушают своими органическими кислотами. Из горной породы лишайники извлекают минеральные вещества, в том числе и кремний. Количество усвоенного кремния зависит как от вида лишайника, так и от состава горной породы, которой он питается.

На скудном пайке существуют и автотрофные бактерии, они питаются одними лишь неорганическими веществами. Так называемые силикатные бактерии усваивают азот из атмосферы и фосфор из фосфорсодержащих минералов, а кремний — из кремнезема, силикатов и алюмосиликатов. Причем, как полагают исследователи, кремний они используют в качестве источника энергии. Обширные исследования микроорганизмов, разрушающих силикаты, были начаты в нашей стране в конце 40-х годов XX века профессором В. Александровым. Он изучал бактерии, живущие в почве, на граните и других силикатных породах, а также в водоемах, которые с помощью ферментов разрушают силикаты и алюмосиликаты, а потом усваивают входящий в их состав кремний. Освобождающаяся при этом энергия используется этими бактериями для усвоения углерода из атмосферы или карбонатов почвы, а также для фиксации азота воздуха. Силикатные бактерии чрезвычайно выносливы и не теряют жизнеспособности при замораживании до -40 °C и после нагревания до 150–160 °C, кроме того, они еще и длительное солнечное облучение спокойно выдерживают. И возможно, что именно силикатные бактерии миллиарды лет тому назад первыми принялись обживать сушу нашей планеты. Может, именно им мы обязаны и тем, что на Земле сегодня существуют условия для более высокоорганизованной жизни, ведь именно они могли переработать силикатный покров нашей планеты, создав тем самым почву.

Ученые отмечают, что кремний необходим не только бактериям, но и вирусам. Они в среднем содержат 0,2–0,6 % кремнезема в протеиновой матрице. Правда, роль кремния в их жизнедеятельности еще совершенно не изучена.

Изучение кремнеорганизмов, об отдельных видах которых здесь было упомянуто, занятие отнюдь не праздное. Ведь оно может предоставить много новых данных, корректирующих наши представления о формах существования живой материи и протекающих в ней биохимических процессах. Во всяком случае, так считают ученые М. Г. Воронков и И. Г. Кузнецов, авторы статьи «Земная кремневая жизнь», материалы которой были использованы мною в этом рассказе о представителях земных