Когда отступает фантастика

Серобактерии окисляют сероводород: водород связывается с кислородом, а сера оказывается свободной. Выделяемая при такой реакции энергия используется бактериями для поддержания жизни, к тому же и сама сера отнюдь еще не зола, хотя и образовалась в результате окисления. Это запасное топливо. Когда бактериям не будет хватать сероводорода, они сожгут и серу, соединят ее с кислородом и водой и изготовят серную кислоту. Но сероводорода, как правило, в природе достаточно, и серобактерии умирают, так и не использовав своих запасов серы. Вот из этих бесчисленных трупов, начиненных капельками серы, и складываются сотни тысяч и миллионы тонн драгоценного химического сырья.

Процесс этот идет постоянно и в таких огромных масштабах, что, как мы видим, с его грандиозностью не сравнима даже деятельность вулканов.

Образуются залежи серы и в наше время. Вот один из примеров. Есть в Куйбышевской области озеро. Называется оно Серное, так как питается водой минеральных источников, содержащей в каждом литре 83–85 миллиграммов сероводорода. Отложение молекулярной серы из этих вод происходит столь энергично, что во времена Петра I оседающую на дне озера серу собирали и использовали для производства пороха.

Предпринятое в 1957–1959 годах микробиологом Ивановым обследование Серного озера и проведенные при этом опыты позволили установить, что каждые сутки в озере откладывается около 120 килограммов чистейшей молекулярной серы. А ведь за год это составляет уже более 43 тонн!

Образование нового месторождения серы идет буквально на глазах, и его биогенное происхождение не может вызвать сомнения. Ну, а как быть с месторождениями, сформировавшимися многие века назад? Можно ли установить, кому, микробам или вулканам, оно обязано своим происхождением? Вопрос этот непраздный и для геологов очень важный.

Здесь, как и во многих случаях, на помощь геологам приходят микробиологи, правда, заручившись предварительно последними достижениями атомной физики.

Как известно, в природе сера встречается в основном в виде смеси двух изотопов с атомными весами 32 и 34. Было установлено, что бактерии предпочитают иметь дело с более легкой серой, а значит, и в месторождениях бактериального происхождения соотношение S³²/S³⁴ будет в пользу первого изотопа. Для серы же, образовавшейся — без участия бактерий, соотношение изотопов иное. Именно таким путем в 1954 году американские микробиологи определили происхождение богатейших залежей серы на побережье Мексиканского залива. Впрочем, это далеко не первый и не единственный случай, когда изучение микроорганизмов привлекалось для решения геологических проблем.

В последнее десятилетие на грани микробиологии и геологии сложилось самостоятельное направление, получившее название геологической микробиологии. Уже первые шаги этой новой дисциплины столь многообещающи, что о них нельзя умолчать.

Живые свидетели

Казалось бы, поиски новых месторождений, хотя бы той же нефти, — дело геологов. Именно для этого и существует геологическая разведка. Каждый день в сотнях мест нашей страны на очередные метры в глубь земли уходят буры разведочных скважин.

Но из этого, увы, не следует, что каждая скважина даст в будущем нефть. Поиски ее нелегки. Как ни принимай во внимание геологическое строение местности, как ни старайся проникнуть мысленным взором в расположение залегающих пластов, но без ошибок здесь не обойтись. А каждая ошибка, каждая зря пробуренная скважина — десятки и сотни тысяч рублей.

И конечно, любой новый способ, позволяющий предсказать наличие или отсутствие в районе залежей нефти или хотя бы выявить «подозрительные» по нефти районы, — это великое подспорье для геологов. Сами геологи, одновременно с геохимическими и сейсмическими методами, когда учитываются геологические особенности района, пользуются и так называемым газовым методом.

Обычно нефтяной газ, понемногу просачиваясь вверх, в конечном итоге попадает в почву и грунтовые воды. Так из земных недр выдается на-гора визитная карточка нефти.

Было замечено, что количество углеводородных газов в поверхностных слоях земли меняется в зависимости от сезона. Сезонность многих явлений — верный признак того, что в них принимают участие живые существа. В работу включились микробиологи, и вскоре удалось установить, что виновники таких изменений — микробы. Выяснилось и другое весьма важное обстоятельство. Оказалось, что углеводородные бактерии умеют находить и использовать самые ничтожные количества газа, которые невозможно зарегистрировать при помощи химического анализа.

Дальнейшее изучение закономерностей распределения в подпочвенных горизонтах бактерий, окисляющих газообразные углеводороды, послужило основой для разработки методов микробиологической разведки нефтяных и газовых месторождений. Особенно много в этом направлении сделали советские микробиологи Кузнецов и Могилевский.