Глава 27. Целлюлоза — сырьё и еда
Хорош примерчик? Разумеется, не так уж оно просто… Изготовить из произвольного состава растительной массы, то есть сучьев, коры, травы и палой листвы, съедобные углеводы — одна задача… Получить из аналогичного материала полноценные белки, жиры и витамины (замену мяса) — совсем другая (раз в сто сложнее)… Сделать исходное целлюлозосодержащее сырье непосредственно съедобным для людей — третья… О получении из органического мусора "технических полуфабрикатов" (например, жидкого топлива, моющих средств, лаков, искусственных волокон, растворителей и прочей "большой химии") — лучше поговорите с инженерами. Но, тем не менее — всё решаемо… Зря ленинградцам морочили головы голой "питательной ценностью". Реальность гораздо интереснее.
Впрочем, упрощенный подход к проблемам питания полезен своей наглядностью. Всё в мире можно легко выразить через энергию. Универсальная валюта природы, её "золотой стандарт". С точки зрения физики, организм жив за счет того, что в нем "сгорает" потребляемая пища. Правда, малая часть съеденного вещества тратится на "строительство" самого организма, но это уже детали.
1 кВт-час электричества точно равен 3,6 МДж механической работы или 860 килокалориям тепловой энергии, примерно эквивалентен 0,5 литра бензина или 1 кг сухой растительной органики (при полном использовании тепла сгорания в кислородной атмосфере). Жизнь — точный баланс между расходом энергии на добычу еды и использованием добытого. Для человека, с его потребностью ежедневно получать 2–3 тысячи килокалорий, "эффект выгодности" от добычи пропитания, в пересчете на 1 килокалорию затраченной энергии, за последние 10–15 тысяч лет менялся в следующем порядке:
Примитивное присвоение ресурсов дикой природы.
1. Охота на мегафауну (мамонты, шерстистые носороги и пр.) — более 3000 килокалорий;
2. Охота на крупную дичь (лоси, олени, кабаны) — приблизительно 1000 килокалорий;
3. Охота на мелкую дичь и рыболовство — максимум 250–300 килокалорий;
4. Собирательство дикорастущих плодов и злаков — менее 200 килокалорий;
Переход к выращиванию продуктов питания и одомашнивание животных.
5. Кочевое скотоводство — 100–200 килокалорий;
6. Загонное скотоводство — 30–50 килокалорий;
7. Ручное (мотыжное) земледелие — 10–20 килокалорий;
Переход к оседлому земледелию интенсивного типа.
8. Земледелие с использованием гидротехнических сооружений — 7-10 килокалорий;
9. Стойловое скотоводство — менее 10 килокалорий;
10. Земледелие с использованием тяглового скота — менее 3–5 килокалорий;
Сельское хозяйство индустриального типа.
11. Интенсивное земледелие, с использованием машин и удобрений — менее 0,2–0,3 килокалории;
12. Интенсивное земледелие в закрытом грунте (теплицы) — менее 0,1 килокалории;
13. Промышленное животноводство в закрытых помещениях — менее 0,1 килокалории;
Производство продуктов питания из "не пищевого" природного сырья.
14. Химическая переработка несъедобной растительной органики — 150–300 килокалорий;
15. Производство пищевой органики в "биореакторах" — ~0,01-0,02 килокалории;
16. Химический синтез органики из воздуха, воды и минералов — ~0,01 килокалории;
Обратите внимание на самую последнюю строчку. Она знаменует качественный переход человека от существа-падальщика, лопающего только относительно готовые для употребления продукты, к универсальному хищнику с "внешним пищеварением", способного жрать абсолютно всё. Развитая химия позволяет относительно просто и дешево "переработать на еду" (точнее, аккуратно разложить на питательные составляющие) практически любой биологический материал. Ну, кроме совсем ископаемого. "Ломать не строить…" Это химический синтез "с нуля" жиров, белков и углеводов дьявольски труден. А воспользоваться чужой клетчаткой, после легкой обработки (по человеческим понятиям "легкой", по меркам животного мира даже нагрев воды до кипения — уже крутой "хай-тек") — Хомо Сапиенсу раз плюнуть.
Всего полтора века назад (или как теперь, два века вперед?), кстати, искусственное создание сложных органических соединений "напрямую из элементов" считалось невозможным. Наряду с мифическим "теплородом" химики, на полном серьезе, рассуждали о не менее мифической "жизненной энергии", без участия которой органический синтез "не протекает" в обычной пробирке, а требует обязательного участия живого организма. Скажем мягко, моя "биохимия", в те времена, шла в одном разряде с "астрологией", "алхимией" и прочими лженауками. Если доживу до контактов с автохтонными коллегами — будет интересно проверить. В XVII веке "алхимия" и "астрология" как раз науки. Равно, как и теология. А физика вообще — "натуральная философия", обильно приправленная мистикой… Так, не отвлекаться! Для большинства аборигенов XXI века оно до сих пор обстоит точно так же.