В результате упорной, продолжительной научной работы ученые различных отраслей науки пришли к выводу, что все окружающее нас состоит из определенных веществ, названных химическими элементами. В настоящее время открыто уже около ста элементов, многие из которых имеют, кроме того, по нескольку разновидностей, называемых изотопами.
Наша Земля, как определили ученые, в том числе наши соотечественники академики В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман и другие, состоит из железа, кислорода, кремния, магния, алюминия, кальция, никеля, натрия, серы, титана, калия, фосфора, марганца, хрома, кобальта, углерода, меди и других элементов. Из тех же веществ состоят и падающие на Землю метеориты. Наиболее распространенными химическими элементами, встречающимися в них, являются кислород, железо, кремний и магний.
Те же химические элементы, но в ином количественном отношении, обнаружены и на Солнце. По данным советского астронома А. Б. Северного, Солнце состоит из водорода (38 %), гелия (59 %) и других веществ, встречающихся и на Земле (3 %).
Еще более интересные данные были получены учеными, исследующими состав веществ, из которых состоят растения и животные. В настоящее время с полной достоверностью установлено, что в состав любого организма входят кислород, углерод, фосфор, кальций, азот, калий, сера и некоторые другие химические элементы. Основную массу тела живых существ составляют кислород (70 %), углерод (18 %), водород (8 %).
Таким образом, данные науки свидетельствуют о том, что и неживая природа (минералы, звезды и т. д.) и живые существа состоят из одних и тех же химических элементов. Однако это совсем не значит, что между растениями и животными, с одной стороны, и минералами — с другой, нет вообще никакой разницы. В действительности эта разница есть и она весьма существенна. Во-первых, в состав живых существ химические элементы, находящиеся на Земле, входят не в одинаковых пропорциях. Так, например, железо, алюминий, натрий, марганец и многие другие химические элементы, широко распространенные на нашей планете, в организмах встречаются лишь в ничтожных количествах (в сотых долях процента к весу тела живого существа). Элемент титан, встречающийся в почвах в количестве 0,5 %, в состав тела организмов входит в количестве менее одной тысячной доли процента. И, наоборот, углерод, на долю которого приходится 18 % всего веса тела живых существ, составляет всего одну сотую долю процента веса веществ, входящих в земную кору. Во-вторых, главное различие заключается в том, что химические вещества в организмах соединены особым образом, как нигде более в природе. Это и обусловливает все остальные специфические свойства растений и животных.
Общность химического состава живой и неживой природы ученые за последние годы доказывают наряду с другими методами и при помощи радиоактивных элементов.
Что такое радиоактивные элементы? Как установлено учеными, обычные химические вещества, с которыми мы имеем дело, скажем на производстве, являются не чистыми, а смесью нескольких разновидностей тех же самых элементов. Так, обычный свинец состоит из трех таких разновидностей, кислород атмосферы — тоже из трех, а сера — из четырех и т. д. Эти разновидности химических элементов получили название изотопов. Существуют два вида изотопов: «обычные», нерадиоактивные, и радиоактивные.
Радиоактивные изотопы по своим химическим свойствам не отличаются от нерадиоактивных изотопов того же элемента. Однако они обладают одним замечательным свойством: в течение продолжительного времени испускают невидимые глазом лучи, вызывающие почернение фотографической пластинки.
Метод использования изотопов, главным образом радиоактивных, в научных исследованиях называется методом меченых атомов. При помощи его ученым удалось сделать много важных открытий. Если приготовить удобрение с радиоактивными веществами и внести его перед посевом в почву, то растение, усваивая минеральные вещества почвы, вместе с ними усвоит и радиоактивное вещество. При помощи особых приборов, улавливающих радиоактивные излучения, можно с большой точностью устанавливать, где в данный момент оно находится в организме растения.
В июле 1955 года в Москве состоялась научная сессия Академии наук СССР, посвященная проблемам использования атомной энергии в мирных целях. С докладами на ней выступали ученые — физики, химики, биологи, физиологи, представители технических наук. Результаты исследований, полученные с помощью меченых атомов советскими естествоиспытателями, убедительно подтверждают материалистическое положение о том, что организм растений, животных и человека слагается из тех же веществ, что и окружающая неживая природа. Более того, было установлено, что вещества, из которых состоят некоторые минеральные соединения (например, обычная поваренная соль или вода), попадая в организм животных и человека, становятся составными частями их тела. Неживое становится частью живого. Советские ученые установили, что подобная замена веществ, составляющих ткани и органы живого существа, происходит незаметно и постепенно, но неуклонно и непрерывно. Так, например, фосфор, который мы получаем с пищей, уже через 4 часа после еды успевает распространиться по всему телу, войти в состав мышц, печени и других органов. Даже в эмали зубов вскоре после приема пищи можно обнаружить радиоактивный фосфор!