Мумиё в окуляре микроскопа
Вячеслав Колокольцев, Александр Маслов, Елена Ковалевская
«Природа» №5, 2020
 Вячеслав Григорьевич Колокольцев — кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Всероссийского геологического института имени А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ). Область научных интересов — флюидно-метасоматические процессы в осадочных толщах и связанные с ними полезные ископаемые. Отличник разведки недр (2001). Неоднократно публиковался в «Природе». |
 Александр Тихонович Маслов — ведущий специалист отдела петрологии того же института. Научные интересы связаны с проблемами петрографии магматических и метаморфических пород. Отличник разведки недр (2014). |
 Елена Овидиевна Ковалевская — старший научный сотрудник того же института. Специалист в области карбонатного породообразования. |
Мумиё несколько тысячелетий используется в народной медицине, но его происхождение остается загадкой. Большинство натуралистов считает, что это продукт жизнедеятельности животных и растений. Из трудов знаменитых арабских ученых Средневековья следует, что такое (но менее категоричное) представление господствовало и тысячу лет назад. К примеру, среднеазиатский хорезмийский энциклопедист Аль-Бируни (973–1048) сообщает: «Горная смола (мумийа) в некоторых отношениях соответствует амбре и ароматическим смолам... Эта камедь, вытекающая из некоего камня в горах... И никто не знает, откуда она вытекает и где ее источник... Был я в одной деревне и спросил о ней, и они... сказали, что они поднимаются к труднодоступным местам, ищут и там находят ее приросшей к камням так же, как камедь прирастает к дереву»1. Сходные аналогии находим у современника Бируни — знаменитого бухарского врачевателя Абу Али ибн Сины (Авиценны) (980–1037): «У мумиё та же сила и то же естество, что у зифта [асфальта2] и битума, смешанных вместе, но только оно более совершенное и приносит большую пользу»3.
При первом же взгляде на характерные образцы мумиё-сырца возникают ассоциативные связи с продуктами жизнедеятельности животных. Нередко на фоне буровато-черной смолистой массы отчетливо выделяются светло-серые рисовидные обособления, похожие на мышиные экскременты. Они и определяются специалистами как экскременты горной мыши-полевки. Встречаются в мумиё и кости мелких животных (рис. 1), а известный сибирский геолог Н. Н. Амшинский нашел впаянный в нем цельный труп мыши [1]. Изобилие продуктов жизнедеятельности мелких животных, казалось бы, служит наглядным подтверждением версии о причинной связи мумиё с физиологией животных.
Последние три десятилетия, пожалуй, лишь еще один сибирский ученый — М. И. Савиных — наиболее последовательно и довольно успешно развивает альтернативную, геологическую, модель образования мумиё, изложенную им в многочисленных публикациях. Важно, что геологический подход позволил этому исследователю установить множественные связи мумиё со свойствами живой и косной материи. Заслуживает внимания выявленная и показанная им пространственная связь находок мумиё с дешифрируемыми на космических снимках кольцевыми структурами, которые ассоциируются с «трубами дегазации» П. Н. Кропоткина [2, 3]. По аналогии с другими полезными ископаемыми Савиных ввел в литературу понятие «руда мумиё» и определил ее как «природную минерально-органическую смесь, из которой технологически и экономически целесообразно извлекать субстанцию мумиё для производства лекарств, биологически активных пищевых добавок (БАД) и косметических средств» [4].
Основные генетические типы «руды мумиё»
Многолетние разносторонние (включая фармакологические) исследования позволили Савиных объединить все многообразие целебных смолоподобных продуктов, называемых мумиё, и выделить два главных их генетических типа: первичные и вторичные.
Первичное мумиё представляет собой продукты углеводородной дегазации, подвергнутые бактериальному воздействию и, по-видимому, соответствующие альгаритам. К ним относят группу природных образований углеводно-белкового состава, генетически примыкающую к битумам [5]. Образуются альгариты в зоне гипергенеза (т.е. в верхней части земной коры) в результате бактериальной переработки озокеритов и парафинистых нефтей. Свидетельством такой трансформации служат остатки парафина исходных углеводородов в переходных к альгаритам фазах. Растворимые в воде мумиё и альгариты по составу почти не различаются, однако считается, что они имеют различный генезис. В авторитетной справочной литературе допускается, что мумиё, тысячелетиями используемое в народной медицине, — это одна из разновидностей альгаритов [5], т.е. оно имеет геологическую природу.
Вторичное мумиё возникло в результате растворения первичного атмосферной водой и последующего его переотложения. По аналогии с обычными осадочными породами (или рудами) структурно-текстурные свойства вторичного мумиё должны обусловливаться составом, размером и морфологией фрагментов механических примесей животной, растительной и минеральной природы. Другими словами, вторичное мумиё-сырец представляет собой агрегат, состоящий из обломков горных пород, растительных остатков и продуктов жизнедеятельности разнообразных мелких животных, которые сцементированы черным, коричневато-черным и светло-коричневым смолоподобным целебным материалом. Такое вещество производится бактериями из озокеритов и парафинистых нефтей. В мумиё-сырце минеральная составляющая нередко представлена не только обломками вмещающих пород (гранитами, гнейсами, известняками, сланцами и др.), но и новообразованными минералами. Последние сформировались из тех химических компонентов, которые были извлечены из вмещающих пород или захвачены раствором на пути его транзита. Такая полужидкая вязкая битумоподобная масса была опасной ловушкой для насекомых и мелких млекопитающих. Присутствие их останков еще больше увеличивает структурно-текстурное многообразие вторичного мумиё.
Резкая критика модели Савиных содержится в статье Амшинского. Ссылаясь на Авиценну, описания которого, по мнению этого естествоиспытателя, «соответствуют действительности и не вызывают сомнений», он приводит ряд интересных наблюдений, включая «крутопадающие трещинные полости, заполненные мумиё на протяжении 12 м при мощности от 7 до 12 см» [1]. По нашему мнению, приведенные эмпирические данные не противоречат версии Савиных. Критика Амшинским геологической модели зачастую носит эмоциональный характер, а запредельный антропоморфизм «горной мышки-сеноставки» может вызвать улыбку даже у ярых сторонников очеловечивания животных.
Приведенная схема генезиса мумиё, не претендуя на универсальность, позволяет объяснить многие, казавшиеся противоречивыми, эмпирические данные. Как это ни странно звучит, подтверждением геологической гипотезы может служить находка мумиё в Антарктиде.
На территории Земли Королевы Мод, на скальных выходах древних гранито-гнейсовых пород, обнаружены наросты воскоподобного вещества4. Они имеют причудливую форму сосулек, грибов, шаров и др., обычную для натеков пластичных масс и характерную для азиатского первичного мумиё. Эти новообразования весом в несколько килограммов впервые обнаружили норвежские полярники в 1960 г. Часто такие натеки встречаются на скальных выходах гранито-гнейсов в интервале высотных отметок от 600 до 1500 м. При постоянных отрицательных температурах воздуха поверхность пород на солнцепеке нагревается до 30°С.
Антарктида более 30 млн лет покрыта льдом. На этом материке, если не считать пингвинов и полуводных, отсутствуют наземные животные, а из флоры, кроме двух видов цветковых, встречаются лишь мхи, лишайники, микроскопические грибы и водоросли. В качестве созидательной мумиеобразующей силы сторонникам биологической модели пришлось привлекать грибы и простейшие микроорганизмы. Но вскоре норвежские полярники обратили внимание на то, что снежные буревестники отпугивают непрошеных гостей от своего гнезда (в гранитных нишах) струей розовой слюны. Сейчас считается, что антарктическое мумиё представляет собой слюну снежных буревестников5. Гипотеза красивая, но мало убедительная. Если ее принять, то придется согласиться, что эти белоснежные птички не только отпугивают слюной своих врагов, но и устраивают коллективные состязания по количеству плевков и точности их попадания в одну и ту же мишень (вспомним морфологию и вес натеков). Хотя масса снежного буревестника не маленькая — достигает 0,5 кг, несколько килограммов слюны нелегко выплюнуть даже верблюду.
Рис. 2. Антарктическое мумиё из коллекции Д. Б. Малаховского. Фото М. И. Савиных
Образец антарктического мумиё из коллекции профессора Ленинградского университета Д. Б. Малаховского нам передала его вдова — специалист по геологии северо-западных районов И. В. Котлукова. Глиноподобная порода желтовато-светло-коричневого цвета с тонкой слойчатостью, которая напоминает следы течения пластичного осадка (рис. 2), внешне совершенно непохожа на азиатское мумиё. И мы отправили ее Савиных с просьбой дать экспертное заключение. Он сообщил, что вещество не растворяется в воде и этим кардинально отличается от азиатского мумиё. Проведенные им лабораторные исследования показали, что основная масса образца представлена рентгеноаморфным веществом. Кроме того в нем определены озокерит, аммониевая мочевая кислота (C5H7N5O3), в небольших количествах альбит и кварц. На рентгенограмме присутствуют рефлексы гематита и магнетита, которые (как логично предполагают аналитики) могли возникнуть в процессе прокаливания образца при 600°С. При прокаливании ощущался сильный запах горячего асфальта, подтверждающий органическую основу образца.
Нефтехимики определили в данном образце фурфурол — сильно действующий органический яд. Однако, по мнению специалистов, «собственная токсичность фурфурола сопоставима с токсичностью широко используемых лекарственных средств, например ацетилсалициловой кислоты» [6, с. 84]. Известно также, что этот ароматический альдегид, с запахом свежеиспеченного ржаного хлеба, широко используется при изготовлении элитных коньяков для придания им неповторимого букета.
Нам важно, что мумиеподобная вещественная субстанция на «стерильном», укрытом толстым слоем льда, континенте с очень бедным растительным и животным миром во многом теряет загадочность своего происхождения. Угнетенный состав биосферы Антарктиды как будто выступает в качестве своеобразного фильтра, безжалостно отсеивающего избыточные (по существу ложные) генетические гипотезы, основанные на физиологическом процессе животных. В связи с этим возникает потребность обратиться к проблемам нефтегазовой геологии. Месторождения нефти — объекты эфемерные, продолжительность жизни которых зависит от качества покрышки и, по мнению многих геологов, исчисляется одним миллионом лет или даже его долями. Нефть, обладая очень высокой мобильностью, при нарушении покрышки покидает материнские породы и мигрирует на большие расстояния как по вертикали, так и по латерали. При этом она оставляет в каналах миграции на глубине и на земной поверхности свои следы в виде продуктов окисления. Представленные нефтяными битумами, они служат прямыми поисковыми признаками нефтегазоносности и тщательно изучаются при нефтегазогеологическом районировании территорий. Следы нефти распространены в разнообразных породах, включая граниты, в которых известны гигантские нефтяные месторождения (к примеру, «Белый тигр» во Вьетнаме). Несколько абсурдным представляется тезис, относящийся к арктическому мумиё: «Поскольку вещество всегда встречалось на коренных породах и осыпях из древних гранитов и гнейсов, это исключает всякую связь его происхождения с нефтью или битумами»6.
Превращение нефти и ее природных дериватов в водорастворимые альгариты требует интенсивной микробиологической деятельности. Не исключено, что отсутствие водорастворимого мумиё на шестом континенте и наличие там лишь его нерастворимого аналога объясняется незрелостью последнего из-за крайней скудости органического мира.
Мумиё под микроскопом
Один из методов изучения геологического вещества — петрографический. При этом источником информации о составе и структуре породы служит шлиф — тонкая (около 30 мкм) пластинка горной породы, наклеенная при помощи канадского бальзама на стекло. В шлифе под микроскопом в проходящем и отраженном свете диагностируются минеральные и неминеральные компоненты породы, определяется их форма и пространственные взаимоотношения, что в какой-то степени помогает понять генезис изучаемого объекта. В отечественных и зарубежных публикациях нам не удалось найти сведений об оптико-микроскопических характеристиках мумиё-сырца. Для восполнения этого пробела (и из любопытства) мы изготовили серию шлифов из доступных образцов. Исследовались шлифы из образцов мумиё, отобранных коллегами из ВСЕГЕИ в гранитоидах Прибалхашья (коллекция В. Н. Зелепугина) и в нижнепалеозойских сланцах хребта Хан-Хухэй в северо-западной части Монголии (коллекция А. Т. Маслова). Результатами этих исследований, частично опубликованными [7], мы решили поделиться с читателями «Природы».
В прибалхашском мумиё выделяются две разновидности. В первой на буровато-черном фоне смолоподобного вещества контрастно выделяются желтовато-серые копролиты, похожие на рисовые зернышки длиной 3–4,5 мм с круглым поперечным сечением диаметром примерно 1,5 мм. В одном из шлифов была обнаружена «впаянная» в мумиё очень ломкая уплощенная «истлевшая» косточка (длиной около 1,5 см при ширине 4 мм) мелкого животного (см. рис. 1).
В шлифах отчетливо видны копролиты, сцементированные полупрозрачным темно-серым смолистым веществом. Они окружены прозрачной желтой оптически изотропной оторочкой толщиной от 0,08 до 0,25 мм, но вокруг некоторых копролитов эта оторочка значительно тоньше и не превышает 0,05 мм (рис. 3, а). Экскременты мелкого животного (возможно, мыши-полевки) практически целиком состоят из растительных фрагментов с частично сохранившейся клеточной структурой тканей. Кроме узнаваемых растительных остатков в них присутствуют красновато-коричневые червеобразные тела толщиной от 0,03 до 0,1 мм и длиной до 0,5 мм. При больших увеличениях в них наблюдается сегментация, напоминающая микроскульптуру дождевых червей (рис. 3, б). В поляризованном свете эти объекты (занимающие до 10% объема некоторых копролитов) оптически анизотропны.
Рис. 3. Микроструктурные компоненты мумиё в образце, представленном на рис. 1. Прозрачный шлиф: а — копролит с толстой оторочкой (показано стрелкой) смолоподобного вещества (без анализатора), б — червеобразное сегментированное тело в копролите (с анализатором), в — спирально закрученная пленка (кутикула?) с красной люминесценцией в УФ-лучах, г — деталь копролита в УФ-лучах, видны тонкие красные «струйки». Здесь и далее фото В. Г. Колокольцева
В ультрафиолетовых лучах в копролитах обнаруживаются пятна с красной люминесценцией. Изредка наблюдаются люминесцирующие спирально закрученные пленки, которые напоминают кутикулу — тонкий слой неминерального вещества, покрывающий поверхность некоторых наземных растений (рис. 3, в). В мелкораздробленной растительной массе копролита в УФ-свете видны тонкие «струйки» вещества, люминесцирующие в красных тонах (рис. 3, г). Частота встречаемости таких струек заметно падает от периферии к центру копролита. Отсюда создается впечатление, что люминесцирующая субстанция в копролитах изначально отсутствовала и проникла в них из вмещающего темно-серого цемента.
Рис. 4. Прибалхашское мумиё со сферическими копролитами
Вторая разновидность прибалхашского мумиё характеризуется крупными сферическими копролитами, похожими на гороховый камень (рис. 4). Горошины представляют собой шаровидные копролиты диаметром ~5 мм, сцементированные бурым смолоподобным веществом. Их сечения (в шлифе) имеют форму правильных кругов (рис. 5, а, б), в которых смолоподобный цемент невооруженным глазом не обнаруживается. Они нацело сложены растительным детритом, в составе которого доминируют спиралевидные фрагменты растений (рис. 5, в). В шлифах видна хорошо сохранившаяся клеточная структура растительных тканей (рис. 5, г–е). При параллельных николях (без анализатора) заметна слабая пятнистая пропитка растительного детрита красновато-коричневым веществом.
Рис. 5. Микроструктурные компоненты в прибалхашском мумиё со сферическими копролитами. Прозрачный шлиф: а — сканограмма шлифа, б — сечение копролита (без анализатора), в — спиралевидные детали растительных остатков в копролите (без анализатора), г — растительный детрит с реликтами клеточной структуры, д–е — клеточная структура растительного детрита в копролите, ж — сферолит-оолитовая структура (с анализатором), з — цементирующее смолоподобное вещество (с анализатором), и — каплевидные выделения, возможно хлорида калия (без анализатора)
Смолоподобный цемент участками имеет сферолитово-оолитовую структуру. Диаметры оолитов и сферолитов варьируют от 0,02 до 0,1 мм (рис. 5, ж, з). Примечательны сферы, круглые сечения которых обнаруживают одновременно концентрически-зональное (характерное для оолитов) и радиально-лучистое (свойственное сферолитам) строение. Подобная структура известна для многих минералов, включая арагонит (полиморф кальцита CaCO3), но на рентгеновской дифрактограмме нашего образца арагонитовые рефлексы отсутствуют. Рентгеноструктурным анализом выявлены отражения, характерные для гидрокарбоната калия (KHCO3), сильвина (KCl), хлорида магния (MgCl2) и магнезиально-цинкового гидрокарбоната (Mg5Zn3(CO3)2(OH)12·H2O). В шлифах же перечисленные минеральные компоненты уверенно распознать не удалось. Возможно, что видимые при больших увеличениях очень мелкие (до 0,005 мм) прозрачные квадратные сечения и каплевидные тела с темной оторочкой принадлежат сильвину (рис. 5, и). Минеральное вещество, заполняющее крупные клеточные пространства, в поляризованном свете при скрещенных николях обладает интерференционными окрасками, что свидетельствует о его кристаллической природе.
Среди копролитов, при явном преобладании целиком состоящих из хорошо сохранившихся растительных остатков, встречаются единичные округлые образования меньшего диаметра. Они сложены непрозрачным буровато-коричневым веществом, в котором растительный детрит не просвечивается. Не исключено, что это либо более древние дегидратированные и уменьшившиеся в объеме экскременты, либо фекалии другого вида животных.
Монгольское мумиё-сырец внешне похоже на первую разновидность прибалхашских образцов (рис. 6, а; 7). Отличается оно морфологией и размерами копролитов, которые имеют форму двухосных эллипсоидов размером около 1,6×3,2 мм. Копролиты в основном состоят из растительного детрита (рис. 6, б), неравномерно пропитанного веществом с красной люминесценцией (рис. 6, в). В составе детрита доминируют остатки растений, похожие на плодовые тела мелких злаков (рис. 6, г, д). Кроме растительных остатков в образцах присутствуют мелкие (около 0,2 мм) зерна кварца и слюд (биотита и мусковита). Их суммарный объем не превышает 0,5%. В смолоподобной цементирующей массе также присутствуют зерна (до 0,8 мм в поперечнике) перечисленных минералов, содержание которых достигает 1%. Для цементирующего вещества характерны трещины усыхания (или трещины синерезиса). Они обычно возникают при высыхании и уменьшении объема пропитанного водой осадка или при дегидратации коллоидной суспензии (рис. 6, е). На некоторых участках цемента встречаются мелкие сферолитоподобные образования (рис. 6, ж), но их состав нам установить не удалось. В мумиё присутствуют обломки слюдисто-кварцевого алевролита (рис. 6, з). В нем сохранились следы пропитки люминесцирующим веществом (рис. 6, и).
Рис. 6. Микроструктурные компоненты монгольского мумиё. Прозрачный шлиф: а — фрагмент шлифа (без анализатора), б — копролит (без анализатора), в — то же в УФ-свете, г — растительный детрит в копролите (без аналиатора), д — то же в УФ-свете, е — смолоподобное цементирующее вещество с трещинами (белыми) синерезиса (без анализатора), ж — сферолитоподобные образования в цементе (с анализатором), з — обломок слюдисто-кварцевого алевролита в мумиё (с анализатором), и — то же в УФ-свете
***
Рис. 7. Монгольское мумиё
Таким образом, оптико-микроскопические исследования образцов трех типов копролитового мумиё-сырца лишь ненамного расширили наши представления о его строении и происхождении. Тем не менее они позволили сделать некоторые выводы. Вторичное мумиё, состоящее из обломков и цементирующего вещества, по составу условно отвечает обломочным породам (кластолитам). По форме же залегания оно соответствует малым породам, т.е. тем, которые редко встречаются в природе, но образуют отчетливые тела не только в виде пластов и линз, но также в форме гнезд, послойных и секущих жил [8, с. 39]. Обломки в обсуждаемых породах представлены копролитами, обрывками растений, скелетными фрагментами мелких животных, частицами горных пород и др. Цементом преимущественно служит легкорастворимое в воде смолоподобное вещество или неравномерно пропитанные им плохо раскристаллизованные минеральные новообразования. Обнаруживаемое под микроскопом перемещение смолоподобного вещества от периферии к центру копролита указывает на изначальное размещение целебной субстанции не в копролитах, а за их пределами — скорее всего, в смолоподобном цементе. На примере очень ограниченного количества наблюдений можно констатировать, что в мумиё-сырце присутствуют законсервированные экскременты разных (по меньшей мере трех) видов животных. Уместно добавить, что кроме следов жизнедеятельности мелких млекопитающих во вторичном мумиё встречаются и останки насекомых, фиксируемые на снимках, которые получены на растровом электронном микроскопе (рис. 8) научным сотрудником Ботанического института РАН (Санкт-Петербург) Н. С. Снигиревской.
Рис. 8. Микрофотографии биогенных остатков в копролитовом (вторичном) мумиё: а — муравьиная лапка, б — головка муравья с фасеточным глазом и антенной, в — жук, г — копролит. Растровый электронный микроскоп. Фото Н. С. Снигиревской
Легкорастворимое в воде мумиё сохраняется только в местах, защищенных от атмосферных осадков. К таким участкам относятся и сухие гнезда грызунов, и места «ночевок» летучих мышей. Отчасти этим можно объяснить частое, но далеко не обязательное совместное нахождение целебной субстанции с продуктами жизнедеятельности данных животных.
Даже не самый эффективный для изучения мумиё оптико-микроскопический метод еще раз показывает, что геологическая модель происхождения мумиё аргументируется ничуть не менее убедительно, чем биогенный механизм его образования за счет экскрементов животных. Тем не менее при блиц-опросе 50 сотрудников нашего института 44 сказали, что мумиё представляет собой целебные мышиные экскременты, шестеро допускали геологическую модель его образования. При полевых геологических изысканиях девять сотрудников сталкивались с проявлениями мумиё и проводили его отбор для личных нужд. И лишь один из них считал геологическую модель предпочтительней.
Литература
1. Амшинский Н. Н. Мумиё, свойства и происхождение. Записки натуралиста. Новосибирск, 2008.
2. Савиных М. И., Грицюк Я. М., Дмитриев А. Н. Вещественный состав и размещение мумие Горного Алтая. Новосибирск, 1991.
3. Ганбаатар Т., Савиных М. И. Мумиеносность некоторых куполов монгольской части Алтае-Саяно-Хангайского континентального свода // Геология и минерагения Сибири. Новосибирск, 2010; 133–142.
4. Савиных М. И. Типизация руд и месторождений мумиё // Изв. вузов. Геология и разведка. 2006; 5: 39–41.
5. Словарь по геологии нефти и газа. Л., 1988.
6. Козлов В. А., Голенков А. В., Сапожников С. П. Фурфурол — яд, маркер токсичности или антидот? // Наркология. 2019; 3: 84.
7. Колокольцев В. Г., Маслов А. Т. Мумиё глазами литолога // Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории. Новосибирск, 2013; 2: 27–31.
8. Шванов В. Н., Фролов В. Т., Сергеева Э. И. и др. Систематика и классификация осадочных пород и их аналогов. СПб., 1998.
1 Абу-р-Райхан Мухаммед ибн Ахмед ал-Бируни. Собрание сведений для познания драгоценностей (Минералогия) / Перевод с арабского А. М. Беленицкого. СПб., 2011. С. 237–238.
2 Так перевел термин «зифт» знаток арабского и персидского языков профессор А. М. Беленицкий.
3 Абу али Ибн Сина (Авиценна). Канон врачебной науки. Кн. 2. Ташкент, 1982. С. 404.
4 Коновалов Г. В., Михайлова Т. А. Находки мумиё в Антарктиде // Природа. 1966. № 12. С. 100.
5 Nature. 1969. 221(5180); 517–518. (Мумиё «производят» буревестники // Природа. 1969. № 12. С. 104.)
6 Коновалов Г. В., Михайлова Т. А. Находки мумиё в Антарктиде // Природа. 1966. № 12. С. 101.
Рис. 1. Прибалхашское мумиё с рисовидными копролитами (а) и «впаянной» косточкой (б). Фото В. Г. Колокольцева