Азотфиксация или процесс жизни и смерти

Год наступил новый, а проблемы остались старые. Ещё в конце прошлой осени на меня свалилось столько всего, что хоть стой, хоть падай. Любимые комнатные растения начали стремительно вянуть, аквариумные рыбки враз утратили интерес к жизни, поэтому каждое моё утро теперь начинается с похорон одной из них, да и сам я себя постоянно чувствую каким-то вялым. Плюс ко всему, в попытке исправить хотя бы одну ситуацию, я потратил уже кучу денег на специальные корма для рыб, новые горшки и почвы для цветов, и витамины для самого себя. Спойлер: стало только хуже. Как говорится, лучше бы вообще ничего не трогал. Но раз уж начал, надо доводить дело до конца. Спустя несколько дней бесконечного муштрования интернета, я заметил, что на всех форумах постоянно мелькает одно и то же слово: азотфиксация. Что это такое, и с чем это едят, я пока так и не понял, но штука эта, видимо, важная. Так что будем разбираться вместе, вдруг кому тоже пригодится.

Загуглил я, значит, что такое азотфиксация и испугался, потому что увидел это: N₂ + 16ATP + 16H₂O + 8e⁻ + 8H⁺ → 2NH₃ + H₂ + 16ADP + 16Pi. Сначала даже подумал, что это какой-то тайный шифр, а «азотфиксация» — название какой-нибудь преступной группировки. В панике подозвал к компьютеру сына-подростка. Он посмеялся и сказал, что поводов для беспокойства нет и за мной не приедут местные власти или преступники. Оказалось, что «тайный шифр» — не что иное, как химическая формула получения аммиака из атмосферного азота при помощи специальных бактерий.

«Восхитительно!», — подумал я, но связи азота, аммиака, бактерий и моих увядающих растений так и не увидел. Тогда я открыл ещё пару сайтов и начал читать. Из множества заумных слов вычленил для себя следующее: в атмосфере есть азот — газ без цвета, вкуса и запаха, который опасен для всего живого в чистом виде, но при определённом вмешательстве учёных и бактерий в его структуру становится почти что героем Marvel и спасает всю природу от вымирания. В попытке получить полезные соединения из опасного газа, немецкие учёные Фриц Габер и Карл Бош в 1909 году разработали промышленный метод получения аммиака при помощи объединения азота с водородом. Они пропустили инертные газы через нагретый катализатор под высоким давлением и открыли процесс быстрого и безотходного получения аммиака. Мужики молодцы, но мои комнатные растения до сих пор нуждались в помощи, и прочитанная вслух история о двух немцах их состояние не улучшила.

Спустя ещё час чтения я, наконец, наткнулся на кое-что по-настоящему полезное. Я думал, что моим растениям не хватало влаги, хорошей почвы, солнечного света или определённого ухода, но на самом деле всё это время им нужен был азот. А точнее —получаемые из него нитраты, которые я всегда считал какой-то гадостью, которой нас травят горе-промышленники. Однако выяснилось, что нитраты — это оксиды азота, которые несут вред только тогда, когда их становится слишком много, а в допустимых дозах именно они поддерживают количество и качество урожая. Появляются они чаще всего во время грозы, когда обычная молния разрывает плотные связи между молекулами азота в атмосфере посредством высокой температуры и передаёт эстафету осадкам, а те, в свою очередь, насыщают полезными соединениями почву.

Растениям в домашних условиях получать нитраты неоткуда, поэтому со временем они начинают желтеть, их листья и стебли становятся тонкими, рост ухудшается, иммунитет ослабляется и в конце концов они могут погибнуть, если не принять меры и не восполнить нехватку азота. Для этих целей существуют азотные удобрения — вещества, которые получают из синтетического аммиака.

Естественно, прочитав об этом, я сразу же помчался в ближайший специализированный магазин и купил несколько разных видов азотных удобрений, а затем стал добавлять их в почву своих комнатных растений в соответствии с инструкцией. И, о чудо, примерно через месяц я заметил положительные изменения: комнатные цветы сменили жёлтые одежды на зелёные, возобновили свой рост и даже начали давать побеги, чего не было уже очень давно. Спасибо Габеру, Бошу и всем причастным за решение как минимум одной из моих проблем. Едем дальше.

Вдохновившись возвращением любимых растений к жизни, я решил заняться спасением рыб в своём аквариуме. Я  менял им воду несколько раз в день, и специальные лампы устанавливал, и корма с витаминами покупал, а всё без толку. Рыбы одна за другой отказывались есть, бились в конвульсиях и еле-еле, словно в каматозе, передвигались по дну своей стеклянной коробки. Я снова начал штудировать интернет. И что бы вы думали? Во всём опять виноват азот. Но, в отличие от ситуации с растениями, где его не хватало, в аквариуме его оказалось слишком много. Иными словами, в среде обитания рыб нарушился азотный цикл — естественный процесс нитрификации, который превращает вредные отходы жизнедеятельности рыб в менее токсичные вещества и обеспечивает чистую и безопасную среду обитания.

За это безобразие отвечают полезные бактерии, которые в природе в достаточном количестве насыщают реки, озёра и моря. А вот в домашнем аквариуме для них нужно создавать специальные условия, которыми я, конечно же, пренебрёг от незнания. В результате мой аквариум превратился в токсичное комьюнити: отходы рыб, остатки корма и разлагающиеся растения ежедневно выделяли вредный для водных обитателей аммиак. Произошло это из-за того, что менять воду слишком часто, полировать аквариум до блеска и без конца чистить грунт, явно не стоило, потому что все эти действия как раз-таки нарушают азотный цикл и не позволяют полезным бактериям создать необходимые для комфортного существования рыб условия.

Пришлось срочно исправляться и принимать необходимые меры: подмена воды раз в неделю, проведение тестов для контроля pH раз в 3-4 дня, покупка био-грунта с готовыми бактериальными культурами, перенесение колоний полезных бактерий и высадка новых аквариумных растений заметно улучшили ситуацию. Со временем рыбы снова стали энергичными и перестали умирать, а у меня с плеч упал ещё один камень. Понял одно: за азотом нужен глаз да глаз. Теперь смотрю в оба.

Пока я разбирался с растениями и рыбами, моё собственное самочувствие становилось хуже с каждым новым днём: хроническая усталость, постоянная слабость, частая тошнота, жуткие отёки и потеря аппетита стали моими ежедневными спутниками. Тогда я обратился к врачам, сдал кучу анализов, а когда получил результаты, нервно рассмеялся. Всё-таки Бог и правда троицу любит. Диагноз — азотемия, заболевание, которое выражается в чрезмерно повышенном уровне азотистых отходов в крови.

У меня с детства были проблемы с почками, с возрастом они усугубились и функции очищения крови от ненужных отходов с последующим их выведением через мочу нарушились. Сильная любовь к белковой пище и бесконтрольное потребление соли дополнительно поспособствовали развитию азотемии.

Делать нечего, пришлось менять привычный образ жизни, налаживать своё питание и усиленно лечиться. Пока я лежал в больнице и проходил полное обследование организма, начал задумываться о том, что в моей жизни стало слишком много азота: сначала его недостаток чуть не уничтожил мои цветы, затем его переизбыток едва не умертвил всех моих аквариумных рыбок, а теперь я и сам чуть не отправился из-за него на тот свет. Я попросил врачей полностью вывести азот из моего организма, на что они мне ответили, что без азота я умру ещё быстрее, чем с ним. Везде, видите ли, нужен баланс. Не поверил. Начал гуглить. Узнал, что мы ежедневно потребляем азот вместе с пищей и его аминокислоты отвечают едва ли не за все функции нашего организма от поддержания тонуса сосудов и правильной работы желудочно-кишечного тракта до регуляции функций лёгких и участия в поддержке иммунитета. Без азота не было бы ни людей, ни растений, ни животных. Ну и дела…

В любой ситуации нужно уметь находить что-то хорошее. Я, например, стал умнее и, возможно, смог помочь кому-то из вас найти решения проблем, с которыми столкнулся сам. Открытие процесса азотфиксации повлияло на всё живое самым непосредственным образом и, кто знает, существовали бы мы с вами, если бы этого не случилось? А сколько ещё удивительных открытий только предстоит сделать современным учёным и нам с вами, чтобы понять жизнь на все 100%… Но это уже совсем другая история. Будьте здоровы и следите за азотом. Он повсюду.