Янтар Полісся
+38(098)302 00 00
Передзвоніть мені
UAH
  • UAH
  • USD
УКР
0
  1. Бурштиновий ліс: смола хвойних дерев
  2. Визначення терміна «живиця»: склад живиці
  3. Процес перетворення живиці в бурштин

У природному стані смоли представлені живицею (терпентином), що виробляється живими клітинами епітелію смоляних каналів або інших внутрішньотканинних вмістилищ смоли. Поздовжні (вертикальні) і радіальні (горизонтальні) канали формують в деревині стовбура і гілок складну смолоносну систему. У деяких хвойних такі канали утворюються при пошкодженні дерева, тому їх називають патологічними. У деревині здорових і пошкоджених дерев виникають і інші внутрішньотканинні вмістилища смоли - смоляні кишені, смоляні цисти і інші міжклітинні порожнини, нерідко вистелені смолоутворюючим епітелієм. Нормальні смоляні канали є також в тканинах листя хвойних - вони розташовуються поздовжньо. У смоляних каналах смола знаходиться під значним тиском. Не будь такого тиску, вона ніколи не вилилася б з дерева. У деревині смола добре ізольована від кисню повітря, вологи і світла - головних агентів, дії яких вона піддається відразу ж після закінчення.

При розтині смоляних ходів живиця починає витікати. Швидкість видільного процесу багато в чому залежить від в'язкості живиці, тиску в системі смоляних каналів і кількості води, що надходить у видільні клітини.

Бурштиновий ліс: смола хвойних дерев

Вчені не мають поки достатніх відомостей про механізм смоловиділення хвойних «бурштинового» лісу. Дехто схильний вважати, що у хвойних палеогену, на відміну від сучасних сосен, смоляні кишені були трошки більшими, а випливаюча з них живиця - менш в'язка, ніж живиця сучасних хвойних. До того ж вони містять значну кількість смоли, яка концентрувалася не тільки в стовбурі і гілках, але навіть в коренях і хвої. Тобто смолопродуктивність сосен в далекому минулому була звичайним явищем. Цьому сприяла низка причин регіонального порядку. Збільшення смоловиділення пояснюється в першу чергу різкою зміною клімату в бік потепління. Помічено, що в міру просування на південь смоловиділення у сучасних хвойних поступово зростає. Нарешті, на характер виділень впливає вологість. В теплу вологу погоду кількість виділень живиці різко збільшується. Але надмірна кількість вологи негативно впливає на цей процес. Менш рясне витікання смоли відбувалося в результаті різних ушкоджень дерев - під час весняних буреломів, гроз, ураганів, а також при псуванні їх шкідниками лісу, які гризли, довбали, проколювали кору, змушуючи дерева «лікувати» нанесені рани.

Геолог Л. І. Матрунчик висловив припущення, що рясне виділення хвойними живиці викликано впливом деяких хімічних елементів, зокрема бору - саме від нього дерево і намагалося захиститися. Живиця захищала ділянку дерева від зараження через рану (звідси її російська назва).

Поступово густіючи і застигаючи, живиця утворювала на деревах різні за формою жовна, згустки, грона, краплі, напливи. Періодичне виділення смоли з дерева зумовило виникнення шаруватих структур живиці (і бурштину), а хороше їх відшаровування служить підтвердженням того, що нові порції виливалися на вже затверділий шар. Майже всі, у викопаних смолах комахи і рослинні залишки виявилися ув'язненими саме між такими шарами. Зауважимо, що живиця виділялася не тільки вдень, але й вночі. Про це свідчать знахідки в бурштині павуків-сінокосів та комах (щетинохвосток, тарганів, жуків, вуховерток), що ведуть нічний спосіб життя. Хвойні виростали, жили і падали, їх деревина гниє, а смола, що виділяється ними, залишалася і нагромаджувалася в грунтах.

Визначення терміна «живиця»: склад живиці

Живиця - складна, багатокомпонентна, динамічна за складом, але незбирана речовина. До складу її входять скипидар, вода і значна кількість смоляних кислот (до 65%). Це одна з форм існування в природі фізіологічно активних смол. Стікаючи з пошкодженого стовбура, живиця частково випаровується втрачаючи вологу та легколетучий скипидар, а смола залишається у вигляді наросту на корі дерева. Рідкі, в'язкі і тверді компоненти смол складаються в основному з монотерпенів, сесквітерпенів, дітерпенів і їх похідних. Монотерпени служать основним хімічним засобом захисту у хвойних. За своєю будовою вони бувають ациклічними, моноциклічними і біциклічні. Сесквітерпенів в смолах набагато менше, ніж монотерпенів.

Великий знавець природи М. Пришвін писав, що ми нічого не знали б про лісові смоли, якби у хвойних дерев не було ранячих деревину ворогів: дерева виділяють напливаючи на рану ароматний бальзам. Письменник називає смолу прихованою силою. Після тривалого витримування на відкритому повітрі живиця висихає і жовтіє, з неї випаровуються скипидар і смоляні кислоти, залишок стає твердим.

Не дарма смолу називають живицею. Вона не тільки здатна «живити», заліковувати рани, але й має ряд цілющих властивостей. У народі маззю, звареної з живиці разом з цукром і свинячим жиром, змащують пошкоджену шкіру. Свіжу, запашну живицю, витриману з водою на сонячному світлі дев'ять днів, народна медицина рекомендувала пити при захворюванні легенів. Широко застосовують в медицині скипидар і каніфоль, одержані при переробці живиці. Скипидар використовують для натирання при захворюванні суглобів і при застуді. Каніфоль входить як складова частина в лікувальні пластирі. Її використовують також в електротехніці, поліграфічній, целюлозно-паперовій, гумотехнічній та шинній промисловості, при виготовленні синтетичного каучуку, лінолеуму.

Хімія смоляних кислот вивчена недостатньо. У хвойних найбільш поширені кислоти абієтинова - основний компонент каніфолі, декстропімарова і левопімарова. Одна з причин біологічної інертності смол пояснюється незначною розчинністю їх у воді.

Процес перетворення живиці в бурштин

  1. На першому етапі вона твердне. Катінас вважає, що з випаровуванням летючої частини живиці (терпенів) в'язкість її підвищувалася. Скипидар і вхідні до нього терпенові вуглеводні окислялись до перекисів і гідроперекисів терпенів. Останні сприяли окисленню смоляних кислот. Подвійні зв'язки в смоляних кислотах полегшують окислення їх киснем повітря; цьому в значній мірі сприяють також дія світла, тепла і озону. При окисленні смоляні кислоти перетворювалися в каніфоль, а первинні кислоти - в кислоти типу абієтинової. Смоляні спирти і ефіри, що містяться в живиці в малих кількостях, на повітрі майже не змінювалися. Ці перетворення сприяли потемнінню, затвердінню живиці і збільшенню її щільності.
  2. На другому етапі затверділа смола захороняєтся в лісових грунтах, де і піддається фоссилізації. При цьому, вважає Катінас, вона істотно змінювалася. Комплекс молекулярних перетворень в викопній смолі протягом другого етапу сприяв виникненню майже всіх складових частин бурштину. Помітно підвищилася температура плавлення смоли, зменшилася її розчинність, смола пожовкла. Безсумнівно, що на молекулярний склад, текстуру і структуру викопних смол істотний вплив зробили геологічні умови їх первинного поховання.
  3. Третій етап в утворенні бурштину ознаменувався розмивом, перенесенням і відкладенням частково фосилізованих викопних смол з лісових грунтів у водний басейн. С. С. Савкевич вважає, що перетворення викопної смоли в бурштин відбувається за участю кисневмісних, збагачених калієм лужних мулових вод, які, взаємодіючи зі смолою, сприяють міжмолекулярним перетворенням в ній. Він виділив п'ять етапів послідовного перетворення живиці в бурштин. Протягом четвертої і п'ятої стадій виникає шаруватий алюмосилікат - глауконіт.

Популярні товари

Утворення глауконіта спостерігається тільки в багатому калієм лужному середовищі. Підвищення лужності відбувається в основному за рахунок розчинення карбонатів кальцію і магнію. Для виникнення слюдистих утворень необхідний калій. Карбонатні сполуки цього елемента сильно підвищують лужність середовища. Але остання не залишається постійною: вона завжди в тій чи іншій мірі нейтралізується продуктами дисоціації сірководневої і вугільної кислот, що виникли в процесі розкладання органічної речовини. У момент виникнення глауконіта лужність досить висока.

 

Таким чином, процес утворення глауконіту і кінцеві етапи перетворення викопної смоли в бурштин відбуваються в одних умовах. Спільне їх виникнення обумовлено не тільки наявністю необхідних для утворення глауконіту хімічних елементів, але й пов'язаної з ними окислювально-відновною обстановкою мінералоутоврюючого середовища. Присутність в осаді органічних речовин припускає знаходження в ньому реакційноздатного заліза, а збільшення кількості калію в розчині сприяє швидшому окисленню викопної смоли і перетворенню її в бурштин. В ході таких перетворень у викопній смолі з'явилася бурштинова кислота та її ефіри; до речовин смоли приєдналася сірка. Викопна смола помітно ущільнилася, розчинність її зменшилася, а температура плавлення, твердість та в'язкість збільшилися. До кінця третього етапу така смола придбала всі властивості сучасного полімеру. Процес утворення бурштину єдиний і закономірний на Землі.

iconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsiconsicons