Удивительное зарождение Земли. Путешествие по скрытым чудесам, которые дали жизнь нашей планете

Огромное количество пластика в океане – лишь пример того, насколько быстро наш вид изменил сразу несколько разных уголков планеты. На протяжении всей истории человечества жизнь неоднократно привносила новые вещества в земную систему. Некоторые из них – например, высокореакционный свободный кислород (O²) и такие неперевариваемые растительные вещества, как лигнин, – изначально вызывали проблемы или даже были смертельны для многих биологических видов. Однако эти изменения, как правило, происходили в течение тысячелетий или даже больше, благодаря чему у экосистем было достаточно времени для адаптации. Но мы наводнили планету пластиком за одно мгновение, и последствия этого мы начинаем понимать только сейчас. Если планктон – это атомы океана, определяющие химический состав жидкости на планете, а водоросли – ткань великих подводных лесов Земли, формирующая обширные водные среды обитания и защищающая прибрежные сообщества, то пластиковое загрязнение – это коварная порча и того и другого, созданная буквально из останков древнего планктона и водорослей, но упорно разрушающая их экологический труд как явными, так и скрытыми способами.

Материал, известный нам как пластик, изобрели относительно недавно. Однако более широкий класс материалов, к которому относится пластик, – полимеры, – существует уже очень давно. В переводе с греческого «полимер» означает «много частей». Это вещество, состоящее из больших молекул, которые сами по себе состоят из множества повторяющихся молекулярных субъединиц, образующих цепочку. Полимеры в изобилии встречаются в природе: ДНК, мышечные волокна, волосы и ногти, шелк, хлопок, шерсть и многие другие волокна и смолы, которые производят растения и животные, а также такие высоковязкие формы нефти, как битум.

Люди стали использовать полимеры задолго до начала письменной истории. По меньшей мере 70 000 лет назад люди собирали битум там, где он просачивался на поверхность земли, и использовали его как в декоративных, так и в практических целях. Со временем люди научились использовать битум для крепления рукояток к орудиям из кремния и для герметизации корзин, кувшинов, крыш и лодок. В промежутке между 55 000 и 40 000 лет назад люди также использовали сосновую смолу и берестяной деготь в качестве клея. Позднее в Древнем Риме на основе хвойной смолы было создано полноценное производство. Вероятно, около 4000 лет назад жители Центральной Америки изобрели первый частично синтетический пластик. Соединив молочно-белый млечный сок некоторых деревьев с соком лозы ипомеи, они создали каучук, из которого делали сандалии, ремни для крепления и мячи для игр и ритуалов. Когда европейцы впервые узнали о каучуке в Америке, их поразило существование подобного материала – одновременно прочного, эластичного и способного отскакивать от поверхности.

На протяжении тысячелетий люди использовали слоновую кость, рога, черепаховые панцири и другие полимеры животного происхождения для изготовления всего, что только можно придумать, – от гребней, пуговиц и столовых приборов до фортепианных клавиш и бильярдных шаров. Однако животные полимеры не всегда хорошо подходили для создаваемого изделия и не всегда были пригодны для массового производства.

В начале 1900-х годов бельгийский химик Лео Бакеланд начал искать синтетическую замену шеллаку – смоле, которую добывают из насекомых медленным и трудоемким способом, она служит хорошим электроизолятором. Соединив под давлением некоторое количество фенола и формальдегида, он получил легкий, но упругий материал, который был отличным изолятором и сохранял форму после формовки, даже если его нагреть. Он назвал его бакелитом и помог популяризировать слово «пластик» – от греческого plastikos, что означает «поддающийся формовке». Вскоре бакелит стал массово производиться в качестве компонентов для телефонов, утюгов, зубных щеток, радиоприемников, автомобилей и стиральных машин. А потом специалисты из американской химической компании DuPont изобрели неопрен, тефлон и нейлон. Нейлоновые чулки стали международной сенсацией. Магазины раскупали их за считанные часы, а покупатели дрались за ограниченные запасы.

Во время Второй мировой войны годовое производство пластмассы в США выросло почти в четыре раза – с 96 600 метрических тонн в 1939 году до 371 000 метрических тонн в 1945 году. Военные использовали пластик для производства деталей для самолетов, антенн, минометных взрывателей и стволов гранатометов. Из нейлона делали парашюты, веревки, подкладки для шлемов и бронежилеты, из оргстекла – иллюминаторы самолетов. А тефлон удерживал летучие газы.