Rein Munter, Tallinna Tehnikaülikooli emeriitprofessor

Et see lihtsa valemiga keemiline aine inimestele nii elulise tähtsusega on, näitab tõsiasi, et igal aastal 22. märtsil tähistatakse ülemaailmset veepäeva ja üha sagedamini räägitakse veekriisist. Miks? Üldtuntud teatmeallikatest on ju teada, et 71% meie planeedi pinnast on kaetud veega, millest 97% moodustavad ookeanid ja mered ning kahjuks ainult 2,5% on tinglikult magevesi (soolsusega < 0,5%), mis kõlbab joogiveeks. Kriis avaldub aga selles, et umbes 1 miljardil inimesel puudub juba tänapäeval ligipääs puhtale ja ohutule joogiveele. Miljonid inimesed Aafrikas, Ladina-Ameerikas, Lähis-Idas, Kagu-Aasias jm on sunnitud joogiks tarbima rohkem või vähem saastatud vett. Juhul kui inimkonna juurdekasv jätkub praeguse tempoga, on aastaks 2050 UNESCO hinnangul veepuuduse alla kannatamas juba kõik maailma regioonid. Seega on põhjust üha tõsisemalt rääkida globaalsest veekriisist.

Aga mida me teame lähemalt veest endast?

Kuni 18. sajandi lõpuni arvati, et vesi on ühtne, jagamatu aine. 1781. a tõestas Henry Cavendish Inglismaal, et vesi koosneb kahest elemendist, ja aastatel 1783–1785 nimetas Antoine Lavoisier need kaks elementi – vesiniku ja hapniku – ning sünteesis nendest vett. Vee molekul on „polaarne“: hapniku aatomil on kergelt negatiivne laeng jagamata elektronide paari tõttu ning vesiniku aatomil kergelt positiivne laeng (Joonis 1).

Joonis 1. Negatiivsed ja positiivsed osad vee molekulis

Tuntakse ka rasket vett ehk deuteeriumi D2O, mida tavalises vees on vähe (0,017%), kuid mille sisaldust on võimalik vee elektrolüüsiga tõsta. Et raske vesi reageerib palju aeglasemalt kui kerge vesi, siis on seda kasutatud tuumareaktorites neutronite aeglustajana. Täpsemalt öeldes võivad vee molekuli moodustumises osaleda vesiniku isotoobid 1H ja 2H ning hapniku isotoobid 16O, 17O ja 18O, andes veele erinevaid keemilisi, füüsikalisi ja bioloogilisi omadusi.

Millised on kõige tähelepanuväärsemad vee omadused? Selgub, et kõik vee omadused (pindpinevus, läbipaistvus, tihedus (vedelal veel 4 °C juures 1,0000 g/cm3; jääl 0,9168 g/cm3), sulamissoojus, soojusmahtuvus, aurustumissoojus) on seotud elu säilimise ja edasikandumisega Maal. Minnes tagasi vee kolme faasi juurde teame, et tahkete kehade tihedus on alati suurem vastava vedeliku tihedusest ning seetõttu tahke keha upub vedelikus. Vesi on siin aga harvanähtav erand – jäätükid ujuvad vee pinnal, kuna nende tihedus (0,92 g/cm3) on väiksem vee omast (1,00 g/cm3). Kui see oleks vastupidi, siis külmuksid kõik veekogud talvel alati põhjani läbi ja elu planeedil Maa poleks ilmselt saanud tekkidagi.

Vee keemispunkt õhurõhul (100 °C) on üsna kõrge, kuna veemolekulide üleminekuks aurufaasi on vaja lõhkuda vesiniksidemed. Samal põhjusel on veel ka suur aurustumissoojus (41 kJ/mool). Elule Maal on oluline, et troopilistes piirkondades palju soojust absorbeerinud vesi kannab seda auruna mujale ning ühtlustab jahtudes ja vihmana alla sadades Maa temperatuuri. Suur aurustumissoojus takistab ka organismi dehüdratatsiooni ja liigset jahtumist. Vee suur soojusmahtuvus (4,19 kJ/kg x deg) tähendab seda, et neelates palju soojust tema temperatuur muutub vähe ning ta käitub termilise puhvrina. Suur soojusmahtuvus, kõrge soojusjuhtivus ning kõrge veesisaldus elusorganismides (50–99%, inimorganismis keskmiselt 70–75%) tagavad organismi vajaliku soojusregulatsiooni, vältides lokaalseid temperatuuri kõikumisi.

Tuntud on ka vee suur pindpinevus (peale Hg) 75,6 kg/s2 (0 °C), mis võimaldab väikestel lindudel ja veeputukatel kõndida vee pinnal. Vee üks olulisemaid funktsioone Maal on aga kindlasti osavõtt fotosünteesist:

6CO2 + 6H2O + 2,8 x 103 kJ = C6H12O6 + CO2 (1)

Tänu oma molekulide väiksusele ja polaarsusele on vesi ideaalne lahusti (solvent of life) eeskätt polaarse­tele, ioniseerunud ainetele, sooladele ja gaasidele. Veel on unikaalsed hüdratatsiooni omadused bioloogiliste makromolekulide (valgud, nukleiinhapped) suhtes.

Vee unikaalsed omadused viivad paratamatult mõttele, et sel on eriline funktsioon elu tekkimisel ja säilimisel Maal. Järelikult peab tal olema ka mingi spetsiifiline struktuur, mis suudaks neid ülesandeid täita. Leonardo da Vinci oli kogu elu maalimise, anatoomia ja inseneeria kõrval olnud lummatud vee liikumise müstilisest jõust. Antoine de Saint-Exupery on öelnud: „Vesi pole mitte eluks vajalik, vesi on elu ise“.

Käesolevate ridade autor esitas endale esmakordselt täpselt samad küsimused Tallinna Ülemiste veepuhastusjaamas 1965. aasta suvel, jälgides imestusega, kuidas katseseadmel vette juhitud terava lõhnaga osoon muutis kollaka ja hägusa järvevee selgeks, ilusa sinaka tooni, värske maitse ja lõhnaga joogiveeks. („Veerand sajandit osooni Tallinna joogivees“, loe Mente et Manust nr 1889 või veebist) Järgnenud aastakümnete jooksul tegelesin vee rakendusuuringutega: pinna- ja põhjavee ning reovee erinevate puhastustehnoloogiatega, aga esimeste osoonikatsete ajal tekkinud küsimused vee olemuse kohta ei ole siiani saanud ammendavaid vastuseid.

Vee olemuse ja elutähtsate omaduste süvauuringud on viimase 40 aasta jooksul läbi teinud märkimisväärse arengu. Esimesed teadusartiklid, milles teatati, et ühe veemolekuli vesinikuaatomi ja teise veemolekuli hapnikuaatomi vahel tekivad pidevalt lühiajalised keemilised sidemed ning moodustuvad suuremad kompleksid (klastrid), ilmusid 1980. aastatel ning on alates 2010. aastast ka laiema teadusavalikkuse poolt tunnustatud ja omaks võetud. Tavalisel temperatuuril sisaldab vedel vesi dünaamilisi klastreid, mis koosnevad 50–100 veemolekulist.

Viimased 20 aastat on arvatud, et tekkivate vesiniksidemete arv vee molekuli kohta on 3–6, keskmiselt 4,5. Nüüd on leitud, et vesiniksidemed tekivad ja purunevad mõnikord kiirusega 1 pikosekund, st 1/triljondik sek (10–12 s). Suurematel klastritel on hiljem täheldatud aga tunduvalt pikemat eluiga, näiteks klastritel (H2O)20 ja (H2O)100 on see võrdlemisi pikk.

Kõigile teadlastele tuntud ajakiri Science pidas vajalikuks refereerida ühes oma 2004. aasta numbris kõiki viimase aja olulisemate uurimuste tulemusi vee molekulide struktuuri ja vee klastrite kohta. Selles numbris oli ka ära toodud USA Pittsburghi Ülikooli keemiaprofessori Kenneth Jordani suhteliselt hiljutise uurimistöö tulemusena koostatud veemolekuli uudse struktuuri pilt. Pildilt on näha, et 20 veemolekuli on omavahel seotud vesiniksidemetega dodekaeedri kujuliseks veeklastriks, üks veemolekul (lilla) asub dodekaeedri tsentris ning üks liigne prooton on seotud H3O+-iooniga (sinine) klastri pinnal (Joonis 2). Seda tüüpi klastrit peetakse kõige stabiilsemaks, kuid seejuures on siin võimalikud 1020 erinevat konfiguratsiooni.

Joonis 2. Maagiline veeklaster numbriga H3O+ ehk (H2O)20

Seda tüüpi vee klastri struktuur oli seni tundmatu. Nüüd enam-vähem teatakse, kuidas need klastrid tekivad, kuid keegi ei tea täpselt, miks nad tekivad. Kas selleks on mingi põhjus ? Kas erinevad keemilised reagendid (näiteks kloor ja osoon) võivad erinevalt mõjutada vee struktuuri? Kuidas see mõjutaks omakorda vee kvaliteeti? Kas vesi „mäletab“ negatiivseid ja positiivseid füüsikalis-keemilisi mõjutusi? Need ja paljud teised põnevad küsimused on seni lõpliku vastuseta, kuid lootus nendeni jõudmiseks kasvab iga aastaga.

90. aastate algul hakkasid paljud teadlased oma uuringute põhjal veeklastritele omistama „mälu“ – müstilist võimet vastu võtta, salvestada ja taasesitada bioloogilist informatsiooni. Veel enam, kasutades ülimoodsa instrumentaalanalüüsi võtteid, on Pennsylvania osariigi ülikooli prof Rustum Roy väitel nüüdseks välja selgitatud, et igas klastris ehk mälurakus on 440 000 „infopaneeli“, millest igaüks on spetsialiseerunud vastavale suhtlemisele ja erineva info salvestamisele ümbritsevast keskkonnast (https://bazaarmodel.net/phorum/read.php?3,8357).

Kui see tundub täiesti uskumatu, siis tasuks meenutada Albert Einsteini sõnu: „Ilusaim, mida me kogeda võime, on salapära. See on põhiline tunne, mis seisab tõelise kunsti ja teaduse hälli juures“.

Kõige ilmekamaks ja arusaadavamaks tõestuseks vee mälu olemasolust kujunesid Jaapani uurija Masaru Emoto (1943–2014) tehtud rohkem kui 100 fotot külmutatud vee kristallidest (www.masaru-emoto.net; Emoto, M. (2004) The Hidden Messages of Water. New York). Kristallide kuju ja ülesehitus olenesid nii vee allikast kui ka vee töötlemise tehnoloogiast. Emoto tõestas veenvalt, et vesi reageerib temale edastatud helilainetele, k.a inimhäälele. Emotole kuulub lause: „To understand water is to understand the universe.“

Vasakul on foto vee kristallist, millele mängiti Mozarti 40. sümfooniat, paremal vee kristall pärast Elvis Presley lugu „Heartbreak Hotel“.

Hilisemates vee mälu uuringutes ei saa kuidagi mööda vaadata tulemustest, milleni jõudis 2018. aasta oktoobris saksa insener ja tehnikateadlane Bernd Kröplin (www.weltimtropfen.de/forschung.html). Ta sukeldas vette lille, võttis teatud aja pärast veetilkade proovid, uuris neid pimevälja mikroskoobis ja leidis, et need on omavahel väga sarnased. Kui katset korrati aga mõnda teist liiki lillega, saadi hoopis teistsugused veetilkade kujutised. Kröplin tegi siit järelduse, et vesi „mäletas“ temaga kokku puutunud lille. Moskva RÜ biokeemik Oleg Mossin ja Sofia meditsiinilise biofüüsika keskuse direktor Ignat Ignatov juhtisid tähelepanu sellele, et vesi on isereguleeriv süsteem ning välistegurite mõjul toimunud muutused on ajas võrdlemisi stabiilsed, st vesi „mäletab“ füüsikalisi ja keemilisi mõjutusi (https://naukovedenie.ru/PDF/05tvn313.pdf).

Esimesena aga tuli pöörase mõttega vee „mälust“ välja prantsuse immunoloog Jacques Benveniste (1935–2004) ajakirjas Nature ilmunud artiklis (Davenas, Beauvais, Amara jt, 1988). Ta väitis, et mingi keemilise või elusainega kokku puutunud vesi säilitas informatsiooni sellest ainest ka lõpmatu lahjendamise korral, kui lahuses ei saanud enam olla ühtegi selle algaine molekuli. Artikkel kuulutati teadusavalikkuse poolt kiiresti pseudoteaduseks ning ajakirja peatoimetaja John Maddox (1925–2009) korraldas Benvenistele sisuliselt aastatepikkuse „nõiajahi“, mis ruineeris tema tervise.

Mida siis Benveniste’i uurimisrühm sisuliselt uuris ja väitis? Nad lahjendasid inimese antikehi vees sellise lahjendusastmeni, et vesilahusesse ei saanud alles jääda ühtegi antikeha molekuli. Sellest hoolimata väitsid nad, et inimese basofiilid – teatud tüüpi valged verelibled, mis annavad immuunvastuse näiteks parasiitidega nakatumise korral – reageerisid sellele lahusele nii, nagu oleksid nad ikkagi antikehaga kohtunud. Kuid Benveniste rõhutas, et kirjeldatud efekt ilmnes ainult siis, kui lahust lahjendamise ajal väga intensiivselt segati. Mingit teoreetilist seletust sellele nähtusele ta ei andnud. Hiljem astus ta veel sammu edasi, väites, et vees sisalduvat molekulaarset infot saab edasi anda elektromagnetilise välja kaudu, seda otsekui magnetlindile kandes (Benveniste, Jacques et al. 1998. Digital biology: Specificity of the digitized molecular signal. – The FASEB Journal, Vol. 12, p. A412).

Prantsuse füüsik Michel Schiff (1933–2004) iseloomustas oma raamatu „Vee mälu“ (Memory of Water, 1998, Harper Collins Publ.) eessõnas kujukalt tollase üldsuse suhtumist väljenditesse „homöopaatiline lahus“ ja „vee mälu“ kui kahte terminisse, „mis võivad viia tavalise rahuliku ja intelligentse inimese kiiresti vägivaldselt irratsionaalseks“! Põhjus oli ilmselt selles, et mõlemaid mõisteid peeti a priori libateaduseks, mida oli väga raske omaks võtta ning mis tavamõistust ainult ärritasid.

Nähtuse esmaavastaja elus järgnes sellele loomulikult väga raske ja tervist kurnav periood. Enne oma surma 2004. aastal infarkti läbi suutis Benveniste siiski end veel koguda ning aastatel 1992–1997 pidas loenguid välismaal ja tutvustas sageli oma katseid avalikkusele, kasutades nüüd täielikult automatiseeritud kaasaegset katseseadet, et vältida igasuguseid süüdistusi võltsingutes. Oma viimastes katsetes demonstreeris Benveniste juba bioloogilise (molekulaarse) info otseülekannet elektromagnetiliste signaalidena (EMS) arvuti mälukettale, kasutades selleks lähteseadmena vee anumas olevat vaskspiraali ja võimendit.

Arvamust, et vee klastritel on tõesti võime käituda „mälurakkudena“ ja info salvestajana, on avaldanud mitu väljapaistvat teadlast: Šveitsi nobelist, biofüüsik Kurt Wütrich, USA Pennsylvania ülikooli prof Rustum Roy, Moskva RÜ bioorgaanilise keemia prof Vladimir Vojeikov, Peterburi RÜ infotehnoloogia prof Konstantin Korotkov, Prantsuse nobelist ja HIV/AIDS kaasavastaja prof Luc Montagnier, prof Gerard Pollack USA Washingtoni ülikoolist, Briti nobelist füüsikas Brian Josephson, Saksa insener ja tehnikateadlane dr Bernd Kröplin ja paljud teised.

Üsna suurt muljet avaldavaid edasiarendusi selles valdkonnas viimasel ajal on teinud prof Luc Montagnier’i uurimisgrupp (Montagnier, L. et al. (2010). DNA, waves and water), kes on avastanud, et mõ­ned DNA-järjestused, näiteks patogeensete bakterite ja viiruste omad, on võimelised esile kutsuma vees spetsiifilisi struktuure nanomeetrilises mõõtkavas. Pärast piisavat lahjendamist vees emiteerisid need struktuurid elektromagnetilisi laineid madala sagedusega spektriosas (1000 – -3000 Hz).

Veel hiljuti, 2018. aastal esitas Šoti immunoloog Jacqueline Smith Londonis Kuninglikule Seltsile oma tulemused kontrollkatsetest mesilasmürgiga, mis kinnitasid täielikult Benveniste väiteid. Praegu võib maailmas loetleda suurusjärgus vähemalt üle poolesaja sõltumatu uurimisgrupi, kes kõik on edukalt reprodutseerinud Benveniste katseid, kasutades tema katseskeemi ja metoodikat või tunnustanud tema katsetulemusi.*

Teadlaste arv, kes on peavoolust siirdunud vee süvauurijate ja „mälu“ pooldajate leeri, kasvab iga aastaga. Aga elav ja kohati isegi äge diskussioon teadlaste vahel siiski jätkub ja vee „mälule“ joont alla tõmmata ei saa praegu kuidagi lihtsal põhjusel – ei tunta veel seda mehhanismi, kuidas vee „mälurakud“ täpselt funktsioneerivad. Viimasel ajal on vee „mälu“ uurijad üha rohkem hakanud rääkima veel palju keerulisemast ja praegu lausa ulmelisena tunduvast mõistest, mis on aga loogiliselt seotud kahe eelmisega (vee struktuuri ja mäluga) – s.o teadvus ehk tead(vus)likkus (consciousness).

Allakirjutanu arvates tuleks siiski enne lahendada lõpuni küsimused vee mäluga – kuidas see täpselt töötab vabalt voolavas klastritega vees ning USA Washingtoni ülikooli prof Gerard Pollacki poolt hiljuti avastatud hüdrofiilsete materjalide pinnal tekkivas 150–300 mm paksuses geelitaolises veekelmes ehk nn eraldatud tsoonis (EZ: exclusion zone). Pollack nimetas selle tsooni vee olekut vee „neljandaks faasiks“ (mitte segi ajada eespool kirjeldatud superkriitilise vee olekuga). Nimetatud tsoonis moodustavad negatiivselt laetud heksagonaalse struktuuriga pinnad prootonitega seotult jäätaolise kristalse struktuuri valemiga H3O2 (Joonis 3).

Joonis 3. Heksagonaalse struktuuriga paralleelsed pinnad, mis vastavad valemile H3O2

Joonisel 4 on hästi näha, et vee voolamisel üle hüdrofiilse pinna tekib pinnal teistsuguse struktuuriga vesi kui voolavas põhimassis.

Joonis 4. EZ-tsoonide teke hüdrofiilsetel pindadel

Kõnealune kristalne struktuur moodustab ühtlasi iselaadse energiaallika, mille mõõdetud voolupinge on ulatunud sadade millivoltideni. Pollack väidab, et just see miniaku annab energiat fotosünteesi reaktsioonile. Väga suure tähtsusega on Pollacki avastus, et rakkudes olev vesi ei kujuta endast tavalist vesilahust, vaid on geelitaoline ning ühinenud proteiinide ja DNA-ga, olles seega elumolekulide kandja. Kuna „neljanda faasi“ veel (mitte ära segada superkriitilise veega!) on sarnaselt arvuti mäluga kristalne struktuur, siis on Pollacki arvates loogiline oletada, et sel võib olla mälu funktsioon. (G.Pollack (2013). The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor. Seattle, Ebner and Sons Publ.).

Vee süvauurijad on alates 2006. aastast organiseerunud ning hakanud prof Pollacki juhtimisel korraldama iga-aastaseid vee füüsika, keemia ja bioloogia konverentse, mille videoettekanded ja abstraktid on kõigile huvilistele internetis kättesaadavad (www.water conference on the physics, chemistry and biology of water). Osalejate arv on ulatunud ligi 250-ni. 2017. aasta konverents oli pühendatud Jacques Benveniste (1935–2004) mälestusele, kes ütles pärast oma novaatorlike mõtete eest teadusüldsuse põlu alla sattununa: „Ma vist poleks pidanud oma katseandmeid näitama“. Aga ausa teadlasena tõi ta need siiski avalikkuse ette. 2019. aasta konverents on kaks korda pandeemia tõttu edasi lükatud ning loodetavasti toimub tänavu 13.–16.oktoobril Saksamaal Bad Sodenis. Oodata on uusi põnevaid ettekandeid.

* L. Montagnier (World Foundation of AIDS Research and Prevention); V. Voeikov (Moscow State Univ); B. Kröplin (Aerospace Inst. in Stuttgart, Germany); M. Sedlak (Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sci.; H. Surinov, K. Huchumova (Tsyba Med. Radiol. Res. Center Obninsk, Russia); A. Foletti, M. Ledda (Inst. of Translational Pharmacology, Rome, Italy); Y. Thomas (Inst. Andre Lwoff, France); C. Lavallee (Nanetics Biotechnologies, France); G. Vitello (WHITE HB, Milano, Italy); W. H. Kim (Univ. Wonju College of Medicine, Kanwondo, Korea); A. Cepeda Cassola (Academia Mundial de Terapia Neural, Italy); E. Pines (Ben Gurion Univ. of Negev, Israel); J. McGeoch (Dept. of Molecular and Cellular Biology, Harvard Univ.); A. Nilsson (Stanford Univ.); N. Palmina (Inst. of Biochem. Physics, Russia); P. Belon, J. Cumps (Inst. of Medicine, Basel, Switzerland); K. Korotkov (St. Petersburg Univ.); V. Vaida (Univ. of Colorado, Boulder); R. Klitzing (TU, Berlin); G. Bryant (RMIT Univ., Melbourne); B. Josephson (Cambridge Univ., UK) jt.