Два синтеза Космоса

Смотрите также:

Какое вещество считается живым

Живое вещество

Живое вещество в почве

Все живое из живого – принцип Реди

Следы былых биосфер

Абиогенное вещество внеземного происхождения

Биосфера и ее живое вещество

Биогеохимический круговорот. Биогеоценозы...

Живое вещество суши

живое вещество

Живое вещество

Биогеохимия. Живое вещество

Исследования химического состава живого вещества

Зеленое живое вещество в биосфере

Вернадский Владимир Иванович

ВЕРНАДСКИЙ. БИОСФЕРА

НООСФЕРА. ВЕРНАДСКИЙ

Газовый обмен зеленых хлорофильных растений. Проявление организмов в земной коре

2. В течение XVIII столетия, когда выросло точное описательное естествознание, и вплоть до нашего времени эта по существу случайная несистематическая работа дала нам ряд наблюдений и данных, осветивших многие стороны влияния жизнедеятельности организмов на окружающую их безжизненную природу. Эти наблюдения только частью сейчас нами сознаются, ибо если всмотреться внимательнее в ту литературу, которую оставили нам отдельные ученые этого типа нередко в дневниках и описаниях путешествий, в популярных статьях, в изложениях своих переживаний, в случайных заметках и добавках к научным работам, вне обычной схемы, мы увидим в ней множество таких данных, рассеянных и никем еще не собранных и потому и не влияющих на нашу научную мысль и на наше научное мировоззрение.

Количество таких наблюдений увеличивается еще тем, что внимание натуралистов обратилось в широкой мере в XIX в. к вопросам социальных сожитий и нахождений организмов, когда изучаются их массовые эффекты, причем главным образом выдвинулись вопросы, связанные не с влиянием живых организмов на мертвую окружающую их среду, но с их влиянием на среду живую, на другие организмы. При переходе к таким массовым наблюдениям и в связи с вопросами, занимавшими особенно сильно мысль натуралистов за последние десятилетия, с теорией эволюции видов и их геологической историей обратили на себя внимание явления, связанные с влиянием внешней среды — живой и мертвой — на организмы.

В связи с этим были созданы такие отрасли знания, как география животных и растений, или экология растений, невольно направившие мысль натуралистов на влияние жизнедеятельности организмов на окружающую их среду, т. е. на влияние живого на мертвую природу.

В конце концов мы получили в пауке ряд наблюдений и достижений, которые указывают па огромное зпачение организмов в земной коре, в частности в химических ее процессах, и которые давно заслуживают систематической сводки и научной обработки с точки зрения общего проявления свойств живого \

Целый ряд таких данных дал нам XVIII в., и в XIX в. они были только расширены. Среди них на первом месте должны быть поставлены работы ботаников и химиков над газовым обменом зеленых хлорофильных растений.

Эти исследования имели вообще огромное значение для истории человеческой мысли и вызвали расцвет химии и физики, так как были связаны с открытием газов и их свойств, выяснили природу атмосферы. В конце века около этой проблемы в связи с питанием зеленых растений начались работы Пристли, Лавуазье, Кавендиша, Се- небье, Ингенгауза, де Соссюра. Де Соссюр в начале XIX столетия достиг современного понятия о питании растений. В связи с выяснением питания растений сейчас же перед человечеством встали во всей силе разница между животными и растениями и тот круговорот вещества, который вызывается на нашей планете их совместным существованием. Эта мысль возникла, по-видимому, независимо у очень многих натуралистов. И уже немедленно после опытов Пристли президент Лондонского королевского общества, шотландский врач Прингл в 1779 г. в речи своей ярко нарисовал ту своеобразную картину равновесия, какая существует между животными и зелеными растениями, но которая, как мы теперь знаем, представляет собой лишь побочный круговой процесс, идущий только за счет части кислорода — «жизненного газа», как называл его Лавуазье, выделяемого зелеными растениями.

Но этот частичный круговорот не позволял химически резко отличать растения и животные. Такие, лишенные хлорофилла организмы, как грибы, по своему питанию, поглощению кислорода и выделению только углекислоты оказались аналогичными животным. Центр вопроса находился не здесь, хотя общее положение животных и хлорофильных растений в геохимической истории Земли было определено правильно. В первой половине XIX в. общая картина явлений, главный круговорот газов на земной поверхности, вызванный жизнедеятельностью земной живой материи, был выяснен многолетними работами Буссенго и Дюма. Один из них резюмировал этот процесс в яркой форме, рассматривая зеленый растительный мир как привеску атмосферы, так как значительная часть тела растений, т. е. живого вещества, создается деятельностью солнечного луча из газов и паров.

Он воспользовался тем же образом, который уже с XVIII в. охватил натуралистов и философов, проникал натурфилософию Шеллинга. Геохимия — в истории газов в земной коре — показывает нам, что это больше, чем красивый образ. Работа здесь далеко не закончена и осталось еще много неясного. Эти исследования привели к несомненному выводу, что история кислорода на земной поверхности обусловлена в самых основных своих чертах жизнедеятельностью зеленых растений. Мы знаем в земной коре тысячи химических процессов поглощения кислорода, перехода его в связанное состояние в химических соединениях. Их изучила минералогия.

Им противостоит единственный из доныне найденных процесс выделения в атмосферу свободного кислорода, производимый хлорофильными организмами

Если бы их не было, то в немногие относительно тысячелетия изменился бы состав нашей атмосферы и остановились бы все те многочисленные минеральные процессы, которые идут в коре выветривания благодаря нахождению в атмосфере и соприкасающихся с ней водах свободного кислорода. Одного этого факта достаточно для того, чтобы понять то огромное значение, какое приобретает живое вещество в геохимических процессах. Но жизнь зеленых растений не отражается только на происходящих в природе круговоротах — 02 — С02 — она сказывается в не меньшей степени и на N, CI, IS и других элементах. Биологи и химики выяснили нам во многих основных чертах эту картину и уяснили связь ее не только с жизнью зеленых растений, но и со связанными с ними другими формами живой материи.

В конце того же XVIII в. в совершенно другой области знаний стало выясняться значение организмов — уже животных — в строении известковых пород, в геохимической истории углерода, кислорода, кальция, отчасти магния. Во время второго путешествия Кука на коралловых островах Тихого океана открылась перед человеком лаборатория современного образования известняков в жизнедеятельности мелких морских организмов — Antho- zoa, водорослей и т. п., до чрезвычайности поразившая по ее грандиозности воображение натуралистов. Форстер, яркий натуралист, проникнутый тем чувством природы, о котором я раньше говорил, спутник Кука, дал нам впервые картину этого явления, которое, очевидно, было известно давно, но не находило пытливого ума, который мог бы оценить его общее значение в истории мироздания. Почти немедленно после опубликования труда Форстера Моне нашел остатки древних коралловых рифов среди известняков Франции и доказал существование тех же процессов в геологически далекие времена в других местах.

Значение морских организмов — раковин моллюсков — для строения известняка было известно и раньше, и уже Линней .за 40 лет до путешествия Кука отразил это в афоризме: omne calx ex vermibus—весь известняк из червей, понимая под червями всех беспозвоночных, тогда еще столь мало изученных. Но механизм этого образования был неясен. Его начали выяснять итальянские натуралисты XVIII в., исследователи родного Средиземного моря и его берегов — Дженерили, Марсильи, В. Донати, Бальдассари, Кортезе, Спалланцани и др. Они указали, что условия нахождения ископаемых в известняках и мергелистых породах Италии совершенно отвечают нахождению подобных им организмов в современных отложениях морского дна у берегов Италии и, в частности, Адриатического моря, и этим индуктивным путем поставили вне сомнения литогенезис известняков из остатков организмов процессами, которые происходят и ныне на дне моря. Особое значение имело выяснение роли микроскопических организмов. В конце века Беккариа открыл в морской грязи Адриатики целый мир микроскопических корненожек, покрытых известкови- стыми раковинами. Значение этих организмов было выяснено Сольдани (1780), причем Сольдани указал, что ископаемые микроскопические организмы встречаются в породах, отвечающих по структуре современному их отложению на дне глубокого моря вдали от берегов.

Через несколько десятков лет после Беккариа немецкий натуралист Эренберг, человек того же типа охвата Природы как целого, как и Г. Форстер, дал нам полную картину процесса, отрывки которого были давно известны. Занимаясь изучением микроскопических организмов, он выяснил на строении мела и всех известняков роль микроскопических организмов, указанную Беккариа, и развивал идеи Линнея, доказав органическое происхождение ряда железных руд и слоев конкреций кремния и кремнистых сланцев. Им открыт был тот путь исследований, который только теперь начинает систематически обрабатываться. Через почти 50 лет после Эренберга в работах С. Н. Виноград- ского видим мы дальнейшее яркое нахождение новых путей в этой области. Виноградский открыл организмы (автотрофную живую материю 2-го рода), независимые от энергии Солнца, получающие энергию для яшзненных процессов из минералов, и указал на значение их в истории азота, железа и углерода в земной коре. Область явлений, указанная Виноградским, открывает в геохимии широчайшие горизонты, требующие настоятельной работы и до сих пор едва початые научной мыслью и научным трудом 3.

Третья огромная область участия организмов в геохимических процессах Земли открылась перед нами в истории горючего — углей, торфов, нефти. И в этой области значение растений и животных впервые выяснилось в XVIII в., но общая грандиозная картина неясна нам и до сих пор, так как эти процессы изучались до сих пор вне их связи с общей историей химических элементов в земной коре.

На этом значение процессов жизнедеятельности организмов, выясненных при участии биологов, не кончилось. Мы найдем многочисленные другие указания, например в истории фосфора в роли экскрементов животных (гуано) и их костей, но все это указания случайные. Систематического, полного проникновения в эту область не было сделано, и общая картина нам до сих пор неясна 4.

Это все части единого космического процесса, идущего в земной коре. Работа над его выявлением необходима, ибо без этого мы напрасно будем подходить к пониманию явлений жизни, великой тайны, веками возбуждающей мысль ученых работников. Современная биология пока бессильна, ибо биологи в своей вековой работе дают нам лишь одну сторону создаваемого в земной коре жизнью, лживым веществом, великого процесса, другая сторона. которого нам известна все еще в несвязанных обрывках.

В XVIII в. изменений, производимых в земной коре организмами, касались геологи, минералоги, физикогеографы. Мы находим их уж в трудах Бгоффона, Сведенборга, Валлериуса или Ломоносова, и в яркой форме они проявляются в первых научных сводках геологии у Гоффа, Прево и главным образом Лайе- ля. Позже эта задача вошла целиком в тот отдел геологии, который получил развитие в динамической геологии. В нем геологи использовали значительную часть указанных достижений биологических паук и прибавили много своих новых наблюдений.

В конце концов в эмпирическом материале, строящем геологию, собрался огромный ряд фактов, выражающих влияние организмов на геологические процессы. Он охватывает целые главы динамической геологии. Но этот материал до сих пор никогда не подвергался влиянию какой бы то ни было обобщающей идеи. В самых лучших сводках динамической геологии, там, где говорится о влиянии организмов на геологические процессы, организмы являются как deus ex macliina, как что-то стороннее земной коре, с ней не связанное. И только у старых натуралистов, стоявших в стороне от господствующего течения науки, видим мы более правильное понимание связи организмов с геологическими и, в частности, с геохимическими процессами. Но это понимание связывалось с ложными представлениями или получало такие формы проявления, которые противоречили дальнейшему ходу развития геологии и потому не только оставлялись в стороне, но даже дискредитировали ту правильную идею, которая в действительности лежала в основе мысли этих исследователей.

Эти идеи можно проследить далеко в глубь XVIII в. в связи с изречением Линнея: omne calx ex vermibus, а вся «глина» из растений. Их ярко, например, выражал Де Малье, несомненно, излагавший воззрения, мало проникавшие в науку, но живые в ученой среде его времени и отражавшие те настроения, под влиянием которых шла научная работа.

Среди таких ученых конца XVIII — начала XIX столетия выделяются два выдающихся крупных исследователя, являвшихся не только учеными, оставившими след в науке своего времени, но и философами, и характерными яркими личностями. Это были Стеффенс и Ламарк. Работы Ламарка в этой области знаний обратили на себя внимание — его «Гидрогеология» была переведена на немецкий язык, а первая и единственная книга Стеффен- са, касавшаяся этих вопросов в 1801 г. и излагавшая его идеи, имела крупный успех. Тем не менее судьба ее была та же, как и трудов Ламарка, который несколько раз возвращался в течение своей долгой жизни к их изложению. Работы обоих исследователей были забыты, ибо их труды были проникнуты фантастическими построениями натурфилософии и научными ошибочными гипотезами. Так, и Ламарк, и Стеффенс ввели в изложение своей мысли ложное и странное для нас теперь положение о создании организмами своей жизненной силой химических элементов во время жизненного процесса. Но эта идея была живой в их время. Ее высказывал уже в 1766 г. Валлериус, обобщая мысли Ван Гель- монта и опыты Дюамеля. Она господствовала еще в начале XIX столетия, когда ее систематически обосновал Шрадер (1800). Нельзя забывать, что еще через 60 лет после Ламарка эти вопросы серьезно интересовали ученых. Еще в 1820-х годах такие химики, как Ж. Дюма, а в 1840-х — Тэйлор, тратили силы и время на опровержение гипотезы о создании химических элементов в курином ятоде жизненным процессом. Эти гипотезы учитывались в научной литературе как научные достижения. Они были опровергнуты окончательно лишь в 1840-х годах, когда Шпрен- гель и Либих выяснили значение зольных частей зеленых растений и точно уяснили их происхождение.

Оставив в стороне эти заблуждения Ламарка и Стеффенса, мы найдем в их работах широкий взгляд на живую материю, как на основу всех геохимических процессов биосферы и даже более глубинных слоев Земли — метаморфической оболочки. (Ф. 518, on. 1, крымский текст, д. 49, лл. 81—86.)

Складывая проявления всех однородных живых веществ — совокупностей неделимых одного и того же вида для всех видов,— мы получим общее проявление организмов в земной коре, то явление, которое сказывается нам в биосфере. (Ф. 518, on. 1, крымский текст, д. 49, л. 80.)

К содержанию книги: Владимир Иванович Вернадский: Живое вещество