ГЛАВА ПЯТАЯ. Живое вещество и особенности его изучения в геохимии

Огромное значение имеет в геохимических процессах другой, пока оставленный нами в стороне, класс смесей живого вещества — смесей органических. С точки зрения изучения геохимических процессов их можно разделить на две группы: 1) органические смеси 1-го рода, все компоненты которых находятся в соприкосновении с внешней средой, и 2) органические смеси 2-го рода, некоторые компоненты которых изолированы от внешней среды.

Особенно интересны органические смеси 2-го рода, исчисляющиеся в природе многими десятками тысяч. Их изучение рождает ряд геохимических проблем.

По отношению к организмам, существующим в виде органических смесей 2-го рода, определение отвечающего им однородного живого вещества представляет не только практические затруднения, но с геохимической точки зрения вызывает и некоторые сомнения.

Практически чрезвычайно трудно здесь выделить для исследования чистое однородное живое вещество, так как иногда происходит теснейшее срастание между ним и охватываемым им «хозяином». Так, например, в минорридах певозможно отделять бактерию от окружающего ее субстрата; гифы грибов глубоко проникают внутрь дерева и не могут быть из него извлечены. Еще глубже такие проникновения при паразитизмах, близких к симбиозам и при симбиозах. Тут даже неясно, что мы должны считать за организм. К этому мы вернемся еще раз позднее, но ясно, что обычное представление о совокупности организмов разных видов, совершенно между собой раздельных, не является столь простым и ясным, как это представляется с первого взгляда. Оно будет еще более сложным, если допустить теорию Эрик- сона, что некоторые Uredinales, поселяясь в растениях, сливаются с ними своими плазмами и образуют столь тесную смесь, что она неразделима в некоторых стадиях жизни организма никакими механическими способами.

Но помимо чисто практических соображений — невозможности выделить чистое однородное живое вещество, отвечающее данному виду, с геохимической точки зрения такое однородное вещество играет в природе совершенно другую роль и не может быть вполне сравниваемо с тем однородным живым веществом, которое находится или в непосредственном соприкосновении с мертвой природой, или же не срастается неразрывно с другим живым веществом. Ибо приведенное в непосредственное соприкосновение с мертвой природой или выделенное из того срастания, в каком оно встречается в природе, данное однородное живое вещество находится в ненормальном состоянии и может дать нам понятие о производимом им в природе геохимическом эффекте только тогда, когда мы знаем количественные соотношения между проникающими друг друга однородными живыми веществами и в тех случаях, когда какая-нибудь однородная живая материя изолирована от внешней среды, и мы точно знаем геохимический эффект той однородной живой материи, которая ее заключает.

Таким образом, с геохимической точки зрения мы имеем две резко различные формы однородного живого вещества. Одна — к которой относится большинство видов животных и растений — представляет живое вещество, находящееся в непосредственном соприкосновении с мертвой природой, и другая — от нее изолированная другим однородным живым веществом.

В то самое время, как первый тип однородного живого вещества мы можем изучать в природных условиях непосредственно, и он является нам в ней в виде разного рода механических и органических смесей, второй наблюдается в природе исключительно в виде органических смесей. Он отражается в геохимических реакциях только благодаря изменению, которое наблюдается при этом в геохимических функциях того компонента органической смеси, который находится в соприкосновении с внешней средой.

Очевидно, при изучении геохимических явлений нам надо изучать не отдельно однородные живые вещества, составляющие такую органическую смесь, но по возможности всю органическую смесь целиком, так как для нас представляет интерес не геохимический эффект однородных живых веществ вообще, а тех их форм, которые наблюдаются в природе. Между тем весьма вероятно, что геохимический эффект органической смеси не равен и не тождествен с суммой геохимических эффектов ее компонентов, взятых отдельно.

Необходимо идти здесь тем же самым путем, каким мы идем при изучении геохимического эффекта смесей мертвой материи.

Мы знаем, что для выяснения геологических и геохимических явлений мы изучаем в минералогии именно смеси, а не их компоненты.

Изучение их чистых компонентов важно не для познания геологических или минералогических процессов, но для понимания структуры самой смеси. Точно так же и здесь, для изучения геохимических явлений важно изучение органических смесей однородных живых веществ в целом, изучение же их компонентов в отдельности может иметь более биологическое, чем геохимическое значение, хотя, конечно, оно не может являться безразличным для геохимика.

Органические смеси 2-го рода хотя и распространены, но не являются характерными для этого типа форм смешения. Огромная масса органических смесей состоит из организмов, каждый из которых непосредственно связан с внешней средой — из смесей 1-го рода. Таковы, например, те смеси, какие представляют паразитические нарастания организмов друг на друга, например Viscum album на деревьях. Зеленые части этого растения находятся в самостоятельном общении и биохимическом обмене с окружающей средой, и в то же самое время его ткани частью теснейшим образом связаны с чуждым ему организмом и нарушают и изменяют его биохимические процессы. Человек в своих плодовых садах создает прививкой к дичкам нужные ему плодовые сорта, целые массы такого типа органических смесей.

На каждом шагу и в девственной природе и в измененной культурой мы наблюдаем органические смеси 1-го рода. В общем, при всем разнообразии их проявлений в природе они тесно связаны с механическими смесями и геохимически должны быть от- делаемы от них лишь вследствие трудности разделения их компонентов и вероятному изменению свойств организмов при таком тесном проникновении.

Органические смеси 2-го рода явно отличны от механических смесей и не могут быть с ними соединяемы. Сюда относятся так называемые внутренние паразиты, которые получают вещество и обменивают энергию через посредство другого однородного живого вещества. Нередко такое смешение является очень сложным. Мы имеем дело не только с одновременным паразитизмом многих однородных живых веществ, но и с паразитами внутри паразитов. Живое неделимое является в таком случае как бы реальным осуществлением сказочного «ядра» Кащея.

Явление усложняется еще тем, что однородное живое вещество нередко не во всех своих стадиях находится вне соприкосновения с мертвой средой, принадлежит к внутренним компонентам органической смеси. Так, мы знаем для многих паразитов, что их личиночные стадии живут свободно во внешней среде и таким образом непосредственно участвуют в геохимическом обмене. В этих случаях мы встречаемся с резким изменением положения данного однородного живого вещества в природе. К этому вопросу мне придется вернуться ния^е.

Такие явления паразитизма представляют и многие другие особенности, имеющие геохимическое значение. Так, паразиты в разных своих стадиях меняют хозяина. Следовательно, учет их становится еще более трудным и, с другой стороны, смешение и проникновение химических элементов внутри живого вещества — еще более глубоким и полным. Так, например, Trypanosoma lewisi из крови крыс попадают в живущую на крысе вошь — Haematopinus spinulosa * — в ней проходит несколько генераций (несколько однородных живых веществ) и вновь нопадает в кровь крысы из Haematopinus'a при сосании им крови крысы. Эта смена хозяина происходит у некоторых организмов после нескольких поколений, развивающихся бесполым путем внутри одного и того же организма, и лишь циста со спорами, происшедшими половым путем, выводится для дальнейшего развития в другой организм. Таково развитие некоторых кокцидий, указанное Шаудином, как, например, Cocciclia oviformis Lenc., развивающаяся в печени кроликов, но одну из своих стадий проходящая у других животных, в том числе и у человека.

В этих случаях огромная часть жизни организма проходит вне непосредственного общения с внешней средой. Но даже и в тех случаях, когда она проходит через стадию внешней среды, она часто не имеет геохимического значения, так как в форме цисты находится в состоянии латентной жизни, лишенной обмена элементов с окружающей средой.

Но есть организмы (Haemosporidia — трихины из Nematoda), все разнообразные циклы которых проходят всегда внутри другого организма и в которых их характер как органических смесей этого рода выражен чрезвычайно резко.

По-видимому, того же характера и явления так называемых микоплазм. Puccinium triticina на ржи проникает в зерна и передается этим путем из поколения в поколение без выхода из организма. Однако здесь в известных стадиях существования происходит общение паразита с внешней средой и явление оказывается более сложным, чем для животных паразитов.

Оба типа органических смесей, очевидно, не разделены резко в природе, связаны друг с другом. Мы имеем случаи, когда они существуют в биологической истории одного и того же организма, чередуясь между собой в разных стадиях его жизни.

Как один из сложных примеров такой структуры однородного живого вещества можно назвать цикл развития червей (Тге- matoda, например, Diplostomum achinatum). Этот червь живет в кишках уток, гусей, лебедей. Он дает здесь однородное живое вещество из двух полов, которое, однако, находится вне общения с окружающей средой (I). Яйца выходят в испражнениях этих птиц в воду, где дают подводную личинку (мезоцидий), участвующую непосредственно в геохимических процессах (II). Эта личинка через некоторое время проникает в моллюск Limnaea (stagnalis), дает там две стадии — спороцисты и редии, которые опять находятся вне прямого общения с внешним миром (I). Из редий образуются хвостатые церкарии — подвижные личинки, вновь попадающие в воду через выводные отверстия Limnaea и вновь дающие живое вещество, непосредственно участвующее в геохимических процессах (II). Церкарии второго типа, отличные по форме (а следовательно, по весу и составу?) от мирацидий, входят в мелкие рачки (Gammarus) или личинки ручейников (Limnophi- lus), вновь уединяются от окружающей среды (I). Отсюда они выходят в воду, окружаются оболочкой, давая цисту, которая, должно быть, представляет латентное состояние живого вещества (III), и в виде цисты, нопадая в утку, гуся или лебедя, вновь начинает свой цикл. Таким образом, мы имеем здесь три типа однородного живого вещества: 1) органическую смесь, уединенную от внешней среды —- половые особи, спороцисты, редии, церкарии второго типа (I), 2) обычную живую материю (мироци- дии, церкарии первого типа (II)) и 3) латентную живую материю (III). Если мы попробуем точно уяснить характер однородной материи Diplostomum, мы увидим две ее модификации, свободно общающиеся с миром, и четыре различных, входящих в два посторонних ей однородных вещества.

Органические смеси, особенно смеси 2-го рода, представляют явлепия sui generis, не имеющие аналогий среди явлений мертвой природы,

Отдаленную, очень слабую по своим эффектам аналогию среди смесей мертвого вещества представляют для органических смесей второго рода с геохимической точки зрения так называемые включения минералов и образуемые этим путем физические смеси.

Органические смеси, как 1-го рода, так и 2-го, резко отражаются на геохимических проявлениях живого вещества, и мы сейчас все время будем встречаться с ними как только углубимся в анализ понятия живой материи.

К содержанию книги: Владимир Иванович Вернадский: Живое вещество

Последние добавления:

Вернадский - химическое строение биосферы

Тайны ледниковых эпох

ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ В ГОЛОЦЕНЕ

Тимофеев-Ресовский. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

Ковда. Биогеохимия почвенного покрова

Глазовская. Почвоведение и география почв

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника

Академик Вернадский - ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

ГЛАВА ПЯТАЯ. Живое вещество и особенности его изучения в геохимии

Органические смеси