ГЛАВА ПЯТАЯ. Живое вещество и особенности его изучения в геохимии

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

Изменение однородного живого вещества во времени

Сложность и изменчивость однородного живого вещества на этом не кончается. В нем мы имеем дело с явлением, меняющимся во времени, и, очевидно, надо знать, в какой и за ка кой промежуток времени мы берем организмы, подлежащие нашему изучению, учету их живого вещества.

Мы называем однородным живым веществом совокупность организмов данного вида или расы. Но совершенно ясно, что организм никогда не остается неизменным. Он меняется постоянно и непрерывно. Мы знаем, что организмы размножаются, умирают, поглощают в виде пищи некоторое количество стороннего им вещества, содержат внутри другие организмы, которые тоже меняются, постоянно выделяют в окружающую среду газы, жидкости, твердые тела и т. д.

Совокупность организмов — живое вещество — не есть что-нибудь неизменное, но, наоборот, представляет подвижное меняющееся тело.

Эти изменения живого вещества во времени идут в разных направлениях — меняется его количество, вес, его состав, его энергия, характер составляющих его элементов, как морфологических, так и химических, их число.

Я рассмотрю позже некоторые из последних таких изменений, приводящих к нескольким формам однородного живого вещества для одного и того же растительного или животного вида, здесь же остановлюсь на том значении, какое имеет изменчивость однородного живого вещества во времени для определения его веса, состава и энергии.

Очевидно, для изменяющегося во времени объекта не может быть безразличным момент, который выбирается для его учета, тем более что эти изменения идут закономерно и повторяются периодически.

Наиболее глубокое изменение вносится временем в свойства однородного живого вещества при появлении и исчезновении его элементов, т. е. наибольшее значение имеет появление новых неделимых — рождение организмов или их почкование (деление) и их смерть. Очевидно, мы должны брать живую материю в нормальном состоянии, т. е. принимать явление смерти естественным или таким случайным событием, которое случайно с точки зрения отдельного организма, случайно физиологически и морфологически, но не случайно, а закономерно с точки зрения геохимической. Такова, например, гибель определенного количества организмов оттого, что они являются пищей для других организмов, будут ли то паразиты, хищники или травоядные.

В зависимости от условий рождаемости и такой — обычной — смерти для каждого организма существует некоторая средняя продолжительность его жизни, которая резко меняется для разных его форм. Эта средняя продолжительность жизни для некоторых организмов равняется немногим часам, может быть, минутам, и достигает многих годов или столетий для других организмов.

К сожалению, мы имеем в этой области лишь очень отрывочные и случайные наблюдения. Много наблюдений над отдельными проявлениями старости, но средние величины жизни, хотя бы приблизительно, известны для немногих видов, т. е. для немногих форм однородной живой материи.

Однако то, что нам известно, указывает с несомненностью, что средняя продолжительность жизни, а следовательно, и изменение количества неделимых, резко меняются для разных видов организмов, а в связи с этим состав неделимых совокупности обновляется целиком для разных однородных живых веществ с различной скоростью. Эта величина смены поколений является очень характерным и важным свойством живой материи.

Сейчас для нас этот вывод из данных наблюдений имеет лишь то значение, что он указывает на неудобство принятия во внимание при определенном составе живого вещества сколько-нибудь длительного промежутка времени. Необходимо изучать состояние живого вещества по возможности мгновенно, ибо только при этом условии мы можем пренебречь смертью неделимых, постоянно идущей в живом веществе и обновляющей его состав, в среднем в течение средней продолжительности жизни неделимого. Если бы мы вынуждены были считаться с таким обновлением, нам пришлось бы для разных однородных живых веществ брать их состояние в пределах различной средней продолжительности жизни их неделимых. Этим путем мы нолучали бы числа, трудно сравнимые между собой. К тому же, как мы знаем, средняя продолжительность жизни является меняющейся в зависимости от биологических и, в частности, социальных условий жизни неделимых или их совокупности. Это доказано для человека и, очевидно, существует и для всех других организмов.

Но, кроме того, средняя продолжительность жизни недостаточна для охвата всего явления целиком. Можно рассматривать среднюю продолжительность жизни как длительность одного поколения, в течение которого все вещество, строящее данное живое вещество, заменяется нацело новым. Надо иметь в виду, что в организме идет постоянный обмен элементов, однако часть элементов более устойчива (например, Са, F или Р в костях или Si в скелете губок и т. д.) и остается дольше в живом веществе. Но при смене поколений, считая за поколение среднюю продолжительность жизни, все элементы в общем заменяются новыми.

Биологическим, однако, поколением может считаться и другое явление, которое иногда у некоторых организмов, например у приносящих плоды растений, у обладающих метаморфозами насекомых и т. д., выражено резко. Это переход во взрослую стадию жизни, которая дает новое потомство, т. е. новое поколение. При этом продолжительность поколения другая, и геохими ческий эффект его иной: продолжительность короче средней продолжительности жизни, а геохимический эффект связан не с обновлением вещества, а с достижением им новой энергии обмена. Это далеко не всегда будет достижением максимума обмена, как, например, у млекопитающих; иногда, как, например, у бабочек, мы имеем дело с достижением minimum'a: в стадии imago бабочки совсем иногда не питаются, а только дышат.

Может быть, в геохимии большее значение имеют поколения по возмужалости, чем поколения по средней продолжительности жизни, так как химические изменения при этом, по-видимому, значительнее. Однако точно утверждать это мы не можем из-за недостатка данных.

К тому же все эти явления получают другой смысл, когда мы имеем дело с организмами, которым свойственно бесполое раз- мноя^ение, которые обладают сменой поколений и т. п.

Явления эти слишком сложны для того, чтобы мы могли взять их за исходные для работы в области живого вещества.

Ввиду сложности вопроса и его малой изученности наиболее правильно оставить в стороне при выборе времени, в течение которого изучается живое вещество, процессы, в нем происходящие, и принять чисто формальное решение вопроса: брать мгновенную картину живого вещества, по возможности в самый короткий промежуток времени.

К содержанию книги: Владимир Иванович Вернадский: Живое вещество