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

Биологические разности живого вещества

Слаженность однородного живого вещества сказывается наиболее резко в том, что для каждого вида или расы этих разностей получается несколько, в зависимости от биологии организма, от его приспособления к окружающей его среде.

Это связано с морфологической, а следовательно, и химической неоднородностью элементов однородного живого вещества — его особей, колоний и т. п.

Такие морфологические различия связаны с возрастом, полом, социальной структурой.

Мы уя^е видели, что колебания в количестве и характере этих морфологических элементов однородного живого вещества в течение времени образуют сезонные или периодические его разности.

Очень часто эти колебания идут так далеко, что на земной поверхности выделяются части одного и того же однородного живого вещества, различные по своим свойствам, благодаря резкому преобладанию того или другого из морфологически различных элементов однородного живого вещества.

Мы будем называть такие разности биологическими разностями однородного живого вещества и различать разности половые, возрастные и социальные.

Очень часто мы изучаем живое вещество данного вида составленным из всех этих морфологически (и химически) различных элементов, причем мы берем их в тех количественных соотношениях, какие существуют в данный момент в природе.

Однако это зависит только от малого изучения живой природы в целом, обращения главного внимания на морфологию и физиологию организмов, а не на явления, связанные с ними в природе, как с яшвым веществом.

В действительности мы наиболее часто встречаемся в природе с разделением однородного живого вещества на отдельные группы, в которых преобладают его морфологические (и, конечно, химические) разности, связапные с полом, возрастом или социальной структурой.

К сожалению, малая изученпость этих явлений пе позволяет нам охватить их во всем их объеме, и мы вынуждены давать о них понятие рассмотрением отдельных повторяющихся случаев, научно не классифицированных.

Сколько возможно, я попытаюсь подойти к такой классификации при рассмотрении отдельно возрастных, половых и социальных разностей однородных живых веществ, реально существующих в природе.

Начнем с возрастных разностей.

Наблюдение показывает, что состав однородного живого вещества бывает с точки зрения возраста составляющих его элементов очень различный.

Наиболее крайними случаями будут: 1) такие живые вещества, которые в природе составлены элементами всех возрастов или многих возрастов, и 2) такие живые вещества, которые никогда не наблюдаются в природе в совокупности всех входящих в их состав возрастных элементов. Возрасты резко разделены во времени.

Наблюдая окружающую нас природу — крупные растения и животных, мы можем убедиться, что совершенным исключением является тог случай, когда рождение на свет новых особей происходит непрерывно в течение всего года, т. е. когда непрерывно, всегда, в данном однородном живом веществе сосуществуют все возможные различные возрастные группы.

Таким организмом является человек, у которого эта способность, по-видимому, выработана долголетней культурной жизнью. Но и для культурного человека большинство зачатий относится к весеннему периоду — маю и июню — и существуют, следовательно, колебания численности возрастных групп, рождающихся в разные времена.

Среди млекопитающих мы наблюдаем ту же независимость половых периодов от времени года только у некоторых домашних животных, например у коз и ослов, по крайней мере в теплых странах.

У других яшвотных существуют определенные периоды спаривания, им отвечают однородные живые вещества то богатые, то бедные молодыми особями.

Так, например, состав вида диких животных или птиц будет резко колебаться в зависимости от времени года, так как у них рождение приурочивается к известным периодам года. В некоторые месяцы мы совершенно не будем иметь детских особей или яиц птиц, в другие — мы будем иметь дело с большим количеством детских или полувзрослых неделимых. При этом меняется не только вес отвечающего виду живого вещества, но и его энергия и химический состав. Мы знаем, что химический процентный состав детского организма, яйца, семени, иной, чем взрослых особей.

Иногда такое различие бросается в глаза, например увеличение количества кальция в яйцах птиц, черепах, некоторых пресмыкающихся, Во всех яйцах увеличивается процентное содержание калия и фосфора, в некоторых, например иногда у моллюсков, меди, цинка и т. д.

Состав яйца, так же как семян или спор, наиболее регулируется автономным организмом. В него не попадают случайные элементы.

Очевидно, эпохи, когда в данном однородном живом веществе наблюдается большое количество семян, спор, яиц, должны химически сказываться на его составе.

И это различие чрезвычайно редко наблюдается, когда однородное живое вещество состоит только из такой возрастной разности, которая составлена из яиц, семян или спор.

Такие возрастные разности особенно часто наблюдаются для растений и беспозвоночных животных.

Зимой в нашем климате многие одноклеточные растения сохраняются только в виде семян или спор — в латентной форме жизни. В сухое время на поверхности в пыли и земле, в падях и низинах — лужах и озерцах сырого времени — многие ракообразные (Apus и т. п.), инфузории и прочие организмы сохраняются только в цистах и яйцах. Однако они наблюдаются и среди позвоночных, очень ярко выражены у амфибий — у лягушек, когда появляются в природе массы их яиц или головастиков.

Преобладая над взрослыми особями, они как возрастные разности данного однородного живого вещества даже образуют в природе самостоятельные скопления. Очень часто в некоторые времена года совершенно отсутствуют взрослые или старые особи, а существуют лишь детские, молодые генерации. Это, например, мы резко видим у растений или насекомых. Очевидно, состав личинок жуков или гусениц бабочек далеко не одинаков с взрослыми неделимыми, и есть периоды в жизни природы, когда они совместно не наблюдаются. В таких случаях, очевидно, мы должны отдельно знать вес, энергию и химический состав возрастного однородного живого вещества данного вида или расы, резко меняющийся таким образом в своем геохимическом значении в течение годового периода.

В теснейшей связи с этим находится и резко выраженное морфологическое различие. Как бесконечно велико оно для одного и того же растения, когда оно входит в состав биосферы, разнородного живого вещества в виде семян или в полном расцвете! Но помимо семян здесь мы наблюдаем другую возрастную форму живого вещества.

Для некоторых растений, например для многолетних трав нашего климата, в течение зимних и осенних месяцев все их однородное живое вещество сосредоточивается в корнях, корневищах, клубнях, луковицах, очевидно, далеко не идентичных по своим свойствам с однородным живым веществом того же растения в эпоху его цветения.

Морфологические различия между неделимыми разных возрастов, разных генераций одного и того же вида организмов огромны, а следовательно, огромны и различия — химические, энергетические, весовые — отвечающих им возрастных разностей однородного живого вещества.

Между гусеницами или личинками, куколками, imago насекомых эти различия бросаются в глаза всякому, но они не меньше, если не больше, и в других группах организмов, например среди животных у ракообразных. Для растений наблюдаются резкие различия и в образовании возрастных разностей однородного живого вещества, и во многих других случаях, кроме указанных семенных, луковичных и тому подобных стадий. Так, например, мы наблюдаем такие возрастные разности для надземных генераций. Есть времена года, когда мхи и лишайники в наших широтах выражены только или почти в виде нроталиев, а орхидеи иногда наблюдаются только в виде протокорм.

Количество таких возрастных разностей живого вещества изменяется в связи с биологическими условиями существования некоторых организмов. Мы нередко имеем много разных возрастных стадий. Так, например, для насекомых иногда явление усложняется так называемым гиперметаморфозом, когда у данного вида в связи с явлениями паразитизма появляется несколько стадий личинок и куколок. Явление это было сперва изучено Фаб- ром (1857) для Sitaris humeralis (жук из семейства Meloidae) и позже оказалось свойственным и другим насекомым.

Сюда же должно быть отнесено и явление педогенезиса, открытое Н. II. Вагнером (1862), когда такие поколения личинок образуются без перехода в куколки, как это наблюдается в семействе Cecidomyiidae из Diptera. В разнообразии природы и бесконечных приспособлениях организмов к условиям их жизни мы наблюдаем многочисленные и разнообразные явления этого рода. Очень часто эти приспособления выражаются в инстинктах и привычках организмов, но им — в геохимических условиях — отвечают нахождения возрастных разностей однородного живого вещества и правильное, закономерное изменение производимой им геохимической работы.

Так, некоторые высшие животные образуют временные возрастные скопления живого вещества. По Черкасову, изюбры в Восточной Сибири составляют стада в несколько сот голов только зимой. Перед наступлением теплого времени взрослые самцы оставляют стадо, где остаются только молодые изюбры и телята. Ко времени течки уходят и самки, образующие своеобразные половые скопления (полигамические стада).

Чрезвычайно резко связаны эти биологические разности у рыб и, может быть, вообще у морских организмов. Для многолетних рыб мы имеем особые стада и стайки мальков и взрослых рыб, больше того, рыбы одного возраста держатся вместе, отдаленно от рыб младших и старших возрастов. Моя^ет быть, это является простым чисто механическим следствием случайностей их зароя^- дения, может быть, связано с какими-нибудь нам неясными проявлениями социального инстинкта. Мы видим это деление однородного живого вещества на каждом шагу, так, например, для скатов Raja и Trygon в Черном море в бентосе, на различных отмелях и у разных берегов яшвут скопления разновозрастных, разного веса животных. Едва ли они химически идентичны.

Все эти биологические особенности, несомненно, не проходят бесследно в геохимическом отношении. В своей совокупности они образуют геохимию биосферы. Человек, истребляя диких животных, например тех же изюбров, нарушает не только картину природы, но и ход геохимических процессов. Любопытно, что он тоже среди рас создает временные возрастные разности, например в стадах телят.

К содержанию книги: Владимир Иванович Вернадский: Живое вещество