Глава 3. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О БИОСФЕРЕ

Смотрите также:

Вернадский Владимир Иванович

Вернадский. Ноосфера Вернадского. Биосфера планеты Земля

Владимир Иванович Вернадский. Основанные Вернадским ...

Биосфера. Вернадский. Дж. Мерей. Зюсс. Ламарк

ВЕРНАДСКИЙ. БИОСФЕРА. Представитель космизма ...

НООСФЕРА. ВЕРНАДСКИЙ

Вернадский. Какое вещество считается живым. Термин «живое ...

ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ ВЕРНАДСКИЙ. Биография и книги ...

ВЕРНАДСКИЙ. Биография и труды Вернадского. Вершиной его ...

Ноосфера. Вернадский. Пьер Тейяр де Шарден

Вещество биосферы

Биосфера не есть только так называемая область жизни. Это резко сказывается в ее веществе. Вещество ее состоит из семи глубоко разнородных частей, геологически не случайных. Во-первых, из совокупности живых организмов, живого вещества, рассеянного в мириадах особей, непрерывно умирающих и рождающихся, обладающих колоссальной действенной энергией (биогеохимической энергией) и являющихся могучей геологической силой, нигде на планете больше не существующей, связанной с другим веществом биосферы только биогенной миграцией атомов. Концентрация живым веществом определенных химических элементов в биосфере есть, по-видимому, ее господствующий - биогенный - геологический процесс .

Во-вторых, мы имеем дело с веществом, создаваемым и перерабатываемым жизнью, т.е. с живыми организмами, с биогенным веществом, источником чрезвычайно мощной потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, известняки, нефть и т.д.). Живые организмы в нем после его образования геологически малодеятельны.

В-третьих, мы имеем вещество, образуемое процессами, в которых живое вещество не участвует: косное вещество, твердое, жидкое и газообразное, из которых только газообразное и жидкое (и дисперсное твердое) являются на поверхности биосферы носителями свободной энергии.

Четвертая часть вещества - это биокосное вещество [30], которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамические равновесные системы тех и других . Таковы вся океаническая и почти вся другая вода биосферы, нефть, почва, кора выветривания (см. § 51) и т.д. Организмы в них играют ведущую роль. Эти биокосные организованные массы являются сложными динамическими равновесными, в которых резко проявляется геохимическая энергия живого вещества - биогеохимическая энергия [31].

Мы увидим (см. гл. XVI), что различие между живым и косным веществом планеты лежит очень глубоко, что никогда живое вещество в миллиарды лет не образуется из косного, что нигде мы не видим ни следа абиогенеза, т.е. образования живого вещества непосредственно из косного. Оно обладает способностью, чрезвычайно сильно выраженной, размножаться, связано с косным только дыханием и питанием - биогенной миграцией атомов, выявляется поколениями. Можно думать, во всяком случае можно принимать за научную гипотезу, что различие между ними лежит глубже геометрического отличия, в особом состоянии пространства-времени, нигде на нашей планете, кроме биосферы, не встречаемого.

В-пятых, вещество, находящееся в радиоактивном распаде в форме немногих относительно прочных радиоактивных элементов, причина распада которых нам неизвестна и может быть - это есть общее свойство всех химических элементов в меньшей степени. Мы здесь имеем дело с химическими элементами сложного изотопного состава, проникающими все вещество биосферы и идущими вглубь, на глубину, нам неизвестную. Это вещество, в такой форме дисперсно рассеянное, является одной из самых мощных сил, меняющих всю энергетику биосферы (как и более глубоких оболочек; см. гл. IX и X). С другой стороны, все вещество биосферы, и, по-видимому, только биосферы, проникнуто шестой формой вещества - рассеянными атомами, которые непрерывно создаются из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений, непрерывно охватывающих планету, по-видимому, из просторов Млечного Пути. Изотопический характер этих рассеянных элементов неизвестен, по-видимому, это отдельные изотопы. Точное определение атомного веса их изотопов есть ближайшая научная задача дня.

Наконец, седьмым типом земного вещества является вещество космического происхождения, среди которого мы можем различить, с одной стороны, отдельные атомы и, может быть, даже молекулы, входящие в ионосферу из электромагнитного поля Солнца, а с другой стороны, проникновение потока отдельных атомов и молекул, приходящих к нам из космических пространств, может быть того облака космической пыли, которое охватывает всю нашу Солнечную систему (см. § 13).

Вторым типом космического вещества, непрерывно проникающим в поле тяготения и магнитное поле нашей планеты, является космическая пыль, падающие звезды, болиды и метеориты, непрерывно попадающие в биосферу.

Мы не имеем пока сколько-нибудь точного количественного представления об этом процессе, но, весьма вероятно, он может не влиять на массу нашей планеты, так как Земля непрерывно теряет атомы и молекулы - мелкую пыль, уходящие в космические просторы вопреки чисто абстрактному представлению о скорости отлета или ускользания, связанной с массой нашей планеты. В области стратосферы мы видим сложное движение разреженных масс, и нельзя рассматривать эти сложные движения только как проявления всемирного тяготения. Здесь проявляется резко не только поле тяготения, но и магнитное поле этих верхних геологических оболочек нашей планеты. Вполне возможно, что мы имеем здесь динамическое равновесие. Вещество планеты в ходе геологического времени не меняется. Планета наша столько же получает вещества, сколько его отдает (см. § 37).

Живое и биокосное вещество встречается на нашей планете только в биосфере, биогенное господствует в стратосфере. Я вернусь к этому вопросу во II части

В геологии жизнь проявляется только в виде живого вещества. Необходимо в точной научной геологической работе с этим считаться. В религиозном, в философском и даже в обыденном языке понятие - жизнь и живое вещество - не совпадают, иногда резко. С этим мы не будем считаться и в геологии будем говорить только о живом веществе в том понимании, которое здесь дано.

Этим, мне кажется, логически точно и строго определяется понятие жизни до конца, поскольку она проявляется в геологических процессах. В него при этом не входит целый ряд представлений и следствий, которые в обыденном языке скрытно связываются с пониманием жизни и которые под влиянием религиозных и философских представлений проникают в научную биологическую литературу и особенно в область гуманитарных наук, когда говорят о жизни. Это в большей мере не реальные явления, а последствия сложных социальных переживаний.

Проявления человеческого разума и направляемые им геологически важные его результаты, его наука и техника в первую очередь, целиком укладываются в понятие человеческого живого вещества, так определенного, и не требуют для себя никаких дополнительных гипотез, поскольку мы имеем дело с геологическими процессами.

Переход биосферы в ноосферу (см. § 199 и сл.) открывает особую геологическую эру в истории нашей планеты - антропогенную эру [32], названную так А.П. Павловым (1854-1929), восстановившим старую идею JI. Агассица (1807-1873), опиравшегося только на палеонтологические данные и говорившего о "геологической эре человека". Агассиц не сознавал эволюционного процесса живого вещества. Не сознавал его и Бюффон (1707-1788), тоже выдвигавший эру человека как последнего творения.

Почти одновременно с Павловым, от него независимо, Le Conte в Калифорнии и К. Шухерт в Новой Англии назвали ту же эру "психозойской" [33]. Последнее название, может быть, более точно выражает это явление - начало ноосферы, к чему я вернусь в другом месте.

Когда натуралист говорит о космической жизни, он может понимать ее только в том же самом смысле, который здесь указан, т.е. делает допущение о существовании живого вещества вне пределов Земли, на других планетах. Пока научно мы идти дальше не можем, кроме указаний на существование жизни в земных планетах. И, с другой стороны, мы видим в нашей социальной среде проявление - стихийное стремление - для некоторых личностей в реальных мечтаниях и действиях вырваться из нашей планеты, проникнуть конкретно на построенных ими аппаратах за пределы Земли, в другие миры Космоса. Это стихийное стремление, надо думать, рано или поздно выльется в фактические результаты27.

С геохимической точки зрения биосфера прежде всего определяется своим атомным составом.

В первом приближении он должен быть выражен элементарным химическим составом, т.е. количественным распределением химических элементов. Но уже сейчас ясно, что мы должны идти глубже и учитывать изотопы, из смесей которых состоят химические элементы, ибо едва ли можно сейчас сомневаться в том, что изотопический состав элементов в живом веществе иной, чем в косной материи (см. § 70).

Практически, однако, мы во всем дальнейшем будем иметь в виду только химические элементы, не касаясь колебаний изотопической смеси, которую каждый из них представляет, так как точных числовых данных пока еще очень мало. Это дело ближайшего будущего.

Причина большого постоянства "природных" изотопических смесей, которые отвечают химическим элементам и дают колебания в долях весовых процентов в третьем, может быть, во втором знаке, нам неизвестна. Но едва ли оно вызывается химическими процессами. И самый состав химических элементов как изотопической смеси принимается нами как эмпирический факт, в котором пока неуловимы создающие химические элементы закономерные изотопические процессы. Геологические явления, которыми химики пробовали [34] объяснить этот состав, вроде прохождения всеми элементами в течение большой длительности геологического времени через раствор в морской воде, явно не верны .

Только небольшая группа радиоактивных элементов может быть сейчас выделена, и с ее изотопами геолог должен считаться наравне с химическими элементами. Поэтому, может быть, полезно и для геолога учитывать, что в геологии, в идеале, мы должны считаться не с химическими элементами, а с изотопами.

Но пока для нас достаточно остановиться на химическом составе биосферы из химических элементов, тем более что мы можем в огромном большинстве случаев вычислить из элементарного состава отвечающий ему изотопический состав. Работы последнего года Биогеохимический лаборатории Академии наук28, остановленные войной, показали, что в составе метаморфических минералов и горных пород мы, пока только для кислорода, встречаемся с изменением изотопического состава, учитываемого точностью нашего химического анализа. Этот вопрос совершенно не разработан, но ясно, что он может резко изменить наши основные представления [34]. По окончании войны работа эта должна быть восстановлена и, мне кажется, может привести к новым важным представлениям.

К содержанию книги: Академик Владимир Иванович Вернадский - Химическое строение биосферы Земли и ее окружения