Глава XIX. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ КАК ПЛАНЕТНОЕ ЯВЛЕНИЕ

Смотрите также:

БИОСФЕРА. Следы былых биосфер

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

Вторая биогеохимическая функция. Каустобиолиты. Резкое химическое отличие каустобиолитных процессов от химических процессов, идущих в других косных минералах и породах. Проявление в них эволюционного процесса. Персистенты. Три группы каустобиолитов. Второй биогеохимический принцип

Вторая биохимическая функция связана с разрушением тела живых организмов после их умирания, связана с химическим превращением живого вещества после его умирания в косное.

Этот переход в косное тело совершается не сразу. Промежуточным является биокосное тело в течение большего или меньшего геологического времени, так как первая переработка совершается биогенным путем микробами, бактериями и грибами. А в конце наступают реакции, в которых микробы отсутствуют или играют второстепенную роль.

Мы должны с геохимической точки зрения отметить здесь два явления.

1.         Явления, связанные с гниением отдельных многоклеточных и одноклеточных организмов, идущие всюду на каждом шагу, вызываемые микробами, грибами и некоторыми насекомыми.

2.         Массовое гниение растительных и животных остатков на месте отмирающих их биоценозов или больших скоплений организмов, уже отмерших или отмирающих, находящихся не на месте своего роста или жизни (роста для растений и жизни для животных). Примером последнего рода могут служить те каменноугольные месторождения, которые образовались от сноса в дельты рек деревьев, растений и животных, оторванных от своего местообитания.

Все эти процессы гниения в разных его проявлениях, которые мною сводятся ко второй биохимической функции, характеризуются тем, что они связаны своеобразной организованностью гниения как своеобразного симбиоза одноклеточных и многоклеточных организмов, в нем участвующих, причем микробы и грибы (?) отличаются, как мы уже видели (см. § 195), чрезвычайной силы биогенной миграцией атомов 1-го рода, которая не может быть сравнена по своему геохимическому эффекту с биогенной миграцией атомов 2-го рода - многоклеточных организмов.

Силой, производящей посмертный переход биоценозов и скоплений многоклеточных организмов, растений и животных в биогенные минералы и породы - кау- стобиолиты - в угли, нефти, битумы и т.д., являются микробы и низшие грибы.

Надо обратить внимание, что понятие о смерти одноклеточных и микробов далеко не является столь простым, как это имеет место по отношению к многоклеточным организмам. Медленное гниение после смерти многоклеточных организмов связано с разнородной длительностью - умиранием разных клеток в разных тканях, в разных частях организма. Как показали прямые опыты, для одноклеточных организмов, размножающихся делением, нет смерти, если они находятся в благоприятных условиях питания и размножения, в благоприятной внешней обстановке67.

Этим путем были достигнуты здоровые культуры, имевшие несколько десятков тысяч поколений. Опыты Мопа, С.И. Метальникова, Дженкинса и др. [48] установили этот факт, мне кажется, вне сомнений. Но и отдельные ткани, вынутые из умершего организма, могут сохраняться живыми и размножаться неопределенно долгое время при искусственном их питании, как это показали прямые опыты Карреля и др. [49].

Они умирают в биосфере только, когда они как пища попадают другим организмам или уничтожаются физическими процессами, с точки зрения организма случайными, или когда выходят за пределы биосферы. Природные симбиозы, такие как лишайники например (симбиоз гриба с водорослью), могут существовать неопределенно долгое время; и на эрратических валунах Европы и Северной Америки последнего ледникового периода, конец которого мы сейчас переживаем, мы можем наблюдать живые лишайники, существование которых исчисляется тысячами, может быть, сотнями тысяч лет.

Но нормально после смерти организма еще живые ткани захватываются как пища низшими и высшими организмами, гниют, поедаются микробами и разнообразнейшими насекомыми, входят этим путем в новый круговорот вещества. В конце концов они распадаются на более простые соединения, в значительной степени выделяя газы, как метан, азот, угольную кислоту, сероводород, и давая органогенные породы и минералы, как нефти, торфа, битуминозные и гумусовые угли и т.п. ка- устобиолиты. Бактерии и грибы, которые их создают, подвержены эволюционному процессу, и для каждой эпохи они разные. Это явление только в последнее время было ясно и определенно разобрано в литературе проф. Таусоном.

Мне кажется, на этом вопрос не кончается. Весьма возможно, все как будто на это указывает, что в древних каустобиолитах сохраняются способные к возобновлению споры в латентном состоянии в течение миллионов и сотен тысяч лет. Я ставлю эту проблему как таковую; требуется экспериментальная проверка.

Образование каустобиолитов известно нам с докембрия и идет до настоящего времени. Процесс шел и идет во все геологические периоды. На земной поверхности в историческое время идет образование гумуса почв, торфов, сапропелей и т.п. Но, несомненно, одновременно идет в новейших породах, в подземной биосфере в настоящее время образование нефтей, углей, битумов и т.п.

Каустобиолиты, вызвавшие в последнее время огромную литературу, во многом резко отличаются от обычных минералов. Прежде всего бросается в глаза их чрезвычайно малое участие в обычных процессах, которым подвергаются минералы. Они являются в этой среде чуждыми сторонними телами, медленно входят в общий круговорот, причем в конце концов дают остатки, состоящие из чисто минеральных тел (известняков, доломитов и т.п.).

Этим обусловливается их чрезвычайная сохранность в течение длительности в сотни миллионов лет, их инертность в биосфере, если они не попадают на ее поверхность, т.е. не соприкасаются с тропосферой, богатой свободным кислородом, или не попадают в вулканические области, не соприкасаются с магмой.

Чрезвычайно характерно, как подчеркнул недавно В.О. Таусон [50], что они являют индивидуальность и неповторяемость в геологическом времени и представляют собой историческое явление, что выражается в их чрезвычайном химическом разнообразии и просто объясняется тем, что для каждого геологического момента организмы, тела которых они представляют, были неповторяемы, резко химически различны, так же как различны те микробы, которые вызвали их образование и тела которых входят в их состав.

Надо заметить, что до сих пор (что я уже несколько раз и подчеркивал) не изучено биологами и господствует в геологии представление, едва ли отвечающее фактам и научно не доказанное, что живые микробы, находящиеся на километры ниже уровня геоида, попадают сверху, а не являются потомками поколений подземных микробов, геологически длительных. Вся эта область требует научного исследования.

Последнее время внимание геологов начинает обращаться к этой области и зародилось научное сомнение в правильности господствующей точки зрения. Оно даст свои плоды в ближайшее время. В.О. Таусон правильно подчеркнул в последней своей работе, что микробы, которые мы теперь изучаем, не могли быть теми же самыми, которые существовали и создавали эти каустобиолиты в прошлые геологические эпохи. Они так же, как все организмы, эволюционировали с ходом геологического времени.

В каустобиолитах мы видим ясное проявление эволюционного процесса. Необходимо, однако, обратить внимание, что эволюционный процесс очень разно касается организмов, и мы знаем ряд случаев, когда некоторые организмы, например Lingula, не меняются в течение сотен миллионов лет. L. Wilser [51] обратил внимание на такие организмы, которые не менялись в течение сотен миллионов лет в своей форме, а следовательно, и в своем химическом составе. Он назвал эти организмы персистентами и пытался объяснить это тем, что условия, главным образом световые и другие излучения Солнца, не менялись в течение их жизни. Такими персистентами могут быть и бактерии, и грибы подземной флоры нашей планеты.

Несмотря на чрезвычайное их разнообразие и связанность с эволюционным процессом, т.е. с геологическим временем, все каустобиолиты разного возраста распадаются на три разные группы: гумусовые, битуминозные и нефти.

В биохимических функциях первого и второго ряда мы впервые встречаемся в яркой форме с резким отличием косного и живого вещества в ходе геологического времени. В то самое время, как живое вещество меняется до неузнаваемости в своих формах и непрерывно и закономерно дает нам миллионы новых видов организмов и множество новых химических соединений, охваченное эволюционным процессом, косная материя планеты остается инертной, неподвижной и по характеру происходящих реакций только в эоны веков закономерно меняет свой атомный состав закономерным радиоактивным процессом, только что начинающим перед нами вскрываться (см. ч. I, гл. IX). В геологическое время она практически остается неизменной в своем морфологическом характере. По сравнению с вечно подвижным и меняющимся химически и морфологически миром животных организмов мир минералов остается неподвижным и неизменным с археозоя, за исключением биогенных минералов, которые создаются биохимической функцией второго рода (см. § 195).

Субстрат эволюционного процесса в пределах живого вещества резко химически меняется и этим путем меняется субстрат и его биохимические реакции, но sub specie aeternitatis  мы в земном веществе встречаемся с резко различными явлениями: закономерно меняющимся в геологическом времени эволюционным процессом живым веществом и неподвижным в этом масштабе химическим миром минералов. Нет ни одного минерала, не связанного с жизнью, который бы явился новым в ходе геологического времени.

В связи с этим биохимические функции могут быть сведены ко второму биогеохимическому принципу. Этот принцип установлен мною тогда же, когда и первый, в 1928-1931 гг. [52]. Он указывает, что эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы (см. гл. XX, § 206).

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