Определение живого вещества - термин. Живое вещество и особенности его изучения в геохимии

Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Академик Вернадский - ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

ГЛАВА ПЯТАЯ. Живое вещество и особенности его изучения в геохимии

 

биосфера

 

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

  

Определение живого вещества - разное понимание термина «живое вещество»

 

Мы уже видели, что в геохимических явлениях приходится иметь дело не с отдельным организмом, а с их совокупностью.

 

Во всем дальнейшем изложении я буду называть живым веществом совокупность организмов, участвующих в геохимических процессах. Организмы, составляющие совокупность, будут являться элементами живого вещества. Мы будем при этом обращать внимание не на все свойства живого вещества, а только на те, которые связаны с его массой (весом), химическим составом и энергией. В таком употреблении «живое вещество» является новым понятием в науке. Однако я для него сознательно не пользуюсь новым термином, а употребляю старый — живое вещество, придавая ему не совсем обычное, строго определенное содержание.

 

Несомненно, есть неудобства в употреблении старого термина в определенном новом значении, ибо оно может вводить в недоумение.

 

Однако введение нового термина, нового неологизма, мне представляется еще менее удобным.

 

Науки, особенно биологические, переполнены неологизмами, в конце концов приводящими не к прояснению понимания явлений, но к их затемнению. Создавая новый термин наряду с ранее существующими, мы тем самым оставляем в стороне работу над углублением и уточнением в понимании старых терминов. К тому же, к сожалению, история науки показывает нам, что всякий неологизм, подобно всем другим научным терминам, скоро теряет свою ясность, становится различным в понимании разных исследователей и, не вытесняя окончательно старого термина, создает новые проблемы, нередко чисто логического, а не реального значения. Ввиду того, что термины в науках о природе не вытесняют старого, следует очень осторожно вводить их в науку и делать это только тогда, когда нельзя использовать существующий термин. Как раз в данном случае среди различных пониманий старинного термина «живое вептество» есть такие особенности, которые делают его очень удобным в тех проблемах, которые рассматриваются в этом трактате.

 

Термин «живое вещество», «живая материя» и аналогичные «органическая материя» ученых начала 19 века или «организованная материя» ученых 20 века не есть что-нибудь определенное.

Оно разными лицами и в разные времена понимается различно. Общего согласия в употреблении этих терминов нет и не было. Оставляя в стороне оттенки, можно заметить два главных понимания этого термина.

 

Во-первых, под именем живого вещества (материи) подразумевают вещество, обладающее жизнью, как некоторым ему присущим свойством, подобно тому, как говорят о радиоактивном веществе, весомом веществе и т. п. Такое понимание термина вещества было введено в науку и в научное мировоззрение материалистическими философскими концепциями Мира в XVIII столетии и одно время было господствующим представлением и в научном употреблении этого понятия.

 

В философской литературе боролся в самом начале XIX в., в конце XVIII столетия, исходя из этих представлений, против термина «живое вещество» Кант, который пытался подойти к критике этого понятия логическим путем, указывая на противоречие понятий «живого» и «материи», для которой он принимал наиболее характерным признаком «инерцию», т. е. в сущности безжизненность. Однако все такие логические возражения, очевидно, не могут иметь значения, так как и сами понятия «материи» и «инерции» не являются чем-то прочным. Для нас сейчас воззрения Канта на материю и инерцию являются во многом противоположными пониманию этих явлений в науке. Поэтому и противоречия между кантовскими о них представлениями и загадочным — и для современной науки и для Канта — явлением жизни, живого, теряет для нас какое бы то ни было убедительное значение. Возможно, что таких противоречий не будет, раз только мы возьмем какие-нибудь иные, не кантовские понимания материи современной физики, и инерции — современных механиков и философов.

К тому же уже во время Канта термин «живая материя» под- долился rfттлосг^гкой Я научной МЫСЛЬЮ и к другой КОЩСПДЩ, чем та, которая легла в основу представлений Канта в связи с иным представлением о материи.

Этот термин понимался так, что его могли употреблять и употребляли не только материалисты, но и их философские противники — виталисты. Живая материя в этих представлениях также могла рассматриваться как особая разновидность материи, цодоб- но, например, современной идее материи радиоактивной.

Так мы видим своеобразное понимание живой материи, входящей в эту категорию логических представлений, в понимании живого и жизни у Бюффона, приближающегося к лейбницевско- му представлению о монадах, и различавшего организованные молекулы, строющие живое, от обычных молекул, строющих мертвое.

Очевидно, для живой материи Бюффона жизнь являлась ее свойством, так же как радиоактивность является свойством радиоактивных веществ, атомы которых находятся в состоянии своеобразного не зависящего от внешней среды распадения.

В XIX в. в той или иной форме принимали такую живую материю наряду с материалистами такие виталисты, как, например, Рейль, очень известный в свое время ученый-врач и натурфилософ (1759—1813) («жизненная материя» — lebendiges Stoff) или еще более крупный физиолог И. Мюллер. Мюллер употреблял название «органическая материя», а не живая материя, но по существу эти термины идентичны.

В этих представлениях виталистов и материалистов и примыкающих к этим философским концепциям ученых мы видим по существу одно и то же понимание живого, как проявления материи, ибо и признание существования особой жизненной силы у виталистов отнюдь не противоречит такому рассмотрению жизни. Жизненная сила может быть в известных случаях столь же свойственна материи, как какая-нибудь молекулярная сила. Виталисты этого типа принимали гипотезу жизненной силы лишь благодаря их сознанию, что известные другие силы, проявляющиеся в безжизненной материи, недостаточны для объяснения жизни и живого. Из изучения истории идей даже ясно, что генезис ряда виталистических воззрений связан именно с таким пониманием жизненной силы, а не анимизмом стиля, как это считают некоторые, и что, например, многие французские виталисты-медики конца XVIII — начала XIX столетия являются яркими выразителями именно такого своеобразного материалистического представления о жизни.

Несомненно, что было бы ошибкой употреблять термин «живого вещества» в том смысле, какой вводится мной в область моих исследований, если бы все разнообразные его понимания указанного только что характера были бы действительно и сейчас живыми и активными в научном сознании. Ибо живая материя, как она выражается в геохимических процессах, никоим образом не может быть сведена к этим представденщщ, Но мне кажется, что такие понимания являются сейчас замирающими остатками прошлого в современном научном мировоззрении. Ученые все более и более от них отходят, и отходят быстро. Едва ли кто сейчас будет толковать о живом белке, как это еще недавно было в большом ходу. Сейчас представления о жизни как свойстве некоторых форм материи  *, неразрывно и теснейшим образом с ними связанном, проявляются главным образом в популярной научной, философской и публицистической литературе, обычно всегда некоторое время идущей по пути, оставленному живым научным творчеством. Их отголоски и переживания мы наблюдаем и в некоторых философских системах, имеющих еще своих верующих. В науке мы редко видим их серьезных защитников в XX столетии. Только среди физиологов и зоологов-экспериментаторов, например Леба, мы наблюдаем живой пережиток этих воззрений, но и здесь область его приложения постепенно сжимается, и в то же самое время их представление о живой материи усложняется и более или менее ясно сливается с господствующими сейчас в науке агностическими представлениями о жизни как организованности.

В конце XIX столетия по анкете Кюне почти все физиологи являлись сторонниками физико-химического понимания явлений жизни, иное представляли натуралисты. Прошедшие с тех пор двадцать слишком лет, несомненно, изменили в значительной мере и представления физиологов. Но даже и при замирании этих представлений, при их окончательном отходе, термин «живое вещество» останется в науке. Ибо «живая материя» имеет издавна и другой смысл. Живой материей давно называется вообще материя, охваченная жизнью, причем совершенно не предрешается вопрос о том, явится ли загадочная нам жизнь особым свойством этой материи, новой формой энергии или каким-то особым проявлением в мироздании — не материей и не энергией, а, например, энтелехией Дриша и его последователей. Живой материей мы будем называть ту материю, которая включена в тело организма и которая благодаря этому изменена в тех химико- физических процессах, которые служат ее проявлением. В этом смысле употребляют нередко название живой материи — matiere vivante — философы, химики и биологи, как, например, Дюкло или Готье, воспитанные в кругу идей французской культуры, и такие философы с широким охватом биологии, как Ле Дантек или Бергсон.

Ученые и философы, обращающие особое внимание на морфологические проявления живой природы, обычно не пользуются этим термином, а выдвигают такие, в которых на первое место выступает автономия или морфология организма.

Для таких ученых, т. е. для большинства биологов, такое употребление термина «живое вещество» кажется чуждым и неудобным. Совсем иное значение он получает в глазах геохимика.

Имея дело в геохимии с химическими и физическими процессами, нам важно изучать именно новые проявления материи, которые существуют в ней, тогда, когда она захватывается организмами, но не важны свойства самих живых организмов. Поэтому нам мало дают те понимания живого и жизни, которые в последнее время заменяют старые материалистические представления о живом как свойстве материи. В 1860-х годах Брюкке выдвинул как характерный признак живого — организованность. Брюкке не ввел в науку что-нибудь новое. Он вновь восстановил в памяти современников старые представления, обычные среди философов и натуралистов конца XVIII — начала XIX столетия. Мы встречаемся с ясным выявлением этого понимания в натурфилософских трактатах Шеллинга и Ламарка. Уже в 1818 г. Шопенгауэр абсурдом считал положение, что «rohe Mate- rie lebt», * ибо жизнь обозначает быть организованным (Organisch sein).

Представления Брюкке не сразу повлияли на современников, но с последней четверти XIX столетия мы видим неуклонное все более полное проникновение их в научную среду. И в настоящее время они являются господствующими в биологии.

В сущности в это понимание жизни, точно так же, как в рассматриваемом понимании живого вещества, не внесено ясного указания на характер явлений, с ней связанных. Одинаковым образом сюда могут быть включены и неовиталистические течения (Рейнке, Дриш), признающие в жизненных явлениях проявление новых форм сущностей, отличных от физико-химических сил, и течения физико-химического характера, принимающие эту организованность как проявление новых форм энергии (Оствальд), новых молекулярных сил (Леманн) или комбинаций, уже известных нам и в мертвой материи физико-химических сил. Здесь выдвигается главным образом морфологический признак, первостепенный и почти исключающий другие признаки в современной биологии.

Оба эти представления о жизни как об определенным образом организованном явлении в природе и о живой материи (в указанном смысле) не содержат никаких гипотез о жизни и далеки от ее объяснения. Они дают лишь описание явления. Это ясно для термина «живая материя», но часто забывается для термина «организованность». Несомненно, такое положение может держаться в науке только временно. Мы должны будем связать их, в частности «организованность», с общими учениями о материи и об энергетике в том или ином ее проявлении, с которыми сейчас они никак не объединены, ибо мы не можем остановить нашу мысль на искусственной границе, которая создается какими бы то ни было проявлениями агностицизма — убеждениями, которые одно время блестяще выразил Дюбуа Реймон в своих «Ignorabinus». Мысль человека никогда не остановится ни на том понятии живого вещества, которое мы кладем в основу нашей работы, ни на том представлении о жизни как организованности, которое получает сейчас такое широкое проявление в биологии. Она будет искать научного объяснения, которого нет в этих терминах.

Но для каждой работы такие далекие от объяснений определения в известные периоды ее развития представляют большие удобства, ибо они избавляют научную мысль от метафизических построений и в то же время позволяют координировать научный материал в удобные для научного охвата рамки. Сейчас, мне кажется, мы переживаем как раз такой период в истории мысли в биологических науках. Как здоровая реакция против проникновения в них метафизических концепций могут быть рассматриваемы эти неопределенные и не заключающие гипотез представления о живом, как живой материи в указанном смысле или организованности. Из этих двух исследований — одинаково временных — в геохимии можно выбрать только первую.

Геохимик изучает жизнь и живое не с точки зрения их автономности, связанных с этим функций и форм, он изучает лишь то вещество (и связанную с ним энергию), которое в химии Земли входит в круг проявления живого. В термине, им употребляемом, он отказаться от вещества не может. Употребляя термин «живое вещество» в указанном смысле и сводя его на массу, состав и энергию, мы увидим, что этот термин совершенно достаточен для целого ряда основных научных вопросов и будет требовать поправок и изменения лишь при переходе к таким проявлениям живого, которые выявляют нам какие-то неизвестные для нас в мертвой природе свойства. С такими свойствами мы встретимся только в некоторых определенных случаях, наименее сейчас изученных в геохимии. Таковы, например, вопросы, связанные с влиянием сознания человека на геохимические процессы, к которым я вернусь ниже.

[...] При современном состоянии наших знаний в этой области, мы не можем, однако, пользоваться ими для создания новых биологических концепций, но, исходя из определенного понимания «живой материи», будем вносить поправки, когда оно окажется недостаточным.

111. Живое вещество бывает разнородное и однородное. Разнородным живым веществом будем называть то, которое состоит из организмов разных видов или рас. Одновременное живое вещество будет состоять из организмов одного и того же вида или расы.

В геохимии нет надобности идти дальше вида и принимать во внимание однородные живые вещества более обширных частей организованного мира, например роды, семейства и т. д.

 

Ибо по характеру явлений, наблюдаемых в геохимии, родовое однородное живое вещество не имеет никакого значения, так как понятие рода, не говоря уже о более широких представлениях о семействах, подсемействах, классах, порядках и т. п.? захватывает слишком различные части живого вещества, обычно совершенно не связанные между собой в природных условиях. Идя этим путем, мы стали бы искусственно соединять воедино то, что в природе разъединено. Так, в очень многих случаях множество видов одного и того же рода никогда не наблюдаются вместе, одновременно, в одном месте, так как всегда принадлежат к разным фаунам или флорам, в которых они заменяют друг друга. Различие между видами, составляющими род, должно быть чрезвычайно велико и химически, ибо весьма вероятно, что виды отличаются весьма резко по своему химическому составу, как это мы можем видеть даже и сейчас, например для разных видов Viola, Helix и т. п.

Неделимые рода в значительной мере ничем не связаны между собой, если мы возьмем неделимые разных видов. В лучшем случае, если род установлен правильно, мы имеем в нем совокупность особей, предки которых когда-то в былое время составляли генетически одно целое. Ясно отсюда, что, объединяя вместе неделимые разных видов в одну совокупность, в одно целое, мы не получили бы никакого представления о реальном явлении в природе с точки зрения изучаемых нами явлений, а только бы затемнили область нашего изучения. Только относительно редко — в переменных сгущениях живого вещества — в стаях и стадах организмов имели мы природные естественные совокупности особей одного и того же рода, но и в этих случаях из многих видов объединяются немногие, не все, и одновременно существуют такие же разнородные стада или стада, в которые входят особи разных родов.

 

Род является для нас, таким образом, с точки зрения геохимических процессов понятием более логического, чем реального характера. Но даже и с логической точки зрения однородность рода может возбудить сомнения. Так, неясна его однородность генетически. Виды палеонтологические в геологическом времени рисуются нам сейчас в виде параллельных линий, уходящих вглубь, а не в виде расходящихся от одного корня ветвей. По- лифилитическое происхождение организмов имеет за собой сейчас в воззрениях натуралистов широкую почву фактов Явления конвергенции видовых рядов могут приводить независимые генетические линии видов к одному нашему понятию рода. И хотя это отрицается или сильно ограничивается одними палеонтологами, например Депере, оно принимается как широко возможное другими, например Штейнманом. Если даже допустить, что Штейн- ман преувеличивал такую разнородность рода, например в группе аммонитов, где он видел ее широкое проявление, необходимо иметь в виду, что даже такие палеонтологи, как Деперэ, очень сомневаясь в этом, допускают возможность этого явления для более простых организмов — для бактерий, радиолярий, фо- раминифер.

 

Все углубляющиеся и несходящиеся ряды предков организмов, прослеженные в глубь геологического времени, и полифили- тическая структура палеонтологических родов делают такую возможность чрезвычайно вероятной. Поэтому, несомненно, безопаснее для научной работы оставить в стороне родовые однородные живые вещества и еще более широкие совокупности живых организмов.

 

И мы будем называть однородным живым веществом только совокупность организмов одного и того же вида (видовое однородное живое вещество) или расы (расовое однородное живое вещество) . Все более крупные совокупности будут являться разнородными живыми веществами. Все сгущения и разрежения живого вещества, все растительные формации и сообщества, и биоценозы представляют такого рода разнородные живые вещества.

 

112. Останавливаясь на видах и на расах, как на основах живого вещества, необходимо считаться с состоянием наших знаний в этой области биологии. Как всюду в естествознании, когда дело касается основных представлений, мы и здесь не имеем ничего прочного и незыблемого. Мы не имеем их даже в таких более простых и несравненно более разработанных созданиях человеческого гения, каким является, например, механика. Под именем вида и расы понимают совершенно различное, и в то же время помимо них создают целый ряд разнообразнейших концепций, которые имеют общим го, что они охватывают меньшую сумму предметов, чем вид или раса, в том употреблении этих слов, каким я здесь пользуюсь, являются их подразделениями.

Я, конечно, не имею возможности сколько-нибудь углубляться в эту область человеческих исканий, но мне необходимо для того, чтобы была ясна та точка зрения, из которой я исхожу, вкратце выяснить, какие из концепций и течений, существующих в науке, необходимо принять во внимание, раз мы подходим к ним не с биологической, но с геохимической точци зрения, когда изучаем воздействие организмов на окружающую мертвую природу.

В основу всего дальнейшего изложения я буду ставить видовое и расовое живое вещество, причем для вида можно пользоваться обычным употреблением этого понятия, но понятие расы приходится определять точнее. К сожалению, расой называют различные вещи; это слово по-другому употребляют и в технике и в науке. Во всем дальнейшем изложении я буду употреблять это понятие в том смысле, как его употребляют зоотехники и прикладные ботаники. Под именем рас мы будем подразумевать культурные расы домашних животных и возделываемых растений, созданные человеком.

 

Видовое однородное живое вещество создано без вмешательства человека; расовое однородное живое вещество является результатом человеческой культуры. Мы увидим в дальнейшем, что такое различие имеет в геохимии большие и очень глубокие основания. Было бы очень хорошо, если бы биологи пришли к какому-нибудь определенному решению в связи с употреблением различно ими понимаемых «рас» и заменили их другими синонимами — например подвид (subspecies), введенный Бэтсом в 1861 г.

Отделение — по возможности резкое — расы от вида совпадает с тем течением в этой области, которое начинает проявляться в последнее время и начало которого, мне кажется, положено идеями академика С. И. Коржинского. Коржинский, кажется, первый подчеркнул в 1892 г. для различения вариаций организмов значение генезиса вариаций и под именем probes объединил все вариации, в генезисе которых преобладающую роль играет географический фактор. По этому пути идут и такие точные биологи, как Иордане и А. П. Семенов-Тян-Шанский.

То, что они подразумевают под географическим фактором, есть лишь скрытое выражение для старинного представления об экономии живой природы, взятой целиком для всей поверхности земного шара. Мы увидим позже, чго в основе всех геохимических воззрений лежит то же представление. Виды по этим идеям произошли в результате воздействия всех сил природы на живую материю и, очевидно, в них ясно проявляется географически различный характер вызываемых ими процессов. Совершенно другие типы изменений будут представлять расы в том понимании этого термина, который здесь употребляется. Они входят в отдел морф А. П. Семенова-Тян-Шанского, если мы объединим под этим именем крупные изменения не географического характера.

Оставляя пока в стороне расовое живое вещество и обращаясь к видовому, мы должны здесь различать в известных случаях более узкие его разновидности.

Необходимо отметить, что здесь мы имеем область представлений, относительно которой далеко нет согласия между биологами. Сравнивая две, наиболее, кажется мне, глубокие попытки разобраться в этих явлениях, разделенные промежутком в 50 лет,— попытку Агассиса в 1859 г. и А. 11. Семенова-Тян- Шанского в 1910 г., мы увидим, что явлениям геохимического характера наименее противоречит представление Агассиса. Как известно, эта попытка знаменитого и оригинального натуралиста, рьяного противника дарвинизма, встретила в свое время, в эпоху торжества дарвинизма, суровую и едва ли исторически оправданную критику. Форма изложения Агассиса, тесно связанная с его религиозно-философскими представлениями, раздражая его противников, не позволила им оценить ее глубокое научное содержание. Но это раздражение связано было тоже не с научными выводами, а с религиозно-философскими представлениями эволюционистов. Любопытно, что в течение хода истории идей, которая протекала со времени выхода в свет трактата Агассиса, новые попытки, расширяющие и углубляющие понятие о виде, вроде идей о биологических видах или расах, элементарных видах и т. п., целиком входят в категорию представлений Агассиса.

 

Эти представления более удобны и для геохимии, чем представления о видах А. П. Семенова-Тян-Шанекого, так как А. П. Се- менов-Тян-Шанский ставит необходимым условием видового понятия существование структурно-морфологических различий, тогда как Агассис наравне с ними берет все те более или менее постоянные различия, какие существуют между группами организмов на основании их физиологии, инстинкта и т. п.

Мы уже видели, что морфология организма отходит для нас вообще на второе место и нас интересуют не морфологические, а биохимические различия между организмами. Связывать их исключительно со структурно-морфологическими мы не имеем никаких оснований, и в то же время нет никаких научных данных для того, чтобы придавать структурно-морфологическим различиям между группами организмов большее значение, чем другим постоянным в тех же пределах свойствам организмов.

К тому же самый термин — структурно-морфологический — обычно понимается очень грубо. Принимают во внимание те различия, какие по исторической рутине и по практическим соображениям удобства научной работы вошли в жизнь при работе систематиков — различия, видные глазом, в форме органов и частей организма. В структурно-морфологических разностях не принимаются, например, во внимание гистологические различия, которыми некоторые исследователи пытались подтвердить существование физиологических или биологических видов.

Точно так же не может лечь в основу геохимических представлений метод оценки более мелких, чем вид, грунп организмов по их потомству, который все более проникает старую, основанную на морфологии систематику, особенно растений, под влиянием генетики. Он не может быть для нас путеводной нитью потому, что для геохимии не важна наследственная передача признаков, если только эти признаки повторяются при совершенно определенных условиях. Не важно, связано или не связано определенное изменение состава растительного организма с таким глубоким его изменением, что оно переходит от поколения к поколению, даже если поддерживающие его внешние условия исчезли, важны биохимические изменения, идущие в это время в растении и в связанной с ним среде. Пачоский, сейчас один из самых глубоких знатоков нашей степной растительности, описывает две вариации Agropyron repens, встречающиеся в подах (блюдцах) южнорусских степей Херсонщины. Этот пырей дает две разные формы в засушливые годы и в годы влажные, когда вода в низинах застаивается. Различия между этими растениями «... столь значительны, что обе крайние формы могли бы быть приняты за различные виды, если бы судить об этом пришлось на основании одного морфологического анализа крайних вариантов». Но эти формы легко могут быть получаемы искусственно, по желанию, из одного и того же корневища, в зависимости от условий жизни, каким мы его подвергаем. Биологически эти формы идентичны, геохимически они должны быть отличаемы — являются своеобразной экологической разностью, так как каждой из них отвечает свое, по-видимому, различное живое вещество, связанное с совершенно определенным морфологическим изменением формы. Едва ли можно сомневаться, хотя еще в этом и необходимо убедиться, что каждой форме отвечает свой химический состав, свой вес и своя энергия, и химический эффект каждого пырея в засушливое и влажное время различен. Эти модификации — реакции на условия среды — по геохимическому эффекту совершенно отвечают двум различным разновидностям вида, двум элементарным видам.

А так как такие пыреи дают чистые заросли, мы должны учитывать отдельно их геохимический эффект. С геохимической точки зрения эти комплексы тела разные, даже если ботаник- систематик, как в данном случае, сохраняет за ними одно название.

Мы имеем здесь случай биологических разностей, тесно связанных с изменением химического состава, с которым мы встречались и раньше, например в химически изученных Вебером лиственницах и буке. Несомненно, в геохимии это разные живые вещес/гва.

113. Принимая все это во внимание, мы не будем закрывать глаза на критерии различия видов, основанные на любых признаках, в том числе и на структурно-морфологические, и по возможности будем стремиться выделить отвечающее этим разностям живое вещество, причем наибольшее значение приобретут в геохимии далеко не те разности, которые сейчас кажутся наиболее важными с биологической точки зрения.

Значение вида выдвинуто Линнеем, который указал на сложность и неоднородность рода. Эмпирически и традиционно вековой работой выделены некоторые признаки вида, которые и до сих| пф кладутся в основу наших о них представлений. Традиционно установленный линнеевский вид и до сих пор господствует в науке, хотя в последнее время все увеличиваются попытки замены его другими понятиями. Но заменить его п!ока явно не удается.

Несомненно, однако, что линнеевский вид есть понятие сложное, он состоит из неделимых, связанных мея^ду собой генетически, которые распадаются на отдельные — меньшие, чем вид,— группы организмов, связь между которыми более тесная, чем для элементов вида,

В связи с таким строением линнеевского вида в этой области идет огромная научная работа. Работа эта развивается в двух направлениях, с одной стороны, идет теоретическая работа мысли, пытающаяся охватить теорией наблюдаемые процессы, с другой — точное наблюдение, связанное с экспериментом, раскрывает нам все более и более сложную картину явления.

С геохимической точки зрения можно оставить в стороне все многочисленные теоретические построения. Теории явления они еще не дали, и в лучшем случае являются более или менее удобными рабочими гипотезами. Они всегда построены — при всех своих различиях — на основаниях, которые мало помогают разбираться в тех сложных явлениях, какие мы наблюдаем в геохимических процессах, будут ли они основываться на данных генетики или на законах Случая.

Но совершенно другое значение имеют данные наблюдения и опыта, которые вне всякого объяснения указывают нам на сложность линнеевского вида.

Мы должны отличить среди наблюдаемых различий такие, которые имеют большое геохимическое значение, и такие, которые слабо отражаются в этой области явлений, но совершенно ясно, что живое вещество, отвечающее всякой разности, реально существующей, будет различно.

Среди этих разностей наибольшее значение будут иметь те, которые резко выделяются в природе, дают механические смеси живой материи, в которых преобладают однородные организмы. Это будут скопления чистых зарослей растений, однородных скоплений животных.

Оценивая с этой точки зрения морфологические разности вида, мы убеждаемся в малом геохимическом значении как раз тех более мелких таксономических единиц, которые теперь особенно интересуют биологов. Биолога интересуют главным образом такие разности, происхождение которых связано с глубокими изменениями явлений наследственности, которые позволяют сейчас подходить к тем законностям, которые изучаются в новой науке — генетике. Эта сторона вопроса мало интересует геохимика.

Среди морфологических разностей для геохимика наибольшее значение имеют разновидности или правильные подвиды (иногда называемые географическими расами и т. п.). Это будут такие части линнеевского вида — подвиды, которые связаны с географическими ареалами и экологическими условиями местности, морфологически нередко резко различные. Такие подвиды мы наблюдаем на каждом шагу. Сейчас даже с морфологической точки зрения выделена лишь небольшая их часть. Ярким примером происходящей здесь работы является то изменение, какое происходит на наших глазах в систематике млекопитающих, одной из наиболее точно — и казалось полно — обследованных групп живого вещества. Здесь быстро растет количество таких подвидов в связи с теми небольшими, но прочными изменениями, какие наблюдаются среди видов, ареал распространения которых сильно разросся, например среди близких млекопитающих Европы и Америки. Геохимически такие подвиды имеют то же значение, как и виды, и отвечающее им однородное живое вещество должно быть тщательно отличаемо от видового живого вещества.

Такого рода подвиды среди растений называются некоторыми современными систематиками, например Пачоским, видами и оказываются не менее распространенными, чем среди млекопитающих. Их же все больше различают и другие систематики, например энтомологи. К сожалению, все же как раз в этой области очень мало делается биологами.

Внимание биологов направлено гораздо больше в другую область разностей линнеевского вида, более дробных, чем подвиды,— в область так называемых элементарных видов и чистых линий. Нельзя сомневаться, что здесь мы имеем мелкие единицы, реально существующие в природе, на которые распадается почти каждый, а может быть, даже каждый вид или подвид.

Впервые установленные в 1875 г. Жорданом элементарные виды, несомненно, являются наиболее чистыми морфологическими единицами, сейчас наблюдаемыми на земной поверхности. И вид и подвид, из них составленные, несомненно, морфологически неоднородны. Эти наблюдения и опыты Жордана оказали влияние на научную мьгсль лишь через несколько десятилетий после их опубликования. Мы теперь переживаем их влияние. Сейчас для аллогамных растений, несомненно, элементарные виды — а не виды или подвиды — являются морфологическими характерными единицами. Для самоопыляющихся растений такими будут установленные Иогансеном чистые линии, представляющие своеобразный случай элементарных видов Жордана. При принятии во внимание элементарных видов и чистых линий количество видов чрезвычайно увеличивается. "Уже Жордан для одной Draba verna L. различил около 200 элементарных видов, из коих 50 произрастают около Лиона. Выводы Жордана об устойчивости этих многочисленных элементарных видов были подтверждены работами других экспериментаторов и не могут возбуждать сомнения. Сейчас элементарные виды опытным и наблюдательным путем установлены для многих линнеевских видов — Viola tricolor L., Hordeum distichum и т. п. Широко поставленные опыты над дре весными растениями, долгие годы производимые Серджентом в Северной Америке, дали в этом отношении поразительные результаты. Для Crataegus... из Galli констатировано 128 элементарных видов, резко определенных. Нельзя сомневаться, что очень много, может быть большинство видов являются сборными и сложными.

Эти явления свойственны не только высшим растениям. Они могут быть перенесены и в область животного мира. Этим путем миллионные количества видов организмов, существующие в природе, увеличиваются, может быть, во много десятков раз, и в связи с этим усложняется работа геохимика.

Вместо двойной номенклатуры Линнея вводится тройная номенклатура современных морфологов.

Она удобна в том смысле, что позволяет уменьшать количество создаваемых видов и в целом ряде вопросов объединять элементарные виды с тройной номенклатурой в линнеевские с двойной. Это мы видим и во многих вопросах геохимии.

Нельзя отрицать значения для решения целого ряда научных вопросов изучения состава, веса, энергии живого вещества, отвечающего элементарным видам и чистым линиям. Несомненно, только этим путем мы будем иметь возможность познать живое вещество, отвечающее морфологическим элементам органического мира. Но такое познание имеет сейчас скорее биологический, чем геохимический интерес, ибо ни чистые линии, ни элементарные виды не встречаются в природе в сколько-нибудь однородных скоплениях. Они всегда смешаны и перемешаны друг с другом и являются нам в виде линнеевских видов или их подвидов. Они рассеяны в тех механических смесях живого вещества, о которых нам придется скоро говорить, для которых свойства этих элементарных частей скрываются. Никогда какой-нибудь из них не является в таких смесях господствующим. А между тем главнейшие черты геохимических свойств биосферы, как увидим далее, обусловливаются именно этими господствующими компонентами механических смесей.

Несомненно, для точного знания свойств видового или подви- дового однородного живого вещества нам необходимо изучать свойства однородного живого вещества чистых линий или элементарных видов, подобно тому, как для понимания свойств изоморфной смеси, составляющей минерал, нам необходимо изучить свойства однородных чистых ее компонентов, растворителя и растворенных тел. Однако в минералогии и геохимии нам важнее знать их природную смесь минералов и соответственно отвечающее ему по своему геохимическому значению видовое или подви- довое однородное живое вещество, а не отвечающее компонентам минерала живое вещество чистой линии или элементарного вида.

Живые вещества, им отвечающие, могут существовать в природе только при особых условиях — благодаря усилиям и энергии человека. В этом случае мы имеем проявление в природе энергии, освоенной человеком. Однородные яшвые вещества, отвечающие элементарным видам или чистым линиям, являются в природе только тогда в форме более или менее однородных скоплений, когда они выделены усилием человека, и в таком случае должны быть относимы к тем формам однородного живого вещества, которые объединены мной в расовое однородное живое вещество. Предоставленные самим себе, они быстро смешиваются и дают однородные яшвые вещества линнеевских видов и их подвидов.

114. Большее значение имеет е точки зрения геохимии такой вид, который мало отличим морфологически от близкого к нему вида, но который резко отличается от него или циклом развития или образом жизни и благодаря этому дает в природе однородные скопления. По существу это такие же видовые признаки, как и какие-нибудь внутренние или внешние проявления формы организма. Такие виды были названы физиологическими или биологическими видами.

Это ясно видел уже в 1850-х годах Агассис, но его идеи не встретили сочувствия, и лишь много десятилетий спустя стала на этот путь научная биологическая мысль.

Первые проявления таких идей мы видим, кажется, в работах ученых, которые отмечали те изменения, которым подвергается то или иное растение в зависимости от экологических или климатических условий своего произрастания.

По эти указания делались между прочим; они не отражались на основном течении биологической мысли, так как не касались основ ее мышления — вида, ибо внимание исследователей, их выставлявших, направлялось по существу в другую сторону. Лишь в конце прошлого столетия, кажется, впервые в 1892 г., Клебан употребил для Uredinales название «биологический вид», подразу мевая под этим названием неизбежные различия в образе жизни некоторых разностей при полном или почти полном морфологическом их сходстве. Uredinales — паразиты, живущие часть своей жизни на одном растении, а затем переселяющиеся на другое. При этом замечено, что, например, споры из цэцидиев рода Coleo- sporium, живущих на хвое Pinus silvestris, морфологически почти не отличимые, одни переселяются исключительно на Euphrasia, другие на Melampyrum, причем это является такой же неизменной особенностью данных (биологических) видов, как и любой морфологический признак. После 1892 г. количество таких случаев стало быстро увеличиваться и оказалось, что мы имеем здесь дело с широко распространенным явлением.

По существу с этим явлением человеческая мысль столкнулась много раньше, в начале 1860-х годов, когда в эпоху создания микробиологии уже Пастер встретился с затруднениями, связанными с понятием о морфологическом виде. В микробиологии чисто физиологические и химические признаки давно уже получили право гражданства при установлении не только мелких подразделений видов, но и более крупных групп организмов, как мы это видим для бактерий. Расы Saccharomyces относятся к той же категории явлений. В 1897 г. Копералль пытался перенести в энтомологию представление о физиологическом виде, основанное по существу на тех же идеях, которыми руководились микологи при установлении видов ржавчинных грибов; недавно на тот же путь — в общей форме — стал Холодковский.

Очень возможно, и даже вероятно, что все такие различения организмов по образу жизни, условиям питания, характеру генераций, проявлениям инстинкта и т. п. всегда сопровождаются и морфологическими изменениями, но мы не замечаем их при обычных способах морфологической работы. По крайней мере при специальных поисках мы всегда находим какие-нибудь морфологические отличия, которые кажутся нам очень мелкими для таких биологических или физиологических видов даже там, где раньше видели только сходство. Это и понятно. В природе нет двух идентичных, не отличимых предметов (кроме атомов?) 66, на что давно уже обратил внимание Лейбниц, исходивший из этих представлений в своей теории монад. Лейбниц указывает на уже давно ставшее для нас обычным явление, что в большом лесу и саду нельзя найти двух листьев, между которыми нельзя было бы усмотреть различия. В своих сочинениях он рассказывает о попытках проверить это положение во время философских бесед в светском немецком обществе XVII в. Мы знаем, что противоположное мнение, например, о сходстве двух капель воды не отвечает действительности: капли должны оказаться различными, как только улучшатся методы нашего научного наблюдения. Идентичны для человека лишь создания его сознания. Поэтому, несомненно, что мы всегда найдем морфологические различия между индивидами разных биологических или физиологических видов, раз только мы будем принимать во внимание такие морфологические особенности организмов, которые не принимаются в соображение систематиками при установке ими видов.

Так, позднее разделены и по морфологическим признакам Chrisomyxa ledi и Chrisomyxa rhododendri (раньше один вид — Accidinm abietinnm), живущие на горах на Rhododendron, в низинах на Ledum, многочисленные биологические разности Sphae- rotheca humili, живущие на разных Alchemilla, биологические виды Viscum album и т. д.

Но такие морфологические различения не имеют существенного значения в геохимии, ибо легко убедиться, что биологический вид всегда выражается в особом геохимическом эффекте, подобно линнеевским видам и их подвидам. Ибо очень часто, именно среди биологических видов, имеем мы выделения в более или менее чистом виде своеобразных форм однородного живого вещества, связанного с биологией организма,— разные формы полового, социального, возрастного однородного живого вещества, с которыми нам придется встретиться позже. Количество проявлений такого рода биологических видов и аналогичных им явлений очень велико и очень разнообразно. С геохимической точки зрения приходится очень расширять такие представления, так, например, в эту категорию войдут указанные Дженнингсом особенности инфузории Paramecium caudatum. Дженнингс доказал, что есть расы Paramecium caudatum, которые нуждаются в периодической конъюгации, и расы, которые, по-видимому, могут развиваться непрерывно простым делением. Геохимически они должны быть различны.

115. Точно так же и по тем же основаниям являются для геохимика реальным фактом в природе и те виды, которые получаются путем симбиоза. Виды лишайников или таких орхидей, как Neottia nidus-avis, с геохимической точки зрения являются реально существующими в природе прочными видами, как какой- нибудь другой однородный вид или подвид. Для геохимика и здесь исчезают те затруднения, какие останавливают морфолога. Для него отходят на второй план свойства морфологически чистых элементов, важно живое вещество симбиотического сожительства в целом.

Несомненно, и здесь могут иметь геохимическое значение отдельно поставленные исследования тех форм живой материи, которые находятся в симбиотическом проникновении, но только для решения частных вопросов. Главное значение имеет сложный вид, определяющийся сейчас как симбиоз видов,— геохимически органическая смесь.

Сложность природного явления на этом, конечно, не кончается. Нельзя забывать, что вид, хотя и является реальным явлением природы, в действительности выделяется в ней нашим разумом; это выделение достигается неизбежным упрощением реального явления и, прилагая к природному явлению упрощенное представление так установленного понятия, мы невольно встречаемся с несоответствием его фактам, или с невозможностью охватить их в их разнообразии. Так и здесь, изучая явления природы с геохимической точки зрения, мы не можем остановиться на видах и более мелких их частях, таким путем выделенных. Во всех рассмотренных случаях биологи придают исключительное значение наследственной передаче признаков. Но мы имеем в природе многочисленные случаи таких массовых изменений организмов какого-нибудь вида или его аналога, которые существуют с неизменными свойствами только при данных определенных условиях среды и дают другие формы организмов при их изменении. Все систематики постоянно наталкиваются на такие географические или экологические вариации вроде упомянутого мной раньше пырея, бука, лиственницы, но оставляют их в стороне ui вариаций вида ввиду относительно локального их существования, хотя они длятся, несомненно, без изменения многие тысячелетия.

С геохимической точки зрения эти вариации ничем не отличаются от вида и его аналогов, и мы должны отличать отвечающее им живое вещество от однородного живого вещества других — постоянных или временных — вариаций того же самого вида.

Может быть, даже в общем облике природы и, в частности, в геохимических явлениях эти вариации с непередаваемыми наследственно признаками — экологические разности, но повторяющиеся постоянно, неизменно всегда, когда повторяются реально существующие в природе условия, играют столь большую роль, что с точки зрения геохимика требуют особого названия, так как он должен отличать части вида, геохимически столь различные.

Я уже указывал на то, что вопрос о таких видах может быть выяснен в полной мере только при расширении применения химического анализа к биологическим проблемам.

Очень вероятно, что в результате таких анализов выяснится, что биологические разности окажутся не чем иным, как химическими разностями живого вещества, причем вопрос о наследственной передаче признаков может получить самое неожиданное для нас сейчас решение. Но это покажет будущее. Пока же ясно, что геохимик, считаясь и с этой возможностью, должен придавать особое значение выделению в своей работе и исследованию однородного живого вещества, отвечающего биологическим видам.

Всматриваясь в окружающую нас измененную цивилизованным человеком живую среду, мы и здесь видим полную аналогию биологическим видам, например в вариациях собак, лошадей, рогатого скота и т. п. Кажется, эти вариации не обращали на себя достаточно внимания, но геохимик не может оставлять их в стороне, когда они дают достаточные скопления однородных живых веществ. Любопытным примером такой вариации, например, представляется изменение англосакса Западной Европы в жителя Северной Америки.

 

 

 

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