Вот лишь несколько высказываний Вернадского по поводу того, что такое в его понимании биосфера.
Итак, биосфера – это «особая охваченная жизнью оболочка», это «зако-номерное проявление механизма планеты, ее верхней области – земной коры». И чуть далее: «Биосфера может быть рассматриваема как область земной коры, занятая трансформаторами, переводящими космические излучения в действенную земную энергию – электрическую, химическую, механическую, тепловую и т. д.». Можно заключить поэтому, что биосфера – это сфера жизни плюс живое вещество. Биосфера настолько неотъемлемая компонента Земли, что Вернадский, перефразируя Зюсса, называет биосферу «ликом планеты». И это, безусловно, так. Поскольку, как сообщает Вернадский в другой своей работе, биосфера «… выявляется как планетное явление космического характера».
Современному читателю, возможно, такие выражения покажутся несколько выспренными, тем более, что здесь они преподносятся без должного обоснования. И тем не менее у Вернадского было достаточно резонов писать именно так. Ведь он не только установил, что биосфера – это область жизни, но сделал более точное наблюдение: он доказал, что биосфера – это оболочка, в которой изменения вызываются «приходящим солнечным излучением».
Кроме того, Вернадский показал (и это одна из важных составных частей его открытия), что биосфера геологически вечна. А это чрезвычайно важно. Ведь если жизнь, т. е. живое вещество, существует с самого начала геологической истории планеты, то сама эта история (точнее, все основные процессы поверхностных зон литосферы) идет под непосредственным воздействием живого вещества.
Вернадский писал об этом так: «Появление и образование на нашей планете живой материи есть явным образом явление космического характера и это чрезвычайно ярко проявляется в отсутствии абиогенеза, т. е. в том, что в течение всей геологической истории живой организм происходит из живого же организма (вспомним знаменитый принцип Реди. – С. Р.), все организмы генетически связаны, и нигде мы не видим, чтобы солнечный луч мог захватываться и солнечная энергия превращаться в химическую вне ранее существовавшего живого организма».
Идею геологической вечности жизни Вернадский взял у Бюффона. Но если французский ученый скорее догадался об этом, то Вернадский этот тезис сумел доказать всеми средствами, коими располагала наука его времени.
Что, однако, означает «геологическая вечность» жизни? Этот фундаментальный вопрос естествознания, разумеется, нельзя разрешить с помощью логических силлогизмов. Требуются сверхточные наблюдения над проявлениями жизни на уровне микромира в удаленные геологические эпохи. Помогают и косвенные методы биогеохимии, дешифрирующие органическую природу осадочных пород протерозойского и даже архейского времени.
Вернадский подошел к этой проблеме как естествоиспытатель: он связал проблему начала жизни с «проблемой создания самой жизненной среды». И это – глубочайшая мысль ученого. Ведь непосредственные следы жизни могут и не сохраниться, но среда жизни – наличие атмо- и гидросферы и даже их состав запечатлеваются в геологических образованиях.
А вот его утверждение, что «биосфера в основных частях неизменна в течение всего геологического времени, неизменна по крайней мере с археозоя, полтора миллиарда лет назад», вызывает недоумение. Что значит это застывшее слово «неизменна»? И как так могло случиться, что после 1,5 млрд лет «неизменности» вдруг каких-то 1,5-2 млн лет назад появился главный возмутитель спокойствия биосферы – Homo sapiens, «возмущающий,- как писал Вернадский,- вековой, геологически вековой, уклад биосферы», а всего 4-5 тыс. лет назад он стал еще и решающим фактором, который все сильнее и энергичнее стремится сместить предопределенную природой равнодействующую биосферы. Какая уж тут неизменность?
Важно понять и то, что жизнь является фундаментальным свойством биосферы, а носитель жизни – живое вещество – основным «естественным телом» биосферы. Поэтому чрезвычайно важны обобщения Вернадского, касающиеся распределения жизни в биосфере. Он установил три фундаментальные характеристики этого распределения: а) всюдность, б) рассеянность, в) концентрация в самых невероятно тонких пленках биосферы.
И еще. Чисто логически можно допустить, что исходя из свойства приспособляемости жизни и совершенно невероятного ее разнообразия, которое наука только еще начинает по-настоящему постигать, и выводится принцип ее всюдности. В афористичной формулировке это утверждение Вернадского звучит так: везде что-нибудь да живет. А уже из этого афоризма выводится расширительное, и более точное, понимание биосферы: если жизнь – неотъемлемое, эмерджентное, как сказали бы кибернетики, свойство биосферы и существует она и в гидросфере, и в атмосфере, и в литосфере, то биосфера – это, конечно, не очередная сфера, окутывающая, как съемное покрывало, земной шар, а то, что объединяет эти сферы. (См. рис. 16). Поэтому Вернадский заведомо сужает суть этого понятия, когда пишет о том, что «биосфера составляет верхнюю оболочку, илигеосферу, одной из больших концентрических областей нашей планеты – земной коры».
Но если биосфера не совпадает ни с одной из концентрических оболочек Земли, то проблема ее границ (существует и такая) должна решаться в зависимости от того, как современная нам наука толкует введенное Вернадским представление о «поле существования жизни». А уже в пределах этого поля действуют три принципа распределения жизни в биосфере. Границы жизненной среды При-рода, разумеется, «знает», но тщательно скрывает их от пытливого ума ученых. Поэтому с развитием науки расширяются и границы биосферы. Сегодня они существенно раздвинулись в сравнении с теми, которые были знакомы Вернадскому.
Так, в 1926 г. Вернадский полагал, что верхний предел поля жизни обусловлен ультрафиолетовым излучением, т. е. лучистой энергией, «присутствие которой исключает жизнь», а нижний зависит от высокой температуры недр. Что касается гидросферы, то здесь, по Вернадскому, следует выделять «пленки и сгущения жизни». Чуть далее мы увидим, как эти границы расширяются. Иначе, конечно, и быть не может. Ведь если считать, что биосфера – это сфера ныне существующей жизни, то места ее проявления в 1926 г. были известны весьма приблизительно.
Разве мог Вернадский знать, что жизнь существует в любой точке Мирового океана, на любой глубине. (Рис. 17). Разве он мог знать,. что, к примеру, в районе срединно-океанических хребтов на глубине около 2000 м, в абсолютной темноте, при температуре 40 °С и давлении 200 атмосфер (20 млн паскалей) прекрасно себя чувствуют представители особой фауны гидротермалей,. так называемые вестиментиферы, похожие на обрезки пожарных шлангов длиной 1-2 м.
Какое же «поле жизни» благоприятно для этих гидротермалей? Весьма необычное. В местах их обитания идет излияние базальтовой магмы с температурой 1100-1200° С. Температура же придонного слоя океанской воды около О° С. Такие термические контрасты приводят к активным физико-химическим реакциям, сопровождающим остывание базальтовой магмы. Значительные пространства океанического дна оказываются зараженными сероводородом, а вблизи источников базальтовых излияний наблюдаются повышенные концентрации металлов.
Такую биологическую экзотику донной жизни в океане обнаружили в 1974 г. во время экспедиции НИС «Алвин» к востоку от Галапагосских островов. В настоящее время биологи выделили уже более 100 видов фауны гидротермалей.
Известны бактерии, активно размножающиеся даже при температуре выше 200 °С, а есть такие, которых не пугает и абсолютный нуль, т. е. температура, близкая к – 273° С. (Правда, это не совсем жизнь. Они существуют в состоянии анабиоза.) Если добавить, что уже выявлены бактерии в работающем ядерном реакторе, то, вероятно, можно более не обсуждать конкретные пределы биосферы. Это, повторяю, пределы «поля жизни», которое этой самой жизнью непрерывно засевается, в том числе и той, которой совсем еще недавно Природа не располагала.
