С этой точки зрения включение явлений жизни – через биогеохимию – в научную картину атомного строения Космоса приобретает значение и интерес не только для ученого, но и для философа и для всякого образованного человека.

Оно может развернуться в большую научную дисциплину.

14. На фоне этих идей получают большое значение изменения в основных представлениях биологии и геологии по отношению к среде жизни, происшедшие в текущем столетии. Долгое время биологи изучали исключительно организм, оставляя в стороне ту среду, в которой он живет и теснейшая связь которой с организмом сама собой всегда подразумевается и очевидна.

Исторически сложилось так, что в огромных отраслях биологических наук, например, долгое время в систематике животных и растений, не обращали внимания на окружающую среду и описывали организмы, как самодовлеющие «тела природы». В целом ряде случаев связь с окружающей природой не сознавалась или оставлялась в научном описании без внимания. Хотя уже в XVIII веке не раз подчеркивалось, что нельзя изучать организм вне той среды, в которой он живет, и что организм, рассматриваемый как самодовлеющее, не связанное с окружающей средой, тело реально не существует, представляет абстракцию, что такое изучение может приводить к выводам, вводящим в заблуждение – все же резкое отделение организма от среды – реально такое его изучение – сделалось обычным среди натуралистов XVIII–XIX столетий.

Изменение нарастало медленно. Оно шло, с одной стороны, от физиологов, изучавших такие процессы, неразрывно связанные с внешней средой, как дыхание или питание, и во‑вторых, оно создавалось благодаря проникновению в естествознание, в учение о живой природе биологической точки зрения, когда изучался не отдельный отвлеченный организм, «природное тело», а проявление его жизни, если хотите, природные же тела (как биоценозы) более крупного масштаба, методологически неотделимые от среды жизни.

Уже в самом конце XVIII столетия мы видим ясное сознание невозможности отделения живого организма от окружающей его среды. Это ясно высказывал Вик д’Азир в конце века, крупный анатом, физиолог и мыслитель. Он, больше того, видел, что среда жизни имеет свои особенности, отвечает тому, что мы сейчас называем биосферой. По этому пути пошли многие. Однако долгое время биологи изучали среду, главным образом, в ее воздействии на организм, оставляя без внимания обратное явление – отражение жизни на среде. Это было до нашего столетия господствующее течение.

Эти представления выразились в конце века, в начале XIX в натурфилософских или в научных обобщающих представлениях о происхождении под влиянием воздействия среды на организм морфологической структуры организма.

Это можно ярко видеть, правда, в разной форме, в учениях об эволюционном процессе Жоффруа Сент-Илера и Ламарка.

14. Только к XX веку вошло в сознание ряда биологов, что и окружающая организм среда находится в определенной организованности с живым организмом, в ней живущим.

Такие французские ученые, как Гуссэрль и англосаксы Гальдан, Гендерсон, А. Лотка, совершенно ясно отметили, что организм имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена и к нему. Первый ярко выразил это Гендерсон.

Отсюда был один шаг к биогеохимическому охвату жизни, как только к этому же времени наряду с минералогией получила прочное и ясное выражение геохимия.

Среда, которая считалась такой огромной по сравнению с организмом, например, Всемирный Океан по отношению к отдельному населяющему его организму, теряла этот аспект, как только вместо одного неделимого охватывалась совокупность проявления больших комплексов организмов или всей населяющей Океан жизни.

16. Это новое биологическое направление встретилось с направлением геологической мысли, которая, исходя из явлений, чуждых жизни, пришла к концу прошлого столетия к выделению области жизни как геологически определенной и ограниченной части планеты.

Здесь соединились два течения мысли, связанные с геологическими и географическими работами.

Геолог Э. Зюсс (1831–1914) выделил область жизни, как особую оболочку земной коры – биосферу и географ Ф. Ратцель (1844–1905) пришел к аналогичному заключению, исходя из других, географических соображений, говоря об особом в физическом строении планеты, об ограниченном пространстве жизни (Lebensraum). Идеи Зюсса глубже.

Долгое время биосфера, как специальная земная оболочка, не обращала на себя внимание. Она его получила только в XX веке, когда создалась геохимия, как особая научная дисциплина.

17. То изменение, которое произошло для явлений жизни заменой старого неопределенного понятия окружающей организмы среды понятием биосферы, видно лучше всего из сопоставления того представления об этой среде, которое в последней четверти XIX века имел о ней Кл. Бернар, один из наиболее глубоких исследователей жизни в прошлом столетии.

Кл. Бернар ясно сознал как физиолог неразрывность живого организма с окружающей его средой, но он называл эту среду космической, не учитывал значения самих организмов в создании этой среды, что уже делали химики А. Сьнядецкий, Либих, Буссенго, Дюма, геолог Бишоф.

Очевидно, к его времени для «космической» среды влияние на нее организмов при таком расширении ее понимания должно было теряться, не могло научно изучаться.

Кл. Бернар, говоря о космической среде жизни – что многократно также повторялось и биологами, особенно физиологами, – указывал, что в этой среде жизнь непосредственно связывается с внепланетными проявлениями Космоса. Это верно, но она связывается с космической средой не непосредственно, а через биосферу – определенно организованную среду, переработанную жизнью, к ней приспособленную: речь должна идти не о космической среде, а о земной оболочке, переработанной жизнью и космическими излучениями.

18. Зюсс, давая понятие о биосфере, ставил ее в рамки представлений о концентрических оболочках, строящих всю планету. Биосфера была верхней оболочкой в земной коре.

Эти понятия получили уточнение и углубление в последние годы и совершенно необходимы для понимания геохимии[101].

Среди них надо отличать чисто эмпирические от теоретических, связанных большей частью с космогоническими идеями; последними надо пользоваться осторожно.

Эти идеи не имеют значения для области жизни, так как она принадлежит к верхней части земной коры, которую мы научно точно охватываем эмпирическим знанием.

Концентрические, физически и химически резко различные, меняющиеся с глубиной планетные области охватывают все вещество Земли, до ее центра.

Биосфера лежит в верхней части планетной области, называемой земной корой, мощность которой – ниже уровня геоида – исчисляется в 60, может быть, в 100 км. Только до глубины 25–30 км от уровня геоида вещество ее доступно изучению в биосфере.

Земная кора состоит, в свою очередь, из концентрических областей, называемых оболочками земной коры и геосферами. В нее входит и газообразное вещество Земли (атмосфера).

Оболочки земной коры и геосферы установлены точно наблюдением – эмпирически. Оболочки земной коры могут состоять из одной или нескольких геосфер.

Биосфера есть оболочка земной коры, состоящая из трех, может быть четырех геосфер: коры выветривания (твердой), жидкой гидросферы (Всемирный Океан), тропосферы и вероятно стратосферы (газообразной).

19. Одновременно выяснилось более четко и другое, не менее важное для понимания биогеохимии основное геологическое представление.

Оно было ярко высказано Д. Гэттоном в конце XVIII столетия (1785)[102] – это представление о существовании геологических явлений, не менявшихся в течение всего геологического времени. Наше современное понимание этого явления, конечно, резко расходится с тем, которое могли иметь ученые XVIII и XIX веков о времени по двум основаниям.