1. Планктонная пленка (по всей поверхности океана).
2. Бентосовая пленка (по всему дну океана; площадь ее значительно больше площади планктонной пленки).
3. Саргассовые сгущения.
4. Береговые сгущения.
II. Суша (кора выветривания).
5. Биоценозы наземные.
6. Почвенные сгущения.
7. Сгущения стоячих водоемов.
Разнообразие типов пленок и сгущений жизни огромны. В них сосредоточена подавляющая часть жизни. Очевидно, изучение этих концентраций жизни является основной задачей биогеохимии, без хотя бы предварительного суммарного охвата которых невозможно ее научное утверждение.
28. Этот биогеохимический охват должен быть выражен количественно. Он слагается в первом выражении из следующих количественных данных: 1) количественного атомного химического состава отдельных живых организмов этих сгущений и всего живого вещества сгущений; 2) их веса; 3) процентного объема и весового содержания их в окружающей косной среде; 4) химического состава вне жизни находящейся среды сгущений (их косного вещества) и 5) общего валового состава количественного, химического, атомного, одновременно среды и заполняющих их организмов – в среднем его учете.
Эти данные сейчас почти нацело отсутствуют, кроме неполных, скудных в общем, валовых данных для почв и для вод.
Для почв, организмов и среды – почвенных сгущений в целом – эти данные, даваемые химическими анализами почв, явно не отвечают действительности, так как они почти всегда выражены по обычным результатам анализов в процентах окислов и дают, следовательно, преувеличенное понятие об их кислороде.
Для вод наши данные односторонни, ибо для воды сгущений жизни, кроме мельчайших организмов, при анализе неотделимых, живые организмы не входят в средние числа водных анализов. К тому же химических анализов воды сгущений, а не бедной жизнью основной воды водоемов, нет.
Почти отсутствуют данные о химическом составе самого живого вещества сгущений[111]. Можно однако думать, что так как биоценоз, который его составляет есть геологически вечное неизменное явление, то таким же будет и химический состав для его организмов, несмотря на резкое морфологическое их изменение в ходе геологического времени. Можно думать, например, что планктонная пленка океанов, в ее живой части, является неизменной в своем химическом составе в течение всего геологического времени.
29. Исходя из этих соображений, наша лаборатория поставила своей задачей, с первого же, года своего существования получение таких данных.
Мы остановились на планктоне, исходя из того соображения, что для океана, то есть для гидросферы, планктон является одним из основных условий существования всех остальных организмов океана. Поэтому, можно было думать, что планктон будет такой же основной, количественно постоянной, чертой гидросферы, какой является солевой состав океанской воды.
Мы не смогли из-за недостатка средств и оборудования поставить эту работу на должный научный уровень.
Все же, в конце концов, мы получили первые точные числа для одного из пресноводных озерных планктонов и для главной части одного из морских планктонов Мурманского моря[112]. Получение этих чисел стоило нам больших усилий, о которых давно забыли ученые, работающие в хорошо устроенных лабораториях.
Но все же числа, за точность которых мы можем отвечать, мы получили. Это пока единственные данные в литературе[113] и что еще важнее, они для морского планктона доказали постоянство его состава. Вот эти числа анализов А. П. Виноградова в весовых процентах:
Зоопланктон (Calanus fininarchicus) Мурманского моря
30. Ясно, что надо идти дальше и энергичнее по проложенному пути. Я надеюсь, что Академия наук реально нам поможет, так как уже есть результаты, интерес которых ясен для океанографа, биолога и гидробиолога. Надо организовать с этой целью систематический сбор планктона наших морей и Океана.
Пока нам не удалось получить материала и для пресноводных планктонов в достаточном размере.
Правильная постановка дела требует превращения нашей лаборатории из старомодной и захудалой в настоящую лабораторию нашего времени – в мощную научную лабораторию. Получив сразу результаты, отвечающие ожиданиям, я убежден, что мы нужную поддержку получим. Конечно, ясно, что по этому пути пойдут сейчас и другие. Но не безразлично для страны, чтобы работа, успешно начатая в ее среде, здесь же получала нужное развитие.
Работа над планктоном по выработанному плану продлится несколько лет для получения главных результатов.
Мы с этого года переносим, если добудем средства, ту же работу на сушу – на те живые пленки биосферы, которые представляют поля культурных растений. Эти анализы стоят в связи с вопросом о радиоактивности, о чем я буду говорить дальше.
VI. Пространственная неоднородность биосферы. Диссимметрические поля живого вещества
31. В строении биосферы есть очень яркая и глубокая особенность, связанная с явлениями жизни, которая до сих пор нигде в другой области на нашей планете не встречена. Пространство, охваченное живым организмом или соединениями, им созданными во время жизни, обладает особым состоянием, которое было неудачно названо Л. Пастером диссимметрией.
В полях жизни, то есть внутри тела живых организмов и в меньшей степени в остатках соединений, из них происходящих, в органогенных минералах, в которых сохранились продукты, выработанные жизнью, резко проявляется преобладание правых или левых явлений. Обычно правых. Это преобладание нередко таково, что для того же самого вида организма или даже для одного и того же индивида для одних явлений преобладает правизна, для других левизна. Это отсутствие тождественности правизны и левизны проявляется не только в свойствах материальной среды, но и в физиологических функциях организмов, например, в их питании, в движениях. Красной нитью через все соприкасающееся с организмом проходит – в бесчисленных самых разнообразных формах – это свойство живого вещества в такой степени, что совершенно законно и точно можно говорить об особом состоянии пространства, занятого организмом в процессе жизни или же об особом свойстве жизни делать заметными право-левые свойства пространства биосферы, которые другими природными явлениями в ней не вскрываются. Какое из этих двух возможных объяснений верно – это первая задача, которую может и должно разрешить биогеохимическое изучение жизни. Отлично ли реально пространство живого от косной природы или же все пространство биосферы одинаково диссимметрично, но жизнь может делать видными в нем такие свойства, которые не проявляются в нами изучаемых физико-химических явлениях? К этому последнему пониманию склонялся Пастер. Очевидно, решение этой проблемы имеет огромное не только научное, но и философское значение – но оно может быть дано только научным опытом и наблюдением.
Правизна и левизна проявляются в жизненных явлениях, как в случаях, связанных с кристаллохимическими процессами, так и в случаях от них независимых – как, например, та правизна и левизна, всем известная, которая так характерна для организма человека. Это явление выражается в самых глубоких процессах организма – в клетке, в зародыше, в яйце и в живчике, еще глубже в строящих организм соединениях. Когда эти тела кристаллизуются, можно различать их правые или левые кристаллические решетки, когда это тела коллоидальные, аморфные или жидкие, можно видеть их оптическую вращающую способность или особую структуру холестерических и подобных им отвечающих форм. В обоих случаях эти явления сводятся на винтовое, спиральное правое или левое распределение атомов. В кристаллах, в коллоидах, в жидкостях, созданных жизнью, отсутствует центр и плоскость симметрии. Это явление, однако, не связано с кристаллической симметрией, ибо, в противоречие с ней, тождественность правых и левых антиподов исчезает – появляется нарушающая симметрию или вскрывающая ее своеобразная причина – жизнь; наблюдается резкое преобладание одного из антиподов, правого или левого – такое строение выявляющее. Правизна или левизна организма нарушает симметрию таких тел.