Уже давно мною отмечена[135] замечательная особенность состава газов биосферы, в том числе и земной атмосферы: почти все, за исключением благородных, эти газы идентичны с теми газами, которые образуются во время биохимических процессов. В земной атмосфере, то есть в тропосфере, так как только здесь состав газов точно известен, находятся только эти газы, и нет никаких других.

Едва ли это может быть случайным совпадением. Это в преобладающей массе следующие газы: О₂, N₂, Н₂, Не, Аr, Ne, Кr, Хе, H₂S, SO₂, SO₃, NH₃, CO₂, CO, CH₄, CSO. Только подчеркнутые пять газов не связаны с жизнью. Однако и для них, для гелия и для аргона, есть сомнения. Некоторые из этих же газов наблюдаются и в вулканических областях, но там наряду с ними мы имеем газы явно другого происхождения – HCl, HF, Cu₂Cl₂, SiF₄ и т. д.

50. Мы возвращаемся здесь, правда в совсем новом аспекте, благодаря существованию новой науки, геохимии и новому пониманию атомов к идеям, которые имеют большую давность.

Мысль о создании земной атмосферы жизнью в ходе геологического времени не раз выявлялась в истории науки: она выявлялась в космогоническом аспекте, в размышлениях о первых газах в нашей планете в ее догеологические периоды. Лорд Кельвин и Стивенсон считали, что первичная атмосфера состояла из водорода, Фипсон – из азота, а Кэне – из углекислоты и азота. Бельгийский химик Кэне в 1856 году выдвинул роль жизни благодаря созданию ею свободного кислорода и использованию углекислоты в генезисе самой современной атмосферы[136].

Сейчас мы подходим к биогенному созданию нашей воздушной оболочки вне каких-нибудь космогонических представлений, исходя из анализа эмпирических фактов.

Благодаря этому мы стоим на более прочной почве и получаем возможность исследовать явление научным опытом и наблюдением. Земная атмосфера (тропосфера) не есть астрономическое явление в своей основе.

51. Еще несколько слов об озоновом экране. Мы подходим здесь, как указано, к своеобразной организованности среды жизни по сравнению с жизнью, с организмом. Озоновый экран через свободный кислород связан с жизнью, но жизнь без него существовать не может. Получается как бы заколдованный круг.

Но верно ли, полно ли, это логическое заключение? Нет ли в нем недостаточной четкости? Например, доказано ли опытом, что все организмы гибнут от тех лучей, лучей короче 200 Å, которые задерживаются озоновым экраном? На это точно ответить мы не можем. Насколько я знаю для анаэробов явление не изучено, особенно принимая во внимание сложность их свойств по отношению к биогеохимической газовой функции.

Атмосфера – О², N², CO², Н²О – в подавляющей массе создание жизни, но без нее не было бы и жизни. Может быть, надо сказать точнее, не было бы жизни в подавляющей по весу ее части. Анаэробные организмы могли бы начать жить без такой атмосферы, и в процессе эволюции форм жизни могла бы выработаться тропосфера.

Так, по крайней мере, может ставиться задача для научного опыта и научного наблюдения; нет научных фактов, такой постановке противоречащих.

Мы видим на этом примере, как и на примере проблемы право-левого в биосфере, что введение в научную мысль новой науки, какой является биогеохимия, ставит новые проблемы, то есть открывает новые пути исследования и меняет понимание старых. С этим мы сталкиваемся на каждом шагу во множестве случаев. И это оправдывает выделение биогеохимии как новой отрасли знания.

52. Я остановлюсь еще на одном частном случае проявления жизни, на специальной концентрационной биогеохимической функции, связанной со способностью живых организмов концентрировать радий. Коснусь, во‑первых, потому, что работа в этом направлении ведется в биогеохимической лаборатории и привела к известным результатам и, во‑вторых, потому, что при ходе работы все яснее становится, что эта концентрация должна иметь большое значение в строении биосферы.

Концентрационная биогеохимическая функция жизни обозначает свойство живых организмов собирать определенные атомы в количествах, больших среднего их (по весу) содержания в земной коре. Это одна из важнейших геохимических функций организма. Биогеохимический процесс идет иногда с такой силой, что химические элементы, рассеянные в биосфере, собираются в огромных массах – дают атмосферы, породы и руды – благодаря в этом явлении проявляющейся геохимической энергии жизни. Достаточно здесь указать, что самые большие скопления свободного кремнезема (кварца) в чистом виде в земной коре – SiO² – собирающегося в виде толщ в многие миллионы тонн – биогенного происхождения или что самые большие концентрации железа, нам известные, например, лимониты, сидериты и хлориты Лотарингии, Керчи, гематиты Великих озер Северной Америки – где количества чистого железа достигают концентрации десятков процентов по весу, в массах отвечающих порядку 10¹⁶ грамм, имеют то же самое происхождение. Вероятно, таковы же руды Курской аномалии.

С точки зрения явлений жизни – строящего организмы вещества – можно различать организмы, которые содержат больше 1 % своего веса из такого сосредоточенного ими из окружающей среды элемента. Я предложил[137] такие организмы называть по элементу – кальциевыми, железными, калиевыми и т. д. организмами. Другие содержат больше 0,1 % по весу некоторых элементов – их можно назвать богатыми данным элементом. Наконец, меньше, до 0,1 % содержат организмы, не являющиеся как концентраторы элементов исключительным явлением в строении биосферы.

Несмотря на очень большую условность такого обозначения, оно во многих случаях представляет удобства при научной работе.

Эти обозначения приноровлены к организации организма, а не к организованности биосферы и поэтому возможны случаи, когда наблюдаемая в организме концентрация элемента в организме будет ниже его среднего содержания в биосфере.

Это, например, наблюдается для калиевых гигантских водорослей или для кремневых диатомовых. Но в других случаях, например, для углеродистых сухопутных растений, для азотистых хищных насекомых, для кальциевых скелетных беспозвоночных концентрация углерода, азота или кальция резко превышает среднее содержание этих элементов в земной коре. Явление этого рода, очень важное с точки зрения строения биосферы, наблюдается во множестве случаев для множества элементов, процентное содержание которых в организме – в определенных по морфе организмах – превышает их среднее содержание в земной коре. К числу таких элементов принадлежит и радий.

53. В работе биогеохимической лаборатории мы обращаем очень большое внимание на изучение концентрации химических элементов живыми организмами по сравнению с их средним содержанием в среде жизни организма. Мы смогли поставить эту работу и ищем концентраторов хрома, ванадия, марганца и т. д. – но эти явления интересуют нас в первую голову в связи с отражением биогеохимических процессов в живом веществе, а не в связи со средою его жизни.

Но концентрация организмами радия ни в каком случае не может быть оставляема без внимания в структуре биосферы.

Ибо развитие геологических наук и геохимии, в частности, заставляет нас придавать все большее и большее значение распределению радиоактивных элементов на нашей планете, так как: 1) это распределение отвечает не только распределению вещества, но и распределению геологически действенной энергии и 2) по мере того, как изучается распределение этих элементов в земной коре, тем все более и более становится ясным первостепенное значение этого фактора в геологии.

Самые глубокие и наиболее важные геологические процессы, оказывается, идут за счет радиоактивной энергии, как ни малой в своих доступных нашим чувствам проявлениях она нам ни представляется. Энергия Солнца, энергия радиоактивного распада и гравитационная энергия являются основными источниками сил, которые дают начало и определяют миграции всех земных атомов.