Исходя из этого общего положения, можно было установить работами нашей лаборатории, что атомный состав организмов является для растений и животных столь же характерным для них признаком, как их морфологическая форма или физиологическая структура, как их облик и внутреннее строение. Надо отметить, что элементарный химический состав живого организма одного и того же вида, взятый в разное время (в разные годы, в разных местах, например в Киеве или в Ленинграде), колеблется меньше, чем природная изоморфная смесь минералов, легко выражаемая стехиометрическими формулами. Состав разных видов рясок или насекомых более постоянен, чем состав ортоклазов или эпидотов из разных месторождений. Для организмов есть узкие пределы колебаний состава, но нет стехиометрических простых для них отношений. Организм не относится к химической среде пассивно; он активно создает свой атомный состав, стремится выбрать, сознательно или бессознательно, нужные ему для жизни химические элементы, но так как жизнь представляет поле динамических равновесий, то он отражает в себе – одинаково и в своем составе, и в своей форме – химико-физические разные свойства среды. Но эти колебания не меняют среднего мало изменяющегося их выражения.

Вид, установленный биологами, может быть характеризуем в весовых или атомных процессах столь же точно, как он может быть характеризован морфологическими признаками; он так же в определенных пределах колебаний может характеризовать однородное живое вещество – совокупность организмов одного и того же вида, расы, жорданона, как его характеризуют морфологические признаки. В средних числах количества атомов – химических элементов, – входящие в состав живого организма, столь же постоянны и для него характерны, как его формы, размеры, веса и т. п. Возможно, что в числовых соотношениях, так выраженных живых существ, найдутся такие же гармонические сочетания, которые так резко проявляются в красочности живой природы. Они должны проявиться, вероятно, в гармонических соотношениях чисел в ее естественных телах – в живых организмах, подобно тому, как числовые отношения количественно гармонично проявляются в естественных телах косной природы – в кристаллах и в минералах. Выяснить это – дело ближайшего будущего.

Наибольшая часть персонала лаборатории работает над этой проблемой элементарного химического состава организма. Я уже делал в академии доклады об этой стороне работы лаборатории, идущей под руководством А. П. Виноградова. В V томе наших трудов, который сдается в печать в 1937 году, помещены новые числа – результат восьмилетней работы.

Можно считать, что во всех до сих пор изученных случаях мы встречаем подтверждение основного принципа в биогеохимии, что числовые биогеохимические признаки являются видовыми, расовыми, родовыми признаками живых организмов. Пока, конечно, можно было это точно установить для десятков видов растений и насекомых. Но ясно уже, что это – общее явление. Соотношения не такие простые, как можно было думать. Очевидно, возникают вопросы, требующие биологического анализа. Я не буду, однако, сейчас на этой работе останавливаться, так как думаю, что сознание ее биологического значения сейчас не возбуждает сомнений для широких кругов натуралистов.

Надо только расширять и уточнять работу лаборатории. Мы захватили точной методикой сперва 18 химических элементов, сейчас мы можем количественно точно исследовать больше 60, а должны захватить все 92, если не больше. Ибо все яснее становится, что живое вещество охватывает и регулирует в области биосферы все или почти все химические элементы. Они все нужны для жизни и все попадают в состав организма не случайно. Нет особых, жизни свойственных элементов. Есть господствующие. Взятая же как целое жизнь охватывает всю систему земных элементов, вероятно, оставляя в стороне лишь немногие, как, например, обычные изотопы тория, но, может быть, в разных изотопах захватывая их все. Жизнь есть планетное явление и определяет основным образом химизм – миграцию химических элементов верхней земной оболочки – биосферы, миграцию всех химических элементов. Количественное изучение такой миграции есть основная задача лаборатории.

Вот на этом планетном характере жизни, поскольку мы его кладем в основу научной работы лаборатории, я и хочу остановить на возможно короткое время ваше внимание.

Следующие общие положения, основанные на всей большой совокупности эмпирических точно установленных научных фактов, должны быть приняты за исходные.

1. Область жизни – биосфера – не является для жизни бесструктурной, случайной земной поверхностью. Она не является ликом планеты, на которой возникла жизнь, по Э. Зюссу, или космической средой жизни, по Кл. Бернару. Биосфера не только лик земли и не космическая среда. Это земная оболочка точно определенного состава и строения, определяющих и обусловливающих все происходящие в ней явления, в том числе и явления жизни, морфологически отличная, но тесно связанная со строением планеты.

Ряд характернейших и основных геологических явлений устанавливает такой характер биосферы с несомненностью. Ее химический состав, так же как и все остальные черты ее строения, не случаен и теснейшим образом связан со строением и временем планеты и обусловливает наблюдаемую форму жизни.

Биосфера не является аморфной природой, бесструктурной частью пространства-времени, в которой изучаются и выявляются независимые от нее биологические явления; она обладает определенной, закономерно меняющейся во времени структурой, которая должна учитываться при всех научных выводах – учитываться в логике естествознания прежде всего, чего, как это ни удивительно, до сих пор не делается. «Природа» натуралиста есть только биосфера. Это нечто очень определенное и отграниченное.

Если называть эту структуру механизмом, то это был бы особый, очень своеобразный механизм – непрерывно меняющееся равновесие, динамическое равновесие, никогда не приходящее к точно тождественному в прошлом или будущем состоянии. В каждый момент времени – прошлого и будущего – равновесие иное, но близкое. Оно содержит столько компонентов, столько параметров, столько независимых переменных, что строго точное возвращение какого-нибудь состояния в прежнем виде немыслимо.

Можно дать о нем понятие, сравнивая его с динамическим равновесием самого живого организма. В этом смысле удобно говорить об организованности, а не о механизме биосферы.

Биосфера может быть количественно точно выражена в атомах; она, как и живые организмы, имеет определенные границы, обусловленные, по-видимому, отсутствием условий существования жидкой фазы воды. Она простирается вверх до границ стратосферы, примерно на 20 км от уровня геоида, где вода во всех видах практически, а может быть и вообще, отсутствует, и вниз до 3–4 км под сушей, где прекращается жидкая фаза воды и начинает господствовать ее газовая фаза. В подземной ее области быстро начинает господствовать анаэробная жизнь. Под дном океана она, по-видимому, не идет глубоко. Но здесь наши знания ничтожны. Надо ждать фактов. Латентные формы жизни – в рассеянном инертном состоянии идут далеко за пределы биосферы вниз и вверх.

Химический состав биосферы резко отличен от химического состава земной коры, но он нам неизвестен со сколько-нибудь достаточной точностью.

Кларки биосферы другие, чем кларки земной коры. Их точное определение необходимо для ряда проблем, имеющих как научное, так и чисто практическое значение, которое далеко выходит за пределы проблем нашей лаборатории. Для их определения необходима совместная работа ее с другими научными учреждениями. Мы ставим сейчас как общую совместную задачу для ряда научных учреждений нашей страны создание в течение ближайших лет таблицы кларков биосферы.

Таблица кларков биосферы должна создать прочную опору для всей работы нашей лаборатории. Она же не менее необходима и для научно правильной постановки учения о полезных ископаемых.