Миграция химических элементов в косной среде идет с исключительной медлительностью, она, как общее правило, выявляется только в длительности геологического времени, для которого относительное дление ста тысяч лет – одной декамириады – много меньше дления секунды в рамках исторического времени. В ряде случаев для главной массы биосферы, не затронутой жизнью, атомы недвижны в своем положении сотни миллионов, вероятно до двух-трех миллиардов, лет. Прямое сравнение состава природных объектов – живых и косных естественных тел – не может быть сделано без поправки на скорость заселения, на их биогеохимическую энергию. В пространстве, времени, в объеме, занятом живым организмом, не только пространство находится в особом диссиметрическом состоянии, но и время иначе проявляется, чем время биосферы.

В длении геологического времени биосферы жизнь выражается эволюционным процессом.

Особое внимание приходится посвящать нахождению в живых организмах радиоактивных элементов. Работа над ними ведется у нас с основания лаборатории. Установлено постоянное содержание в живых организмах сперва радия, затем его изотопа, мезатория первого. Выяснено, что эти элементы так же характерны – в своем количестве – для каждого морфологически физиологического выражения живого вещества, для каждого таксономического его выражения, как и другие элементы. Это, конечно, совершенно понятно и не могло возбуждать сомнений, но в данном случае – избирательной концентрации живыми организмами радиоактивных элементов, центров излучения огромной действенной энергии – исследование это получает особое значение.

Очевидно, выбирая радиоактивные элементы, организмы используют их энергию. Для понимания глубины связи явлений жизни со строением биосферы, мне кажется, достаточно одного этого факта.

Работа лаборатории идет здесь, с одной стороны, в накоплении количественно выраженных фактов, а затем – в расширении охвата радиоактивных элементов.

Лаборатория доказала концентрацию организма не только радия, но и его изотопа, мезатория первого. Сейчас проф. В. И. Барановым в течение года уже ведется работа над нахождением актиния – область, совершенно не тронутая экспериментом и исключительно трудная.

Выявилось в работе сотрудников лаборатории, исходя из теоретически мной выведенных соображений, отсутствие в рясках обыкновенного тория (с точностью до 1 %), причем другой изотоп тория – радиоторий неизбежно входит в организм как продукт распада мезатория первого.

Это явление дало возможность наработать новую методику определения урана. Вопрос об уране и о его нахождении в организмах – о количественном его учете – сейчас входит в план работы лаборатории.

Оказалась возможность идти глубже и поставить по методике В. И. Баранова вопрос о месте концентрации отдельных радиоактивных атомов в живом организме, в клетках и в связи с морфологией клетки.

Работа должна дать ясную картину не только концентрации радиоактивных элементов, но и количественного учета получаемой данным живым организмом тепловой энергии и характера ее использования в связи с его биологической характеристикой.

Уже получаемые результаты ясно указывают на правильность пути, нами избранного. Сейчас технические трудности замедляют нашу работу уже целый год, но это временная задержка.

Среди отдельных более частных работ лаборатории я считаю необходимым отметить еще одну – о биогеохимической роли кремния и алюминия. Дело в том, что в до сих пор собранном научном материале не было никаких точных данных для выявления того биогеохимического процесса, которым собираются огромные массы биогенных кремниевых и, по-видимому, алюминиевых минералов. Мы только знаем, что как и сейчас, так и в прошлые геологические эпохи существуют и существовали кремниевые и богатые кремнием и алюминиевые и богатые алюминием организмы.

Биогенная миграция этих элементов явно имеет исключительное значение, ибо эти два элемента преобладают в биосфере. Ход их миграции, можно сказать, только намечен.

Ввиду особого значения этих процессов, так как они должны играть в биосфере исключительную роль, я после ряда напрасных попыток вызвать их исследование в другом месте организовал изучение одной из проблем в нашей лаборатории – разложение каолиновых глин, каолинового комплекса, диатомовыми и бактериями. Работы успешно ведутся уже год А. П. Виноградовым и Е. А. Бойченко.

По-видимому, выветривание алюмосиликатов в природе – в почвах и в илах – связано с одноклеточными растительными организмами и является частью огромного процесса, имеющего первостепенное значение для растительного покрова суши и для геохимии моря, где свободный алюминий, получающийся при биогенном распадении алюмокремневого комплекса, собирается в водорослях бентоса и где биогенные гидраты окиси алюминия должны скопляться.

В последнее время все больше накапливается фактов, которые вскрывают большую роль алюмокремневых комплексов – свободных алюмокремневых кислот и оксикислот – в почвах и в питании растений. Многое указывает, что эти тела образуются биогенно в почвах же, что составляет характерную черту организованности биосферы.

Расширить эту работу в нашей лаборатории я не имею возможности. Дело почвоведов или геохимиков выявить ее до конца[177].

Мне кажется, она сейчас стоит на очереди дня, особенно в почвоведении. Рано или поздно, но, думаю, к ней придется приступить вплотную.

Живое вещество, изучение биогенных миграций атомов которого является основной задачей биогеохимии, несмотря на всю свою ничтожную массу по сравнению с биосферой – массу порядка десятых долей процента, в сущности, определяет всю химическую структуру биосферы. В конце концов, оно приводит к созданию значительной части вещества биосферы; точнее, мы не знаем какую, но, по-видимому, много больше одной четверти ее массы. В этой биогенной массе мы видим резкие отличия от остального косного вещества биосферы.

Надо различать здесь две формы биогенного вещества, те, которые являются окончательным продуктом распада живого вещества, распада его до простых основных соединений. Сюда принадлежат продукты дыхания и биогенного распада – СО², Н², СН⁴, N², Н²О, H²S. Живое вещество путем сложного процесса перерабатывается в конечные продукты простого состава, каковы указанные газы, или в твердые и остатки скелетов – опалы, карбонаты, железные руды, фосфориты. Они не всегда несут на себе ясные следы биогенного происхождения. Это возврат к неорганическим косным телам, частью исходным для живого вещества, – завершение цикла. Характерно, что коллоидные газы земли, с которыми мы вообще встречаемся в биосфере как с вадозными продуктами, те же, которые указанным путем создаются процессами жизни.

Прямые наблюдения и расчеты показывают, что атмосфера нашей планеты – газообразная часть биосферы – есть в подавляющей своей части продукт жизни. Можно говорить о биогенном происхождении тропосферы – для О², Н²О, N², СО². Но весь режим газов биосферы, ее подземных атмосфер, где СО², Н²О, углеводороды играют выдающуюся роль, генетически во всей биосфере связан с жизнью.

От этих биогенных минералов – газов и остова скелетов должны быть отделены те продукты умирания, ухода жизни, которые являются в твердом или жидком состоянии, те нефти, угли, асфальты, гумусы, которые играют такую огромную роль в культуре и из которых в значительной мере вырабатывается новая форма биогенной миграции элементов – создаваемая человеческой техникой. Техника действует в том же направлении, переводя эти продукты жизни – биохимических и биогеохимических реакций – в более простые соединения, в конце концов в газы и косные остатки, частью создавая новые промежуточные формы материи. Законы технической биогенной миграции элементов деятельности Homo sapiens те же, что и для других форм биогенной миграции.