Гидрогеохимия и гидрогеотермия 7 страница

Об этом у Вернадского не сказано. Его работы, посвященные проблеме времени, написаны как-то не очень четко. Дело не в форме изложения мысли -- она проста и точна, как обычно у Вернадского. И мысли достаточно ясны. Но все-таки изложение порой далеко от научной строгости, нередки повторения, возвращение к прежде высказанной мысли, уточнения, детализация и тут же опущен, казалось бы, важный аспект, не отточена формулировка. Память подсказывает одну из любимейших Вернадским тютчевских строк: "Мысль изреченная есть ложь". Кажется, словно ученый пытается высказаться так, чтобы вернее передать свои мысли, чувства. И это не всегда ему удается, возможно, потому, что идея не выкристаллизовалась, не укладывалась в строгие рамки логических построений.

В ответ на упрек критика (философа А. М. Деборина) в отсутствии четкой философской установки проблемы времени, Вернадский написал: "Дать четкую философскую установку проблемы времени! -- Да на это не хватит жизни".

Нередко ученого путают с первым учеником, который быстрее других решает сложные задачи. Вообще-то такие ученые существуют и ценятся высоко. Однако вспомним, что прежде, чем задача решена, кто-то ее придумал, сформулировал и даже -- хотя для сложных задач это не обязательно -- решал ее... Последнее, как говорится, дело техники.

Решатели задач! Вам постоянно требуется пища -- пусть непережеванная, но приготовленная, а то и обработанная. Кто-то должен вам ее поставлять, кто-то должен утолять вашу жажду отгадывать загадки. Значит, кто-то должен увидеть то, что прежде никто не сумел разглядеть, открыть новую землю за океаном неведомого. И тогда, только тогда вы ступите на эту землю и будете исследовать ее.

Кто не знает: Колумб направлялся в Индию, а открыл новый континент, даже не подозревая об этом.

Открыть новую землю! Пусть только увидеть вдали, пусть только уловить контуры в тумане. И все-таки это будет открытие. Вовсе не обязательно особо возвеличивать первооткрывателя и того, кто верно наметил его маршрут. Последующие исследователи могут сделать значительно больше: пройти по неведомой земле вдоль и поперек, точно описать ее и т. д. Вернадский умел не только находить ответы, но и формулировать интересные вопросы. Однако проблему времени он как будто и не стремился решить. Существуют проблемы, которые никогда не будут окончательно исчерпаны. К ним люди будут возвращаться и осмысливать их по-новому. Вернадский, занимаясь проблемой времени, открывал путь, интересный, загадочный, которому нет конца.

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

Время -- всеобъемляющая категория. Нет ни одного реального объекта вне времени, как, впрочем, нет времени вне реальных объектов.

Исследуя кристаллы и минералы, Вернадский осуществлял прежде всего научный анализ, рассматривал и группировал отдельные объекты своеобразной структуры и химического состава. Проблема времени требовала преимущественно синтеза знаний. И, не прерывая аналитических исследований, Вернадский переходил к обобщениям. На этот путь толкал его неуемный интерес к природе, к мирозданию, к познанию закономерностей, связывающих воедино атомы и минералы, горные породы и живые существа, континенты и океаны.

Ученому-специалисту очень непросто увидеть за деревом лес, если приходится в упор изучать именно дерево, или только один его лист, или даже разглядывать в микроскоп одну его клетку.

В отличие от большинства геологов Вернадский, сочетая научный анализ и синтез, рассматривал судьбу кристаллов и минералов в связи с жизнью земной коры, атмосферы, природных вод. Он рассматривал минералы как подвижные, динамичные структуры, подвластные, как и все в природе, времени (тогда как минералы и кристаллы по старой традиции представлялись ученым неподвижными геометрическими фигурами, не имеющими истории, то есть находящимися "вне времени"). Поэтому он не мог не отметить роль жизни на Земле: "Органический мир как целое является тем своеобразным фактором, который разрушает минеральные тела Земля и использует их энергию..."

В конце прошлого века, читая курс минералогии в Московском университете, Вернадский говорил о круговоротах некоторых химических элементов и подчеркивал, что Солнце поддерживает (через растения) эти круговороты. Однако о геологической роли организмов он долго (два десятилетия!) писал только в самом общем виде. За этот срок немало ученых вплотную подошли к учению о геологической роли живого вещества и о биосфере. Была опубликована книга американского океанолога Д. Меррея с кратким, но емким описанием биосферы. Описывая неорганическую жизнь Земли, известный русский геолог и географ И. Д. Лукашевич утверждал идею геологической вечности жизни (одиннадцать лет спустя Вернадский посвятит этой проблеме специальную статью).

В очерках химической жизни земной коры Ферсман высказал немало интересных и глубоких мыслей, как бы предваряющих идеи Вернадского. Ферсман писал: "В... зоне жизни или биосфере протекает наше существование, здесь вокруг нас кипит и волнуется мир людей, необъятно кишит животная жизнь, распускается и дышит растительность, -- всюду колоссальная и интенсивная химическая жизнь земли". Характерно название одного из геохимических очерков Ферсмана: "Органическая жизнь, космос и химические превращения" (1914 год), где в частности, говорилось:

"... организмы являются великими геологическими деятелями, и неизбежно весь характер химических процессов земной поверхности будет зависеть, как он зависит уже и сейчас, от истории развития органического мира". "Но медленно входят в научное сознание эти картины, -- проницательно отметил Ферсман, -- медленно расширяются рамки научного кругозора, и долгой борьбой и долгой работой нарастают идеи, которые должны связать все проявления химической, физической, психической и социальной жизни в одно целое, покорное все одним и тем же общим законам природы".

Тому, кто в общих чертах знаком с современными представлениями о геологической роли жизни и человечества, может показаться, что первооткрывателем в этой области знаний следовало бы считать А. Е. Ферсмана, а не В. И. Вернадского. Однако предоставим слово Ферсману: "Идея о роли органической жизни в химических процессах земной коры давно сознавалась и отмечалась геологами и натуралистами; однако это признание не шло дальше общих фраз и констатации факта; мы должны совершенно определенно сказать, что точное, чисто математическое понимание влияния жизненных процессов на ход химии земной коры было положено работами академика В. И. Вернадского".

Это было написано после того, как вышли в свет классические работы Вернадского "Биосфера" и "Очерки геохимии", а также ряд статей по биогеохимии.

Между прочим, в 1917 году, когда Вернадский, по его собственному признанию, еще только начал научно разрабатывать основы биогеохимии, французский ученый В. Анри писал; "С мировой точки зрения жизнь есть не что иное, как постоянное задержание и накопление химической и лучистой энергии в теплоту и препятствующее рассеиванию последней в мировом пространстве".

И сегодня среди множества высказываемых научных идей есть такие, которым суждено вскоре обрести популярность, получить признание. Весь фокус в том, чтобы суметь обнаружить такую идею, доказать ее истинность и создать на ее основе научное учение, теорию. Сделать это обычно значительно труднее, чем изобрести остроумную мысль.

Вернадский ввел понятие живого вещества -- совокупности организмов. Он начал изучать живую природу так же, как минералы и горные породы. Определенный биологический вид можно сопоставлять с минеральным видом; сообщество (экосистему, биоценоз) -- с горной породой. Скажем, туча саранчи "может считаться аналогичной... движущейся горной породе, одаренной свободной энергией". Говорят: чтобы оценить нечто, надо это потерять. По этому принципу Вернадский предположил, как бы выглядела Земля, лишенная живого вещества. И констатировал: "Лик Земли стал бы так же неизменен и химически инертен, как является неподвижным лик Луны, как инертны осколки небесных светил... и проникающая небесные пространства космическая пыль".

Вернадский первым стал исследовать жизнь как целое, как геологически своеобразное живое вещество, характеризующееся весом, химическим составом, энергией и геохимической активностью. Вернадский подчеркивал, что за геологическую историю организмы, по-видимому, осваивали новые области планеты, приспосабливаясь к многообразным природным условиям и участвуя в их изменении, Одно из выражений геологической активности живого вещества -- скорость размножения организмов. Она колеблется в широких пределах, и в идеальных условиях (отсутствующих в природе) достигает скорости звука. Бактерия холеры, например, способна (теоретически) за тридцать часов покрыть сплошной пленкой всю поверхность планеты. Крохотная инфузория туфелька может за пять лет выработать массу протоплазмы, по объему в десять тысяч раз превышающую нашу планету. Одноклеточная водоросль диатомея за восемь дней способна образовать массу материи, равную объему Земли, а в течение следующего дня удвоить эту массу.

Скорость передачи жизни, геохимическую активность живого вещества, отраженную в способности к размножению, Вернадский выразил в виде формулы: $2^n\Delta = N_n$, где $n$ -- число дней с начала размножения, $\Delta$ -- показатель прогрессии, для одноклеточных соответствующий числу поколений в сутки, $N_n$ -- число организмов через $n$ дней.

Идеальная геохимическая активность не реализуется прежде всего из-за ограниченности плацдарма жизни, заполненного живым веществом с определенной плотностью, в также потока солнечных лучей, достигающих земной поверхности (ведь геохимическая энергия живого вещества есть измененная солнечная энергия). По подсчетам Вернадского, в каждый момент на Земле существует около $10^{20}-10^{21}$ граммов живого вещества, которое "вечно разрушается и создается -- главным образом, не ростом, а размножением. Поколения создаются в промежутки от десятков минут до сотен лет. Ими обновляется вещество, охваченное жизнью. То, которое находится в каждую минуту в наличности, составляет ничтожную долю созданного в году, так как колоссальные количества создаются и разрушаются даже в течение суток.

Перед нами динамическое равновесие. Оно поддерживается трудно охватываемым мыслью количеством вещества".

Хороший образ "зеленого горения" или "горения жизни" предлагает Вернадский: "вещество, охваченное жизнью..."

Вряд ли стоит пытаться сформулировать некую основную идею учения Вернадского о живом веществе. Для работ Вернадского характерна, как бы сказать, ветвистость мысли: от главного ствола основной темы отходят многочисленные ветви, которые в свою очередь дают новые побеги. Намечается множество направлений, затрагиваются разнообразные идеи, порой уходящие далеко за пределы сугубо геологических проблем.

Напрашивается аналогия с художественным произведением. Можно, скажем, свести "Преступление и наказание" Достоевского к детективному сюжету об убийстве старухи, сокрытию следов преступления, расследованию и т. д. Подобная схема будет отражать суть романа не более, чем манекен -- живого человека.

Для некоторых научных проблем вполне оправдана полная схематизация. Например, вывод математической формулы. И цель, и путь ее достижения здесь очень локальны, резко ограничены.

Для настоящего натуралиста -- иначе. Вернадский постоянно видел перед собой природу -- бесконечно разнообразную, не сводимую к простой или даже к сверхсложной системе формул. Безусловно, научный анализ сопряжен с неизбежными упрощениями. Важно, однако, стремиться выйти из узких пределов схематизации, не теряя ощущения жизни природы и беспредельности научных исканий.

С юношеских лет Вернадский всерьез задумывался о жизни и смерти, о связи поколений, о цели человеческого существования -- как отдельной личности, так и всего человечества. В детстве он был глубоко потрясен смертью своего очень талантливого старшего брата. Неотвратимость смерти Вернадский почувствовал рано и всегда помнил о бренности своего личного существования.

В представлениях Вернадского о единстве и геологической вечности жизни можно усмотреть что-то от субъективных ощущений. Еще до разработки учения о биосфере ученый писал, что смысл личной жизни определяется ее связью с прошлыми поколениями. Именно в единстве со всем сущим -- смысл бессмертия.

Таким был один из принципов научной веры Вернадского. Но вера -- это желание, мечта, надежда. Ученый не мог ограничиваться одной лишь ею. Он пытался с помощью науки найти ответ на проблему сущности жизни -- и жизни индивидуальной, бренной, и всеобщей, непрерывной, геологически вечной.

Жизнь -- не случайное явление на земной поверхности. "Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых он не мог бы существовать". "Ею в действительности определяется не только картина окружающей нас природы, создаваемая красками, формами, сообществами растительных и животных организмов, трудом и творчеством культурного человечества, -- но ее влияние идет глубже, проникает более грандиозные химические процессы земной коры".

Однако назвать и познать явление природы -- не одно и то же. Самые точные формулировки и характеристики не исчерпывают проблем жизни. Ясный ум Вернадского отлично понимал это: "Как мог образоваться этот своеобразный механизм земной коры, каким является охваченное жизнью вещество биосферы, непрерывно действующий в течение сотен миллионов лет геологического времени, -- мы не знаем. Это является загадкой так же, как загадкой в общей схеме наших знаний является и сама жизнь".

БИОСФЕРА

За последние два десятилетия это слово все чаще встречается в биологической, геологической, философской литературе. Научное понятие "биосфера" становится одним из самых популярных в современном естествознании. По-видимому, и впредь биосфере будут посвящаться многочисленные и разнообразные научные, философские, научно-популярные труды.

Что такое биосфера? Каковы ее особенности и закономерности существования? Какое значение имеет учение о биосфере и какие у него перспективы?

На эти вопросы ответить непросто. Не только потому, что они частично не разработаны до конца. Обилие научных исследований и разработок, посвященных биосфере, создает значительные трудности из-за разноголосицы авторов, произвольных толкований некоторых терминов и понятий, ошибок и упущений.

Наиболее полная и глубокая концепция биосферы принадлежит Вернадскому. Более поздние разработки касались и касаются преимущественно частностей и главным образом биологических и экологических проблем. А ведь в учении о биосфере сливаются воедино науки о Земле и биологические науки. Более того, если биосфера -- одна из планетарных оболочек (а с этим как будто соглашаются все), познание ее должно проходить прежде всего в глобальном масштабе, с позиций общепланетарных, характерных для наук о Земле.

Отдельные разделы учения пользовались за последние годы большой популярностью, а другие оставались в тени. О биосфере пишут специалисты, знатоки конкретных наук, со своих частных позиций. Увы, несмотря на усиливающиеся призывы осуществлять синтез знаний, век узкой специализации продолжается.

Конечно, и до Вернадского, и после него высказывались и высказываются разные идеи о биосфере. Изданы соответствующие труды -- более или менее обстоятельные. И все-таки учение Вернадского о биосфере продолжает оставаться наиболее цельным, завершенным, основополагающим. Хотя не все ученые и не во всем с ним согласны.

До сих пор часть ученых (преимущественно географы) продолжают толковать биосферу по-своему, понимая это научное понятие своеобразно; скажем, как совокупность всех организмов. Ясно, что подобные "двойные" и "тройные" толкования одного и того же термина (понятия) создают излишнюю неразбериху. Терминологические споры, столь привычные и приятные для схоластиков, уводят ученых от существа проблем и сушат живую научную мысль. А ведь в учении о биосфере речь идет о той части нашей планеты, которая пронизана солнечными лучами и жизнью. Биосфера определяет изменчивый и прекрасный облик Земли, соединяет в своем лоне все живое и освещается изнутри светом человеческого разума. Мы всецело принадлежим биосфере -- и телом, и духовной жизнью, прошлым и будущим, став органом ее самопознания и преобразования.

Вернадский первым из ученых понял это. Правда, сам он никогда не утверждал свое первенство. Напротив, постоянно упоминал о своих предшественниках. В монографии "Биосфера" Вернадский упомянул имя Ж. Ламарка (а также Окена и Стеффенса) как одного из натуралистов-философов начала XIX века, утверждавших мысль о большой геологической значимости жизнедеятельности организмов. Двадцать лет спустя в статье, посвященной ноосфере (1945 год), Вернадский написал что понятие "биосфера" (область жизни) "введено было в биологию Ламарком... а в геологию Э. Зюссом...".

Однако во времена Ламарка термин "биосфера" употреблялся (редко) лишь в смысле "сферический организм". Ламарк одновременно с немецким ученым Г. Тревиранусом "изобрел" другой термин, ставший позже очень популярным, -- биология. Правда, Ламарку принадлежат замечательные высказывания о геологической роли живых существ, предвосхитившие некоторые положения учения о биосфере. Но войти в биологию это учение не могло на протяжении всего прошлого века, потому что о планетарном значении жизни до Вернадского не было написано ни одной значительной научной работы.

Знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс -- автор многих звучных и емких научных терминов, в том числе и термина "биосфера". Но вряд ли можно утверждать, что он ввел соответствующее понятие в геологию. О сущности биосферы Зюсс почти ничего не написал. По-видимому, он отождествлял биосферу с "пространственно ограниченной совокупностью организмов". Во всяком случае, именно так понимали этот термин ученые (преимущественно географы) в конце прошлого и начале нынешнего века. Ни Зюсс, ни его последователи не оценили по достоинству перспективы, открывающиеся перед учением о биосфере, и об этой оболочке планеты говорили только вскользь, в перечне сфер Земли, как бы оставляя данную тему для более детальных чисто биологических разработок.

Вернадского интересовали сначала частные проблемы биогеохимии, связанные прежде всего с минералогией. Например, судьба так называемого каолинового ядра сложных силикатов (полимерных форм окиси кремния). Но вскоре он перешел к обобщениям, оценивая геохимическую роль живого вещества. Открывшиеся перспективы научных исследований поразили его. В конце 1919 года он написал в дневнике: "Сейчас я как-то ясно чувствую, что то, что я делаю своей геохимией и живым веществом, есть ценное и большое. И готов это прямо утверждать, уверен, что если не оценят современники, оценит потомство".

Три месяца спустя он вновь отмечает: "Я ясно стал сознавать, что мне суждено сказать человечеству новое в том учении о живом веществе, которое я создал, и что это есть мое призвание... Сейчас я сознаю, что это учение может оказать такое же влияние, как книга Дарвина..."

Первыми услышали начала учения о биосфере студенты Сорбонны (Франция), которым Вернадский читал лекции по геохимии в 1923-1924 годах. Эти лекции вдохновили двух молодых ученых -- Тейяра де Шардена и Ле Руа -- на глубокие раздумья о сущности человечества и его предначертания в природе. Выборочно восприняв мысли, высказанные Вернадским, Ле Руа вскоре издал две свои научно-философские работы. В них он писал о ноосфере (сфере разума), оставив на втором плане идеи о биосфере.

Такова была дань, которую многие ученые невольно отдавали научным традициям. Ведь о геологической деятельности человека геологи и географы писали давно: одним из первых был Ж. Бюффон и труды его относились к концу XVIII века. В середине прошлого века этой теме посвятил свою фундаментальную монографию Г. Марш, а незадолго до него упомянул о человеке как геологическом агенте Ч. Лайель. А вот геологическое значение жизни оставалось недооцененным.

В своих минералогических работах конца прошлого века В. Вернадский, характеризуя сферы Земли, не упоминал о биосфере. Тем не менее он писал о значении минералов для человека, их использовании в промышленности и о влиянии хозяйственной деятельности на судьбу природных соединений. Вообще о воздействии человека на природу и даже об охране природы в конце прошлого - начале нашего века писали нередко; высказывались мысли о новой психозойской (антропогеновой) эре в истории Земли.

А биосфера, как мы знаем, тогда отождествлялась с пленкой жизни, и потому она ускользала от глобальных взглядов геологов и географов в виду своей ничтожности, очевидной малости по сравнению с привычными и величественными атмосферой, гидросферой (о ней, правда, тогда еще мало кто задумывался всерьез), земной корой и глубокими горизонтами планеты.

Скажем, Ферсман, в своих первых геохимических очерках лишь мимоходом упомянул о биосфере, толкуя ее в традиционном географо-биологическом смысле. Лишь десятилетие спустя, сразу же признав учение Вернадского о биосфере как фундаментальное Достижение современного естествознания, Ферсман полностью принял основные положения этого учения.

Идеи Вернадского о живом веществе и биосфере быстро нашли отклик, но лишь в узком кругу специалистов. Общественный резонанс опоздал без малого на полвека -- случай, не характерный для нашего мобильного научно-технического века. "Среди огромной геологической литературы отсутствует связный очерк биосферы, рассматриваемой как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты, ее верхней области -- земной коры".

Так начинается книга В. Вернадского "Биосфера".

Однако о биосфере Вернадский начал писать еще до выхода в свет этой книги и продолжал писать до конца своих дней. Иногда (редко) в его работах встречаются разночтения и противоречия, но в целом они образуют грандиозную упорядоченную структуру, своеобразное единство -- учение о биосфере.

Вернадский рассматривал биосферу как особое геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли (планеты Солнечной системы) и космоса. А живые организмы, популяции, виды и все живое вещество -- это формы, уровни организации биосферы.

Успехи современной молекулярной биологии, биохимии и биофизики позволили вскрыть чрезвычайно сложную, подвижную и стройную картину молекулярной организации всего живого. Однако проблемы сущности, происхождения и усложнения организации живых существ во многом еще не разрешены и до сих пор остаются предметом серьезных научных споров.

В прежние времена подобные вопросы относились к разряду сугубо теоретических, возбуждающих благородную любознательность и желание познать природу. Теперь, когда человек решительно и многообразно воздействует на организмы, живое вещество и всю биосферу, когда появляются сложнейшие кибернетические машины, обладающие немалым сходством не только с живыми, но и с разумными существами, вопросы чистой теории стали причастны к практике, к деятельности человека, направленной на эксплуатацию, преобразование и охрану природы.

Надо исследовать не только внутреннюю структуру живого вещества, его составные части, но и более крупные структуры: биосферу, взаимодействующие сферы Земли и земную кору -- область былых биосфер, великую каменную летопись геологической истории, хранилище информации о прошлом Земли, об истории жизни.

"Решать биологические вопросы изучением только одного -- во многом автономного организма нельзя, -- писал Вернадский. -- Мы знаем, что организм в биосфере -- не случайный гость: он часть сложной закономерной организованности". Чем же характеризуется эта организованность, в чем она проявляется? Вернадский отвечал на этот вопрос так: "Организованность резко отличаемся от механизма тем, что она находится непрерывно в становлении, в движении всех ее самых мельчайших материальных и энергетических частиц. В ходе времени -- в обобщениях механики и в упрощенной модели -- мы можем выразить организованность так, что никогда ни одна из ее точек (материальная или энергетическая) не возвращается закономерно, не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой когда-нибудь была раньше. Она может в нее вернуться лишь в порядке математической случайности, очень малой вероятности".

Если на микроуровне выявлена кристаллическая структура органических молекул, то на уровне живого вещества и биосферы подобная статичность (относительная, конечно) полностью отсутствует. Здесь идет постоянное движение (миграция) атомов, соединяющихся в сложнейшие молекулы, рассыпающихся и соединяющихся вновь в новых сочетаниях; атомы и молекулы переходят из атмосферы в гидросферу, в земную кору и замыкают свои круговороты, возвращаясь в первоначальную среду. Живое вещество активно регулирует геохимическую миграцию атомов. Благодаря ему за сотни миллионов лет геологической истории сохраняется стабильность биосферы и осуществляется эволюция как живых организмов, так и всей биосферы в целом. Этот особый вид постоянно изменчивого равновесного состояния Вернадский называл динамическим равновесием.

Динамическое равновесие характерно не только для биосферы. По-видимому, в таком состоянии находятся атмосфера и ионосфера, а также вся земная кора и подстилающие ее верхи мантии Земли.

У биосферы -- дополнительная особенность, отличающая ее от других оболочек планеты.

Для геосфер, не охваченных жизнью, характерно устойчивое динамическое равновесие. Это делает их похожими на работающие механизмы или сложные машины.

Работающая машина изнашивается со временем и требует постоянных расходов горючего. Последнее обстоятельство для приповерхностных геосфер не имеет существенного значения; солнечная энергия пронизывает и насыщает радиационные пояса, ионосферу, атмосферу, гидросферу и земную кору (последние геосферы -- в масштабах геологического времени, под влиянием тектонических процессов). А "износ" геосфер можно отождествлять с радиоактивными распадами, тепловыми потерями и рассеиванием некоторых легких атомов (водорода, гелия) в космическое пространство.

В биосфере динамическое равновесие неустойчивое. Другими словами, биосфера не только "работает и изнашивается", но и развивается в процессе работы, самоусовершенствуется, все более полно, активно и в большем масштабе накапливает, трансформирует энергию, усложняет свою организацию, обогащается информацией. Источники энергии геологических явлений: космическая, преимущественно солнечная; планетная, связанная со строением и космической историей Земли; внутренняя энергия материи -- радиоактивная. Особая роль у живого вещества, активно трансформирующего солнечную лучистую энергию в химическое молекулярное движение и в сложность биологических структур.

Земная кора предстает геохимику не инертной каменной массой, а сложным механизмом, где постоянно движутся атомы и молекулы, осуществляются разообразные геохимические круговороты в значительной степени определяемые деятельностью живого вещества. Между смежными геосферами идет непрерывный обмен веществ и энергии, накапливаемой в биосфере и земной коре. Получается так, словно за долгую геологическую историю солнечные лучи пронизывают всю земную кору в среднем до тридцати километров (сюда погружаются -- подчас до восьмидесятикилометровой глубины -- минералы и горные породы, рожденные на земной поверхности под влиянием живого вещества). Следовательно, геохимическая энергия жизни сказывается на всей литосфере. Земная кора -- область былых биосфер и аккумуляции солнечной энергии.

Развивая учение о биосфере, Вернадский пришел к следующим выводам (биогеохимическим принципам):

"Биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению". Вовлекая неорганическое вещество в "вихрь жизни", в биологический круговорот, жизнь способна со временем проникать в ранее недоступные ей области планеты и увеличивать свою геологическую активность. Действительно, палеонтологи, восстанавливая историю живых существ, приводят доказательства увеличения разнообразия видов, появления новых более сложных форм, способствующих еще более полному освоению солнечной энергии, активизации биосферы.

"Эволюция видов, приводящая к созданию форм, устойчивых в биосфере, должна идти в направлении, увеличивающем проявление биогенной миграции атомов в биосфере".

Этот биогеохимический принцип Вернадского утверждает высокую приспосабливаемость живого вещества, пластичность, изменчивость во времени. Живое вещество "приучалось" полнее использовать химические элементы, вовлекая их в круговорот биогенной миграции. Когда более полумиллиарда лет назад появились морские беспозвоночные, имеющие кальциевый наружный скелет, резко усилилась миграция атомов и некоторых соединений кальция. Скелет позвоночных стал фактором усиления миграции атомов фосфора, фтора. Наземная растительность резко активизировала в каменноугольную эпоху круговорот углерода.

В земной коре сохраняются свидетельства вспышек, волн жизни в виде скоплений биогенных карбонатов, горючих сланцев, угля, нефти, писчего мела и других минеральных образований, связанных с деятельностью живого вещества, с проявлением организации биосферы.

В своих работах Вернадский не ограничился общим описанием биосферы и выяснением ее общих закономерностей. Он провел и частные, детальные исследования, выразив, как мы знаем, в формулах и цифрах активность живого вещества, а также проследив судьбу некоторых химических элементов в биосфере. Он показал место биосферы в системе других геосфер планеты.