Сделай Сам Свою Работу на 5

Живое вещество в биосфере





§ 19. Биосфера — единственная область земной коры, занятая жизнью. Только в ней, в тонком наружном слое нашей планеты, сосредоточена жизнь; в ней находятся все организмы, всегда резкой, непроходимой гранью от­деленные от окружающей их косной материи. Никогда живой организм в ней не зарождается. Он, умирая, живя и разрушаясь, отдает ей свои атомы и непрерывно берет их из нее, но охваченное жизнью живое вещество всегда имеет свое начало в живом же.

Жизнь захватывает значительную часть атомов, состав­ляющих материю земной поверхности. Под ее влиянием эти атомы находятся в непрерывном, интенсивном движе­нии. Из них все время создаются миллионы разнообраз­нейших соединений. И этот процесс длится без перерыва десятки миллионов лет, от древнейших археозойских эр до нашего времени, в основных чертах оставаясь неизменным.

На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могуществен­ной по своим конечным последствиям, чем живые орга­низмы, взятые в целом. И чем более мы изучаем химичес­кие явления биосферы, тем более мы убеждаемся, что на ней нет случаев, где бы они были независимы от жизни. И так длилось в течение всей геологической истории. Древнейшие архейские слои дают косвенные признаки суще­ствования жизни; древние альгонкские породы, может быть также и археозойские (И. Помпекки, 1927), сохранили прямые отпечатки и явные следы организмов. Правы уче­ные (как Шухерт, 1924), выделяющие наряду с богатыми жизнью палеозоем, мезозоем, кайнозоем еще и археозой. К нему принадлежат самые древние, нам доступные и нам известные, части земной коры. Эти слои оказываются сви­детелями древнейшей жизни, которая, несомненно, длит­ся не менее 2 • 109 лет. За это время энергия Солнца не могла заметно меняться, и это вполне совпадает с астро­номическими возможностями (Шаплей, 1925).



§ 20. И даже больше — становится ясным, что прекра­щение жизни было бы неизбежно связано с прекращени­ем химических изменений если не всей земной коры, то, во всяком случае, ее поверхности — лика Земли, биосфе­ры. Все минералы верхних частей земной коры — свободные алюмокремневые кислоты (глины), карбонаты (изве­стняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других — непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни. Если бы жизнь прекратилась, их элементы быстро приня­ли бы новые химические группировки, отвечающие новым условиям, старые нам известные тела безвозвратно исчез­ли бы. С исчезновением жизни не оказалось бы на земной поверхности силы, которая могла бы давать непрерывно начало новым химическим соединениям.



На ней неизбежно установилось бы химическое рав­новесие, химическое спокойствие, которое временами и местами нарушалось бы привносом веществ из земных глубин: газовыми струями, термами или вулканическими извержениями. Но вновь вносимые этим путем вещества более или менее быстро приняли бы устойчивые формы молекулярных систем, свойственные условиям безжизнен­ной земной коры, и дальше не изменялись бы.

Хотя число точек, откуда проникает вещество глубо­ких частей земной коры, исчисляется тысячами, рассеян­ные по всей поверхности планеты, они теряются в ее ог­ромности; повторяясь временами, как, например, вулка­нические извержения, они незаметны в безмерности земного времени.

С исчезновением жизни на земной поверхности шли бы лишь медленные, от нас скрытые изменения, связан­ные с земной тектоникой. Они проявлялись бы не в наши годы и столетия, а в годы и столетия геологического вре­мени. Только тогда в космическом цикле они стали бы заметны, подобно тому, как только в нем выступают ра­диоактивные изменения атомных систем.

Постоянно действующие силы биосферы — нагрева­ние Солнца и химическая деятельность воды — мало из­менили бы картину явления, ибо с прекращением жизни скоро исчез бы свободный кислород и уменьшилось бы до чрезвычайности количество углекислоты, исчезли бы глав­ные деятели процессов выветривания, постоянно захваты­ваемые косной материей и постоянно восстанавливаемые в том же неизменном количестве процессами жизни. Вода в термодинамических условиях биосферы является могу­чим химическим деятелем, но эта вода «природная», так называемая вадозная (§ 89), богатая химически активными центрами жизни — организмами, главным образом неви­димыми глазу, измененная растворенными в ней кислоро­дом и углекислотой. Вода, лишенная жизни, кислорода, уг­лекислоты, при температуре и давлении земной поверхности в инертной газовой среде явится телом химически мало­деятельным, безразличным.



Лик Земли стал бы также неизменен и химически инер­тен, как является неподвижным лик Луны, как инертны осколки небесных светил, захватываемые притяжением Земли, богатые металлами метеориты и проникающая не­бесные пространства космическая пыль.

§ 21. Так жизнь является великим, постоянным и не­прерывным нарушителем химической косности поверхно­сти нашей планеты. 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.

Нет ни одного крупного химического равновесия, в земной коре, в котором не проявилось бы основным обра­зом влияние жизни, накладывающей неизгладимую печать на всю химию земной коры. Жизнь не является, таким об­разом, внешним случайным явлением 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.

§ 22. Можно говорить о всей жизни, о всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы, хотя только часть его — зеленая, содержащая хлорофилл рас­тительность — непосредственно использует световой сол­нечный луч, создает через него фотосинтезом химические соединения, неустойчивые в термодинамическом поле биосферы при умирании организма или при выходе из него.

С этой зеленой частью непосредственно и неразрывно связан весь остальной живой мир. Дальнейшую перера­ботку созданных ею химических соединений представляет все вещество животных и бесхлорофильных растений. Может быть, только автотрофные бактерии не являются придатком зеленой растительности, но и они генетически так или иначе с ней в своем прошлом связаны (§ 100).

Можно рассматривать всю эту часть живой приро­ды как дальнейшее развитие одного и того же процесса превращения солнечной световой энергии в действенную энергию Земли. Животные и грибы скопляют такие фор­мы богатых азотом тел, которые являются еще более могучими агентами изменения, центрами свободной хими­ческой энергии, когда они — при смерти и разрушении организмов или при выходе из них — выходят из термоди­намического поля, где они устойчивы, и попадают в био­сферу, в иное термодинамическое поле, где распадаются с выделением энергии.

Можно, следовательно, брать все живое вещество в целом, т. е. совокупность всех живых организмов без ис­ключения (§ 160), как единую, особую область накопле­ния свободной химической энергии в биосфере, превра­щения в нее световых излучений Солнца.

§ 23. Изучение морфологии и экологии зеленых орга­низмов давно показало, что весь зеленый организм и в своих сообществах, и в своем движении приспособлен прежде всего к исполнению своей космической функции — улавливанию и превращению солнечного луча. Как давно заметил один из крупных натуралистов, глубоко вдумав­шийся в эти явления австрийский ботаник И. Визнер, свет влияет на форму зеленых растений много больше, чем теп­лота: он «как будто лепит их формы, как из пластического материала».

Одно и то же огромной важности эмпирическое обоб­щение изложено здесь с разных, противоположных точек зрения, сделать выбор между которыми мы сейчас не в состоянии. С одной стороны, ищут причину явления внут­ри, в автономном живом организме, который приспособля­ется к тому, чтобы улавливать всю световую энергию сол­нечного луча, с другой стороны, ищут причину вне орга­низма, в солнечном луче, обрабатывающем как инертную массу зеленый организм, который он освещает.

Очень возможно, что правильнее искать причину яв­ления в обоих объектах, но это дело будущего. Сейчас мы должны считаться с самим эмпирическим наблюдением, которое дает, мне кажется, много более, чем это выраже­но в приведенных представлениях.

Эмпирическое наблюдение указывает нам, что в био­сфере видна неразрывная связь между освещающим ее световым солнечным излучением и находящимся в ней зе­леным живым миром организованных существ.

Всегда существуют в биосфере такие условия, кото­рые обеспечивают световому лучу на его пути встречу с зеленым растением — этим трансформатором носимой им энергии.

Можно утверждать, что такое превращение энергии нормально будет происходить с каждым солнечным лучом, и можно рассматривать это превращение энергии как свой­ство живого вещества, как его функцию в биосфере.

В тех случаях, когда такой трансформации не проис­ходит и зеленое растение не может исполнять присущей ему в механизме земной коры функции, надо искать объяс­нения ненормальности явления.

Основным выводом наблюдения является чрезвычайная автоматичность процесса: нарушение его восстанавливает­ся без всякого участия других объектов, кроме светового солнечного луча и определенным образом построенного и определенным образом живущего зеленого растения. Это восстановление равновесия не произойдет только в том слу­чае, если силы, этому препятствующие, достаточно велики. Восстановление равновесия связано с временем.

§ 24. Наблюдение окружающей природы на каждом шагу дает нам указания на существование в биосфере это­го механизма. Размышление легко приводит к сознанию его величия и значения.

В общем вся суша покрыта зеленой растительностью. Обнаженные от зеленой жизни места составляют исклю­чения и теряются в общей картине. В лике Земли, при взгляде из космических пространств, суша должна пред­ставляться зеленой.

Так же как непрерывно падает на лик Земли ток сол­нечного света, так же непрерывно растекается по всей поверхности Земли — суши и моря — зеленый аппарат его улавливания и превращения.

Живое вещество — совокупность организмов — подоб­но массе газа, растекается по земной поверхности и ока­зывает определенное давление в окружающей среде, обхо­дит препятствия, мешающие его передвижению, или ими овладевает, их покрывает.

С течением времени оно неизбежно покрывает весь земной шар своим покровом и только временно может отсутствовать на нем, когда его движение, его охват разру­шен и сдерживается внешнею силою. Эта неизбежность его всеядности связана с непрерывным освещением лика Земли солнечным излучением, созданием которого явля­ется зеленый окружающий нас живой мир.

Это движение достигается путем размножения организ­мов, т. е. автоматического увеличения количества их неде­лимых. Оно, в общем, никогда не прерываясь, идет с оп­ределенным темпом во времени, как с определенным тем­пом падает на лик Земли солнечный луч.

Несмотря на чрезвычайную изменчивость жизни, не­сомненно, что в комплексах организмов — в живом веще­стве, да и в отдельных организмах — размножение, рост, т. е. работа превращения ими энергии солнечной в зем­ную, химическую, — все подчиняется неизменным матема­тическим законностям. Все учитывается и все приспособ­ляется с той же точностью, с той же механичностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какую мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов вещества и атомов энергии.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.