16.2.1. Живое вещество

Биосфера является единством живого и минеральных элемен­тов, вовлеченных в сферу жизни. Большое значение для понима­ния эволюции жизни и роли всех процессов, происходящи

хна Земле, в становлении и функционировании биосферы сыгра­ли работы и идеи нашего выдающегося естествоиспытателя В.И. Вернадского. Им же было введено понятие живого вещест­ва и сформулированы биогеохимические принципы.

Согласно Вернадскому,

• живое вещество — это совокупность всех живых организмов нашей планеты. При этом биосфера рассматривается как некое системное образование на основе внешней геологической оболочки Земли, включающее в себя как живое вещество всей планеты, так и среду обитания, которая преобразуется этим живым веществом.

Заметим, что с энергетической точки зрения живое вещество является наиболее эффективным способом преодоления роста энтропии.

Тем самым была показана роль живого вещества в процессе эволюции Земли и неотделимость развития биосферы от геоло­гической истории планеты. В этом смысле биосфера рассматри­валась как самостоятельная часть геосферы, в которой масса жи­вого вещества сравнима с массой горных пород, а его энергия сопоставима с такими геологическими явлениями, как горообра­зование, извержения, землетрясения. Живое вещество активно участвует в круговороте веществ и энергии в земной коре, при­чем его энергия значительно больше, чем энергия косного ве­щества.

Биосфера, по В.И. Вернадскому, включает в себя следующие элементы:

• живое вещество;

• косное вещество (без наличия живых организмов);

• биогенное, создаваемое и перерабатываемое организмами (газы, каменный уголь, известь, битум и т.д.);

• биокосное, возникающее при совместной деятельности ор­ганизмов и абиогенных процессов (вода, почва, кора выветрива­ния; таким образом, почву и осадочные породы можно рассмат­ривать как результат преобразования биокосного вещества);

• радиоактивное вещество;

• вещество космического происхождения.

Вернадский предположил, что живое вещество биосферы вы­полняет и биогеохимические функции жизни, формирующие среду для существования живого. Это — газовая (все организ­мы); кислородная (хлорофильные растения); окислительная (бактерии, автотрофы); кальциевая (водоросли, бактерии); вос­становительная (бактерии); концентрационная (животные и рас­тения); разрушение органических соединений (грибы, бакте­рии); восстановительное разложение (бактерии); метаболизм и дыхание (все организмы). В результате совместного осуществле­ния этих функций происходят образование различных соедине­ний (карбонатов, сулифидов, фосфатов, соединений азота, желе­за, марганца и т.д.), их восстановление до других химических форм, концентрация в почвах и осадочных породах, синтез и разрушение органического вещества, т.е. те процессы, которые мы называем круговоротом веществ в природе.

В этом смысле единство состава и функционирования жи­вой природы независимо от уровня представляющих их струк­тур — это биогеохимическое единство. Можно считать, что геохимические процессы в биосфере задаются живым вещест­вом и что геохимические процессы — это биогеохимические процессы; в этом состоит биогеохимическое проявление био­сферы. Результатом деятельности живого вещества является формирование осадочных и образовавшихся из них метамор­фических пород, полезных ископаемых, ландшафтов Земли и ее атмосферы.