Глава 6. В. И. Вернадский о биосфере

Рис. 6.2. Распространение жизни в биосфере (по Е. А. Крискунову и др., 1995) 212

Глава 6. В. И. Вернадский о биосфере

6.2. Биосфера и космос Живая оболочка Земли собирает из небесных пространств бесконечное число излуче­ний, из которых видимые нам - световые -являются лишь их ничтожной частью. «Лик Земли становится видным благодаря проникающим в него световым излучениям небесных светил, главным образом Солнца», - писал В. И. Вернадский (1926). Из невидимых излучений, охватывающих все мыслимое пространство, нам известны пока немногие; их значение в био­сфере едва начинает осознаваться. Почти невозможно предста­вить космическую среду мира, в которой мы живем, и сейчас мы далеки от удовлетворительного ее познания. Исходя из изучения длины волны, различают огромную область космических излуче­ний. Эта область, по оценкам В. И. Вернадского, «охватывает сейчас около сорока октав», причем видимая часть солнечного спектра является лишь одной из них. Космические лучи, принима­емые нашей планетой и строящие ее биосферу, лежат в преде­лах четырех с половиной октав солнечного света: одна октава -световых, три - тепловых и полоктавы - ультрафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовые коротковолновые лучи (180 - 200 нм) в значительной мере задерживаются в разреженной части атмос­феры - стратосфере (лат. stratum- настил, второй слой). Здесь происходит

трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходят ионизация, новообразование газов и других химических соедине­ний. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц, различных свечений. Коротковолновые излучения разру­шают все живое, в то время как длинноволновые организмам не вредят. Задерживая коротковолновое излучение, стратосфера защищает от него область жизни. Поглощает эти лучи озоновый экран. Интересно, что образование самого озонового слоя обус­ловлено появлением кислорода - продукта жизни.

Жизнь, создавая биохимическим путем свободный кислород, тем самым создает защитный экран озона, предо­храняющий ее от губительных излучений.

213

Глава 6. В. И. Вернадский о биосфере

Как бы ни разрушался озон, он постоянно восстанавливается из кислорода, который поступает в нижние слои атмосферы в достаточном количестве.

□ Инфракрасные тепловые излучения Солнца необходимы для существования жизни. Тепловая энергия Солнца превращает­ся на Земле в механическую, химическую, электрическую и другие виды энергии. Проявления этих превращений видны на каждом шагу: фотосинтез, круговорот воды, движение ветра, морских течений и рек, разрушение скал, накопление осадков и т. д. Атмосфера, океан, озера, реки, дождь и снег производят колоссальную работу по трансформации тепловой энергии.

Однако как ультрафиолетовые, так и инфракрасные лучи Солнца участвуют в биохимических процессах только косвенным путем, после того как часть энергии «извлекается» из солнечной радиации растениями.

Видимый свет - основной источник жизни на планете. Почему же лишь малая часть космических излучений ответственна за процесс фотосинтеза, от которого зависит жизнь на Земле? Вся биологическая активность связана в основном с одними и теми же длинами волн видимого света (380 - 750 нм). Полагают, что это не случайно. Существуют две гипотезы.

Согласно первой гипотезе, живое вещество состоит из огромных молекул, конфигурация которых поддерживается в основном водо­родными и другими слабыми связями. Коротковолновые излучения с мощной энергией разрушают эти связи и выбивают электроны из атомов (ионизирующее излучение). Энергия же излучения с длиной волны больше, чем у видимого света, активно поглощается водой, которая составляет основную долю массы живых организмов. Длин­новолновые лучи не могут изменить структуру органических молекул. Только средневолновое излучение видимой части спектра способно вызывать необходимые превращения в биологических системах.

Вторая гипотеза предполагает, что видимый свет был «выб­ран» организмами как наиболее доступный. Основная часть солнечного света, достигающего нашей планеты, лежит в пределах

214