Подходя геохимически и биогеохимически к изучению геологических явлений, мы охватываем всю окружающую нас природу в одном и том же атомном аспекте. Это как раз - бессознательно для меня - совпадало c тем, что, как оказалось теперь, характеризует науку XX в. и отличает ее от прошлых веков. XX век есть век научного атомизма.
Все эти годы, где бы я ни был, я был охвачен мыслью о геохимических и биогеохимических проявлениях в окружающей меня природе (в биосфере). Наблюдая ее, я в то же время направил интенсивно и систематически в эту сторону и свое чтение и свое размышление.
Получаемые мною результаты я излагал постепенно, как они складывались, в виде лекций и докладов, в тех городах, где мне пришлось в то время жить: в Ялте, в Полтаве, в Киеве, в Симферополе, в Новороссийске, в Ростове и других.
Кроме того, всюду почти - во всех городах, где мне пришлось жить, - я читал все, что можно было в этом аспекте, в широком его понимании, достать.
Стоя на эмпирической почве, я оставил в стороне, сколько был в состоянии, всякие философские искания и старался опираться только на точно установленные научные и эмпирические факты и обобщения, изредка допуская рабочие научные гипотезы. Это надо иметь в виду в дальнейшем.
В связи со всем этим в явления жизни я ввел вместо понятия "жизнь" понятие "живого вещества", сейчас, мне кажется, прочно утвердившееся в науке. "Живое вещество" есть совокупность живых организмов. Это не что иное, как научное, эмпирическое обобщение всех известных и легко и точно наблюдаемых бесчисленных, эмпирически бесспорных фактов.
Понятие "жизнь" всегда выходит за пределы понятия "живое вещество" в области философии, фольклора, религии, художественного творчества. Это все отпало в "живом веществе".
3. В гуще, в интенсивности и в сложности современной жизни человек практически забывает, что он сам и все человечество, от которого он не может быть отделен, неразрывно связаны c биосферой - c определенной частью планеты, на которой они живут. Они геологически закономерно связаны c ее материально-энергетической структурой.
В общежитии обычно говорят о человеке как о свободно живущем и передвигающемся на нашей планете индивидууме, который свободно строит свою историю. До сих пор историки, вообще ученые гуманитарных наук, а в известной мере и биологи, сознательно не считаются c законами природы биосферы - той земной оболочки, где может только существовать жизнь. Стихийно человек от нее не отделим. И эта неразрывность только теперь начинает перед нами точно выясняться.
В действительности, ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится. Все эти организмы неразрывно и непрерывно связаны прежде всего питанием и дыханием - c окружающей их материальноэнергетической средой. Вне ее в природных условиях они существовать не могут.
Замечательный петербургский академик, всю свою жизнь отдавший России, Каспар Вольф (1733 - 1794) в год Великой французской революции (1789) ярко выразил это в книге, напечатанной по-немецки в Петербурге "Об особенной и действенной силе, свойственной растительной и животной субстанциям" *. Он опирался на Ньютона, а не на Декарта, как огромное большинство биологов в его время.
* Wolf c Von d. eigenthuml. Kraft d. vegetabl., bowohl auch d animal Substanz als Erlauterung zwei Preisschriften uber d. Nutritionskraft. Pet., 1789 К сожалению, до сих пор оставшиеся после К- Вольфа рукописи не изучены и не изданы. В 1927 г Комиссией по истории знаний при Академии наук СССР эта задача была поставлена, но не могла быть доведена до конца.
4. Человечество, как живое вещество, неразрывно связано c материально-энергетическими процессами, определенной геологической оболочки земли - c ее биосферой **. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту.
** О биосфере см.: Вернадский В. Очерки геохимии. 4-е изд. М.; Л., указатель. Его же Биосфера II 1926, франц. изд. Париж, 1929.
Понятие "биосферы", т.е. "области жизни", введено было в биологию Ламарком (1744 - 1829) в Париже в начале XIX в., а в геологию Э. Зюссом (1831 - 1914) в Вене в конце того же века.
В нашем столетии биосфера получает совершенно новое понимание. Она выявляется как планетное явление космического характера.
В биогеохимии нам приходится считаться c тем, что жизнь (живые организмы) реально существует не только на одной нашей планете, не только в земной биосфере. Это установлено сейчас, мне кажется, без сомнений пока для всех так называемых "земных планет", т.е. для Венеры, Земли и Марса *.
* См. мою статью "Геологические оболочки Земли как планеты" Изв АН, сер. геогр. и геоф. 1942 6. c 251. См. также Spencer Jones H Life on other. Worlds N. Y, 1940, R. Wildt, Proc. Amer. Philos. Soc . 81, 1939. P. 135. Перевод последней книги, к сожалению, неполный (что не оговорено), помещен в нашем Астрономическом журнале, т. XVII. 1940 Вып. 5 c 81 и ел. Сейчас вышла в свет новая книга Виль^та "Geochemistry and the Atmosphere of Planets", 1942. К сожалению, она еще до нас не дошла
5. В Биогеохимической лаборатории Академии Наук в Москве, ныне переименованной в Лабораторию геохимических проблем, в сотрудничестве c академическим же Институтом микробиологии (директор - член-корр. Академии Наук Б. Л. Исаченко) мы поставили проблему о космической жизни еще в 1940 г. как текущую научную задачу**.
** См мою статью "Геологические оболочки и т. д." (прим 6)
В связи c военными событиями эта работа была приостановлена и будет возобновлена при первой возможности.
В архивах науки, в том числе и нашей, мысль о жизни как о космическом явлении существовала уже давно. Столетия назад, в конце XVII в. голландский ученый Христиан Гюйгенс (1629 - 1695) в своей предсмертной работе, в книге "Космотеорос", вышедшей в свет уже после его смерти, научно выдвинул эту проблему.
Книга эта была дважды, по инициативе Петра I, издана на русском языке под заглавием "Книга мирозрения" в первой четверти XVIII в. ***
*** Следовало бы ее переиздать на современном русском языке c комментариями
Гюйгенс в ней установил научное обобщение, что "жизнь есть космическое явление, в чем-то резко отличное от косной материи". Это обобщение я назвал недавно принципом Гюйгенса" ****.
**** См.: Очерки геохимии. c 9, 288 и мою книжку "Проблемы геохимии", III (сдана в печать).
Живое вещество по весу составляет ничтожную часть планеты. По-видимому, это наблюдается в течение всего геологического времени, т.е. геологически вечно *****.
***** Проблемы геохимии, III.
Оно сосредоточено в тонкой, более или менее сплошной, пленке на поверхности суши в тропосфере - в лесах и в полях - и проникает весь океан. Количество его исчисляется долями, не превышающими десятых долей процента биосферы по весу, порядка, близкого к 0, 25%. На суше оно идет не в сплошных скоплениях на глубину в среднем, вероятно, меньше 3 км. Вне биосферы его нет.
В ходе геологического времени оно закономерно изменяется морфологически. История живого вещества в ходе времени выражается в медленном изменении форм жизни, форм живых организмов, генетически между собой непрерывно связанных, от одного поколения к другому без перерыва.
Веками эта мысль поднималась в научных исканиях; в 1859 г. она, наконец, получила прочное обоснование в великих достижениях Ч. Дарвина (1809 - 1882) и А. Уоллеса (1822 - 1913). Она вылилась в учение об эволюции видов - растений и животных, в том числе и человека.
Эволюционный процесс присущ только живому веществу. В косном веществе нашей планеты нет его проявлений. Те же самые минералы и горные породы образовывались в криптозой-ской эре *, какие образуются и теперь. Исключением являются биокосные природные тела **, всегда связанные так или иначе c живым веществом.
* Криитозойской эрой н называю, согласно современным американским геологам, например Карлу Шухерту, умершему в 1942 г. (Schuchert Ch. and Dunder S A Textbook of Geology. P. II. N. Y., 1941. P. 887), тот период, который назывался раньше азойской или археозойской эрой (т.е. безжизненной или древ-нежизненной). В криитозойской эре морфологическая сохранность остатков организмов сходит почти на нет и они отличаются от кембрия, но существование жизни здесь проявляется в виде органогенных пород, происхождение которых не вызывает ни малейших сомнений
** Биокосные тела - см.: Вернадский В. Проблемы биогеохимии. II. М.; Л., 1939 c 11. Таковы, например, почва, океан, огромное большинство земных вод, тропосфера и т.п.
Изменение морфологического строения живого вещества, наблюдаемое в процессе эволюции, в ходе геологического времени, неизбежно приводит к изменению его химического состава. Этот вопрос сейчас требует экспериментальной проверки. Проблема эта поставлена нами в план работ 1944 г. совместно c Палеонтологическим институтом Академии Наук.
6. Если количество живого вещества теряется перед косной и биокосной массами биосферы, то биогенные породы (т.е. созданные живым веществом) составляют огромную часть ее массы, идут далеко за пределы биосферы.
Учитывая явления метаморфизма, они превращаются, теряя всякие следы жизни, в гранитную оболочку, выходят из биосферы. Гранитная оболочка Земли есть область былых биосфер ***. В замечательной по многим мыслям книге Ламарка "Hyclrogeo-logie" (1802) живое вещество, как я его понимаю, являлось создателем главных горных пород нашей планеты. Ж. Б. Ламарк де Монне (1744 - 1829) до самой смерти не принимал открытий Лавуазье (1743 1794). Но другой крупнейший химик Ж- Б. Дюма, его младший современник (1800 - 1884), много занимавшийся химией живого вещества, долго держался представлений о количественном значении живого вещества в строении горных пород биосферы.
*** См. основную мою работу, указанную в прим. 1.
7. Младшие современники Ч. Дарвина - Д. Дана (1813 - 1895) и Д. Ле-Конт (1823 - 1901), два крупнейших североамериканских геолога (а Дана к тому же минералог и биолог) выявили еще до 1859 г. эмпирическое обобщение, которое показывает, что эволюция живого вещества идет в определенном направлении.
Это явление было названо Дана "цефализацией", а Ле-Контом "психозойской эрой". Д. Д. Дана, подобно Дарвину, пришел к этой мысли, к этому пониманию живой природы во время своего кругосветного путешествия, которое он начал через два года после возвращения в Лондон Ч. Дарвина, т.е. в 1838 г., и которое продолжалось до 1842 г.
Нельзя здесь не отметить, что экспедиция, во время которой Дана пришел к своим выводам о цефализации, о коралловых островах и т.д., фактически исторически тесно связана c исследованиями Тихого океана - океаническими путешествиями русских моряков, главным образом Крузенштерна (1770 - 1846). Изданные на немецком языке, они заставили американца Джона Рейнольдса (адвоката) добиваться организации такой же американской первой морской научной экспедиции. Он начал добиваться этого в 1827 г., когда появилось описание экспедиции Крузенштерна на немецком языке *. Только в 1838 г., через одиннадцать лет, благодаря его настойчивости, эта экспедиция состоялась. Это была экспедиция Уилькиса (Wilkes), окончательно доказавшая существование Антарктики **.
* Gilman D. The Life of J. D. Dana. N. Y , 1889. Глава об экспедиции написана в этой книге Ле-Контом. Работы Ле-Конта "Evolution" 1888 г я не имел в руках Он считал это главным своим трудом. О "психозойской эре" он указывает в своей книге "Elements of Geology>, 5th Ed., 1915. c 293, 629 Его автобиография издана в 1903 г.: Armes W. (Ed). The Autobiography of Josef Leconte. Биография и список трудов - см: Fairchiid H. Bull. Geol. Soc. of America, 26 W 1915. P. 53.
** О Рейнольдсе см. указатель юбилейного издания: "Centenary Celebration the Wilkes Exploring Expedition of the Unit. Stat. Navy 1838 1938". Proc Amer. Philos. Soc, 82. 1940. No. 5, Philadelphia. К сожалению, наши экспедиции первой половины XIX столетия в Тихом океане надолго прекратились - почти до самой революции - после Александра I и графа Н П Румянцева (1754 - 1826), замечательного русского культурного деятеля, который на свой счет снарядил экспедицию на "Рюрике" (1815 - 1818). В советское время можно на звать экспедицию К- М. Дерюгина (1878 - 1936), драгоценные и научно важные материалы которой до сих пор только частью обработаны и совершенно не изданы Они должны быть закончены. Такое отношение к работе недопустимо. Зоологический институт Академии Наук СССР должен исполнить этот свой научно-гражданский долг.
8. Эмпирические представления о направленности эволюционного процесса - без попыток теоретически их обосновать - идут глубже, в XVIII в. Уже Бюффон (1707 - 1788) говорил о царстве человека, в котором он живет, основываясь на геологическом значении человека.
Эволюционная идея была ему чужда. Она была чужда и Л. Агассицу (1807 1873), введшему в науку идею о ледниковом периоде. Агассиц жил уже в эпоху бурного расцвета геологии. Он считал, что геологически наступило царство человека, но из богословских представлений высказывался против эволюционной теории. Ле-Конт указывает, что Дана, стоявший раньше на точке зрения, близкой к Агассицу, в последние годы жизни принял идею эволюции в ее тогда обычном, дарвиновском понимании *. Разница между представлениями о "психозойской эре" Ле-Конта и "цефализацией" Дана исчезла.
* Gilman D. 1. с. Р. 255.
К сожалению, в нашей стране особенно, это крупное эмпирическое обобщение до сих пор остается вне кругозора биологов.
Правильность принципа Дана (психозойская эра Ле-Конта), который оказался вне кругозора наших палеонтологов, может быть легко проверена теми, кто захочет это сделать, по любому современному курсу палеонтологии. Он охватывает не только все животное царство, но ярко проявляется и в отдельных типах животных.
Дана указал, что в ходе геологического времени, говоря современным языком, т.е. на протяжении двух миллиардов лет, по крайней мере, а наверное много больше, наблюдается (скачками) усовершенствование - рост центральной нервной системы (мозга), начиная от ракообразных, на которых эмпирически и установил свой принцип Дана, и от моллюсков (головоногих) и кончая человеком. Это явление и названо им цефализацией. Раз достигнутый уровень мозга (центральной нервной системы) в достигнутой эволюции не идет уже вспять, только вперед.