Пережитое и передуманное

«Лик Земли» — картина Земли, если смотреть на нее из просторов Космоса. Э. Зюсс (1831–1914) и геологи того времени могли смотреть и на проявление жизни, и на Лик Земли, как на не зависимые друг от друга явления. Сейчас для нас ясно, что Лик Земли не является результатом «случайных явлений», а отвечает определенной резко ограниченной геологической земной оболочке — биосфере — одной из многих других, имеющих определенную структуру, характерную для земных планет. Эту структуру удобно назвать организованностью по характеру идущих в ней геологических процессов.

Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей. Для того чтобы в этом убедиться, мы должны выразить живые организмы как нечто целое и единое. Так выраженные организмы представляют живое вещество, т. е. совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, в энергии. Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием и размножением.

Так выраженные явления жизни изучаются в биогеохимии и выявляются как огромный геологический процесс, геологическая сила планетного характера.

Основным определяющим началом для них является астрономическое положение планеты — расстояние ее от Солнца и наклон ее оси к эклиптике [114] . Эти астрономические элементы мы пока можем рассматривать как данные. Они неизменны в течение всего геологического времени, сейчас это можно точно утверждать больше чем для двух миллиардов лет по крайней мере. Ничто пока не указывает, чтобы такое состояние когда-нибудь в геологическом времени менялось.

114

Эклиптика (астр.) — плоскость, в которой Земля движется вокруг Солнца.

Указанные астрономические элементы Земли определяют климат, а климат определяет жизнь, покрывающую нашу планету. Годовой цикл — полный оборот Земли вокруг Солнца — не только является мерилом нашего времени (и геологического), но и выявляется естественным мерилом цикла жизни на планете. Цикл жизни связан с круговоротом химических элементов, создающим, как увидим, земную атмосферу (тропосферу), непрерывно закономерно выделяющих в нее жизненными процессами газы — О2, N2, С0 ₂, Н ₂0 и т. д.

Наблюдения окружающей природы уже тысячелетия приучили к этому человечество, но научно только теперь это окончательно признано. Мне кажется, однако, что до сих пор в геологии недостаточно принимается во внимание планетный характер нашей Земли — основные астрономические элементы ее: наклон ее оси вращения к эклиптике прежде всего, и расстояние ее в течение года от Солнца, одного из основных источников энергии биосферы и одного из основных регуляторов всех геологических, химических и биологических явлений в биосфере. Планетный характер Земли больше всего сказывается в биосфере.

Солнечная константа, определяющая эту энергию, отвечает 1,94 кал в минуту на 1 см ²на верхней границе «свободной атмосферы». Эго величина не постоянная, вопреки своему названию, но закономерно меняюицаяся. Во — первых, она зависит для Земли от расстояния Земли от Солнца. Ближе всего Земля к Солнцу 1 января — 22 949 радиусов, т. е. 146 207 000 км (в перигелии), а дальше всего — 3 июля (в афелии) —23 791 земной радиус, т. е. 151 570 000 км.

Это кажущееся изменение солнечной константы под влиянием движения Земли, не зависящее от Солнца. Но возможно — допустимо — и реальное колебание солнечной константы, проявляющееся входе времени бытового. По — видимому, это колебание меньше, чем недавно думали. Колебания вероятны и в связи с солнечными пятнами.

Научно допустимы колебания этой константы в течение геологического времени. Несомненно, климатические изменения в геологическом времени идут в биосфере в течение более 2 млрд лет по крайней мере, причем жизнь в биосфере не уменьшается по своей мощности, но расширяется и проникает в новые, раньше безжизненные области планеты. Ее значение увеличивается в ходе геологического времени. Ее проявлением является эволюционный процесс изменения организмов в ходе геологического времени, а ее значение проявляется прежде всего в «напоре жизни», который выражается в резком механическом воздействии на окружающую среду живого вещества. Этот «напор жизни» производится прежде всего размножением, а затем — ростом. Мы наблюдаем его, когда лес надвигается на степь или степь надвигается на лес. Он может менять окружающую нас природу. То же явление в море мы видим в коралловых островах, которые строятся главным образом кораллами и известковыми водорослями. Они подготовляют почву для наземных организмов.

Напор живого вещества есть одна из самых мощных нам известных геологических сил. Жизнь есть создание солнечного луча, что так ярко и глубоко впервые установил Р. Майер (1814–1878) [115] .

Жизнь создает в окружающей ее среде условия, благоприятные для своего существования. Уже само непрерывное существоюние жизни с самых древних нам известных геологических отложений, с криптозоя, указывает, что климатические, прежде всего тепловые, условия биосферы коренным образом никогда не менялись. Климат в своих астрономических тепловых основах оставался неподвижным. Можно считать эмпирическим обобщением этот вывод.

115

Майер Юлиус Роберт (1814–1878) — немецкий врач и физик; один из первых сформулировал фундаментальный закон природы — закон сохранения и превращения энергии.

Мы не знаем никакого промежутка времени на нашей планете, когда на ней не было бы живого вещества, не было бы биосферы.

В метаморфических породах [116] , последним и окончательным продуктом которых является гранитная оболочка Земли, мы видим последний устойчивый продукт былых биосфер. Они образуются только на континентах.

Если нет следа катастрофического планетного изменения, связанного с изменением положения оси вращения планеты по отношению к плоскости эклиптики, нужно сделать вывод, что и световые свойства нашей планеты были те же, что и теперь, в течение всего геологического времени, более двух миллиардов лет минимум. Эти световые свойства чрезвычайно характерны. В предельных явлениях они могут быть выражены так: в окружении полюсов день и ночь длятся месяцами, на самом полюсе по полугодиям. На экваторе день и ночь равны двенадцати часам. От этих крайностей мы видим постепенные переходы.

116

Метаморфические породы — породы, изменяющиеся под влиянием химических, физических и механических факторов.

Но астрономические данные определяют только самые общие черты климата. Распределение океана и суши, морские течения, воздушная циркуляция в тропосфере и колебания ее химического состава вносят большие изменения в тепловой и световой астрономический климат. Это выявляется не только в живом веществе и в его эволюции, но и в зональности всех геологических явлений нашей планеты. Это понятие зональности, такое простое, введено в научную мысль впервые в почвоведении В. В. Докучаевым, но для явлений жизни идет в конец XVIII в., к работам И. Канта (1724–1804) и А. Гумбольдта [117] (1769–1859). Явления зональности характерны для поверхности биосферы, для твердой ее части.

117

Докучаев Василий Васильевич (1846–1903) — русский естествоиспытатель; создал научные основы почвоведения, открыл закон целостности и зональности географической среды, один из основоположников учения о единстве Земли и космоса. Кант Иммануил (1724–1804) — немецкий философ; сделал одну из первых попыток рассмотреть Землю и Солнечную систему — их возникновение и развитие. Гумбольдт Александр (1769–1859) — немецкий естествоиспытатель, географ и путешественник. Один из основателей географии растений и учения о жизненных формах.

Мы здесь встречаемся с резко выраженной химической неоднородностью, связанной с геохорами [118] . В геохорах она резко проявляется как на картах геологических, так и ботанических и зоологических. Эта неоднородность, химическая в первую очередь, проявляется в меньшей степени в гидросфере, но и здесь она связана с твердым субстратом — дном и берегами, проявляется особенно резко в морях и в шельфах.

В пределах климатических поясов мы можем различать с химической точки зрения биогеохимические провинции, понимание которых только что начинает входить в жизнь и значение которых, и научное и бытовое, должно расти с ходом времени. В меньшей степени неоднородность — мозаичность — в физикохимической структуре должна сказываться и в подземных частях суши. Эта область только захватывается научным знанием. Пройдет, должно быть, немного лет, когда можно будет дать ее общий вывод. Сейчас мы только можем учитывать ее существование.

118

Гeoxopa — понятие, которое ввел советский географ Лев Семенович Берг (1876–1950) для обозначения географических поясов или зон ландшафтов.