Начало и вечность жизни
Шрифт:
Тогда же оно выходит на международный уровень. В 1968 году в Париже состоялась генеральная конференция ЮНЕСКО при участии правительственных органов, с целью разработки единых принципов охраны природы. С докладом о концепции биосферы выступил почвовед член-корреспондент АН СССР В. А. Ковда. Идеи Вернадского стали основой для международной программы «Человек и биосфера», которая успешно работает и по сегодняшний день. В ее рамках организованы многочисленные исследования в различных странах по экологии, учреждаются биосферные заповедники.
Еще более весомо идея биосферы прозвучала на Стокгольмской конференции ООН 1972 года по защите окружающей среды. На ней была принята Декларация и программа и на их основе ООН создала 12 декабря того же года организацию по защите окружающей среды и развитию ЮНЕП. Имя Вернадского с тех пор напрямую связывается с разнообразными международными проектами и исследованиями, а его книга «Биосфера» переведена на все значимые языки. Он стал как бы отцом экологии.
Но, несмотря на успешное развитие концепции биосферы, особенно в связи с экологическими проблемами, фундаментальная основа концепции все еще не принята. В русскоязычной литературе сложилась тенденция относить эти труды Вернадского к некой авторской «философии естествознания». Ее помещают в традицию широко известного «русского космизма», который культивирует вселенский статус человеческой мысли и деятельности.
Таким образом, проблема геологической вечности жизни не обсуждается как в русскоязычной научной литературе, где о ней могут знать, но относят к философии, так и в западной, где о ней недостаточно осведомлены. Принципиальные тексты по данной тематике еще не переведены. Пока есть только французский перевод моей книги «Парадигма Вернадского», посвященной истории создания идеи вечности жизни [13] .
4
Конец XX века охарактеризовался ярким процессом шествия наук в своей совокупности и по отдельности в четко обозначенном направлении к концепции Вернадского. Укажем на самые явные факты, полученные в последние годы. Они распадаются на четыре направления:
13
Aksenov G. Le paradigme de Vladimir Vernadsky. La vie dans le cosmos: une nouvelle representation du monde. MSHA. 2021. [Электронное издание со свободным доступом] URL: https://una-editions.fr/le-paradigme-de-vladimir-vernadsky/
1) изучение геологического прошлого Земли;
2) изучение биосферы Земли;
3) изучение тел Cолнечной системы и открытие экзопланет;
4) поиски и находки следов жизни в космосе.
Тот, кто не знаком с концепцией Вернадского, не замечает, что все эти как бы не связанные между собой достижения безоговорочно подтверждают космический смысл жизни и биосферы, объединяются им.
Например, сенсацией последних лет в этой области стало открытие минерала циркона, возраст которого практически совпадает с так называемым возрастом Земли, который теперь увеличился до 4,5 млрд лет. Все цирконы образуются в условиях влажной и прохладной Земли, о чем свидетельствует соотношение изотопов в его составе. Вот почему исследователь австралийских цирконов возрастом 4,38 млрд лет минералог Джон Вэлли вынужден все время вспоминать общепринятую точку зрения о безжизненной, раскаленной, сухой и т. п. Земле, потому что находки никак с этими гипотезами не вяжутся [14] .
14
Вэлли Дж. История юной Земли // В мире науки. 2006. № 1; Кузьмин М. Ранние стадии формирования Земли // Наука в России. 2014. № 6. С. 13–19.
Такое искреннее удивление говорит о глубине заблуждения современной науки по поводу ранней Земли. Общераспространенное мнение о появлении на ней биосферы примерно 3,5 млрд лет придется, без всякого сомнения, пересматривать, точнее, преодолевать с помощью концепции биосферы Вернадского. Нет никакого времени для создания планеты каким-то спонтанным путем. Уже тогда на ней были океаны, потому что некоторые из цирконов имеют форму морской гальки, то есть они долго обкатывались на пляжах древних водоемов.
Главное наблюдение Вернадского о полноте геохимических функций, осуществляемых бактериями, подтверждается современными исследованиями. Еще в начале XIX века возникла геологическая загадка: почему в слоях ниже кембрийских не находят остатков организмов? На этом основании был сделан вывод о начале жизни в кембрии. Но докембрийские толщи образованы бактериями, как оказалось. 6/7 геологического времени биосфера Земли только из них и состояла. Но от бактерий не остается трупов, и естественно, их нельзя найти в толщах ими образованных слоев.
Докембрийскую биосферу описал наш замечательный микробиолог академик Георгий Александрович Заварзин (1933–2011). Биосфера как целое определяет устойчивое развитие планеты на протяжении всей разведанной геологической истории. Такую точку зрения он заявил в исключительно важном докладе «Становление биосферы» на заседании Президиума РАН в 2001 году. Он высоко оценивает работы микробиолога С. Н. Виноградского (1856–1953), который в 1896 году сформулировал мысль о Земле как организме, в котором бактерии играют первостепенную роль. И, разумеется, продолжает Заварзин, этот подход полностью реализовался в труде Вернадского 1926 года «Биосфера».
Микробы не относятся к дарвиновской эволюционной схеме. Они в процессе жизнедеятельности не приобретают никаких дополнительных признаков и способностей. Современные бактерии морфологически ничем не отличаются от архейских. Они не умирают, а делятся, когда есть возможность, а когда нет – переходят в споровое состояние. В некотором смысле каждый их вид – это один организм, живущий бесконечное, неопределенное число лет.
Основное правило микробной экологии, согласно Заварзину, заключается в нахождении организма там, где есть возможность извлечь энергию и выступить катализатором определенной геохимической реакции. Заварзин рассчитал количество таких экологических ниш для микроорганизмов, где на пересечении биогеохимической реакции и возможного способа питания микробов обязательно должен быть организм [15] .
15
Заварзин Г.А. Фенотипическая систематика бактерий. Пространство логических возможностей. М.: Наука, 1974.
Однако фотосинтезирующие бактерии, которые процветают в освещаемых ареалах планеты и экологию которых так хорошо изучил академик Заварзин, как выяснилось в последние годы, являются лишь небольшой частью бактериальной жизни.
Более мощная часть биосферы и, можно даже сказать, ее самая фундаментальная, первичная часть строится хемолитотрофными бактериями, которых открыл С. Н. Виноградский. Вернадский предчувствовал и предсказывал такое строение биосферы. Он по крохам собирал факты их обнаружения, появлявшиеся иногда в литературе. Уже в 70-е годы XIX века при строительстве Сен-Готтардского туннеля в Швейцарии геолог Ф. Штапф обнаружил бактериальную флору. Он сначала думал, пишет Вернадский, что бактерии проникли в туннель из тропосферы. Но позже был вынужден признать их глубинное происхождение [16] .
16
Вернадский В.И. О пределах биосферы // Собр. соч.: В 24 т. Т. 8. С. 456.
Рассказывая об этом факте, Вернадский вскрыл грандиозный планетный процесс, который имеет неисчислимые последствия для всей науки: наличие подземной жизни и под материками, и под океанами. Во всей литературе привычно считалось, что жизнь в целом существует только там, где есть кислород. И когда случайно находили бактерии в толщах горных пород, в карьерах, выработках или в шахтах, считалось, что они туда проникли из тропосферы.
Другим ограничением для жизни на глубинах полагали температурную границу в +100? С. Исходя из обыденной жизни и из опытов при давлении в одну атмосферу, все считали, что при более высоких температурах белок существовать не может.
Оба эти традиционных взгляда, говорит Вернадский в данной статье 1937 года, теперь должны уйти в прошлое.
И действительно, уходят. Современный автор пишет:
«Одно из самых удивительных открытий, которое сделали с помощью бурения, – это наличие жизни глубоко под землей. И хотя жизнь эта представлена лишь бактериями, ее пределы простираются до невероятных глубин. Бактерии вездесущи. Они освоили подземное царство, казалось бы, совершенно непригодное для существования. Огромные давления, высокие температуры, отсутствие кислорода и жизненного пространства – ничто не смогло стать препятствием на пути распространения жизни в недрах литосферы. По некоторым подсчетам, масса микроорганизмов, обитающих под землей, может даже превышать массу всех живых существ, населяющих поверхность нашей планеты» [17] .
17
Галанин А.В. Литобиосфера Земли // Сайт «Вселенная живая». URL: http://ukhtoma.ru/litobiosphere.htm