Распределение жизни в виосфере

На поверхности Земли в настоящее время полностью лишены жнных существ лишь области обширных оледенений и кратеры Действующих вулканов. В. И. Вернадский указывал на «негод­ность» жизни и биосфере. Об этом свидетельствует история на­шей планеты. Жизнь появилась локально в водоемах и затем рас­пространились все шире и шире, заняв все материки. Постепенно она захватила всю биосферу, и захват этот, по мнению В. И. Вер­надского, еще не закончился. Об этих потенциальных возможно­стях свидетельствуют масштабы приспособляемости живых орга­низмом.

Крайние пределы температур, которые выносят некоторые фор­мы жизни (в лани том состоянии),— от практически абсолютного пуля до + 180 С. Давление, при котором существует жизнь,— от долен атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах. Дли ряда бактерий верхние критические точки давления лежат в области 12-10⁸ Па (12 тыс. атм). С дру­гой стороны, семена и споры растений, мелкие животные в ана­биозе сохраняю! жизнеспособность в полном вакууме.

Живые организмы могут существовать в широком диапазоне химических условий среды. Первые живые существа Земли жили в бескислородной атмосфере. Анаэробный обмен свойствен и многим современным организмам, в том числе многоклеточным.

Уксусные угрицы (нематоды) обитают в чанах с бродящим уксусом. Ряд микроорганизмов живет в концентрированных раст­ворах солей, в том числе медного купороса, фторида натрия, в на­сыщенном растворе поваренной соли. Серные бактерии выдержи­вают децимолярные растворы серной кислоты.

Некоторые особо устойчивые формы могут существовать даже при действии ионизирующей радиации. Например, ряд инфу­зорий выдерживает излучение, по дозе в 3 млн. раз превышающее ^: естественный радиоактивный фон на поверхности Земли, а неко­торые бактерии обнаружены даже в котлах ядерных реакторов.

Выносливость жизни в целом к отдельным факторам среды шире диапазонов тех условий, которые существуют в современ­ной биосфере. Жизнь, таким образом, обладает значительным «запасом прочности», устойчивости к воздействию среды и потен­циальной способностью к еще большему распространению.

Наряду с этим распределение жизни в биосфере отличается крайней неравномерностью. Она слабо развита в пустынях, тунд­рах, глубинах океана, высоко в горах, тогда как в других участках биосферы чрезвычайно обильна и разнообразна. Наиболее высока концентрация живого вещества на границах раздела основных сред —в почве, т. е. пограничном слое между литосферой и атмосферой, в поверхностных слоях океана, на дне водоемов и особенно — на литорали, в лиманах и эстуариях рек, где все гри среды — почва, вода и воздух — близко соседствуют друг с другом. Места наибольшей концентрации, организмов в биосфере В. И. Вернадский назвал «пленками жизни».

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

Суммарный химический состав живых организмов во многом отличается от состава атмосферы и литосферы. Он ближе к химическому составу гидросферы по абсолютному преобладанию атомов водорода и кислорода, но, в отличие от гидросферы, в организмах относительно велика доля углерода, кальция и азота. Живое вещество в основном состоит из элементов, являющихся водными и воздушными мигрантами, т. е. образующих газообразные и растворимые соединения. Заслуживает внимания то обстоятельство, что 99,9% массы живых организмов приходится на те 14элементов, которые преобладают и в земной коре, составляя в ней 98,9%, хотя ив других соотношениях. Таким образом, жизнь —

это химическое производное земной коры. В организмах обнаружены почти все элементы таблицы Менделеева, т. е. они характеризуются той же химией, что и неживая природа.

Биохимические процессы, осуществляющиеся в организмах, представляют собой сложные, организованные в циклы цепи реакций. На воспроизведение их в неживой природе потребовались бы огромные энергетические затраты. В живых организмах они протекают при посредстве белковых катализаторов — ферментов, понижающих энергию активации молекул на несколько порядков,.величин. Так как материалы и энергию для обменных реакций живые существа черпают в окружающей среде, они преобразуют среду уже только тем, что живут.

В. И. Вернадский подчеркивал, что живое вещество — самая активная форма материи во Вселенной. Оно производит гигантскую геохимическую работу I биосфере, полностью преобразовав верхние оболочки Земли:i,i время своего существования.