Капли девонского дождя

До сих пор остается величайшей загадкой появление жизни на Земле. Некоторые ученые считают, что жизнь во Вселенной вечна (как и сама Вселенная): мельчайшие живые клетки пронизывают космос, мчатся в световых лучах, оседая и расцветая на планетах. Подобные взгляды обычно называют фантастическими, потому что большинство ученых верят в происхождение живого вещества из неживого.

Если на нашей планете действительно некогда родились первые живые существа, то ключ к решению этой проблемы скорее всего спрятан в воде. Точнее, где-то в прибрежной части древнейшего моря, на стыке трех сред: воды, воздуха, земли.

А как появилась сама вода? Восполняются ли ее запасы непрерывным притоком раскаленного пара из земных недр? Или многие миллионы лет гидросфера остается неизменной? Или высыхает?

Вопросы, вопросы…

В науке их всегда больше, чем ответов.

Живая оболочка

«Жизнь поистине является одной из наиболее могучих геохимических сил нашей планеты», — писал гениальный русский ученый В. И. Вернадский.

На соединении земной тверди, воздуха и воды шумят растения, снуют животные, кишмя кишат невидимые нашему глазу микробы. Пульсирующая пленка жизни!

Все живые существа вместе — люди, животные, растения, бактерии — и среда их обитания составляют великую живую оболочку планеты — биосферу (от греческого слова «биос» — жизнь).

Вес биосферы, по сравнению с весом Земли, совсем неприметный: какой-нибудь миллион миллиардов тонн. Земля в шесть миллионов раз тяжелее своей живой оболочки.

Однако сила биосферы колоссальна.

Миллионы лет, из года в год, медленно, как тихий снег, оседают на дно моря малюсенькие домики-раковины (одна устрица, чтобы соорудить свою раковину, перерабатывает тысячу тонн воды. Быть может, и мы когда-нибудь научимся создавать машины, которые станут извлекать из морской воды растворенные там вещества). В конце концов раковины образуют слои горных пород толщиной в несколько километров.

Живые организмы обладают способностью «впитывать» химические элементы и включать их в кругооборот жизни, который заканчивается накоплением органического вещества и содержащихся в нем химических элементов. Отдельные живые существа — словно крохотные заводы, добывающие те или иные химические элементы, рассеянные повсюду. Моллюски «добывают» медь; медузы — цинк, олово, свинец; губки — йод; серные бактерии — серу.

Живые организмы сконцентрировали в одних только известняках огромное количество угольной кислоты — в несколько тысяч раз больше массы всех льдов нашей планеты. А льда на Земле так много, что если он вдруг весь растает, уровень мирового океана повысится более чем на полсотни метров.

Множество сокровищ накопила в Земле биосфера. Ею созданы крупнейшие в мире месторождения угля, железа, марганца, бокситов, писчего мела, фосфоритов.

Необходимая составная часть всего живого — углерод. Атомы его очень «дружелюбны». Они охотно образуют самые разнообразные соединения с атомами кислорода, водорода, азота и других элементов.

Бесчисленное разнообразие химических соединений углерода — основа для всех живых существ Земли. Он незаменим в углеводах, белках, жирах и во многих других органических соединениях.

Еще одно вещество жизни — фосфор. Он придает прочность костям животных.

Голубой холодный свет излучает фосфор. В средние века за эту свою особенность он слыл всемогущим философским камнем.

Ровное свечение фосфора в темноте наводит на мысль о великом свете разума. Действительно, клеткам мозга фосфор необходим.

Люди добывают фосфор из земли для удобрения полей. В биосфере атомы фосфора переходят из минералов через корни в плоть растений. Из растений они переходят в мясо, кости и мозг животных. После смерти живых существ фосфор из их тел переходит в землю, накапливается там, чтобы затем вновь пройти извечный круговорот жизни и смерти.

Подобно титанам, рожденным от Геи — Земли и Урана — неба, живые существа обязаны своей жизнью не только матери-Земле, но и космосу. Щедрые лучи Солнца и космическое излучение, смягченное и ослабленное воздухом, питают биосферу. Она насыщена энергией Солнца и космоса, непрерывно ее накапливает.

Лик планеты преображен силой жизни. Деревья, травы, кустарники, сибирская тайга, африканские джунгли — зелень, зелень, зелень… Несметные полчища живых существ — от микроскопических до гигантских — на суше, в воде, в воздухе, под землей.

Тонкая пленка почвы так густо насыщена организмами, что ее саму можно считать живой.

Жизнь — величайший химик. Создает она тысячи соединений. Да и сама многолика, разнообразна. Сейчас известно более миллиона видов живых существ, а различных неорганических соединений (минералов) около трех тысяч.

«Химические эксперименты» живой материи важны и интересны. Создана специальная наука, их изучающая, — биогеохимия. Основал ее наш великий соотечественник В. И. Вернадский.

Словно фантастический оборотень, принимает жизнь множество обличий, переходит из одной формы в другую. И непрестанно работает, работает, работает, бросая вызов косной материи, борясь со слепым стремлением неживой природы к равновесию, к неподвижности, к вечному покою.

Живое вещество коренным образом отличается от неживого: оно непрерывно обновляется (размножение); изменяется и усложняется со временем (эволюция); приспосабливается, видоизменяясь, к различным природным условиям; реагирует на изменения внешней среды, действуя сообразно этим изменениям. Оно удивительно сложно устроено и сохраняет это свое качество, тогда как неживая природа обычно стремится к упрощению, к устойчивости.

В неживой природе встречаются процессы чем-то подобные деятельности живого вещества, но они теряются в общем стремлении неживой материи к равновесию.

Благодаря деятельности людей, благодаря человеческому разуму, появилась на Земле новая сила, преобразующая природу, — сила техники. Она продолжает все те процессы, которые шли прежде в биосфере, продолжает геологическую работу живого вещества.

И каждый из нас — участник созидания этой невиданной ранее сферы планеты. Ей мы принадлежим всей нашей жизнью, деятельностью и смертью, всеми нашими мыслями. Мы — мельчайшие частички ее, а она — частица Земли.

Прекрасен материи тайный состав

И участь земного тлена:

Распавшись на части и тайною став,

Смешаться со всей Вселенной.

Я счастлив и рад, что от жизни былой

Останется главная истина в силе:

Я вечностью стану, я стану землей,

Земной драгоценною пылью[1].

Сфера техники, разума, человека

Усилиями миллионов людей создавалась и создается необычайная оболочка Земли. Здесь деятельность человека, утысячерившего свои силы машинами, является самой могучей, самой активной геологической силой.

Эту оболочку планеты нередко называют ноосферой («ноос» — по-гречески «разум»). Быть может, точнее называть ее техносферой, потому что разум человека не всегда может предвидеть последствия великого преобразования природы, совершаемого силой техники, не всегда направляет деятельность людей, которая подчинена не воле и желанию кого-то, а строгим законам природы (до сих пор еще почти не изученным). К тому же разум без техники бессилен свершить преобразования природы.

Мы свыклись с теперешним обликом Земли. Изучая в школах физическую географию, даже не задумываемся о том, как трудно ныне, почти невозможно выделить «естественные» ландшафтные зоны. Скажем, зону степей с их первобытными ковыльными просторами.

На бескрайних нивах колосятся посеянные злаки, набухают в почве клубни, поднимаются «культурные» растения. Пасутся неисчислимые стада «культурных», выведенных человеком животных. Стоят возведенные людьми сооружения.

Леса занимают более четверти всей суши. Третья часть лесных массивов используется человеком.

Без удивления узнаём мы о создании новых рек (каналов), озер (водохранилищ), пещер (метро и шахт).

На земле, в лабораториях ученых, на заводах, создаются сотни новых минералов, химических соединений, даже новые химические элементы. Выплавляются во все возрастающих количествах чугун, сталь, сплавы… Великие разрушительные силы природы не могут противостоять этому, хотя коррозия «сгрызает» за год ни много ни мало — 8 миллионов тонн железа; истирается в год, распыляясь, тонна золота.

В сферу своей деятельности вовлекает человек все новые и новые химические элементы. До XVIII века их было двадцать пять, в XVIII веке — двадцать восемь, а в начале XX века — шестьдесят. Сейчас используется около сотни химических элементов, а некоторые созданы искусственно.

В середине прошлого века удалось создать в лаборатории невиданное прежде вещество — легкий, белый, серебристо-блестящий металл. Его получали из расплавленных глин путем электролиза. «Серебро из глины» ценилось значительно дороже, чем любой драгоценный металл.

Это был алюминий.

Широко распространенное на земле вещество ценилось больше всех остальных!

Алюминия очень много. По весу он составляет десятую часть земной коры. Но в чистом виде он не встречался в природе до прошлого века. Он — составная часть множества минералов и горных пород: полевых шпатов, бокситов, гранитов, глин. Окись алюминия — минерал корунд — по твердости своей уступает лишь алмазу. Пунцовый рубин и синий сапфир красотой своего цвета обязаны присутствию в их кристаллических решетках атомов алюминия.

Алюминий в три раза легче железа. К тому же он прочен и вязок. Он не боится коррозии: в присутствии кислорода покрывается плотной и тонкой пленкой окиси, которая не дает кислороду проникать в глубь. (Не то что рыхлая окись железа — ржавчина!)

Вот почему стал алюминий металлом самолетов. Вот почему называют его металлом двадцатого века.

Атмосфера Земли с появлением промышленности неуклонно изменяется.

Содержание в ней углекислоты выросло почти в полтора раза (результат сжигания угля, торфа, дров). Углекислый газ, в свою очередь, препятствует отдаче тепла земной поверхности в космическое пространство, «отепляет» планету.

От ядовитого дыхания миллионов машин, фабричных труб, самолетов и кораблей появились в атмосфере новые соединения. Города курятся, словно вулканы. Берлин выделяет углекислоты в три-четыре раза больше, чем один из крупнейших вулканов Америки — Котопахи.

Тучи пыли вздымаются над промышленными районами.

В Ливерпуле на один квадратный километр за год выпадает семьсот тонн пыли, а на всю Англию — четыре с половиной миллиона.

Город — детище человека. Огромные, четкие кристаллы домов. Земля покрыта прочной корой асфальта. Врезаны в небо вышки, трубы с темными флагами дыма; непрестанно гудят машины. А ночами проплывающие над ними облака освещены электрическим заревом.

Там,

Хребты железные согнув, мосты