Невидимые нити природы

Эпилог Глобальные связи биосферы

Вертящийся шарик, на котором мы живем, заключен в пять разносортных оболочек: сверху легкая, газовая — атмосфера, затем гидросфера (моря, озера, реки, грунтовые воды и ледники), каменная — литосфера (почва, земная кора и горные породы до глубины 1200 километров). Все, что скрыто под земной корой, в недоступной утробе планеты, называют центросферой. Пятая оболочка — биосфера. Под ней подразумевается все «живое вещество» — животные и растения, населяющие Землю.

Владения жизни не очень обширны (если сравнить их со всей массой Земли). В недра литосферы живые организмы проникают, по-видимому, до глубины лишь 3 километров: здесь обнаружены поселения особых бактерий. Они «жароустойчивы», способны переносить температуру до 100 градусов и анаэробны, то есть извлекают кислород не из воздуха или воды, а из различных окислов.

Гидросферу (моря, океаны и пресные воды) жизнь пронизывает сверху донизу, от поверхности до самой бездны океанской, мрачной, холодной, безмолвной.

В атмосфере верхняя граница биосферы с точностью не установлена. Протяженность ее зависит от двух главных лимитов: воды (без нее жизнь невозможна) и космического излучения, большие дозы которого убивают все живое. Предполагают, что даже наименее оптимальные условия, при которых может существовать жизнь, кончаются в так называемой озоносфере, на высоте примерно 20–25 километров. Однако у нижнего предела этого рубежа (в 20 километрах над землей) еще парят в разреженном воздухе некоторые бактерии и споры грибов.

Именно в биосфере свершается великий круговорот веществ — основа жизни на Земле, ее, так сказать, энергетическая база. Все организмы, живя, питаясь и умирая, приводят в движение гигантский «маховик» круговорота жизни и смерти.

У «колеса» три фазы вращения. В каждой из них роль главного двигателя выполняет особая группа созданий. В первой — продуценты, во второй — консументы, в третьей — редуценты. В первой фазе создается органическое вещество из воздуха и солей земли, во второй оно преобразуется в новые формы, на третьей — вновь возвращается в землю и воздух, распадаясь на несложные части.

Продуценты у нас — растения. Только они наделены волшебным хлорофиллом, способным консервировать солнечную энергию в белках, сахарах и жирах, создавая их при блеске солнца из воды и углекислого газа. Сахар растения растворяют в своих соках, а кислород, сопутствовавший созданию сахара, выделяют в атмосферу (если растение сухопутное) или в воду (если оно водяное). Эти интимнейшие процессы «творения» протекают в крупинках хлорофилла, наполняющих все зеленые ткани растений. Энергию, необходимую для синтеза, хлорофилл улавливает из световых лучей, главный поставщик которых на Земле — Солнце.

Затем растения преобразуют сахар в разного рода органические кислоты, добавляют к ним азот и другие вещества, добытые из почвы, и создают в своих тканях белки и жиры.

Животные питаются уже готовыми продуктами, синтезированными растениями. Их, животных, называют поэтому консументами — пожирателями.

Животные, кстати сказать, и дышат кислородом, который выделяют при фотосинтезе растения. Когда-то, на заре жизни, до того как разрослись на Земле леса, в атмосфере почти не было кислорода; надо полагать, тогда очень трудно дышалось. Это растения напустили под голубой купол животворный газ. Они и сейчас продолжают пополнять его запасы в небесах.

Животные тоже не остаются, так сказать, в долгу перед зелеными кормилицами: когда дышат, они выделяют в воздух и в воду (если живут в море) много углекислого газа — растения, как известно, им питаются. А после своей смерти консументы оставляют бесценное наследство — полные питательных веществ трупы.

Тут за них принимаются редуценты — бактерии: разлагают на составные части, которые легко затем усваивают растения, вновь создавая из них сложные органические продукты. «Колесо жизни» свершило полный оборот.

«Весь порядок природы, — говорит известный ботаник Фердинанд Кон, — построен на том, что… одни и те же частицы материи переходят из мертвого в живое тело в вечном круговороте».

Однако переход этот совершается не без потерь: некоторую часть веществ, заключенных в живых существах, бактерии бессильны разложить и вернуть на орбиту круговорота. Она, эта часть, выбывает из него навсегда (или на время). Выбывшие из биологического цикла вещества образуют в земле или на дне океана большие залежи — целые горы — осадочных пород. Пустыня Сахара, например, раскинула свои пески над одним из таких древних кладбищ: она покоится на массиве известняков, целиком сложенном из невидимых (простым глазом) раковинок микроскопических животных — корненожек.

А мраморы, графиты, каменные угли разных сортов, некоторые железные и марганцевые руды, торф и, по-видимому, нефть — это ведь тоже наследие угасшей жизни, «шлак» обмена веществ или бренные останки когда-то процветавших растений и животных.

Считают, что одного лишь углерода органического происхождения на Земле накопилось уже 20 квадрильонов — 20 000 000 000 000 000 тонн! Прежде он, соединившись с кислородом в углекислый газ, парил в небесах, затем растения «съели» его, отложив в своих тканях в составе различных белков, жиров и углеводов. Потом животные съели растения. Бактерии разложили трупы тех и других и иные простые вещества, и углерод в союзе с кислородом вновь вернулся в небеса. Но небольшая его часть осталась лежать в земле мертвым грузом. «Небольшая» — 20 000 000 000 000 000 тонн! Внушительные ряды нулей в этой цифре весьма убедительно демонстрируют значение жизнедеятельных процессов во всех преобразованиях, совершающихся (и совершавшихся) на Земле.

Живое вещество биосферы тончайшей пленкой покрывает нашу планету. Толщина этой «пленки», если равномерно распределить ее по поверхности земного шара, не больше 2 сантиметров. Но эта «пленочка» очень активна и на свой лад меняет лик Земли.

Сколь значительно бывает порой влияние биосферы на формирование облика нашей планеты, показывает пример с кислородом. Ведь до возникновения жизни на Земле в атмосфере кислорода не было (если было, то очень мало и лишь в самых верхних слоях). Когда зарождалась Земля, кружась пылевым вихрем вокруг Солнца, ее атмосферу наполняли главным образом два газа — водород и гелий.

Когда же она слиплась наконец в плотный шар, растеряв бóльшую часть своего первородного водорода и гелия, в атмосфере Земли было много углекислого газа, метана и аммиака. Кислорода еще не было.

И лишь когда растения одели планету в зеленый убор, кислород стал постепенно накапливаться под голубым куполом небес. Сейчас состав атмосферы уже совсем иной: азота в ней — 78 %, кислорода — 21, углекислого газа — 0,03, водорода — 0,00005, а гелия — 0,00052 %.

И в наши дни работа продолжается. Продуценты, консументы, редуценты новых поколений созидают залежи полезных ископаемых для горняков будущих эр.

Плоды их трудов малозаметны лишь потому, что жизнь человеческая коротка и мы не успеваем за выделенный нам природой срок охватить глазом все перспективы грандиозных перемен, совершающихся каждое тысячелетие на Земле. Деятельность живых организмов сказывается везде и в масштабах планетарного порядка. Искорка жизни, 3 миллиарда лет назад слабо тлевшая на мелководьях древних морей, охватила ныне бушующим пламенем всю планету и меняет в круговороте своих страстей, энергий и масс ее черты.