Этим определяется новое чрезвычайно важное свойство биосферы - ее геометрическая разнородность. Можно допустить, как мы это увидим (§ 138), что живое вещество проявляет иную геометрию, чем геометрия Евклида.
§ 136. Прежде чем идти дальше, необходимо попытаться сделать анализ основных данных о нашем понимании жизни и ввести некоторые новые понятия.
Я уже касался раньше существования биокосных естественных тел (§ 123). Здесь необходимо в нескольких словах на них остановиться. Только что я указал, что мы можем рассматривать и саму биосферу как биокосное тело.
В сущности, всякий организм представляет собой биокосное тело. В нем не все живое. Во время его питания и дыхания непрерывно попадают в него косные тела, которые от него совсем неотделимы. Частью они попадают в него как посторонние тела механически, как тела ему, по существу, ненужные или значения которых мы не понимаем. При исчислении веса и химического состава живого организма в биосфере нельзя не принимать в расчеты это постороннее вещество, всегда входящее в состав организма. Без них живою организма в биосфере нет. Это вещество должно учитываться (в средних числах) в совокупностях организмов, так как оно является отражением своеобразной биогенной миграции атомов - основного явления, изучаемого биогеохимией. Я не буду здесь на этом останавливаться и это доказывать, но приведу один-два примера. Дождевые черви или голотурии постоянно содержат внутри своего тела почву или ил, процент которых составляет заметную часть их тела и которые немедленно подвергаются в их организме многочисленным биохимическим реакциям. Эти организмы в биосфере без такого стороннего, казалось, вещества ни секунды не существуют, т. е. жить не могут. В биогеохимии мы должны принимать их во внимание такими, какие они есть и живут, а не очищенными и освобожденными от этих всегда существующих в них веществ.
Это более резкие примеры, но для всякого живого организма мы имеем части его тела, которые в живом процессе, в поддерживающих жизнь миграциях атомов (вечно изменчивом жизненном равновесии, в явлениях метаболизма, дыхания и питания),- не могут считаться, строго говоря, каждая в отдельности живой. Живой организм есть всегда до известной степени биокосное естественное тело, но в нем, в момент жизни, вещество жизни, охваченное резко по массе, но не всегда по объему, преобладает. Взятое в целом такое биокосное тело резко проявляет свои живые свойства, даже в том случае, когда по объему они в нем не являются преобладающими. Например, в ряде организмов огромные части занятого ими пространства представляют газовые полости и пузыри. Эти газовые полости, конечно, не являются живыми, но мы увидим ниже, что они геометрически являются отличными от косных естественных тел.
Живой организм, взятый в целом, хотя и является, таким образом, до известной степени по своему составу био-косным естественным телом, но резко отличается от настоящих биокосных тел прежде всего свойствами занятого им пространства. И геометрически и физически это пространство иное, чем пространство косных естественных тел биосферы. Но больше того, он представляет в биосфере автаркическую систему, которая является единой, самодовлеющей, способной защищаться и активно реагировать на внешнюю и внутреннюю среду и на другие живые организмы. Животный организм проявляется в биосфере как чуждое ей маленькое целое, как свой собственный отдельный мирок, монада, с внешней средой закономерно связанная. Биокосное тело есть более сложная система из живых организмов - монад и косных естественных тел, находящихся во взаимодействии, но друг с другом не смешивающихся. Подавляющее большинство природных вод, почвы, илы и т. п. являют бесчисленные примеры биокосных естественных тел.
§ 137. Мне кажется, давно настало время принять за исходное для научной работы это резкое энергетически-материальное различие между живой и косной материей биосферы, устанавливаемое биогеохимией, и научно учитывать научные выводы, из такого сравнения вытекающие.
Я в самых кратких чертах в последующем отмечу здесь эти различия, которые, как мы увидим, далеки от тех, которые используются биологами и философами Запада в их виталистически-материалистической, длящейся века контроверзе.
Они не видны и не ясны, когда исследуют отдельный организм, а проявляются как реальное явление, как факт, когда берут их совокупности. Они мало заметны для натуралиста, исследующего индивидуум, а ярко выявляются в живом веществе биосферы.
И они таковы, мне кажется, что несовместимы с представлением о жизни как о частном планетном явлении.
§ 138.Главнейшие из этих отличий следующие:
I. Жизнь на Земле - только в биосфере - проявляется, во-первых, в виде живых организмов - живых естественных тел, имеющих свой автаркический объем, поле жизни - как в среде всемирного тяготения, так и в микроскопическом разрезе мира, где силы тяготения не господствуют, имеют второстепенное значение.
Как известно, размеры естественных тел отнюдь не являются безразличным признаком, наоборот, они являются, может быть, самым характерным признаком в системе реальности. Для живых организмов диапазон этих явлений очень велик. От одного порядка с большими молекулами химических соединений, порядка по параметрам 10 см он доходит для больших индивидуумов растений и животных до параметра 10см. Диапазон равен 10.
Состояние пространства (объема), отвечающего телу живого организма, как бы оно мало или велико ни было, диссимметрично. Это проявляется в правизне и левизне - в неравенстве явлений посолонь и противосолонь. В биосфере это свойство пространства присуще только живым организмам. Органогенные минералы (нефть, угли, гумус и т. д.) сохраняют геологически долго соединения, биохимически полученные, в которых отличие правизны и левизны ясно выражено, но это свойство не восстанавливается при геохимическом разрушении. Такое состояние пространства в живом организме удобно назвать диссимметрией Пастера
II. Основным свойством диссимметрии, т. е. особого состояния пространства-времени, отвечающего жизни и занятому ею объему, является то, что причина и следствие явлений, в нем наблюдаемых, должны отвечать одной и той же диссимметрии*. В кристаллических телах, образуемых организмами, необходимыми для их жизни, диссимметрия выражается в преобладании левых или правых изомеров. Возможно, что прав Пастер, который считал, что для основных тел, необходимых для жизни - для белков и продуктов их распада*, всегда господствуют левые изомеры.
Эта область явлений, к сожалению, мало изучена, и можно здесь ожидать в ближайшее время неожиданных по важности открытий. П. Кюри совершенно правильно учел возможность разных форм диссимметрии и выразил геометрическую структуру, связь при этом выявляемую, в положении, что диссимметрическое явление вызывается такою же диссимметрической причиной. Исходя из этого принципа (можно назвать его принципом Кюри) следует, что особое состояние пространства жизни обладает особой геометрией, которая не является обычной геометрией Евклида*.
Я буду принимать это как рабочую гипотезу, пока она не будет теоретически проверена. Эта область явлений в основных чертах была выяснена в работах Пастера в I860-1880 годах, П. Кюри в 1890-х годах углубился в эти явления, но внезапная смерть прервала в 1906 г. его жизнь прежде, чем он успел изложить свои достижения*.
Понятие о "состоянии пространства" (espace d’etat) введено в науку в его биографии, изданной в 1925 г.* его женой и дочерью. Так он определял в кругу своей семьи диссимметрию Пастера в эпоху своей творческой работы над этой проблемой, которой не суждено было быть опубликованной и написанной.
III. Реальным, логически правильным выводом из принципа Пастера - Кюри является принцип Реди* регулирующий создание организмов в биосфере. Onine vivum е vivo является проявлением диссимметрии Пастера, ибо иным путем создаться в биосфере правизна-левизна, отвечающая диссимметрии Пастера, не может. В сущности, это поддержание длительности жизни в течение всего геологического времени делением, почкованием или рождением является основным проявлением особого пространства-времени живых естественных тел, его особой геометрии.
IV. Реальным, логически правильным выводом из принципа Пастера - Кюри будет и то, что явления, отвечающие жизни, будут необратимы во времени, так как пространство живого организма при диссимметрии Пастера может обладать только полярными векторами, каким и будет для него вектор времени.
V. В биосфере принцип Реди проявляется расселением организмов благодаря размножению, явлением, которое имеет первостепенное значение в ее структуре. Расселение вызывает в биосфере биогенную миграцию атомов и сопровождается огромным выделением свободной энергии, биогеохимической энергии. Эта биогеохимическая энергия проявляется в аспекте исторического времени.
Биогенные миграции биосферы резко отличаются от миграций химических элементов, не связанных с живым веществом. Это последнее явление становится видным - в массе земного вещества проявляется - только в аспекте геологического времени.
VI. Чрезвычайно характерным является предельно максимальная - обусловленная величиной комплексов атомов (числом Лошмидта в первую очередь, и предельной скоростью волнообразных движений - "звука" - в том числе, и дыхания в газовой или водной атмосфере) - величина биогеохимической энергии размножения.
Одним из следствий отсюда являются исключительное значение микроскопически дисперсного живого вещества и огромная роль его в рассеянии химических элементов в биосфере. Это связано с законами термодинамики - с максимальным использованием свободной энергии.
VII. Биогенная миграция элементов связана с дыханием организмов прежде всего и обусловлена размерами и свойствами косного вещества танеты. Благодаря этому она имеет предел, связанный, с одной стороны, с Лошмидтовым числом, определяющим количество газовых молекул в 1 см объема, а следовательно, и количество неделимых, находящихся с ними в дыхательном обмене, а с другой стороны, она связана с размножением, на котором отражаются размеры земной поверхности, поверхности биосферы.
VIII. Плошадь, доступная заселению организмами, ограничена - откуда следует существование предельного количества (массы жизни) живого вешества, могущего существовать на нашей планете. Это величина постоянная - в определенных небольших пределах колебаний - в течение геологического времени.
IX. Наиболее быстро идет размножение в микроскопическом разрезе мира, благодаря чему (числу Лошмидта - п. VI) есть предел размерам организма, так как размножение обратно пропорционально объему организма (правило Е. Снядецкого). Ниже известного размера могут существовать организмы, проявляющие размножение временами (разрушая взрывом среду своей жизни - живой организм) и быстро переходящие в латентное состояние.
X. Живые организмы, обладая метаболизмом, сами создают свой химический элементарный состав, являющийся характерным (и видовым) их признаком и остающийся неизменным в определенных пределах. Мы имеем здесь аналогию с определенными химическими соединениями без стехиометрических отношений.
XI. В связи с большой величиной биогеохимической энергии мы имеем здесь миллионы естественных биогенных тел - видов организмов - и еще большие миллионы миллионов создающихся в них биохимически химических соединений, в отличие от косной материи с ее 2-3 тысячами минералов, и отвечающих им химических соединений.
XII. В результате радиоактивного распада элементов и биогеохимической энергии биосфера с ходом времени накапливает свободную энергию и с созданием ноосферы процесс этот чрезвычайно усиливается (эктропия).
XIII. Живые организмы обладают способностью изменять изотопические смеси химических элементов, т. е. атомные веса химических элементов внутри самого мельчайшего объема живого тела. Аналогичные процессы происходят, по-видимому, резко по-иному в косных естественных телах биосферы. Явления эти все очень мало исследованы, но возможно допущение, что они проявляются в них только вне биосферы и связаны с газовыми явлениями, идущими в областях высокого давления. Здесь необходимо точное определение атомного веса элементов в так образовавшихся минералах.
§ 139. Подводя итоги, мы видим, что между живым естественным телом биосферы и его комплексами (живым вешеством) и ассоциациями (биоценозы и биокосные тела) и косными ее естественными телами - минералами, кристаллами, горной породой и т. п. в их бесчисленном разнообразии - существует резкая непроходимая грань.
Это не является философской или научной гипотезой или теорией - это есть эмпирическое обобщение из бесчисленного множества точно логически и эмпирически установленных фактов. Они могут оспариваться, только основываясь на критике этих фактов или противопоставлением им других противоречащих тому или иному из указанных в предыдущем 138 параграфе эмпирических обобщений.
Ни логически, ни философски они опровергнуты быть не могут. Они все относятся к определенному естественному телу - живому организму.
Все обобщения, здесь указанные, не выходят за пределы явлений, наблюдаемых в жизни организмов и их совокупностей.
Они не касаются и не дают никакого объяснения жизни; они только сводят вместе факты и делают логические выводы из научного описания реальности.
Они отвечают логически освоенным понятиям биогеохимии. Но в области биологической мысли в ее литературном современном выражении они нередко находятся в противоречии с живыми, господствующими о явлениях жизни представлениями.
При столкновении философских представлений с этими эмпирическими обобщениями можно оставить их в стороне и допустима логическая оценка их как философских фикций. Ибо философские представления основаны на анализе общих понятий, которые далеко не всегда охватывают целиком лежащие в основе их научные факты и научные эмпирические обобщения. В связи с этим все проблемы, какими, например, занимаются виталисты и материалисты, ученые или философы - безразлично, из нашего кругозора выпадают, и в области нашего изучения мы с ними реально не встречаемся.
Жизнь в изучаемых биогеохимией явлениях почти целиком охватывается естественными живыми телами, и только в проблеме ноосферы приходится считаться с факторами, которые, строго говоря, не охватываются обычными представлениями о живых естественных телах, но в биогеохимии мы можем их изучать только в пределах живых естественных тел.
§ 140. Биология охватывает жизнь более широко, и здесь логически правильно будет поставить вопрос, проявляется ли она в биологических процессах, которые могут нарушать выводы, сделанные на основе живых естественных тел?
Теснейшая связь биогеохимии с биологией, которая должна только увеличиваться в дальнейшем, тем самым ставит этот вопрос и в биогеохимии. Дальнейший анализ ноосферы, только что начинающийся, поставит этот вопрос еше более углубленно и ярко.
В биологии огромное значение, можно сказать основное, играет явление, отвечающее свойствам высших форм жизни человека. В широком понимании природных явлений сюда войдут и социальные и духовные проявления человека, которые неразрывно связаны с биологическими основами человеческого организма. Именно здесь мы должны считаться с чрезвычайным влиянием огромного культурного наследства, связанного с прошлым. Биолог неразрывно связан с этим философским, религиозным и социальным наследством, от которого он не может избавиться целиком, как бы он к этому ни стремился.
В этом отношении резко иное положение биогеохимика, который в своей проблематике ограничен процессами, отражающимися в естественных живых телах, с одной стороны, и процессами, зависящими от свойств химических элементов, их смесей и изотопов, т. е. атомов,- с другой. Но все же и для биогеохимика, во вскрывшейся перед ним картине ноосферы, впервые входит в круг его ведения проявление в биогеохимическом аспекте тех самых высших свойств живого организма, которые играют такую большую роль в биологии и в философии.
И для него поднимается вопрос - имеем ли мы здесь дело с новыми проявлениями явлений жизни, не охватываемых изучаемыми им категориями явлений и выражаемыми константами живого вещества? Или мы здесь имеем дело, по существу, с теми же явлениями, которые биогеохимически в более слабой степени выражаются во всех живых вещества*, им изучаемых? В ноосфере резко биогеохимически проявляется реальное влияние человеческого разума на историю планеты.
Человеческий разум является основным предметом философской мысли и в гораздо меньшей степени захвачен научным исследованием, чем все другие биологические проявления на нашей планете. Но биогеохимик, при этом изучении, в ноосфере нигде не выходит за пределы живых и биокосных естественных тел и поэтому может оставлять в стороне без внимания все философские и научные гипотезы и теории, связанные с пониманием духовных сторон человеческой мысли. От того или другого решения этих проявлений духовной жизни человека нисколько не нарушатся его выводы.
Основным вопросом, который здесь проявляется, будет вопрос о том, составляет ли человеческий разум - понимая под этим словом в данном случае все духовные проявления личности человека - нечто новое и даже свойственное только высшим позвоночным или даже человеку, или это есть свойство всех живых естественных тел. Тот или иной ответ на этот вопрос не может иметь значения в биогеохимии, так как в ноосфере решающим и определяющим фактором является духовная жизнь человеческой личности, в ее специальном выявлении.
§ 141. В совершенно другом положении находится биолог, который вынужден работать в области сложного духовного окружения, созданного веками философской, религиозной и социальной мыслью, которая на каждом шагу встречается с готовыми понятиями, противоречивыми, нередко созданными поэтической и художественной интуицией, опирающимися на самые глубокие проявления человеческой личности.
Разобраться и решить эти вопросы он сейчас не в состоянии. Однако, мне кажется, при строгом и осторожном отношении к давлению своей реальной духовной обстановки и при более строгом отношении к понятию жизни он может свести к минимуму влияние своего духовного окружения.