Глава первая. У истоков новых идей

Родственные души словно ищут друг друга и, найдя, уже не расстаются. Так, вероятно, обрел академик Владимир Иванович Вернадский ученика и соратника, с которым последние двадцать лет своей жизни шел вместе в поисках новых подходов к изучению проблем мирозданья.

Впервые они встретились в 1921 году в малой аудитории Академии наук, где Вернадский начинал цикл публичных лекций по биогеохимии. Студент Военно-медицинской академии Александр Виноградов стал посещать эти лекции не случайно. Юноша страстно интересовался биологией, его занимал вопрос, почему растут растения и животные и из чего они состоят. Лекции Вернадского, глубокого прозорливца-естествоиспытателя, привлекали молодежь новизной и свежестью идей, объединявших науки о Земле и о жизни в единое и перспективное учение.

Студент-медик Виноградов носил в то время солдатскую шинель. Он добровольцем участвовал в боях против Юденича, был начальником передового перевязочного отряда. Но занятия наукой не прекращал. Еще не демобилизовавшись, урывками посещал лекции, сдавал экзамены, думал...

Когда в тот вечер Вернадский окончил чтение лекции, студент-медик в солдатской шинели, небольшого роста, худощавый, сосредоточенный, встал со своего места и спросил: "Как определяется присутствие микроскопических количеств химических элементов в организмах?"

Это был тот вопрос, который больше всего занимал и самого Вернадского. Вскоре он пригласил студента к себе домой, долго беседовал с ним, делился мыслями. Встречи продолжались. Вернадский угадал в молодом человеке прирожденного исследователя, исключительно трудолюбивого и целеустремленного.

Виноградов успевал сделать за день (ну, иногда прихватит и ночь!) столько, сколько, казалось бы, не может вместить время. Занятия в академии и в университете, просмотр новинок в публичной библиотеке, чтение со словарем английской и французской научной литературы, ну и... концерты Шаляпина.

Идеи Вернадского о биосфере и роли "живого" в круговороте веществ попадают в самую точку. Это стык геологии, биологии, химии - то самое, что буквально полонило воображение молодого исследователя. Виноградов говорит об этом в студенческом научном кружке, убеждая друзей, что именно такой широкий естественнонаучный подход обещает в дальнейшем разгадку многих тайн природы.

В жарких спорах участвовали тогдашние студенты, позже известные ученые академики Б. Никольский, Г. Разуваев. Они целиком захвачены стремлением доискаться до самых корней того, что составляет главную особенность планеты Земля - присутствие жизни во всем ее многообразии. Необходимо понять, какую роль играет кругооборот жизни в геохимических процессах, где здесь первопричина, а где следствие.

К двадцатым годам относятся длительные командировки Вернадского за границу. "Красный профессор", как называли его буржуазные издания, выступал с лекциями в Париже, Праге, Берлине, Осло, работал в библиотеках, посещал лаборатории. Перед очередной поездкой, весной 1927 года, на своей ленинградской квартире он долго и детально обсуждал с Виноградовым новый круг общих научных интересов. Из-за границы он почти ежедневно сообщал ему о всех своих исканиях. Главная тема переписки - "живое вещество" - взаимосвязанная совокупность организмов, которая оказала за миллиарды лет своего существования решающее влияние на свойства атмосферы, океана, земной коры. Поверхностный, измененный деятельностью организмов слой Земли Вернадский считал биосферой. Эта деятельность, по его мнению, наиболее мощный геохимический агент, преобразующий поверхность Земли, энергетический фактор планетарного масштаба и значения. Кислород, которым мы дышим, озоновый экран, защищающий нас от губительного действия жесткого космического излучения, поддерживаются организмами. Ими возобновляются и запасы необходимой зеленым растениям углекислоты в атмосфере.

Таковы выводы, итоги, получившие впоследствии международное признание в научном мире. Они впервые в законченном виде были сформулированы в классическом труде В. И. Вернадского "Биосфера", вышедшем в 1926 году, и оказали огромное воздействие на весь фронт естествознания, наложили особый отпечаток на дальнейшее развитие наук о Земле, в особенности, на геохимию и впоследствии космохимию.

Ранние научные статьи А. П. Виноградова также посвящены "живому веществу", методам его анализа, определению веса и состава.

На одну из этих работ Владимир Иванович отзывается в письме из Берлина 26 июня 1927 года: "Очень интересны Ваши первые данные - особенно для веса растений. Неужели вес всех травянистых растений будет так мал: равен равному им объему воды? Я жду дальнейших извещений... Здесь я делал доклад о геохимической энергии жизни. Эти все вопросы сейчас становятся на очередь дня и, я надеюсь, войдут в жизнь. Наши числовые точные данные сразу приобретут значение..."

Это первый и единственный случай, когда Вернадский обращается к Виноградову несколько официально: "Глубокоуважаемый Александр Павлович!" Уже следующее послание из Германии, датированное восьмым июля 1927 года, начинает обширную серию писем, неизменно открывающуюся словами "Дорогой Александр Павлович!".

"Всегда с огромным интересом читаю я Ваши письма, - пишет Вернадский. - Здесь у нас были разговоры с немецкими учеными по поводу издания международного журнала, посвященного геохимии. Несомненно, очень ясно начинает сознаваться ее значение".

Ратуя за создание международного журнала по геохимии, Вернадский утверждал "суверенитет" этой отрасли науки. Собственный печатный орган, по мысли Вернадского, привел бы к признанию научного направления, пытающегося по-новому осмыслить все сложное хитросплетение процессов, объединенных такими понятиями, как природа, Земля, космос.

Наверное, письмо о международном печатном органе геохимиков как-то связано с происходившей летом 1927 года в Берлине Неделей русских естествоиспытателей. В этом событии наряду с Вернадским участвовали Луначарский, Семашко, академики Абрикосов, Борисяк, Ипатьев, Лазарев, Павлов, Палладии, крупнейшие ученые мира во главе с Эйнштейном.

Всеобщее внимание привлек доклад Вернадского, в котором он утверждал, что "химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни, определяется живыми организмами. Несомненно, что энергия, придающая биосфере ее обычный облик, имеет космическое происхождение. Она исходит из Солнца в форме лучистой энергии".

А дома, в СССР, новое научное направление активно разрабатывает Виноградов. Выходят в свет его работы "Иод в природе", "Физиологическое значение никеля, кобальта, меди и цинка в животных организмах".

Весну 1928 года Владимир Иванович Вернадский встречает в Праге, в небольшой квартирке на улице Букова. Собственно, здесь он только ночует. Дни заняты лекциями, поисками приборов, выяснением взглядов коллег на волнующие его вопросы.

Лекции слушают с живым интересом и геологи, и биологи, и физики. Этот профессор из "красной" России толкует им о биосфере, о взаимосвязи и взаимозависимости живой и неживой природы; по его мнению, и та и другая в конце концов отличаются друг от друга лишь "особым состоянием атомов". Он смело сближает химию с геологией и биологией.

В конце марта 1928 года, а точнее, 28 марта Владимир Иванович завершает цикл лекций в Чехословакии. Об этом он спешит сообщить Александру Павловичу. На следующий день он должен отправиться в Мюнхен, но уже сегодня необходимо поделиться мыслями о проделанной работе, дать ответы по поводу бесчисленного множества общих дел, которые разворачиваются "дома" и перекликаются с каждым шагом Вернадского за границей.

После Мюнхена Владимир Иванович думает поехать в Париж. Там в минералогической лаборатории он надеется воспользоваться аппаратурой, чтобы подвергнуть спектроскопическому анализу биологический материал, добытый Виноградовым в опытах. "Вышлите мне в Париж, в ботанический сад, - пишет он, - для спектроскопии материал. Здесь (то есть в Праге. - Л. М.) хотя все институты: Минералогический, Геологический, Радиевый очень сильно выросли за это время, но спектроскопия только налаживается". И тут же считает необходимым добавить: "Прочел здесь по-русски в чешских обществах доклад об эволюции видов и о живом веществе. Он сейчас переводится по-чешски и появится в издании здешней академии..."

4 апреля Вернадский уже в Париже, об этом мы узнаем из его письма, помеченного тем же числом и новым адресом.

Города и адреса меняются, мысль же владеет исследователем одна: добыть абсолютно точный атомный вес отдельных элементов живого вещества и получить их спектр. На родине для этого аппаратуры еще нет. Владимир Иванович отсчитывает версты на чужбине, "соблазняет" своими лекциями, дарит замыслы, чтобы только получить нужные для исследования инструменты.

Он удивлен: зарубежные коллеги не слыхали о том, что атомный вес элементов, выделенных из организмов, отличается от атомного веса обычных элементов. "Невольно сейчас, - рассказывает он Виноградову в письме от 4 апреля из Парижа, - пришлось столкнуться с тем, что идея нашей работы совершенно неожиданна и здесь ясно сознается ее интерес..."

"Живое вещество" обладает поистине могущественным свойством, а именно способностью, благодаря своей энергии перемещать химические элементы в биосфере.

Вернадский предложил математические формулы для вычисления геохимической энергии жизни. Об этом, в частности, свидетельствуют некоторые его ремарки в письмах к Виноградову. За единицу такой энергии он предлагает принять скорость передачи жизни, определяемую темпами размножения. Для точного выражения геохимической энергии необходимы новые понятия. Вернадский вводит и их. Так, например, предельное расстояние, па которое может распространяться жизнь, Владимир Иванович определил в 40 075 721 метр, что равно величине земного экватора. Ему потребовалось для расчетов и такое понятие, как "стационарное число однородного живого вещества", взятое в соотношении со всей площадью земной поверхности.

Геохимическая энергия жизни, писал Вернадский, зависит от скорости размножения организмов - не как автономного биологического процесса. Она находится в соответствии со свойствами биосферы - явления планетного. По его мнению, планета и организм настолько неразрывно связаны, что эта связь также может быть выражена математически. Вернадский дал 21 уравнение для вычисления величин, показывающих связь энергии организмов с энергией биогенной миграции химических элементов в биосфере. Он подчеркивал, что большое значение в скорости миграции элементов имеют такие факторы, как интенсивность обмена вещества, суточные и сезонные изменения этой интенсивности, связанные с космическими ритмами.

Замечательная идея подсчета всей биомассы на земном шаре целиком владеет в этот период Владимиром Ивановичем. Выяснилось, однако, что "перепись" органического вещества планеты - дело еще более кропотливое и сложное, чем поначалу казалось. Ведь решено было "взвесить" живое вещество планеты. Но как? Из какого материала отбирать образцы для исследования и определения веса?

Об этом неотрывно думает в своих заграничных странствиях Вернадский. О бесконечных переплетениях химии живого с геологией суши и моря раздумывает долгими вечерами Виноградов, перечитывая послания Вернадского. Они читаются через лупу. Мелкий, то что называется бисерный, почерк, своеобразные сокращения слов затрудняют чтение. (Впоследствии машинистки одна за другой отказывались от расшифровки.)

Владимир Иванович снимает комнату у некого Самуэля на Шлезвингштрассе в Берлине. В комнате по-немецки ни пылинки, множество фарфоровых безделушек. Осторожно шагая по тщательно натертому полу, он машинально останавливается то и дело перед галантной фарфоровой пастушкой, застывшей в реверансе, и недоумевает: зачем она здесь?! А мысль стремится все вперед, принимает законченную форму и готова уже в следующую минуту лечь на бумагу: "Получил по возвращении из Норвегии здесь Ваши письма. Благодарю Вас за Ваш отзыв о моей книге - он мне очень дорог (имеется в виду, по-видимому, "Биосфера". - Л. М.). Я невольно все время подхожу к вопросам философского характера - стараюсь в них не идти, но область нашей работы невольно к ним подводит. Я думаю, что здесь научная мысль может идти глубже в философские вопросы, чем мне это казалось немного времени тому назад. И с другой стороны, для дальнейшего продвижения пауки необходима большая философская работа. Сейчас в этих областях, мне кажется, начинается большое движение мысли и исканий, в высшей степени интересное..."

Сотни строк складываются в письма. Автор их не заботится о тонкостях стиля. Это живой разговор с близким человеком. Можно кое-где не дописать слово, сократить другое до неузнаваемости, воспользоваться иностранным термином. В коротких репликах, в словах, взятых в скобки, в ссылках на высказывания коллег - отзвуки оригинального всеобъемлющего учения.

В письмах лишь намеки на отдельные его положения, для адресата ведь они само собой разумеются. И через 50 лет Виноградовой его ученики скажут, что Вернадский был прав, и еще раз прав, классифицировав различные формы воздействия организмов на окружающую среду. Эти формы воздействия по-разному распределяются во времени. В непрерывном процессе развития жизни на Земле каждый самостоятельный вид организмов, например растений, существует примерно один геологический период, то есть около 30 миллионов лет. Смена типов определенных сообществ организмов (впоследствии названных академиком В. Н. Сукачевым биогеоценозами) охватывает отрезки времени порядка 3000 - 5000 лет. Но это еще далеко не все. В круговороте вещества и энергии играют определенную роль рождение и смерть каждого растения и животного.

А их - великое разнообразие.

Обмен веществом между организмом и средой играет огромную геологическую, аэрогидрологическую и почвообразующую роль. "Живое вещество" в процессе своего питания и роста включило в биологический круговорот миллиарды тонн минералов. В составе его преобладает кислород (65 - 70 процентов), далее идет водород - 10 процентов. Остальные 20 - 25 процентов представлены разнообразными элементами общим числом более 70.

Подобно тому как самые древние горные породы лучше всего способны рассказать биографию земной коры, древнейшие организмы - морские служат носителями биологической истории планеты. Следуя советам Вернадского, Виноградов ведет интенсивное исследование морских организмов. Он анализирует и обобщает экспериментальный материал, накопленный им во время работы на Мурманской биологической станции и плавания на исследовательском судне по Баренцеву морю. Судно называлось вычурно и романтично, как, впрочем, вообще, любят величать корабли, - "Персей". Небольшое, но удобное судно. Александр Павлович и сейчас охотно вспоминает первые эксперименты, которые проводились на его борту. Примитивность аппаратуры не мешала реализации его плана. Каюта была превращена в лабораторию. Исследовались водоросли, планктон, другие морские организмы. Как бы обнажался первоначальный ход химии жизни. Клетка вещества, взятого из самой "колыбели", вобрала в себя в виде строгой и предельно точной схемы всю первооснову природы...

То были годы первых гидрологических наблюдений Виноградова и... бесконечных сборов ряски. Эта неприхотливая водоросль, похожая в массе на большую зеленую кляксу, стала с тех пор классическим объектом наблюдений. Скорость ее размножения, чуть ли не рекордная, простота строения сделали ряску одним из эталонов при исследовании природы и функций "живого вещества". Не удивительно, что накрепко запомнился ему в заполярной тундре стоячий прудик, весь в светло-зеленых крапинках этой самой ряски. До середины его добраться было нелегко. Брала на себя эту роль очень худенькая и очень смуглая девушка по имени Иветта, практикантка из Петрозаводска. В своем полосатеньком купальнике она отправлялась за "добычей" и выползала затем на берег, держа в одной руке очередной пучок ряски. А потом безропотно снимала со своих худеньких ног множество присосавшихся пиявок. И так по многу раз на день.

Свои наблюдения и выводы, сделанные во время плавания на "Персее", Виноградов излагает в монографии "Химический элементарный состав организмов моря". Самому автору эта работа не кажется чем-то очень значительным. Это, по его мнению, дополнение к ранее вышедшей "Геохимии живого вещества".

Но научный мир рассудил по-своему. Новизна подхода, достоверность наблюдений сразу же обратили на себя внимание. Как только появляются первые оттиски, их начинают переводить за рубежом - на английский, немецкий, французский...

Много позднее во время одной из бесед с Виноградовым я выразилась примерно так: "У вас необычайно широкий подход к явлениям..." Мне казалось, что это замечательное качество, и потому не могла предположить даже, что Виноградов его отвергнет.

- Это плохой комплимент, - сказал он, не меняя, впрочем, вполне добродушного выражения лица. И сейчас же перешел к другой теме.

Однако его слова застряли в моей памяти. Я много размышляла над ними, пытаясь найти им объяснение. Очевидно, мой комплимент показался Виноградову противоречащим тому, что происходит в современной науке. Ведь современная наука - это прежде всего углубление в явление, деталь, даже частность, "сверление" до дна. В принципе именно этим объясняется специализация ученых, научных институтов и лабораторий, специализация знания.

Но если бы дело обстояло только так, то понимание процесса не представлялось бы сложным. Между тем в наше время возник парадокс, который, возможно, наиболее полно отразил особенность данного этапа научно-технической революции. Это, с одной стороны, упомянутая дальнейшая специализация знания, появление все новых и новых научных направлений, а с другой - скрещивание научных интересов, взаимопроникновение и взаимообогащение наук, постоянный, безостановочный переход от частных проблем к более общим, иногда глобальным и даже космическим.

В одном из своих писем к Виноградову Вернадский настаивает: "Гораздо важнее микроскопическая и мелкая жизнь, обычно не учитываемая..." И действительно: на эту "микроскопическую и мелкую жизнь", которой посвятил свои первые исследования Виноградов, падает, как выяснилось, огромная доля общего веса Земли. А главное - велика ее роль в планетарных биохимических процессах, в вечном круговороте веществ.

Оболочка Земли, охваченная жизнью, - это и есть биосфера. Такое определение сформулировано не Вернадским. Оно принадлежит немецкому ученому Э. Зюссу. Но разве так важно, кто первый сказал? Ведь фотосинтез как понятие тоже не принадлежит Тимирязеву. Открытие самого явления связывается с именем английского химика Дж. Пристли (1733 - 1804). Пристли действительно наблюдал, что на свету зеленые растения "исправляют" воздух, "испорченный" горением в нем горючих тел или дыханием животных. И все же первооткрывателем фотосинтеза как генерального и вечного процесса сохранения и возобновления энергии, как главного источника существования всего живого вошел в историю Тимирязев.

Следуя такому ходу рассуждений, можно удостовериться, что биосферу тоже "открыл" по-настоящему не Зюсс, а Вернадский. Для него биосфера стала не только оболочкой Земли, охваченной жизнью, но и гигантским реактором, кровно связанным со всеми коренными геохимическими процессами Земли. Он говорил так: "С геологической и геохимической точки зрения вопрос стоит не о синтезе отдельного организма, а о возникновении биосферы". Однако сам Вернадский постоянно твердил, что биосферу открыл до него Зюсс, а Виноградов постоянно будет делать оговорку, что более ста лет назад ученому Добре пришла счастливая мысль об аналогичности состава метеоритов и оболочек Земли. Хотя возродил эту счастливую мысль на совершенно иной основе и сделал инструментом космогонического летосчисления Виноградов.

Но вернемся к биосфере и расставим несколько флажков на карте "живого вещества". Это ведь пестрое население: насекомые, птицы, растения, млекопитающие, рыбы. Миллионы и миллионы видов. Значение их "деятельности", которая состоит просто в том, что они живут, дышат, плодятся и умирают, огромно.

В конце концов оказалось, что общий вес живых организмов на земном шаре составляет 1015 тонн. Это в два с половиной раза больше общего веса запасов никеля, хрома, свинца, цинка и золота в земной коре.

Цифра внушительная. Тем более, что до тонн дело дошло не сразу. Они сложились буквально из миллиграммов, стали результатом кропотливой "инвентаризации" отдельных групп и видов организмов. И не только групп и видов. Скрупулезно анализировались мельчайшие составные части изучаемого объекта.

"Пожалуйста, - писал Вернадский Виноградову, - отдельно исследуйте корень (к), стебель (с)". И помещая в скобки начальные буквы, он тем самым как бы превращал их в составные части будущих формул, из которых станет кристаллизоваться строгая научная основа учения о геологической роли жизни.

"Микроскопическая" жизнь и глобальность проблемы. Эта жизнь прошла множество ступеней до того, как появился человек. По мере своего развития он стал играть все более значительную роль в формировании окружающей среды, то есть в биосфере.

Вернадский полагал, что в "живом веществе" преобладают чистые химические элементы, то есть состоящие из одного изотопа.

Хотя это предположение не оправдалось в дальнейшем, сама гипотеза привела к важному выводу, что "живое вещество" способно различать смеси изотопов и избирать из них некоторые.

Со второй половины июня и до начала августа 1928 года письма Владимира Ивановича помечены Ессентуками. Врачи предписывали ему регулярное прохождение курса лечения в Ессентуках, и он подчинялся этому, хотя туманы, часто оседавшие на чахлый парк курорта, не доставляли ему радости. Однако лечение делало свое дело. Владимир Иванович чувствовал себя бодрее, почти половину дня писал, читал, делал пометки. К тому же в Ессентуках уже образовался свой круг знакомых, лечащие врачи стали друзьями, "посвященными" в творческие искания ученого. Связи эти возникли еще в 1926 году, когда Вернадский по просьбе ессентукской клиники Бальнеологического института Кавказских Минеральных Вод прочел врачам лекцию "О новых задачах в химии жизни".

- При положительном ответе на поставленные нами исследования, - говорил он в этой лекции, - сразу возникают многочисленные новые вопросы, в том числе и медицинские. Всякий ли кальций действует в его многочисленных сейчас терапевтических применениях, в том числе таких, которые объясняются действием иона кальция; или действует только один изотоп, тот, который входит в живое вещество, - вероятно, более тяжелый, с атомным весом сорок четыре? Можно ли относить вредные действия свинцового отравления ко всем свинцовым изотопам? Как действуют изотопически различные свинцовые препараты? На каждом шагу выдвигаются такие вопросы, так как все значительнее и значительнее открывается в явлениях жизни значение ничтожных примесей отдельных атомов!

Вслед за этим Вернадского увлекает другая идея: не является ли элементарный химический состав организмов видовым признаком?

Это потребовало постановки еще более многочисленных опытов.

Едва распаковав чемоданы в Ессентуках, Владимир Иванович пишет Виноградову:

"Вчера забыл Вам написать, что очень было бы желательно набрать разные стадии метаморфоза одного и того же вида насекомых: гусеница или личинка, куколка..."

Переписка между учеными идет деятельная, в течение всего периода пребывания Вернадского в Ессентуках. Владимир Иванович по утрам всматривается в конверты, сложенные стопкой на столике у швейцара Бальнеологической клиники. Так и есть: конверт, аккуратно надписанный Александром Павловичем.

"Очень благодарю за письмо, - тут же садится Вернадский за ответное послание. - Я вам пишу отсюда второе. Сперва отвечу на Ваше: 1. Мне кажется едва ли следует брать числа размножений для жуков из книг. Я знаю, что такие сведения есть, и просмотрел с этой целью много томов отчетов Американского бюро прикладной энтомологии. Но нам - раз мы затрачиваем труд и деньги, надо получить числа для тех жуков, для которых мы берем геохимические константы. Книги дадут пределы отношений. Нам важно знать среднее число потомства для данной местности..."

Вряд ли можно найти другую переписку, которая, подобно этой, отражала бы шаг за шагом развитие теории и эксперимента, научные последствия которых превзошли в будущем первоначальные замыслы и задачи.

Из собранных с одного и того же пруда двух различных видов ряски выяснилось, что растения и животные концентрируют в своем организме из окружающей среды радий. Однако различные виды ряски берут в одной и той же среде разные количества радия. Следовательно, содержание химических элементов в организме - действительно видовой признак. И наконец: из почвенных растворов радий поступает в наземные растения, а через них с пищей и питьевой водой - в организмы наземных животных.

"Получил Ваше письмо от 23/VII и рад, что дело у Вас двигается, - продолжает свою научную повесть в письмах Вернадский. - Подымается новый вопрос, который, мне кажется, нам в Биогеохимической лаборатории надо взять на себя, снесясь с Медицинским институтом по изучению профессиональных заболеваний. Сейчас здесь (в Ессентуках. - Л. М.) пробуют действие бальнеологического лечения на свинцовые (и ртутные) отравления. Мне кажется, это те вопросы, которые как раз и должны нас интересовать. Как Вы думаете, не может ли быть такое положение: свинец живого вещества (всегда в нем находящийся) - чистый изотоп? Когда люди работают в среде, богатой обычным свинцом, - разделение изотопов не успевает происходить, в это же время чистый изотоп может замещаться смесью... Таким образом ставятся две задачи: определить атомный вес свинца в организмах (дуб - морские организмы?) и изучить действие на организм уранового свинца... Мое введение в наши "Данные для химического познания живого вещества" так сейчас мной переделано, что не осталось камня на камне. У меня является мысль - не лучше ли нам печатать эти данные не в Известиях Академии наук, а как выпуски Трудов Биогеохимической лаборатории".

Между прочим выясняется, указывал в своем письме Вернадский, что "анализ живого вещества (правильно поставленный), может быть, даст нам состав того предка, из которого произошли существующие виды". Конечно, оговаривался он, тут вопрос очень сложный и путаный. Это область гипотез, а не эмпирических обобщений, отмечал Вернадский, но, может быть, полезно в нее войти... В будущем году, добавил он, словно сообразуясь со своим личным планом.

Уже из этого письма-программы следует, что представления о химических элементах в организме усложняются, разветвляются, обогащаются все новыми данными.

Пройдет десяток лет, и появится направление, прямо вытекающее из учения о химизме живого. Александр Павлович выдвигает теорию "биогеохимических провинций" - местностей, где нарушено в ту или другую сторону среднее содержание в почвах и водах того или иного химического элемента. Эти представления были широко развиты затем в трудах профессора В. В. Ковальского. Материалы многочисленных научных экспедиций в разные районы страны показали, что избыток или недостаток какого-либо микроэлемента определяет особую специфику во взаимодействии между средой и организмом, вызывает эндемии, то есть устойчивые болезненные изменения в организмах. Например, если мало кобальта - болеет скот, мало марганца - страдают посевы. Зная обстановку в данном районе, ученые советуют, в каких случаях и какие следует вводить в качестве удобрений или в пищевой рацион микроэлементы: медь или бор, кобальт или марганец. В статье "О причине отсутствия известковых скелетов у докембрийских беспозвоночных" Виноградов доказывает, что причина состоит в ненасыщенности морской воды карбонатом кальция. Скелеты у организмов стали развиваться только после появления на Земле водной растительности, которая в процессе своей жизнедеятельности превращает углекислоту в углерод клетчатки. В дальнейшем это послужило материалом для образования каменных углей.

Обширный материал по биогеохимическим провинциям, обобщенный В. В. Ковальским, содержит множество примеров, которые говорят о том, что борьба с несовершенством отдельных природных комплексов затрагивает интересы миллионов людей. Так, распространение в некоторых горных районах болезни щитовидной железы является результатом недостатка здесь йода. С введением в пищу йода болезнь излечивается. Внесение в почву меди избавляет растения от заболеваний "белой чумой".

"Биосфера... область максимальной изменчивости, наблюдаемой на нашей планете..." Так писал В. И. Вернадский. В этой изменчивости, неоднородности состава различных почв и водоемов опять же "повинны" организмы. Они поглощают из этой среды все доступные химические элементы, дающие растворимые соединения.

Учение о биогеохимических провинциях основано на изучении в пределах этой схемы обратной связи - воздействия неоднородности геохимической среды на обмен веществ в организмах. Существенно отметить, что степень накопления ими химических элементов определяется не только характером данной природной среды и биологическими особенностями