БИБЛИОТЕКА ТРУДОВ
АКАДЕМИКА
В.И.ВЕРНАДСКОГО
Серия основана в 1990 году академиком А. Л. Яншиным
Главный редактор серии
Академик
А.Л.ЯНШИН
В. И. ВЕРНАДСКИЙ
ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
И ЕЕ ОКРУЖЕНИЯ
Ответственные редакторы тома доктор философских наук
Ф. Т. ЯНШИНА
доктор геолого-минералогических наук С. Н. ЖИДОВИНОВ
МОСКВА «НАУКА»
2001
УДК 550.4 ББК 26.3 + 28.080.3 В 35
Составители:
доктор философских наук
Ф.Т. ЯНШИНА,
доктор геолого-минералогических наук С.Н. ЖИДОВИНОВ
Вернадский В.И.
Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. - М.: Наука, 2001. 376 с. (Серия "Библиотека трудов академика В.И. Вернадского"). ISBN 5-02-004361-3
Монография В.И. Вернадского "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения" представляет собой итоговую "книгу жизни" ученого, синтез всех его работ, посвященных биосфере и целому ряду фундаментальных проблем естествознания. Она охватывает широкий круг вопросов, относящихся к геохимическому проявлению Земли как планеты в Солнечной системе, строению геологических оболочек Земли, радиоактивному распаду химических элементов и его значению в геологии, строению и геохимической структуре биосферы Земли, планетной роли в ней живого вещества, былым биосферам и к целому ряду других вопросов. Каждая глава завершается списком литературы. Особый интерес представляют комментарии автора. Впервые книга увидела свет в 1965 г. и сразу же стала библиографической редкостью. Между тем некоторые поднятые в ней проблемы чрезвычайно актуальны для наших дней.
Для геологов, геохимиков, радиогеологов, биогеохимиков, космохимиков, биологов, экологов, историков науки, а также для широкого круга читателей, интересующихся проблемами сохранения биосферы Земли.
ТП 2000-II-№ 135
ISBN 5-02-004361-3 © В.И. Вернадский, 2001
© Российская академия наук и издательство "Наука", серия "Библиотека трудов академика В.И. Вернадского" (разработка, оформление), 1990 (год основания), 2001
ПРЕДИСЛОВИЕ
Монография Владимира Ивановича Вернадского "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения" была задумана им как итоговая "книга жизни" и по замыслу автора должна была представлять собой синтез его идей и работ по фундаментальным проблемам естествознания. Она охватывает широкий круг вопросов, относящихся к геохимическому проявлению Земли как планеты в Солнечной системе, строению геологических оболочек Земли, радиоактивному распаду химических элементов и его значению в геологии, строению и геохимической структуре биосферы Земли, планетной роли в ней живого вещества, былым биосферам и к ряду других проблем.
"Главная книга" жизни, о работе над которой он неоднократно упоминал в письмах и дневниковых записях последних лет своей жизни, как и некоторые другие его работы монографического характера, статьи, очерки и наброски, осталась незавершенной: не хватило времени, не успел...
История создания книги, специфика языка, стиля, терминологии В.И. Вернадского и ее значение великолепно описаны талантливым ученым, одним из любимых его учеников К.П. Флоренским в предисловии к первому изданию, осуществленному в 1965 г., спустя 20 лет после кончины ее автора. Поскольку книга уже вскоре после ее выхода в свет стала библиографической редкостью, как впрочем и публикация 1987 г., мы приводим в настоящем издании оба предисловия и рекомендуем именно с них начинать чтение, так как для людей, мало знакомых с творчеством В.И. Вернадского, это очень существенно облегчит восприятие и правильное понимание развития идей ученого.
В.И. Вернадский всегда мыслил очень широко. В большинстве его работ сочетаются наблюдения, размышления и выводы, относящиеся к разным направлениям знания, поэтому провести грань между его работами по геохимии, биогеохимии, живому веществу и биосфере в большинстве случаев очень трудно, и если это приходится делать, то такое разделение всегда бывает условным.
Учению о биосфере в целом и ее различным аспектам за последние четверть века посвящены сотни тысяч разного рода публикаций. Отдавая себе отчет в невозможности в рамках краткого предисловия проанализировать особенности подходов и разночтения в понимании этого учения в условиях отсутствия даже общепринятого определения термина "биосфера", мы решили попытаться кратко проследить за тем, как развивались мысли В.И. Вернадского в этом направлении, как совершенствовалось учение о биосфере в его трудах и какое значение оно приобрело в современную эпоху.
В.И. Вернадский писал, что он "столкнулся с биогеохимическими проблемами в 1891 г., когда стал читать курс минералогии в Московском университете1.
Занимаясь выяснением распространения и геологической историей различных химических элементов в горных породах, водах и в воздухе атмосферы,
1 Вернадский В.И. Биогеохимические очерки. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1940. С. 6.
ученый заинтересовался содержанием их в растительных и животных организмах. Об этом можно судить по его дневниковым записям, переписке и по небольшой заметке "На границе живого"2. Биограф и исследователь творчества В.И. Вернадского И.И. Мочалов обнаружил в его архиве рукописный листок, датированный 15 сентября 1906 г., в котором есть такие слова: "Какое значение имеет весь организованный мир, взятый в целом, в общей схеме химических реакций Земли? Изменился ли характер его влияния в течение всей геологической истории и в какую сторону?". Это свидетельствует о раннем появлении у В.И. Вернадского интереса к научным исследованиям, которые много позже получили название биогеохимических. Однако продолжение исследований по минералогии, занятия радиогеологией, а также общественная и политическая деятельность долго не давали ему возможность реализовать этот интерес.
В.И. Вернадский с юности интересовался живой природой. В студенческие годы участвовал в почвенных экспедициях своего любимого учителя В.В. Докучаева. Изучал виды растительности на склонах разной крутизны и разной ориентировки, связь урожайности растений с богатством фауны и флоры почвенного слоя. Большое внимание он уделял минералам и породам, образование которых так или иначе было связано с деятельностью живых организмов.
В 1912 г. В.И. Вернадский опубликовал большую статью "О газовом обмене земной коры"3, в которой упоминается о "роли биохимических процессов в образовании группы газов земной поверхности", в частности кислорода, который отсутствует в газовых струях, идущих из глубин земной коры. С этого времени во многих своих работах минералогического и геохимического содержания В.И. Вернадский кратко останавливается на значении и роли живого вещества, особенно когда речь идет о жидких и газообразных минералах или о коллоидных растворах. Поэтому живому веществу отводится место даже в курсах минералогии.
Для того чтобы сказать что-то принципиально новое, необходим еще более широкий подход к изучаемой проблеме, необходимо познание явлений и процессов, свойственных всей совокупности живых организмов планеты, названной В.И. Вернадским живым веществом. Ученый начал изучать принципиальные отличия живого вещества от мертвого, или, по его терминологии, косного вещества Земли. Уже в самом начале своей работы В.И. Вернадский предчувствовал большое научное значение этих исследований. 11 марта 1920 г., когда в имении "Горная Щель" близ Ялты он выздоравливал после перенесенного очень тяжелого сыпного тифа, в дневнике появилась запись: "Я ясно стал сознавать, что мне суждено сказать человечеству новое в том учении о живом веществе, которое я создаю, и что это есть мое призвание, моя обязанность, наложенная на меня, которую я должен проводить в жизнь - как пророк, чувствующий внутри себя голос, призывающий его к деятельности. Я почувствовал в себе демона Сократа. Сейчас я сознаю, что это учение может оказать такое же влияние, как книга Дарвина"4.
Чтобы определить массу живого вещества, надо было выяснить границы его распространения. Оказалось, что живое вещество имеется во всей гидросфере до максимальных глубин Мирового океана, в тропосфере до высоты примерно 30 км, на которую ветер еще заносит живые бактерии, и в самой верхней
2 Вернадский В.И. На границе живого // Рус. мысль. 1911. № 3. С. 41-43.
3 Вернадский В.И. О газовом обмене земной коры // Изв. АН. 6 сер. 1912. Т. 6, № 2. С. 141-162.
4 Вернадский В.И. Дневники. 1917-1921. Киев: Наук. думка, 1997. С. 32.
части литосферы до глубины по крайней мере 3 км, на которой в подземных водах и пластах нефти еще встречаются колонии живых организмов.
Область, вмещающая в свои пределы все живое вещество Земли, имеет сфероидальные верхнюю и нижнюю по отношению к центру Земли поверхности и охватывается несколькими оболочками Земли, выделяемыми по физическому состоянию основного вещества.
В 1914 г. В.И. Вернадский опубликовал статью об истории рубидия в земной коре, в которой он впервые употребил термин "биосфера", да и то без всякой его расшифровки. Рассуждая о возможных причинах концентрации рубидия по отношению к калию в морской воде, он пишет: "На самой поверхностной корке земного шара - в области биосферы - едва ли можно говорить о сохранении химически неизменным какого-нибудь вещества в течение миллионов лет"5. Термин "биосфера" употреблен здесь без ссылок и без пояснений, потому что им пользовались редко, но он был достаточно хорошо известен русским ученым начала XX в. Французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк (1744-1829) впервые в 1803 г. в труде по гидрогеологии Франции дал ясное описание совокупности организмов, обитающих на земном шаре, и того состояния среды, которое он понимал как биосфера, а сам термин "биосфера" ввел в 1875 г. знаменитый австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831-1914) в работе о строении Альп.
После Э. Зюсса термин "биосфера" уже не исчезал из научного обихода, хотя использовали его редко и только как синоним области жизни на Земле, не пытаясь в глобальном масштабе дать количественный анализ происходящих здесь химических процессов. В таком общем виде употребил его в 1914 г. В.И. Вернадский.
Как явствует из переписки и воспоминаний В.И. Вернадского, к систематическому изучению живых организмов, определяющих химическую активность всей биосферы, он приступил летом 1916 г. на своей усадьбе Шишаки в Полтавской губернии. В письме оттуда жене Наталье Егоровне от 19 июля 1917 г. он писал: "Сейчас главной работой является набрасывание давних моих размышлений и мыслей о живом веществе с геохимической точки зрения. Над ними думал и постоянно возвращался десятки лет... Это результат всей моей прошлой научной работы"6. Эти слова и близкие по мысли дневниковые записи, а также письма тех лет - убедительное свидетельство того, что и в периоды работы преимущественно в области минералогии, геохимии и радиогеологии биогеохимические идеи, мысли о живом веществе никогда не покидали его. Шла огромная по масштабу и объему анализируемого материала напряженная внутренняя умственная работа. И создание учения о биосфере и ноосфере - закономерный итог этой колоссальной мыслительной деятельности, длившейся более четверти века и уходящей корнями в детские и юношеские годы В.И. Вернадского. Вспомним красочные описания впечатлений от созерцания звездного неба и Млечного Пути во время его прогулок с дядей Е.М. Короленко, ботанические походы в гимназические годы с А. Красновым по окрестностям Петербурга, почвенные экспедиции и дружбу с В.В. Докучаевым, работу в геологических экспедициях. Ничто не ускользало от взора и ума пытливого естествоиспытателя. Мысль ученого работала постоянно, следить за ее развитием чрезвычайно
5 Вернадский В.И. Заметки о распространении химических элементов в земной коре: История рубидия в земной коре // Избр. соч.: В 5 т. М.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 1. С. 462.
6 Архив РАН. Ф. 518. Оп. 2. Д. 42. Л. 3.
интересно, но определять временные границы создания тех или иных научных дисциплин или учений - дело весьма условное и спорное.
Для создания учения о биосфере нужно было разработать принципы и методы ее изучения. С геохимической точки зрения важнейшими были полные и точные химические анализы тех процессов, которые непрерывно протекают в биосфере. Органическое вещество углубленно изучалось уже более века. Органическая химия и биохимия накопили большие массивы информации, несомненно ценные для изучения биосферы Земли. Однако эти дисциплины не вполне устраивали В.И. Вернадского. Дело в том, что их представители с большей или меньшей полнотой изучали процессы, происходящие внутри массива живого вещества. В.И. Вернадского же прежде всего интересовало взаимодействие между живым веществом и окружающей неживой природной средой биосферы, чаще всего воздушной или водной, но иногда более сложной.
Для таких исследований В.И. Вернадский и его ученики создали науку биогеохимию со свойственными только ей особыми методами работы. В 1927 г. В.И. Вернадскому удалось организовать Биогеохимическую лабораторию, которая как самостоятельное научное учреждение занималась изучением биосферы до 1947 г., когда она естественным образом влилась в построенный по проекту В.И. Вернадского Институт геохимии и аналитической химии АН СССР, носящий его имя. Значительная часть работ В.И. Вернадского, посвященных изучению биосферы, опубликована в сборниках "Проблемы биогеохимии".
В московские периоды жизни много времени у В.И. Вернадского отнимала научно-организационная работа. Кроме того, он не мог отойти от другой научной тематики, что мешало сосредоточиться на эмпирических обобщениях большого фактического материала. Поэтому он с удовлетворением принял приглашение ректора Сорбонны профессора Поля Аппеля приехать на длительный срок в Париж для чтения лекций по геохимии. Эта продолжительная командировка имела для В.И. Вернадского большое значение. Четыре года - с 1922 по 1926 г. - он жил относительно спокойной жизнью крупного европейского ученого: не был слишком загружен преподаванием, полностью отошел от политической жизни, но активно участвовал во всех интересовавших его научных конференциях не только во Франции, но и в других странах. Он имел возможность познакомиться с новой научной литературой, которая с 1914 г. в Россию не поступала, и публиковать статьи во французских, бельгийских, английских и чешских научных журналах.
В 1924 г. в Париже вышла его книга "La geochimie"7, многократно издававшаяся потом в России (начиная с 1927 г.) под названием "Очерки геохимии", переведенная на немецкий и японский языки. По существу это была первая в мировой литературе книга по геохимии, утвердившая самостоятельность нового направления в науках о Земле. Очерк пятый этой книги, посвященный геохимии углерода, в значительной мере суммирует представления о живом веществе биосферы, сложившиеся к тому времени у В.И. Вернадского. Парижский период был, вероятно, решающим этапом формирования учения о биосфере.
В библиотеках Парижа и других крупных городов Европы В.И. Вернадский собирал материалы и для обобщающей работы по биосфере Земли. Она была опубликована под названием "Биосфера"8 в 1926 г. и несколько раз переиздава-
7 Vernadsky V. La geochimie. Paris: Alcan, 1924. 404 p.
8 Вернадский В.И. Биосфера. Л.: Науч. хим.-техн. изд-во, 1926. 146 с.; Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М.: Наука, 1994. С. 315-401.
лась на русском языке, была переведена на французский, английский (в сокращенном виде), итальянский и испанский языки. Полное издание "Биосферы" на английском языке появилось лишь в 1998 г.9 Однако в книгу вошел не весь материал, имевшийся у В.И. Вернадского по этой новой, выделявшейся им сфере Земли, поэтому, совершенствуя книгу, он продолжал публиковать статьи, развивавшие отдельные стороны учения о биосфере, почти до конца своей жизни. В этих очерках и статьях он определял пределы биосферы, космические источники ее энергии, излагал свои представления о вечности жизни во Вселенной и происхождении ее на Земле, подсчитывал скорость распространения живого вещества для разных групп организмов и т.д.
В середине 1930-х годов во взглядах В.И. Вернадского на биосферу произошли коренные изменения. До этого он считал массу живого вещества биосферы и его химический состав величинами постоянными на протяжении всей геологической истории. Возможность абиогенеза он категорически отвергал, считая жизнь вечной, и принимал гипотезу Сванте Аррениуса о появлении жизни на Земле в результате заноса ее частиц или бактерий под давлением солнечного ветра с других планет Солнечной системы. Следует заметить, что находки в последние годы минерализованных микробов в метеоритах и в древних земных толщах позволяют вернуться с определенной степенью вероятности к гипотезе панспермии.
Все эти представления до сих пор еще излагаются как "взгляды Вернадского" во многих научно-популярных работах, в то время как сам он от них отказался, вероятно, главным образом под влиянием осуществленного в это время искусственного синтеза многих сложных органических соединений.
В работах второй половины 1930-х годов В.И. Вернадский признает происхождение жизни на Земле путем абиогенеза, а в учение о биосфере вводит эволюционный принцип. Он признал постепенное увеличение массы живого вещества на протяжении геологической истории, а также неоднократные изменения его среднего химического состава и влияние его на косное вещество биосферы.
В связи с принятием эволюционного подхода в изучении истории биосферы он пересмотрел оценку деятельности человека по отношению к окружающей природной среде. Результаты этой деятельности он изучал давно, писал о ее негативных последствиях во многих работах по геохимии и минералогии, но считал ее наложенной извне на стационарное состояние биосферы. Теперь же В.И. Вернадский стал рассматривать деятельность человечества как закономерный этап развития биосферы. Он был уверен, что отношение человека к природе и ее ресурсам станет более разумным, будет направлено на их сохранение, возобновление и улучшение. Для такого будущего состояния биосферы, преобразованной коллективным разумом и трудом человечества в процессе удовлетворения всех его материальных и духовных потребностей, В.И. Вернадский принял предложенный еще в 1927 г. французским математиком Э. Леруа термин "ноосфера".
В 1941 г. началась Великая Отечественная война, и семьи многих ученых, в том числе В.И. Вернадского, были эвакуированы из Москвы на курорт Боровое в Казахстане. И там В.И. Вернадский немедленно принялся за фундаментальное обобщение накопившихся материалов о биосфере, которое в письмах и дневниках называл "Книгой жизни". Несмотря на то что он ежедневно напряженно работал над ней, несмотря на самоотверженную помощь его секретаря А.Д. Ша-
9 Vernadsky V.I. The Biosphere. New York: Copernicus, Springer Verlag New York, Inc., 1998.
ховской, завершить свой труд он не успел ни там, ни в Москве, куда ученый вернулся в августе 1943 г. Начался новый этап работ, связанных с организацией научной жизни после заканчивающейся войны, который отнимал много сил и времени. А 6 января 1945 г. В.И. Вернадский скончался. Занятый массой других дел, он не успел завершить в полном объеме свою обобщающую работу - "Книгу жизни". Две ее части, доработанные его учениками, были опубликованы в виде книги "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения". Вместо задуманной, но не написанной третьей части, которую автор намеревался посвятить своим представлениям о ноосфере, они включили в качестве дополнения последнюю прижизненную статью В.И. Вернадского "Несколько слов о ноосфере". Предисловие, которое Владимир Иванович писал в Боровом параллельно с основным текстом книги, выросло до самостоятельной монографии "Научная мысль как планетное явление"10.
Совокупность всех перечисленных работ дает полное представление о том грандиозном вкладе в мировую науку, который сделал В.И. Вернадский, разработав учение о биосфере Земли и неизбежности ее исторического преобразования в ноосферу.
Учение о биосфере Земли не было воспринято современным ему научным сообществом. За исключением узкого круга сотрудников Биогеохимической лаборатории, никто не увлекся биосферной тематикой. На труды В.И. Вернадского по этой проблеме не было ни одной положительной рецензии.
Нельзя сказать, что работы В.И. Вернадского о живом веществе и биосфере оставались незамеченными. Со стороны философов-марксистов того времени они подвергались ожесточенной критике. Д. Новогрудский11, A.M. Деборин12, А.А. Максимов13 обвиняли ученого в витализме, идеализме, бергсонианстве, считали недопустимым пренебрежение законами диалектического материализма, требовали запрещения работ о живом веществе как антисоветских14.
Никто тогда публично не выступил в защиту взглядов В.И. Вернадского. И он с грустью записал в своем дневнике 1931 г.: "Царство моих идей впереди". Долгие десятилетия разработанное В.И. Вернадским учение о биосфере и ноосфере просто замалчивалось.
В 1963 г. научная общественность торжественно отмечала 100-летие со дня рождения В.И. Вернадского. Этому событию были посвящены многочисленные конференции и целые номера журналов. О нем говорили и писали как об организаторе науки, кристаллографе, минералоге, почвоведе, биологе, географе, историке и организаторе науки, и лишь Б.Л. Личков в одном из сборников опубликовал небольшую заметку о взглядах В.И. Вернадского на биосферу15.
Однако время признания значения учения о биосфере приближалось. Вне всякого сомнения, что на изменение отношения к учению В.И. Вернадского о
10 Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление // Труды по философии естествознания. М.: Наука, 2000. С. 316-451.
11 Новогрудский Д. Геохимия и витализм (о "Научном мировоззрении" акад. В.И. Вернадского) // Под знаменем марксизма. 1931. № 7-8. С. 168-203.
12 Деборин A.M. Проблема времени в освещении акад. Вернадского // Изв. АН СССР. 7 сер. ОМЕН. 1932. № 4. С. 543-569; Изв. АН СССР. 7 сер. ОМЕН. 1933. № 3. С. 405-419; Вернадский В.И. Труды по философии естествознания. М.: Наука, 2000. С. 475-496.
13 Максимов А.А. О методе и содержании высказываний акад. В.И. Вернадского по философии // Изв. АН СССР. ОМЕН. 1937. № 1. С. 25-37.
14 Вернадский В.И. Pro et contra. Антология литературы о В.И. Вернадском за сто лет (1898-1998). СПб.: Изд-во Русского христианского гуманитарного института, 2000. 871 с.
15 Личков БЛ. Воззрения В.И. Вернадского на биосферу и ноосферу // Материалы к научной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.И. Вернадского. 1963. Вып. 1. С. 6-18.
10
биосфере повлияло появление у мировой общественности большой тревоги по поводу состояния окружающей человека природной среды. Становилась очевидной невозможность дальнейшего развития человеческой цивилизации при сохранении сложившихся отношений между человеком и природой. В июне 1972 г. ООН созвала в Стокгольме Первую международную конференцию по окружающей среде и развитию, в работе которой приняли участие делегации 106 стран. На Конференции было принято, что теоретической основой природоохранной политики человечества должно стать разработанное В.И. Вернадским учение о биосфере Земли и ее преобразовании в ноосферу. Термин "биосфера" за короткий срок стал чрезвычайно популярным. Теоретические положения учения В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере легли в основу программного документа Второй международной конференции по окружающей среде и развитию - "Повестка дня на XXI век", принятого в июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро.
Значение учения о биосфере хорошо охарактеризовано академиком Б:С. Соколовым. "Не будет преувеличением утверждать, - пишет он, - что в современном естествознании и в жизни современного человеческого общества представление о биосфере занимает одно из центральных мест. С тех пор как окружающая нас природная среда - этот важнейший элемент биосферы - стала испытывать на себе заметное влияние бурно расширяющейся производственной деятельности людей, человечество не покидает тревога за судьбу биосферы"16.
Не менее высоко оценивают значение учения В.И. Вернадского о биосфере и другие ученые. Так, Э.Н. Мирзоян отмечает, что "в истории современного человеческого общества как-то незаметно совершилось выдающееся событие. Специальная естественнонаучная концепция была принята мировым сообществом в качестве руководства к действию при определении стратегии выживания человечества. Такой концепцией явилось учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.
Жестко раскритикованное в 20-е годы и позже замалчивавшееся в течение ряда десятилетий в нашей стране, недооцененное на Западе, учение В.И. Вернадского о биосфере сегодня привлекает всеобщее внимание... Не исключено, что именно Натурфилософия В.И. Вернадского окажется самым надежным средством постижения будущего и что именно в ней человечество найдет если не готовые ответы, то во всяком случае глубоко продуманный подход к разрешению жизненно важных вопросов, все настойчивее вторгающихся в бытие людей"17. Человечеству остается изучить законы функционирования биосферы и научиться соблюдать их.
Так случилось, что завершать подготовку этого, девятого по счету, тома основанной Александром Леонидовичем Яншиным серии "Библиотека трудов академика В.И. Вернадского" нам приходится без ее основателя и главного редактора. Сказать, что без него - умного, доброго, энциклопедически образованного - невероятно трудно - значит ничего не сказать. Потеря невосполнима, роль и значение его неоценимы. Невольно приходят на память слова так любимого им В.И. Вернадского: "Человеческая личность есть драгоценнейшая, величайшая ценность, существующая на нашей планете. Она не появляется на ней случайно, и раз исчезнувши, целиком никогда не может быть восстановлена...
16 Соколов Б.С. Биосфера: Понятие, структура, эволюция // В.И. Вернадский и современность. М.: Наука, 1985. С. 98.
17 Мирзоян Э.Н. От редактора // Яншина Ф.Т. Эволюция взглядов В.И. Вернадского на биосферу и развитие учения о ноосфере. М.: Наука, 1996. С. 3-4.
11
Лучшей памятью об ушедших является исполнение ими намеченного другими, которым его память дорога"18. Мы продолжим начатую им работу в меру наших скромных сил и способностей.
Для настоящего издания была проведена тщательная сверка текста книги с хранящимися в Архиве РАН рукописями. Были восстановлены все ранее проведенные купюры и устранены неточности, за что мы искренне признательны осуществившему эту большую работу B.C. Чеснокову. Им было обнаружено, что авторское название несколько отличается от столь привычного: "Химическое строение биосферы Земли и ее окружение". После долгих раздумий мы решили ничего не менять в нем, ведь ученики В.И. Вернадского не могли не видеть этого, значит они руководствовались какими-то неизвестными нам соображениями.
Текст В.И. Вернадского публикуется по правилам современной орфографии и пунктуации; сохранено лишь авторское частое употребление знака тире для вводных уточнений и предложений. В монографии сохранена авторская структура: собственно текст, ссылочный аппарат, примечания. Арабские цифры в квадратных скобках на строке служат отсылкой к авторским примечаниям, цифры в тексте над строкой обозначают редакционные комментарии, которые помещены в конце тома под номером соответствующей главы. Редакционное комментирование, насколько было возможно, сохранено в том виде, в каком оно было сделано сотрудниками и учениками В.И. Вернадского при первом издании книги. При подготовке комментариев к настоящему изданию нам очень помогли консультации Е.В. Бибиковой и О.Л. Кускова. Большое содействие в работе с рукописным фондом В.И. Вернадского нам оказали сотрудники Архива РАН во главе с его директором Б.В. Левшиным. Мы очень благодарны всем за оказанную помощь.
Ф.Т. Яншина, С.Н. Жидовинов
18 Вернадский В.И. Статьи об ученых и их творчестве. М: Наука, 1997. С 157-158.
ОТ РЕДАКТОРА
Работа одного из крупнейших естествоиспытателей нашего времени академика Владимира Ивановича Вернадского "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения" занимает в его творчестве особое место. Сам Владимир Иванович хотел, чтобы эта книга явилась синтезом всех его работ, посвященных изучению биосферы, завершением главного жизненного дела и основного вклада в науку. "Книга жизни", "моя главная книга" - эти определения говорят о том, что речь идет о самой важной работе его жизни. В письме к Б.Л. Личкову от 6 декабря 1942 г. он писал: «По-видимому, мне удастся ее закончить, и если это будет так, то я смогу сказать "Feci, guod potui..."»*.
Книга задумана очень широко и охватывает целый ряд основных проблем современного естествознания. Эта работа была начата еще в 1935 г., когда автору было 72 года; в дальнейшем план ее неоднократно менялся. Вплотную Владимир Иванович стал работать над книгой с 1940 г., и в основном она писалась во время войны при невозможности использования ряда литературных источников последних лет.
Вот несколько выдержек из писем автора к Б.Л. Личкову, характеризующих историю создания этой книги. В письме от 10 августа 1935 г. Владимир Иванович называет ее "книгой жизни" и указывает заглавие "Биогеохимическая энергия жизни". В письме от 6 мая 1937 г.: "Надо очевидно, изменить строй жизни, раз я... хочу кончить свою книгу ("Об основных понятиях биогеохимии"). Я хочу отказаться от всякой лишней нагрузки". 17 сентября 1937 г., когда его поразил легкий удар и ему пришлось долго пролежать в постели, он писал: "Ирония судьбы: ведь именно сейчас мне пришла в голову дерзкая мысль написать главную книгу моей жизни, и я ее начал". Письмо от 24 декабря 1942 г.: "Эту большую рукопись Вы в Москве имели в руках. Я пишу ее с 1940 г. Она разрослась в три части. Первая часть почти готова". 22 мая 1942 г.: "Без Анны Дмитриевны (А.Д. Шаховская - секретарь В.И. - Ред.) работаю над книгой менее усердно. Надо дать отдых: я ведь с приезда сюда (Боровое, где В.И. был в эвакуации. - Ред.) работаю над книгой минимум служебные часы каждый день, кроме воскресенья". 18 сентября 1943 г.: «Сейчас работаю в Узком и сегодня решил готовить к печати первый том моей главной работы "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения"... Еще предстоит большая работа с примечаниями, где дана литература... Но это больше справки, которые лягут в своей большей части на А.Д. (Шаховскую. - Ред.)».
В связи с этим нельзя не отметить действительно самоотверженной работы бессменного секретаря и друга Владимира Ивановича А.Д. Шаховской, продолжавшей работу над наследием В.И. Вернадского почти до самой своей смерти 23 января 1959 г.
Как видно, в основном вся книга была закончена при жизни Владимира Ивановича. Однако он не успел отредактировать весь текст, и часть этой работы
* Я сделал, что мог (лат.).
13
взяли на себя его сотрудники и ученики. При подготовке рукописи к печати в основу был положен принцип сохранения в неприкосновенности авторского текста с самой минимальной, чисто внешней правкой в тех местах, где это было совершенно необходимо. Вследствие того, что книга писалась отдельными главами, в течение ряда лет, в ней имеются некоторые повторения текста. Так как они развивают мысль автора с разными оттенками и применительно к разным случаям, такие повторения сохранены без изменений. Некоторые идеи и указания автор предполагал развить в дальнейшем, но, к сожалению, не успел это сделать. Во избежание искажений мысли автора, никаких добавлений к тексту сделано не было. Лишь вместо ненаписанной автором главы XXI, в которой должно было быть развито представление о ноосфере, в дополнении к работе помещена статья В.И. Вернадского "Несколько слов о ноосфере", которая логически завершает весь труд автора.
За истекшие годы (частично уже при жизни В.И. Вернадского) многие его идеи, настойчиво проводившиеся им в ряде статей и выступлений, настолько вошли в жизнь, что кажутся самоочевидными, а для читателей молодого поколения, может быть, и элементарными. К таким идеям относится, например, мысль о необходимости изучения радиоактивных и ядерных процессов, создания геохронологической шкалы и изучения абсолютного возраста геологических образований, о геохимической роли живого вещества и ряд других. При этом роль В.И. Вернадского во внедрении этих идей часто забывается. В этом отношении весьма поучительными окажутся отступления автора от основного текста, которые во многом носят характер личных воспоминаний, но наглядно показывают, как бывают живучи старые идеи и с каким трудом подчас новое ведет борьбу с уже отжившим, старым. В целях более удобного чтения основного текста такие отступления вынесены в комментарий с незначительной редакционной правкой. Подобного рода отступления В.И. Вернадский обычно и сам относил в примечания, помещавшиеся в конце работы, так что такое перенесение не является прегрешением против стиля автора.
При редактировании текста не раз возникал вопрос о том, не следует ли в комментариях отразить современное состояние науки, особенно далеко ушедшей вперед в области познания внутриядерных процессов и в изучении верхних слоев атмосферы, и характер космических излучений. В меньшей степени, но все же существенно новые данные по сравнению с теми, которыми располагал В.И. Вернадский, получены также океанографией, геофизикой, геохимией и другими геологическими науками. Однако после обсуждения было решено в настоящем издании ограничиться лишь краткими комментариями, необходимыми для понимания текста, так как подробные комментарии только излишне затруднили бы пользование книгой, основное значение которой заключается вовсе не в сводке современных данных, неизбежно преходящих и устаревающих очень быстро, а в самой принципиальной постановке вопросов, которая в основном остается справедливой до сих пор.
В свете такого понимания работы важно обратить внимание на некоторые научные "ошибки" автора, которые по существу не являются ошибками, а связаны с состоянием науки во время написания этой книги (1937-1944 гг.). Сам В.И. Вернадский "ошибки" такого рода расценивал следующим образом. Говоря об одной из работ Гёте, В.И. писал: «В этой работе он (Гёте. - Ред.) стремился к наибольшей точности и брал из нее все, что можно было взять в его время и в его условиях. В очень многих своих обобщениях он так же ошибался, как и в нептунистических представлениях. Но наряду с этим, конечно, он был в очень
14
многих случаях и впереди своего времени. "Ошибки" при таком характере работы не были ошибками в нашем обычном понимании этого слова. Это было проявление знания времени, раз только (что и было на деле) он работал в поле и в кабинете как настоящий натуралист своего времени» (Гёте как натуралист // Бюл. МОИП, новая серия. 1946. Т. 21, № 1. С. 22).
Большинство научных "ошибок" В.И. Вернадского связано с переоценкой масштабов некоторых вновь открытых процессов, ведущая роль которых не подтвердилась дальнейшим развитием науки. Таковы, например, его взгляды на значение космических излучений при естественном распаде атомов, значение нейтральных реакций в процессах вулканизма и т.д. Часть этих вопросов остается недостаточно изученной до сих пор. "Ошибки" В.И. Вернадского не случайны, они будят живую мысль исследователей и в этом отношении представляют не меньший интерес для читателя, чем взгляды, нашедшие безусловное подтверждение. Особенностью автора является то, что он всегда призывает к необходимости количественного изучения всех отмечаемых им процессов и ставит это задачей перед ближайшим будущим.
Как уже было сказано, книга "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения" писалась в основном во время Великой Отечественной войны. Владимир Иванович тяжело переживал разрушения, причиненные нашей Родине фашистскими ордами, и вынужденную приостановку ряда научных исследований. Будучи горячим патриотом своей страны, он заботился о том, чтобы советская наука занимала передовые позиции во всех областях знаний и поэтому указывал на отставание советской науки в то время по ряду вопросов. Он смотрел очень оптимистично на будущее науки в родной стране: "Сейчас по окончании войны мировое значение в мировой среде русских ученых должно сильно подняться, так как их роль в достижениях войны огромна, и мы должны считаться с огромным ростом русской науки в ближайшем будущем" (дневник, 1944 г.). "Сейчас мы переживаем новое геологическое эволюционное изменение биосферы. Мы входим в ноосферу. Мы вступаем в нее - в новый стихийный геологический процесс - в грозное время, в эпоху разрушительной мировой войны. Но важен для нас факт, что идеалы нашей демократии идут в унисон со стихийным геологическим процессом, с законами природы, отвечают ноосфере. Можно смотреть поэтому на наше будущее уверенно. Оно в наших руках. Мы его не выпустим" ("Несколько слов о ноосфере", настоящее издание, дополнение).
Для правильного понимания всех работ В.И. Вернадского и особенно этой последней, не прокорректированной автором, работы необходимо сделать несколько замечаний.
Первое относится к способу выражения мыслей автора. Понятия, вложенные им в определенные слова, часто имеют очень широкое, более широкое, чем это обычно принято, значение, и поэтому слова В.И. Вернадского не всегда можно понимать как установившиеся для нас научные термины со строго ограниченным значением. В ряде случаев внимательное чтение текста прямо убеждает, что терминология В.И. идет вразрез с общепринятым толкованием. Поэтому цитировать, и особенно, интерпретировать В.И. Вернадского с критической оценкой отдельных выражений надо с большой осторожностью, чтобы не подменить мысль автора собственными домыслами.
Так, говоря о радиоактивных процессах, автор часто имеет в виду ядерные процессы в широком смысле слова, как, например, во фразе "радиоактивный синтез гелия" (С. 37) или в указании, что "изотопы иода получаются при распаде 235U" (а не при его делении согласно принятой терминологии) (С. 37). Иногда
15
вместо "элементарная ядерная частица" автор говорит также широко - радиоактивный элемент" и т.п.
Такое широкое употребление слов часто носит, по-видимому, сознательный характер, и им автор подчеркивает общий характер явлений, предоставляя их детальное изучение специалистам в соответствующей области. К сожалению, эта особенность не всегда учитывалась при критике В.И. Вернадского и иногда приводила к излишним недоразумениям.
Нельзя не отметить также и своеобразного понимания В.И. Вернадским философии и применения философских терминов. Он неоднократно противопоставляет положительное научное знание философским и религиозным построениям. При этом для внимательного читателя несомненно, что под "философией" он понимает по существу ту "классическую" домарксовскую философию, которая на основе умозрительных построений стремилась встать над всеми науками и о крушении которой писал Ф. Энгельс. Именно в противовес умозрительной "философии" В.И. Вернадский и ставит "эмпирическую" науку, т.е. науку, развивающуюся и контролируемую на основе опыта, практики. Такую науку он считал объективным и достоверным отражением реального мира, бесспорной и общеобязательной, в определенной своей части, относительной истиной.
Мы не имеем возможности останавливаться здесь на изложении и анализе философских взглядов В.И. Вернадского, которые еще требуют своего изучения так же, как и его взгляды в целом. "Еще много лет придется поработать и его ученикам и историкам естествознания, чтобы выявить основные пути его научного творчества, разгадать сложные, еще непонятные построения его текста. Эта задача лежит на будущих поколениях..." (Ферсман А.Е. Владимир Иванович Вернадский // Бюл. МОИП, новая серия. 1946. Т. 21, № 1. С. 53-54).
Можно с большим удовлетворением отметить, что сейчас активно начинается подобное внимательное исследование творчества великого естествоиспытателя. Но вместе с тем мы не можем не отметить и искажения взглядов В.И. Вернадского в предпринимавшихся ранее попытках его философской критики, основанной именно на неправильном понимании своеобразной терминологии В.И. Вернадского, без учета течения его мысли.
Для нас, ближайших его учеников, В.И. Вернадский предстает прежде всего как материалист и диалектик, хотя, быть может, и не всегда последовательный. Но важно, что в решении основного вопроса философии он твердо и недвусмысленно стоит на материалистической точке зрения, считая предметом научного изучения объективно существующие "естественные или природные тела и явления", а в вопросах "логики и методологии естествознания", которую он сознательно разрабатывал на протяжении всего своего творчества и на выводы которой опирался в своих естественнонаучных исследованиях, выступает как глубокий диалектик.
Отметим, наконец, что целый ряд высказываний В.И. Вернадского должен пониматься в ограничительном смысле, в пределах известного нам строгого научного знания на фактической основе, в пределах известного интервала времени. Это не всегда оговаривает, но всегда подразумевает автор. Таков постоянный смысл таких слов, как "вечность", "неизменность", "отсутствие" и т.д. Необходимость таких оговорок должна всегда подразумеваться читателем. Так, принцип Геттона, говорящий о том, что "в геологии мы не видим ни начала, ни конца", В.И. Вернадский нередко прямо добавляет словами "в течение геологически нам известного времени" (см., например, ч. II). Принцип Реди "omne vivum e vivo" - "все живое от живого", - говорящий об отсутствии самозарождения, он поясняет таким образом:
16
"В действительности принцип Реди не отрицает абиогенеза, он только указывает пределы, в которых абиогенез отсутствует. Возможны такие условия в земной истории, когда не было биосферы и существовали на земной коре физико-химические явления (не учтенные принципом Реди), которые допускают абиогенез, происходящий и ныне на Земле, но по своей ничтожности и недостаточной точности наших обычных методов исследования ускользающий от внимания" (Избр. соч. М.: Изд-во АН СССР. 1960. Т. 5. С. 254).
Недоразумение может вызвать и употребление В.И. Вернадским слова "материя", которое он также нередко употребляет в ограничительном смысле. Под словом "материя" автор, отдавая дань старой традиции естествоиспытателей, часто подразумевает чисто "физическую" материю в неточном, узком значении этого слова, которое ближе всего передается словом "вещество". Он выступает против воззрения, ставящего непроходимую грань между материей и энергией, и выступает за признание их неразрывной связи. Только в этом смысле и следует понимать такие его выражения, как "превращение энергии в материю" (с. 20).
Следует помнить, что В.И. Вернадский никогда не придавал своим научным утверждениям характера догм и всегда имел в виду относительный в целом характер научных истин — утверждений или отрицаний — применительно к уровню знаний на данное время. Мы здесь не можем, конечно, оговорить все случаи своеобразного или необычного употребления В.И. Вернадским научных терминов (часть таких оговорок дается также в комментарии), но хотим подчеркнуть, что только при учете вышеизложенных особенностей стиля автора В.И. Вернадский может быть понят правильно и вся глубина и широта его подхода к затрагиваемым проблемам предстанет перед читателем во весь рост.
Книга содержит в себе развернутую программу работ по разным отраслям знаний. Большинство затрагиваемых в ней вопросов настолько актуально, что за истекшие годы развивалось целым рядом институтов и отдельных ученых во всем мире. Знания по геохимии значительно расширены и продолжают развиваться в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского АН СССР под руководством ученика и соратника Владимира Ивановича - академика А.П. Виноградова. Особенно много новых данных получено по геохимии отдельных изотопов. Тем не менее целый ряд идей В.И. Вернадского еще требует своего развития. К их числу относятся вопросы проблемного характера - о природе времени и пространства, о значении явлений симметрии - и ряд других крупных вопросов и общих проблем развития естествознания. Книга В.И. Вернадского во многом дает толчок дремлющей пока мысли и, несомненно, будет полезна широкому кругу естествоиспытателей.
Первоначально эта книга должна была выйти в свет непосредственно вслед за изданием шеститомных "Избранных сочинений" В.И. Вернадского, облегчающих использование многочисленных ссылок автора на собственные работы. Вследствие непредвиденных задержек в ходе издания "Избранных сочинений" задержался и выпуск этой книги. В настоящее время, после выхода в свет 5 тома "Избранных сочинений", эта книга будет вполне своевременной и понятной. Она может быть легко сопоставлена со всем ходом научной работы Владимира Ивановича Вернадского - одного из наиболее выдающихся и оригинальнейших умов человечества.
К.П. Флоренский
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Книга Владимира Ивановича Вернадского "Химическое строение биосферы Земли и ее окружения", которую он сам называл своей "Главной книгой", была опубликована только в 1965 г. после тщательной подготовки оставшейся рукописи А.Д. Шаховской, К.П. Флоренским, Ю.П. Трусовым и B.C. Неаполитанской. Она уже давно стала библиографической редкостью и переиздание ее, несомненно, назрело. Текст книги к изданию 1965 г. был так тщательно подготовлен, что не потребовал практически никакой дополнительной работы. Были исправлены лишь немногочисленные невольные опечатки. Значительно переработаны только комментарии к книге. Мы максимально старались сохранить стиль и такт этих комментариев, заложенные К.П. Флоренским, считая возможным только в самых необходимых случаях ссылаться на современное состояние знаний с указанием минимума новой литературы (это особенно относится к проблемам космохимии, геохимии изотопов и биогеохимии, где достигнуты наиболее впечатляющие результаты). Несомненно, прав был К.П. Флоренский, который в предисловии к изданию 1965 г. отметил, что "основное значение [книги] заключается вовсе не в сводке современных данных, неизбежно преходящих и устаревающих очень быстро, а в самой принципиальной постановке вопросов, которая в основном остается справедливой до сих пор". Подавляющая часть комментариев, составленных А.Д. Шаховской, К.П. Флоренским и Ю.П. Трусовым, сохранена; принципиально мы изменили лишь комментарий № 69 (№ 53 в издании 1965 г.), решив исключить подробные таблицы, содержащие уже достаточно старые данные, вместо них поместив три таблицы, эквивалентные табл. 14, 15 и 16 текста В.И. Вернадского (§§ 107, 109 и 110) и включающие современные оценки распространенности химических элементов в "гранитной" оболочке, магматических и осадочных породах, которые конкретно обсуждаются в основном тексте книги. Мы оставили неизменными в тексте термины, использовавшиеся во времена В.И. Вернадского, прокомментировав их там, где это казалось наиболее важным. В дополнение укажем некоторые употребляемые в современной литературе термины вместо используемых В.И. Вернадским: Галаксия (современный термин Галактика), мазурий (технеций), торон (изотоп радона 220Rn), актинон (изотоп радона 219Rn), эманий, эманация (радон).
Комментарии к этому изданию были переработаны В.В. Алексеевым (Физический факультет Московского государственного университета), М.В. Ивановым (Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР), Г.Б. Наумовым и А.А. Ярошевским (Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского АН СССР). Подготовительная работа с текстом к новому изданию была выполнена B.C. Неаполитанской, И.Н. Ивановской и С.Н. Полосухиным.
А.А. Ярошевский