2436
.pdfосадочной оболочке равна 272,8*1015 т.
Со временем происходит метаморфизация осадочных пород, в результате которой формируется порода – известняк. При термальном метаморфизме доломит переходит в сочетание кальцита и периклаза. Осуществляются также химические реакции, связанные с образованием силикатов кальция. В простейшем случае происходит реакция между кальцитом и кремнеземом с образованием волластонита и выделением углекислоты. При контактовом метаморфизме, при взаимодействии магмы с карбонатными породами, образуются скварны – сложные ассоциации Сапироксенов и Са-гранатов.
Карбонатные породы – известняки и доломиты – являются главными агентами переноса углекислоты в глубинные горизонты земной коры. При регрессии моря известняк обнажается, оказывается на суше и снова начинается процесс его разрушения.
Для процесса глобального массообмена кальция главное значение имеют биологический круговорот и водная миграция ионов в системе «суша
– океан». В биологический круговорот на суше вовлекается 2,3 *109т/год кальция; в первичной биологической продукции океана в 2 раза меньше. Поэтому кальций – характерный элемент живого вещества суши.
Биогеохимический цикл кальция в настоящее время сильно нарушается техногенным фактором. Карбонатные породы интенсивно извлекаются из недр Земли и перевозятся на значительные расстояния для использования в металлургии, строительстве и сельском хозяйстве. Кальций, отчуждаемый из почв с урожаем сельскохозяйственных культур, нарушает баланс биологического круговорота. Внесение кальция с удобрениями и мелиорантами не может восполнить потерь кальция из биосферы.
Биогеохимический цикл кремния. Кремний – второй после кислорода по массе элемент земной коры. Он интенсивно накапливается в веществе литосферы в процессе его выплавления. Содержание элемента в верхней мантии около 19 %, в базальтах – 24 %, в гранитах – 32 %. Прочное сочетание катиона кремния с четырьмя анионами кислорода является основной структурной единицей кристаллического вещества земной коры. Комбинации кремнекислородных тетраэдров создают все известное разнообразие радикалов силикатных минералов и окислов кремния. В гранитном слое литосферы концентрация SiO2 составляет 63 %, что соответствует 2427,5*1015 т кремния. Известно свыше 800 минералов, содержащих кремний, главными из которых являются кварц, оливин, калиевой шпат, плагиоклаз и другие минералы.
Исключительно велико значение в химии биосферы кремнезема SiO2, на долю которого от состава литосферы приходится 87 % SiO2 в зависимости от термодинамических условий выступает в разных полиморфных модификациях. С плотностью 4,35 г/см3 SiO2 играет существенную роль в составе нижней мантии Земли в виде нижней мантии Земли в виде китита. Наиболее распространенной SiO2 в земной коре является кварц (2, 65 г/ см3 ), чистая разновидность которого представляет собой горный хрусталь. В
21
земной коре широко распространены скрытокристаллические (халцедон, агат, яшма, кремень) и аморфные (опал, гейзерит) формы кремнезема. Кварц выступает в качестве главного породообразующего минерала.
В почвах кремнезема находится в кристаллической, аморфной, коллоидной форме и в виде биолита. Валовое его содержание оставляет 4090 % от массы почвы. Преобладает кристаллический и частично аморфный кремнезем. Почвенный кремнезем активно вовлекается в биологический круговорот. В больших количествах поглощают кремнезем хвощи, папоротники, мхи, ковыли, вейники, осоки, злаки, иглы хвойных деревьев, листья и кора дуба, осины. Средняя концентрация кремния в наземной растительности составляет 0,5 % сухого вещества, что соответствует массе 12, 5*109т. В биологический круговорот растительностью суши ежегодно захватывается 0,86*109 т кремния.
Растения переводят кремнезем в особую минеральную форму – биолиты, которые, по определению Вернадского В.И., образуются в особом термодинамическом поле живого организма. Этот процесс происходит не только в растениях, но и непосредственно в почвах. Кроме того, переводить кремний в доступную для живых организмов форму в почве способны разные микроорганизмы. Многие из них выделяют кислоты, обладающие большой разрушительной способностью. Особенно большую растворяющую способность имеют кислоты, дающие комплексные соединения с элементами, входящими в состав минералов. Этой способностью обладают полигидроксиди- и трикарбонатные кислоты. Большую роль в разрушении силикатов играют слизи, образуемые микроорганизмами, и биогенные щелочи. Биогенные щелочи – это соли слабых органических кислот и сильных оснований, образующихся при разложении растительных остатков. Слизи микроорганизмов имеют карбоксильные и фенольные группы, которые реагируют с определенными элементами силикатов, образуют комплексные связи, что приводит к разрушению кристаллических решеток минералов и высвобождению кремнезема. В составе организмов животных кремний участвует в строении скелетов.
После отмирания организмов кремний поступает в почву и вновь вступает в новый цикл биологического круговорота, а освобождаемые из органических остатков биолиты разрушаются, так как вне организмов они малоустойчивы. В мертвом органическом веществе суши концентрация кремния ориентировочно составляет 1 %, а масса – 31*10 9 т.
На поверхности континентов силикатные породы выветриваются, кварц остается в коре выветривания, а кремнезем силикатов удаляется природными водами. В ходе круговорота воды с поверхности земного шара реки выносят огромное количество кремнезема. С континентальным стоком выносится 0, 2*109 т растворимых соединений кремния, а в океане их масса составляет 4110*109 т. Концентрация элемента в морской воде в 2 раза ниже, чем в речной, что объясняется активным поглощением кремния морскими организмами для построения своего скелета. Содержание кремния в планктоне – 5 %, что соответствует массе 0,17*109 т. Главными группами
22
организмов, которые удаляют растворенный кремнезем из морской воды, являются диатомовые водоросли, радиолярии, силико-флягелляты и кремниевые губки.
Биогенное поглощение уменьшает концентрацию растворенного кремнезема в поверхностных слоях океана. Минимальная его концентрация, необходимая для роста диатомовых водорослей – 0,2 мг/л. После гибели органические остатки погружаются на дно и образуют осадочные породы биогенного происхождения – диатомиты, радиоляриты. Часть скелетного материала подвергается разложению и растворению. Растворение этого материала происходит с меньшей скоростью, чем окисление органического вещества, и при этом возрастает концентрация растворенного кремнезема с глубиной от 5 до 10 мг/л в придонных слоях. Поток осаждения биогенного кремнезема от поверхностных слоев океана балансируется восходящими потоками растворенного кремнезема от континентального водного стока. Растворение кремнеземных скелетов может продолжаться после осаждения водами дна. Во время уплотнения осадков вода выходит из них и подключается к потоку кремнезема вверх. Количество кремнезема в океане, ежегодно удаляемое биогенным осаждением, в среднем на 70 млн т превышает количество, которое поступает при стоке с континентов и при подводном выветривании. Это расхождение баланса может быть компенсировано привносом растворенного кремнезема от подводного кремнезема от подводного вулканизма. Морские организмы, преимущественно диатомеи и радиолярии, существенно контролируют концентрацию кремнезема, растворенного в современном Мировом океане.
Для водной миграции кремния характерно преобладающее движение от суши к океану, которое не компенсируется в обратном направлении. Несмотря на миграцию значительного количества растворенного кремния в составе обломочного материала, его выносится в 30 раз больше, а в Мировом океане его растворимые формы составляют менее 0,001 % от его массы в осадочных породах. При средней концентрации кремния в веществе речных взвесей – 117 м/л, масса элемента, выносимая с твердым стоком, равна 4,8* 109 т/год. С ветровым выносом суша теряет в год около 0,5* 109 т/год элемента. При формировании континентальных отложений господствует накопление кристаллического кварца, а биогенное накопление носит подчиненный характер. В пресных водах кремнезема образует скопления коллоидных отложений – опалы.
В большинстве осадочных пород кремний присутствует в составе глинистых минералов и обломочных пород кварца, попадающего первоначально за счет выветривания кварцсодержащих кислых изверженных пород. В толще осадочных пород содержится 44 % SiO2, что соответствует количеству кремния 494*1015 т. Формирование отложений кварца в виде песков и песчаников встречаются редко. В большинстве случаев в них присутствуют примеси полевых шпатов и некоторых других минералов, устойчивых к химическому выветриванию.
Биогеохимический цикл кремния в современных условиях нарушается
23
техногенным фактором. Это выражается в перевозке и переработке громадных количеств минерального сырья для получения кирпича, цемента, в поступлении в водоемы отходов производств, сельскохозяйственных стоков, удобрений, бытовых отходов. Попадая в водоемы, эти продукты изменяют продуктивность диатомового фитопланктона – носителя кремнезема.
Группа гипотез возникновения жизни за пределами Земли с последующим заносом на нее и абиогенного синтеза предбиологических систем в протопланетном диске Солнечной системы (гипотезы возникновения жизни или предбиологических систем вне Земли).
Гипотеза происхождения жизни путем заноса живых организмов – прокариот (бактерий) инопланетного происхождения (гипотеза «панспермии»); гипотеза происхождения жизни на Земле путем заноса органических соединений (кометная гипотеза); гипотеза астрокатализа – абиогенного происхождения предбиологических систем в протопланетном диске Солнечной системы.
Гипотеза происхождения жизни путем заноса живых организмов – прокариот (бактерий) инопланетного происхождения (старое название – гипотеза «панспермии») и гипотеза происхождения жизни на Земле путем заноса органических соединений (кометная гипотеза).
Эти две гипотезы тесно связаны между собой, и их целесообразно рассмотреть совместно. Гипотеза «панспермии» берет начало от старой гипотезы Аррениуса. Согласно этой гипотезе, предложенной в 1865 г. немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррениусом в 1895 г., жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Не разбирая здесь необоснованных прежних утверждений о возможности заноса на Землю неких высокоорганизованных организмов или их половых клеток, отметим, что в кардинально пересмотренном виде эта гипотеза имеет фактические свидетельства о возможности заноса законсервированных низших организмов или их важнейших компонентов.
По современным представлениям наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с метеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям.
В последние два десятилетия исследованы некоторые метеориты с большим содержанием углерода (углистые метеориты, или углистые хондриты). Они представляют легко режущийся материал черного цвета. В них обнаружено значительное количество углеродных органических соединений, содержащих повышенное содержание изотопа углерода 12С. Известно, что растения интенсивно накапливают 12C и относительное содержание этого изотопа в их составе выше, чем в неживой природе, например в атмосфере.
24
Обнаружены также окаменевшие остатки, которые очень напоминают отдельные клетки и цепочки прокариот. На этом основании делается вывод о возможности заноса на Землю законсервированных прокариот. При этом считается, что жизнь или преджизнь не могли быть занесены из отдаленных уголков Вселенной, в связи с тем, что время образования Вселенной составляет 13–14 млрд лет, и, следовательно, даже свет от отдаленных звезд доходит до Солнечной системы за многие миллиарды лет. Солнечная же система возникла 5 млрд лет назад. Сторонниками данной гипотезы предполагается, что жизнь могла возникнуть в пределах Солнечной системы или на планетах относительно близких звезд.
Американские ученые в 1990-х гг. установили, что в углистом метеорите, найденном еще в 1969 г. в Австралии (его название – Murchison, или Мурчисонский метеорит, масса 108 кг) содержится большое количество органических включений. В частности, результаты исследования его состава
впоследние годы самыми современными биохимическими методами показали наличие в нем аминокислот (причем, как и на Земле, левых изомеров) и нуклеиновых оснований. Однако некоторые ученые подвергли сомнению результаты этих исследований, заявив, что преобладание левых аминокислот в метеорите – всего лишь следствие загрязнения метеорита земной породой. Сторонники внеземного происхождения аминокислот и азотистых оснований (блоков нуклеиновых кислот – генетического материала) в этом метеорите (а также и в некоторых других метеоритах) доказывают обратное: эти сложные соединения при контаминации (загрязнении) были бы только снаружи метеорита, но никак не внутри него. Но ведь именно в глубине метеорита такие соединения и обнаружены.
Установлено, что углистые хондриты имеют возраст 4,39–4,59 млрд лет. Во всех группах углистых хондритов присутствуют очень сложные органические соединения. Однако неопровержимые доказательства их биогенного происхождения пока отсутствуют, и вопрос остается открытым.
Вцелом, на Землю постоянно поступает огромное количество внеземного (космического) материала в виде космической пыли и значительно реже в виде достаточно крупных обломков, которые можно (около 1 %) обнаружить и распознать. Наиболее принятые (наиболее вероятные) оценки количества внеземного вещества, поступающего на Землю, – 100–1000 т в сутки.
Исследования с помощью электронного сканирующего микроскопа углистого вещества метеоритов Мурчисон российских ученых показали, что
всоставе его минеральной матрицы довольно часто встречаются микроскопические структуры, которые с достаточной степенью вероятности могут быть приняты за литифицированные остатки коккоидных бактерий типа современных цианобактерий рода Gloecapsa. Можно наблюдать общий вид макроколоний и сколы, на которых видны более мелкие микроколонии и отдельные клетки. Размер макроколоний обычно составляет 10–16 мкм, микроколоний – 5–6 мкм. Некоторые остатки коккоидных форм по строению чрезвычайно сходны с современными цианобактериями Enthophysalis
25
granulosa. Кроме того, в матрице метеорита Murchison были обнаружены литифицированные остатки нитчатых микроорганизмов. В некоторых случаях они сохранили даже детали клеточного строения, ветвились и имели сходство с грибными мицелиями или актиномицетами.
При этом литифицированные остатки микроорганизмов тесно сопряжены с минеральной матрицей хондритов. Указанные авторы отмечают, что этот доказанный факт снимает вопрос о возможной контаминации (засорении) метеоритов биологическими объектами или сложными органическими соединениями.
Исследование метеоритов Ефремовка (Казахстан, находка 1962 г.), отнесенного к углистым хондритам, Оргей и других также показало наличие в матрице структур, сходных с микроорганизмами как коккоидной, так и нитчатой форм.
На поверхности микроколоний обнаруживаются полые сферы, которые можно рассматривать как остатки клеток и их капсул. Часто обнаруживаются короткие цепочки мелких коккоидных клеток, которые иногда не полностью разделены и образуют диплококки. Связь этих остатков микроскопических окаменелостей (микрофоссилий) с минеральной матрицей хондрита настолько тесная, что предположить их происхождение контаминацией весьма трудно.
Таким образом, многие ученые считают доказанным тот факт, что в углеродистых хондритах присутствуют литифицированные остатки микроорганизмов. При этом обнаруженные в метеоритах окаменевшие микроорганизмы входят и в состав цианобактериальных матов – первых в истории Земли экосистем. Принадлежность большей части микрофоссилий к минеральной матрице дает основание считать их первичными по отношению к породе и соответственно признать биогенную природу углеродистого вещества содержащих их метеоритов. Выявленные остатки микроорганизмов, вероятно принадлежащие к цианобактериям, указывают на формирование вещества углистых хондритов в водной среде. Таким образом, возможно, 4,5 млрд лет тому назад (возраст метеоритов) за пределами Земли существовала жизнь на уровне бактерий и, может быть, низших грибов. Однако не следует считать вопрос решенным окончательно. В частности, существуют данные о форме кристаллов керрита из древних (1,7 млрд лет тому назад) пород, внешне сходных с бактериями.
Среди огромного множества бактерий выделяется обширная и разнородная группа архебактерий. Среди этих бактерий есть термофилы и кислотоустойчивые формы, т.е. бактерии-экстремофилы. Они живут в непригодных для других организмов условиях, в том числе и в ядерных реакторах, где все живое должно быть убито. Поэтому архебактерии, повидимому, раньше всех должны были появиться, поскольку космос – это комплекс экстремальных условий. В связи с этим часть ученых считает, что если все-таки имела место панспермия, т.е. перенос живых организмов через космическое пространство, то это был перенос, скорее всего, архебактерий.
26
Астрономы с помощью космического телескопа «Кеплер» и компьютерного моделирования в конце 2011 г. подтвердили существование 716 экзопланет в 584 планетных системах галактики Млечный Путь. Общее же количество экзопланет в нашей галактике оценивается предположительно в 50 млрд, из которых около 2 млрд, возможно, являются «землеподобными».
По современным оценкам, около 34 % солнцеподобных звезд имеют в своей обитаемой зоне планеты, сравнимые с Землей.
Условия для синтеза предбиологической органики могли быть в космосе. В 1961 г. известный американский биохимик Джон Оро опубликовал статью о кометном происхождении органических молекул. Молодая Земля, не защищенная плотной атмосферой, подвергалась массированным бомбардировкам кометами, которые состоят в основном изо льда. Они содержат также аммиак, формальдегид, цианид водорода, цианоацетилен, аденин и другие соединения, необходимые для абиогенного синтеза аминокислот, нуклеиновых и жирных кислот – основных компонентов клетки. Вода комет образовала океаны, где через сотни миллионов лет расцвела жизнь. Наблюдения подтверждают, что в космических телах и межзвездных пылевых облаках есть простая органика и даже аминокислоты. Спектральный анализ показал наличие аденина и пурина в хвосте кометы Хейли-Боппа, а в метеорите Мурчисон нашли пиримидин. Образование этих соединений в условиях космоса не противоречит законам физики и химии.
Ряд авторов считают, что метеориты имели астероидные родительские тела и, возможно, были обогащены льдом и в этом отношении сходны с ядрами комет. Считается, что на Землю поступал и поступает большой объем кометного материала. Ученые уже довольно давно установили химический состав вещества ядер наблюдаемых комет. Как видно из таблицы, кометное вещество содержит разнообразные сложные органические соединения, лежащие в основе функционирования биологических систем.
Гипотеза астрокатализа – абиогенного происхождения предбиологических систем в протопланетном диске Солнечной системы.
Эта гипотеза довольно тесно связана с гипотезами заноса прокариот или сложных органических соединений из космоса и не приходит с нею в противоречие.
Суть ее заключается в том, что есть основания предполагать, что абиогенный синтез пребиотического вещества как этап возникновения жизни на Земле имел место в протопланетном околозвездном диске солнечной системы. Взрыв звезды первого поколения не только создавал тяжелые элементы, но и рассеивал их в пространстве. Из новых скоплений атомов образовались звезды второго поколения, в том числе и наше Солнце. Облака рассеянных частиц, не вошедших в состав центральной звезды, вращались вокруг нее и постепенно разделялись на отдельные сгустки – будущие планеты. Именно на этом этапе и мог начаться синтез первых органических молекул.
27
Главный результат исследований по астрокатализу сводится к выводу, что абиогенный синтез первичных органических соединений проходил непосредственно при формировании первичных тел и протопланет при развитии гравитационной коллективной неустойчивости с одновременным объединением множества малых тел. В процессе образовании планет в сгустках вещества создаются благоприятные условия для гетерогенного каталитического синтеза органических соединений. Следы этих процессов следует искать в метеоритах и астероидах, на спутниках планет, там, где не было геологической эволюции.
Таким образом, в соответствии с этой гипотезой стадия «астрокатализа» для первичного абиогенного синтеза основной массы органических соединений соответствует этапу формирования крупных тел в Солнечной системе. В этом случае молодая Земля могла иметь в своем составе большое количество органики уже с самого начала своего существования. Абиогенный синтез органики продолжался уже на Земле.
Основные тенденции в эволюции биосферы.
По В.И. Вернадскому, возникновение жизни положило начало длительному процессу эволюции биосферы. «Благодаря эволюции видов, непрерывно идущей и никогда не прекращающейся, резко меняется отражение живого вещества на окружающей среде. Благодаря этому процесс эволюции — изменения — переносится в природные покосные и биогенные тела, играющие основную роль в биосфере, в почвы, в наземные и подземные воды (в моря, озера, реки и т.д.), в угли, битумы, известняки, органогенные руды и т.п.».
Рост биомассы и организованности биосферы. В.И. Вернадский был уверен, что благодаря способности к размножению в геометрической прогрессии сформировавшаяся жизнь быстро распространилась по планете, приспосабливаясь к разнообразным условиям существования. Возникает вопрос о том, менялось ли количество живого вещества в ходе развития биосферы.
Позиция В.И. Вернадского по этой проблеме была неоднозначной. С одной стороны, он считал, что общее количество живого вещества было примерно одинаковым в течение всего геологического времени. Исходя из постоянного химического облика земной коры в течение всего геологического времени, из сходства минеральных ассоциаций различных геологических эпох следует, что геохимические явления не изменились заметно со времени архейской эры. Значит, средние количество и химический состав живого вещества оставались приблизительно одинаковыми. «Таким образом, количество живого вещества, по-видимому, является планетной константой со времени архейской эпохи, т.е. за все дление геологического времени». Не только количество, но и средний химический состав живого вещества должны быть неизменными, ибо каждое химическое изменение живого вещества должно было бы проявиться в образовании новых минералов или в увеличении и уменьшении их
28
количества. Объем живого вещества представлялся ему определенным количеством химических элементов, пригодных для использования в биологических процессах. Химическое изменение, необходимо сопутствующее каждому морфологическому изменению, образованию вида, расы и т.д., совершается в химически неизменных рамках живого вещества. В. И. Вернадский опирался на сведения того времени: биомасса океана во много раз превышает биомассу более молодых наземных экосистем. Современные исследования показывают, что ошибки при сравнении биомассы суши и океана отличались, по меньшей мере, на три порядка величин.
С другой стороны, высказывания Вернадского о непрерывной экспансии жизни, об образовании все более сложных и продуктивных экосистем, об усложнении циклов миграции химических элементов свидетельствуют о том, что ученый допускал возможность увеличения биомассы в эволюции биосферы. «Область жизни, по-видимому, расширяется в геологическом времени.... Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу и захват этот не закончился».
В качестве важнейшей тенденции в эволюции биосферы Вернадский выделял возрастание ее организованности, отмечал усиление стабильности, способности к саморегуляции и независимости от других земных оболочек. Возможно, это связано с тем, что в процессе коренных перестроек биосферы сохранялись, прежде всего, те группы организмов, которые были устойчивы к воздействию астрономических и геологических факторов. Возрастание целостности и автономности элементарных компонентов в биосфере в целом способствовало и ее лучшей организованности.
Роль живого вещества в становлении и стабилизации поверхностных оболочек Земли. Под влиянием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности все геологические и геохимические процессы превратились в биогеологические и биогеохимические. «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом».
Решающая роль живого вещества в эволюции биосферы особенно ярко проявилась в формировании и стабилизации газового состава атмосферы, в превращении восстановительной обстановки на нашей планете в окислительную, в преобразовании химической и минеральной структуры литосферы, в детерминации химической активности природных вод и общего термодинамического баланса биосферы. «Жизнь создает в окружающей ее среде условия, благоприятные для ее существования». Избирательно поглощая из окружающей среды химические элементы и их изотопы и выделяя их обратно в виде органических соединений, живое вещество создает и сохраняет, в охваченной им области, общепланетарный биологический круговорот. «Живое вещество охватывает и перестраивает все химические процессы биосферы, действенная его энергия по сравнению с энергией косного вещества огромна. Живое вещество есть самая мощная
29
геологическая сила, растущая с ходом времени».
В.И. Вернадский писал, что «тропосфера не есть астрономическое явление, а есть планетное явление, созданное живым веществом» и что «земная газовая оболочка, наш воздух, есть создание жизни». Он показал, что само соотношение основных газов атмосферы обусловлено жизнедеятельностью организмов. Регуляция газового состава осуществлялась двумя путями: первый связан с жизнедеятельностью организмов или с разложением их остатков, а второй — с процессами метаморфизации и вулканизма. В.И. Вернадский считал, что большинство газов, выделяемых при метаморфизме горных пород и извержении вулканов, по своему происхождению биогенны, т.е. являются преобразованными продуктами жизнедеятельности организмов. «Реакция образования свободного кислорода в земной коре не единственная, но, насколько можно судить, она единственная, которая дает значительные массы свободного кислорода в составе атмосферы, облекающей нашу планету».
Вернадский показал также определяющую и закономерную роль живого вещества в химической активности вод. Эта регуляция осуществляется путем концентрации элементов организмами из вод океана. Включенные в состав биохимических соединений, они изменяют характер миграции.
Развивая идеи В.В. Докучаева, Вернадский рассматривает почвообразование как часть более общего биогеохимического преобразования поверхностных оболочек планеты. Это положение вошло в основу современных представлений об эволюции почвенного покрова.
Давно были известны органогенные породы (известняки, сланцы). Но в целом деятельность организмов и разложение их остатков оценивались как второстепенный фактор образования осадочных пород, полезных ископаемых, минералов; наиболее распространенные породы — пески и глины — считались абиогенными. В.И. Вернадский пишет: «Все минералы верхних частей коры — свободные алюмокремниевые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси железа и алюминия (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни ...» Ученый подробно проанализировал роль организмов в преобразованиях соединений алюминия, железа, кремния, магния, углерода, кальция. Разбирая циклы кремния, он показал, как организмы захватывают атомы кремния из водных золей кремнезема. Другие организмы разрушают алюмосиликаты, извлекая кремний. Под влиянием продуктов жизнедеятельности кремний концентрируется в твердые коллоиды
— опалы, а затем и выкристаллизовывается в кварц, собирается в водных силикатах и в глинах. Образующиеся минералы со временем проникают в метаморфизированные оболочки, где образуют хлориты, хлоритоиды, тальки, серпентины, или возвращаются в исходное состояние — превращаются в слюды, полевые шпаты и др. На больших глубинах в метаморфизированных породах вновь синтезируются различные каолиновые алюмосиликаты.
30