Нужно, с другой стороны, принимать во внимание особые химические свойства углерода, между которыми наиболее характерным является устойчивость его органических природных соединений в термодинамических земных условиях. Они изменяются в них лишь очень медленно, и часто вовсе не изменяются даже азотистые углеродные соединения, которые мы привыкли считать очень неустойчивыми. В нефтях мы всегда наблюдаем азотистые соединения — с хинолиновым строением — чрезвычайно стойкие; также хитины некоторых брахиопод сохраняются в осадочных породах от начала кембрия, многие сотни миллионов лет, без изменения.
Белковые тела, как хлорофилл, сохраняются при благоприятных условиях многие сотни тысяч и, вероятно, миллионы лет.
В термодинамических и химических условиях земной коры все природные углеродистые соединения устойчивы, если защитить их от влияния жизни. Соединения, образующие живое вещество — белки, жиры, углеводы, — остаются неприкосновенными и изменяются лишь крайне медленно, не утрачивая своего строения при условии изолированности от явлений жизни. Гниение и брожение в биосфере, изменение живого вещества после смерти суть биохимические явления.
Знаменитые опыты Л. Пастера непреложным образом доказали устойчивость этих органических тел в стерилизованной среде, между тем как в нашей обычной среде они являют характерный пример неустойчивости.
Всюду в природе мы видим многочисленные примеры сохранения или лишь медленного изменения этих продуктов живого вещества, если они остаются вне прикосновения жизни, в безжизненной среде, даже при температуре и давлении биосферы. В торфяниках или в сухих странах вещество организмов сохраняется неизменным. Здесь мало меняются самые сложные молекулы строящих организм соединений.
Углеродистые минералы еще более стойки, чем эти непосредственные продукты живых организмов — вещества, строящие их тела.
В живом веществе и в органической химии соединения углерода дают определенные и многочисленные изменения: организмы заключают в себе миллионы различных соединений (вероятно, большой организм — десятки тысяч каждый), а в наших лабораториях синтез создал их сотни тысяч. Эти тела дают в лабораториях разнообразные и легко идущие молекулярные превращения, создают новые соединения, резко различающиеся между собой по своим характерным химическим свойствам.
Совсем иначе обстоит дело с углеродистыми соединениями, существующими вне живого вещества. Они также кажутся очень многочисленными, но мы их лишь с трудом отличаем друг от друга, настолько их свойства близки и мало четки. Это — очень устойчивые тела в «природе» — в биосфере, изменяющиеся химически лишь медленно и с большим трудом. Они не могут быть изучаемы обычными методами химии, созданными в ином порядке идей.
Мы лишь с трудом и путем больших усилий начинаем понимать химию углей, нефтей и гумусовых веществ.
Не следует думать, чтобы эти тела не образовывались в органических синтезах наших лабораторий или в живом веществе. В обычных реакциях органической химии мы имеем те же гумусовые или стойкие смолистые продукты как продукты вторичных реакций, но мы их не изучаем и не принимаем во внимание при исчислении выхода реакции.
Этого мы не можем делать в биогеохимических или геохимических процессах. Здесь мы должны изучать все вновь образующиеся тела, даже если они чужды главной реакции.
Всюду в живом веществе можно наблюдать образование таких устойчивых и косных углеродистых тел. Они участвуют в построении наиболее устойчивых и прочных частей организмов, они еще чаще и еще гораздо более многочисленны в отбросах и экскрементах живого вещества. Они собираются в его остатках после смерти. Они преобладают в углеродистых минералах. Это и понятно, так как почти все углеродистые минералы образовались биохимическим путем или же происходят из остатков и отбросов организмов. Их количество растет с течением времени, так как организмы постоянно вновь образуют эти косные тела, подвергающиеся лишь очень медленному разложению.
Научное изучение этих продуктов начинает делать успехи медленные, но верные. Очевидно, что эти новые главы органической химии, при развитии которых мы присутствуем, открывающие строение молекул углерода, чрезвычайно стойких и косных, будут не менее богаты, чем старая органическая химия.
Изучение этих соединений не менее важно для химической истории углерода, и мы поймем свойства этого необыкновенного химического элемента, лишь когда примем во внимание все его молекулы — как устойчивые, так и лабильные, как косные, так и активные.
Для углерода следует отметить три различные формы нахождения, все играющие важную роль в его истории. Это:
1) миллионы химически различных соединений углерода живого вещества, устойчивых лишь в биосфере (в пределах тела организма, во время его жизни),
2) тысячи продуктов отбросов и выдыхания живого вещества, мало-помалу превращающихся в минералы углерода и таким образом выходящих из химических равновесий жизни;
3) сотни минералов углерода, образовавшихся в результате земных химических реакций вне живого вещества.
Медленное и непрестанное превращение органических отбросов и живого вещества после смерти в вадозные минералы углерода есть основное явление в геохимической истории как углерода, так и важных для жизни элементов О, Н, N, S и Р.
—Источник—
Вернадский, В.И. Биосфера/ В.И. Вернадский. – М.: Мысль, 1967.– 374 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
