CC BY
16
УЧЕНИЕ В. И. ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ И СОВРЕМЕННАЯ
ГИГИЕНА
(К 100-летию со дня рождения акад. В. И. Вернадского)
Проф. О. В. Перов
Из кафедры гигиены Териопольского медицинского института
Выдвинутое Ламарком в биологии, а затем Зюсом в геологии понятие о биосфере не получило в свое время развития. Фактическая несостоятельность для обоснования такого объединения у первого и отсутствие обобщающего материала у второго не позволили дать достаточно убедительное представление о среде жизни.
Значение биосферы выяснилось спустя много лет и только в связи с трудами В. И. Вернадского и его сотрудников и единомышленников, которых у В. И. Вернадского было много благодаря особенностям его характера и умению увлечь широкими научными идеями. Среди них были и акад. И. П. Павлов, Г. В. Хлопин и В. Г. Хлопин, микробиолог А. М. Самарин и др.
Накопление огромного, материала, чему значительно способствовало широкое изучение природных богатств наш.ей страны после Великой Октябрьской социалистической революции, обсуждение этих материалов в разных кругах и с разными лицами, сосредоточенный анализ и синтез всего собранного позволили В. И. Вернадскому создать учение о биосфере в виде стройной системы представлений о среде жизни и значении в ней организма.
Биосфера, говорит Вернадский, это единство жизни и среды. Биосфера организована, т. е. неслучайна, имеет определенное строение, связанное с явлениями жизни и выражающееся в плотном, жидком и газообразном состоянии своих частей.
Организованность организма связана с организованностью среды, поэтому имеется теснейшая функциональная зависимость между средой и организмом, так как составные части биосферы поддерживаются жизнедеятельностью организмов, а эти последние — условиями среды (В. И. Вернадский, 1934).
В. И. Вернадский установил, что важнейшей основой этого единства является никогда не прекращающийся и все более усложняющийся биогеохимический обмен, сопровождающий рождение, рост, размножение и гибель каждого организма. В результате обнаруживается колоссальный по масштабам процесс — биогенная миграция химических элементов, охватывающая все сферы жизни — атмосферу, гидросферу и литосферу (В. И. Вернадский, 1940). Это открытие вместе с другими научными представлениями о среде жизни В. И. Вернадский считал прежде всего наиболее важным в отношении к человеку. Среду жизни, говорил он, мы ощущаем воем своим существом. Все передается нам через биосферу.
При ближайшем участии В. И. Вернадского было предпринято изучение неблагоприятных по элементарному составу территорий СССР, где обнаруживались заболевания, получившие название биогеохимических эндемий.
Как известно, сейчас зональное определение микроэлементов в почве, воде и продуктах питания успешно развивается и занимает видное место в гигиенических исследованиях. За последние годы обнаружено, что биогеохимическая миграция характеризует ландшафтные особенности той или иной территории. Может быть своеобразным и воздух, так как вещества, сообщающие ему специфический аромат, являются биогенными аэромигрантами. К последним нужно отнести и фитонциды. При достаточном изучении типичных признаков зависимости ланд-
шафта от биогеохимической миграции элементов уже одно выявление определенного сочетания почвенных и водных условий места с растительностью позволит не только с некоторой вероятностью судить о типе миграции, но и принять меры к ее изменению в случаях неблагоприятного влияния ее на человека. Следовательно, речь идет об оригинальном разделе гигиенической науки — гигиене ландшафта. Некоторые соображения по этому поводу уже высказываются (А. И. Перель-ман, 1955).
Исследуя перемещение химических элементов в биосфере, В. И.Вернадский установил, что миграция, определяемая биогенными процессами, значительно дополняется миграцией, связанной с производственной деятельностью человека. Извлекаются из глубоких недр и начинают перемещаться такие элементы, которые в течении многих геологических эпох были малоподвижными — вольфрам, палладий, ртуть и др.
Исследования последнего времени показывают, что в связи со значительно возросшей добычей ископаемых, развитием металлургии сверхтвердых сплавов, производством полупроводников и особо прочного стекла увеличилась миграция редких металлов, в частности титана и германия (А. П. Виноградов, 1952; А. О. Войнар, 1953; О. А. Сонгина, 1955). Достаточная гигиеническая оценка этого явления в настоящее время затруднительна, так как миграция элементов, связанная с производством, еще далеко не изучена. Между тем она идет более сложным путем, чем биогенная миграция, начинается с добычи ископаемых и включает в себя разные этапы обработки технического сырья и вывод отходов в виде промышленного стока и воздушного выброса. Здесь необходимы комплексные гигиенические исследования вместе с геохимиками, биологами и другими специалистами, которые позволят дать полноценное заключение по данному вопросу.
.Придя к выводу об огромной, преобразующей землю деятельности человека, в процессе которой меняется не только среда, в которой он живет, но и внешний вид, химический и минералогический состав всей земной поверхности, водной массы и воздуха, В. И. Вернадский назвал это специфическое единство человека и среды ноосферой (В. И. Вернадский, 1944).
Создавая учение о среде жизни, В. И. Вернадский не ограничивался построением общих концепций. Он кропотливо изучал каждую из геосфер жизни, вносил в учение свою оригинальную идею и настойчиво доказывал необходимость связывать обнаруживаемое со здоровьем человека. Так, В. И. Вернадский предупреждал, что газовая функция организма охватывает всю химию тропосферы, поэтому необходимо тщательное изучение полного химического состава воздушной среды. Только такое знание позволит оценить влияние воздуха на здоровье населения (В. И. Вернадский, 1954).
Изучая водную среду жизни, В. И. Вернадский пришел к выводу о существовании единой водной массы, находящейся в постоянном движении и взаимодействии с живыми организмами. Изменение состава той или иной части гидросферы зависит от места и времени воздействия. В биотических условиях устанавливается подвижное равновесие между солевым составом природных вод, их газами и влиянием живого вещества. Это создает среду, необходимую для жизни (В. И. Вернадский, 1933). Предложенная В. И. Вернадским гидрогеологическая классификация природных вод систематизирует все многообразие физического состояния и химического состава воды, дает возможность понять происхождение тех или иных изменений в водной среде и оценить их с гигиенической точки зрения.
В области анализа условий плотной части среды жизни — литосферы— В. И. Вернадский возглавил химико-генетическое направление, которое позволило открыть миграцию химических элементов. Биологи-
ческая концепция ученого привела его к выводу о тесной связи этого явления с условиями жизни. Отсюда получила свое развитие новая отрасль знания — биогеохимия.
В. И. Вернадский выяснил одну очень важную с гигиенической стороны закономерность. Он установил, что в биосфере имеется разное состояние радиоактивных элементов. Если в абиотических условиях во всех земных породах, воде, твердых осадках и коллоидах уран, радий и торий рассеяны, то образования, богатые органическим веществом, наоборот, концентрируют эти элементы, поэтому радиоактивными оказываются строительные материалы (асфальт, битуминозные сланцы) и топливо (торф, уголь). Значительные концентрации радия имеются в нефтяных месторождениях. В соленых водах вблизи нефтеносных пластов концентрируется мезоторий (В. И. Вернадский, 1915, 1935). Следовательно, не исключено, что в местах добычи и разработок органических ископаемых почва, воздух и вода могут приобретать повышенную радиоактивность. Между тем современные и довольно многочисленные исследования радиоактивного фона проводят только в отношении некоторых водоемов и тех мест, где близко располагаются горные породы или производится их выработка. Отсюда следует, что поиски территорий с повышенной радиоактивностью необходимо расширять.
Наконец, глубокие интересы В. И. Вернадского в области физической и химической оценки среды жизни привели его к анализу и оригинальному толкованию некоторых биологических явлений, очень созвучному представлениям наших дней. Речь идет об оценке жизнедеятельности микробов.
Микробы и ультрамикробы являются, по В. И. Вернадскому, центрами особо выраженной химической энергии и в то же время резко отделенными от прочей окружающей материи. Их величайшей силой является способность размножения. Но размножение микробов, говорит Вернадский, это невероятный вихрь миграции химического вещества. Скорость передачи здесь химической энергии приближается в линейном выражении к звуковой. То, что нам известно в настоящее время о механизме размножения микробов, показывает, с какой глубиной предвидения подходил ученый к решению важнейших вопросов современной науки о жизни. Указанная им звуковая скорость размножения с «вихрем» химической миграции подтверждается изученными сейчас явлениями передачи вирусами генетической информации посредством нуклеиновых кислот.
В. И. Вернадский исследовал уровень устойчивости микроорганизмов в биосфере, определив так называемое поле устойчивости, т. е. пределы распространения микробов в геосферах среды жизни. Для этой работы были привлечены многочисленные материалы, в том числе исследования Г. В. Хлопина о влиянии повышенного давления на бактерий и споры грибков, определении жизнеспособности бактерий в растворах химических веществ разной концентрации и др. В. И. Вернадский установил, что поле устойчивости ограничено по вертикали: верхняя граница в атмосфере определяется ультрафиолетовой радиацией, нижняя в литосфере зависит от плотности залегающих здесь слоев и температуры.
Эти выводы не потеряли своего значения и в настоящее время. Экологический принцип в оценке распространения и выживания микроорганизмов является основой для разработки биологических показателей санитарного состояния внешней среды: он дает возможность управления этим состоянием, и, следовательно, гигиенического нормирования.
В рамках небольшой статьи мы могли представить только некоторые извлечения из трудов В. И. Вернадского, имеющие отношение ж гигиенической науке. Конечно, этим не исчерпывается научное на-
следство большого отечественного ученого и, к сожалению, мало характеризует его как человека.
Автор этих строк имел счастливую возможность видеть и слушать В. И. Вернадского. Богатство его идей, раздумья над судьбами науки и проницательный взгляд в будущее оставили неизгладимое впечатление.
ЛИТЕРАТУРА
Боровик С. А., Боровик-Романова Т. Ф. Труды Биогеохимической лаборатории АН СССР. М—Л., 1949, т. 9, стр. 147. — В е р н а д с к и й В. И. В кн.: О радиоактивных химических элементах в земной коре. Пгр., 1915, стр. 168. — Он же. Биосфера. Л., 1926. — Он же. История минералов земной коры. Л., 1933, т. 2, в. 1,. стр. 10. — Он же. Очерки геохимии. Л., 1934, стр. 30. — Он же. Проблемы биогеохимии. М.—Л., 1934, т. 1, стр. П.—Он ж е. В кн.: Основные идеи геохимии. Л., 1935, стр. 30. — Он же. Биогеохимические очерки. М.—Л., 1940, стр. 129. — Он же. Успехи совр. биол., 1944, т. 18, *в. 2, стр. 114. — Он же. Избранные сочинения. М., 1954, т. 1, стр. 563. — Виноградов А. П. В кн.: Микроэлементы в жизни растений и животных. М., 1952, стр. 7. — Войн ар А. О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1953. — Мал юга Д. П. Труды Биогеохимической лаборатории АН СССР. М.—Л., 1946, т. 8, стр. 73. — Перельман А. И. Очерки геохимии ландшафта. М., 1955. — Раты некий В. М. Труды Биогеохимической лаборатории АН СССР. М.—Л., 1946, т. 8, стр. 181. — Сонгина О. А. Редкие металлы. М., 1955.
Поступила 28/II 1963 г
& Ъ &
