Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Влияние геохимических условий на эволюцию организмов рассматривали В. И. Вернадский, А. П. Виноградов, Б. Б. Полынов и др. А. П. Виноградов, в частности, обратил особое внимание на концентрацию химических элементов оргапизмами. Он различал два типа такой концентрации. Первый характеризуется тем, что все организмы, обитающие в той или иной области, обогащены каким-либо ‘химическим элементом (в связи с повышенным содержанием его в среде). Например, в районах цинковых, никелевых, медных месторождений все организмы накапливают эти элементы.
Высокое (относительно) содержание данного элемента-в среде оказывает глубокое влияние на организмы, приводит к различным изменениям в физиологии и морфологии, которые со временем закрепляются наследствен-
36 Полынов Б. Б. Изб р. тр., с. 422.
Еостью. Так, появляются новые расы, варпстеты, а затем и новые виды организмов. Некоторые животные и растения, не’ смогшие приспособиться к высокому содержанию ¦лемепта, вымирают. В итоге в таких районах появляется Ьсобая флора. Хороню известны «цинковая», «литиевая»,, «серпентииовая» и прочие флоры, распространенные в Ландшафтах, развитых на соответствующих породах.
| На и в других, менее своеобразных, но зато более распространенных ландшафтах могут возникать виды растений и животных — концентраторов ряда элементов (концентрация алюминия в золе чая,, натрия и хлора в солянках и др.).
Виды растений и животных, как известно, мигрируют, расселяются по пространствам с иными природными условиями. В этой новой обстановке они изменяются, приспосабливаются к среде, некоторые старые их свойства исчезают. Но многие особенности химического состава 1ида оказываются устойчивыми и сохраняются в дальнейшей его истории, проявляясь в различных местооби-1аниях.
Так, по взглядам А. П. Виноградова, из первого тппа концентрации возникает второй — видовой и родовой; |се растения и животные определенного вида или рода Характеризуются повышенным содержанием данного эле-Цента, независимо от местообитания.
«Непосредственная связь химического состава организмов с определенным их местообитанием позволяет Считать, что химический состав организмов (в особенно-*ти организмов-концентраторов) хранит признаки своего Вроисхождения. Невозможно представить алюминиевую, вальциевую и другие флоры без существования территории, на которых они образовались, которые не несли бы роны этих элементов»,— писал ученый ”.
А. П. Виноградов предположил, что виды растений и Животных, содержащие большое количество хлористого ¦атрия, возникли в бессточных областях, на морских по-иережьях, хотя сейчас они встречаются не только на со-Юнчаках и в соленых озерах. «Появление богатых алю-иинием растений, в частности, связано с так называемыми ввасцовыми озерами, возникшими в областях современного или недавнего вулканизма вследствие окисления вул-
р Виноградов А. П. Биогеохимпчрскпе провинции п пх роль в )рганпческой эволюции.—Геохимия, 1963, № 3, с. 208.
канической серы до H2S04 п разрушения ею пород и извлечения алюминия из них. Это известно, например, в Индонезии»38. В итоге своих исследований А. П. Виноградов пришел к выводу, что «изучение эволюции органического мира на геохимической основе с привлечением обширных сведений но палеонтологии, систематике и химической экологии, сравнительной биохимии привело бы к новым открытиям в области эволюции органического мира»39.
В историческом аспекте геохимические особенпостп вод являлись фактором эволюции, определили возникновение особых центров видообразования. Конкретные элементы вод обычно оказывают наибольшее влияние на отдельные системы и органы животных и растений. Так, кальций, фтор, стронций, кремний преимущественно влияют на скелет; железо, кобальт, ванадий, медь — на крово-творение; йод — на работу щитовидной железы. Различный уровень содержания в водах этих и многих других элементов действует па организмы, вызывая в случае дефицита или избытка распространение тяжелых заболеваний и даже гибель организмов.
Наиболее разработана данная концепция применительно к эволюции скелета. Давно уже обращено внимание па отсутствие известкового скелета у докембрийских беспозвоночных. Начало фанерозоя — важный рубеж в эволюции животных, так как за несколько миллионов лет, в начале кембрия, возникло множество морских животных с известковым скелетом. А. П. Виноградов предположил, что в докембрии атмосфера содержала много углекислого газа, который растворяясь в морской воде, делал неустойчивым углекислый кальций по известной реакции
СаСОд (тв.) + Н20 + С02 Са (НС03)2 (раствор).
Уменьшение в начале кембрня содержания в атмосфере углекислого газа понизило растворимость углекислого кальция н позволило животным строить скелет из этого соединения.
На эволюцию организмов, вероятно, оказывало влияние и растворенное органическое вещество. Оно было харак-
38 Виноградов А. П. Бпогеохпмпческие провппцнн и их роль в органической эволюции.— Геохимия, 1963, № 3, с. 208.
39 Там же, с. 212.
терно почти для бсех геологических эпох, начиная с девона, т. е, в течение 400 млн. лет. Некоторые ландшафты непрерывно существовали в одном и том же месте десятки миллионов лет (например, влажные тропические низменности, широко распространенные в Евразии в мезозое и палеогене). Многие поколения животных в подобных ландшафтах пили «коричневую воду», содержащую сотни различных органических соединений, влияющих па жизненные процессы. Подобный состав вод, очевидно, влиял на эволюцию, вызывал отбор на химической основе — могли формироваться новые виды, хорошо приспособленные к подобным водам.
