Полезные ископаемые при участии живых организмов

Полезные ископаемые при участии живых организмов thumbnail

#
: 17 Мар 2006 , Клад тагарского жреца , том 8,
№2

Пожалуй, единственная постоянная черта нашего мира – его переменчивость. Меняются русла рек и берега океанов, поднимаются из недр и рассыпаются в прах горы, рождаются и умирают материки…Что же сказать о живой плоти – такой хрупкой и ничтожной в том четвертом измерении, названном временем? Тем не менее именно живая сложно организованная материя, а не бездушный неорганический мир дают нам образцы беспримерного постоянства и стойкости…

Феномен «живых ископаемых» достоин удивления. Известно, что в масштабах геологического времени эволюция живых существ идет довольно быстро. Конечно, скорость или темпы образования новых таксонов в разных группах организмов различаются. Если не принимать во внимание мир микроорганизмов с его специфическими законами видообразования, то по крайней мере среди эукариот определенный вид организмов существует в среднем несколько сотен тысяч или миллионов лет, а затем сменяется новым или вымирает. В некоторых группах животных, особенно среди простейших, моллюсков (например, двустворчатых и брюхоногих, а также у аммонитов), ряда млекопитающих (например, грызунов) скорость видообразования еще выше. Именно благодаря такой смене форм живых существ мы замечаем, как динамично менялся облик органического мира Земли в минувшие геологические эпохи.

Вместе с тем существуют организмы, составляющие исключение из общего правила. Они представляют собой фактически «застывшие» во времени типы животных и растений, представителей ранее широко распространенных таксономических групп. Именно такие формы и называют «живыми ископаемыми» или, реже, «персистирующими типами» (Schindewolf, 1993), или «реликтами» (Давиташвили, 1969; Яблоков, Юсуфов, 1989).

«Живых ископаемых» не так много. Если относить к ним только те организмы, которые повторяют строение своих предков, живших в начале мезозоя или даже в палеозое, то таких наберется всего несколько десятков. Это очень мало, просто ничтожное количество на фоне многих сотен тысяч видов, обитающих на нашей планете, сотые доли процента от общего разнообразия. Тем не менее важность их для науки трудно переоценить. Дело в том, что одна из серьезных трудностей, с которыми сталкиваются палеонтологи, связана с реконструкцией различных биологических особенностей ископаемых организмов, например физиологии или процессов размножения. Разобраться в строении древних животных и растений трудно потому, что в виде окаменелостей сохраняются, как правило, только твердые части: панцири, раковины и кости… А как были устроены мягкие ткани вымерших видов? Вот тут-то на помощь палеонтологам и приходят «живые ископаемые» живые музейные образцы, заботливо сохраненные природой.

Вечность, застывшая в раковинах

Первый представитель «живых ископаемых» заставляет нас сделать небольшое отступление в античную мифологию. Один из древнегреческих мифов рассказывает нам о скульпторе Пигмалионе, который, разочаровавшись в современницах, изваял идеал женской красоты. Прекрасную мраморную статую, названную Галатеей, оживила богиня любви и красоты Афродита, сжалившаяся над скульптором.

«Живые ископаемые», непосредственные предки которых появились на Земле в палеозойскую эру (слева): 1 – мечехвост: 2 – гинкго; 3 – неопилина; 4 – плаун; 5 – хвощ; 6 – лингула; 7 – наутилус. Наутилусы в облицовке из красного крымского мрамора в московском метро (в центре и справа). Фото А. Мироненко (www.paleometro.ru)

Именно в честь красавицы Галатеи и было названо научно-исследовательское судно, проводившее в 1952 г. траление в Тихом океане у берегов Коста-Рики. При разборе очередного улова, поднятого с глубины 3590 метров, была найдена странная колпачковидная ракушка с макушкой, смещенной к одному из краев раковины. После тщательного изучения этого экземпляра оказалось, что он принадлежит моллюскам. Но не к современным группам, широко представленным в морях и океанах, а к моноплакофорам, считавшимся давно вымершими.

Моноплакофоры отличались от всех других моллюсков мускулами, симметрично располагавшимися относительно друг друга, а также некоторыми другими архаическими особенностями. Выловленная в Тихом океане моноплакофора оказалась очень похожей на свою кембрийскую (!) родственницу, относящуюся к родупилина (Pilina). Ее современную пра-пра-пра­внучку назвали, естественно, неопилиной, т. е. «новой пилиной» (Neopilina), а видовое название дали в честь судна, на котором было сделано открытие, Галатея (N. galatheae ). К настоящему времени описано уже восемь современных видов моноплакофор, распределяемых по четырем родам. Обитают современные моноплакофоры в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах, в основном на больших глубинах (от 1000 до 6500 м), ползая по дну с помощью мускулистой ноги.

У древних наутилоидей встречались самые разные модификации трубчатой раковины с перегородками: и прямые, и изогнутые, и спирально свернутые. Подавляющее большинство этих животных вымерло в конце палеозоя, на границе перми и триаса

Неопилина галатея и ее родственницы одно из подтверждений того, что органический мир прошлого нам известен очень и очень неплохо. Если, изучая современную фауну, мы обнаруживаем группы, которые были давно известны по ископаемым остаткам, значит, наши знания о «былых биосферах» вполне сопоставимы с тем, что мы знаем об окружающем нас мире.

К одним из наиболее популярных представителей «живых ископаемых» относится наутилус, обитающий в морях, омывающих берега Индо-Китая, в восточной части Индийского океана и юго-западной части Тихого океана, на глубинах от 100 до 700 метров. Его красивые перламутровые раковины привлекают ювелиров и коллекционеров раковин.

Ископаемые предки современных мечехвостов (правда, относящиеся к другим родам, но до многих мелких подробностей повторяющие строение друг друга) известны в мезозое и даже в палеозое: 1 – Aglaspis catoui, верхний кембрий, Северная Америка; 2 – Bunodes sp. силур, Европа; 3 – Bunodes iunula var. schrenki, верхний силур. Прибалтика; 4 – Hemiaspis limuloides, верхний силур, Англия; 5 – Pseudoniscus roosevelti, верхний силур, Северная Америка; 6 – Bellinurus reginae, верхний карбон, Ирландия; 7 – Euproops danae, каменноугольный период, Северная Америка; близкие формы известны из каменноугольных отложений Западной Европы и Донбасса; 8 – Paleolimulus avitus, нижняя пермь, Северная Америка; 9 – Limulus oculatus, верхняя пермь, Приуралье. Длина форм 1—8 составляла несколько сантиметров, последний вид имел гигантские размеры: длина только головогруди превышала тридцать сантиметровПредки современного наутилуса, головоногие моллюски из подкласса наутилоидей (Nautiloidea), чувствовали себя очень привольно в морях палеозойской эры. Из всего этого разнообразия остался лишь наутилус или, как его еще называют, «жемчужный кораблик», представленный в современной фауне несколькими видами.

В кембрии появляется еще одна группа морских беспозвоночных, современных представителей которой без колебаний можно отнести к «живым ископаемым». Это беззамковые брахиоподы (или плеченогие) с хитиново-фосфатной раковиной, относящиеся к роду лингула (Lingula), что по латыни означает «язычок».

Просто устроенная двустворчатая раковина лингулы имеет удлиненно-овальную форму и небольшие размеры (около 5 мм в длину). Со стороны макушки раковины высовывается нога, с помощью которой животное заякоривается в грунте. С другой стороны раковины лингула могла высовывать длинные «руки» с ресничками, создающими ток воды внутрь раковины, способствующий фильтрации и отцеживанию мелких пищевых частичек.

Лингулы нередко обитают в таких условиях, которые не по вкусу другим донным обитателям. Например, в условиях сильного опреснения морской воды, химического (как правило, серо-водородного) заражения придонных участков. Поэтому часто случается так, что лингулы образуют однородные сообщества. Такие лингуловые «общежития» можно наблюдать как в современных морях, так и обнаруживать, что называется, на ископаемом материале. Специалистам по палеозойским отложениям прекрасно знакомы лингуловые глины в верхнепермских (казанских) отложениях европейской России. Буквально нашпигованные мелкими раковинами лингул, они образовались, судя по всему, как раз в серо-водородных условиях. Таким образом, лингул можно использовать и как важный палеоэкологический маркер.

Братья ракоскорпионов

Если неспециалист и затруднится при установлении «древности» в общем-то обычных на вид моллюсков, то оригинальность облика следующих представителей «живых ископаемых» просто бросается в глаза.

Во-первых, речь идет о мечехвосте или лимулюсе (Limulus polyphemus). Несмотря на малосимпатичное видовое название (Полифемом звали циклопа, пытавшегося погубить Одиссея и его спутников), сам по себе мечехвост милое и безвредное создание. Тело его состоит из головогруди в виде подковообразно изогнутого полусферического панциря (отсюда английское название мечехвоста horse-shoe crab, т.е. краб-подкова, хотя к крабам мечехвост никакого отношения не имеет), брюшка и длинного хвоста в виде заостренного меча (потому-то он и мечехвост!). Ничего воинственного в этом «мече», правда, нет, он используется исключительно для закапывания в грунт.

Палеозойские мечехвосты отличались от современных более отчетливой сегментацией брюшка, сегменты которого еще не срослись в единый панцирь. Однако у личинки современного мечехвоста отдельные сегменты брюшка видны так же хорошо, как у палеозойских предков. А на еще более ранней стадии эта личинка и вовсе похожа на трилобита! Образец из Государственного Геологического музея им. В. И. Вернадского (Москва)

Обитают мечехвосты в морях Индо-Китая и Карибском море, у берегов с песчаными отмелями, очень подходящих им для выведения потомства. Мечехвосты достигают значительных размеров, попадаются особи не менее одного метра в длину. Панцири умерших особей иногда образуют настолько большие скопления на берегу, что местные жители перемалывают их на удобрения. В большой чести лимулюсы и у собирателей разных морских диковинок.

Удивительно, но многие миллионы лет назад мечехвосты обитали и на территории России. Например, панцирь мечехвоста был найден в нижнемеловых песчаниках Подмосковья вместе с раковинами аммонитов, известны древние остатки мечехвостов из триасовых отложений Поволжья. Головогрудь крупного мечехвоста обнаружена в позднепермских песчаниках Приуралья, а мелкие мечехвосты встречаются в каменноугольных отложениях Донбасса вместе с остатками наземных растений. Известны мечехвосты и из отложений гораздо более древних. Непосредственными родственниками мечехвостов, их «родными братьями», были ракоскорпионы, наводившие ужас на обитателей силурийских и девонских морских лагун и широких устьев рек.

Взглянув на хронологию появления предков мечехвостов в геологической летописи, можно заметить одну важную закономерность. Древнейшие мечехвосты имели тело с большим количеством сегментов. Например, у кембрийского агласписа колючконосного (Aglaspis spinifera) их было ровно одиннадцать. У эволюционно молодых форм количество сегментов неуклонно уменьшается за счет слияния некоторых из соседних сегментов. В результате пермский мечехвост палеолимулюс авитус (Palaeolimulus avitus) уже похож на современного. Его брюшко представляет собой единый щит, однако на нем еще видны поперечные борозды, отмечающие границы последних шести сегментов, слившихся краями.

Еще одно знаменитое «живое ископаемое» – латимерия (Latimeria), представительница кистеперых рыб, появившихся в девонском периоде и считавшихся давно вымершими. Однако в 1938 г. в Индийском океане у южноафриканского побережья был выловлен живой экземпляр, что стало настоящей сенсацией в научных кругах, заставившей переписывать учебники биологии. На рисунке слева – девонская кистеперая рыба эустеноптерон (Eusthenopteron), справа – современная кистеперая рыба латимерия (Latimeria)

Очень схожая эволюционная тенденция наблюдается у многих других ископаемых организмов, обладающих первоначально сегментированным телом, состоящим из одинаковых метамеров. В процессе эволюции число сегментов уменьшается и происходит их последующая специализация. Этот процесс морфологических преобразований, широко распространенный среди животных и растений, принято называть олигомеризацией.

Еще один классический пример «живых ископаемых» гаттерия (Sphenodon punctatus), рептилия из группы клювоголовых, все ближайшие родственники которой исчезли еще в мезозойскую эру, а непосредственные предки появились на Земле еще до динозавров. Сейчас гаттерия сохранилась лишь на небольших заповедных островках у побережья Новой Зеландии.

Под сенью мезозоя

«Живые ископаемые» встречаются и в мире растений. Так, в средней полосе России растут всем хорошо известные плауны и хвощи споровые растения, в большинстве своем предпочитающие сырые тенистые места. В современной растительности и хвощи, и плауны представлены только невысокими травянистыми формами. Однако их палеозойские предки, очень привольно чувствовавшие себя в палеозойских лесах, достигали гигантских размеров.

Пермский ландшафт с древними членистостебельными рода паракаламитина (Paracalamitina) из семейства черновиевых – ближайшими родственниками современных хвощей

Нередко в качестве чуть ли не прямых предков современных хвощей упоминаются каламиты огромные членистостебельные растения каменноугольного периода. Вместе с тем это утверждение не совсем верно. Каламиты, безусловно, были близки предкам хвощей по своему таксономическому положению, но родословное древо хвощей восходит, судя по многим признакам, от другой группы палеозойских членистостебельных от семейства черновиевых (Tchernoviaceae). Зоны размножения состояли у них из многочисленных органов спороношения, расположенных на нескольких последовательных стеблевых междоузлиях. В процессе эволюции число генеративных зон черновиевых сократилось (опять олигомеризация!) до одной, которая и стала праобразом стробила спороносного колоска современных хвощей.

Хвощ лесной (Equisetum sylvaticum L.) – представитель единственного рода современных хвощевидных

Первенство же среди растительных «живых ископаемых» следует, безусловно, отдать гинкго билоба (Ginkgo biloba). Вообще говоря, именно в адрес этого удивительного дерева и был впервые применен эпитет «живое ископаемое», причем сделал это сам творец эволюционной теории Чарльз Дарвин.

Современное гинкго довольно большое дерево, достигающее тридцати метров в высоту. У него красивая пирамидальная крона и очень характерные листья с ромбовидной или треугольной пластинкой на длинном черешке, рассеченной на две лопасти (отсюда и видовое название билоба, т. е. двулопастный).

Паракаламитес (Paracalamites) – хвощевидное пермского периода. Спороносные весенние побеги хвоща полевого (Equisetum arvense L.), на верхушке которых видны стробилы – плотное собрание спорофиллов (справа)

В наше время в естественном окружении гинкго встречается лишь в Китае, где известны несколько природных популяций этого вида, да еще, пожалуй, в Корее и Японии, где оно издавна культивировалось как священное и выращивалось вокруг буддийских храмов. В последние десятилетия гинкго стало приобретать в мире большую популярность: его можно увидеть в Париже и Берлине, в Нью-Йорке и Москве, в ботанических садах и просто растущим на улице.

Сейчас гинкго выращивают на плантациях для использования в фармацевтических целях. Фото К. Квант. В эволюции гинкговых отчетливо заметен морфогенетический тренд, выражающийся в упрощении строения репродуктивных органов и сокращении числа семян: 1 – Kerpia macroloba Naug. (слева) и Karkenia sp. (справа), нижняя пермь Приуралья; 2 – Karkenia spp., триас, юра, нижний мел, реконструкция (по: Archangelsky, 1965); 3 – Yimaia hallei (Sze) Zhou et Zhang, юра Китая (по: Zhou, Zhang, 1992); 4 – Ginkgo yimaensis Zhou et Zhang, юра Китая (по: Zhou, Zhang, 1989); 5 – Ginkgo biloba L., современный вид

Древние гинкго, практически ничем не отличающиеся от современного гинкго билоба, были широко распространены в лесах мезозойской эры, особенно в юрском и меловом периодах. Правда, семеносные органы мезозойских гинкговых отличались большим количеством семян, прикреплявшихся к генеративной оси. У современного вида семян только два, из которых к концу генеративного сезона вызревает, как правило, только одно. Помимо мезозойских гинкговых сейчас известны и растения палеозоя, обладавшие листьями и семеносными органами, удивительно сходными с таковыми у гинкго. Одно из таких растений керпия крупнолопастная (Kerpia macroloba) было обнаружено в пермских отложениях Приуралья.

В чем же секрет долгожительства «живых ископаемых»? Очевидно, в очень удачном сочетании признаков, необходимых для выживания в постоянно меняющемся мире. К ним, прежде всего, относится эффективная репродуктивная стратегия, позволяющая или производить огромное количество потомства, или же искусно оберегать его от врагов.

Листья современного гинкго (вверху, фото К. Квант) и гинкгофита Kerpia macroloba из нижнепермских отложений Приуралья (внизу)

Гинкгофит Kerpia macroloba из нижнепермских отложений Приуралья

Во-вторых, большое значение имеет относительно слабая интегрированность в сообщества других организмов. Практически все «живые ископаемые» могут быть отнесены к ценофобам, т. е. организмам, не образующим устойчивых связей с другими компонентами биоценозов. Поэтому, когда в кризисные эпизоды эволюции экосистемы многие виды, входящие в нее, вымирают, эти «индивидуалисты» по-прежнему сохраняют шанс пережить неблагоприятные времена и устроиться уже в новом биотическом окружении. В-третьих, среди «живых ископаемых» много так называемых эврибионтных организмов, которые могут жить в широком спектре климатических и экологических условий.

«Живые ископаемые» – организмы, сохранившиеся почти без изменений с древнейших времен могут многое рассказать об особенностях и образе жизни своих далеких предков, известных палеонтологам по ископаемым остаткам. Но значимость для нас этих осколков далекого прошлого далеко превышает их прагматическую ценность. Разве это не чудо шагать по мокрым тротуарам, на которые, медленно кружась в воздухе, планируют сердечки облетающих листьев гинкго? Их золотистый ковер так же шуршит под нашими ногами, как в невообразимо далеком прошлом под лапами гигантских динозавров и юрких звероподобных рептилий, первых черновиков будущего царя природы…

Литература

Давиташвили Л. Ш. Причины вымирания организмов. Москва: Наука, 1969.

Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение (дарвинизм). Москва: Высшая школа, 1989.

Holder H. Naturgeschichte des Lebens. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag. 1996.

Schindewolf O. H. Basic questions in Paleontology. Geologic time, organic evolution, and biological systematics. Chicago: University of Chicago Press, 1993.

Исследования поддержаны грантами Президента Российской Федерации (№ МД-1703.2005.5), программы Президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы», РФФИ (№ НШ-1615.2003.5)

В публикации использованы фото и рисунки автора. Автор и редакция благодарят Кор Квант (Нидерланды, https://www.xs4all.nl/~kwanten/) за любезно предоставленные фотографии современного гинкго

#
: 17 Мар 2006 , Клад тагарского жреца , том 8,
№2

Источник

  • Авторы
  • Резюме
  • Файлы

Поляков В.И.

Современные геологические теории формирования месторождений полезных ископаемых развивают модели движения магматических потоков, переноса элементов в результате воздушной или водной эрозии и накопления в физико-химических процессах. Эти процессы несравнимы по мощности с целенаправленной, длящейся миллиарды лет деятельностью живых организмов по переносу элементов из неорганических соединений через растительные и животные организмы вновь в исходное минеральное состояние. Вернадский называл около 20 элементов, месторождения которых формировались живыми организмами. Описания месторождений по их структуре, расположению, соседству с органическими веществами дают новые доказательства первичности биогенеза в рудообразовании. Учёт роли биогенеза позволит скорректировать научную базу поиска месторождений и требует бережного отношения к не возобновляемым ресурсам.

Введение

Геологическая наука выработала множество теорий образования полезных ископаемых в теле планеты, но до сих пор происходят споры органического или минерального происхождения нефть и уголь. Геохимические принципы В.И. Вернадского и законы экологии позволяют сделать вывод об определяющей роли биогенеза в формировании месторождений и органических, и минеральных полезных ископаемых.

1. Геологические модели формирования месторождений

Современные теории рудообразования рассматривают магматическую, гидротермальную, экзогенную и другие модели. Представляется, что глубинные флюидные потоки, переносящие рудные металлы, берут начало на границе жидкого ядра и нижней мантии, а формирование месторождений обусловлено особыми условиями магматической дифференциации, при которых последовательная ликвация позволяет получить рудные расплавы разных типов. Эти модели основаны на механистических представлениях движения магматических потоков, подвижек пластов коры, переносе элементов в результате воздушной или водной эрозии и накопления в физико-химических процессах. Например, модели формирования месторождений урана предполагают: обогащение ураном и торием остаточных магматических расплавов [3, с. 498]; флюидно-эксплозивный механизм [3, с.202]; тектоно-магматическую активацию [3, с.63]; разгрузку мощных импульсов тангенциального сжатия [3, с.184]; понижение метаморфизма осадочных толщ и возрастание в них доли миграционно-способных и сорбционных форм [3, с.444]; вынос урана из гранитоидного субстрата, его перенос водными потоками и осаждение в сероцветах, богатых углистой органикой [3, с.63]; генезис уран-битумных месторождений в результате конденсации в зонах глубинных разломов литосферы мантийного углеводородно – неорганического флюида [3, с.205] и т.п.

Можно согласиться, что многие породы формировались из расплавов, рассолов, при росте кристаллов и других физико-химических процессах, но первоначальная роль биогенеза, несомненна.

2. В.И. Вернадский о биогенной миграции атомов

Геологические исследования подтверждают взаимосвязь богатых ураном рудообразований с наличием органических компонент в виде сланцев, распылённого растительного детрита, пропластков бурого угля, углефицированной органики. Первопричина концентрирования отдельных элементов, которую выделял В.И. Вернадский,- это концентрационная функция живых организмов. Накопленные за сотни миллионов лет останки определённых живых организмов превратились в органические отложения. Физические процессы подвижек, выветривания, выщелачивания пород нельзя сравнивать по мощности с целенаправленной, длящейся миллиарды лет деятельностью живых организмов. На планете происходит непрерывный биогеохимический цикл – круговорот химических элементов из неорганических соединений через растительные и животные организмы по цепочке: продуценты – консументы – редуценты вновь в исходное минеральное состояние.

Вернадский писал, что жизнь на Земле вспыхнула практически мгновенно. Древнейшие безъядерные живые организмы – прокариоты, способные быстро делиться и адаптироваться к изменениям в окружающей среде в геологически небольшой срок «захватили» всю планету. Примерно через полмиллиарда лет после сформирования планеты на её поверхности существовала развитая биосфера как целостная система. Земля со своими геологическими оболочками формировалась как единый организм. «Жизнь захватывает значительную часть атомов, составляющих материю земной поверхности. Под её влиянием эти атомы находятся в непрерывном, интенсивном движении. Из них всё время создаются миллионы разнообразнейших соединений. На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом» («Биосфера», §19-21) [1].

Живые организмы многократно ускорили процессы миграции атомов. Способность к быстрому размножению организмов – величайший шаг в эволюционном развитии материального мира. «Растекание размножением в биосфере зелёного живого вещества является одним из характернейших и важнейших проявлений механизма земной коры» («Биосфера», §25) [1]. Ускорение процесса эволюции на планете обеспечивалось кислородной атмосферой, созданной живыми организмами и их деятельностью по изменению неорганической косной материи, которая под действием ферментов быстрее вступает в химические реакции. Скорость производства биомассы организмами, по оценкам Вернадского, огромна. Например, зелёная диамитовая водоросль, питающимся разлагающимися органическими веществами морской грязи, способна производить 3,0·1026 г/год («Биосфера», §45) [1].

Многократно происходившие перемещения суши и моря вызывали смещения на поверхности планеты биохимически активных областей,- плёнок жизни, и во всё новых расщелинах накапливались отложения биомассы. В.И. Вернадский сформулировал принципы, постулирующие приоритет биогенеза перед геогенезом.

  • «Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению».
  • «Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей космической средой».
  • «Доля биологического компонента в круговороте веществ эволюционно возрастает по сравнению геохимическим» [1, 2].

В соответствии с законом Вернадского: «Миграция химических элементов в биосфере осуществляется при непосредственном участии живого вещества или в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом» и принципом Реди «Живое происходит только от живого» следует предполагать, что все органические вещества в биосфере – биологического происхождения.

3. Биосфера как химическая фабрика

Зарождение жизни на планете и формирование биосферы происходило во взаимосвязи с развитием геосферы. Живые организмы ускоряли развитие геосферы, формировали горные массивы и залежи полезных ископаемых. Ж.Б. Ламарк (1802 г.) и В.И. Вернадский утверждали: «Живое вещество, как я его понимаю, являлось создателем главных горных пород нашей планеты» и «Гранитная оболочка земли есть область былых биосфер» («Ноосфера, 6») [1].

В.И. Вернадский особо выделял роль грязевых скоплений в океанских впадинах. «Помимо кальция, эти области скопления жизни аналогичным образом влияют на историю других распространённых в земной коре элементов, несомненно: кремния, алюминия, железа, марганца, магния, фосфора. …Несомненно, наши знания о химической работе живого вещества этой плёнки всё ещё не полны. Ясно, что её роль значительна в истории магния, в истории бария и, должно быть, других химических элементов, как например, ванадия, стронция и урана» («Биосфера», §144 – 147) [1]. Далее он отмечал «…значение грязевых отложений, богатых остатками организмов, в истории серы, железа, марганца, свинца, серебра, никеля, ванадия, по-видимому, кобальта, может быть других, более редких металлов» [1].

К названным Вернадским двум десяткам элементов, образование месторождений которых должно быть обусловлено живыми организмами, следует добавить элементы с подобными химическими свойствами, а из общесистемных законов макроэкологии следует, что образование руд, обогащённых отдельными элементами и их группами, является результатом биосферного развития [2].

«Из предыдущего ясно, что всё живое представляет неразрывное целое, закономерно связанное не только между собой, но и с окружающей средой биосферы. Эта биосфера в основных чертах представляла один и тот же химический аппарат» («Биосфера»,§159) [1].

Миллионы видов живого оставляли свои геологические следы на планете. Процесс накопления биологически переработанных неорганических соединений есть закономерный процесс развития планеты, направленный на ускорение эволюции элементов. Размножение и расселение живых организмов вызывает в биосфере биогенную миграцию атомов, которая сопровождается выделением свободной энергии и снижением энтропии, построением упорядоченных структур из хаотически распределённых элементов.

Где искать уран?

Учёт роли биогенеза может подсказать новые направления поиска. Рассмотрим особенности местоположения и структуры разведанных месторождений урана. «Максимум накопления урана фиксируется в породах, в которых углеродистое вещество находится в форме асфальтидов, керитов, антраксолитов, при участии которых формируются породы чёрносланцевой формации, характеризующиеся не только повышенной ураноносностью, но и высоким содержанием благородных и редких элементов… Содержание урана резко преобладает над торием в воде, плазме крови и живом веществе, которое, как отмечал В.И. Вернадский, выступает концентратором урана»» [Л.П. Рихванов, 3, стр.498]. Сочетание урана с органическими отложениями – свидетельство жизнедеятельности организмов.

Важное доказательство роли биогенеза – появление примерно 2 млрд. лет назад 15 естественных атомных реакторов в Габоне, где локализовались богатые руды с содержанием урана до 20-60 % и высоким содержанием графитизированного углеродистого материала. Активные зоны реакторов образовались в пропитанных водой породах из слоёв 5 -20 см толщиной; мощность зон составляла 0,6 – 1 м, а протяжённость 5 – 20 м [3, Л.П. Рихванов, F. Gauthier-Lafaye, с. 737 и 506]. Важно, что в предшествующий период раннего протерозоя произошло резкое возрастание от 1 до 15 % концентрации кислорода в атмосфере. Это свидетельство огромной активности микроорганизмов, работе и отмирании эукариотов, создавших эти реакторы.

«В позднем архее (2,6-2,9 млрд. лет) в Каапваальском кратоне формировались рифтогенные впадины, к которым приурочены золотоурановые конгломераты, которые залегают среди кварцитов или метаморфических сланцев… В Онежской нижнепротерозойской проторифтогенной впадине установлены в чёрных сланцах слои мощностью до 35 см, содержащие аномальные концентрации палладия, платины, золота, урана» [3, В.С. Зубков и В.В. Андреев, с.205]. Связь урано-золотоносных отложений с биологическими, возраст (около 2 млрд. лет) и расположение во впадинах напоминает биогенные скопления грязевого типа.

Вероятно, к более позднему типу биогенеза относятся месторождения в Монголии (глубина от поверхности 0,15-36,6 м, длина до 2700 м, ширина 100-1300 м, мощность 0,6- 26 м, среднее содержание урана – 0,036 % [3, А.М. Афанасьев и др. с.63], месторождение Уванас в Казахстане (протяжённость 1,2 км, ширина залежей 30-400 м, мощность рудных тел 2-11 м) и Нижне-Илийское урано-угольное (палеозойская впадина, заполненная мезозойскими терригенными речными, озёрными и болотными отложениями ранне-среднеюрского возраста; месторождение локализовано в кровле угольного пласта, протяжённость 2,5-3 км, ширина 0,1-2 км, мощность рудных залежей 0,5-3,9 м) [3, В.Г. Язиков, с.706].

Урановые месторождения часто коррелируют с гранитными породами. Возраст гранитов составляет, вероятно, 2.5- 3 млрд. лет и их состав – оксиды элементов подтверждают образование в период существования кислородной атмосферы планеты, т.е. в период царствования прокариотов. В этом, вероятно, причина повышенного содержания урана в гранитах. Более поздние по возрасту месторождения могли формироват