Знаменитый австрийский геолог Э. Зюсс — автор многих звучных и емких научных терминов, в том числе и термина «биосфера». Но вряд ли можно утверждать, что он ввел соответствующее понятие в геологию. О сущности биосферы Зюсс почти ничего не написал. По-видимому, он отождествлял биосферу с «пространственно ограниченной совокупностью организмов». Во всяком случае, именно так понимали этот термин ученые (преимущественно географы) в конце прошлого и начале нынешнего века. Ни Зюсс, ни его последователи не оценили по достоинству перспективы, открывающиеся перед учением о биосфере, и об этой оболочке планеты говорили только вскользь, в перечне сфер Земли, как бы оставляя данную тему для более детальных чисто биологических разработок.

Вернадского интересовали сначала частные проблемы биогеохимии, связанные прежде всего с минералогией. Например, судьба так называемого каолинового ядра сложных силикатов (полимерных форм окиси кремния). Но вскоре он перешел к обобщениям, оценивая геохимическую роль живого вещества. Открывшиеся перспективы научных исследований поразили его. В конце 1919 года он написал в дневнике: «Сейчас я как-то ясно чувствую, что то, что я делаю своей геохимией и живым веществом, есть ценное и большое. И готов это прямо утверждать, уверен, что если не оценят современники, оценит потомство».

Три месяца спустя он вновь отмечает: «Я ясно стал сознавать, что мне суждено сказать человечеству новое в том учении о живом веществе, которое я создал, и что это есть мое призвание… Сейчас я сознаю, что это учение может оказать такое же влияние, как книга Дарвина…»

Первыми услышали начала учения о биосфере студенты Сорбонны (Франция), которым Вернадский читал лекции по геохимии в 1923–1924 годах. Эти лекции вдохновили двух молодых ученых — Тейяра де Шардена и Ле Руа — на глубокие раздумья о сущности человечества и его предначертания в природе. Выборочно восприняв мысли, высказанные Вернадским, Ле Руа вскоре издал две свои научно-философские работы. В них он писал о ноосфере (сфере разума), оставив на втором плане идеи о биосфере.

Такова была дань, которую многие ученые невольно отдавали научным традициям. Ведь о геологической деятельности человека геологи и географы писали давно: одним из первых был Ж. Бюффон и труды его относились к концу XVIII века. В середине прошлого века этой теме посвятил свою фундаментальную монографию Г. Марш, а незадолго до него упомянул о человеке как геологическом агенте Ч. Лайель. А вот геологическое значение жизни оставалось недооцененным.

В своих минералогических работах конца прошлого века В. Вернадский, характеризуя сферы Земли, не упоминал о биосфере. Тем не менее он писал о значении минералов для человека, их использовании в промышленности и о влиянии хозяйственной деятельности на судьбу природных соединений. Вообще о воздействии человека на природу и даже об охране природы в конце прошлого — начале нашего века писали нередко; высказывались мысли о новой психозойской (антропогеновой) эре в истории Земли.

А биосфера, как мы знаем, тогда отождествлялась с пленкой жизни, и потому она ускользала от глобальных взглядов геологов и географов в виду своей ничтожности, очевидной малости по сравнению с привычными и величественными атмосферой, гидросферой (о ней, правда, тогда еще мало кто задумывался всерьез), земной корой и глубокими горизонтами планеты.

Скажем, Ферсман, в своих первых геохимических очерках лишь мимоходом упомянул о биосфере, толкуя ее в традиционном географо-биологическом смысле. Лишь десятилетие спустя, сразу же признав учение Вернадского о биосфере как фундаментальное Достижение современного естествознания, Ферсман полностью принял основные положения этого учения.

Идеи Вернадского о живом веществе и биосфере быстро нашли отклик, но лишь в узком кругу специалистов. Общественный резонанс опоздал без малого на полвека — случай, не характерный для нашего мобильного научно-технического века. «Среди огромной геологической литературы отсутствует связный очерк биосферы, рассматриваемой как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты, ее верхней области — земной коры».

Так начинается книга В. Вернадского «Биосфера».

Однако о биосфере Вернадский начал писать еще до выхода в свет этой книги и продолжал писать до конца своих дней. Иногда (редко) в его работах встречаются разночтения и противоречия, но в целом они образуют грандиозную упорядоченную структуру, своеобразное единство — учение о биосфере.

Вернадский рассматривал биосферу как особое геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли (планеты Солнечной системы) и космоса. А живые организмы, популяции, виды и все живое вещество — это формы, уровни организации биосферы.

Успехи современной молекулярной биологии, биохимии и биофизики позволили вскрыть чрезвычайно сложную, подвижную и стройную картину молекулярной организации всего живого. Однако проблемы сущности, происхождения и усложнения организации живых существ во многом еще не разрешены и до сих пор остаются предметом серьезных научных споров.

В прежние времена подобные вопросы относились к разряду сугубо теоретических, возбуждающих благородную любознательность и желание познать природу. Теперь, когда человек решительно и многообразно воздействует на организмы, живое вещество и всю биосферу, когда появляются сложнейшие кибернетические машины, обладающие немалым сходством не только с живыми, но и с разумными существами, вопросы чистой теории стали причастны к практике, к деятельности человека, направленной на эксплуатацию, преобразование и охрану природы.

Надо исследовать не только внутреннюю структуру живого вещества, его составные части, но и более крупные структуры: биосферу, взаимодействующие сферы Земли и земную кору — область былых биосфер, великую каменную летопись геологической истории, хранилище информации о прошлом Земли, об истории жизни.

«Решать биологические вопросы изучением только одного — во многом автономного организма нельзя, — писал Вернадский. — Мы знаем, что организм в биосфере — не случайный гость: он часть сложной закономерной организованности». Чем же характеризуется эта организованность, в чем она проявляется? Вернадский отвечал на этот вопрос так: «Организованность резко отличаемся от механизма тем, что она находится непрерывно в становлении, в движении всех ее самых мельчайших материальных и энергетических частиц. В ходе времени — в обобщениях механики и в упрощенной модели — мы можем выразить организованность так, что никогда ни одна из ее точек (материальная или энергетическая) не возвращается закономерно, не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой когда-нибудь была раньше. Она может в нее вернуться лишь в порядке математической случайности, очень малой вероятности».

Если на микроуровне выявлена кристаллическая структура органических молекул, то на уровне живого вещества и биосферы подобная статичность (относительная, конечно) полностью отсутствует. Здесь идет постоянное движение (миграция) атомов, соединяющихся в сложнейшие молекулы, рассыпающихся и соединяющихся вновь в новых сочетаниях; атомы и молекулы переходят из атмосферы в гидросферу, в земную кору и замыкают свои круговороты, возвращаясь в первоначальную среду. Живое вещество активно регулирует геохимическую миграцию атомов. Благодаря ему за сотни миллионов лет геологической истории сохраняется стабильность биосферы и осуществляется эволюция как живых организмов, так и всей биосферы в целом. Этот особый вид постоянно изменчивого равновесного состояния Вернадский называл динамическим равновесием.

Динамическое равновесие характерно не только для биосферы. По-видимому, в таком состоянии находятся атмосфера и ионосфера, а также вся земная кора и подстилающие ее верхи мантии Земли.

У биосферы — дополнительная особенность, отличающая ее от других оболочек планеты.

Для геосфер, не охваченных жизнью, характерно устойчивое динамическое равновесие. Это делает их похожими на работающие механизмы или сложные машины.