Ферсман - [115]

Своеобразные местные заболевания[97] доказывали, что рассеяние элементов в природе не безгранично. В Поволжье из-за недостатка кальция в почве и травах травоядные животные заболевали ломкостью костей. «Белая чума» поражала растения на огромных пространствах белорусских болотистых почв — она говорила о недостатке в них меди. Но тончайшие природные «индикаторы» — растения и животные — откликались не только на недостаток, но и на избыток отдельных элементов. Местное заболевание людей, животных и даже рыб крапчатостью эмали зубов объяснялось избытком фтора в питьевой и речной воде. Избыток хрома в почвах настолько изменял хорошо известные папоротники, что ботаники их зарегистрировали было как новые растительные формы.

Все эти и многие другие факты были использованы А. П. Виноградовым для доказательства существования средней величины содержания разных элементов в природной среде: воде, телах животных, растениях и т. д.

Тончайшими исследованиями, методы которых были обогащены новейшими завоеваниями физики, биогеохимикам удалось установить, например, поразительный факт избирательного накопления радиоактивных элементов, в частности, в почках и плодах растений. Эти исследования поставили перед биологами вопрос, не связаны ли лечебные, тонические свойства виноградного вина именно с тем, что его естественная радиоактивность, воспринятая им от ягод винограда, превышает радиоактивность многих лечебных, специально радиоактивных источников? Не за счет ли тех ничтожных, но, в конечном счете, ощутимых ресурсов энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде веществ, сконцентрированных в набухающих весной почках растений, происходит этот поразительный «взрыв» жизненности, который проявляется в интенсивном распускании листвы весной?

Исследования А. П. Виноградова и его сотрудников внесли существенные поправки и в данные о процентном содержании химических элементов в земной коре на территории нашей Родины. Исследуя пары родственных по физико-химическим свойствам элементов, например хлор и бром, цинк и кадмий, ниобий и тантал, никель и кобальт, стронций и барий и т. д., советские ученые показали, что колебания в соотношениях этих элементов, вызываемые различными геохимическими процессами, меньше, чем у других, произвольно выбранных пар. Зная количество одних родственных элементов, можно судить и о содержании парных.

Сталинская премия первой степени была присуждена в 1951 году монографии академика А. П. Виноградова «Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почве». Эта работа является одной из следующих основных вех на путях дальнейшего развития молодой науки, выясняющей законы происхождения, распределения и миграции химических элементов в природе, взаимосвязь между ними и живыми организмами, подсказывающей районы поисков ценнейшего минерального сырья.

Создаваемая в нашей стране комплексная наука о географической среде получила в геохимии мощное подкрепление. Рассказывая о том, как создавалась книга А. Е. Ферсмана «Цвета минералов», мы коснулись геохимии ландшафта. Выдающийся советский ученый, академик Борис Борисович Полынов создал в нашей стране новое направление в изучении географических районов, тесно связанное с биогеохимией В. И. Вернадского и А. П. Виноградова, особенно с учением А. П. Виноградова о биогеохимических провинциях. В основе этого направления лежит изучение миграции — перемещения — химических элементов в ландшафте. Природные ландшафты, определяемые условиями миграции химических элементов, Б. Б. Полынов так и назвал геохимическими ландшафтами, это не просто новый термин, за которым скрывается старое и хорошо известное содержание; это не просто химическая характеристика отдельных составных частей ландшафта — почв, растительности, грунтов и поверхностных вод. Это не простая совокупность всех химических сведений, накопленных геологией, геоботаникой, почвоведением, гидрологией и другими науками, изучающими химические особенности природных тел. Геохимия ландшафта — это новый раздел геохимической науки, как мы видели, активно и действенно изучающий именно историю химических элементов земной коры и их роль в различных процессах, протекающих на земной поверхности или в земных глубинах. Геохимическое изучение ландшафта, которое позволяет проследить все пути интересующих исследователя химических элементов, имеет большое практическое значение. Ведь многие химические элементы представляют собой, как об этом говорил А. Е. Ферсман, «активных мигрантов», то-есть они особенно интенсивно накапливаются и перемещаются в ландшафте, входят в состав многочисленных характерных для него химических соединений, оказывают большое влияние на процессы, определяющие важные его особенности. А эти особенности могут быть чрезвычайно важны. К ним относятся, например, кислая реакция вод, бедность ландшафта кальцием, засоленность вод и широкое распространение восстановительных условий, перемещение железа, коллоидных растворов и т. д. Все это имеет непосредственное отношение к плодородию почв, водоснабжению, образованию ряда местных полезных ископаемых (торф, строительные материалы, минеральные краски и т. д.).