Закончилось ли научное одиночество В.И. Вернадского?

Мы не только не знаем, куда надо поставить линию жизни
в научной реальности, но обходим в науке саму проблему.

В.И. Вернадский, 1938 год

Портрет Вернадского, сделанный его дочерью Ниной

Вопрос, одними ли законами управляется живое и неживое, владел Вернадским еще со студенческих лет. Вплотную он им занялся, уже став профессором минералогии и академиком. 10 августа 1908 года писал сыну: «Мысль занята новой областью, которую охватываю — о количестве живой материи и о соотношении между живым и мертвым. С некоторой жутью и недоумением я все-таки вхожу в эту новую для меня область, так как кажется, вижу такие стороны вопроса, которые до сих пор никем не были видны. Мне удастся здесь подойти к новым явлениям».

Через восемь лет именно эта проблема стала главной в его научной биографии. 19 июля 1917 года в письме жене он сообщал: «Сейчас главной работой является набрасывание давних моих размышлений и мыслей о живом веществе с геохимической точки зрения… Над ними думаю и к ним постоянно возвращаюсь десятки лет… Так или иначе это результат всей моей прошлой научной работы. Тут все главное – и все новое — в обобщении».

Обобщение он начал с предельных вопросов: «Было ли когда-нибудь начало жизни и живого, или жизнь и живое такие же вечные основы космоса, какими являются материя и энергия? Характерны ли жизнь и живое только для одной Земли, или это есть общее проявление космоса? Имела ли она начало на Земле, зародилась ли в ней? Или же в готовом виде проникла в нее извне с других небесных светил?»

Вернадский ответил на все вопросы. Истоки идеи были разысканы им в анналах науки — в 1668 году флорентийским врачом Франческо Реди была высказана идея биогенеза: о зарождении живого только от живого, но не из мертвой материи. В начале XIX века эта мысль предельно просто была сформулирована Океном: omne vivum ex vivo.

Вернадский подробнейшим образом рассматривает судьбу обобщения и все попытки его опровержения, такие как археогенез (зарождение организмов в древности, когда условия на Земле были не похожими на настоящие). И делает вывод, что не только все случаи были легко опровергнуты с развитием химии и биологии, но и настойчивые, очень строгие опыты по синтезу живого из неживого окончились ничем.

Теперь Вернадский связывает биогенез на Земле с другим обобщением, выраженным шотландским натуралистом Джеймсом Хаттоном в конце XVIII века: в геологии нет ни начала, ни конца. Поэтому Вернадский делает главный вывод: «Ответ дает наблюдение истории хода научного творчества. Оно показывает, что существуют иные научные представления, опирающиеся на признание отсутствия начала жизни на Земле, то есть отсутствие появления живого непосредственно из мертвой материи.

Признавая биогенез, согласно научному наблюдению, за единственную форму зарождения живого, неизбежно приходится допустить, что начала жизни в том космосе, какой мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого космоса. Жизнь вечна постольку, поскольку вечен космос, и передавалась всегда биогенезом».

На эмпирическом обобщении о геологической вечности жизни построены все дальнейшие ее следствия: наука биогеохимия, учение о биосфере, о ноосфере, о минералогии в космосе, о концентрических земных оболочках (взамен понятия о земной коре), метеоритика, космохимия, изотопика, радиогеология и другие конкретные дисциплины, первоначальные элементы которых он заложил. И, несмотря на бурное развитие этих дисциплин, после его смерти, а особенно в наши дни коренная и главная мысль, с которой все началось, остается не обсуждаемой аксиомой, но не потому что признается, а потому что в ней не было необходимости. Но недаром говорят, что талант решает проблему, которую никто не может решить, а гений – которую никто еще не видит.

Удивительно несчастлива прижизненная судьба этого коренного положения Вернадского! К скептицизму, обычному и здоровому явлению в научной среде, присоединились специфические условия советской поры: в СССР тема вечности жизни стала жизненно опасной.

Как только лекция Вернадского была напечатана отдельной брошюрой (1922), она вызвала яростные, необычайно ожесточенные нападки. На небольшую по размерам статью сразу появились рецензии в ведущих марксистских журналах. Именно тогда появились небезопасные ярлыки, сопровождавшие ученого почти во всей последующей его научной жизни в СССР: мистик, идеалист, виталист, идеолог буржуазии и т.п.

Вот почему и классический труд Вернадского «Биосфера» был замолчан, он не вошел в тогдашнюю научную жизнь и стал одиноким памятником, имевшим значение только для саморазвития идей. В предисловии к нему Вернадский еще раз повторил и углубил свою главную идею. Он рассматривал биосферу как геологическую оболочку и потому отказался, писал он, от трех предвзятых идей:
1) о геологических явлениях как о случайных совпадениях причин,
2) о начале жизни и
3) о существовании неких догеологических периодов истории планеты.

Достаточно сказать это, и жизнь в виде биосферы предстанет в истинном свете как закономерная часть планетного механизма, как строительница планеты.

Новый угол зрения открыл Вернадскому совершенно необъятную область конкретного знания, и в течение 20-х годов он написал немало статей по отдельным аспектам нового взгляда на живое. В частности, некоторые были посвящены выяснению астрономически точных соотношений в размножении биоты, в скоростях захвата ею пространства планеты и переработки вещества. К 1929 году он собрал эти статьи вместе и написал предисловие к сборнику, который назвал «Живое вещество». Открывалась книга лекцией «Начало и вечность жизни», утверждающей новый научный взгляд на реальность.

Однако именно в 1929 году произошел разгром издательств, и впервые была введена цензура. Через десять лет Вернадский записывал: «Прошло долгое время и масса потери времени и усилий, пока я добился издания — убедившись, что надо переменить заглавие. Этот сборник, сильно пощипанный цензурой (невежественной анекдотически),… выходит под заглавием «Биогеохимические Очерки» только теперь, в 1940 году… Эта книга была напечатана и должна была выйти в 1930 году под заглавием «Живое Вещество».

Вернадскому пришлось не только переменить название, из-за чего ключевое понятие «живое вещество» не утвердилось как геохимическое, но и снять программную статью «Начало и вечность жизни». Таким образом, вышедшие с опозданием на десять лет «Очерки» не утвердили новую парадигму, хотя в предисловии автор и писал, что все они пронизаны одной идеей: «идеей жизни как космической силы, изучаемой как проявление организованности биосферы».

В 30-е годы Вернадский углубляет и расширяет свое понимание космичности жизни в серии брошюр, которые он назвал «Проблемы биогеохимии».

Главной особенностью «Проблем» стало применение понятия космичности жизни не только к биосфере, но и к космологии. Вернадский стал рассматривать нашу планету не только как уникальное тело в ближнем космосе, но, возможно, и типичное. В первой статье 1932 года, обозревавшей развитие биогеохимии за 16 лет, он писал: «Биогеохимия научно вводит в этот закономерный стройный мир атомов, в геометрию Космоса, явления жизни, как неразрывную часть единого закономерного целого… Мне кажется, что благодаря этому философское и научное значение биогеохимии очень велико, так как до сих пор в картине научно построенного Космоса жизнь исчезала или играла ничтожную роль».

Теперь космос понимался им не только как вместилище тел, как простор, но и как порядок, строй природы, который без явлений жизни не может существовать. Жизненные, биосферные явления рассматривались не только как необходимые, но и достаточные для формирования самых коренных, основополагающих элементов научного исследования природы: атом, симметрия, кванты энергии, пространство, время и т.п.

Еще драматичнее, чем судьба книги «Живое вещество», сложилась судьба III выпуска «Проблем», который имел первоначально заголовок «О состояниях физического пространства». В академическом издательстве ему сообщили, что экземпляр «потерян».

Он взялся писать заново и написал книгу. Закончил ее в феврале 1943, что совпало с трагическим событием в его жизни — смертью жены Наталии Егоровны. Он посвятил труд ее памяти и в посвящении назвал книгу синтезом всей своей научной, «более чем шестидесятилетней» работы.

Какой же вид приобрела главная идея Вернадского? Известны два принципа Природы, на которых стоит все естествознание: это принцип сохранения массы и принцип сохранения энергии. Вернадский добавляет к ним принцип космичности жизни (который со временем неизбежно станет принципом сохранения количества жизни. — Г.А.) с авторством Гюйгенса, который первым выразил его рационально. Из этих трех принципов, исчерпывающим образом описывающих реальность, вытекают все основы наших научных знаний вплоть до мельчайших технических приложений. Они определяют и место человека в Космосе.

Рукопись книги была сдана в сентябре 1943, но была напечатана лишь в 1980 (!) году, спустя почти сорок лет, в составе всех выпусков «Проблем биогеохимии», изданных заботами подлинных энтузиастов наследия ученого: академика Б.М. Кедрова, ученика Вернадского К.П. Флоренского и хранителя его Кабинета-музея В.С. Неаполитанской. Таким образом, центральная книга Вернадского, которая синтетически, концентрированно выражает его научное мировоззрение, оказалась фактически исключенной из научного контекста.

В то время как «Биосфера» переведена ныне на все главные языки и в самом конце века впервые в полном объеме на английский, «Проблемы» — книга, выдвигающая идею биосферы на теоретический уровень, остается для научного сообщества тайной за семью печатями. Исключением является II выпуск «Проблем», который называется «О коренном материально-энергетическом отличии живых и косных тел биосферы», попавший в научный оборот на Западе благодаря самому Вернадскому. Он послал его сыну, профессору истории Йельского университета, и в его переводе он и был напечатан в 1945 году вскоре после смерти ученого. Благодаря существованию этого перевода и после сенсационной публикации «Биосферы» возродился интерес и к другим работам ученого, и этот выпуск напечатан и на английском, и на французском, хотя без четырех других он скорее загадка, чем объяснение.

Несмотря на множество работ об ученом и на бурное развитие проблем биосферы, особенно в связи с экологией, работ о космическом характере жизни практически нет. Ни проблема вечности жизни, ни ее безначалие не обсуждаются. Причина — в образовании. Гипотетические тезисы в учебниках подаются как именно те случайные сочетания условий, против чего так восставал Вернадский в «Предисловии» к «Биосфере».

Парадигма, согласно которой в космосе нет ничего, кроме мертвой материи, а Земля и жизнь — полностью невероятное явление, как бы отрицающее законы, по которым эта мертвая материя функционирует, именно эта парадигма является главенствующей. Чтобы отказаться от нее, требуется перестройка сознания, наподобие той, которая произошла при переходе от птолемеевской системы мира к коперниканской.

Она уже в нашей науке началась. Есть по меньшей мере пять направлений, которые сегодня вполне охватываются идеей геологической вечности жизни.

1. Расширение пределов биосферы. Вернадский в учении о функциях биосферы выделял бактерии, которые одни способны выполнять все эти функции. Иначе говоря, возможна биосфера, состоящая из одних бактерий. Это его предвидение блестяще подтвердилось.

Ныне оказалось, что та биосфера, живое население которой представлялось всеми и продолжает еще представляться как явная жизнь времен фанерозоя, есть только ее узкий верхний слой. Настоящая, глубинная, и в семь раз длительней фанерозоя биосфера Земли — прокариотная, она строится морфологически неэволюционирующими организмами. Из этих исследований (геохимика профессора А.А. Ярошевского, микробиолога академика Г.А. Заварзина) неопровержимо вытекает, что биосфера контролировала все процессы на поверхности планеты уже почти 4 миллиарда лет назад. Учебники внушают нам мысль о вечной эволюции, а конкретные исследования – о постоянстве функций биосферы, создаваемых теми же неизменяющимися бактериями, что и 4 миллиарда лет назад.

2. Понятие биологического пространства — времени. Придя к идее биосферы, Вернадский не мог не обратиться к проблемам пространства и времени, которые тогда были в науке чрезвычайно свежи вследствие победы теории относительности. Для биосферного цикла наук, выяснил Вернадский, наиболее приемлема концепция А. Бергсона, согласно которой время идет вследствие жизненных процессов. Время образуется в биосфере, заявил Вернадский. В 1929 году в статье «Изучение явлений жизни и новая физика» он впервые ввел термин «биологическое время» и сделал вывод, что индуцируемые жизнью необратимое деление времени и дисимметрическое состояние пространства являются для нашего мира выделенными, исходными. На фоне биологического времени идут события всех остальных процессов — от космических до внутриатомных, включая и события человеческой истории. «Насколько предельна жизнь в ее проявлении в Космосе, мы не знаем, так как наши знания о жизни в Космосе ничтожны. Возможно, что миллиарды лет отвечают земному планетному времени и составляют лишь малую часть биологического времени».

Биологическое время не является банальным термином, констатирующим жизненные ритмы и темпы. Взгляды Вернадского в этом отношении значительно серьезнее. Они относятся ко всем наукам, а не только к биологии. В его системе воззрений биологическое время является базовым, тем самым абсолютным временем и пространством, которое искал Ньютон и которое не появилось из ничего вместе с жизнью или биосферой, а существует всегда и существует в единственном числе. Этот взгляд ныне уже рассматривается в историко-научном контексте, находит сторонников и начинает обсуждаться.

3. Биосфера и второе начало термодинамики. Сопоставление этих явлений всегда порождало непреодолимое противоречие. Согласно второму началу термодинамики существуют только процессы, в которых энергия рассеивается. Говоря иначе, в физическом мире сложное из простого самопроизвольно не возникает. Но эволюция живого и человеческая история дают нам совершенно противоположную картину — возникновение этого сложного в процессе эволюции.

Решение этого противоречия возможно только на путях вечности жизни, существования сложного заранее, так сказать, и следовательно, отсутствия запрещенного перехода от простого к сложному. Только в живых организмах создаются по заранее существующим моделям, кодам самые сложные из известных пока в природе веществ, и соответственно, выходя из живых организмов, они инициируют затем все другие процессы, идущие в строгом соответствии со вторым началом термодинамики по пути упрощения, растраты заключенной в живых структурах энергии.

Вернадский назвал эту непроизводную и существующую всегда энергию «биогеохимическая энергия». Она и есть основная энергия биосферы, по его мнению, обеспечивающая захват пространства и переработку вещества в соответствии с размножением организмов. Им найдены формулы и константы этого размножения. Другой (и столь же непризнанный) теоретик биологии, Эрвин Бауэр, создатель принципа устойчивой неравновесности живых систем, полагал, что существует особая «структурная энергия», то есть особая заряженность живых систем «лишней» энергией по сравнению с обычными балансами ее в машинах, чем от машин и отличается. Это энергия строения, «неправильного» с точки зрения физики и химии. Любая структура пытается освободиться от «лишней» энергии, за счет чего и совершает положенную по функции работу внутри клетки. Тонкость состоит в том, говорит Бауэр, что внешнюю энергию организм потребляет не для работы, а только для создания неравновесности.

Эти обобщения Вернадского и Бауэра, поддержанные в наши дни, например, в работах теоретика П.Г. Кузнецова, объясняют, почему все живое, в том числе и человек в своей культурной работе, не растрачивает энергию, а, напротив, концентрирует ее, «заряжает» окружающее вещество.

4. Биосфера — источник энергии земных структур. Эмпирические исследования такого рода — как высвобождение свободной энергии в биосфере биогенными веществами в процессе захоронения, — в последнее время приобретают заметную роль в науках о Земле. Поверхностные структуры биосферы, наиболее насыщенные энергией, говорит современный автор, опускаясь вниз и уплотняясь, как бы отжимаются и вместе с водой и газами отдают лишнюю энергию. Этот планетный процесс и является источником эндогенной энергии (всегда называвшейся «энергией недр»), действующей на Земле.

5. И наконец, поиски внеземной жизни. Находки следов внеземных организмов — наиболее яркое подтверждение идеи космичности жизни Вернадского, хотя эта последняя останется истинной и без такого подтверждения. Вернадский в свое время считал биогенной атмосферу, и возможные гидросферы на планетах земного типа, то есть на твердых телах. Вслед за созданной в развитие идей Вернадского сравнительной планетологией создается в настоящее время космическая петрология. Также идет исследование следов жизни в марсианских метеоритах.

Теперь идеи Вернадского уже не принадлежат более только историкам науки. Происходит осознание научным сообществом самой плодоносящей стороны учения Вернадского. Она ведет к новой научной парадигме, к переходу многих наук на представление об оживленности космоса, о его жизнепригодности, о биосферах как космических естественных телах.

Развитие современных наук о Земле, космохимии, планетной астрономии совершенно отчетливо указывает, что срок, на который Вернадский опередил свое время, заканчивается. Особенно это заметно по триумфальному шествию «Биосферы». Книга, написанная в 1926 году, воспринимается ныне как сенсационная. За последние несколько лет она переведена на французский (второй раз), сербо-хорватский, итальянский, испанский. Наконец, появилось издание и на английском языке, в своем роде уникальное.

Во-первых, книга является интернациональным проектом. Предисловие к ней подписано 14 видными учеными из Америки, Канады, Голландии, Японии, Германии, России и других стран. Биографическую хронику написал ученый из Швейцарии, перевод сделал американский ученый, дизайн сделан в Японии, книга напечатана в Нью-Йорке.

Во-вторых, это адаптированное издание. Американский геохимик Мак-Менамин сопроводил обширными комментариями непосредственно каждую страницу Вернадского. Тем самым данные 30-х годов ХХ века приведены к современности, и получилось не историческое издание, а рабочее. Таким образом, стало ясно, что теоретические обобщения Вернадского ничуть не устарели, они прекрасно сочетаются с современными фактами, выдерживают их и дают им свое освещение.

Мировое научное сообщество вступает в ту страну, которая открыта Вернадским. XXI век станет временем идеи космичности жизни.

Геннадий Аксенов