Более 100 лет назад, в 1875 г., впервые появилось по­нятие о сфере жизни, и был введен в, обиход термин «биосфера». Полвека спустя наш великий соотечествен­ник академик В. И

Вещества земного происхождения представлены в био­сфере как живым, так и неживым веществом. К живому веществу, по определению Вернадского, относятся все живые организмы биосферы. Современное живое вещество является биогенным, так как оно образуется исключитель­но путем размножения уже существующего живого веще­ства. Остановимся немного подробнее на истории иссле­дования этого вопроса.
У Аристотеля (384—322 гг. до н. э.), «отца всех наук», не было никаких сомнений, что растения самопро­извольно возникают из земли, рыбы — из ила, черви — из гниющих трупов павших животных. Благодаря незыбле­мому авторитету Аристотеля, эти воззрения стали обще­принятыми. В энциклопедии античного естествознания — поэме «О природе вещей» Лукреция Кара (I в. до н. э.) — можно прочитать, например, следующие строки о гниющих веществах:
...как только они загнивать начинают, от влаги, Тотчас в них черви являются, ибо материи тельца вследствие
новых условий, меняя свой старый порядок. Так сочетаются, что из них твари живые родятся...
В научных трактатах XVI в. всерьез доказывалось, что утки зарождаются из дубовых досок разбитых кораблей, а казарки — из листьев, падающих в воду. Приводились даже рисунки, иллюстрирующие различные фазы этих превращений.
Противоположный тезис — «Все живое из живого» — Вернадский называл «принципом Реди». Франческо Реди (1626—1697) — натуралист, врач и поэт, который рабо­тал во Флоренции и в 1668 г. поставил знаменитый экспе­римент, вошедший в историю науки. Он поместил в восемь сосудов по куску свежего сырого мяса, причем четы­ре сосуда запечатал, а четыре оставил открытыми. Му­хи могли садиться на мясо только в открытых сосудах, и именно там появились «черви» (личинки мух). Затем Реди повторил эксперимент, не запечатывая сосуды, а только накрыв их марлей от мух. И при свободном до­ступе воздуха в сосудах, закрытых марлей, личинки не появлялись. Реди сделал справедливое заключение, что личинки возникают не сами по себе, а развивают­ся из яичек, которые ранее отложили туда мухи. За свои взгляды Реди в 1674 г. был обвинен в ереси — ведь его вывод вступал в противоречие не только с Аристотелем, но и с самим «Священным писанием», где есть упоминание о самозарождении пчелиного роя в ту­ше издохшего льва. Франческо Реди, однако, от своих взглядов не отступился — мужества вообще ему было не занимать. Рассказывают, например, что однажды, чтобы доказать безвредность слюны и желчи гадюки, он выпил их в присутствии свидетелей (в числе которых находился герцог Тосканы).
Реди опередил свое время на столетия: гипотеза само­зарождения, несмотря на явную свою нелепость, еще дол­го имела своих приверженцев. В нее верил Ж.-Б. Ламарк, который в своей «Философии зоологии» (1803) посвятил абиогенезу особую главу. «Природа всегда творит»,— пи­сал "он. А в середине XIX в.. ученые были уверены, что они нашли, наконец, первичный белок, появляющийся путем самозарождения. Его «установили» в пробах глубоковод­ных океанских илов, больше десяти лет хранившихся в крепком растворе спирта, и назвали «батибиусом». Одна­ко экспедиция на «Челенджере», продолжавшаяся в тече­ние трех с половиной лет начиная с 1872 г., безуспешно искала батибиус в океанских глубинах. Отрезвление нас­тупило, когда сделали химический анализ батибиуса. Он оказался... гипсом, образовавшимся при длительном взаи­модействии илов со спиртом.
Окончательное экспериментальное доказательство не­возможности самозарождения жизни на примере бактерий было получено лишь через 200 лет после Реди великим французским ученым Луи Пастер (1822—1895) в серии классических опытов 1860—1861 гг.
«Принцип Реди» Вернадский не считал абсолютным. В статье, «Об условиях появления жизни на Земле» Вернадский писал:. «Принцип Реди не отрицает абиогене­за, он только указывает пределы, .в которых абиогенез отсу­тствует. Возможны такие условия в земной истории, ког­да не было биосферы и существовали на земной коре фи­зико-химические явления или состояния, которые в ней сейчас отсутствуют и которые необходимы для абиоге­неза» .
Присутствующее в биосфере неживое вещество мо­жет быть' как биогенным, так и абиогенным. Биогенное вещество создано в результате жизнедеятельности орга­низмов. Сюда относятся остатки отмерших организмов, продукты их линьки и опада: хитиновые покровы члени­стоногих, выпавшие волосы и зубы млекопитающих, сброшенные рога оленей, теряемые по тем или иным при­чинам перья птиц, опадающие листья (а в некоторых слу­чаях — и кора) 'деревьев, созревшие и отделившиеся от растения плоды, их пыльца и т. д. Масса их может быть очень значительна: например, речной рак за 20 лет своей жизни сбрасывает 50 панцирей; у древесных растений до­ля мертвого органического вещества (опада) к концу жи­зни превышает вес живого вещества в 3—4 раза.
Биогенным веществом являются также экскременты животных и продукты внешнего метаболизма живых организмов (недавние исследования показали, что в вод­ных экосистемах от 10 до 40% первичной продукции план­ктонных водорослей, видимо, выделяется в среду и может служить источником углерода и энергии для других водных организмов). Очень велика роль продуктов внешнего метаболизма у бактерий. Высшие растения также выделя­ют в окружающую среду летучие вещества, которые на- зывают фитонцидами. Своеобразными биогенными веще­ствами, не нуждающимися в пояснениях, являются столь разнородные образования, как почечные и желчные камни, скорлупа яиц, жемчуг, живица (смола), нектар, молоко, мед, воск, натуральный шелк, паутина и т. д.
Биогенные вещества разбиваются на две категории: