О чем говорят и молчат почвы

Интересные работы, доказывающие участие микроорганизмов в первых стадиях выветривания минералов, были проведены ученицей Полынова М. А. Глазовской. В высокогорной зоне Тянь–Шаня, где хозяйничают ледники и голые гранитные скалы без всяких признаков жизни, она обследовала отслаивающиеся выветренные корки гранита. На нижней стороне такой корки были обнаружены не только сине–зеленые водоросли, которые обычно являются первыми поселенцами, но и богатая бактериальная флора, и низшие грибы. Кроме того, М. А. Глазовская ставила эксперименты по искусственному развитию микроорганизмов в питательных средах, где вместо того или иного питательного элемента, вводимого обычно в виде солей, она использовала его первоисточник в форме магматического минерала: вместо калия — ортоклаз, вместо магния — роговая обманка, вместо фосфора — апатит. Все эти опыты в отличие от контрольных показали прекрасное развитие микроорганизмов и разрушение минералов.

Итак, стало ясно, что процесс первичного почвообразования начинается с механического, физического и химического выветривания и далее продолжается при непосредственном участии биологического фактора. Работа литофильной (произрастающей на камнях) растительности на первых стадиях выветривания выражается в механическом разрушении минералов, в поглощении минеральных элементов, в образовании вторичных минералов.

Механическое разрушение минералов лишайниками хорошо иллюстрирует работа Е. А. Яриловой, в которой с помощью микрофотографии показано разрушение слюды гифами лишайника: раздробленные и расщепленные обломки минералов втягиваются гифами лишайника и в большей или меньшей степени как бы перевариваются в нем, так что тело лишайника часто бывает насыщено такими микроскопическими обломками.

В 1959 году на биостанцию Миассово, расположенную на Южном Урале в знаменитом Ильинском заповеднике, съехалось много молодых и уже немолодых ученых. Они собрались на научные “трёпы”, официально называемые симпозиумами по теоретической биологии. Душой этих дискуссий был тандем двух известных ученых: биолога–генетика Николая Владимировича Тимофеева–Ресовского, теперь известного героя повести Д. А. Гранина “Зубр”, и математика–кибернетика Алексея Андреевича Ляпунова. Время в науке было сложное. Генетика оказалась во власти прикладной агробиологии, а кибернетика числилась в разряде лженаук. Дискуссиям по теоретической биологии в глухом лесу на берегу красивого озера Большое Миассово никто не мешал. Трудно рассказать, как спорщики искали истину, но крик, или, как они говорили, “ор”, стоял невероятный. И только врожденный такт лидеров симпозиума мог поставить предобеденную точку.

А потом ученые расходились: кто шел купаться, а кто — в лес, где находилось сравнительно небольшое, но еще более красивое озеро Таткуль. Дорога к нему вела ровная, с остатками березовой рощи, погибшей от нашествия “шелкопряда”. На берег этого озера выходят невысокие скалы и среди них огромные, метров по пять, кварцевые глыбы. Что это — кварц, никто не сомневался, но он был розовым. Розовые кварцы?! Это что–то новое. Николай Владимирович призывал всех высказывать предположения о происхождении розовых кварцев.

“О сколько нам открытий чудных готовит просвещенья век”… Доктора и кандидаты наук выдвигали гипотезы одна интереснее другой.

Правильный ответ дала микробиолог Московского университета Т. Г. Мирчинк. Она провела исследование микрофлоры кварцев. И “стерильные” кварцы заговорили. Оказалось, что в не видимых глазу микротрещинках кварца поселились микроводоросли, относящиеся к классу зеленых, или равножгутиковых. Это были виды активно живущих и фотосинтезирующих микроводорослей в прозрачном кварце. Их окраска отсвечивала по всем граням кварцевых кристаллов, придавая им розовый цвет. “Давление” жизни, то есть рост числа и размеров клеток водорослей, было так велико, что кварц трещал “по швам”, точнее, по спайностям соседних кристаллов, и по новым микротрещинам расползались новые клетки микроводорослей. Как не вспомнить здесь силу жизни растений, пробивающихся через асфальт и бетон. Но, кроме давления, водоросли еще резко подщелачивали среду с рН 6,4 до 8,1.