Яхонтова Л. К., Звєрєва В. П.
До теорії біокосних (біомінерального) взаємодій в екосистемах з мінеральним субстратом
Питання про внесок речовини земної кори в біогенез і життєзабезпечення організмів у наш час набуває рис достатньо чітких уявлень про існування функціонального зв'язку живої клітини, в першу чергу одноклітинних мікроорганізмів, з мінеральним субстратом.
Як зазначалося, першим, хто цілком виразно висловився з даного питання, був В. І. Вернадський, коли, завершуючи коло своїх філософських і методологічних досліджень з біогеохімії в 1920 - 1930-ті роки, не раз відзначав, що живі організми нерозривно пов'язані з відсталої матерією земної кори, з мінералами і гірськими породами і що цей зв'язок носить жизнеобеспечивающий характер.
Однак у першій половині століття, коли біологія не розташовувала даними, необхідними для дослідження механізму біокосних взаємодій, коли не була завершена теорія функціонування клітини, вирішити розглянуту проблему було неможливо. Потрібен був «прорив в клітку», в її конструктивний і енергетичний метаболізм, що стало реальним після 1945 р., коли К. Портер з колегами отримав перше зображення бактеріальної клітини під електронним мікроскопом. У наступні два десятиліття працями величезної армії вчених, що працюють на стику біології з фізикою і хімією, вдалося не тільки розкрити структуру білкових молекул, здійснити синтез ферментів і проникнути в процеси регуляції біосинтезу, але й розробити енергетичну модель функціонуючої клітини, засновану на досягненні нових наук -біофізики та біохімії, мембранології і термодинаміки відкритих систем, теорії інформації та системного аналізу (роботи Е. Шредінгера, М. Волькенштейна, І. Пригожина, Д. Парсонса, А. Верінінова, В. Скулачова, А. Рубіна і багато ін.) .
Зазначені успіхи в біології своєчасно поповнилися ідеями про електрохімічному (донорно-акцепторном) механізмі взаємодії клітини мікроорганізму із зовнішнім середовищем, заклали основи теорії переносу (транспорту) маси, енергії і трансформації біокосних взаємодій (у першу чергу, роботи П. Мітчелла), згідно з якими клітина виступає в ролі акцептора енергії і, отже, окислювача контактує з нею відсталої матерії.
Відповідно до нових уявленнями життєдіяльність мікроорганізмів забезпечується постійно совершающимся їх взаємодією з зовнішнім середовищем в умовах ферментного окислення речовин зовнішнього середовища - газів, структуріентов розчинів і твердих фаз. При цьому здійснюється складна і не завжди однозначна спрямованість потоків речовини, енергії та інформації в цьому процесі - від відсталих структур середовища в клітинні структури організму і навпаки.
В результаті провісні ідеї В. І. Вернадського про функціонального зв'язку живого і відсталого речовини в біосфері отримали повне підтвердження. Але слід зауважити, що належного розвитку вони не отримали, оскільки загальна спрямованість теорії життєзабезпечення практично замкнулася на вирішенні чисто біологічних, в першу чергу фізіологічних питань. Специфіка біокосних систем, що діють в умовах біосфери як земної оболонки, представленої в якості відсталого субстрату мінеральною речовиною, виявилася поза увагою біологів, біофізиків і мембранології. У переважній більшості випадків як природних відсталих субстратів розглядаються лише гази (O 2 , CO 2 , H
