Следы былых биосфер

Ниже располагается весьма специфическая почвенная пленка жизни, представляющая собой густо заселенную сложную трехфазную систему. Как показал М. С. Гиляров[44], трехфазность, пористость и агрегатный характер почвы дают возможность существования самых разнообразных экологических групп организмов. Так, для микроорганизмов даже отдельная частица почвы обеспечивает одновременную активность как аэробных (на поверхности частицы), так и анаэробных (внутри нее) организмов. Простейшие, коловратки, мелкие нематоды живут в водной среде: в пленке воды, обволакивающей твердые частицы почвы. А для несколько более крупных обитателей, например мелких клещей, почва представляет как бы разветвленную систему пещер. И лишь для крупных обитателей (дождевых червей, личинок насекомых и т. д.) средой обитания является почва в целом.

Концентрация жизни в почвенной пленке выше, чем в наземной. Так, в 1 см³ лесной почвы насчитывается в среднем 10 млн. бактерий, 200 тыс. микроскопических водорослей и 20 тыс. простейших, а длина содержащихся в нем гифов грибов достигает фантастической величины — 2 км! Деятельности живого вещества в почве В. И. Вернадский посвятил специальную работу, рукопись которой недавно была обнаружена в Киеве[45].

На суше обе пленки жизни имеют непосредственный контакт, а не разделяются по вертикали несколькими километрами слабо заселенного жизнью пространства, как в океане. Здесь нет проблемы, ограничивающей продуктивность океана («биогенные соли на глубине»), и потребные им элементы фотоавтотрофные организмы добывают из почвы. Туда же после отмирания попадают их остатки — необиогенное органическое вещество. Такое тесное взаимодействие пленок жизни приводит к тому, что их часто объединяют в общее понятие биогеоценотического покрова.

Ниже под тонким слоем почвы (ее мощность составляет несколько дециметров, реже 1—1,5 м) располагается область подземного разрежения жизни, которую болгарский ученый, профессор Любомир Цветков недавно предложил называть стигобиосферой (от названия мифической реки Стикс, согласно верованиям древних греков, протекающей через подземное царство мертвых Аид). Стигобиосфера — мир, слабо затронутый научным исследованием. За редким исключением, каковое представляют пещеры, здесь везде — от нижней границы почвы до нижнего предела биосферы — возможна главным образом бактериальная, микроскопическая, жизнь. Сферой своего обитания подземные узники выбирают влагу — они живут в подземных водах и на их контакте с горными породами. На материале изучения ряда регионов Советского Союза крупный ленинградский гидрогеолог и геохимик Марк Савельевич Гуревич (1910—1975) установил в 1967 г. наличие сопряженной микробиологической и биогидрогеохимической зональности подземных вод. В дальнейшем эти работы были продолжены микробиологом Людмилой Евстафьевной Крамаренко (табл. 3). По существу, зоны, выделяемые М. С. Гуревичем и Л. Е. Крамаренко, являются определенными экогоризонтами подпочвенной части меланобиосферы в ее континентальной части.

Таблица 3

Схема гидробиохимической зональности земной коры, по Л. Е. Крамаренко (1975, 1983)

Зоны	Eh, мВ	Микроорганизмы (примеры)	К[46]	Продукты жизнедеятельности бактерий (биогенное вещество)
Аэробная (I)	+800÷+100	Тионовые, нитрифицирующие, метаноокисляющие, водородокисляющие бактерии	До ∞	SO42−, NO3−, NO2−, CO2, окисные формы металлов
Смешанная (II)	+100÷−200	Тионовые, нитрифицирующие, водородокисляющие, денитрифицирующие, сульфатвосстанавливающие, метанпродуцирующие, водородпродуцирующие бактерии	Около 1	SO42−, NO3−, NO2−, CO2, окисные формы металлов H2S, N2, H2, CH4, восстановленные формы металлов
Анаэробная (III)	−200÷−400 и ниже	Сульфатвосстанавливающие, денитрифицирующие, метанпродуцирующие, водородпродуцирующие бактерии	До 0	H2S, N2, H2, CH4, восстановленные формы металлов
Отсутствия бактерий (IV)		Не обнаруживаются		CH4, N2, H2S, восстановленные формы металлов