ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НАЗЕМНЫХ ЖИВОТНЫХ И ФАКТОРЫ, ЕГО ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ

Живые организмы являются мощным геохимическим барьером на пути миграции многих химических элементов и в первую очередь углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора и серы, сложные соединения которых (белки, углеводы, липиды) составляют основу живого вещества.

Систематический характер исследования химического состава живых организмов, как говорилось выше, приобрели лишь в 20-х годах нашего столетия, когда в Биогеохйми- ческой лаборатории АН СССР под руководством академика

В.              И. Вернадского химический элементарный состав живого вещества изучали с точки зрения его эволюции. В этот период А. П. Виноградовым [1935а] были установлены общие закономерности концентрирования элементов в живом веществе в зависимости от положения элемента в периодической системе Д. И. Менделеева, который показал, что количественный химический элементарный „состав живого вещества есть периодическая функция атомного номера элемента с периодом 6 (для четных, начиная с кислорода, и нечетных, начиная с водорода). Им же предложено разделение элементов, входящих в состав живого вещества, на макроэлементы концентрации от более 10 до 10"2%, микроэлементы концентрации от 10"3 до 10"Б и ультрамикроэлементы с концентрацией менее 10~5%. Термин «биогенные» элементы для углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора, серы, кальция, калия, магния, железа был ранее предложен Эррера [Егге- га, 1886, цит. по Виноградову, 1935а].

А. П. Виноградов [19356, 19376, 1944] также обобщил обширный эмпирический материал по химическому элементному составу морских организмов. Эта сводка не только не

Таблица 7. Химический состав органических остатков основных групп организмов суши (в % на сухую безвольную массу) [по Александровой, 1980; Криволуцкому и др, 1982а, с дополнениями]

утратила своего значения до настоящего времени, но гийогие данные из нее вошли в гораздо более поздние монографии, посвященные химическому составу организмов, например Боуэна [Bowen, 19661 «Trace elements in biochemistry». Часть работ была посвящена или общему зольному составу наземных животных [Виноградов, 1938; Виноградова-Тома- шевская, Белая, 1939], или содержанию в них отдёльных элементов, главным образом микроэлементов и редкоземельных (марганца, рубидия, титана, кобальта, никеля) [Виноградов, 1929, 1937а; Виноградов, Неуструева, 1930; Малюга* Ї939, 1946; Боровик-Романова, 1946; Боровик, Боровик-Романова, 1949], Материалы разнообразнейших работ по химическому составу насекомых за этот период были собраны в монографии Н.

Затем интерес к такого рода исследованиям упал и возник снова лишь с развитием радиоэкологии, поскольку многие радиоизотопы являлись аналогами стабильных элементов. С другой стороны, меченые атомы интенсивно стали использоваться в физиологии как растений, так н животных, и в биогеоценологии для выяснения путей миграции элементов по пищевым цепям. Одновременно, как уже говорилось выше, исследовался процесс биологического круговорота элементов в растительных сообществах. Последнее сказалось на гораздо лучшей изученности химического состава сосудистых растений по сравнению с животными, несмотря на то что Пелигот (Peligot) опубликовал свои исследования химического состава шелковичного червя, его пищи, экскрементов еїце в 1852 г. Исследование химического состава растений диктовалось развитием исследований органического вещества почвы и химии почвы, тогда как физиологов животных в большей степени интересовал и интересует химический восстав отдельных тканей и жидкостей тела, а не всего организма, что важно для эколога. Но значением животных в круговороте элементов пренебрегали в связи с малой величиной биомассы и продукции. Лишь в последнее время возрос интерес к элементному составу животных из природных популяций в связи с загрязнением окружающей среды и использованием животных как индикаторов загрязнений.

В дальнейшем изложении материала по химическому составу наземных животных мы будем придерживаться принципа «от макроэлементов к микроэлементам» и при рассмотрении отдельных элементов «от простейших к позвоночным», т. е. систематического принципа.