Удивительное зарождение Земли. Путешествие по скрытым чудесам, которые дали жизнь нашей планете

Почва, населенная огромным количеством существ из самых разных царств живых организмов, преобразованная их постоянной деятельностью и насыщенная их останками, стала как огромным резервуаром углерода, азота, фосфора и других жизненно важных элементов, так и важнейшим местом обмена, где эти элементы начали свободно перемещаться между живым и неживым миром и циркулировать в породе, воде и воздухе.

Один из важнейших видов органического вещества почвы – гумус. Это красивое, темное и загадочное вещество. Точный его состав до конца не изучен, но, скорее всего, включает в себя стойкие к разложению фрагменты клеток, белки, жиры и углеводы, связанные с минеральными частицами в почвенные агрегаты. В то время как бóльшая часть органического вещества в почве потребляется в течение нескольких дней или десятилетий, гумус сохраняется дольше. Радиоуглеродные исследования показали, что часть углерода, содержащегося в гумусе и других особо устойчивых формах органического вещества, может сохраняться в почве тысячелетиями. В общей сложности почвы планеты содержат от 2,5 до 3 триллионов тонн углерода. Это в три раза больше содержания углерода в атмосфере и в четыре раза больше, чем во всей живой растительности.

На суше сосредоточена бóльшая часть живых существ Земли, и большинство из них находятся в почве. Растения – важные участники почвенной экосистемы и ее важнейшие проводники, переносящие воду с земли на небо и впитывающие углерод из атмосферы. Часть сахаров и других органических соединений, получаемых в результате фотосинтеза, растения отдают микробам и микоризным грибам, которые сосредоточены в их корнях. Взамен симбиотические микробы и грибы помогают растениям поглощать воду и питательные вещества из почвы.

Наряду с растениями и относительно знакомыми нам созданиями, подобными муравьям, термитам и дождевым червям, в почве обитает множество удивительнейших организмов. Зачастую, как животные саванны у водопоя, они группируются вокруг корневой системы. В этом небольшом зверинце можно найти и крошечных, порой невероятно красочных членистоногих, известных как ногохвостки, или коллемболы, которые могут за долю секунды переместиться на расстояние, более чем в 20 раз превышающее длину их тела. Есть здесь и панцирные клещи размером с десятую часть чечевичного зернышка, и меняющие форму амебы-слизевики, и прозрачные, похожие на ленты круглые черви нематоды, и микроскопические животные под названием тихоходки, которые напоминают восьминогих мармеладных мишек со ртами в виде короткого хоботка.

Простейшие – разнообразная группа одноклеточных животных – перемещаются сквозь пленку воды в почвенных капиллярах, искривляя свои студенистые внутренности и размахивая многочисленными придатками. Одна столовая ложка хорошей почвы с легкостью вмещает в себя популяцию организмов, во много раз превышающую число живущих сегодня людей. Один грамм плодородной почвы может содержать миллиарды микробов и вирусов, миллионы простейших и водорослей, сотни нематод, десятки клещей и ногохвосток и тысячи метров грибных гиф.

Как и саму жизнь, почве сложно дать какое-либо краткое и точное определение. Большинство учебников и научных организаций дают длинные, запутанные определения почвы, в которых перечисляются ее многочисленные свойства, и говорят о ней как о материале или среде. Однако все больше и больше людей в научных кругах начинают признавать, что почву лучше всего понимать не как материальную основу для жизни, а как живое существо. В одном из широко используемых учебников по почвоведению «Природа и свойства почв» (The Nature and Properties of Soils) говорится следующее. После того как поверхностные породы Земли вступили в контакт с воздухом, водой и жизнью, они «превратились в нечто новое, во множество различных видов живых почв». Почвы – это «живые системы», разнообразные члены которых «работают вместе, чтобы поддерживать их саморегуляцию и постоянную работу».

Геолог Грегори Реталлак, один из ведущих мировых экспертов по происхождению и эволюции почв, пишет: «И почва, и жизнь – это сложные вещи, поддерживающие динамическое равновесие; они регулируют сами себя, поглощая различные вещества и затем отдавая их в окружающую среду». «Ритмы ежегодного падения листьев, – продолжает он, – десятилетние колебания численности хищников и жертв, тысячелетнее истощение и возобновление питательных веществ подобны движению мышц и нервов, создающему ритм биения сердца. <… > В некотором смысле жизнь можно считать выросшей почвой».