"Гео" против "био"

Парадоксально, но успехи химиков, и особенно их авторитет, завоеванный при решении проблемы плодородия пашен, сослужили плохую службу зарождающейся науке о почвах. Агрономы и физиологи молча сносили оскорбления Либиха, утверждавшего, что им недоступны элементарные понятия: соли и щелочи. Они слепо повиновались кудесникам лабораторного стола и слепо выполняли их указания. Но, сделав первые шаги в познании природной цепи атмосфера - растения - почва, химики сами оказались не на высоте. Они ставили знак равенства между почвой и пахотным слоем. Этот слой казался им единственно важным.

Иначе смотрели на почву геологи. Их интересовали все слои земные, породы и минералы, их слагающие. Правда, поначалу они мало задумывались над происхождением самого верхнего горизонта, а занимались лишь теми, что глубоко расположены под рыхлыми наносами. Но как изучать нижние слои без верхних? Как раскрыть тайны превращения пород и минералов без исследования самого близкого к нам почвенного слоя?

Первым над этим задумался академик Василий Михайлович Севергин. Среди своих коллег он слыл человеком разносторонним, большим знатоком химии и географии и... врагом латыни. Чем же она ему не угодила? Прежде всего тем, что язык древних римлян употреблялся по всякому поводу и без оного. Единственный же аргумент в его защиту состоял в изречении "Nobless obligate" - положение обязывает. Однако сведения, полученные от крестьян и чиновников, плохо поддавались переводу, приходилось прибегать к натяжкам, а это вряд ли помогало поискам истины. И ученый создал новую русскую терминологию. Именно он ввел в употребление слова "кремнезем", "окисление", "углекислые соли" и т. д.

Севергин, по свидетельству современников, во всем любил строгость. Его описания плодородного слоя отличались четкостью, не свойственной ученым XVIII - начала XIX столетия. О землях, лежащих между Чудским озером и Дерптом (Тарту), он писал: "Пахотная земля... есть темновато-серая, при осязании несколько грубая, с кислотами не вскипающая глина, перемешанная изредка весьма мелкими зернышками бело-серого "кварца" [Севергин, 1803, с. 13-14]. Неискушенному читателю может показаться, что обстоятельство это малозначительно для истории почвоведения. Увы, нет. Описания "слоев земных", их точность и широта - мерило квалификации как отдельного специалиста, так и всей науки в целом, ее успехов и достижений.

Но Севергин отличался не только поразительной наблюдательностью. От скрупулезно выписанных "картин" плодородного слоя он перешел к систематизации российских земель. Беспорядок, который царил в "писцовых книгах" и передался по наследству сочинениям XIX в., раздражал Василия Михайловича не меньше, чем латинские названия почв. Нечто похожее за 2 тыс. лет до него проделал Колумелла. Но античный ученый не выходил за рамки Апеннинского полуострова, а Севергину предстояло единому взгляду подвергнуть огромную как океан территорию Российской империи. Пять лет титанического труда ушло на подготовку двух томов "Опытов". В первом были собраны географические наблюдения, подробные описания гор и равнин нашего государства. Второй содержит сводки о минералах и... почвах. Странная по тем временам, но уже встречающаяся у византийца Теофаста композиция. И у Севергина она не случайна. Ведь рожденный на поверхности (гипергенный слой) - последнее звено в цепи превращений, протекающих в минеральном мире. Это рубеж, за которым начинают действовать совершенно иные законы, где соприкасаются живая и неживая природа. Именно так мыслил Василий Михайлович, полагая, что "сия земля соединяет... минеральное царство с царством произрастаний" [Севергин, 1807, с. 579]. Его книга на шесть лет опередила опыты Дэви, который хотя и опирался на результаты экспериментов, но высказывался по этому поводу весьма туманно.

К сожалению, многие коллеги Севергина держались иного мнения. Особенно упорствовали немецкие геологи. Ф. А. Фаллу утверждал, что почва "не имеет ничего общего с растениями, ни с любыми другими органическими веществами... она может быть сравнима лишь с неорганическими телами, и особенно с минералами". Правда, Фаллу хотя и считал почву мертвой, а жизнь в ней явлением автономным, но новую отрасль геогнозии - педологию, или почвоведение, признавал. А вот австриец В. Гамм строго научно заявлял, что последней как науки существовать не должно. Сам же верхний слой, по его мнению, - "продукт выветривания минералов и горных пород" (цит. по: [Крупеников, 1981, с. 133-134]).

Геологов можно было понять. В ту пору молодая наука искала приложения своим силам. Она заявляла свои исключительные права то на недра, то на почвы. Однако новым искателям земных Эльдорадо не очень-то везло. На глубокие слои Земли по праву старших претендовали горняки. На верхние же горизонты претендентов оказалось еще больше. И среди них биология. Ее представители заняли во всем противную геогнозии позицию. Почва у них была живой, живым организмом, вопросом ботаническим.

Не все ученые придерживались столь крайних убеждений. Профессор Ф. Зенфт из Йенского университета, наблюдая в течение 60 лет за склоном горы Хесельберг, отметил: "Часть склона, еще недавно состоявшая из пустынного щебня, покрылась на моих глазах лесом и кустарником... Таким путем каждое растительное поселение само себе вырывает могилу, но в то же время подготавливается новое место для других...". Не очень оригинальное заключение. Но эксперимент Зенфта уникален, а его результаты неопровержимы. Из своего опыта немецкий ученый сделал и другой вывод: каждый пласт земной коры некогда был обиталищем растений и организмов, горные породы - остатки "былых биосфер" (цит. по: [Крупеников, 1981, с. 137]).

Итак, в середине XIX в. в науке обнаружилась "ничейная территория". Здесь работали химики, геологи, биологи, агрономы, забредали географы. Но ее истинный владелец так и не объявлялся. И тут произошло событие, которое поставило вопрос ребром.

В 1840 г. знаток русских степей Э. А. Эверсман высказал мнение, что их почвы, черноземы, - продукт ежегодно умирающей и возобновляющейся растительности. С ним согласились многие. Но только не геолог Р. Мурчисон. С удивительным для англичанина пылом он начал доказывать ошибочность такого представления. "Усматривая однообразное сложение чернозема на столь огромных площадях, мы считаем себя вправе отрицать все теории, по смыслу которых происхождение чернозема приписывается материковым, ныне деятельным причинам" (цит по: [Крупеников, 1981, с. 146]). Что же тогда породило степные почвы? Обнаружив на севере темные, сформировавшиеся десятки миллионов лет назад глины, он вообразил, будто нашел ключ к разгадке русского феномена. Оставалось отыскать силу, которая бы перенесла во время оно темноцветный материал - на юг нашей страны. Нашлась и она: водные потоки таящего ледника.

Однако на первый взгляд логичные рассуждения рассыпались в прах, как только чернозем попадал в руки агронома или ботаника. Ослепленный своей "догадкой", Мурчисон даже не попытался разобраться в происхождении черного цвета. Его коллеги быстро уловили слабость "ледниковой гипотезы". Ведь в черноземах много органического вещества. Именно оно дает темный цвет почвам. А в глинах Севера перегноя нет. Значит, окраска от морского ила, оставшегося после отступления Черного и Каспийского морей, а жившие же в морских водах организмы Дали возможность образоваться гумусу. Так думал профессор Юрьевского университета, ученик Либиха А. Петцгольд.

Остается только удивляться, почему многие ученые тех лет искали источник гумуса - черноземы - где-то в отдаленных эпохах. А он был буквально перед их глазами, волновался зеленым ковром, порой скрывал лошадь вместе с всадником. Но по непонятным причинам буйная степная растительность долгое время оставалась незамеченной.

Куда только не заносила фантазия геологов. Эйхвальд считал черноземы порождением болот и тундр. Ф. Вангенгейм рисовал картины грандиозных потоков воды, смешанной с торфом, которые якобы вызвали "потоп" на юге России и Украине. Их дискуссии превращались в ожесточенные схватки. Мурчисон обвинял своих оппонентов в безграмотности, грубо прерывал их язвительными насмешками. Сторонники общенародной концепции, или растительного происхождения черноземов, хотя и отличались большей выдержанностью, но тоже не сдавались.

Рупрехт полагал, что образование черноземов - дело времени. Вот степи существуют давно, и в них накопилось много перегноя, а чуть севернее лес вырос совсем недавно, после отступления ледника, и здесь слой гумуса значительно тоньше. Но и он порой допускал промахи. Например, отрицал роль корней в образовании гумуса. Почему? Ведь в степи они поставляют в 2-3 раза больше органической массы, чем стебли и листья трав. Климат и породы он также считал несущественными факторами, важны лишь травы и время.

Случается, спорщики настолько увлечены поисками всех "за" и "против", что не замечают третьего участника дискуссии, который иногда высказывает очень дельные мысли. В "черноземной баталии" так и произошло. Мало кому известный военный географ А. Шмидт изучал почвенный покров Херсонской губернии. И что же? По его данным выходило: черноземы делятся по составу минеральному и качеству перегноя. Получалось, что однородная черная толща ила морского совсем не однородна. Значит, моря и болота здесь ни при чем. Выделенные Шмидтом четыре ступени черноземов - тучный, обыкновенный, черноземный и черноземистый - располагались полосами, которые чередовались с севера на юг. "Здесь не обошлось без влияния климата, - писал он, - то же видел я и на карте Гроссула-Толстого. От Прута до Ингула прослеживалось похожее чередование почв по их черноземности" [Шмидт, 1863, с. 63].

Итак, вопрос: "кому изучать почву?" - остался открытым. Может быть, географам? Но ведь плодородный слой - часть литосферы. Тогда геологам... Но почва одновременно и владение биосферы. Значит, ботаникам или зоологам...