Параллельно ученого интересовали и другие вопросы, темы его работ касаются времени и пространства, жизни и смерти, почвы и воды, животных, растений и человека. В творчестве Вернадского слились в один узел химия, геология и биология. Он стал основоположником целого ряда наук – геохимии, биогеохимии, радиобиологии и учения о биосфере.
Многочисленные публикации первых десятилетий научной деятельности В.И. Вернадского были посвящены, в основном, вопросы минералогии, а также тесно с ней связанной кристаллографии. Однако и в работах такого профиля мы часто встречаем указания В.И. Вернадского на искусственное получение и на размеры мировой добычи того или иного минерала, т.е. на масштабы воздействия человека на «косное» вещество природы. Цели, которые ставил перед собой при этом Вернадский, сформулированы им несколько позднее в предисловии «От автора» к первому тому «Опыта описательной минералогии», где он писал: «Я стараюсь выяснить значение человека в генезисе минералов».
В конце первого десятилетия ХХ века, после появления в 1908 году фундаментальной работы американского ученого Ф. Кларка о среднем химическом составе земной коры, с которой Вернадский познакомился в августе этого года на съезде Британской ассоциации наук в Дублине, он от минералогии и кристаллографии, проблемами которых продолжал заниматься всю жизнь, перешел к проверке данных о распределении различных элементов в земной коре и других геосферах, изучению поведения атомов этих элементов при различных геологических процессах, т.е. к созданию новой науки – геохимии.
Изучение геохимических проблем, в первую очередь процессов миграции атомов химических элементов в геосферах Земли, остро поставило перед Вернадским вопрос о роли в этих процессах живого вещества организмов.
С 1912 г. во многих своих работах минералогического и геохимического характера В.И. Вернадский кратко останавливается на значении и роли живого вещества, особенно когда речь идет о жидких и газообразных минералах или о коллоидных растворах. Поэтому живому веществу отводится место даже в курсах минералогии. В 1914 году Вернадский в своей статье впервые употребил термин «биосфера».
В.И. Вернадский был человеком щепетильнейшим в вопросах научной этики. Поэтому он в разных своих работах указывает, что термин «биосфера» принадлежит не ему, что этот термин впервые был употреблен еще в начале прошлого века Ж.Б. Ламарком, определенный геологический смысл вложил в него в 1875 году австрийский ученый Э. Зюсс. Однако связанное с этим термином законченное учение создал не Ж.Б. Ламарк, не Э. Зюсс, а наш соотечественник В.И. Вернадский. Основные его идеи по этой проблеме сложились в начале ХХ века, он излагал их в своих лекциях в Париже. В 1926 году они были опубликованы в книге «Биосфера» [4]. Коснемся лишь некоторых, самых основных положений учения Вернадского о биосфере.
Прежде всего В.И. Вернадский определил пространство, охватываемое биосферой Земли: это вся гидросфера до максимальных глубин океана, верхняя часть литосферы материков до глубины 2-3 км (на таких глубинах в подземных водах еще встречаются живые микроорганизмы) и нижняя часть атмосферы, по крайней мере до верхней границы тропосферы. В ранних работах В.И. Вернадский определил биосферу как область Земли, охваченную жизнью, но потом отказался от этого термина, поскольку слово «жизнь» может пониматься в разных аспектах. Он ввел в науку интегральное понятие о «живом веществе» и стал называть биосферой область существования на Земле живого вещества. Он собрал и проанализировал все существовавшие данные для определения суммарного веса этого вещества. И пришел в выводу, что сейчас на нашей планете оно составляет величину от 1020 до 1021 г., т. е. от 1000 до 10000 триллионов тонн.
«Живое вещество – писал В.И Вернадский – по весу составляет ничтожную часть планеты. По-видимому, это наблюдается в течение всего геологического времени, т. е. геологически вечно.
Оно сосредоточено в тонкой, более или менее сплошной, пленке на поверхности суши в тропосфере - в лесах и в полях - и проникает весь океан. Количество его исчисляется долями, не превышающими десятых долей процента биосферы по весу, порядка, близкого к 0.25 % . На суше оно идет не в сплошных скоплениях на глубину в среднем, вероятно, меньше 3 км. Вне биосферы его нет.
В ходе геологического времени оно закономерно изменяется морфологически. История живого вещества в ходе времени выражается в медленном изменении форм жизни, форм живых организмов, генетически между собой непрерывно связанных, от одного поколения к другому без перерыва.
Веками эта мысль поднималась в научных исканиях; в 1859 г. она, наконец, получила прочное обоснование в великих достижениях Ч. Дарвина (1809-1882) и А. Уоллеса (1822-1913). Она вылилась в учение об эволюции видов - растений и животных, в том числе и человека.
Эволюционный процесс присущ только живому веществу. В косном веществе нашей планеты нет его проявлений. Те же самые минералы и горные породы образовывались в криптозойской эре, какие образуются и теперь. Исключением являются биокосные природные тела, всегда связанные так или иначе с живым веществом.
Изменение морфологического строения живого вещества, наблюдаемое в процессе эволюции, в ходе геологического времени, неизбежно приводит к изменению его химического состава. Этот вопрос сейчас требует экспериментальной проверки. Проблема эта поставлена нами в план работ 1944 г. совместно с Палеонтологическим институтом Академии наук» [5].
В.И. Вернадским был тщательно исследован энергетический баланс разных планет Солнечной системы и особенно вопрос о величине тепловой и электромагнитной энергии, получаемой Землею от Солнца. Она оказалась равной 170*1012 кВт. Далее он рассмотрел биосферу как область превращения этой космической энергии, выяснил закономерности распространения живого вещества в биосфере, изучил количественные закономерности размножения различных таксономических групп организмов и геохимическую энергию живого вещества, прибегая, где это только возможно, к выведению математических формул изучавшихся им процессов.
Значительная часть энергии «живого вещества» идет на образование в пределах биосферы новых вадозных минералов, вне биосферы неизвестных, а часть захороняется в виде самого органического вещества, образуя в конечном счете залежи бурых и каменных углей, горючих сланцев, нефти и газа.
«Этим путем «живое вещество» меняет биосферу в земную кору. Оно непрерывно оставляет часть прошедших через него химических элементов, создавая огромные толщи неведомых помимо его вадозных минералов или пронизывая тончайшей пылью своих остатков косную материю биосферы».
В.И. Вернадский считал, что земная кора представляет собой в основном остатки былых биосфер и даже ее гранитно-гнейсовый слой образовался в результате метаморфизма и переплавления пород, некогда возникших под влиянием живого вещества. Лишь базальты и другие основные магматические породы он считал глубинными, не связанными по своему генезису с биосферой.
Остановимся несколько более подробно только на одном вопросе, с философской точки зрения наиболее интересном – на вопросе эволюции биосферы.
В ранних работах 20-х годов Вернадский считал объем и вес живого вещества биосферы неизменными на протяжении всей геологической истории Земли. Он предполагал, что в процессе эволюции менялись только формы проявления жизни. Уже в то время и даже в еще более ранних работах он много писал о больших изменениях биосферы под влиянием деятельности человека, об антропогенных факторах геологических процессов, но считал это явление новым, наложенным на стационарное существование биосферы. В более поздних работах, с середины 30-х годов, В.И. Вернадский пересмотрел эту свою точку зрения и пришел к выводу, что биосфера по массе живого вещества, его энергии и степени организованности в геологической истории Земли все время эволюционировала, изменялась, что влияние деятельности человека явилось естественным этапом этой эволюции и что в результате ее биосфера неизбежно должна измениться и перейти в новое состояние, которое он называл уже не биосферой, а ноосферой – сферой человеческого разума.[5. С.498]
Эволюционный процесс получает при этом особое геологическое значение благодаря тому, что он создал новую геологическую силу - научную мысль социального человечества.
Мы как раз переживаем ее яркое вхождение в геологическую историю планеты. В последние тысячелетия наблюдается интенсивный рост влияния одного видового живого вещества – цивилизованного человечества - на изменение биосферы. Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние – в ноосферу [6. - С.20]
Можно смело сказать, что учение о переходе биосферы в ноосферу – вершина творчества В.И. Вернадского. При разработке этого учения он неизбежно должен был использовать и синтезировать не только геологический и биологический, но также социально-исторический материал.
Впервые это слово и понятие прозвучало в стенах известного учебного заведения Парижа, так называемого Коллеж де Франс на лекциях 1927/28-го учебного года из уст философа и математика Э. Леруа. При этом, соавтором ноосферной концепции был объявлен его друг и единомышленник П. Тейяр де Шарден, палеонтолог и философ. Оба француза строят свою мысль, опираясь на понятие биосферы и живого вещества, в том духе, как они были развиты Вернадским в его знаменитых лекциях в Сорбонне в 1922-1923-х годах. «Я принимаю идею Леруа о ноосфере. Он развил глубже мою биосферу»,- пишет Вернадский в письме к геологу Б.Л. Личкову, своему постоянному корреспонденту.
С конца 30-х годов в идею ноосферы стягивается самая суть оптимистического мировоззрения ученого. Недаром и последней его опубликованной работой, своеобразным исповедованием веры и духовным завещанием одновременно становится небольшая статья «Несколько слов о ноосфере» (1944). Вместе с тем это своего рода чрезвычайно емкий и ясный конспект научных идей и открытий, приведших к ноосферному в их логической и исторической последовательности.