|
Распространение наземной растительности усилило вовлечение в биологический круговорот калия, кремния (второго особенно много содержится в плаунах) и фосфора (за счет грибов). В дальнейшем роль кремния в биологической миграции снижается. Появление голосемянных около 250 млн. лет назад способствовало расширению участия в биологическом круговороте кальция, серы, фосфора и относительному уменьшению участию кремния, натрия, хлора.
Леса мезозоя, населенные гигантскими пресмыкающимися (динозаврами) и покрывавшие огромные пространства от 200 млн. до 70 млн. лет назад, характеризовались биологическим круговоротом очень больших масс кальция, магния, калия, фосфора, серы и несколько меньших масс кремния и алюминия. В неогене, примерно 25 млн. лет назад, начался процесс великого остепнения. Включение в механизм биологического круговорота травянистой растительности с ее высокой зольностью и большим годовым приростом и спадом еще более увеличило масштабы биологической миграции кальция, калия, фосфора, серы, кремния, магния, натрия и др.
Параллельно с усложнением состава биологического круговорота усиливается видообразование растений. 410 млн. лет назад на суше существовало 12 тыс. видов, 300 млн. лет назад — 27 тыс., 150 млн. лет назад — 60 тыс., 60 — 20 млн. лет назад уже имелось 100 тыс., а современная флора насчитывает примерно 300 тыс. видов.
Итак, в процессе длительной эволюции у различных групп растений выработалась способность поглощать определенные химические элементы. Поэтому состав золы разных растений имеет существенные различия. Так, например, в хвое ели в большом количестве накапливается кремний, а в хвое сосны — калий. В золе листьев березы обнаружено более высокое содержание марганца по сравнению с листьями осины, липы и дуба. В золе злаков много кремния, в золе зонтичных и бобовых — калия, а золе лебедовых — натрия и хлора. На рисунке 16 отражено содержание кремния и железа в золе некоторых широко распространенных растений. Эти элементы неодинаково поглощаются различными растениями. Мхи, например, накапливают железа в 10 раз больше, чем бактерии и водоросли; плауны концентрируют кремний в 20 раз энергичнее, чем грибы. Марганец содержится в количестве нескольких граммов в килограмме сухих листьев березы, а в злаках — в 100 раз меньше. Бобовые содержат цинка в 10 раз больше, чем злаки. Таким образом, можно говорить о растениях — концентраторах отдельных элементов. Появление таких концентраторов связано с влиянием местных геохимических условий.
Еще в XVII—XVIII вв. горняки Саксонии, добывавшие металлы в Рудных горах, передавали из поколения в поколение как профессиональный секрет, что некоторые растения указывают на близость руд. Есть растения, сигнализирующие о рудах цинка. Это галмейная фиалка (Viola calaminaria) и галмейная ярутка (Thlaspi calaminaria). В их золе содержится 13—21% оксида цинка — почти в 250 раз больше среднего содержания этого металла в золе всех растений. А вот седмичник (Trientalis europaea), также произрастающий в Рудных горах, так нуждается в повышенном количестве олова, что предпочитает расти на отвалах старых оловянных рудников. В золе такого растения, как бурачок (Alys-sum bertolonii), обнаружено 7,86% никеля — это более чем в 1500 раз превышает среднее содержание элемента в золе растений. Есть и еще более яркие примеры. В Северной Америке на полупустынных плато Колорадо растет астрагал (Astragalus patterbonii). В нем присутствует довольно редкий элемент — селен, в 500 ООО раз превышающий среднее содержание этого элемента в золе растений. Такие примеры можно было бы продолжить, но и этого достаточно, чтобы убедиться, что встречаются случаи очень высокого содержания отдельных химических элементов в растениях. Это связано с тем, что состав земной коры неодинаков в разных местах. Имеются участки с концентрацией элементов, значительно большей их кларков. Примером могут служить выходы на поверхность руд, обнажения соленосных отложений и т. п. Такие места, возможно, играли роль центров видообразования. Некоторые ученые предполагают, что геохимические особенности окружающей среды имели важное значение для эволюции органического мира.
|