Формы в мире почв - Игорь Николаевич Степанов
Уровень II, молекулярный. Размеры элементов 1—10А, они образуют симметричные структуры (рис. 8, 77).
Если предположить, что информация о конфигурации агрегатов закодирована в структуре электронных оболочек молекул, то знание их архитектуры позволит предвидеть, будут ли эти агрегаты иметь ореховатую, призматическую или пластинчатую формы? Разнообразие форм почвенных агрегатов есть результат состояния равновесия, рассматриваемого как стремление электронов сочетаться в наиболее устойчивых и минимальных в энергетическом отношении положениях. Автоматизм запоминания структур на этом уровне, видимо, связан со свойством почв и наносов создавать магнитное поле; каждый новый этап наносо- и почвообразования характеризуется своей остаточной намагниченностью.
Рис. 8. Иерархия структурных единиц по размерам: от атомов (1 А) до почвенных агрегатов (1 см)
I — атомарный уровень: а — водород, б — углерод, в — азот, г — кислород, д — натрий, е — хлор.
II — молекулярный уровень: а — кислород ~ (mm) б — углекислый газ ~mm; в — вода 2m; г — хлористый водород ~ m; д — сероводород 2mm; е — бензол 6mm.
Электронно-микроскопические фотографии атомов: ж — белка каталазы, з — алюмо-иттриевого граната (Вайнштейн, 1979), и — хлорированного фталоцианина меди («Наука и жизнь», 1983, № 9, с. 55)
Рис. 8 (продолжение)
II — элементарные специфические ячейки: а — молекула ДНК, б — глинный минерал галлуазит, е, г — гуминовая кислота, IV — ядра конденсации коллоидных частиц: а — кристаллы бацилл, б, в — вирусы
Рис. 8 (продолжение)
V — первичные коллоиды- а — крупные амебоидные клетки, зажатые между грибными гифами, б — ловчее кольцо хищного гриба, в — колонии иловой бактерии, г — микробы, атакующие минеральное зерно (Аристовская, 1965); VI — ультра-микроагрегатный уровень: а, б — черноземы, в — серые лесные почвы, г — каштановые и подзолистые почвы, д — такыры, е — болотные и луговые почвы
Рис. 8 (окончание)
VII — микроагрегатный уровень: а — глинистые овальные агрегаты, б — углеподобные растительные остатки, в — сетчатая глинистая плазма, г — округлое образование с концентрической ориентировкой плазмы (Парфенова, Прилова, 1977) VIII — макроагрегатный уровень: а — додекаэдр, б — тетраэдр, в — гексагональная призма, г — куб, д — квадратная призма, е — тригональная бипирамида, ж — эллипсоид, з — моноэдр
Различная ориентировка окислов железа в шлифах, взятых из разновозрастных почв, доказывает, что биогеохимические процессы на данном и более высоком уровнях организации коррелируют с магнитными полями, которые периодически через века и тысячелетия меняют направленность. При этом в связи с полярной инверсией магнитного поля меняется видовой состав почвенной микрофауны и микрофлоры, увеличивается или уменьшается скорость размножения, переориентируется структура тончайших органо-минеральных частиц. Кроме того, в разных точках Земли намагниченность почв разная, особенно она высока на Дальнем Востоке. Это влияет на парамагнитный резонанс электронов (работы Е. А. Завойского, С. А. Алиева).
Уровень III, элементарные специфические ячейки размером 10—100 А с тождественными формами и параметрами блоков: диаметр 10–20 А, высота 10–30 А, расстояние между слоями по вертикали 2,3–3,6 А, число слоев, расположенных параллельно, 4–6; угол кручения создает спиральную пространственную правизну-левизну (рис. 8, III). Преобладают ячейки: а — молекулы ДНК, б — глинного минерала (галлуазита), в, г — гуминовой кислоты[11].
Макромолекулы этого уровня «подражают» по
