1 Біогеохімія виникла як новий науковий напрямок в надрах науки геохімії.

У своєму довіднику відомий російський еколог Микола Федорович Реймерс дає таке визначення цієї науки:

Біогеохімія – це наука, яка досліджує роль живих організмів в порушенні гірських порід та мінералів, міграції, розподіленні і концентрації хімічних елементів в біосфері.

Засновником вчення про надзвичайну геохімічну роль живих організмів в біосфері є Володимир Іванович Вернадський – один з провідних вчених-природознавців, доречі, перший керівник Національної академії наук України. Йому належать такі слова: “На земній поверхні не має більш постійно діючої хімічної сили, а тому і більш могутньої по своїм кінцевим результатам, ніж живі організми, взяті в цілому”. Жива речовина, що покриває майже суцільною плівкою (“плівка життя”) поверхню Земного шару, як говорить Вернадський, це постійно діючий механізм перетворення енергії сонячних променів в потенційну, а потім і кінетичну енергію геохімічних процесів.

Треба сказати, що Вернадський не був першим, хто звернув увагу на визначну роль живих організмів.

Валеріус Кордус (1515-1544) був перший з ботаніків, який спробував пов’язати поширення або розселення рослин із мінеральним складом грунту.

В кінці 18 ст. франц. вчений Антуан Лавуазьє виявив явище еквівалентного обміну кисню та вуглекислого газу рослинами. Переконавшись в тому, що головний хімічний елемент органічної речовини – вуглець – рослини отримують з повітря, а при розкладі рослинних залишків вуглець у складі вуглекислого газу знову повертається до атмосфери, Лавуазьє прийшов до висновку про універсальність механізму кругообігу при взаємодії живих організмів з природою. У своєму трактаті “Кругообіг елементів на поверхні земної кулі” він запропонував ідею циклічного обміну хімічних елементів між трьома царствами природи: мінеральним, рослинним та тваринним. У цьому трактаті Лавуазьє поставив запитання, на яке намагається дати відповідь біогеохімія – Якими шляхами природа виконує цей кругообіг речовин між трьома царствами!”?

Після робот Лавуазьє стало очевидно, що живі організми в основному складаються з елементів, які утворюють на поверхні землі гази, і що для життя має дуже важливе значення зв’язок організмів з газами атмосфери. Ця проблема продовжувала залишатися в центрі уваги і на початку 19 ст. В 1841 році франц. вчені – знаменитий хімік, один із засновників органічної хімії Жан-Батист-Дюма та засновник агрохімії Жан-Батист-Буссенго, сформулювали ідею циклічного кругообігу газів в системі живі організми – атмосфера.

Незважаючи на велике значення кругообігу газів, цим обмін речовин між живими організмами та навколишнім середовищем не обмежується. Нім. хімік Юстус Лібіх показав, що хімічні елементи потрапляють до рослин двома шляхами: одні, як вуглець, з повітря, інші – у вигляді водних розчинів з грунту. Лібіх провів ряд дослідів, в яких послідовно виявляв склад грунтів та вміст мінеральних речовин в різних органах рослин і тварин, а також продуктах їх життєдіяльності. Він доказав, що рослини вибірково поглинають з грунту хімічні елементи і на основі цього розробив теорію мінерального харчування рослин та заклав початок вивченню циклічної міграції хімічних елементів у системі грунт – рослини – грунт, яка отримала пізніше назву біологічного кругообігу. Лібіх показав, що людина може вводити у міграційні цикли додаткові маси елементів та керувати біологічним кругообігом.

У 80-і роки 19 ст. в Росії виникло генетичне грунтознавство. Його засновник – професор Петербургського університету В.В.Докучаєв (вчитель Вернадського) звернув увагу на те, що грунт – це оболонка земної кори, яка виникла завдяки впливу живої речовини на геохімічні утворення.

Багаточисельні, але розрізнені факти та гіпотези потребували їх обгрунтування на новій методологічній основі. Цю можливість надала геохімія.

У Росії становлення геохімії відбувалося на кафедрі мінералогії Московського університету, яку очолював Вернадський. Перші свої біогеохімічні досліди Вернадський провів в 1918-1919 роках на Україні, коли він очолював Українську академію наук. Під керівництвом Вернадського в 1928 році була створена Біогеохімічна лабораторія АН СССР, яку він очолював до кінця своїх днів. Розвиваючи думки Докучаєва, Вернадський сформулював такі фундаментальні поняття, як “жива речовина”, “біосфера” і був першим із вчених, який усвідомив геологічну роль живої речовини. Поняття “жива речовина” Вернадський розглядав як сукупність живих організмів, виражену у масі, хімічному складі та енергії, яку вона привносить у геологічні процеси, перетворюючи їх у нову форму процесів – біогеохімічних.

Показавши, яку громадну роль відіграє жива речовина в геологічній історії нашої планети, Вернадський дійшов висновку, що цей науковий напрямок слід відокремити у самостійну науку, яку він назвав біогеохімією (біо – життя, гео – земля) і сформулював її задачі, які полягають у вивченні хімічного складу живих організмів та участі живої речовини і продуктів розкладу в процесах міграції, розподілення і накопичення хімічних елементів.

Інтереси біогеохімії дуже різноманітні, причому останнім часом вивчається не тільки вплив живої речовини на геологічні перетворення, але ж і зворотній зв’язок – вплив геохімічного середовища на живі організми. Тому сьогодні біогеохімія займає проміжне положення між науками про живу і неживу природу.

Неживу природу вивчають геологічні науки, живу – біологічні, а взаємодію між живою і неживою природою досліджують такі науки, як:

- ландшафтознавство (вивчає склад і властивості компонентів ландшафту: тип грунту, рельєф, рослинність тощо);

- геохімія ландшафтів (вивчає хімічний склад гірських порід, що складають ландшафти);

- екологія (досліджує структуру, функціональні зв’язки та взаємовплив компонентів біогеоценозу або екосистеми).