Биогенные классификации элементов

Вопросы геохимической и биогеохимической классификации химических элементов периодической системы затрагивают многие советские и зарубежные ученые (В. И. Вернадский, А. П. Виноградов, В. М. Гольдшмидт, А. Е. Ферсман, Б. Б. Полынов, В. В. Ковальский и др.)- Предложенные отдельными авторами геохимические и биогеохимические классификации и принципы их построения детально рассмотрены в ряде наших работ. Здесь указываются лишь некоторые из них. Представляет интерес биогенная классификация химических элементов выдающегося советского ученого академика Б. Б. Полынова. По степени участия химических элементов в составе организмов он выделяет две группы: органогены и примеси. При этом Б. Б. Полынов различает абсолютные органогены, без которых невозможно физиологическое развитие организмов (О, Н, С, N, Mg, К, Р), и специальные, необходимые для многих организмов, но не обязательные для всех (Si, Са, Na, Fe, CI, F, S, Mn, Sr, B, Zn, Cu, Br, I). В группе примесей Б. Б. Полынов выделяет две подгруппы: примеси абсолютные и экологические. К абсолютным примесям относятся Na, Gl, Li, Rb, благородные газы (Не, Лг, Ne, Кг, Хе); к экологическим — многие элементы, постоянно присутствующие во всех породах и почвах. Эти элементы, по его мнению, не задерживаются в живом и мертвом органическом веществе и уходят с почвенными растворами, речными и грунтовыми водами во впутриматериковые впадины, моря и океаны. Экологические, или местные, примеси связаны с определенными ареалами того или иного элемента.
В разработку проблем биогенной роли химических элементов в биосфере большой вклад сделан В. В. Ковальским. Длительное время он изучал фундаментальные проблемы биогеохимического районирования, механизм Ппогеохимических пищевых цепей химических элемен-гов, процессы избирательного поглощения и концентрации микроэлементов растениями и животными, их пороговые концентрации и др.
По значению химических элементов для животных организмов В. В. Ковальский делит их на три группы. К первой группе относятся химические элементы, которые постоянно содержатся в животных организмах, включаются в обмен веществ, входят в состав химических соединений, часто биологически активных. Это кислород, углерод, водород, азот, кальций, фосфор, калий, сера, хлор, натрий, магний, цинк, железо, медь, йод, марганец, молибден, ванадий, кобальт и селен. Вторая группа объединяет элементы, также постоянно содержащиеся в животных организмах, но формы соединений которых еще не изучены, физиологическая и биохимическая роль мало ясна или неизвестна. К ним относятся стронций, кадмий, бром, кремний, хром, никель, бериллий. Третью группу составляют химические элементы, которые обнаружены в составе организмов, но порядок их содержания в тканях и органах еще не определен и биологическая роль не выяснена. Это редкоземельные элементы, а также золото, вольфрам, цирконий, ниобий, индий и некоторые другие. Однако, как считает В. В. Ковальский, окончательные обобщения об элементном составе организмов преждевременны. Современный уровень знаний дает возможность открыть биологическую роль новых химических элементов. В наших работах  мы выделяем и характеризуем биогенную специфику лидеров биогенеза — углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора и серы. Они могут быть названы конституционными, т. е. создающими основу природных органических соединений — белков, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот и других веществ. Наряду с ними в процессах жизнедеятельности участвуют многие другие элементы периодической системы (тяжелые металлы, редкие, радиоактивные и др.), часто в микро- и ультрамикроколичествах. Многие из этих химических элементов избирательно накапливаются в растениях и животных, входят в состав биогенных соединений, усиливают или ослабляют физиологические процессы, участвуют в обмене веществ и энергии, при недостатке или избытке вызывают эндемические заболевания организмов и т. п.
Знание законов поведения их в природе, сочетания в косном и биогенном веществе — ключ к решению многих геохимических, биогеохпмических, биохимических и других научных и практических проблем.
Наиболее сложный механизм участия химических элементов и их соединении в жизнедеятельности организмов связан с образованием высокомолекулярных веществ— белков, ферментов, нуклеиновых кислот, углеводов, углеводородов, липидов. Так, в распаде и синтезе белка активное участие принимают Fe, Мп, Со, Ni, Zn, Mg. В образовании и функционировании нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) большую poль играют Fe, Mn, Ni, Со, Zn, Си, С