Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (СС)"

Автор книги: Большая Советская Энциклопедия

сообщить о нарушении

Текущая страница: 40 (всего у книги 151 страниц)

  Сравнительная морфология и эмбриология животных. Получила развитие эволюционная морфология животных, выясняющая закономерности эволюции на основе синтеза сравнительно-анатомических, эмбриологических и палеонтологических данных. Основанное в 19 в. В. О. Ковалевским, это направление развивалось в трудах А. Н. Северцова ещё в 1910-е гг., но основные произведения, в которых он подвёл итоги работам своей школы, вышли в 20—30-х гг. В дальнейшем эволюционную морфологию разрабатывали главным образом ученики Северцова. И. И. Шмальгаузен работал над проблемами целостности организма, естественного отбора, происхождения наземных позвоночных. М. М. Воскобойников, Б. А. Домбровский показали роль функции в филогенезе. С. Н. Боголюбский основал особое направление – эволюционную морфологию разводимых животных, разрабатывал проблему породообразования. Изучение эволюции онтогенеза привело к выявлению ведущей роли функции в индивидуальном развитии (А. А. Машковцев); созданию теории его этапности (В. В. Васнецов, С. Г. Крыжановский, Б. С. Матвеев), разработке проблемы темпа индивидуального развития (С. В. Емельянов). Развитию эволюционной морфологии и филогении беспозвоночных в СССР способствовали Н. А. Ливанов, В. Н. Беклемишев, Д. М. Федотов, а также Догель (учение об олигомеризации гомологичных органов как одном из путей прогрессивной эволюции), П. П. Иванов (теория ларвальных, или личиночных, сегментов, устанавливающая общую закономерность сегментации тела метамерных животных), А. А. Захваткин (проблема происхождения многоклеточных животных), А. В. Иванов (открытие и изучение нового типа животных – погонофор). Разработана теория метаморфоза насекомых (И. И. Ёжиков, М. С. Гиляров и др.); выявлены экологические закономерности филогенеза ряда групп животных (Шмальгаузен, Гиляров, П. П. Балобан). Основы эволюционной гистологии заложили А. А. Заварзин учением о параллелизме в эволюции тканей и Н. Г. Хлопин учением о дивергентной эволюции тканей. Развитию метода культуры тканей в СССР способствовали работы А. В. Румянцева.

  Исследованиям по экспериментальной эмбриологии животных в СССР положил начало Д. П. Филатов. Работы его школы (Т. А. Детлаф, Г. Ф. Лопашов и др.) посвящены выяснению закономерностей зародышевого развития организмов и анализу органогенезов нервной системы, органов чувств, конечностей и т. д. Изучение постэмбрионального развития и его гормональной регуляции (М. М. Завадовский) нашло выход в практику получения искусств. многоплодия овец. Изучение явлений регенерации, особенно у млекопитающих (М. А. Воронцова, Л. Я. Бляхер, Л. Д. Лиознер, Б. П. Токин и др.), важно для хирургической практики. Достигнуты успехи в области, пограничной между эмориологией и генетикой, изучающей закономерности реализации в онтогенезе генетически детерминированных признаков (А. А. Нейфах и др.).

  Исследования по зоологии ведутся в Зоологическом институте АН СССР (создан в 1931) и зоологическом музее, Институте эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР и Институте биологии развития им. Н. К. Кольцова АН СССР, организованных в 1967 на базе Института эволюционной морфологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР, Институте океанологии АН СССР (1946), институтах зоологии академий наук союзных республик, отраслевых специальных учреждениях, зоологических музеях, на кафедрах зоологии вузов, на биостанциях, в заповедниках.

  Физиология животных и человека. В 20—30-е гг. И. П. Павловым и его школой продолжалось исследование высшей нервной деятельности (ВНД), сформулированы основные закономерности становления и механизмов деятельности коры больших полушарий головного мозга, создано учение о типах ВНД и начаты исследования ВНД антропоидов; изучались проблемы специфических механизмов ВНД человека.

А. А. Ухтомский, разрабатывая направление, созданное трудами И. М. Сеченова и

Н. Е. Введенского, открыл принцип деятельности нервной системы – доминанту (1923). Школой Л. А. Орбели (ученика и сотрудника Павлова), создавшего учение об адаптационно-трофической роли вегетативной нервной системы, в 40-е гг. были заложены теоретические основы эволюционной физиологии (А. Г . Гинецинский, Е. М. Крепе и др.). В те же годы Х. С. Коштоянц начал плодотворно работать в области сравнительной физиологии и теории возбуждения; И. А. Аршавский, А. А. Волохов – в области возрастной физиологии. В начале 60-х гг. работами А. Д. Слонима, Д. А. Бирюкова и др. заложены основы экологической физиологии. Развивая учение Павлова о регуляторной роли центральной нервной системы (ЦНС), советские физиологи впервые раскрыли многие механизмы влияния ЦНС и особенно коры головного мозга на деятельность внутренних органов животных и человека (К. М. Быков, В. Н. Черниговский, Э. Ш. Айрапетянц, И. Т. Курцин и др.). Плодотворно развивались исследования (с 30-х гг.) зрительной и слуховой систем человека (А. В. Лебединский, С. В. Кравков, В. Д. Глезер, Г. В. Гершуни, А. Л. Вызов и др.), физиологии кровообращения (В. В. Парин). Благодаря открытию т. н. пристеночного (контактного) пищеварения (А. М. Уголев, 1959) углубилось понимание молекулярных основ процессов пищеварения и питания. Применение микроэлектродов в нейрофизиологии, позволяющих изучать биоэлектрические явления в отдельных нервных клетках, способствовало более глубокому исследованию механизмов деятельности отдельных нейронов (П. Г. Костюк и др.). В 1950—70-е гг., совершенствуя электрофизиологические методы исследования, большую роль в развитии которых сыграл А. Ф. Самойлов, советские физиологи (М. Н. Ливанов, В. С. Русинов) продвинулись в раскрытии механизма образования условных рефлексов. Важные проблемы физиологии ВНД – взаимоотношения между условными рефлексами, эволюция приобретённых реакций и др. – разрабатывались коллективами, возглавляемыми Э. А. Асратяном, Л. Г. Ворониным (с 50-х гг.), М. М. Хананашвили (70-е гг.). Большой интерес имеют работы по сложным цепям рефлексов и их генетической обусловленности (Л. В. Крушинский, с 40-х гг.), ситуационным условным рефлексам (П. С. Купалов с сотрудниками, с 40-х гг. ). Ещё в 30-е гг. было начато физиологическое изучение сложных форм поведения (Н. А. Бернштейн, И. С. Бериташвили, П. К. Анохин, Слоним). Интенсивная разработка физиологии систем пищеварения, выделения, кровообращения, регуляции в организме тонуса периферических кровеносных сосудов и др. явилась основой успехов в области лечения внутренних болезней, а крупные теоретические исследования в области электрофизиологии дали выход в практику диагностики болезней сердца.

  Исследования ведутся в АН СССР (Институт физиологии им. И. П. Павлова, 1950; Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, 1960; Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова, 1964), АМН СССР (Институт мозга, 1927; Научно-исследовательский институт нормальной физиологии им. П. К. Анохина, 1974; Научно-исследовательский институт общей патологии и патологической физиологии, 1974); в физиологических институтах академий наук союзных республик, физиологических отделах и лабораториях ряда биологических и медицинских научно-исследовательских институтов, на кафедрах университетов и медицинских институтов.

  Ботаника. Главное внимание уделяется изучению растит. мира как компонента биосферы с целью разработки научных основ его использования и охраны. Достигнуты большие успехи в области флористики и систематики высших (сосудистых) растений. Важным этапом явилось создание 30-томной «Флоры СССР» (1934—64), начатой под рук. В. Л. Комарова и продолженной Б. К. Шишкиным. В этом труде подведены итоги 200-летним флористическим исследованиям в стране. Созданы «Флоры» и определители растений союзных и автономных республик (Азербайджана, Белоруссии, Грузии, Абхазии, Казахстана, Киргизии, Латвии, Туркменистана, Узбекистана, Украины и др.), а также отдельных регионов РСФСР (Зап. Сибири, Кавказа, Камчатки, Ленинградской области, Мурманской области, Средней Сибири и др.). Продолжается издание «Флор» Армении, Европейской части СССР, Забайкалья, Литвы, Советской Арктики, Средней Азии, Таджикистана, Эстонии. Завершено описание (1949—65) дендрофлоры СССР, публикуется «Культурная флора СССР», начатая Н. И. Вавиловым. Опубликована «Красная книга. Дикорастущие виды флоры СССР, нуждающиеся в охране» (1975). Советские ботаники проводили флористические исследования и за рубежом – в Монголии, Вьетнаме, Китае, на Кубе, в странах Ближнего Востока, Северной Африки и др. Изданы монографии о многих важных таксонах (злаки, осоки, лиственница и др.). Описано несколько тысяч новых видов, особенно в Средней Азии, на Кавказе, в Сибири и на Дальнем Востоке. Итоги систематического изучения флоры низших (споровых) растений СССР публикуются во «Флоре споровых растений СССР» (с 1952). В области альгологии выполнены крупные работы по пресноводным водорослям Европейской части СССР, Кавказа, Средней Азии, Сибири, Дальнего Востока, а также по водорослям морей СССР. Издаются определители пресноводных водорослей (Н. Н. Воронихин, М. М. Голлербах и др.); опубликована монография А. А. Еленкина о сине-зеленых водорослях СССР (1936—49). Так как изучение диатомовых водорослей имеет существенное значение для геологоразведочных работ, опубликован справочник «Диатомовый анализ» (1949—50). В области микологии изданы (В. Ф. Купревич, Л. И. Курсанов и др.) общие руководства, ряд определителей грибов, монографически обработаны важные в практическом отношении группы грибов: фитофторовые, мукоровые, головнёвые, ржавчинные, гифомицеты и меланкониальные, фузарии, дрожжевые, шляпочные и др.; изучение грибов тесно связано с работами по фитопатологии (Н. А. Наумов, С. И. Ванин и др.). Продолжалось исследование лишайников основателем отечеств. лихенологии Еленкиным и его школой, а также лихенологами Белоруссии и Украины (А. Н. Окснер и др.). Расширились исследования по бриологии; изданы общее руководство по мхам (К. И. Мейер, 1947), работы по флоре листостебельных мхов Украины, Дальнего Востока и Белоруссии; флоры сфагновых мхов СССР, Украины и Белоруссии, печёночных мхов Украины и Севера Европейской части СССР.

  Сделан крупный вклад в теорию систематики (концепции вида В. Л. Комарова, Н. И. Вавилова) и в разработку её современных методов, основанных на привлечении данных генетики, цитологии, биохимии и других биологических дисциплин. Предложены новые филогенетические системы растит. царства в целом (А. Я. Вага), низших (Д. К. Зернов) и высших растений (Б. М. Козо-Полянский, А. А. Гроссгейм, А. Л. Тахтаджян). Успешно разрабатывалась проблема происхождения культурных растений и их географии (Вавилов, П. М. Жуковский). Проводились интенсивные поиски новых полезных дикорастущих растений (лекарственных, эфирномасличных, каучуконосных, дубильных, кормовых и др.) и их комплексное изучение; разрабатываются теория и методика ботанического ресурсоведения (М. М. Ильин, Ал. А. Федоров).

  Морфология растений. Фундаментальные исследования посвящены эволюционной морфологии: проявлению биогенетического закона у растений (Б. М. Козо-Полянский, 1937), взаимоотношениям полового (спорофит) и бесполого (гаметофит) поколений и происхождению наземных растений (К. И. Мейер, 30—50-е гг.), модусам морфологической эволюции высших растений (А. Л. Тахтаджян, с 40-х гг.), эволюции цветка (Н. В. Первухина), вопросам карпологии (Н. Н. Каден, Р. Е. Левина). Проведены исследования по онтогенетической морфологии: по тератологии (В. Л. Рыжков, с 30-х гг., Ал. А. Федоров, с 50-х гг., и др.) и травматологии (Н. П. Кренке, с 20-х гг.). В экологической морфологии интенсивно разрабатывалось учение о жизненных формах растений. Создана серия справочников по описат. морфологии сосудистых растений (Федоров, З. Т. Артюшенко, М. Э. Кирпичников). В анатомии растений исследовалось развитие стеблей двудольных растений (С. П. Костычев), изучались механические ткани растений в связи с прочностью их тела (В. Ф. Раздорский, 40—50-е гг.), анатомическое строение сельскохозяйственных растений (В. Г. Александров, П. А. Баранов, с 20-х гг.), анатомия древесины. В эмбриологии растений ведущее место занимали работы школы С. Г. Навашина. Изучались строение и развитие гаметофитов (И. Д. Романов), процессы оплодотворения (Е. Н. Герасимова-Навашина), полиэмбриония и развитие зародыша; открыт ценоцитный тип его развития (М. С. Яковлев).

  В области ботанической географии проведён критический анализ её методов и основных понятий. Развернувшиеся геоботанические исследования тесно связаны с хозяйственным освоением новых территорий, решением вопросов рационального использования и охраны лесных массивов и естественных кормовых угодий, полезащитным лесоразведением и др. Теоретическую основу их составило учение о фитоценозах, в развитии которого большую роль сыграли советские ботаники. Оно нашло дальнейшее развитие в учении о биогеоценозах (В. Н. Сукачев, с 30-х гг.), тесно связанном с представлением о биосфере. Разрабатывались вопросы классификации растительности (В. Д. Александрова). Подробнее о ботанической географии и геоботанике см. в разделе Физико-географические науки (Биогеография).

  Созданы библиографические справочники по литературе: общие, региональные, посвященные отдельным проблемам ботаники и отдельным группам растений (С. Ю. Липшиц, Д. В. Лебедев и др. ). Популяризации ботанических знаний способствует 6-томная «Жизнь растений» (с 1974).

  Исследования по ботанике ведутся в учреждениях АН СССР (Ботанический институт им. В. Л. Комарова, 1931; Главный ботанический сад, институты и ботанические сады Сибирского отделения, научных центров и филиалов), академий наук союзных республик, ВАСХНИЛ, на кафедрах ботаники вузов, в заповедниках.

  Физиология растений. Основой для развития в СССР науки о жизнедеятельности растений послужили труды К. А. Тимирязева, В. И. Палладина, С. П. Костычева и др. Плодотворно изучались зимостойкость, засухоустойчивость и солеустойчивость растений (Н. А. Максимов, И. И. Туманов, П. А. Генкель и др.), что имеет большое значение для СССР с его разнообразием климатических, почвенных и гидрологических условий. Успехи достигнуты в разработке теоретических основ питания растений в связи с проблемой повышения урожайности (Д. Н. Прянишников, Д. А. Сабинин, Я. В. Пейве и др.).

  Начиная с 50-х гг. уделяется всё больше внимания изучению обмена веществ у растений и тонкой электронно-микроскопической организации клеток. Сделан вклад в выяснение фотохимической стадии фотосинтеза, в обнаружение разнокачественности его продуктов, в выяснение путей биосинтеза фотосинтетических пигментов – хлорофилла и каротиноидов, а также в создание теории, связывающей фотосинтетическую деятельность растений с их продуктивностью (А. А. Рихтер, А. А. Ничипорович, Т. Н. Годнев, А. А. Красновский, А. А. Шлык, В. Б. Евстигнеев и др.). Планомерные работы ведутся и по выяснению биохимических основ физиологических процессов – дыхания, азотистого обмена, транспорта метаболитов и их отложения в запас, биосинтеза веществ вторичного происхождения (А. Л. Курсанов, М. Н. Запрометов, О. В. Заленский, Б. А. Рубин). Успехи достигнуты в изучении факторов, определяющих рост и развитие растений – фотопериодизма, гормональных систем (М. Х. Чайлахян, О. Н. Кулаева и др.). В 70-х гг. в результате использования методов выращивания свободно живущих растительных клеток на синтетических средах получены новые гибридные формы растений табака слиянием изолированных протопластов (Р. Г. Бутенко). Такой метод открывает новые возможности преодоления несовместимости растит. тканей и получения отдалённых гибридов.

  Исследования ведутся в АН СССР (Институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева, 1934; Институт фотосинтеза, 1966; Ботанический институт и др.), в академиях наук ряда союзных республик, в отраслевых институтах, Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, в лабораториях и на кафедрах вузов.

  Микробиология. С именем основателя общей микробиологии в России С. Н. Виноградского связано открытие хемосинтеза и первой в истории этой науки азотфиксирующей бактерии, изучение аэробного разложения целлюлозы, описание принципиально новых методов изучения почвенных микроорганизмов. Его ученик В. Л. Омелянский изучал анаэробные бактерии, сбраживающие целлюлозу, биологию азотобактера и образование метана бактериями; им составлено (1909) первое отечественное руководство по общей микробиологии. В дальнейшем (с 20-х гг.) под влиянием идей В. И. Вернадского о геохимической деятельности живых организмов развитие микробиологии было связано с изучением распространения микроорганизмов и их роли в круговороте веществ в природе. С начала 20 в. происходило формирование специальных дисциплин и направлений. Возникли  геологическая микробиология, выясняющая значение микроорганизмов в образовании и разрушении  геологических пород и полезных ископаемых, а также применения их для получения из руд различных металлов (Г. А. Надсон, В. О. Таусон, С. И. Кузнецов); микробиология пресных и солёных водоёмов (Б. Л. Исаченко, А. Е. Крисс); почвенная микробиология – о микроорганизмах, обитающих в почве, и их роли в её плодородии (М. В. Федоров, Н. А. Красильников, Е. Н. Мишустин). В 50-е гг. возникла космическая микробиология, изучающая действие экстремальных факторов космоса на микроорганизмы и различные методы обнаружения внеземной жизни на Марсе и других планетах (А. А. Именецкий).

  Науке известно не более 10% от общего числа видов микроорганизмов, обитающих в природе. В результате применения капиллярной микроскопии, предложенной Б. В. Перфильевым и Д. Р. Габе (1961), были открыты виды микробов со своеобразной морфологией и необычной историей развития. Для развивающейся функциональной морфологии микроорганизмов характерно одновременное изучение тонких особенностей их строения, химического состава и биохимических свойств субклеточных структур (М. Н. Мейсель). В связи с бурным развитием молекулярной биологии, использовавшей в качестве своих классических объектов микроорганизмы, углубляются представления об их наследственности и изменчивости, путях биосинтеза ими различных веществ. Теоретическое и практическое значение приобрело изучение роста и развития микроорганизмов, в частности при их непрерывном культивировании (Н. Д. Иерусалимский, И. Л. Работнова). В ряде монографий обобщены результаты изучения определённых систематических групп микроорганизмов: актиномицетов (Н. А. Красильников), дрожжей (В. И. Кудрявцев), целлюлозных (Имшенецкий), молочнокислых (Е. И. Квасников), фотосинтезирующих (Е. Н. Кондратьева) и хемоавтотрофных (Г. А. Заварзин) бактерий. Ранний период (20—30-е гг.) развития технической микробиологии был связан с изучением брожений, лежащих в основе виноделия, винокурения, пивоварения, получения ацетона и бутанола, уксуса, молочной, лимонной кислот, производства кисломолочных продуктов, хлебопекарских дрожжей и т. д. Вклад в развитие технической микробиологии сделан В. Н. Шапошниковым, обосновавшим теорию двухфазности брожений. С 40-х гг. в СССР развивается микробиологическая промышленность, производящая антибиотики, аминокислоты, витамины, ферменты, стероидные гормоны, полисахариды (в т. ч. заменители крови), микробиологические средства борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. Осуществляется производство кормового белка выращиванием дрожжей на гидролизатах древесины и организуется на продуктах нефти. С развитием микробиологической промышленности усилились исследования в области генетики и селекции полезных форм микроорганизмов, изучение их физиологии, путей биосинтеза физиологически активных веществ, а также различных разделов микробиологической технологии. Всё больше внимания уделяется борьбе с разрушением различных материалов и готовых изделий, вызываемым микроорганизмами и приносящим большой экономический ущерб.

  Исследования ведутся в Институте микробиологии (1934) и Институте биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР (1965), институтах микробиологии академий наук союзных республик, в отраслевых институтах медицинской, сельскохозяйственной и технической микробиологии, на соответствующих кафедрах и в лабораториях университетов и учебных институтов.

  Вирусология. Первая специальная вирусологическая лаборатория в СССР организована в 1930 В. Л. Рыжковым (по вирусам растений); в 1935 под рук. Л. А. Зильбера была создана центральная лаборатория по вирусам человека. Первая монография по вирусам животных принадлежит Н. Ф. Гамалее (1930), а по вирусам растений – Рыжкову (1933). В 1938 Рыжков и его сотрудники получили очищенный вирус табачной мозаики (ВТМ), что дало возможность изучать взаимодействие ВТМ с акридиновыми и другими красителями, а также получать производные ВТМ. Эти работы привели к представлению о том, что вирусные частицы (вирионы) – форма вируса, приспособленная к сохранению во внешней среде. Тогда же впервые в СССР были начаты работы по влиянию метаболитов и антиметаболитов на размножение ВТМ, что было важно для химиотерапии вирусных болезней. В 60– 70-е гг. изучается генетика вирусов, их репликация методами молекулярной биологии (В. И. Агол, Д. М. Гольдфарб, В. М. Жданов, Б. Ф. Поглазов, Т. И. Тихоненко и др.). Школа исследователей опухолевых вирусов создана Зильбером, а вирусов насекомых – Л. М. Тарасович. Теоретические работы по противовирусному иммунитету проводятся П. Н. Косяковым Г. И. Абелевым (см. раздел Здравоохранение).

  Исследования ведутся в Институте вирусологии им. Д. И. Ивановского АМН СССР (1946) и других научно-исследовательских институтах, на кафедрах и в лабораториях вирусологии университетов и учебных институтов.

  Палеонтология. С 30-х гг. развернулись исследования третичных, мезозойских и палеозойских ископаемых организмов на всей территории СССР. Принципиальная особенность современной палеонтологии – переход от палеофаунистических и палеофлористических исследований, подчинённых задачам биостратиграфии, к решению проблем эволюции крупных групп животных и растений и органического мира в целом. В палеозоологии одно из центральных мест занимает эволюция позвоночных животных. Детальные исследования вымерших рыб (Д. В. Обручев), земноводных, пресмыкающихся (А. П. Быстров, И. А. Ефремов, Л. П. Татаринов) и млекопитающих (А. А. Борисяк, Ю. А. Орлов) позволяют создать целостную картину развития позвоночных на протяжении почти всего фанерозоя. Обширный материал по мезозойским пресмыкающимся советскими учёными собран в Монголии. Развитие получила палеоэнтомология (А. В. Мартынов, Б. Б. Родендорф). Исследования по палеонтологии морских беспозвоночных не только пополнили знания по эволюции основных групп животных (фораминиферы, коралловые полипы, плеченогие, головоногие, двустворчатые и брюхоногие моллюски, граптолиты, иглокожие), представленных ископаемыми остатками, но и позволили наметить пути эволюции и географическое распространение морской фауны прошлых эпох. Особенно важны работы по истории развития фауны южных морей (Н. И. Андрусов, А. Г. Эберзин, Л. Ш. Давиташвили), представляющие как геологический (разведка нефти), так и эволюционно-биол. интерес. Комплексный подход к изучению фауны древних морских бассейнов характерен для палеоэкологов (Р. Ф. Геккер, Н. Н. Яковлев), изучающих эволюцию экосистем прошлых геологических эпох. Разрабатывается проблема развития жизни в древнейшие (докембрийские) геологические эпохи (А. Г. Вологдин, Б. С. Соколов).

  В палеоботанике значение имеют работы по эволюции важнейших групп растений (А. Н. Криштофович, М. Ф. Нейбург и др.), а также изучение истории растит. покрова и распространения растительности (В. А. Вахрамеев, С. В. Мейен). Эти исследования обогатились применением метода спорово-пыльцевого анализа.

  Для решения многих проблем важно правильное понимание условий захоронения и сохранения в отложениях остатков организмов. Этому посвящена разработанная И. Л. Ефремовым особая ветвь палеонтологии – тафономия (1950).

  Основные исследования ведутся в Палеонтологическом (1930), Геологическом (1930), Ботаническом и Зоологическом институтах АН СССР, Институте геологии и геофизики Сибирского отделения АН СССР (1957), Институте палеобиологии АН Грузинской ССР (1957), в соответствующих лабораториях ряда других академических институтов, а также учреждений Министерства геологии СССР и на кафедрах вузов.

  Биогеохимия. Основные понятия биогеохимии сформулированы В. И. Вернадским в 20-х гг. (завершающий основной труд «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения» издан посмертно, в 1965); согласно его представлениям, важнейшая задача этой науки – разработка учения об организованности биосферы. Он исследовал роль организмов в миграции химических элементов в биосфере, в формировании среды жизни и влияние её геохимических факторов на эволюцию организмов. Биогеохимия базируется на идее о единстве организмов и геохимической среды. Доказано, что живое вещество является основным фактором круговорота химических элементов в биосфере. По Вернадскому, в результате развития человеческого общества и техники в биосфере возникла техносфера. Биосфера, включая техносферу, всё больше поглощается ноосферой – высшей стадией биосферы, в которой формы организации общества должны разумно управлять развитием жизни в единстве с геохимической средой с целью максимального использования человеком богатств биосферы без ущерба для её экосистем. На основе идей биогеохимии и учения о биосфере сформировалась советская биогеохимическая школа Вернадского. Разработан раздел биогеохимии – палеобиохимия (Я. В. Самойлов). Фундаментальные исследования по химическому элементарному составу организмов моря, по геохимии редких и рассеянных химических элементов в почвах провёл А. П. Виноградов. Он выдвинул идею существования биогеохимических провинций. Разработаны новые разделы – геохимическая экология и система биогеохимического районирования, являющиеся теоретической и методологической основой биогеохимического изучения биосферы. В почвах, кормах, пищевых продуктах изучены пороговые концентрации химических элементов, определяющие основные реакции организмов (изменчивость, нарушение обмена веществ, эндемические болезни). Изучается геохимическая экология многих групп организмов (В. В. Ковальский и др.). Исследования биологического значения многих микроэлементов обобщены в монографиях и монографических сборниках. Определены содержание микроэлементов в организмах, степень их участия в процессах обмена веществ и формы их соединений. Разработка проблем биогеохимии имеет большое народно-хозяйственное значение (применение микроудобрений, подкормка животных микроэлементами, повышающими продуктивность и предупреждающими эндемические заболевания, применение микроэлементов в ветеринарии и медицине).

  Исследования ведутся в основном в Биогеохимической лаборатории Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР (1947).

  Биохимия и молекулярная биология. Большое значение для развития биохимии в СССР имели работы А. Н. Баха по исследованию окислит. процессов в животных и растит. организмах; его теоретические положения по химии ферментов нашли применение в технологии пищевых продуктов животного и растит. происхождения. В 1924 А. И. Опариным была выдвинута гипотеза происхождения жизни на Земле, ряд положений которой экспериментально подтвержден в работах советских и зарубежных учёных. Эта проблема вышла за рамки биохимии и приобрела общебиологическое значение.

  В 1925—29 A. Р. Кизель доказал несостоятельность широко распространённых в то время представлений о том, что основа протоплазмы всех клеток особый белок – пластин; это заложило основу для последующего изучения функциональной роли отдельных клеточных компонентов. Изучение процесса дыхания клеток позволило В. А. Энгельгардту установить (1930—31) прямую связь этого процесса с образованием эфиров неорганической фосфорной кислоты; тем самым были заложены основы современной биоэнергетики. В. А. Белицер (1939) показал, что процесс фосфорилирования сопряжён с транспортом электронов в дыхательной цепи. В биохимии белка крупное теоретическое значение имеют работы Д. Л. Талмуда и С. Е. Бреслера (нач. 40-х гг.), исследовавших строение глобул белка в растворах. Данные рентгеноструктурного анализа подтвердили правильность высказанной ими гипотезы о специфической ориентации гидрофильных и гидрофобных аминокислотных остатков в молекулах белка.

  В биохимии растений и микроорганизмов успехи были достигнуты в исследовании процессов анаэробного обмена углеводов и дыхания у растений. С. П. Костычев в начале 20 в. открыл новые промежуточные продукты брожения, изучал сущность процессов обмена белков и фиксации азота. Ученики К. А. Тимирязева, разрабатывавшие проблемы биологического окисления (В. И. Палладин), азотистого обмена (Д. Н. Прянишников, В. С. Буткевич), обмена аргинина и мочевины, создали крупные биохимической школы. Путём прямого препаративного выделения нуклеиновых кислот у различных групп организмов (Кизель, А. Н. Белозерский и его школа) было окончательно доказано, что ДНК содержится не только в ядрах клеток животных, но и в клетках растений и микроорганизмов, что свидетельствует о единстве состава ядерного материала у всех живых существ. Большое значение имеют начатые в 30-х гг. исследования ферментативных процессов в живой клетке; показано, что их направленность во многом определяется пространственной разобщённостью ферментов и субстратов в протоплазме (Опарин, А. Л. Курсанов, В. Л. Кретович и др.). Исследования ферментного аппарата хлоропластов и механизмов биосинтеза белка в этих органоидах, а также физико-химических особенностей компонентов их белок-синтезирующего аппарата внесли вклад в понимание степени генетической автономии этих субклеточных структур (Кретович, Н. М. Сисакян и др.). Разрабатывались вопросы прикладной биохимии, главным образом промышленной: способы получения новых антибиотиков, методы их очистки, поиски условий, благоприятных для их синтеза, получение биологически активных соединений – витаминов, дефицитных аминокислот, нуклеотидов и т. д. Изучаются проблемы качества растительного сырья, его хранения, правильной обработки и эффективного использования. Достижениями технической биохимии являются: установление биохимических основ внесезонной ферментации табака и его последующей переработки, новая технология получения органических кислот из махорки, создание биохимических методов контроля в чайном производстве, усовершенствование технологии виноделия, разработка биохимических основ хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов, создание новых методов извлечения витаминов из растительного, микробного и животного сырья, разработка научных основ получения и применения ферментных препаратов в пищевой и лёгкой промышленности.