Общепризнано значение Я. В. Самойлова в создании и развитии палеобиогеохимических исследований (Архангельский, 1929; Давиташвили, 1940: Вольфкович, 1974; Гордеев, 19746; Дроздова, Соколов, 1979; Мирзоян, 1984, и др.). Оценивая его вклад в разработку проблем палеобиогеохимии, Вернадский писал в 1940 г., что Самойлов первым пошел по пути изучения геологической роли органического мира и выдвинул в связи с этим ряд новых проблем, которые были „поставлены и сведены к мере и числу”. Вместе с Вернадским Самойлов по существу заложил основы учения о биолитах.
Уже в 1917 г. Самойлов доказал необходимость создания новой науки „палеофизиологии”, т. е. палеобиогеохимии. В ее задачу должно было войти изучение особенностей биогеохимической деятельности организмов в прошедшие геологические эпохи. К идее о создании такой науки Самойлов пришел в ходе исследований месторождений барита, целестина, фосфоритов, кремнистых пород, железо-марганцевых и медных руд, которые, по его мнению, могли образоваться только при активном участии организмов. Вопреки доминирующим тогда представлениям об образовании этих минералов и горных пород абиогенным путем Самойлов считал, что их месторождения созданы в результате жизнедеятельности организмов. Генезис морских осадочных отложений, по его мнению, можно понять лишь при учете биохимических и физиологических особенностей ископаемых организмов, которые были способны концентрировать их в больших количествах.

Проблема биогеохимических функций биосферы привлекла внимание Вернадского в самом начале разработки им учения о биосфере. В двух лекциях о химическом составе живого вещества и его связи с химией земной коры, прочитанных в 1922 г. в Петрограде и в Праге, Вернадский (1922б) подчеркнул, сколь грандиозна роль организмов в геохимической истории отдельных химических элементов. Опираясь на скудные и очень разрозненные данные того времени о химическом составе органического мира, он составил таблицу распределения 28 химических элементов в биосфере. Даже при самом грубом сравнении среднего химического состава живого вещества с содержанием этих элементов в гидросфере, атмосфере и литосфере было ясно, как велико значение организмов в распределении и миграции элементов в биосфере.
Вместе с тем Вернадский подчеркнул, что по среднему содержанию того или иного элемента нельзя судить о концентрационных возможностях организмов и их участии в геологической истории данного элемента. Так, при среднем процентном содержании марганца в живом веществе 10-4 – 10-2% встречаются виды, содержащие марганец до 1 % (лишайники, грибы) и даже 6 – 7% (бактерии – Bacterium marganicum, Crenotrix leptotrix) (Вернадский, 1927а, с. 74). Подобные различия в концентрационных способностях особенно ярко проявляются между гетеротрофами и автотрофами, но нередко они встречаются и внутри царств. Дело в том, что морфологическая эволюция организмов, которая уже более полувека изучалась биологами, была тесно связана с историческими преобразованиями химического состава организмов. Как видно из составленной Вернадским таблицы распределения химических элементов в отдельных таксономических группах, каждая из них отличалась химической специфичностью.

В разработке представления об эволюции биогеохимических функций биосферы особая роль принадлежит исследованиям А.П.Виноградова, выполненным с конца 20-х до середины 40-х годов. Крупным событием в разработке данной проблемы стала публикация его книги „Химический элементарный состав организмов моря” (1935 – 1944, ч. 1 – 3), в которой был обобщен материал о химическом составе не только современных и ископаемых организмов, но и некоторых биогенных пород. В начале 50-х годов эта книга была издана в США, и по сей день она является наиболее полной сводкой по химическому составу живого вещества.
Впервые к интересующей нас теме Виноградов обратился в докладе на заседании Ленинградского общества естествоиспытателей, прочитанном 28 февраля 1931 г. Вскоре этот доклад был опубликован в журнале „Природа”. Здесь Виноградов попытался рассмотреть химический состав организмов в связи с вопросами их систематики и морфологической эволюции. Он полагал, что обсуждение данных о содержании тех или иных химических элементов в различных таксономических группах будет способствовать не только выяснению закономерностей распределения этих элементов в биосфере, но и установлению связи между процессами видообразования и биогеохимической эволюции всей биосферы. Как и Вернадский, Виноградов был убежден, что изучение химического состава организмов „связывает явления жизни с историей химических элементов в земной коре” (1931, с. 254). При разработке этой проблемы Виноградов столкнулся с рядом трудностей как объективного, так и субъективного порядка. Дело в том, что большинство ископаемых организмов, лишенных скелета, практически не оставили следов в палеонтологической летописи.

Суть современных представлений об эволюции биогеохимических функций биосферы выразил В. В. Ковальский в статье, посвященной возникновению и эволюции биосферы. „Вместе с филогенетическими изменениями организмов... менялась роль организмов в миграции атомов в биосфере” (1963а, с. 45). Это положение в той или иной форме встречается в самых разнообразных работах геологов, геохимиков, почвоведов и биогеохимиков, в которых так или иначе затрагивалась обсуждаемая нами проблема. При этом исследования велись по двум основным направлениям. Первое из них связано с попыткой выяснить основные тенденции в эволюции концентрационных функций в пределах отдельных таксономических групп. Для второго направления характерно стремление исследовать эволюцию концентрационных функций не отдельных таксонов, а всей биосферы в целом.
Нет возможности рассмотреть все работы, в которых продолжались начатые В. И. Вернадским и А. П. Виноградовым исследования концентраций тех или иных атомов разными видами одного таксона. Ограничимся некоторыми наиболее характерными из них. Так, изучение содержания кальция, магния, стронция, марганца, железа, кремния, титана, алюминия в скелетных остатках современных и ископаемых кораллов позволило выделить некоторые тенденции в изменении концентраций этих элементов в пределах данной группы (Козлова и др., 1980). Кораллы раннего палеозоя отличались повышенной способностью концентрировать магний, марганец, железо, кремний по сравнению с кораллами из позднего палеозоя и мезозоя. Соотношения Mg/Sr и Ca/Sr, достигнув максимального значения в ордовике и силуре, в дальнейшем существенно снизились. Соотношение Ca/Mg, несмотря на ряд колебаний, в целом оказалось более высоким у современных форм, чем у их палеозойских и мезозойских предков.