[Замечания на стр. 222 относились к Естественно-исторической коллекции Британского музея в 1861 году. Посетителю Музея естественной истории в 1894 году достаточно пройти в Большой зал, чтобы увидеть реализацию моих надежд нынешним директором.]]
VIII
БИОГЕНЕЗ И АБИОГЕНЕЗ
(ПРЕЗИДЕНТСКАЯ РЕЧЬ НА БРИТАНСКОЙ АССОЦИАЦИИ СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ НАУКИ ЗА 1870 ГОД) Давно вошло в обычай для вновь назначенного президента Британской ассоциации содействия развитию науки пользоваться преимуществом высокого положения, в которое его на время помешили голоса коллег, и, обводя глазами горизонт научного мира, докладывать им, что можно увидеть с его наблюдательной вышки; в каких направлениях маршируют многочисленные подразделения благородной армии улучшителей естественного знания; какие важные твердыни великого врага нас всех, невежества, были недавно захвачены; а также, с должной беспристрастностью, отмечать, где передовые посты науки были оттеснены или где длительная осада не принесла прогресса.
Я предлагаю попытаться следовать этому древнему прецеденту способом, соответствующим ограничениям моих знаний и моих способностей. Я не буду претендовать на попытку панорамного обзора мира науки, и даже не буду давать очерк того, что делается в одной великой области биологии, с некоторыми частями которой мои обычные занятия делают меня знакомым. Но я постараюсь представить вам историю возникновения и прогресса одной биологической доктрины; и я попытаюсь дать некоторое представление о плодах, как интеллектуальных, так и практических, которыми мы обязаны, прямо или косвенно, разработке, семью поколениями терпеливых и трудолюбивых исследователей, мысли, которая возникла более двух столетий назад в уме проницательного и наблюдательного итальянского натуралиста.
Это дело повседневного опыта, что трудно предотвратить покрытие многих продуктов питания плесенью; что фрукты, достаточно здоровые на вид, часто содержат личинок в сердцевине; что мясо, оставленное само по себе на воздухе, склонно к гниению и кишит личинками. Даже обычная вода, если ей дать постоять в открытом сосуде, рано или поздно становится мутной и полной живой материи.
Философы древности, опрошенные о причине этих явлений, были обеспечены готовым и правдоподобным ответом. Им даже не приходило в голову сомневаться в том, что эти низшие формы жизни порождаются в материях, в которых они появлялись. Лукреций, который испил из научного духа глубже, чем любой поэт древних или современных времен, кроме Гёте, намерен говорить как философ, а не как поэт, когда пишет, что «с полным основанием земля получила имя матери, так как все вещи производятся из земли. И многие живые существа даже сейчас возникают из земли, принимая форму благодаря дождям и теплу солнца».[1] Аксиома древней науки, «что порча одной вещи есть рождение другой», имела свое популярное воплощение в представлении о том, что семя умирает, прежде чем из него прорастет молодое растение; вера настолько широко распространенная и настолько прочная, что святой Павел апеллирует к ней в одном из самых великолепных порывов своего пылкого красноречия:—
«Безрассудный! то, что ты сеешь, не оживет, если не умрет».[2]
[Сноска 1: Именно так г-н Манро переводит
«Linquitur, ut merito maternum nomen adepta Terra sit, e terra quoniam sunt cuncta creata. Multaque nunc etiam exsistant animalia terris Imbribus et calido solis concreta vapore.»
De Rerum Natura, lib. v. 793-796.
Но не лучше ли было бы перевести смысл последней строки как «Развивающиеся в дождевой воде и в теплых испарениях, поднимаемых солнцем»?]
[Сноска 2: 1-е послание к Коринфянам, xv. 36.]
Таким образом, положение о том, что жизнь может происходить и действительно происходит из неживого, разделялось философами, поэтами и простыми людьми самых просвещенных наций еще тысячу восемьсот лет назад; и оно оставалось общепринятой доктриной как среди ученых, так и среди неучей Европы на протяжении всего Средневековья, вплоть до XVII века.
К числу многих заслуг нашего великого соотечественника Гарвея обычно относят то, что он первым противопоставил факты почтенному авторитету в этом, как и в других вопросах; однако я не нахожу оправданий для этого распространенного мнения. После тщательного изучения «Exercitationes de Generatione» мне стало ясно лишь то, что Гарвей верил, будто все животные и растения происходят из того, что он называет «primordium vegetale» — фраза, которую в наши дни можно перевести как «вегетативный зародыш»; и этот зародыш, по его словам, является «oviforme», или «яйцевидным»; при этом он особо оговаривает, что это не обязательно означает форму яйца, но указывает на то, что он обладает строением и природой такового. То, что этот «primordium oviforme» должен во всех случаях происходить от живого родителя, нигде прямо Гарвеем не утверждается, хотя такое мнение можно усмотреть в одном или двух пассажах; в то же время, с другой стороны, он не раз использует формулировки, которые согласуются только с полной верой в самопроизвольное или эквивокальное зарождение.[3] На самом деле, главная забота замечательного небольшого трактата Гарвея вовсе не в том, чтобы рассуждать о зарождении в физиологическом смысле, а в том, чтобы рассуждать о развитии; и его великая цель — обоснование доктрины эпигенеза.
[Сноска 3: См. следующий отрывок из Exercitatio I.: — «Item sponte nascentia dicuntur; non quod ex putredine oriunda sint, sed quod casu, naturae sponte, et aequivocâ (ut aiunt) generatione, a parentibus sui dissimilibus proveniant». Далее, в De Uteri Membranis: — «In cunctorum viventium generatione (sicut diximus) hoc solenne est, ut ortum ducunt a primordio aliquo, quod tum materiam tum elficiendi potestatem in se habet: sitque, adeo id, ex quo et a quo quicquid nascitur, ortum suum ducat. Tale primordium in animalibus (sive ab aliis generantibus proveniant, sive sponte, aut ex putredine nascentur) est humor in tunicâ, aliquâ aut putami ne conclusus». Сравните также то, что Реди говорит относительно взглядов Гарвея, Esperienze, стр. 11.]
Первое четкое изложение гипотезы о том, что всякая живая материя происходит из уже существующей живой материи, исходило от современника, хотя и младшего, Гарвея, уроженца той страны, богатой людьми, великими во всех областях человеческой деятельности, которая для интеллектуальной Европы XVI и XVII веков была тем же, чем Германия является в XIX веке. Именно в Италии и у итальянских учителей Гарвей получил важнейшую часть своего научного образования. И именно студент, обученный в тех же школах, Франческо Реди — человек широчайших знаний и самых разносторонних способностей, выдающийся ученый, поэт, врач и натуралист, — ровно двести два года назад опубликовал свою работу «Esperienze intorno alla Generazione degl' Insetti» («Опыты над зарождением насекомых») и подарил миру идею, развитие которой я намерен проследить. Книга Реди выдержала пять изданий за двадцать лет; а чрезвычайная простота его экспериментов и ясность аргументов обеспечили его взглядам и их следствиям почти всеобщее признание.
Реди не слишком утруждал себя умозрительными рассуждениями, а экспериментально исследовал конкретные случаи того, что считалось «самопроизвольным зарождением». Вот, говорит он, мертвые животные или куски мяса; я оставляю их на воздухе в жаркую погоду, и через несколько дней они кишат личинками. Вы говорите мне, что они зарождаются в мертвой плоти; но если я помещу подобные тела, пока они совсем свежие, в банку и завяжу верх банки тонкой марлей, ни одна личинка не появится, хотя мертвые вещества, тем не менее, будут гнить точно так же, как и раньше. Очевидно, следовательно, что личинки не порождаются гниением мяса и что причина их образования должна быть чем-то таким, что удерживается марлей. Но марля не задержит газообразные тела или жидкости. Это нечто, следовательно, должно существовать в форме твердых частиц, слишком крупных, чтобы пройти сквозь марлю. И недолго приходится сомневаться, что это за твердые частицы; ибо мясные мухи, привлеченные запахом мяса, роятся вокруг сосуда и, побуждаемые мощным, но в данном случае вводящим в заблуждение инстинктом, откладывают на марлю яйца, из которых немедленно вылупляются личинки. Вывод, таким образом, неизбежен: личинки не порождаются мясом, а яйца, из которых они появляются, приносятся по воздуху мухами.
Эти эксперименты кажутся почти по-детски простыми, и удивляешься, как это никому не приходило в голову раньше. Однако, несмотря на всю их простоту, они заслуживают самого тщательного изучения, ибо каждая экспериментальная работа, проделанная с тех пор в этой области, строилась по модели, предложенной итальянским философом. Поскольку результаты его экспериментов были одинаковыми, независимо от природы используемых материалов, неудивительно, что в уме Реди возникло предположение, что во всех подобных случаях кажущегося возникновения жизни из мертвой материи истинным объяснением является привнесение живых зародышей извне в эту мертвую материю.[4] И таким образом гипотеза о том, что живая материя всегда возникает посредством уже существующей живой материи, обрела определенную форму; и с тех пор она получила право на рассмотрение и требование быть опровергнутой в каждом конкретном случае, прежде чем производство живой материи каким-либо иным способом могло быть допущено осторожными мыслителями. Мне придется так часто ссылаться на эту гипотезу, что, чтобы избежать многословия, я буду называть ее гипотезой биогенеза; а противоположную доктрину — о том, что живая материя может быть произведена неживой материей, — я буду называть гипотезой абиогенеза.
[Сноска 4: «Pure contentandomi sempre in questa ed in ciascuna altro cosa, da ciascuno più savio, là dove io difettuosamente parlassi, esser corretto; non tacero, che per molte osservazioni molti volti da me fatte, mi sento inclinato a credere che la terra, da quelle prime piante, e da quei primi animali in poi, che ella nei primi giorni del mondo produsse per comandemento del sovrano ed omnipotente Fattore, non abbia mai più prodotto da se medesima nè erba nè albero, nè animale alcuno perfetto o imperfetto che ei se fosse; e che tutto quello, che ne' tempi trapassati è nato e che ora nascere in lei, o da lei veggiamo, venga tutto dalla semenza reale e vera delle piante, e degli animali stessi, i quali col mezzo del proprio seme la loro spezie conservano. E se bene tutto giorno scorghiamo da' cadaveri degli animali, e da tutte quante le maniere dell' erbe, e de' fiori, e dei frutti imputriditi, e corrotti nascere vermi infiniti—
'Nonne vides quaecunque mora, fluidoque calore Corpora tabescunt in parva animalia verti'
«Io mi sento, dico, inclinato, a credere che tutti quei vermi si generino dal seme paterno; e che le carni, e l' erbe, e l' altre cose tutte putrefatte, o putrefattibili non facciano altra parte, nè abbiano altro ufizio nella generazione degl' insetti, se non d'apprestare un luogo o un nido proporzionato, in cui dagli animali nel tempo della figliatura sieno portati, e partoriti i vermi, o l' uova o l' altre semenze dei vermi, i quali tosto che nati sono, trovano in esso nido un sufficiente alimento abilissimo per nutricarsi: e se in quello non son portate dalle madri queste suddette semenze, niente mai, e replicatamente niente, vi s' ingegneri e nasca». — REDI, Esperienze, стр. 14-16.]
В XVII веке, как я уже сказал, последняя точка зрения была доминирующей, санкционированной как древностью, так и авторитетом; и интересно отметить, что Реди не избежал обычной дани, которую платит первооткрыватель, защищаясь от обвинения в оспаривании авторитета Священного Писания;[5] ибо его противники заявляли, что зарождение пчел из трупа мертвого льва подтверждается в Книге Судей как источник знаменитой загадки, которой Самсон озадачил филистимлян: —
Из ядущего вышло съедобное, и из сильного вышло сладкое.
[Сноска 5: «Molti, e molti altri ancora vi potrei annoverare, se non fossi chiamato a rispondere alle rampogne di alcuni, che bruscamente mi rammentano ciò, che si legge nel capitolo quattordicesimo del sacrosanto Libro de' giudici … » — REDI, loc. cit. стр. 45.]
Вопреки всему, однако, Реди, сильный мощью доказуемого факта, блестяще сражался за биогенез; но примечательно, что он придерживался этой доктрины в таком смысле, который, если бы он жил в наше время, неизбежно заставил бы причислить его к защитникам «самопроизвольного зарождения». «Omne vivum ex vivo», «нет жизни без предшествующей жизни» — афористично резюмирует доктрину Реди; но он не пошел дальше. Самым замечательным свидетельством философской осторожности и беспристрастности его ума является то, что, хотя он умозрительно предвосхитил способ, которым личинки действительно откладываются во фруктах и в галлах растений, он сознательно признает, что доказательств недостаточно, чтобы подтвердить его правоту; и поэтому он предпочитает предположение, что они порождаются модификацией живой субстанции самих растений. Действительно, он рассматривает эти растительные наросты как органы, посредством которых растение порождает животное, и видит в этом производстве специфических животных конечную причину галлов и, во всяком случае, некоторых фруктов. И он предлагает объяснять появление паразитов внутри тела животного таким же образом.[6]
[Сноска 6: Отрывок (Esperienze, стр. 129) стоит процитировать полностью: —
«Se dovessi palesarvi il mio sentimento crederei che i frutti, i legumi, gli alberi e le foglie, in due maniere inverminassero. Una, perchè venendo i bachi per dí fuora, e cercando l' alimento, col rodere ci aprono la strada, ed arrivano alla più interna midolla de' frutti e de' legni. L'altra maniera si è, che io per me stimerei, che non fosse gran fatto disdicevole il credere, che quell' anima o quella virtù, la quale genera i fiori ed i frutti nelle piante viventi, sia quella stessa che generi ancora i bachi di esse piante. E chi sà, forse, che molti frutti degli alberi non sieno prodotti, non per un fine primario e principale, ma bensi per un uffizio secondario e servile, destinato alla generazione di que' vermi, servendo a loro in vece di matrice, in cui dimorino un prefisso e determinato tempo; il quale arrivato escan fuora a godere il sole.
«Io m' immagino, che questo mio pensiero non vi parrà totalmento un paradosso; mentro farete riflessione a quelle tanto sorte di galle, di gallozzole, di coccole, di ricci, di calici, di cornetti ed i lappole, che son produtte dalle quercel, dalle farnie, da' cerri, da' sugheri, da' leeci e da altri simili alberi de ghianda; imperciocchè in quello gallozzole, e particolarmente nelle più grosse, che si chiamano coronati, ne' ricci capelluti, che ciuffoli da' nostri contadini son detti; nei ricci legnosi del cerro, ne' ricci stellati della quercia, nelle galluzze della foglia del leccio si vede evidentissimamente, che la prima e principale intenzione della natura è formare dentro di quelle un animale volante; vedendosi nel centro della gallozzola un uovo, che col crescere e col maturarsi di essa gallozzola va crescendo e maturando anch' egli, e cresce altresi a suo tempo quel verme, che nell' uovo si racchiude; il qual verme, quando la gallozzola è finita di maturare e che è venuto il termine destinato al suo nascimento, diventa, di verme che era, una mosca…. Io vi confesso ingenuamente, che prima d'aver fatte queste mie esperienze intorno alla generazione degl' insetti mi dava a credere, o per dir meglio sospettava, che forse la gallozzola nascesse, perchè arrivando la mosca nel tempo della primavera, e facendo una piccolissima fessura ne' rami più teneri della quercia, in quella fessura nascondesse uno de suoi semi, il quale fosse cagione che sbocciasse fuora la gallozzola; e che mai non si vedessero galle o gallozzole o ricci o cornetti o calici o coccole, se non in que' rami, ne' quali le mosche avessero depositate le loro semenze; e mi dava ad intendere, che le gallozzole fossero una malattia cagionata nelle querce dalle punture delle mosche, in quella giusa stessa che dalle punture d'altri animaletti simiglievoli veggiamo crescere de' tumori ne' corpi degli animali». — REDI, Esperienze, стр. 14-16.]
Очень важно правильно понять позицию Реди; ибо направления мысли, которые он наметил для нас, — это те, по которым натуралисты работают с тех пор. Очевидно, он придерживался биогенеза в противовес абиогенезу; и я немедленно перейду, прежде всего, к исследованию того, насколько последующие исследования подтвердили его правоту в этом.
Но Реди также полагал, что существуют два способа биогенеза. При одном методе, который встречается повсеместно и является обычным, живой родитель дает потомство, которое проходит через тот же цикл изменений, что и он сам — подобное порождает подобное; и это было названо гомогенезом. При другом способе предполагалось, что живой родитель дает потомство, которое проходит через совершенно иную серию состояний, чем те, что демонстрирует родитель, и не возвращается в цикл родителя; это то, что следовало бы назвать гетерогенезом, поскольку потомство является совершенно и постоянно непохожим на родителя. Термин «гетерогенез», однако, к сожалению, использовался в другом смысле, и М. Мильн-Эдвардс поэтому заменил его на ксеногенез, что означает зарождение чего-то чужеродного. Обсудив гипотезу Реди об универсальном биогенезе, я перейду к вопросу о том, насколько развитие науки оправдывает его другую гипотезу — ксеногенез.
Прогресс гипотезы биогенеза был триумфальным и беспрепятственным в течение почти столетия. Применение микроскопа в анатомии в руках Грю, Левенгука, Сваммердама, Лионне, Валлисниери, Реомюра и других выдающихся исследователей природы того времени продемонстрировало такую сложность организации у самых низших и мельчайших форм и повсюду выявило такое изобилие механизмов для их размножения с помощью зародышей того или иного рода, что гипотеза абиогенеза начала казаться не только неверной, но и абсурдной; и в середине XVIII века, когда Нидхэм и Бюффон взялись за этот вопрос, она была почти повсеместно дискредитирована.[7]
[Сноска 7: Нидхэм, писавший в 1750 году, говорит: —
«Les naturalistes modernes s'accordent unaninement à établir, comme une vérité certaine, que toute plante vient do sa sémence spécifique, tout animal d'un oeuf ou de quelque chose d'analogue préexistant dans la plante, ou dans l'animal de même espèce qui l'a produit». — Nouvelles Observations, стр. 169.