[5] «Переходя ко второму классу средств, — Эксперимент не может не быть все менее и менее решающим, пропорционально сложности исследуемых явлений; и поэтому мы видели, что этот ресурс менее эффективен в химии, чем в физике: и теперь мы обнаруживаем, что он чрезвычайно полезен в химии по сравнению с физиологией. На самом деле, природа явлений, по-видимому, предлагает почти непреодолимые препятствия для любого обширного и плодотворного применения такой процедуры в биологии». — Конт, т. I, стр. 367. Г-н Конт, как это в его манере, противоречит сам себе двумя страницами позже, но это вряд ли освободит его от ответственности за такой параграф, как приведенный выше.
[6] «Nouvelle Fonction du Foie considéré comme organe producteur de matière sucrée chez l'Homme et les Animaux», пар М. Клод Бернар.
[7] «Естественные группы, данные по Типу, а не по Определению... Класс устойчиво зафиксирован, хотя и не точно ограничен; он дан, хотя и не очерчен; он определен не граничной линией снаружи, а центральной точкой внутри; не тем, что он строго исключает, а тем, что он преимущественно включает; примером, а не предписанием; короче говоря, вместо Определения у нас есть Тип в качестве нашего руководителя. Тип — это пример любого класса, например, вид рода, который считается преимущественно обладающим характеристиками класса. Все виды, которые имеют большее сходство с этим типовым видом, чем с любыми другими, образуют род и располагаются вокруг него, отклоняясь от него в различных направлениях и разных степенях». — Уэвелл, «Философия индуктивных наук», т. I, стр. 476, 477.
[8] Если не считать удовольствия от этого, мне вряд ли нужно указывать на мои обязательства перед «Системой логики» г-на Дж. С. Милля в этом взгляде на научный метод.
VI.
ОБ ИЗУЧЕНИИ ЗООЛОГИИ.
Естественная история — это название, привычно применяемое к изучению свойств таких природных тел, как минералы, растения и животные; науки, которые воплощают знания, приобретенные человеком по этим предметам, обычно называются Естественными науками, в отличие от других, так называемых «физических» наук; и те, кто посвящает себя специально занятиям такими науками, были и есть, обычно называются «Натуралистами».
Линней был натуралистом в этом широком смысле, и его «Systema Naturæ» была работой по естественной истории в самом широком понимании этого термина; в ней этот великий систематизирующий дух воплотил все, что было известно в его время об отличительных характеристиках минералов, животных и растений. Но огромный стимул, который Линней дал исследованию природы, вскоре сделал невозможным для одного человека написать еще одну «Systema Naturæ» и чрезвычайно трудным для кого-либо стать натуралистом, каким был Линней.
Как бы велики ни были достижения, сделанные всеми тремя отраслями науки, входившими в старину в название естественной истории, нет сомнения, что зоология и ботаника выросли в несоизмеримо большей степени, чем минералогия; и отсюда, как я полагаю, название «естественная история» постепенно стало все более определенно привязываться к этим видным разделам предмета, и под «натуралистом» люди стали все более отчетливо подразумевать исследователя структуры и функций живых существ.
Как бы то ни было, несомненно, что прогресс знаний постепенно увеличил дистанцию между минералогией и ее старыми соратниками, в то время как он сблизил зоологию и ботанику; так что в последние годы было найдено удобным (и действительно необходимым) объединить науки, которые имеют дело с жизненностью и всеми ее явлениями, под общим заголовком «биология»; и биологи стали отрекаться от любого кровного родства со своими молочными братьями, минералогами.
Некоторые широкие законы имеют общее применение как в животном, так и в растительном мире, но почва, общая для этих царств природы, не очень широка, и множественность деталей так велика, что исследователь живых существ вынужден посвящать свое внимание исключительно либо тому, либо другому. Если он выбирает изучение растений в любом аспекте, мы сразу знаем, как его назвать; он ботаник, и его наука — ботаника. Но если его выбор — исследование животной жизни, название, обычно применяемое к нему, будет варьироваться в зависимости от вида животных, которых он изучает, или конкретных явлений животной жизни, на которых он ограничивает свое внимание. Если изучение человека — его цель, он называется анатомом, или физиологом, или этнологом; но если он препарирует животных или исследует способ, которым выполняются их функции, он — сравнительный анатом или сравнительный физиолог. Если он обращает свое внимание на ископаемых животных, он — палеонтолог. Если его ум более направлен на описание, видовую дискриминацию, классификацию и распределение животных, он называется зоологом.
Для целей настоящего дискурса, однако, я не признаю ни одного из этих титулов, кроме последнего, который я буду использовать как эквивалент ботаника, и я буду использовать термин зоология как обозначающий все учение о животной жизни, в отличие от ботаники, которая означает все учение о растительной жизни.
Используемая в этом смысле, зоология, как и ботаника, делится на три великие, но подчиненные науки: морфологию, физиологию и распределение, каждая из которых может в значительной степени изучаться независимо от другой.
Зоологическая морфология — это учение о форме или структуре животного. Анатомия — одна из ее ветвей, развитие — другая; в то время как классификация — это выражение отношений, которые различные животные имеют друг к другу в отношении их анатомии и их развития.
Зоологическое распределение — это изучение животных в отношении земных условий, которые существуют сейчас или существовали в любую предыдущую эпоху истории Земли.
Зоологическая физиология, наконец, — это учение о функциях или действиях животных. Она рассматривает тела животных как машины, приводимые в движение определенными силами и выполняющие объем работы, который может быть выражен в терминах обычных сил природы. Конечная цель физиологии — вывести факты морфологии, с одной стороны, и факты распределения — с другой, из законов молекулярных сил материи.
Таков объем зоологии. Но если бы я ограничился изложением этих сухих определений, я бы плохо проиллюстрировал тот метод преподавания этой отрасли физической науки, который является моей главной задачей сегодня вечером рекомендовать. Давайте же отвернемся от абстрактных определений. Давайте возьмем какое-нибудь конкретное живое существо, какое-нибудь животное, чем обычнее, тем лучше, и давайте посмотрим, как применение здравого смысла и обычной логики к очевидным фактам, которые оно представляет, неизбежно ведет нас во все эти отрасли зоологической науки.
Передо мной омар. Когда я исследую его, что кажется наиболее поразительной характеристикой, которую он представляет? Да, я наблюдаю, что эта часть, которую мы называем хвостом омара, состоит из шести отчетливых твердых колец и седьмой терминальной части. Если я отделю одно из средних колец, скажем третье, я обнаружу, что оно несет на своей нижней поверхности пару конечностей или придатков, каждый из которых состоит из стебля и двух терминальных частей. Так что я могу представить поперечное сечение кольца и его придатков на диаграммной доске таким образом.
Если я теперь возьму четвертое кольцо, я обнаружу, что оно имеет ту же структуру, так же как пятое и второе; так что в каждом из этих делений хвоста я нахожу части, которые соответствуют друг другу, кольцо и два придатка; и в каждом придатке стебель и две концевые части. Эти соответствующие части называются на техническом языке анатомии «гомологичными частями». Кольцо третьего деления является «гомологом» кольца пятого, придаток первого является гомологом придатка последнего. И, поскольку каждое деление демонстрирует соответствующие части в соответствующих местах, мы говорим, что все деления построены по одному и тому же плану. Но теперь давайте рассмотрим шестое деление. Оно похоже на другие, и все же отличается от них. Кольцо по существу такое же, как и в других делениях; но придатки поначалу выглядят так, как будто они очень разные; и все же, когда мы рассматриваем их внимательно, что мы находим? Стебель и две терминальные части, точно так же, как и в других, но стебель очень короткий и очень толстый, терминальные части очень широкие и плоские, и одна из них разделена на две части.
Таким образом, я могу сказать, что шестой сегмент по своему плану подобен остальным, но его детали видоизменены.
Первый сегмент, если рассматривать его кольцо, подобен остальным, и хотя его придатки отличаются от всех уже изученных простотой своего строения, в них можно легко различить части, соответствующие стеблю и одному из отделов придатков других сегментов.
Таким образом, оказывается, что хвост омара состоит из ряда сегментов, которые в своей основе сходны, хотя каждый из них представляет собой своеобразные модификации общего для всех плана. Но когда я перехожу к передней части тела, то сначала не вижу ничего, кроме большого щитовидного панциря, технически называемого «карапаксом», который спереди заканчивается острым шипом; по обе стороны от него расположены любопытные сложные глаза, установленные на концах толстых подвижных стебельков. Позади них, на нижней стороне тела, находятся две пары длинных щупалец, или антенн, за которыми следуют шесть пар челюстей, сложенных одна над другой над ртом, и пять пар ног, причем самые передние из них — это большие клешни омара.
На первый взгляд кажется почти безнадежным пытаться найти в этой сложной массе ряд колец, каждое со своей парой придатков, подобных тем, что я показал вам в брюшке, и все же доказать их существование несложно. Если снять ноги, то обнаружится, что каждая пара прикреплена к вполне определенному сегменту нижней стенки тела; но эти сегменты, вместо того чтобы быть нижними частями свободных колец, как в хвосте, представляют собой части колец, которые прочно соединены и связаны друг с другом; то же самое верно для челюстей, щупалец и глазных стебельков, каждая пара которых несет свой собственный особый сегмент. Таким образом, мы постепенно приходим к выводу, что тело омара состоит из стольких колец, сколько имеется пар придатков, а именно — двадцати, но шесть задних колец остаются свободными и подвижными, тогда как четырнадцать передних колец прочно срастаются, образуя своими спинками один сплошной щит — карапакс.
Единство плана при разнообразии исполнения — вот урок, который преподает изучение колец тела, и то же самое наставление еще более убедительно дают придатки. Если я изучу самую внешнюю челюсть, то обнаружу, что она состоит из трех отчетливых частей: внутренней, средней и внешней, закрепленных на общем стебле; и если я сравню эту челюсть с ногами позади нее или челюстями перед ней, то мне будет довольно легко увидеть, что в ногах именно та часть придатка, которая соответствует внутреннему отделу, видоизменяется в то, что мы привычно называем «ногой», тогда как средний отдел исчезает, а внешний скрыт под карапаксом. Не труднее заметить и то, что в придатках хвоста средний отдел появляется вновь, а внешний исчезает; в то же время в передней челюсти, так называемой мандибуле, остается только внутренний отдел; точно так же части щупалец и глазных стебельков могут быть отождествлены с частями ног и челюстей.
Но к чему все это ведет? К весьма примечательному выводу о том, что единство плана, того же рода, что обнаруживается в хвосте или брюшке омара, пронизывает всю организацию его скелета, так что я могу вернуться к диаграмме, изображающей любое из колец хвоста, которую я нарисовал на доске, и, добавив третий отдел к каждому придатку, использовать ее как своего рода схему или план любого кольца тела. Я могу дать названия всем частям этой фигуры, а затем, взяв любой сегмент тела омара, точно указать вам, какой модификации подвергся общий план в этом конкретном сегменте; какая часть осталась подвижной, а какая приросла к другой; что было чрезмерно развито и метаморфизировано, а что подавлено.
Но мне кажется, что я слышу вопрос: как все это проверить? Бесспорно, это красивый и остроумный способ рассмотрения строения любого животного, но является ли он чем-то большим? Признает ли природа каким-то более глубоким образом это единство плана, которое мы, по-видимому, прослеживаем?
Возражение, подсказанное этими вопросами, является весьма веским и важным, и морфология находилась в нездоровом состоянии до тех пор, пока основывалась лишь на восприятии аналогий, существующих между полностью сформированными частями. Несдерживаемая изобретательность спекулятивных анатомов оказалась вполне способной выстроить любое количество противоречивых гипотез на основе одних и тех же фактов, и бесконечные морфологические грезы грозили вытеснить научную теорию.
К счастью, однако, существует критерий морфологической истины и верный способ проверки всех гомологий. Наш омар не всегда был таким, каким мы его видим; когда-то он был яйцом, полужидкой массой желтка, не больше булавочной головки, заключенной в прозрачную оболочку и не обнаруживающей ни малейшего следа какого-либо из тех органов, чье многообразие и сложность у взрослой особи столь удивительны. Через некоторое время на одной из сторон этого желтка появился тонкий участок клеточной мембраны, и этот участок стал фундаментом всего существа, той глиной, из которой оно должно было быть вылеплено. Постепенно обволакивая желток, он подразделялся поперечными перетяжками на сегменты — предшественники колец тела. На брюшной поверхности каждого из намеченных таким образом колец появились парные почковидные выступы — зачатки придатков кольца. Сначала все придатки были одинаковыми, но по мере роста большинство из них дифференцировалось на стебель и два конечных отдела, к которым в средней части тела добавился третий, внешний отдел; и только позднее, в результате модификации или поглощения некоторых из этих первичных компонентов, конечности приобрели свою совершенную форму.
Таким образом, изучение развития доказывает, что доктрина единства плана — это не просто фантазия, не просто один из способов взглянуть на предмет, а выражение глубоко укоренившихся природных фактов. Ноги и челюсти омара можно рассматривать не просто как модификации общего типа — в действительности и в природе они таковыми и являются, причем нога и челюсть молодого животного поначалу неразличимы.
Это удивительные истины, тем более что зоолог находит их универсально применимыми. Исследование полипа, улитки, рыбы, лошади или человека привело бы нас, пусть, возможно, и менее легким путем, точно к той же точке. Единство плана повсюду скрыто под маской разнообразия строения — сложное везде развивается из простого. Каждое животное сначала имеет форму яйца, и каждое животное, как и каждая органическая часть, достигая своего взрослого состояния, проходит через условия, общие для других животных и других взрослых частей; и это подводит меня к другому моменту. До сих пор я говорил так, словно омар одинок в этом мире, но, как мне вряд ли нужно напоминать вам, существуют мириады других животных организмов. Из них некоторые, такие как люди, лошади, птицы, рыбы, улитки, слизни, устрицы, кораллы и губки, ничуть не похожи на омара. Но другие животные, хотя они могут сильно отличаться от омара, все же либо очень похожи на него, либо похожи на что-то, что похоже на него. Речной рак, лангуст, креветка и шримс, например, как бы они ни различались, все же настолько похожи на омаров, что ребенок сгруппировал бы их как «омароподобных», в отличие от улиток и слизней; а последние, в свою очередь, образовали бы свой собственный род, в отличие от коров, лошадей и овец — «скот».
Но эта спонтанная группировка по «родам» — первая попытка человеческого разума классифицировать, или называть общим именем те вещи, которые похожи, и располагать их таким образом, чтобы наилучшим образом отразить сумму их сходств и различий с другими вещами.
Те виды, которые не включают иных подразделений, кроме полов или различных пород, называются на техническом языке видами. Английский омар — это вид, наш речной рак — другой, наша креветка — третий. В других странах, однако, есть омары, речные раки и креветки, очень похожие на наших, и все же представляющие достаточные различия, чтобы заслужить выделение. Поэтому натуралисты выражают это сходство и это различие, группируя их как отдельные виды одного и того же «рода». Но омар и речной рак, хотя и принадлежат к разным родам, имеют много общих черт, и поэтому группируются вместе в совокупность, которая называется семейством. Более отдаленные сходства связывают омара с креветкой и крабом, что выражается в помещении всех их в один и тот же отряд. Далее, более отдаленные, но все же очень определенные сходства объединяют омара с мокрицей, мечехвостом, дафнией и морской уточкой и отделяют их от всех других животных; откуда они коллективно образуют более крупную группу, или класс, — Crustacea. Но Crustacea проявляют много своеобразных черт, общих с насекомыми, пауками и многоножками, так что они группируются в еще более крупную совокупность, или «тип», — Articulata; и, наконец, отношения, которые они имеют к червям и другим низшим животным, выражаются путем объединения всего этого огромного агрегата в подцарство Annulosa.
Если бы я прокладывал свой путь от губки, а не от омара, я бы обнаружил, что она связана подобными узами с огромным количеством других животных в подцарство Protozoa; если бы я выбрал пресноводного полипа или коралл, члены того, что натуралисты называют подцарством Cœlenterata, сгруппировались бы вокруг моего типа; если бы была выбрана улитка, то обитатели всех одностворчатых и двустворчатых, наземных и водных раковин, плеченогие, кальмары и морские мшанки постепенно присоединились бы к ней как члены того же подцарства Mollusca; и, наконец, начав с человека, я был бы вынужден признать сначала обезьяну, крысу, лошадь, собаку — в том же классе; а затем птицу, крокодила, черепаху, лягушку и рыбу — в том же подцарстве Vertebrata.
И если бы я полностью проследил все эти различные линии классификации, то в конце концов обнаружил бы, что нет ни одного животного, современного или ископаемого, которое не попало бы сразу в одно или другое из этих подцарств. Другими словами, каждое животное организовано по одному или другому из пяти или более планов, существование которых делает возможной нашу классификацию. И настолько определенно и точно очерчено строение каждого животного, что в нынешнем состоянии наших знаний нет ни малейшего доказательства того, что форма, хотя бы в малейшей степени переходная между любой из двух групп Vertebrata, Annulosa, Mollusca и Cœlenterata, существует или существовала в течение того периода истории Земли, который зафиксирован геологом. Тем не менее, вы ни на мгновение не должны предполагать, что, поскольку такие переходные формы неизвестны, члены подцарств разобщены или независимы друг от друга. Напротив, в своем самом раннем состоянии они все одинаковы, и первичные зародыши человека, собаки, птицы, рыбы, жука, улитки и полипа ни в каких существенных структурных отношениях неразличимы.