Поскольку мы рассматриваем всю органическую жизнь, в конечном анализе, лишь как очень сложный химический процесс, мы вполне ожидаем, что химические раздражители являются наиболее важными факторами в ощущении. И это так на самом деле; от простейшей монеры до наиболее высокодифференцированной клетки и далее к цветку у растения и психической жизни человека, жизненные процессы доминируют химическими силами и преобразованиями энергии, которые приводятся в действие внешними или внутренними химическими раздражителями. Возбуждение, которое они производят, называется в общем виде «ощущением материи» или хемаэстезисом; основой его является взаимное отношение химических элементов, которое мы описываем как химическое сродство. В этом сродстве мы имеем игру сил притяжения, которые лежат в самой природе элементов, особенно в специфических свойствах их составляющих атомов; и это невозможно объяснить, если мы не припишем бессознательное ощущение (в широком смысле) атомам, присущее им чувство удовольствия и обратное, которое они испытывают при контакте с другими атомами («любви и ненависти элементов» Эмпедокла).
Число различных раздражителей, которые действуют химически на плазму и возбуждают ее «ощущение материи», можно разделить на две группы — внешние и внутренние раздражители. Последние лежат внутри самого организма и вызывают внутренние «органические ощущения»; первые находятся во внешнем мире и ощущаются как вкус, запах, половой импульс и т. д. У высших животных развились специальные химические органы чувств для этих химических раздражителей. Поскольку они хорошо известны нам из нашего собственного человеческого опыта, а сравнительная физиология показывает нам те же структуры у высших животных, мы сначала разберемся с ними. В целом, для этих внешних химических раздражителей справедлив тот же закон, что и для оптических и термических раздражителей; мы можем распознать максимальный предел их действия, минимум, ниже которого они не стимулируют, и оптимум или стадию, в которой их влияние наиболее сильно.
Важная роль, которую играют в человеческой жизни вкус и связанное с ним удовольствие, хорошо известна. Тщательный выбор и приготовление вкусной пищи — что стало искусством в гастрономии и отраслью практической философии в гастрософии — были так же важны две тысячи лет назад у греков и римлян, как сегодня на королевских банкетах или Лукулловых обедах миллионеров. Возбуждение, которое мы видим связанным с этим изысканным сочетанием богатых блюд и напитков и которое находит выражение во многих речах и тостах, имеет свой философский корень в гармонии вкусовых ощущений и меняющейся игре раздражителей, которые деликатные блюда и вина оказывают на органы вкуса, язык и небо. Микроскопические органы этих частей рта — вкусовые сосочки, чашеобразные структуры, покрытые веретенообразными «вкусовыми клетками» и имеющие узкое отверстие в полость рта. Когда вкусовые вещества, напитки и жидкие или рыхлые частицы пищи касаются вкусовых клеток, они возбуждают тонкие терминальные веточки вкусового нерва, который входит в клетки. Поскольку мы обнаруживаем, что подобные структуры есть у большинства высших животных и что они также выбирают свою пищу с некоторой осторожностью, мы можем с уверенностью предположить, что у них есть вкусовые ощущения, как у человека. Однако у многих низших животных следов этого не обнаружено; в этих случаях невозможно провести линию разграничения между вкусом и запахом.
У человека и высших дышащих воздухом позвоночных местом чувства обоняния являются ноздри; у человека это особенно та часть слизистой оболочки носовой полости, которую мы называем «обонятельной областью» (самая верхняя часть носовой перегородки, верхний и средний носовые ходы). Для ощущения запаха необходимо, чтобы пахучее вещество, или обонятельные раздражители, были доставлены в мелкодисперсном состоянии на влажные обонятельные мембраны. Когда они касаются обонятельных клеток — тонких, палочковидных клеток с очень тонкими волосками на свободном конце, — они возбуждают концы обонятельного нерва, которые соединены с клетками.
У многих животных, особенно млекопитающих, чувство обоняния играет гораздо более важную роль в жизни, чем у человека, у которого оно относительно слабое. Хорошо известно, что собаки и другие хищники, и даже копытные, обладают гораздо более острым обонянием. В этих случаях носовая полость, которая является местом этого чувства, гораздо больше, а мышцы в ней гораздо сильнее. Ноздри дышащих воздухом позвоночных развились из пары открытых носовых углублений в коже головы рыбы. Но у этих водных позвоночных химическое действие обонятельных раздражителей должно иметь другой характер, подобно ощущению вкуса. Пахучее вещество в этих случаях приводится в контакт с обонятельной мембраной в жидкой форме (в каком состоянии оно не воспринимаемо человеком). На самом деле, разделение между чувствами обоняния и вкуса у низших животных исчезает вовсе. Эти два «химических чувства» тесно связаны и имеют общую черту в прямом химическом действии раздражителя на чувствительную часть кожи.
Химическое ощущение материи, которое полностью соответствует реальному вкусовому ощущению у высших животных, обнаруживается у некоторых высших плотоядных растений. Листья росянки (drosera rotundifolia) являются очень чувствительными ловушками для насекомых и вооружены по краям булавовидными щупальцами, липкими волосками, которые выделяют кислотный, переваривающий плоть сок. Когда твердое тело (но не капля дождя) касается поверхности листа, раздражитель действует таким образом на головки щупалец, что лист сокращается. Но кислотная жидкость, которая служит для пищеварения и соответствует желудочному соку у животного, выделяется тельцами только в том случае, если твердое инородное тело является азотистым (плоть или сыр). Следовательно, листья этих насекомоядных растений пробуют свою мясную диету и отличают ее от других твердых веществ, к которым они безразличны. В более широком смысле, на самом деле, мы можем описать кончики корней растений как органы вкуса; они погружаются в более богатые части земли, которые дают больше питания, и избегают бедных частей. У одноклеточных растений и животных действие химических раздражителей особенно заметно, когда оно одностороннее и провоцирует определенные движения в одном конкретном направлении (хемотаксис).
Движения одноклеточных организмов, которые провоцируются химическими раздражителями и известны как хемотропизм (в последнее время как хемотаксис), особенно интересны, потому что они показывают существование химической чувствительности, несколько напоминающей вкус или запах, у низших организмов и даже в гомогенной плазме монер. Повторные эксперименты Вильгельма Энгельмана, Макса Ферворна и других показали, что многие бактерии, диатомеи, инфузории, ризоподы и другие протисты обладают похожим чувством вкуса; они движутся к определенным кислотам (например, капле яблочной кислоты) или пузырьку кислорода, который лежит на одной стороне капли воды, в которой протисты находятся под микроскопом. Многие патогенные бактерии выделяют ядовитые вещества, которые очень вредны для человеческого организма. Активные белые кровяные клетки, лейкоциты, в человеческой крови имеют особый «вкус» к этим бактериальным ядам и концентрируются в больших количествах с помощью своих амебоидных движений в тех частях тела, где они выделяются. Если лейкоциты оказываются сильнее в своей борьбе с бактериями, они уничтожают их, и таким образом они действуют как санитарные офицеры, удерживая ядовитую инфекцию вне нашего организма. Но если бактерии выигрывают битву, они переносятся в другие части тела лейкоцитами; они различают их плазму по вкусу и могут вызвать смертельную инфекцию.
Мы имеем особенно интересный и важный вид химического раздражения во взаимном притяжении двух половых клеток, которому я дал название хемотропизм тридцать лет назад и который я описал как самый ранний филогенетический источник половой любви (см. «Антропогению», главы vii и xxix). Замечательные явления оплодотворения, самые важные из всех процессов полового размножения, состоят в слиянии женской яйцеклетки и мужской сперматозоидной клетки. Это не могло бы произойти, если бы две клетки не имели ощущения своего соответствующего химического состава и предрасположенности к союзу; они сходятся под этим импульсом. Это половое сродство обнаруживается на самых низших стадиях жизни растений, у протофитов и водорослей. У них обе клетки — меньшая мужская микрогамета и большая женская макрогамета — часто подвижны и плавают вокруг, чтобы осуществить союз. У высших растений и животных обычно подвижна только маленькая мужская клетка, и она плывет к большой неподвижной яйцеклетке, чтобы слиться с ней. Ощущение, которое побуждает ее, имеет химическую природу, родственную вкусу и запаху. Это было доказано блестящими экспериментами Пфеффера, который показал, что мужские реснитчатые клетки папоротников привлекаются яблочной кислотой, а клетки мхов — тростниковым сахаром, точно так же, как и выделениями из женской яйцеклетки. Зачатие зависит от точно такого же эротического хемотропизма при оплодотворении всех высших организмов.
Эротический хемотропизм должен рассматриваться как общая функция чувств половых клеток у всех амфигонных организмов, но у высших организмов развиваются специальные формы полового чувства, связанные со специфическими органами; как источник половой любви они играют важнейшую роль в жизни многих гистонов. У человека и большинства высших животных эти чувства любви связаны с высшими чертами психической жизни и привели к формированию некоторых самых замечательных обычаев, инстинктов и страстей. Вильгельм Бёльше дал нам восхитительную подборку из этой бесконечно богатой и привлекательной сферы в своей знаменитой «Жизни любви в природе» (1903). Хорошо известно, что это половое чувство, каким мы его имеем у человека, развилось от ближайших родственных млекопитающих, обезьян. Но в то время как оно представляет собой бесстыдное и отталкивающее зрелище у многих обезьян, оно было значительно облагорожено и утончено у человека в развитии цивилизации. Однако половые органы чувств и их специфическая энергия остались прежними. У позвоночных, членистоногих и многих других метазоев копулятивные органы оснащены специальными формами клеток (сладострастными частицами), которые являются местом интенсивно приятных чувств (см. «Антропогению», глава xxix, таблица 30). Лобковые волосы, которые покрывают mons Veneris, также являются деликатными органами полового чувства, как и тактильные волосы вокруг рта. В этих случаях корреляция между чувствительными формами энергии в копулятивных органах и психическими функциями центральной нервной системы была замечательно развита. Более того, большая часть остальной кожи может сотрудничать как вторичный орган полового чувства, что видно в эффекте ласки, поглаживания, объятий, поцелуев и т. д. Гёте, одновременно величайший лирический поэт и тончайший и глубочайший монистический философ Германии, дал непревзойденное выражение этой чувственной, но сверхчувственной основе половой любви. Онтогения безошибочно учит, что ее элементарные органы, эпидермальные клетки, развиваются полностью из эктодермы.
Под «органическими ощущениями» современная физиология понимает восприятие определенных внутренних состояний тела, которые в основном вызываются химическими раздражителями (в небольшой степени механическим и другим раздражением) в самих органах. Как субъективные чувства самого организма эти состояния наиболее метко называются «чувствами» — положительные состояния, удовольствие, комфорт, восторг; отрицательные, дискомфорт, боль и т. д. Эти органические ощущения (также называемые общими ощущениями или чувствами) имеют большое значение для саморегуляции сложного организма. К положительным органическим ощущениям относятся не только телесное чувство сытости, покоя или комфорта, но также психические чувства радости, хорошего настроения, душевного покоя и т. д. Среди отрицательных общих чувств у нас есть не только голод и жажда, телесная усталость, телесная боль, морская болезнь и т. д., но также умственное напряжение, головокружение, плохое настроение и так далее. Между двумя группами у нас есть третья категория нейтральных органических ощущений, которые не включают ни удовольствия, ни боли, а лишь восприятие определенных внутренних условий, таких как мышечное напряжение (при поднятии тяжелых предметов), расположение конечностей (при скрещивании ног) и так далее.
Химическое ощущение столь же обще и важно в органической природе, как и в жизни организмов. В этом случае это не что иное, как основа химического сродства. Никакой химический процесс не может быть полностью понят, если мы не припишем взаимное ощущение атомам и не объясним их соединение как обусловленное чувством удовольствия, а их разделение — чувством неудовольствия. Великий Эмпедокл (V век до н. э.) объяснил происхождение всех вещей давно через различное сочетание чистых элементов, взаимодействие любви (притяжения) и ненависти (отталкивания). Это притяжение или отталкивание, конечно, бессознательно, точно так же, как в инстинктах растений и животных. Если кто-то предпочитает избегать термина «ощущение», его можно назвать «чувством» (эстезис), в то время как (непроизвольное) движение, которое оно провоцирует, можно назвать «склонностью» (тропезис), а способность к последнему — «тропизмом» (в последнее время таксис, ср. главу xii «Мировой загадки»). Мы можем проиллюстрировать это на простейшем случае химического соединения. Когда мы растираем вместе серу и ртуть, два совершенно разных элемента, атомы мелкодисперсного вещества соединяются и образуют третье и другое химическое тело, киноварь. Как был бы возможен этот простой синтез, если бы два элемента не чувствовали друг друга, не двигались друг к другу и затем не соединялись?
Мы находим повсеместно распространенным в природе ощущение механического раздражителя гравитации, наиболее полное изложение которого дано в законе тяготения Ньютона. Согласно этому фундаментальному и всевластному закону, любые две частицы материи притягиваются в прямой пропорции к их массе и обратной пропорции к квадрату расстояния между ними. Эта форма притяжения также может быть прослежена до «ощущения материи» во взаимно притягивающихся атомах. Локальное ощущение, которое любое тело вызывает при контакте с поверхностью организма, ощущается как давление (барос). Раздражитель, который вызывает это давление, только вызывает контрдавление как реакцию и попытку нейтрализовать его, давление-движение (баротаксис или баротропизм). Чувствительность к давлению или контакту твердых тел обнаруживается во всем органическом мире; это можно доказать экспериментально как среди протистов, так и среди гистонов. Специальные органы чувств были развиты в коже высших животных как инструменты этого чувства давления (барэстезис) в форме тактильных телец; они наиболее многочисленны на кончиках пальцев и других особенно чувствительных частях. У многих высших животных есть тонкое чувство осязания в щупальцах или усиках, или (у высших членистоногих) в рогах или антеннах. Более того, эти тактильные и хватательные органы также очень широко распространены среди высших растений, особенно лазающих растений (виноград, переступень и т. д.). Их тонкие усики, которые разворачиваются спирально, имеют очень деликатное чувство природы опор, которые они охватывают; они различают гладкие и шероховатые, толстые и тонкие опоры и предпочитают последние. Многие высшие растения, которые особенно чувствительны к давлению, имеют, в некоторой степени, специальные органы осязания (щупальца) и обнаруживают это движениями своих листьев (чувствительные растения, мимоза, дионея, оксалис). Но даже среди одноклеточных протистов мы обнаруживаем, что контакт твердых тел имеет раздражающий эффект, восприятие которого провоцирует соответствующие движения (тигмотаксис или тигмотропизм). Своеобразная форма ощущения давления производится у многих организмов потоком жидкостей; у мицетозоев, например, она провоцирует контрдвижения (реотаксис, реотропизм), как показал Эрнст Штраль своими экспериментами на этелии септикум.
Мы имеем интересную аналогию тигмотаксису вязкой живой плазмы в эластичности твердых неорганических тел, таких как упругий стальной стержень. В силу своей пружинистой природы упругий стержень реагирует на давление силы, которая согнула его, и стремится вернуть свое прежнее положение. Спиральная пружина приводит в движение механизмы часов в силу своей эластичности.
Очень важная роль отводится в ботанике действию гравитации на рост растений. Притяжение к центру земли заставляет положительно геотропические корни расти вертикально в землю, в то время как отрицательно геотропический стебель пробивается в противоположном направлении. Это относится также к ряду неподвижных животных, которые прикреплены к земле корнями, таких как полипы, кораллы, мшанки и т. д. И даже передвижение свободных животных, расположение их тел по отношению к земле, положение и поза их конечностей и т. д. определяются частично чувством гравитации, а частично адаптацией к определенным функциям, которые сопротивляются этому, как при беге, плавании и так далее. Все эти геотропические ощущения принадлежат к той же группе баротактильных явлений, что и падение камня или любой другой эффект гравитации, который зависит от неорганического чувства притяжения.
В результате этих адаптаций мы находим отчетливое чувство пространства, развитое у высших, свободно передвигающихся животных. Чувство трех измерений пространства становится важным средством ориентации, и у позвоночных, от рыб до человека, три спиральных канала во внутреннем ухе развиты как специальные органы этого. Эти три полукружных канала, которые лежат вертикально друг к другу в трех измерениях пространства, являются органами ощущения, которое направляет движения головы и, в связи с этим, для нормальной позы тела и чувства равновесия. Если три спиральных канала разрушены, равновесие теряется; тело шатается и падает. Следовательно, эти органы имеют не акустический, а статический или геотактический характер; и то же самое можно сказать о так называемых «слуховых пузырьках» многих низших животных — круглых пузырьках, которые содержат жидкость и твердое тело, отолит. Когда это тело меняет свое положение с изменением позы всего организма, оно давит на тонкие слуховые волоски или деликатные окончания слухового нерва, который входит в пузырек. На самом деле, чувство равновесия часто сочетается с чувством слуха.