Примечания транскриптора

Очевидные опечатки были исправлены без специальных оговорок. Разночтения в расстановке дефисов и ударений были унифицированы, однако все остальные элементы орфографии и пунктуации оставлены без изменений.

В разделе «Инстинкт жизни», пятый абзац: «и Флуранс свел это соотношение к 5:1, что все еще давало бы нам 120 лет», число 120 было исправлено на 100.

В Книге V, Главе III, «Химические изменения», фраза «и в то же время превратила бы амидогруппу в амидогруппу» оставлена в том виде, в каком она была напечатана.

ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ.

ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ

АЛЬБЕР ДАСТР, ПРОФЕССОР ФИЗИОЛОГИИ В СОРБОННЕ.

ПЕРЕВОД У. Дж. ГРИНСТРИТА, МАГИСТРА ИСКУССТВ, ЧЛЕНА КОРОЛЕВСКОГО АСТРОНОМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА.

THE WALTER SCOTT PUBLISHING CO., LTD., ПАТЕРНОСТЕР-СКВЕР, ЛОНДОН, E.C. CHARLES SCRIBNER’S SONS, 153-157 ПЯТАЯ АВЕНЮ, НЬЮ-ЙОРК. 1911

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Образованная и любознательная публика наших дней обращается к экспертам, специализирующимся в самых разных областях, с тем же вопросом, который в древности задал Евклиду царь Птолемей Филадельф, покровитель наук. Отступая в смятении перед трудностями изучения математики и будучи раздраженным медленным прогрессом, он спросил знаменитого геометра, нет ли какого-нибудь «царского пути», нельзя ли изучить геометрию легче, чем через изучение «Начал». Ученый грек ответил: «В геометрии нет царских путей». Этих царских путей, делающих любую отрасль науки доступной для просвещенного ума, во времена Птолемея и Евклида не существовало. Но сегодня они есть. Эти пути образуют то, что мы называем научной философией.

Научная философия прокладывает путь через доселе запутанное сплетение природных явлений. Она проливает свет на факты, обнажает принципы, заменяет случайные детали существенными фактами. И тем самым она делает науку доступной и понятной. В интеллектуальном плане она выполняет весьма возвышенную функцию.

Существует, по сути, философия каждой науки. Следовательно, существует и философия науки, которая занимается явлениями жизни и смерти, то есть физиологии. Я попытался дать краткое изложение этой философии в данном томе. Я имел в виду две категории читателей. Во-первых, это читатели с общим уровнем культуры, желающие узнать что-то о направлении идей в биологии. Они уже составляют довольно значительную часть широкой публики.

Эти ученые и исследователи, вслед за Бэконом, полагают, что единственная наука — это общая наука. Они хотят знать не то, какими инструментами мы пользуемся, каковы наши процессы, техника и тысячи и одна деталь экспериментов, на которые мы тратим жизнь в лаборатории. Их интересуют общие истины, которые мы приобрели, проблемы, которые мы пытаемся решить, принципы наших методов, прогресс нашей науки в прошлом, ее состояние в настоящем, ее вероятный путь в будущем.

Но я осмелюсь предположить, что эта книга адресована и другой категории читателей — тем, чьим профессиональным занятием является физиология. Им она и посвящена. Они были посвящены в тайны этой науки. Они изучают ее на практике. Это правильный метод. Практика ведет к совершенству. Клод Бернар говаривал, что для того, чтобы стать экспертом в экспериментальной науке, нужно сначала стать «лабораторной крысой». И среди нас много таких «лабораторных крыс». В своей повседневной исследовательской работе они руководствуются смутным инстинктом относительно пути и направления современной физиологии. Возможно, им поможет то, что их более или менее бессознательные идеи будут здесь выражены в явной форме.

АЛЬБЕР ДАСТР.

СОДЕРЖАНИЕ.

BOOK I.
The Frontiers of Science. General Theories of Life and Death. Their Successive Transformations.
CHAP. |  | PAGE
I. | Early Theories | 1
II. | Animism | 5
III. | Vitalism | 15
IV. | The Monistic Theory | 34
V. | The Emancipation of Scientific Research from the Yoke of Philosophical Doctrine | 42
BOOK II.
The Doctrine of Energy and the Living World. General Ideas of Life. Alimentary Life.
I. | Energy in General | 57
II. | Energy in Biology | 97
III. | Alimentary Energetics | 116
BOOK III.
The Characters Common to Living Beings.
I. | Doctrine of Vital Unity | 146
II. | Morphological Unity of Living Beings | 157
III. | Chemical Unity of Living Beings | 173
IV. | Twofold Conditions of Vital Phenomena. Irritability | 188
V. | The Specific Form: its Acquisition, its Reparation | 199
VI. | Nutrition. Functional Assimilation. Functional Distribution. Assimilating Synthesis | 209
BOOK IV.
The Life of Matter.
I. | Universal Life (Opinions of the Philosophers and Poets). Continuity between Brute Bodies and Living Bodies. Origin of the Principle of Continuity | 239
II. | Origin of Living Matter in Brute Matter | 249
III. | Organization and Chemical Composition of Living Matter and Brute Matter | 255
IV. | Evolution and Mutability of Living Matter and Brute Matter | 259
V. | The Composition of the Specific Form. Living Bodies and Crystals. Cicatrization | 281
VI. | Nutrition in the Living Being and in the Crystal | 290
VII. | Generation in Brute Bodies and Living Bodies. Spontaneous Generation | 294
BOOK V.
Senescence and Death.
I. | The Different Points of View from which Death may be regarded | 307
II. | Constitution of the Organisms. Partial Death. Collective Deaths | 312
III. | Physical and Chemical Characteristics of Cellular Deaths. Necrobiosis | 321
IV. | Apparent Perrennity of Complex Individuals | 330
V. | Immortality of the Protozoa and of Slightly Differentiated Cells | 334
VI. | Lethality of the Metazoa and of Differentiated Cells | 340
VII. | Man. The Instinct of Life and the Instinct of Death | 345
| Index | 361

ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ.

КНИГА I. ГРАНИЦЫ НАУКИ — ОБЩИЕ ТЕОРИИ ЖИЗНИ И СМЕРТИ — ИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАЦИИ.

Глава I. Ранние теории. — II. Анимизм. — III. Витализм. — IV. Монизм. — V. Освобождение научных исследований от ига философии.

ГЛАВА I. РАННИЕ ТЕОРИИ.

Анимизм — Витализм — Физико-химическая теория — Их выживание и трансформации.

Фундаментальные теории науки — это лишь выражение ее наиболее общих результатов. Каков же тогда наиболее общий результат развития физиологии или биологии, то есть той области науки, объектом которой является жизнь? Какой проблеск мы получаем от плодов всех наших усилий? Ответ, очевидно, заключается в решении этого существенного вопроса: что такое жизнь?

Существуют существа, которые мы называем живыми; существуют тела, которые никогда не были живыми — неодушевленные тела; и существуют тела, которые больше не живы — мертвые тела. Тот факт, что мы используем эти термины, подразумевает идею общего атрибута, некоего quid proprium, жизни, которая существует в первых, никогда не существовала во вторых и перестала существовать в последних. Верна ли эта идея? Предположим на мгновение, что это так, что это неявное допущение имеет под собой основание и что действительно существует нечто, соответствующее слову «жизнь». Должны ли мы тогда ждать последних дней физиологии и, в некоторой степени, ее последнего слова, прежде чем узнаем, что скрывается за этим словом «жизнь»?

Да, несомненно, позитивная наука должна быть ограждена от рассмотрения вопросов такого рода, которые являются слишком общими. Она должна ограничиваться изучением вторичных причин. Но, по правде говоря, ученые ни в одну эпоху не придерживались полностью этого временного или окончательного антагонизма. Поскольку человеческий разум не может удовлетвориться неопределенными попытками или чистым и простым невежеством, он всегда искал, и даже сейчас ищет, у духа системы решение, в котором ему отказывает наука. Он обращается к философским спекуляциям. Теперь философия, чтобы объяснить жизнь и смерть, предлагает нам гипотезы. Она предлагает нам гипотезы тридцатилетней, столетней или двухтысячелетней давности. Она предлагает нам анимизм; витализм в двух его формах — унитарный витализм, или доктрину жизненной силы, и расчлененный витализм, или доктрину жизненных свойств; и, наконец, материализм, механическую теорию, уницизм или монизм — чтобы дать ему все его названия, то есть физико-химическую доктрину жизни. Таким образом, в настоящее время в биологии существуют представители этих трех систем, которые никогда не приходили к согласию относительно объяснения жизненных явлений, а именно: анимисты, виталисты и монисты. Но совершенно ясно, что между вчерашним и сегодняшним днем должны были произойти некоторые изменения. Не напрасно общая наука и сама биология совершили тот прогресс, который, как мы знаем, был достигнут со времен Возрождения и особенно в течение девятнадцатого века. Старые теории были вынуждены принять новую форму, те части, которые устарели, были отсечены, заговорили на другом языке — одним словом, теории омолодились. Неоанимисты наших дней, Шоффар в 1878 году, фон Бунге в 1889 году и, совсем недавно, Риндфлейш, придерживаются не совсем тех же взглядов, что Аристотель, святой Фома Аквинский или Шталь. Современные неовиталисты, физиологи вроде Гейденгайна, химики вроде Армана Готье или ботаники вроде Рейнке в период между 1880 и 1900 годами придерживаются не тех же взглядов, что Парацельс в пятнадцатом веке и Ван Гельмонт в семнадцатом, что Бартез и Бордё в конце восемнадцатого, или что Кювье и Биша в начале девятнадцатого века. Наконец, сами механицисты, будь то последователи Дарвина и Геккеля, как большинство биологов нашего времени, или последователи Лавуазье, как большинство физиологов наших дней, ушли далеко вперед от идей Декарта. Они отвергли бы грубый материализм знаменитого философа. Они больше не рассматривали бы живой организм как машину, состоящую только из колес, пружин, рычагов, прессов, сит, труб и клапанов; или, опять же, из колб, реторт или перегонных кубов, как полагали ятромеханики и мнимые химики былых времен.

Все это изменилось, по крайней мере по форме. Если мы оглянемся назад всего на тридцать или сорок лет, то увидим, что старые доктрины претерпели более или менее глубокие модификации. Изменения формы, ставшие необходимыми благодаря достижениям современной науки, позволяют нам оценить ее прогресс. Они позволяют нам отчитаться о прогрессе биологии, и по этой причине они заслуживают того, чтобы их изучили с некоторым вниманием. Именно к этому изучению я и приглашаю своих читателей присоединиться.

ГЛАВА II. АНИМИЗМ.

Общая характеристика анимизма и витализма: человеческая статуя — Примитивный анимизм — Анимизм Шталя — Первое возражение относительно связи между душой и телом — Второе возражение: бессознательный характер жизненных операций — Двойственная модальность души — Непрерывность души и жизни.

Детей учат, что в природе существуют три царства — минеральное царство и два живых царства: животное и растительное. Это весь чувственный мир. Затем над всем этим помещается мир души. Поэтому у школьников нет сомнений в доктринах, которые мы здесь обсуждаем. У них есть решение. Для них существуют три отдельные сферы, три отдельных мира — материя, жизнь и мысль.

Именно эту предвзятую идею мы и собираемся рассмотреть. Общепринятое мнение решает a priori вопрос о фундаментальной гомогенности или отсутствии сходства этих трех порядков явлений — явлений неодушевленной природы, живой природы и мыслящей души. Анимизм, витализм и монизм — это, по сути, разные способы взглянуть на них. Это разные ответы на вопрос: являются ли жизненные, психические и физико-химические проявления существенно различными? Виталисты проводят различие между жизнью и мыслью, анимисты отождествляют их. В противоположном лагере механицисты, материалисты или монисты совершают ту же ошибку, что и анимисты, но к этой ошибке они добавляют другую: они уподобляют силы, действующие в животных и растениях, общим силам вселенной; они смешивают все три — душу, жизнь, неодушевленную природу.

Эти проблемы во многих отношениях относятся к метафизическим спекуляциям. Они обсуждались философами; они решались с незапамятных времен разными способами, по причинам и с помощью аргументов, которые не входят в нашу задачу здесь рассматривать и которые, более того, не изменились. Но в некоторых отношениях они относятся к науке и должны быть проверены в свете ее прогресса. Кювье и Биша, например, считали, что силы, действующие в живых существах, не только отличаются от физико-механических сил, но и полностью им противостоят. Мы теперь знаем, что этого антагонизма не существует.

Таким образом, предшествующие доктрины до определенной степени зависят от эксперимента и наблюдения. Они подлежат проверке экспериментом и наблюдением в той мере, в какой последние могут дать нам информацию о степени различия или аналогии, представленной психическими, жизненными и физико-химическими фактами. Теперь научные исследования пролили свет на эти моменты. Нет сомнения, что аналогии и сходства этих трех порядков проявлений казались все более многочисленными и поразительными по мере развития наших знаний. Вот почему анимизм сегодня может насчитать лишь очень немногих сторонников в биологической науке. Витализм в своих различных формах насчитывает больше сторонников, но подавляющее большинство приняло физико-химическую теорию.

И анимизм, и витализм отделяют от материи направляющий принцип, который ею руководит. В глубине души это мифологические теории, несколько похожие на язычество древности. Басня о Прометее или история Пигмалиона содержат все, что является существенным. Нематериальный принцип, божественный, украденный Титаном у Юпитера или полученный кипрским скульптором от Венеры, спускается с Олимпа и оживляет форму, дотоле инертную, которая была вырезана из мрамора или вылеплена из глины. Одним словом, есть человеческая статуя. Она получает дыхание небесного огня, жизненную силу, божественную искру, душу, и вот — она жива. Но это дыхание может также покинуть ее. Происходит несчастный случай, сгусток крови в вене, крупинка свинца в мозгу — жизнь ускользает, и все, что остается, — это труп. Одного мгновения оказалось достаточно, чтобы разрушить ее очарование. Вот как все люди представляют себе сцену смерти. Дыхание ускользает; что-то улетает или вытекает вместе с кровью. Счастливый гений греков создал изящный образ этого, ибо они представляли жизнь или душу в форме бабочки (Психеи), покидающей тело, — эфирной бабочки, так сказать, раскрывающей свои сапфировые крылья.

Но что это за тонкий и мимолетный гость человеческой статуи, этот проходящий странник, который делает из живого тела обитаемый дом? Согласно анимистам, это сама душа в том смысле, в каком это слово понимают философы; бессмертная и разумная душа. Для виталистов это низшая, подчиненная душа; душа, так сказать, вторичного величия, жизненная сила, или, одним словом, жизнь.

Примитивный анимизм. — Анимизм — это самая старая и самая примитивная из концепций, представленных человеческому разуму. Но в той мере, в какой это скоординированная доктрина, она самая недавняя. На самом деле она получила свое окончательное выражение только в восемнадцатом веке от Шталя, врача-философа и химика.

Согласно Тайлору, одна из первых спекуляций первобытного человека, дикаря, касается разницы между живым телом и трупом. Первое — это обитаемый дом, второе — пустой. Для таких рудиментарных умов таинственный обитатель — это своего рода двойник или дубликат человеческой формы. Он обнаруживается только по тени, которая следует за телом, когда оно освещено солнцем, по образу его отражения в воде, по эху, которое повторяет голос. Его можно увидеть только во сне, и фигуры, которые населяют и оживляют наши сны, — это не что иное, как эти удвоенные, бесплотные существа. Некоторые дикари верят, что в момент смерти двойник, или душа, поселяется в другом теле. Иногда каждый индивид обладает не одной из этих душ, а несколькими. Согласно Масперо, египтяне насчитывали по крайней мере пять, из которых принцип, «ка» или «двойник», был бы аэроформным или парообразным образом живой формы. Пространство населено душами в их странствиях, которые покидают один набор тел, чтобы занять другой. После того как они были причиной жизни в телах, которые они оживляли, они реагируют извне на другие существа и являются причиной всякого рода неожиданных событий. Это доброжелательные или зложелательные духи.

Аналогия неизбежно приводит простые умы к распространению тех же идей на животных и растения; одним словом, к приписыванию душ всему живому, душ более или менее кочевых, блуждающих или взаимозаменяемых, как учит доктрина метемпсихоза. Г-н Л. Эррера указывает, что эта примитивная, скоординированная, иерархизированная доктрина — подходящий предмет для искусства поэта — является основой всех древних мифологий.

Анимизм Шталя. — Современный анимизм был гораздо более узким по охвату. Это была медицинская теория, то есть почти исключительно для человека. Шталь принял ее в своего рода реакции против преувеличений механической школы своего времени. Согласно ему, жизнь тела обусловлена разумной и рассуждающей душой. Она управляет телесной субстанцией и направляет ее к назначенной цели. Органы — это ее инструменты. Она воздействует на них напрямую, без посредников. Она заставляет сердце биться, мышцы сокращаться, железы секретировать, и все органы выполнять свои функции. Более того, она сама является архитектонической душой, которая построила и поддерживает тело, которым правит. Это mens agitat molem Вергилия.

Примечательно, что эти идеи, столь чрезмерно и преувеличенно спиритуалистические, были выдвинуты химиком и врачом, в то время как идеи, полностью противоположные этим, допускались философами вроде Декарта и Лейбница, которые были убежденными сторонниками духовности души. Шталь был профессором медицины в Университете Галле, врачом герцога Саксен-Веймарского, а позже — короля Пруссии. Он оставил важный медицинский и химический труд, как теоретический, так и практический. Он является автором знаменитой теории флогистона, которая удерживала свои позиции в химии вплоть до времен Лавуазье. Он умер около 1734 года.

Анимизм пережил его на некоторое время, поддерживаемый рвением нескольких верных учеников. Но после остроумных насмешек Бордё в 1742 году он начал приходить в упадок. Мы должны, однако, отметить, что попытка возродить эту теорию была предпринята в 1878 году известным врачом последнего поколения Э. Шоффаром. Сохраняя существенные черты теории, этот ученый врач предложил привести ее в гармонию с современной наукой и освободить от всех упреков, которые были ей предъявлены.

Анимизм Э. Шоффара. — Эти упреки были многочисленны. Самый серьезный из них носит философский характер. Он возникает из трудности постижения прямого и непосредственного действия души, рассматриваемой как духовный принцип, на материю тела. Существует такая бездна — высеченная самим философским умом — между душой и телом, что невозможно представить какую-либо связь между ними. Мы можем лишь мельком увидеть, как душа могла бы стать инструментом действия.

Это была проблема, которая мучительно испытывала гений Лейбница. Декарт в более ранние времена атаковал ее энергично, подобно Александру, разрубающему гордиев узел. Он отделил душу от тела и сделал из последнего чистую машину, в управлении которой душа не принимала участия. Он приписал все известные проявления жизненной активности неодушевленным силам. Лейбниц также был вынужден отвергнуть всякое действие, всякий контакт, всякую прямую связь, всякую реальную связь между душой и телом и вообразить между ними чисто метафизическую связь — предустановленную гармонию: «Душа и тело согласуются в силу этой гармонии, гармонии, предустановленной с момента творения, а вовсе не путем взаимного, актуального, физического влияния. Все, что происходит в душе, происходит так, как если бы тела не существовало, и так же все происходит в теле, как если бы не существовало души». В этой точке мы почти достигаем научного материализма. Материалисту легко разорвать эту хрупкую связь предустановленной гармонии, которая так слабо объединяет тело и душу, и представить организм находящимся под исключительным контролем универсальной механики и физики.

Таким образом, слабым местом анимизма Шталя было допущение прямого действия, оказываемого на организм отличным, гетерогенным, духовным принципом.

Шоффар попытался избежать этой ловушки. В соответствии с современными идеями он объединил то, что древние философы и сам Шталь разделяли — активность материи и активность души. «Мысль, действие, функция охвачены нерасторжимым союзом». Это классическая, но не очень ясная теория, которая так часто воспроизводилась — Homo factus est anima vivens — которую Боссюэ выразил в знаменитой формуле: «Душа и тело образуют естественное целое».

Второе возражение, выдвинутое против анимизма, заключается в том, что душа действует сознательно, с рефлексией и волей, и что ее существенные атрибуты не обнаруживаются в большинстве физиологических явлений, которые, напротив, являются автоматическими, непроизвольными и бессознательными. Противоречивый характер этих характеристик вынудил виталистов представить жизненный принцип, отличный от мысли. Шоффар, соглашаясь здесь с Буллё, Тиссо и самим Шталем, не принимает это различие; он отказывается разрушать единство оживляющего и мыслящего принципа. Он предпочитает приписывать душе два способа действия: один, который осуществляется в актах мысли, и, следовательно, он протекает сознательно, с рефлексией и волей; другой, осуществляющий контроль над физиологическими явлениями, которыми она управляет, «бессознательными впечатлениями и инстинктивными определениями, подчиняющимися первичным законам». Эта душа едва ли согласуется с его определением сознательного, рефлексирующего и волевого принципа; это новая душа, соматическая душа, удивительно похожая на ту «рахидиальную душу», которая, согласно Пфлюгеру, известному немецкому физиологу, обитает в каждом сегменте спинного мозга и отвечает за рефлекторные движения.

Двойственная модальность души. — Эта двойственная модальность души, эта двойственность, признаваемая Шталем и его учениками, была противна многим мыслителям, и именно это отвращение породило виталистическую школу. Она казалась им ересью, запятнанной материализмом — и так оно и было. В этом заключалась сила и слабость анимизма. Он допускает уникальный оживляющий принцип для всех проявлений живого существа, для высших фактов в сфере мысли и для низших фактов, связанных с телом. Он разрушает барьеры, которые их разделяют. Он заполняет пробел между различными формами человеческой деятельности и уподобляет их одну другой.

Но это именно то, что делает материализм. Он тоже сводит к единому порядку психические и физиологические явления, между которыми он больше не признает ничего, кроме разницы в степени, где мысль — это лишь максимум жизненного движения, или жизнь — минимум мысли. По правде говоря, цели двух школ диаметрально противоположны; одна претендует на то, чтобы поднять телесную активность до достоинства мыслящей активности и одухотворить жизненный факт; другая опускает первый до уровня последнего и материализует психический факт. Но, хотя намерения различны, результат идентичен. Спиритуалистический монизм склоняется к материалистическому монизму. Еще один шаг, и душа, смешанная с жизнью, будет смешана с физическими силами.

С другой стороны, двойственная модальность имеет то преимущество, что она избегает возражения, основанного на существовании столь многих живых существ, которым нельзя приписать мыслящую душу: анэнцефальный плод, детеныши высших животных, низшие животные и растения, живущие без мысли или с минимумом реальной, сознательной мысли. Сторонник анимизма отвечает, что эта физиологическая активность — все еще душа, но та, которая едва осознает свое существование — проблеск сознания. В этой теории знание себя, сознание, бывает всех степеней. С другой стороны, в глазах виталиста это абсолютный факт, который не допускает никакого ослабления, никакого среднего пути между бытием и небытием.

Именно эта концепция непрерывности души и жизни, именно утверждение возможного снижения полного сознания до простого проблеска знания и, наконец, до бессознательной жизненной активности, спасли анимизм от полного кораблекрушения. Вот почему эта древняя доктрина находит даже в наши дни несколько редких сторонников. Способный немецкий ученый Г. фон Бунге, хорошо известный своими исследованиями в области физиологической химии, исповедует анимистические взгляды в работе, которая появилась в 1889 году. Он приписывает организованным существам направляющий принцип, своего рода жизненную душу. Выдающийся натуралист Риндфлейш из Любека также занял свое место среди сторонников того, что мы можем назвать неоанимизмом.

ГЛАВА III. ВИТАЛИЗМ.

Его крайние формы — Ранний витализм и современный неовитализм — Преимущество различения души и жизни — § 1. Витализм Бартеза — Его расширение — Местонахождение жизненного принципа — Жизненный узел — Жизненный треножник — Децентрализация жизненного принципа — § 2. Доктрина жизненных свойств — Гален, Ван Гельмонт, Ксавье Биша и Кювье — Жизненные и физические свойства антагонистичны — § 3. Научный неовитализм — Гейденгайн — § 4. Философский неовитализм — Рейнке.

Крайние формы: ранний витализм и современный неовитализм. — Современный неовитализм ослабил примитивный витализм в некоторых важных пунктах. Последний делал из жизненного факта нечто вполне специфическое, несводимое ни к явлениям общей физики, ни к явлениям мысли. Он абсолютно изолировал жизнь, отделяя ее сверху от души, а снизу от неодушевленной материи. Эта изоляция в наши дни гораздо менее строга. На психической стороне барьер остается, но он понижен на материальной стороне. Неовиталисты сегодняшнего дня признают, что законы физики и химии соблюдаются как внутри, так и вне живого тела; те же природные силы действуют в обоих случаях, только они «иначе направлены».

Жизненный принцип ранних времен был своего рода антропоморфным, языческим божеством. Для Аристотеля эта сила, anima, Psyche, работала, так сказать, человеческими руками. Согласно известному выражению, ее положение в человеческом теле соответствует положению пилота на судне или скульптора или его помощника перед мрамором или глиной. И, по сути, у нас нет другого ясного образа причины, внешней по отношению к объекту. У нас нет другого представления о силе, внешней по отношению к материи, кроме того, которое предлагается мастером, создающим объект, или, в общем, человеческим существом с его активностью, свободной или предполагаемой свободной, и направленной к цели, которую нужно реализовать.

Персонификации такого рода, мифологические сущности, воображаемые существа, онтологические фикции, которые всегда заполняли сцену в сознании наших предшественников, окончательно исчезли; им больше нет места в научных объяснениях нашего времени. Неовиталисты заменяют их идеей направления, которая является другой формой той же идеи финализма. Ряд вторичных причин в живом существе, по-видимому, регулируется в соответствии с планом и направляется с целью его выполнения. Тенденция, которая существует в каждом существе к выполнению этого плана — то есть тенденция к своей цели — дает импульс, необходимый для его выполнения. Неовиталисты утверждают, что жизненная сила направляет явления, которые она не производит и которые в действительности осуществляются общими силами физики и химии.

Таким образом, направляющий импульс, рассматриваемый как реально активный, является последней уступкой современного витализма. Если мы пойдем дальше и если мы откажем направляющей идее в исполнительной власти и эффективной деятельности, жизненный принцип ослабляется, и мы отказываемся от доктрины. Мы больше не можем на нее ссылаться. Мы перестаем быть виталистами, если роль, которую играет жизненный принцип, ограничена до такой степени. Сначала он был и автором плана, и универсальным архитектором органического здания; теперь он лишь архитектор, направляющий своих рабочих, а они — физические и химические агенты. Теперь он сведен к плану работы, и даже этот план не имеет объективного существования; теперь это лишь идея. У него есть только тень реальности. К этому его свели некоторые биологи. За это мы можем поблагодарить Клода Бернара; и он тем самым поставил себя вне и за пределами слабейшей формы витализма. Он не рассматривал идею направления как реальный принцип. Связь явлений, их гармония, их соответствие плану, постигаемому интеллектом, их пригодность для цели, известной интеллекту, являются для него лишь ментальной необходимостью, метафизической концепцией. План, который выполняется, имеет только субъективное существование; направляющая сила не имеет эффективной добродетели, никакой исполнительной власти; она не выходит из интеллектуальной области, в которой она возникла, и не «реагирует на явления, которые позволили уму создать ее».

Именно между этими двумя крайними воплощениями жизненного принципа, с одной стороны — исполнительным агентом, с другой — простым направляющим планом, проходит пестрое шествие виталистических доктрин. В точке отправления у нас есть жизненная сила, персонифицированная, действующая, как мы заявили, как если бы человеческими руками, формирующими послушную материю; это чистая и примитивная форма теории. На другой крайности у нас есть жизненная сила, которая теперь является лишь направляющей идеей, без объективного существования и без исполнительной роли; просто концепция, с помощью которой ум собирает вместе и постигает последовательность физико-химических явлений. С этой стороны мы входим в контакт с монизмом.

Причины, приводимые виталистами для различения души и жизни. — Именно, в частности, на противоположной стороне, в психическом мире, ранние виталисты претендовали на то, чтобы укрепиться. Мы только что видели, что их доктрины были не столь тонкими, как современные; жизненный принцип для них был реальным агентом, а не идеальным планом в процессе выполнения. Но они отличали этот духовный принцип от другого, сосуществующего с ним в высших живых существах — по крайней мере, у человека: мыслящей души. Они смело проводили различие между ними, потому что активность одного проявляется через знание и волю, в то время как, напротив, проявления другого по большей части ускользают как от сознания, так и от воли.

На самом деле мы ничего не знаем о том, что происходит в нормальном состоянии наших органов. Их идеальное выполнение своих функций переводится для нас исключительно смутным чувством комфорта. Мы не чувствуем биения сердца, периодических расширений артерий, движений легких или кишечника, желез в их работе по секреции или тысячи рефлекторных проявлений нашей нервной системы. Душа, которая осознает себя, тем не менее невежественна относительно всего этого жизненного движения и поэтому внешня по отношению к нему.

Таков взгляд всех философов древности. Пифагор отличал реальную душу, мыслящую душу, Nous, разумный и бессмертный принцип, характеризующийся атрибутами сознания и воли, от жизненного принципа, Psyche, который дает дыхание и анимацию телу и который является душой вторичного величия, активной, преходящей и смертной. Аристотель делал то же самое. С одной стороны, он помещал душу в собственном смысле слова, Nous или интеллект — то есть понимание с его рациональным разумом; с другой стороны был направляющий принцип жизни, иррациональная и вегетативная Psyche.

Это различие согласуется с фактом диффузии жизни. Жизнь не принадлежит только высшим животным и человеку, в котором мы можем распознать разумную душу. Она распространяется на огромное множество более скромных существ, которым нельзя приписать столь возвышенные способности, — беспозвоночных, микроскопических животных и растения. Преимущество компенсируется неудобством разрушения всякой непрерывности между душой и жизнью; непрерывности, которая является принципом двух других доктрин, анимизма и монизма, и которая, можно сказать, является самой целью и несомненной тенденцией науки.

Что касается классической философии, то она удовлетворяет необходимость установления единства живого существа — то есть приведения в гармонию души и тела — но способом, который мы не должны здесь обсуждать. Она приписывает душе несколько модальностей, несколько различных сил: силы вегетативной жизни, силы чувствительной жизни и силы интеллектуальной жизни. И это другое решение проблемы было бы, по мнению г-на Гардэра, в полном согласии с доктринами святого Фомы Аквинского.

§ 1. Витализм Бартеза: его расширение.

Витализм достиг своего наиболее совершенного выражения во второй половине восемнадцатого века в руках представителей школы Монпелье — Бордё, Гримо и Бартеза. Последний, в частности, способствовал распространению доктрины в медицинских кругах. Человек глубокой эрудиции, соавтор д’Аламбера в «Энциклопедии», он оказал совершенно преобладающее влияние на медицину своего времени. Находясь в Париже в течение части своей карьеры, будучи врачом короля и герцога Орлеанского, можно сказать, что он поддерживал свои теории всеми мыслимыми влияниями, которые могли способствовать их успеху. Вследствие этого медицинские школы учили, что жизненные явления являются непосредственными эффектами силы, которая не имеет аналогов вне живого тела. Эта концепция царила безраздельно вплоть до дней Биша.

После Биша витализм Бартеза, более или менее модифицированный идеями знаменитого анатома, продолжал удерживать свои позиции во всех школах Европы примерно до середины девятнадцатого века. Иоганнес Мюллер, основатель физиологии в Германии, признавал около 1833 года существование уникальной жизненной силы, «осведомленной обо всех секретах сил физики и химии, но постоянно находящейся в конфликте с ними, как верховной причины и регулятора всех явлений». Когда приходила смерть, этот принцип исчезал и не оставлял после себя никаких следов. Один из основателей биологической химии, Юстус Либих, умерший в 1873 году, разделял эти идеи. Знаменитый ботаник Кандоль, доживший до 1893 года, учил в начале своей карьеры, что жизненная сила была одной из четырех сил, правящих в природе, а остальные три — притяжение, сродство и интеллектуальная сила. Флуранс во Франции сделал жизненный принцип одним из пяти свойств сил, обитающих в нервной системе. Другой современник, Дрессель, в 1883 году попытался вернуть в моду этот довольно примитивный, монистический и эффективный витализм.

Местонахождение жизненного принципа. — Тем временем был задан другой вопрос относительно этого жизненного принципа. Это был вопрос об установлении его местонахождения: или, другими словами, о поиске его места в организме. Распространен ли он по всему организму или расположен в каком-то конкретном месте, из которого он воздействует на каждую часть тела? Ван Гельмонт, знаменитый ученый конца шестнадцатого века, который был одновременно врачом и алхимиком, дал первое и довольно причудливое решение этой трудности. Жизненный принцип, согласно ему, был расположен в желудке, или, скорее, в отверстии привратника. Он был «консьержем», так сказать, желудка. Еврейская идея была более разумной. Жизнь была связана с кровью и циркулировала с ней посредством всех вен организма. Она ускользала из раны в то же время, что и жидкая кровь. Ясно, что в этом убеждении мы видим, почему евреям было запрещено есть мясо, которое не было обескровлено.

Жизненный узел. — В 1748 году врач по имени Лорри обнаружил, что очень маленькая рана в определенной области спинного мозга приводит к внезапной смерти. Положение этой замечательной точки было установлено в 1812 году Легаллуа, а еще точнее — Флурансом в 1827 году. Она расположена в рахидиальной луковице, на уровне соединения шеи и головы; или, точнее, на дне четвертого желудочка, около начала восьмой пары черепных нервов. Это то, что называли жизненным узлом. От целостности этого места, которое не больше булавочной головки, зависит жизнь животного. Те, кто верил в локализацию жизненного принципа, думали, что нашли искомое место; но для того, чтобы это было так, разрушение этого места должно быть неисправимым и должно обязательно вызывать смерть. Но если жизненный узел разрушен, а дыхание искусственно вызвано с помощью мехов, животное сопротивляется: оно продолжает жить. Это только нервный стимулирующий механизм дыхательных движений был атакован в одной из своих существенных частей.

Жизнь, следовательно, пребывает не более в этой точке, чем в крови или в желудке. Более поздний эксперимент показал, что она пребывает везде, что каждый орган наслаждается независимой жизнью. Каждая часть тела — это, чтобы использовать сильное выражение Бордё, «животное в животном»; или, чтобы принять фразу, принадлежащую Биша, «частная машина внутри общей машины».

Жизненный треножник. — Что же тогда есть жизнь, или, другими словами, что есть биологическая активность индивида, животного, человека? Это явно сумма, или, скорее, гармония этих частичных жизней различных органов. Но в этой гармонии, кажется, есть определенные инструменты, которые доминируют и поддерживают другие. Есть некоторые, чья целостность более необходима для сохранения существования и здоровья, и любое повреждение которых делает смерть более неизбежной. Это легкие, сердце и мозг. Смерть всегда наступает, говорили ранние врачи, если поврежден любой из этих трех органов. Жизнь зависит, следовательно, от них, как от трехногой опоры. Отсюда идея жизненного треножника. Это больше не единое место для жизненного принципа, а своего рода трон на трех опорах. Жизнь децентрализована.

Это был только первый шаг, очень скоро сопровождаемый многими другими, в направлении жизненной децентрализации. Эксперимент показал, на самом деле, что каждый орган, отделенный от тела, будет продолжать жить, если обеспечены надлежащие условия. И здесь речь идет не только о низших существах; о растениях, которые размножаются черенками; о гидре, которую Трамбле разрезал на куски, каждый из которых порождал полную гидру; о наисе, которого К. Бонне разрезал на секции, каждая из которых восстанавливала полного аннелида. Нет исключения из правила.

Децентрализация жизненного принципа. — Результат тот же у высших позвоночных, только эксперимент гораздо труднее. На Физиологическом конгрессе в Турине в 1901 году Локк показал сердце зайца, извлеченное из тела животного и бьющееся часами так же энергично и регулярно, как если бы оно было на своем месте. Он подвесил его в воздухе комнаты при нормальной температуре, единственным условием было то, что оно орошалось жидкостью, состоящей из определенных компонентов. Животное было мертво некоторое время. Совсем недавно Кулябко показал таким же образом сердце человека, все еще бьющееся, хотя человек был мертв около восемнадцати часов. Тот же эксперимент повторяется в любой физиологической лаборатории, гораздо более легким способом, с сердцем черепахи. Этот орган, извлеченный из тела, оснащенный резиновыми трубками для представления его артерий и вен и наполненный дефибринированной кровью лошади или быка, взятой со скотобойни, работает часами и днями, перекачивая жидкую кровь в свою резиновую аорту, точно так же, как если бы он перекачивал ее в живую аорту.

Но нет необходимости умножать примеры. Каждый орган может быть заставлен жить в течение более или менее длительного периода, даже если он удален из своего естественного положения; мышцы, нервы, железы и даже сам мозг. Каждый орган, каждая ткань, следовательно, наслаждается независимым существованием; она живет и работает для себя. Нет сомнения, что она участвует в активности целого, но она может быть отделена от него, не будучи тем самым помещенной в категорию мертвых субстанций. Для каждой аликвотной части организма существует частичная жизнь и частичная смерть.

Эта децентрализация жизненной активности окончательно распространяется в сложных существах от органов к тканям, и от тканей к анатомическим элементам — клеткам. Идея децентрализации породила вторую форму витализма, смягченную и ослабленную форму — а именно, плюривитализм, или теорию жизненных свойств.

§ 2. Теория жизненных свойств.

Сторонники теории жизненных свойств разрезали на фрагменты монистический и неделимый направляющий принцип Бордё и Бартеза. Они дали ему новое хождение — плюривитализм. Эта теория поддерживает существование духовных сил низшего порядка, которые контролируют явления более интимно, чем это делал жизненный принцип. Эти силы, менее возвышенные в своем достоинстве, чем разумная душа анимистов или душа вторичного величия унитарных виталистов, в конечном итоге включаются в живую материю, свойствами которой они тогда будут являться. Будучи приведенными в более тесную связь с чувственным миром, они будут более гармонировать с духом исследования и с научным прогрессом.

Дефект ранних концепций, их общая иллюзия, возникали из их поиска причины вне объекта, из их требования объяснения жизненных явлений от принципа, внешнего по отношению к живой, нематериальной и несубстанциональной материи. Здесь этот дефект менее заметен. Плюривиталисты в свою очередь будут апеллировать к жизненным свойствам как способам активности, присущим живой субстанции, в которой и посредством которой они проявляются, и производным от расположения молекул этой субстанции — то есть от ее организации. Это почти концепция сегодняшнего дня.

Но этот прогресс будет реализован только в конце эволюции плюривиталистической теории. Вначале эта теория кажется преувеличением своей предшественницы и еще более преувеличенной формой мифологического язычества, в котором ее упрекали. Археус, бла, свойства, духи — все они сначала имеют эффект гениев или богов, воображаемых древними для управления природными явлениями, Нептуна, взбаламучивающего воды моря, и Эола, развязывающего ветры. Эти божества древнего мира, нимфы, дриады и лесные боги, кажутся перенесенными в Средние века, в тот век споров, тот философский период истории человечества, и там метаморфозировавшимися в оккультные причины, нематериальные силы и персонифицированные силы.

Гален. — Первым из плюривиталистов был Гален, врач Марка Аврелия, знаменитый автор Энциклопедии, большая часть которой была утеряна и одна книга из которой сохранялась как анатомический оракул и бревиарий на протяжении всего Средневековья. Согласно Галену, человеческая машина управляется тремя видами духов: животными духами, председательствующими над активностью нервной системы; жизненными духами, управляющими большинством других функций; и, наконец, естественными духами, регулирующими печень и способными к включению в кровь. В шестнадцатом веке, во времена Парацельса, духи Галена стали олимпийскими духами. Они все еще председательствовали над функциональной активностью органов, печени, сердца и мозга, но они также существовали во всех телах природы.

Ван Гельмонт. — Наконец, теория была сформулирована Ван Гельмонтом, врачом, химиком, экспериментатором и философом, наделенным редким и проницательным умом. Здесь мы находим множество глубоких истин, сочетающихся с фантастическими грезами. Отказываясь признавать прямое воздействие нематериального агента, такого как душа, на инертную материю, на тело, он заполнил пропасть, разделявшую их, создав целую иерархию нематериальных принципов, которые играли роль посредников и исполнительных агентов. Во главе этой иерархии была поставлена мыслящая и бессмертная душа; ниже находилась чувствительная и смертная душа, имевшая своим служителем главный археус (principal archeus), жизненную ауру (aura vitalis) — своего рода бестелесного агента, удивительно похожего на жизненный принцип, который располагался в области отверстия желудка. Еще ниже находились подчиненные агенты, «блас» (blas) или «вулканы» (vulcans), помещенные в каждый орган и разумно управляющие его механизмом, подобно искусным мастерам.

Эти химерические идеи, однако, не так далеки от истины, как теория жизненных свойств. Когда мы видим, как сокращается мышца, мы говорим, что это явление обусловлено жизненным свойством, то есть свойством, не имеющим аналогов в физическом мире, а именно сократимостью; точно так же нерв обладает двумя жизненными свойствами — возбудимостью и проводимостью, которые Вюльпиан предложил объединить в одно, назвав его «нейрильностью». Это лишь названия, служащие своего рода сокращением; но для тех, кто верит, что в этом есть нечто реальное, это нечто не так уж далеко от «бласа» Ван Гельмонта. «Вулканы», скрытые в мышце или нерве, обнаруживаются здесь через притяжение, там — через выработку и распространение нервного импульса; иными словами, через явления, для которых мы пока не знаем аналогов в физическом мире, но о которых мы не можем сказать, что они не существуют.

К. Биша и Ж. Кювье: Антагонизм жизненных и физических свойств. — Археус и бласы Ван Гельмонта были лишь первым грубым наброском жизненных свойств. Ксавье Биша, основатель общей анатомии, утомленный всеми этими бестелесными сущностями, этими лишенными субстанции принципами, которыми была обременена биология, взялся избавиться от них методами физика и химика. Физика и химия его времени относили проявления явлений к свойствам материи: гравитации, капиллярности, магнетизму и т. д. Биша поступил так же. Он отнес жизненные проявления к свойствам живых тканей, если не самой живой материи. Из этих свойств тогда было известно лишь очень немногие: раздражимость, описанная Глиссоном, которая является возбудимостью в современной физиологии, и раздражимость Галлера, которая есть не что иное, как мышечная сократимость. Остальные еще предстояло открыть.

Нет необходимости напоминать об ошибке, допущенной Биша и принятой большинством ученых его времени, таких как Кювье во Франции и И. Мюллер в Германии, поскольку эта история уже была рассказана Клодом Бернаром. Его ошибка заключалась в том, что он рассматривал жизненные свойства не только как отличные от физических свойств, но даже как противоположные им. Первые сохраняют тело, вторые стремятся его разрушить. Они всегда находятся в конфликте. Жизнь — это победа одних; смерть — торжество других. Отсюда знаменитое определение, данное Биша: «Жизнь есть совокупность функций, сопротивляющихся смерти», или определение из Энциклопедии: «Жизнь есть противоположность смерти».

Кювье проиллюстрировал эту концепцию наглядной картиной. Он изображает молодую женщину, полную здоровья и сил юности, внезапно пораженную смертью. Скульптурные формы опадают и обнажают угловатость костей; глаза, еще недавно сверкавшие, тускнеют; цвет плоти сменяется мертвенной бледностью; грациозная гибкость тела сменяется окоченением, «и вскоре последуют более ужасные изменения; плоть становится синей, зеленой, черной, одна часть вытекает в виде зловонного яда, а другая испаряется в виде инфекционных испарений. Наконец, не остается ничего, кроме солевых или землистых минеральных начал, все остальное исчезло». Итак, согласно Кювье, что же произошло?

Эти изменения — результат воздействия внешних агентов: воздуха, влажности и тепла. Они воздействовали на труп точно так же, как воздействовали на живое существо; но до смерти их натиск не имел эффекта, потому что он отражался жизненными свойствами. Теперь, когда жизнь исчезла, натиск увенчался успехом. Мы знаем теперь, что внешние агенты не являются причиной этих расстройств. Они вызваны микробами гниения. Именно против них боролись органы, а не против физических сил.

Ошибка, допущенная Биша и Кювье, была непростительной даже для их времени. Они были неправы, не придав должного значения исследованиям Лавуазье. Он утверждал, по поводу животного тепла и дыхания, тождественность действия физических агентов в живом теле и во внешнем мире. С другой стороны, Биша, благодаря вспышке гениальности, децентрализовал жизнь, рассеяв жизненные свойства в тканях или, как мы сказали бы сейчас, в живой материи. Именно из сравнения строения и свойств живой материи с таковыми у неживой материи должен был прийти свет.

§ 3. Научный неовитализм.

Теперь мы можем понять природу современного неовитализма. Он заимствует у своего предшественника фундаментальный принцип — а именно специфичность жизненного факта. Но эта специфичность больше не является сущностной, она лишь формальная. Различие между ним и физическим фактом становится все меньше и почти исчезает. Оно заключается в разнообразии механизмов или исполнительных агентов. Например, пищеварение превращает пищевой крахмал в кишечнике в сахар; химик делает то же самое в своей лаборатории, только он использует кислоты, в то время как организм использует специальные агенты — ферменты, в данном случае диастазу. Это особая форма химии, но все же это химия. Именно так смотрел на это Клод Бернар. Жизненный факт принципиально не отличался от физико-химического факта, а лишь по форме.

Этот очищенный и приспособленный витализм (Клод Бернар зашел в своих уступках так далеко, что назвал свою доктрину «физико-химическим витализмом») был возрожден несколько лет назад Хр. Бором и Гейденгайном.

Другие биологи, вместо того чтобы приписывать различие между явлениями двух порядков способу их возникновения, по-видимому, допускают полную идентичность механизмов. Таким образом, жизненный акт становится особенным уже не сам по себе, индивидуально, а в том, как он связан с другими. Жизненный порядок — это ряд физико-химических актов, реализующих идеальный план.

Неовитализм, следовательно, принял две формы: одну — более научную, другую — более философскую.

Хр. Бор и Гейденгайн. — Его научная форма была придана ему Хр. Бором, способным физиологом из Копенгагена, и Гейденгайном, профессором из Бреслау, который был одним из светил современной немецкой физиологии. Ход их исследований привел этих двух экспериментаторов, работавших независимо друг от друга, к необходимости подвергнуть новому изучению идеи Лавуазье и идеи Биша о соотношении физико-химических сил и жизненных сил.

Речь отнюдь не шла об общем исследовании, преднамеренно организованном с целью выяснения роли физических и физиологических факторов в выполнении различных функций. Такое исследование потребовало бы нескольких поколений для завершения. Нет, вопрос возник лишь попутно. Хр. Бор с величайшей тщательностью изучал газообмен, происходящий между воздухом и кровью в легких. Газовая смесь и жидкая кровь находятся лицом к лицу; они разделены тонкой мембраной, образованной живыми клетками. Будет ли эта мембрана вести себя как инертная мембрана, лишенная жизненности, и, следовательно, подчиняться физическим законам диффузии газов? Что ж! Нет. Она ведет себя не так. Самые тщательные измерения давлений и растворимости не оставляют сомнений на этот счет. Живые элементы легочной мембраны, следовательно, должны вмешиваться, чтобы нарушить физическое явление. Вещи происходят так, как если бы обмениваемые газы подвергались не простой диффузии — физическому факту, подчиняющемуся определенным правилам, — а реальной секреции, физиологическому или жизненному явлению, подчиняющемуся законам, которые также фиксированы, но отличаются от первых.

С другой стороны, Гейденгайн примерно в то же время пришел к аналогичным выводам относительно жидкостного обмена, который происходит внутри тканей, между жидкостями (лимфой), омывающими кровеносные сосуды снаружи, и кровью, которую содержат эти сосуды. Это явление очень важно, потому что оно является прологом действий питания и ассимиляции. Здесь снова два фактора обмена приводятся в отношение через тонкую стенку — стенку кровеносного сосуда. Физические законы диффузии, осмоса и диализа позволяют нам предсказать, что произошло бы, если бы жизненность элементов стенки не вмешивалась. Гейденгайн полагал, что наблюдал, что все происходит иначе. Прохождение жидкостей нарушается тем фактом, что клеточные элементы живы. Оно приобретает характеристики физиологического акта, а уже не физического. Добавим, что интерпретация этих экспериментов сложна, и она породила споры, которые продолжаются до сих пор.

Эти два примера, вокруг которых можно было бы сгруппировать другие, привели некоторых физиологов к уменьшению важности физических факторов в функциональной деятельности живого существа в пользу физиологических факторов. Поэтому казалось бы, что жизненная сила, если использовать довольно сомнительную форму языка, в известной мере изымает организованное существо из сферы действия физических сил — и этот вывод является одной из форм современного неовитализма.

§ 4. Философский неовитализм.

Современный неовитализм принял другую форму, более философскую, чем научную, благодаря которой он приближается к витализму в собственном смысле слова. Мы хотели бы упомянуть эксперимент Рейнке в Германии. Рейнке — выдающийся ботаник, который различает спекулятивную и позитивную области науки и успешно культивирует обе.

Его идеи аналогичны идеям А. Готье, Шеврёля и самого Клода Бернара. Он считает, вместе с этими мастерами, что тайна жизни заключается не в природе сил, которые она приводит в действие, а в направлении, которое она им придает. Всех этих мыслителей поражает порядок и направленность, придаваемые явлениям, происходящим в живом существе, их взаимосвязь, их кажущаяся адаптация к цели, своего рода впечатление плана, который осуществляется. Все эти размышления приводят Рейнке к тому, чтобы придавать большой вес идее «направляющей силы».

Физико-химические энергии, несомненно, являются единственными, которые проявляются в организованном существе, но они направляются, как слепой своим поводырем. Кажется, будто двойник сопровождает их, как тень. Этот разумный поводырь слепой, материальной силы — это то, что Рейнке называет «доминантой». Ничто не может быть более похожим на «блас» и «археус» Ван Гельмонта. Материальные энергии, таким образом, были бы сопряжены со своим «бласом», своими «доминантами» в живых организмах. В них, следовательно, существовало бы две категории силы: «материальные силы», или, скорее, материальные энергии, подчиняющиеся законам универсальной энергетики; и, во-вторых, разумные «духовные силы» — доминанты. Когда скульптор работает над мрамором, в каждом ударе, извлекающем искру, есть нечто большее, чем сильная сила молотка. Есть мысль, воля художника, который реализует план. В машине есть нечто большее, чем механизм. За колесами стоит цель, которую имел в виду автор, когда настраивал их для определенной цели. Энергии, затраченные в действии, регулируются настройкой — то есть доминантами, обусловленными интеллектом конструктора.

Так обстоит дело и в живой машине. Доминанты в данном случае — это хранители плана, агенты поставленной цели. Одни регулируют функциональную деятельность живого тела, а другие регулируют его развитие и его построение. Такова вторая форма, философская форма, крайняя и телеологическая, современного неовитализма.

ГЛАВА IV. МОНИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ.

Физико-химическая теория жизни. — Ятромеханика. — Декарт, Борелли. — Ятрохимия. — Сильвий де Боэ. — Физико-химическая теория жизни. — Материя и энергия. — Гетерогенность — это лишь результат расположения или комбинации гомогенных тел. — Оговорка относительно мира мысли. — Кинетическая теория.

Уницистская или монистическая доктрина дает нам третий способ осмысления функциональной деятельности живого существа, нивелируя и смешивая три ее формы активности — духовную, жизненную и материальную. Она была выражена в XVII и XVIII веках в «ятромеханике» и «ятрохимии» — концепциях, на смену которым в более позднее время пришли физико-химическая доктрина жизни и, наконец, «современный материализм».

Материализм — это не только биологическая интерпретация; это универсальная интерпретация, применимая ко всей природе, поскольку она основана на определенной концепции материи. Здесь мы сталкиваемся с вечной загадкой, обсуждаемой философами относительно этой фундаментальной проблемы силы и материи. Мы знаем, какие ответы на эту проблему давали ионийские философы — Фалес, Демокрит, Гераклит и Анаксагор, которые отбрасывали действие любой духовной силы, внешней по отношению к материи. Объяснение мира, объяснение жизни сводились к игре физических или механических сил. Эпикур, немного позже, утверждал, что знание материи и ее различных форм объясняет все явления, а следовательно, и явления жизни.

Декарт, резко отделяя метафизический мир — то есть душу, определяемую ее атрибутом, мышлением, — от физического или материального мира, характеризующегося протяженностью, практически пришел к тем же выводам, что и материалисты древности. Для него, как и для них, живое тело было лишь машиной.

Ятромеханика. Декарт. Борелли. — Такова, следовательно, теория ятромехаников, основателем которой мы можем считать Декарта, а не греческих философов. Эти идеи удерживали свои позиции в течение двух столетий и принесли такие плодотворные результаты в руках Борелли, Питкерна, Гейлса, Бернулли и Бургаве, что оправдали шутку Бэкона о том, что «философия Эпикура принесла науке меньше вреда, чем философия Платона». Ятромеханическая школа упорно держалась, пока на сцене не появился Биша.

Ятрохимия. Сильвий де Боэ. — Именно в результате реакции против их преувеличений Шталь создал анимизм, а Монпельеская школа создала витализм. Мы получаем некоторое представление об экстравагантном характере их объяснений, читая Бургаве. Для этого знаменитого врача мышцы были пружинами, сердце — насосом, почки — ситом, а секреция железистых соков производилась давлением; тепло тела было результатом трения глобул крови о стенки кровеносных сосудов; оно было больше в легких, потому что сосуды легких, как предполагалось, были уже, чем сосуды других органов. Неадекватность этих объяснений подсказала идею дополнить их с помощью химии, которая тогда только зарождалась. Эта химия, какой бы рудиментарной она ни была, жаждала участия в управлении живыми телами и в объяснении их явлений. Дистилляции, ферментации и вскипания теперь рассматриваются как играющие свою роль, роль, которая была преждевременной и доведенной до крайности. Ятрохимия с общей точки зрения является лишь аспектом ятромеханики; но она также является и вспомогательным средством. Сильвий де Боэ и Уиллис были ее наиболее выдающимися представителями. Эта теория оставалась на заднем плане, пока химия не совершила свой большой прорыв — то есть во времена Лавуазье. После этого ее значение постепенно возрастало, особенно в наши дни. В настоящее время общая тенденция заключается в том, чтобы рассматривать органическую функциональную деятельность или даже морфогенез — то есть все то, что является наиболее специфичным и характерным для живых существ — как следствие химического состава их субстанции. Это момент капитальной важности, и к нему мы должны вернуться.

Физико-химическая теория жизни. — Современные биологические школы приложили много усилий, чтобы обезопасить себя от любых ошибок на философской стороне. Они избегали в большинстве случаев психологической проблемы; они сознательно воздерживались от проникновения в мир души. Отсюда физико-химическая теория жизни была построена свободной от спиритуалистических трудностей и возражений. Но эта осторожность не исключала тенденции. И нет сомнения, как сказал Арман Готье, что «реальная наука не может ничего утверждать, но она также не может ничего отрицать вне наблюдаемых фактов»; и далее, что «только наука, движущаяся вспять, может рискнуть утверждать, что существует только материя и что только ее законы управляют миром». Тем не менее верно, что, устанавливая непрерывность между инертной материей и живой материей, мы тем самым делаем вероятной непрерывность между миром жизни и миром мысли.

Материя и энергия. — Кроме того, и без всякого желания вступать в эту горячую полемику, слишком очевидно, что нет согласия относительно используемых терминов, и в частности относительно «материи» и «законов материи». Нет необходимости повторять, что геометрическая форма, в которую Декарт отлил свою философию, давно разбита. Знаменитый философ, определяя материю одним атрибутом — протяженностью, не позволяет нам уловить ее активность, активность, раскрываемую всеми природными фактами; и, определяя душу только мышлением, не дает нам возможности искать в ней принцип этой материальной активности. Эта чисто пассивная материя, состоящая только из протяженности, эта «голая материя» была для Лейбница чистым понятием. Философ нашего времени, М. Мажи, назвал ее сенсорным иллюзией. Тела природы демонстрируют нам «материю, облаченную» в энергию, образованную нерасторжимым союзом протяженности с неотделимым динамическим принципом. Стоики объявляли, что материя подвижна, а не неподвижна, активна, а не инертна. Лейбниц также имел это в виду, когда связывал ее нерасторжимо с активным принципом, «энтелехией». Другие говорили, что материя — это «совокупность сил», или, вместе с П. Бошковичем, «система неделимых точек без протяженности, центров силы, по сути». Пространство было бы геометрическим местом этих точек.

В этой концепции материалистическая школа находит объяснение всей феноменальности. Физические свойства, жизненные явления, психические факты — все имеют свое основание в этой имманентной активности. Материальная активность — это минимум души или мысли, который путем непрерывной градации и прогрессирующей сложности, без разрыва непрерывности, без резкого перехода от гомогенного к гетерогенному, поднимается через ряд живых существ к достоинству человеческой души. Наблюдение переходов, несовершенное прослеживание геометрического метода пределов, таким образом, позволяет нам перейти от материальной к жизненной, а оттуда к психической активности.

Кажущаяся гетерогенность — это результат расположения или комбинации гомогенных тел. — В этой системе материальная энергия, жизнь, душа были бы лишь все более и более сложными комбинациями консубстанциальной активности с материальными атомами. Жизнь кажется отличной от физической силы, а мысль — от жизни, потому что анализ еще не продвинулся достаточно далеко. Так, стекло казалось бы древним халдеям отличным от песка и соли, из которых они его делали. Точно так же вода, в современных глазах, отлична от своих составляющих — кислорода и водорода. Вся трудность заключается в том, чтобы объяснить, что это «расположение» элементов может привнести нового в аспект соединения. Мы должны знать, какую новизну и кажущуюся гомогенность может произвести в явлениях разнообразие комбинаций, которые являются лишь особыми расположениями элементарных частей. Но мы не знаем, и именно это невежество заставляет нас рассматривать их как гетерогенные, несводимые и отличные в принципе. Жизненное явление, комплекс физико-химических фактов, таким образом, кажется нам существенно отличным от этих фактов, и именно поэтому мы рисуем себе «доминанты» и «направляющие силы», более или менее аналогичные сидерическому направляющему принципу Кеплера, который до открытия всемирного тяготения регулировал гармонию движений планет.

Оговорка относительно психического порядка. — Научный ум во все времена проявлял реальную склонность к механической или материалистической теории. Современные ученые в целом приняли ее, поскольку она объединяет жизненный и физический порядки. Возражения и противоречия предлагаются только в области психологии. А. Готье, например, с бесконечной оригинальностью и энергией оспаривал претензии материалистов, которые хотели бы свести феномен мысли к материальному феномену. Самая общая характеристика материальной феноменальности — как мы увидим позже — заключается в том, что ее можно рассматривать как мутацию энергии, то есть она подчиняется законам энергетики. Но мысль, говорит А. Готье, не является формой материальной энергии. Мысль, сравнение, воля — это не акты материальной феноменальности; это состояния. Они — реальности; они не имеют массы; они не имеют физического существования. Они отвечают настройкам, расположениям и согласованным группировкам материальных проявлений химических молекул. Они ускользают от законов энергетики.

Кинетическая теория. — Мы отложим на мгновение эту серьезную проблему, касающуюся границ мира сознательной мысли и мира жизни. Именно с другой стороны, на границах живой и неживой природы, торжествует механистический взгляд. Он предоставил универсальную концепцию, согласующуюся с явлениями любого рода, — а именно кинетическую теорию, которая приписывает все в природе движениям частиц, молекул или атомов.

Живой и физический порядки здесь сведены к одному уникальному порядку, потому что все явления чувственного универсума сами сведены к одной и той же механике и представлены посредством атома и движения. Эта концепция мира, которая была концепцией философов ионийской школы в глубокой древности, которая была модифицирована позже Декартом и Лейбницем, перешла в современную науку под названием кинетической теории. Механика атомов, весомых или невесомых, содержала бы объяснение всей феноменальности. Если бы речь шла о физических свойствах или жизненных проявлениях, объективный мир в конечном анализе не предложил бы нам ничего, кроме движения. Каждое явление выражалось бы атомистическим интегралом, и это внутренняя причина величественного единства, которое царит в современной физике. Силы, которые приводятся в действие Жизнью, в этом конечном анализе уже не отличаются от других природных сил. Все они смешаны в молекулярной механике.

Философская ценность этой теории неоспорима. Она оказала на физическую науку влияние, которое оправдано открытиями, которые она подсказала. Но биологии, с другой стороны, она не оказала никакой помощи. Именно потому, что она слишком глубоко опускается в вещи и анализирует их до предела, она перестает проливать на них какой-либо свет. Расстояние между гипотетическим атомом и явным и конкретным фактом слишком велико, чтобы один мог пролить свет на другой. Жизненное явление исчезает со своим индивидуальным аспектом; его черты больше нельзя различить.

Кроме того, целая школа современных физиков (Оствальд из Лейпцига, Мах из Вены) начинает выражать некоторые сомнения в полезности кинетической гипотезы в будущем самой физики и склонна предложить заменить ее теорией энергетики. Мы увидим, в любом случае, что эта другая концепция, столь же универсальная, как кинетическая теория, — теория Энергии — заставляет яркий свет проникать в глубины самых трудных проблем физиологии.

Таковы, с их последовательными трансформациями, три основные теории, три великих течения, между которыми биологию бросало из стороны в сторону. Они достаточно показательны для состояния позитивной науки в каждую эпоху, но удивляет, что они не более показательны; и это объясняется тем, что эти концепции слишком общие. Они парят слишком высоко над реальностью. Более характерными в этом отношении будут частные теории основных проявлений живой материи, ее непрерывности путем генерации, развития, посредством которого она приобретает свою индивидуальную форму, о наследственности. Именно здесь важно уловить прогрессивное движение науки — то есть замысел и план здания, которое возводится, «слепо, так сказать», усилиями армии работников, армии, становящейся с каждым днем все более многочисленной.

ГЛАВА V. ОСВОБОЖДЕНИЕ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОТ ИГА ФИЛОСОФСКИХ ТЕОРИЙ.

Чрезмерное использование гипотетических агентов в физиологических объяснениях — § 1. Жизненные явления в полностью сформированных организмах — Временное исключение морфогенной идеи — Область морфогенной идеи как святилище жизненной силы — § 2. Физиологический домен в собственном смысле слова — Гармония и связь явлений — Направляющие силы — Работа Клода Бернара — Исключение жизненной силы, конечной причины, «каприза» живой природы — Детерминизм — Сравнительный метод — Общность жизненных явлений — Взгляды Пастера.

Теории, историю которых мы только что обрисовали в общих чертах, долгое время доминировали в науке и оказывали влияние на ее прогресс.

Это господство перестало существовать. Физиология освободилась от их влияния, и это, пожалуй, самая важная революция во всей истории биологии. Анимизм, витализм, материализм перестали осуществлять свою тиранию над научными исследованиями. Эти концепции перешли из лаборатории в кабинет; из физиологических они стали философскими.

Этот результат — работа физиологов шестидесятилетней давности. Это также следствие общего движения науки и прогресса научного духа, который проявляет все более выраженную тенденцию к полному отделению области фактов от области гипотез.

Чрезмерное использование гипотетических агентов в физиологических объяснениях. — Можно сказать, что в начале девятнадцатого века, несмотря на усилия нескольких настоящих экспериментаторов от Гарвея до Спалланцани, Гейлса, Лапласа, Лавуазье и Мажанди, наука о явлениях жизни не следовала за прогрессом других естественных наук. Она оставалась в тумане схоластики. Гипотезы смешивались с фактами, и воображаемые агенты совершали реальные акты в невыразимой путанице. Душа (анимизм), жизненная сила (витализм) и конечная причина (финализм, телеология) служили для объяснения всего.

По правде говоря, именно в это время физические агенты, электрические и магнитные жидкости или, опять же, химическое сродство играли аналогичную роль в науке о неживой природе. Но было по крайней мере одно отличие в пользу физиков и химиков: когда они приписывали какое-то новое свойство или способность своим гипотетическим агентам, они уважали то, что приписывали. Физиологические врачи не уважали никакого закона, они не были подчинены никакому ограничению. Их жизненная сила была капризной; ее спонтанность делала предвидение невозможным; она действовала произвольно в здоровом теле; она действовала еще более произвольно в больном теле. Вся тонкость медицинского гения призывалась на помощь, чтобы угадать фантастическое поведение духа болезни. Если мы говорим здесь только о физиологах и врачах и не цитируем биологов, то это потому, что последние еще не появились как авторитеты; их наука оставалась чисто описательной, и они еще не начали объяснять явления.

Таково было положение вещей в течение первых лет девятнадцатого века. Оно длилось, благодаря основателям современной физиологии — Клоду Бернару во Франции и Брюкке, Дюбуа-Реймону, Гельмгольцу и Людвигу в Германии, — пока не произошло разделение между биологическим исследованием и философскими теориями. Это разграничение действовало в физиологии в собственном смысле слова — то есть в отрасли биологической области, в которой до сих пор правилом было совместное владение. Важная революция зафиксировала соответствующие разделы экспериментальной науки и философской интерпретации. Было понято, что одно заканчивается там, где начинается другое, что одно следует за другим, что одно не должно пересекать путь другого. Между ними есть только одна сомнительная область, о которой ведутся споры, и эта неопределенная граница постоянно сдвигается, и наука ежедневно выигрывает то, что теряет философия.

§ 1. Жизненные явления в сформированных организмах.

Смещение такого рода произошло во время, о котором мы говорим. Было решено, что, насколько это касается явлений, происходящих в построенном и сформированном живом организме, больше не будет позволено допускать вмешательство в их объяснение сил или энергий, отличных от тех, которые приводятся в действие в неживой природе. Точно так же, как при объяснении работы часов физик не будет взывать к воле или искусству мастера, или к замыслу, который он имел в виду, а только к связи причин и следствий, которые он использовал; так и для живой машины, будь то самая сложная, как человеческое тело, или самая элементарная, как клетка, мы не можем взывать к конечной причине, жизненной силе, внешней по отношению к этому организму и действующей на него извне, а только к связям и флуктуациям следствий, которые являются единственными реальными и эффективными причинами. Другими словами, Людвиг и Клод Бернар в частности изгнали из области активной феноменальности три химеры — Жизненную Силу, Конечную Причину и «Каприз» Живой Природы.

Но живое существо — это не только полностью построенный и полностью сформированный организм. Это не готовые часы. Это часы, которые создают себя сами, механизм, который конструирует и увековечивает себя. Ничего подобного нам не известно в неживой природе. Физиология нашла — в том, что называется морфогенезом, — свой временный предел. Именно за этим пределом, именно в изучении явлений, посредством которых организм строится и увековечивается, именно в области функций генерации и развития философские доктрины расширяются и процветают. Это нынешняя граница этих двух сил — философии и науки. Мы вскоре разграничим их более точно. В. Кюне, известный ученый, чью смерть оплакивают не только в Германии, забавлялся изучением распределения биологических доктрин среди членов научных обществ и в мире академий. Он подытожил этот вид статистического исследования, сказав в 1898 году на Кембриджском конгрессе, что физиологи были почти все сторонниками физико-химической доктрины жизни, а большинство натуралистов были сторонниками жизненной силы и теории конечных причин.

Область морфогенной идеи как последнее святилище жизненной силы. — Мы видим причину этого. Физиология, по сути, заняла свою позицию в объяснении функциональной деятельности сформированного организма — то есть на почве, где вмешиваются, как мы покажем далее, никакие энергии и никакая материя, кроме универсальных энергий и материи. Натуралисты, с другой стороны, более особенно рассматривали — и с описательной точки зрения только, по крайней мере до времен Ламарка и Дарвина — функции, генерацию, развитие и эволюцию видов. Но эти функции наиболее неподатливы и недоступны для физико-химических объяснений. Поэтому, когда пришло время отчитаться о том, что они сделали, зоологи заменили исполнительные агенты ничем иным, как жизненной силой под разными ее названиями. Для Аристотеля это сама жизненная сила, которая, как только она вводится в тело ребенка, лепит его плоть и придает ей человеческую форму. Современные натуралисты, американцы К. О. Уитмен и К. Филпотс, например, придерживаются той же линии аргументации. Другие, такие как Блуменбах и Нидхэм, в восемнадцатом веке, взывали к тому же разделению под другим именем — «nisus formativus» (формирующее усилие). Наконец, другие играют словами; они говорят о наследственности, об адаптации, об атавизме, как если бы это были реальные, активные и эффективные существа; в то время как это лишь наименования, имена, применяемые к коллекциям фактов.

Этот регион был, следовательно, исключительно благоприятен для быстрого увеличения гипотез, и поэтому они изобиловали. Были теории Бюффона, Ламарка, Дарвина, Герберта Спенсера, Э. Геккеля, Гиса, Вейсмана, Де Фриза и В. Ру. У каждого биолога сколько-нибудь заметного была своя, и список бесконечен. Но здесь уже эта область теоретических спекуляций сдерживается с разных сторон экспериментом. Ж. Лёб, чистый физиолог, недавно придал своим исследованиям направление, в котором зоология полагает, что может быть найдено объяснение таинственной роли, которую играет мужской элемент в оплодотворении. С другой стороны, первый эксперимент искусственного деления живой клетки (меротомия), с его светом на роль, которую играет ядро в сохранении и регенерации живой формы, также является работой физиологического экспериментатора. Он датируется 1852 годом и принадлежит Августу Уоллеру. Этот эксперимент был проведен на чувствительной нервной клетке спинномозговых ганглиев и на двигательной клетке передних рогов спинного мозга. Эффекты были правильно интерпретированы двенадцать или пятнадцать лет спустя. Все, что сделали зоологи, — это повторили, возможно, бессознательно, этот знаменитый эксперимент и подтвердили результат.

Таким образом, мы видим, что атака на виталистское святилище началась. Но было бы серьезной ошибкой полагать, что конечная причина и жизненная сила вот-вот будут выбиты из своих укреплений. Философская спекуляция имеет перед собой обширное поле. Ее границы могут отступать. Еще долгое время будет место для более или менее модернизированного витализма.

§ 2. Физиологический домен в собственном смысле слова.

Витализм даже оказывается установленным в области физиологии, хотя на данный момент эта наука ограничивает свои амбиции рассмотрением полностью построенного организованного существа, совершенного в своей форме. Объяснение работы этой сформированной машины не может быть полным, пока мы не примем во внимание гармонию и настройку ее частей.

Гармония и связь частей: Направляющие силы. — Эти составные части — клетки. Мы знаем, что прогресс анатомии привел к клеточной доктрине — то есть к двойному утверждению, что самый сложный организм состоит из микроскопических элементов, клеток, все подобных, истинных камней живого здания, и что он берет свое начало от одной клетки, яйца или споры, половой клетки или клетки размножения. Явления жизни, рассматриваемые с точки зрения сформированного индивида, поэтому гармонизированы в пространстве; точно так же, как, рассматриваемые с точки зрения индивида в формировании и в виде, они связаны во времени. Эта гармония и эта связь являются в глазах большинства людей науки самыми характерными свойствами живого существа. Это область жизненной специфичности, направляющих сил Клода Бернара и А. Готье, и доминант Рейнке. Неясно, однако, что этот порядок фактов более специфичен, чем другой. Генерация и развитие рассматривались многими физиологами, и совсем недавно Ле Дантеком, как простые аспекты или модальности питания или ассимиляции, общего и фундаментального свойства каждой живой клетки.

Работа Клода Бернара. Исключение жизненной силы, жизненной причины, «каприза» живой природы. — Это, однако, не малый прогресс или незначительное преимущество — исключить виталистические гипотезы почти из всей области современной физиологии и заставить их, так сказать, отступить в ее тыл. Это работа ученых первой половины девятнадцатого века, и в частности Клода Бернара, который тем самым завоевал имя основателя или законодателя физиологии. Они нашли в старой медицинской школе упорного противника, гордящегося своими стерильными традициями. Напрасно было доказано, что жизненная сила не может быть эффективной причиной; что это создание мозга, лишенный субстанции призрак, введенный в анатомическую марионетку и двигающий ее за ниточки по воле любого — его адептам оставалось лишь наделить его новым видом активности, чтобы объяснить новый акт. Все это было показано с величайшей ясностью Бонне из Женевы и многими другими. Было также сказано, что телеологическое объяснение столь же бесполезно, поскольку оно приписывает настоящему, которое существует, недоступную и, очевидно, в конечном счете неадекватную причину, которая еще не существует. Эти возражения были напрасны.

Детерминизм. — И поэтому не теоретическими аргументами знаменитый физиолог имел дело со своими противниками, а своего рода уроком вещей. На самом деле он постоянно показывал на примерах, что витализм и теория конечных причин были праздными ошибками, которые сбивали с пути экспериментальное исследование; что они препятствовали прогрессу исследования и открытию истины в каждом случае и по каждому пункту, в котором они были призваны. Он заложил принцип биологического детерминизма, который есть не что иное, как отрицание «каприза» живой природы. Этот постулат, столь очевидный, что не было необходимости формулировать его в физических науках, должен был быть провозглашен с крыш для блага сторонников жизненной спонтанности. Это утверждение, что при определенных обстоятельствах, материально идентичных, одни и те же жизненные явления будут идентично воспроизведены.

Сравнительный метод. — Клод Бернар завершил эту критическую работу, заложив законы эксперимента на живых существах. Он рекомендовал в качестве рационального метода исследования сравнительный метод. Это должно быть, и является на самом деле, ежедневным инструментом всех тех, кто работает в физиологии. Он заставляет исследователя в каждом исследовании, касающемся организованных существ, проводить серию тестов, таких, чтобы условия, которые неизвестны и невозможны для познания, могли рассматриваться как идентичные от одного теста к другому; и когда мы уверены, что одно условие является переменным, он заставляет его обнаружить характер условия, с которым мы имеем дело, и научиться оценивать и измерять его влияние. Можно с уверенностью сказать, что ошибки, которые ежедневно совершаются в биологической работе, имеют свою причину в каком-то нарушении этого золотого правила. В физической науке обязательство следовать сравнительному методу ощущается гораздо меньше. В большинстве случаев контрольный тест бесполезен. В физиологии контрольный тест обязателен.

Общность жизненных явлений. — Если мы добавим, что Клод Бернар выступил против узкого мнения, столь дорогого ранней медицине, которое ограничивало рассмотрение жизненности человеком, и против противоположного понятия об эссенциальной общности явлений жизни от человека к животному и от животного к растению, мы очень кратко дадим представление о том роде революции, которая была совершена около 1864 года, даты появления знаменитого «Введения в экспериментальную медицину».

Идеи, которые мы только что вспомнили, кажутся столь же очевидными, сколь и простыми. Эти принципы кажутся столь хорошо обоснованными, что в некоторой мере они составляют неотъемлемую часть современного менталитета. Какой ученый в наши дни сознательно рискнул бы объяснить какой-либо биологический факт вмешательством очевидно неадекватной жизненной силы или конечной причины? И кто, чтобы объяснить кажущуюся непоследовательность результата, выдвинул бы «каприз» живой природы? И кто снова открыто оспаривал бы полезность сравнительного метода?

То, что физиологи сегодняшнего дня, согласно Клоду Бернару, больше не делали бы, их предшественники делали, и не самые последние из них. Лонже, например, на полном заседании Академии, по поводу рекуррентной чувствительности, и Колен (из Альфора), сообщая свои статистические результаты о температуре двух сердец, принимали более или менее явно индетерминированность жизненных фактов. И зачем ограничивать наши замечания нашими предшественниками? Ученые сегодняшнего дня почти такие же. Так что здесь снова мы видим появление призрака конечной причины в так называемых научных объяснениях. Один факт объясняется необходимостью самозащиты организма; другой — необходимостью для теплокровного животного поддерживать свою температуру постоянной. Ле Дантек недавно упрекал зоологов за то, что они дают в качестве объяснения оплодотворения преимущество, которым пользуется животное, имея двойную линию предков. Мы могли бы так же сказать, как указал Л. Эррера, что наводнения Нила происходят для того, чтобы принести плодородие Египту.

Мы не должны поэтому принижать чудесную работу, которая освободила современную физиологию от опеки ранних теорий. Свидетели этой революции оценили ее важность. Один из них заметил следующее по поводу появления «Введения в экспериментальную медицину», которое содержало, однако, лишь часть теории: — «Ничего более светлого, более полного или более глубокого никогда не было написано об истинных принципах искусства столь трудного, как искусство эксперимента. Эта книга едва известна, потому что она находится на уровне, которого немногие люди в наши дни достигают. Влияние, которое она окажет на медицинскую науку, на ее прогресс и на сам ее язык, будет огромным. Я не могу сейчас доказать свое утверждение, но чтение этой книги оставит столь сильное впечатление, что я не могу не думать, что новый дух сразу же вдохновит эти великолепные исследования». Это было сказано Пастером в 1866 году. Вот что он думал о работе своего старшего и своего соперника в момент, когда он сам собирался вдохновить эти «великолепные исследования» движением реформы, важность и последствия которой не имеют эквивалента в истории науки. Своими открытиями и своим преподаванием, своими примерами и своими принципами Клод Бернар и Пастер преуспели в освобождении части области жизненных фактов от прямого вмешательства гипотетических агентов и первопричин. Они были вынуждены, однако, оставить философской спекуляции, направляющим силам, анимизму, витализму огромное временное поле, поле, которое соответствует функциям генерации и развития, жизни вида и его вариациям. Здесь мы находим их снова в различных обличьях.

КНИГА II. ДОКТРИНА ЭНЕРГИИ И ЖИВОЙ МИР.

Резюме: Общие идеи жизни. — Элементарная жизнь. — Глава I. Энергия в целом. — Глава II. Энергия в биологии. — Глава III. Алиментарная энергетика.

ОБЩИЕ ИДЕИ ЖИЗНИ. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЖИЗНЬ.

Жизнь — это совокупность явлений, общих для всех живых существ. Элементарная жизнь. — Живые существа различаются больше формой и конфигурацией, чем образом своего бытия. Они различаются больше своей анатомией, чем своей физиологией. Существуют, по сути, явления, общие для всех, от высших до низших. Это потому, что существует то подобное или идентичное основание, то «quid commune» (общее нечто), которое позволило нам применить к ним общее название «живые существа». Клод Бернар дал этой совокупности проявлений, общих для всех (питание, размножение), название «элементарная жизнь». Для него общая физиология была изучением элементарной жизни; два выражения были эквивалентны, и они были эквивалентны более длинной формуле, которую прославленный биолог дал в качестве названия одной из своих самых знаменитых работ — «Изучение явлений, общих для всех живых существ, животных и растений». С этой точки зрения каждое существо отличается от другого существа как данный индивид и как конкретный вид; но все они в чем-то похожи и, таким образом, напоминают друг друга: общая жизнь, элементарная жизнь, существенные явления жизни; это сама жизнь.

Проявления жизни, следовательно, можно рассматривать с точки зрения того, что является в них наиболее общим. По мере того как мы спускаемся по лестнице анатомической организации, переходя от аппаратов (кровеносного, пищеварительного, дыхательного, нервного) к органам, из которых они состоят, от органов к тканям и, наконец, от тканей к анатомическим элементам, или клеткам, из которых они сформированы, мы приближаемся к тому общему физиологическому динамизму, который представляет собой элементарную жизнь, но фактически не достигаем его. Клетка, анатомический элемент, по-прежнему остается сложной структурой. Элементарный факт находится дальше от нас и ниже. Он заключен в живой материи, в молекуле этой материи, и именно там мы должны его искать.

Гален в былые времена определял предметом исследований жизни познание функций различных органов животной машины; «de usu partium». Позднее Биша поставил перед ними целью определение свойств тканей. Современные анатомы и зоологи пытаются добраться до составного элемента этих тканей — клетки. Их мечта — построить клеточную физиологию, физиологическую цитологию; но мы должны пойти дальше этого.

Общая физиология, клеточная физиология, энергетика живых существ. — Общая физиология, как ее преподавали Пфлюгер и его школа, претендует на то, чтобы проникать глубже, чем аппарат, орган или даже клетка. Как и в случае с физикой, общая физиология стремится достичь, и во многих случаях действительно достигает, уровня молекулы. Она не клеточная, она молекулярная. Фактически, усилия современной науки уже увенчались успехом в проникновении в наиболее общие явления живого существа — те, которые присущи живой материи, или, говоря яснее, те, которые являются результатом действия универсальных законов материи в этой особой среде, каковой является организованное существо.

Роберту Майеру и Гельмгольцу принадлежит честь того, что они направили физиологию на верный путь. Они основали энергетику живых существ, то есть они рассматривали явления жизни с точки зрения энергии, которая является фактором всех явлений во Вселенной.

ГЛАВА I. ЭНЕРГИЯ В ОБЩЕМ ВИДЕ.

Происхождение идеи энергии. — Явления природы задействуют только два элемента: материю и энергию. — § 1. Материя. — § 2. Энергия. — § 3. Механическая энергия. — § 4. Тепловая энергия. — § 5. Химическая энергия. — § 6. Превращения энергии. — § 7. Принципы энергетики. — Принцип сохранения энергии. — § 8. Принцип Карно. — Деградация энергии.

Происхождение идеи энергии. — Новый термин, а именно «энергия», был несколько лет назад введен в естествознание и с тех пор занимает все более важное место. Именно благодаря английским физикам, и особенно английским инженерам-электрикам, это выражение проникло в технологию; оно является неотъемлемой частью обоих языков и имеет в них одинаковое значение. Идея, которую оно выражает, по сути, обладает бесконечной ценностью в промышленных приложениях, и именно поэтому ее использование постепенно распространилось и стало общепринятым. Но это не просто практическая идея. Это прежде всего теоретическая идея, имеющая капитальное значение для чистой теории. Она стала отправной точкой науки — энергетики, которая, хотя и родилась лишь вчера, уже претендует на то, чтобы охватить, координировать и объединить в себе все другие науки о физической и живой природе, которые до сих пор оставались разрозненными и обособленными лишь из-за несовершенства наших знаний.

На пороге этой новой науки мы находим начертанным принцип сохранения энергии, который некоторые представляли нам как высший закон природы и который, можно сказать, доминирует в натурфилософии. Его открытие ознаменовало новую эру и совершило глубокую революцию в нашем представлении о Вселенной. Оно принадлежит врачу Роберту Майеру, который практиковал в маленьком городке в Вюртемберге, сформулировал новый принцип в 1842 году, а затем развил его следствия в серии публикаций между 1845 и 1851 годами. Они оставались почти неизвестными до тех пор, пока Гельмгольц в своем знаменитом мемуаре о сохранении силы не вывел их на свет и не придал им заслуженное значение. С того времени имя врача из Хайльбронна, до тех пор безвестное, заняло свое место среди самых почитаемых имен в истории науки.

Что касается энергетики, разделом которой является термодинамика, принято считать, что даже если она не может немедленно поглотить механику, астрономию, физику, химию и физиологию и выстроить ту общую науку, которая в будущем станет единственной наукой о природе, она создает подготовку для этого идеального состояния и является первым шагом к определенному прогрессу.

Здесь я намерен изложить эти новые идеи, насколько они содержат что-либо общедоступное; и, во-вторых, я намерен показать их применение к физиологии — то есть указать их роль и влияние в явлениях жизни.

Постулат: явления природы задействуют только два элемента — материю и энергию. — Если мы попытаемся объяснить явления Вселенной, мы должны признать вместе с большинством физиков, что они задействуют два элемента, и только два: а именно материю и энергию. Все проявления обнаруживаются в той или иной из этих двух форм. Это, можно сказать, постулат экспериментальной науки.

Подобно тому как золото, свинец, кислород, металлоиды и металлы являются различными видами материи, было признано, что звук, свет, теплота и, в общем, невесомые агенты времен ранней физики являются различными разновидностями энергии. Первая из этих идей более стара и более привычна для нас, но от этого она не обладает более достоверным существованием. Энергия является объективной реальностью по той же причине, что и материя. Последняя, безусловно, кажется более осязаемой и легче воспринимаемой чувствами. Но при размышлении мы убеждаемся, что лучшим доказательством их существования в обоих случаях является закон их сохранения — то есть их постоянство в бытии.

Объективное существование материи и энергии будет поэтому принято здесь как постулат физической науки. Метафизики могут их обсуждать. У нас мало места для такой дискуссии.

§ I. Материя.

Безусловно, трудно дать определение материи, которое удовлетворило бы и физиков, и метафизиков.

Механическое объяснение Вселенной. Материя — это масса. — Физики склонны рассматривать все природные явления с точки зрения механики. Они верят, что существует механическое объяснение Вселенной. Они всегда ищут его, неявно или явно. Они стремятся свести каждую категорию физических фактов к типу фактов механики. Они решили нигде не видеть ничего, кроме игры движения и силы. Астрономия — это небесная механика. Акустика — это механика вибрационных движений воздуха или звучащих тел. Физическая оптика стала механикой колебаний эфира, после того как была механикой испускания — удивительная механика, которая точно представляет все явления света и дает нам его совершенный объективный образ. Теплота, в свою очередь, была сведена к виду движения, и термодинамика претендует на то, чтобы охватить все ее проявления. Еще в 1812 году сэр Гемфри Дэви писал: «Непосредственной причиной теплоты является движение, и законы передачи в точности такие же, как законы передачи движения». С того времени эта концепция развилась в то, что является настоящей наукой. Строение газов было осмыслено с помощью двух элементов — частиц и движений этих частиц, определенных в строжайших деталях. И наконец, несмотря на трудности представления электрических и магнитных явлений после Ампера и до Максвелла и Герца, физики смогли объявить во второй половине девятнадцатого века о единстве физических сил, реализованном в механике и посредством нее. С того времени все явления стали мыслиться как движение или виды движения, отличающиеся друг от друга по существу лишь постольку, поскольку могут различаться движения — то есть массой движущихся частиц, их скоростями и траекториями. Внешний мир предстал по существу однородным; он стал добычей механики. Прежде всего, гетерогенность существует в нас самих. Именно в мозгу, который реагирует на нервный импульс, порожденный продольной вибрацией воздуха, специфическим ощущением звука, который реагирует на поперечную вибрацию эфира световым ощущением, и в целом на каждую форму движения — нередуцируемым специфическим ощущением.

Прошло сорок лет с тех пор, как механическое объяснение Вселенной достигло своей определенной и совершенной формы. Оно доминирует в физике под названием теории кинетической энергии. Умы людей в наше время настолько сильно пропитаны этой идеей, что большинство ученых обычной культуры не видят мир явлений иначе, как через призму этой концепции. И все же это лишь гипотеза. Но она настолько проста, настолько интуитивна и кажется настолько полностью подтвержденной экспериментом, что мы перестали осознавать ее произвольный и излишне случайный характер. Многие физики с этой точки зрения считают кинетическую теорию незыблемым памятником.

Однако, как и в случае с А. Пуанкаре, самые выдающиеся физики и математики не являются жертвами этой системы; и, не отрицая огромных услуг, которые она оказала науке, они прекрасно осознают, что это лишь система и что могут существовать другие системы. Некоторые из них, такие как Оствальд, Мах и Дюэм, полагают, что памятник начинает разрушаться, и в настоящее время теории противопоставляется другая теория — а именно теория энергии.

Теория энергии обычно рассматривается и представляется как следствие кинетической теории; но она совершенно независима от нее, и, по сути, именно без опоры на кинетическую теорию, без допущения единства физических сил, которые объединены в молекулярной механике, мы изложим эту общую систему.

В данный момент вопрос не в этом. Речь не идет о том, чтобы решать вопрос о реальности или достоинствах того или иного механического объяснения; речь идет о чем-то более общем, потому что от этого зависит идея материи. Вопрос в том, существуют ли объяснения, отличные от механических. Выдающийся английский физик лорд Кельвин, по-видимому, не желает этого признавать. «Я никогда не бываю удовлетворен, — сказал он в своей «Молекулярной механике», — пока не создам механическую модель объекта. Если я могу создать эту модель, я понимаю; если не могу, я не понимаю».

Эта склонность столь энергичного ума довольствоваться только механическими объяснениями была свойственна большинству ученых вплоть до сегодняшнего дня, и из нее возникла научная идея материи.

Что такое материя, по сути, для исследователя механики? Это масса. Вся механика построена из масс и сил. Лаплас говорил: «Масса тела есть сумма его материальных точек». Для Пуассона масса — это количество материи, из которого состоит тело. Таким образом, материя смешивается с массой. Но масса — это характеристика движения тела под действием данной силы; она определяет подчинение или сопротивление причинам движения; это механический параметр; это коэффициент, присущий каждому подвижному телу; это первый инвариант, концепция которого была установлена наукой.

На самом деле слово «материя», по-видимому, используется физиками и в других значениях, но это лишь кажущееся явление. Они лишь расширили идею механиков. Они охарактеризовали материю всей серией феноменальных проявлений, которые пропорциональны массе, таких как вес, объем, химические свойства — так что мы можем сказать, что понятие материи не вмешивается в науку с иным значением, чем понятие массы.

Два вида материи. Весомая и невесомая. — В физике мы различаем два вида материи — весомую, подчиняющуюся закону всемирного тяготения или веса, и невесомую материю, или эфир, существование которого мы предполагаем и который ускользает от действия этой силы. Эфир не имеет веса или имеет крайне малый вес. Он материален постольку, поскольку обладает массой. Именно масса придает ему существование с механической точки зрения — логическое существование, выведенное из необходимости объяснения распространения теплоты, света или электричества.

Можно заметить, что использование массы на самом деле сводится к привлечению другого элемента — силы, и мы увидим, что сила связана с энергией; таким образом, это сводится к косвенному определению материи через энергию. Следовательно, два фундаментальных элемента не являются нередуцируемыми; напротив, они должны быть одним и тем же.

Энергия — единственная объективная реальность. — Это слияние в одно станет еще более очевидным, когда мы рассмотрим различные виды энергии, каждый из которых точно соответствует одному из аспектов активной материи. Будем ли мы определять материю через протяженность, через часть пространства, которую она занимает, как это делают некоторые философы? Физист ответит, что пространство известно нам лишь благодаря затрате энергии, необходимой для его проникновения (активность наших различных чувств). А что такое вес? Это энергия положения (всемирное тяготение). Так же обстоит дело и с другими атрибутами. Таким образом, если бы материю отделить от энергетических явлений, посредством которых она нам открывается — веса или энергии положения, непроницаемости или энергии объема, химических свойств или химических энергий, массы или способности к кинетической энергии, — сама идея материи исчезла бы. А это сводится к утверждению, что фундаментально существует только одна объективная реальность — энергия.

Философская точка зрения. — Но существуют ли с философской точки зрения объективные реальности? Это более широкий вопрос, который ставит под сомнение саму материю и который не нам здесь исследовать. Метафизик всегда может обсуждать и отрицать существование объективного мира. Можно утверждать, что человек не знает ничего, кроме своих ощущений, и что он лишь объективирует их и проецирует вне себя посредством своего рода наследственной иллюзии. Мы должны избегать принятия сторон во всех этих трудностях. Физика на данный момент игнорирует их — то есть откладывает их рассмотрение.

В первом приближении мы соглашаемся рассматривать только весомую материю. Химия знакомит нас с ее различными формами. Это различные простые тела, металлоиды, металлы и сложные тела, минеральные или органические. Следовательно, мы можем сказать, что химия — это история превращений материи. Со времен Лавуазье эта наука прослеживает превращения материи с весами в руках и устанавливает, что они совершаются без изменения веса.

Закон сохранения материи. — Представьте систему тел, заключенную в закрытый сосуд, и сосуд, помещенный на чашу весов. Все химические реакции, способные полностью изменить состояние этой системы, не оказывают никакого влияния на чашу весов. Общий вес одинаков до, во время и после. Именно это равенство веса выражается во всех уравнениях, которыми наполнены трактаты по химии.

С более высокой точки зрения мы признаем здесь, в этом законе Лавуазье, или законе сохранения веса, подтверждение одного из великих законов природы, который мы распространяем на любой вид материи, весомой или нет. Это закон сохранения материи, или, иначе, неуничтожимости материи — «Ничто не теряется, ничто не создается, все есть превращение». Это именно то, что утверждал Тэйт: эта невозможность создания или уничтожения материи, которая в то же время является доказательством ее объективного существования. Эта неуничтожимость весомой материи является в то же время фундаментальной основой химии. Химический анализ не мог бы существовать, если бы химик не был уверен, что содержимое его сосуда в конце операций должно быть количественно, то есть по весу, таким же, как в начале и в течение всего хода эксперимента.

§ 2. Энергия.

Идея энергии, выведенная из кинетической теории. — Понятие энергии не менее ясно, чем понятие материи, оно лишь более ново для нашего ума. Мы приходим к нему через механическую концепцию, которая сейчас доминирует во всей физике, — кинетическую концепцию, согласно которой в чувственном мире нет явлений, кроме явлений движения. Теплота, звук, свет со всеми их проявлениями, столь сложными и разнообразными, могут, согласно этой теории, быть объяснены движением. Но тогда, если вне мозга и ума, который обладает сознанием и воспринимает, природа действительно предлагает нам только движение, из этого следует, что все явления по существу однородны между собой и что их кажущаяся гетерогенность является лишь результатом вмешательства нашего сенсориума. Они различаются лишь постольку, поскольку движения способны различаться — то есть по скорости, массе и траектории. Существует нечто фундаментальное, что является общим для них, и это quid commune есть энергия. Таким образом, идея энергии может быть выведена из кинетической концепции, и это обычный метод изложения.

Этот метод имеет большое неудобство, заключающееся в том, что идея, претендующая на реальность, зависит от гипотезы. Кроме того, он дает взгляд на нее, который может быть ложным. Он делает из различных форм энергии нечто большее, чем разновидности, эквивалентные друг другу. Он делает из них одно и то же. Он сливает в одно модальности энергии и механическую энергию. Вместо экспериментальной идеи эквивалентности кинетическая теория подставляет произвольную идею равенства, слияния и фундаментальной однородности явлений. Несомненно, именно так понимали вещи основатели энергетики — Гельмгольц, Клаузиус и лорд Кельвин. Но более внимательное изучение и более добросовестное стремление не выходить за рамки того, чему учит эксперимент, должны заставить нас реформировать этот взгляд. И заслуга Оствальда в том, что он, вслед за Гамильтоном, настаивал на этой истине — что различные виды физических величин, предоставляемые наблюдением явлений, различны и характерны. В частности, мы можем различать среди них те, которые относятся к порядку скалярных величин, и другие, которые относятся к порядку векторных величин.

Идея энергии, выведенная из связи явлений. — Идея энергии не абсолютно связана с кинетической теорией, и поэтому она не должна быть подвержена превратностям, которые испытывает эта теория. Она относится к более высокому порядку истины. Мы можем вывести ее из менее небезопасной идеи, а именно из идеи связи природных явлений. Чтобы постичь ее, мы должны привыкнуть к этой первоначальной истине, что в природе нет изолированных явлений во времени и пространстве. Это утверждение содержит всю точку зрения энергетики.

Физика ранних дней имела лишь неполный взгляд на вещи, ибо рассматривала явления независимо одно от другого.

Явления для целей анализа классифицировались по отдельным и четким отсекам: вес, теплота, электричество, магнетизм, свет. Каждое явление изучалось без ссылки на то, что ему предшествовало или что должно было последовать. Ничто не может быть более искусственным, чем такой метод. На самом деле во всем есть последовательность, все связано, все предшествует и следует в природе — в природе существуют только ряды. Изолированный факт без предшественника или последователя — это миф. Каждое феноменальное проявление находится в солидарности с другим. Это метаморфоза одного состояния вещей в другое. Это превращение. Оно подразумевает состояние вещей, предшествующее тому, которое мы наблюдаем, феноменальную форму, которая предшествовала форме текущего момента.

Теперь существует связь между предшествующим состоянием и последующим состоянием — то есть между новой формой, которая появляется, и предшествующей формой, которая исчезает. Наука об энергии показывает, что нечто перешло из первого состояния во второе, но как бы покрывшись новым одеянием; одним словом, что нечто активное и постоянное сохраняется при переходе из одного состояния в другое и что изменился только аспект, внешний вид.

Это постоянное нечто, которое воспринимается под непостоянством и разнообразием форм и которое циркулирует определенным образом от предшествующего явления к его преемнику, есть энергия.

Но все же это лишь очень смутный взгляд, и он может показаться произвольным. Его можно сделать более точным с помощью примеров, заимствованных из различных категорий природных явлений. Существуют энергетические модальности в связи с различными феноменальными модальностями. Различные порядки явлений, которые могут быть представлены — механические, химические, тепловые, электрические — порождают соответствующие формы энергии.

Когда за механическим явлением следует механическое, тепловое или электрическое явление, мы говорим, охватывая превращение в его совокупности, что произошло превращение механической энергии в другую форму энергии — механическую, тепловую, электрическую и т. д.

Эта идея становится более точной, если мы последовательно рассмотрим каждый из этих случаев и законы, которые их регулируют.

§ 3. Механическая энергия.

Механическая энергия — самая простая и самая старая из известных.

Механические элементы: время, пространство, сила, работа, мощность. — Механические явления могут рассматриваться при двух фундаментальных условиях — времени и пространстве, которые являются в некоторой мере логическими элементами, к которым можно присоединить третий элемент, сам по себе экспериментальный, имеющий свои основания в наших ощущениях — а именно силу, работу или мощность.

Идеи силы, работы и мощности почерпнуты из опыта, который человек имеет о своей мышечной активности. Тем не менее величайшие математические умы от Декарта до Лейбница были вынуждены четко определить и объяснить их.

Сила. — Прототипом силы является вес, всемирное тяготение. Эксперимент показывает нам, что каждое тело падает, пока никакое препятствие не противостоит его падению. Это настолько универсальное свойство материи, что оно служит для ее определения. Сила, вес, — это, следовательно, название, данное причине падения тел.

Сила в общем — это причина движения. Следовательно, сила существует лишь постольку, поскольку существует движение. Не было бы силы без действия. Это точка зрения Ньютона. Она не возобладала и не была точкой зрения его преемников. Название «сила» было дано не только причине, которая производит или изменяет движение, но и причине, которая сопротивляется и предотвращает его. И тогда рассматривались не только силы в действии (динамика), но и силы в покое (статика). Теперь, для Ньютона статики не существовало. Силы не продолжают существовать, когда они не производят движения; они не находятся в равновесии, они уничтожаются.

Идея силы, следовательно, является метафизической идеей, которая содержит идею причины. Но она становится экспериментальной сразу же, как только ее рассматривают как сопротивляющуюся движению, согласно точке зрения противников Ньютона. Ее основания лежат в мышечной активности человека.

Человек может поддерживать груз, не сгибаясь и не двигаясь. Этот груз — вес, то есть масса, на которую действует сила тяжести. Человек сопротивляется этой силе, чтобы предотвратить ее эффект. Если бы она не была аннигилирована усилием человека, этим эффектом было бы движение или падение тяжелого тела. Усилие и сила, таким образом, находятся в равновесии, и усилие равно и противоположно силе. Оно дает человеку, который его упражняет, сознательную идею силы. Таким образом, мы узнаем о силе через усилие. Каждая ясная идея, которую мы можем иметь о силе, проистекает из наблюдения нашего мышечного усилия.

Понятие силы, таким образом, является антропоморфным понятием. Когда эффект производится в природе вне человеческого вмешательства, мы говорим, что это происходит благодаря чему-то аналогичному тому, что в человеке является усилием, и мы даем этому нечто название, которое также является аналогичным, а именно — сила. Чтобы дать название усилию и сравнить усилия по величине, нам не нужно знать о них все, как и не нужно знать, в чем они существенно состоят, следствием какой серии физических, химических и физиологических действий они являются. Так обстоит дело и с силой. Это сопротивление движению или причина движения. Эта причина движения может быть предшествующим движением (кинетическая сила). Это может быть предшествующая физическая энергия (физические и химические силы).

Силы измеряются в системе СГС путем сравнения их с единицей, называемой диной. На практике их сравнивают с гораздо большей единицей — граммом, который является весом, силой, действующей на единицу массы одного кубического сантиметра дистиллированной воды при температуре 4° C.

Работа. — Мышечная активность человека может быть задействована еще и другим образом. Когда мы нанимаем рабочих, как говорил Карно в своем «Очерке о равновесии и движении», речь идет не о том, чтобы «знать грузы, которые они могут нести, не сдвигаясь с места», а скорее о грузах, которые они могут перенести из одной точки в другую. Например, рабочему, возможно, придется поднимать воду со дна колодца на заданную высоту, и то же самое касается животных, которых мы используем. «Это то, что мы понимаем под силой, когда говорим, что сила лошади равна силе семи человек. Мы не имеем в виду, что если бы семь человек тянули в одном направлении, а лошадь в другом, то было бы равновесие, но что в работе лошадь одна подняла бы, например, столько же воды со дна колодца на заданную высоту, сколько семь человек вместе сделали бы за то же время».

Здесь, следовательно, мы имеем дело со второй формой мышечной активности, которая в механике называется «работой» — по крайней мере, если в приведенной выше цитате мы не придаем особого значения словам «за то же время» и сохраняем использование мышечной активности только «при постоянных условиях». Механическая работа сравнивается с подъемом определенного веса на определенную высоту. Она измеряется произведением силы (понимаемой в том смысле, в котором она использовалась только что — то есть как вызывающая или сопротивляющаяся движению) и перемещения, обусловленного этим движением. Единицей является килограммометр — то есть работа, необходимая для подъема веса в один килограмм на высоту одного метра.

Будет замечено, что идея времени не вмешивается в нашу оценку работы. Понятие работы независимо от идей скорости и времени. «Большее или меньшее время, которое мы затрачиваем на выполнение работы, не помогает в измерении ее величины больше, чем количество лет, которые человек мог потратить, чтобы разбогатеть или разориться, может помочь оценить нынешний размер его состояния».

Возвращаясь к сравнению Карно, работодатель, который нанимал бы своих рабочих только на сдельную работу — то есть который заботился бы только о количестве выполненной работы и был бы безразличен к времени, которое они на это потратили, — находился бы на той же точке зрения, что и сторонники механической теории. М. Буасс, за которым мы здесь следуем, заметил, что эта идея механической работы может быть прослежена до Декарта. Его предшественники, и Галилей в частности, имели совершенно иное представление о том, как должна измеряться механическая активность; и поэтому среди математиков восемнадцатого века Лейбниц и позднее Иоганн Бернулли были почти единственными, кто смотрел на это с этой точки зрения.

Энергия. — Работа, понятая таким образом, есть механическая энергия. Она представляет собой длительный и объективный эффект механической активности, независимый от всех обстоятельств, при которых она была выполнена. Одна и та же работа может быть выполнена при очень разных условиях времени, скорости, силы и перемещения. Это, следовательно, постоянный элемент в разнообразии механических аспектов. Работа, например, при столкновении тел, когда движение тела, по-видимому, уничтожается при ударе о другое, вновь появляется как неуничтожимая живая сила (vis viva). Это, следовательно, именно то, что мы называем энергией; и если мы согласимся дать ей это название, мы можем сказать, что сохранение энергии неизменно во всех механических превращениях.

Различие между работой и силой, а также между энергией и работой. — История механики показывает нам, сколько труда было затрачено и какие усилия были предприняты, чтобы отличить работу (теперь механическую энергию) от силы.

Стоит настаивать на этом различии. Легко можно было бы показать, что сила не имеет объективного существования. Она не имеет длительности, не имеет постоянства. Она не переживает свой эффект — движение. Нет сохранения силы. Она переходит мгновенно из бесконечности в ноль. Это векторная величина — то есть она включает идею направления. Работа, с другой стороны, является реальным элементом; это скалярная величина, включающая идею противоположных направлений, обозначаемых знаками + и -. Работа и сила — гетерогенные величины. Энергия, и это единственная характеристика, по которой она отличается от работы, — это абсолютная величина, которой мы не можем даже приписать противоположные знаки.

Пример может, возможно, подчеркнуть эти характеристики — а именно гидравлический пресс. Мы имеем на платформе в точности ту работу, которая была проделана на другой стороне. Машина лишь заставила ее изменить форму. Напротив, сила была бесконечно умножена. Мы можем, по сути, рассмотреть бесконечное число поверхностей, равных поверхности малого поршня, расположенных и ориентированных по желанию внутри жидкости; каждая, согласно принципу Паскаля, будет поддерживать давление, равное тому, которое оказывается. Как только мы перестаем его поддерживать, эта бесконечность мгновенно падает до нуля. Но что реальное могло бы перейти мгновенно из бесконечности в ноль?

Тот искусный и весьма способный физиолог, М. Шово, попытался использовать один и тот же термин «энергия сокращения» для двух явлений усилия (силы) и работы. Кажется, однако, с точки зрения затрат, налагаемых на организм, что эти два режима активности — статическое сокращение (усилие) и динамическое сокращение (работа) — могут, по сути, быть вполне сопоставимы. Но хотя этот способ осмысления явлений, безусловно, может быть точным и может иметь большую ценность, идея силы тем не менее должна оставаться отличной от идеи работы. Упорство автора в нарушении установленного обычая в этой связи помешало ему дать возможность механикам и даже некоторым физиологам понять и принять очень полезные истины.

Мощность. — Идея механической мощности отличается от идей силы и работы. Должна вмешаться идея времени. Недостаточно, по сути, чтобы охарактеризовать механическую операцию, указать выполненную задачу. Может быть необходимо или полезно знать, сколько времени она потребовала. Это верно, особенно когда нас интересуют обстоятельства, а также результаты выполнения работы; и это тот случай, когда мы хотим сравнить машины. Мы говорим, что машина, которая выполняет работу за кратчайшее время, является самой мощной. Единицей мощности является килограммометр-секунда — то есть мощность машины, которая выполняет килограммометр в секунду. В промышленности мы обычно используем единицу в 75 раз большую — лошадиную силу. Это мощность машины, которая выполняет 75 килограммометров в секунду. В электротехнической промышленности мы измеряем в киловаттах, которые эквивалентны 1,36 лошадиной силы, или в ваттах, единице в тысячу раз меньшей.

Добавим, что мощность машины не является абсолютной и постоянной характеристикой машины. Она зависит от обстоятельств, при которых выполняется работа, и именно поэтому, в частности, мы не можем оценить мощность человеческой машины в сравнении с промышленными машинами. Опыт показал, что механическая мощность живых существ зависит от характера работы, которую они выполняют. В этой связи мы можем упомянуть некоторые очень интересные эксперименты, сообщенные Институту в VI году знаменитым физиком Кулоном. Человека среднего веса 70 килограммов заставили подняться по лестнице дома высотой 20 метров. Он поднимался со скоростью 14 метров в минуту и выполнял эту ежедневную задачу в течение четырех эффективных часов. Эта работа была эквивалентна 235 000 килограммометров. Но если бы вместо того, чтобы подниматься без груза, тому же человеку пришлось нести груз, результат был бы совсем другим. Рабочий Кулона поднимал шесть грузов дров в день на высоту 12 метров за 66 рейсов, что соответствовало максимальной работе 109 000 вместо 235 000 килограммометров. Механическая мощность человеческой машины, таким образом, варьировалась в двух случаях в отношении 235 к 109.

Два аспекта механической энергии: кинетическая и потенциальная. — Энергия, или механическая работа, может представляться в двух формах — кинетическая энергия, соответствующая механическому явлению, которое действительно имело место, и потенциальная энергия, или энергия резерва.

Тело, которое было поднято на определенную высоту, если его отпустить, совершит работу, которую можно точно измерить в килограммометрах как произведение его веса на высоту, с которой оно падает. Такая работа может быть использована многими способами. Таким образом, например, работают общественные часы. Теперь, пока гиря часов поднята и не отпущена, и пока она неподвижна, физика ранних дней сказала бы, что обсуждать нечего; явление — это падение; оно собирается произойти, но в данный момент падения не было.

В энергетике мы так не рассуждаем. Мы говорим, что тело обладает способностью к работе, которая проявится, когда представится возможность, запасом энергии, виртуальной или потенциальной энергией, или, иначе, энергией положения, которая превратится в актуальную энергию или реальную работу, как только тело упадет.

Давайте спросим, откуда возникает эта энергия. Она происходит от предыдущей операции, которая подняла вес с поверхности почвы в положение, которое он занимает. Например, если речь идет о гирях общественных часов, которые своим падением разовьют за 15 дней работу, необходимую для вращения колес, удара в колокол и вращения стрелок, эта работа должна напомнить нам в точности равную и противоположную работу, проделанную часовщиком, которому пришлось нести гирю часов и поднять ее с земли до точки отправления. Работа падения является верным аналогом работы подъема. Явление, следовательно, в действительности имеет две фазы. Мы находим во второй в точности то, что было вложено в первую, то же количество энергии — то есть ту же работу. Между этими фазами приходит промежуточная фаза, о которой мы говорим, что это период виртуальной или потенциальной энергии. Это способ в некоторой мере помнить о предшествующем явлении — то есть о работе подъема, и указывать на явления, которые последуют — то есть на работу падения. И таким образом мы соединяем нашими мыслями текущую ситуацию с предшествующим и последующим положением, и именно из этого соображения непрерывности возникает концепция энергии — то есть чего-то, что сохраняется и оказывается постоянным в последовательности явлений. Эта энергия, от которой мы не теряем ни следа, не кажется нам новой, когда она проявляется. Наше воображение в конечном итоге материализует идею о ней. Мы следуем за ней как за реальной вещью, имеющей объективное существование, которая спит в течение латентного потенциального периода и открывается или проявляется позже.

Среди других примеров пример закрученной пружины, которая разматывается, особенно подходит для демонстрации этого фундаментального характера идеи механической энергии, идеи, которая является самой ясной из всех. Машины — это только трансформаторы, а не создатели механической энергии. Они только меняют одну форму на другую.

Точно так же поток воды или горный поток может быть использован для приведения в движение колес и турбин фабрик, расположенных в долине. Его спуск производит механическую работу, которая была бы творением ex nihilo, если бы мы не связывали явление с его предшественниками. Мы смотрим на это как на простое восстановление, если думаем о происхождении этой воды, которая была перенесена и поднята каким-то образом до своего уровня игрой природных сил — испарением под действием солнца, образованием облаков, переносом ветрами и т. д. И мы здесь снова видим, что сложная энергия была превращена в своем первом феноменальном состоянии в потенциальную энергию и что эта потенциальная энергия всегда расходуется во второй фазе без потерь или приобретений.

Различные виды механической энергии: движения, положения. — Существует столько форм энергии, сколько существует различных категорий явлений или разновидностей в этих категориях. Физики различают два вида механической энергии — энергию движения и энергию положения. Энергия положения представляет несколько вариантов — энергию расстояния, которая соответствует силе: о ней мы только что говорили; энергию поверхности, которая соответствует частным явлениям поверхностного натяжения; и энергию объема, которая соответствует явлениям давления. Энергия движения, кинетическая энергия, измеряется двумя способами: как работа (произведение силы и перемещения, W = fs) или как живая сила (половина произведения массы на квадрат скорости U = mv2/2).

§ 4. Тепловая энергия.

В элементах физики в наши дни преподается, что механическая работа может быть превращена в теплоту, и взаимно, что теплота может быть превращена в механическую работу. Трение, удар, давление и расширение разрушают или аннигилируют механическую энергию, сообщенную телу или органам машины. С исчезновением движения мы отмечаем появление теплоты. Примеров множество. Шина колеса нагревается от трения о дорогу. Куски стали нагреваются от удара о камень, как в старом огниве. Два куска льда были расплавлены Дэви, который тер их один о другой, при внешней температуре ниже нуля. Кипение массы воды, вызванное сверлом, было замечено Румфордом в 1790 году во время производства бронзовых пушек. Металл, ударяемый на наковальне, нагревается. Свинцовый шар, сплющенный о сопротивляющееся препятствие, показывает повышение температуры, доведенное до точки плавления. Наконец, и символически, мы имеем происхождение огня в басне о Прометее, путем трения друг о друга кусков дерева, которые индусы называли прамантха. Корреляция постоянна между тепловыми и механическими явлениями, корреляция, которая становится очевидной, как только наблюдатели перестают ограничиваться определением в изоляции того или иного факта. Никогда не бывает реального уничтожения теплоты и движения в истинном смысле слова; то, что исчезает в одной форме, появляется снова в другой; точно так же, как если бы нечто неуничтожимое появлялось в серии последовательных маскировок. Это впечатление переводится в слова, когда мы говорим о метаморфозе механической энергии в тепловую.

Механический эквивалент теплоты. — Интерпретация принимает замечательный характер точности, который сразу поражает ум, когда физика применяет к этим превращениям почти абсолютную точность своих измерений. Мы тогда обнаруживаем, что обменный курс неизменен. Превращения теплоты в движение и движения в теплоту происходят согласно строгому числовому закону, который приводит в точное соответствие количество каждой из них. Механический эффект оценивается, как мы видели, работой, то есть в килограммометрах. Теплота измеряется в калориях, причем калория — это количество теплоты, необходимое для нагревания от 0°C до 1°C килограмма воды (Калория) или одного грамма воды (калория). Установлено, что какими бы ни были тела и явления, которые служат посредниками для осуществления этого превращения, мы всегда должны затратить 425 килограммометров, чтобы создать Калорию, или затратить 0,00234 Калории, чтобы создать килограммометр. Число 425 является механическим эквивалентом Калории, или, как неправильно утверждается, теплоты. Именно этот постоянный факт составляет принцип эквивалентности теплоты и механической работы.

§ 5. Химическая энергия.

Мы не можем еще фактически измерить химическую активность напрямую, но мы знаем, что химическое действие может порождать все другие феноменальные модальности. Это их самый обычный источник, и именно к нему обращаются отрасли промышленности, чтобы получить теплоту, электричество и механическое действие. В паровой машине, например, работа, которая получается, возникает от сгорания углерода кислородом воздуха. Это порождает теплоту, которая испаряет воду, создает напряжение пара и в конечном итоге производит перемещение поршня. Теорию паровой машины можно было бы свести к этим двум положениям: химическая активность порождает теплоту, а теплота порождает движение; или, чтобы использовать язык, к которому читатель к этому времени уже привык, химическая энергия превращается в тепловую энергию, а та — в механическую энергию. Это серия фаз и мгновенных изменений, и обмен всегда осуществляется согласно фиксированному курсу.

Измерение химической энергии. — Наши знания о химической энергии менее продвинуты, чем знания об энергиях теплоты и чувственного движения. Мы еще не достигли стадии числовых проверок. Мы можем поэтому только утверждать эквивалентность химической и тепловой энергий без помощи числовых констант, потому что мы еще не знаем в нынешнем состоянии науки, как измерить химическую энергию напрямую. Другие известные энергии всегда являются произведением двух факторов: механическая энергия положения, или работа, измеряется произведением силы f и перемещения s; работа = fs; механическая энергия движения, U = 1/2 mv2, измеряется произведением массы на половину квадрата скорости. Тепловая энергия измеряется произведением температуры и удельной теплоемкости; электрическая энергия — произведением количества электричества (в кулонах) и электродвижущей силы (в вольтах). Что касается химической энергии, мы предполагаем, что она может быть оценена напрямую согласно системе Бертолле, принятой норвежскими химиками Гульдбергом и Вааге, посредством произведения масс и силы, или коэффициента сродства, который зависит от природы веществ, которые приводятся в соприкосновение, от температуры и от других физических обстоятельств реакции. С другой стороны, исследования М. Бертло позволяют нам во многих случаях получить косвенную оценку в терминах эквивалентной теплоты.

Две ее формы. — Интересно отметить, что химическую энергию также можно рассматривать в двух состояниях: потенциальной и кинетической энергии. Система уголь-кислород, чтобы сгореть в топке паровой машины, должна быть приведена в действие предварительной работой (местным воспламенением), точно так же, как груз, который поднят и оставлен неподвижным на определенной высоте, требует небольшого усилия, чтобы быть отделенным от своей опоры. Когда это условие выполнено, энергия немедленно проявляется. Мы должны признать, что она существовала в скрытом состоянии, в состоянии химической потенциальной энергии. Под полученным импульсом углерод соединяется с кислородом и образует угольную кислоту, C + 2O превращается в CO2; потенциальная энергия превращается в актуальную химическую энергию, а непосредственно после этого — в тепловую энергию. У нас было бы лишь весьма неполное и фрагментарное представление о реальности вещей, если бы мы рассматривали это явление горения изолированно. Мы должны рассматривать его в связи с тем, что фактически создало энергию, которую оно собирается рассеять. Этот предшествующий факт — действие солнца на зеленый лист. Углерод, который горит в топке машины, поступает из шахты, в которой он был накоплен в виде угля, — то есть продукта, который в своей первоначальной форме был растительным и который образовался за счет угольной кислоты воздуха. Растение отделило за счет солнечной энергии углерод от кислорода, с которым он был соединен в угольной кислоте атмосферы. Оно создало систему C + 2O. Таким образом, солнечная энергия производит химическую потенциальную энергию, которая так долго оставалась неиспользованной. Горение расходует эту энергию, снова превращая ее в угольную кислоту.

Материализация энергии. — Плодотворность идеи энергии, следовательно, как мы видим из всех этих примеров, обусловлена отношениями, которые она устанавливает между природными явлениями, чью необходимую связь разрушил чрезмерный анализ ранней науки. Она показывает нам, что в мире явлений нет ничего, кроме превращений энергии. И мы рассматриваем сами эти превращения как циркуляцию своего рода неразрушимого агента, который переходит от одной формы определения к другой, как если бы он просто надевал новую маску. Если нашему интеллекту требуются образы или символы, чтобы охватить факты и понять их связь, он может ввести их здесь. Он материализует энергию, сделает из нее своего рода воображаемое существо и придаст ей объективную реальность. И для разума, до тех пор, пока он не становится жертвой фантома, который он сам создал, это в высшей степени всеобъемлющая уловка, позволяющая нам легко уловить отношения между явлениями и их связь.

Мир представляется нам тогда, как мы сказали в самом начале, построенным с удивительной симметрией. Он предлагает нам не что иное, как превращения материи и превращения энергии; эти два вида метаморфоз управляются двумя одинаково неизбежными законами: законом сохранения материи и законом сохранения энергии. Первый из этих законов выражает тот факт, что материя неразрушима и переходит от одного феноменального определения к другому со скоростью эквивалентности, измеряемой весом; второй — что энергия неразрушима и что она переходит от одного феноменального определения к другому со скоростью эквивалентности, установленной для каждой категории открытиями физиков.

§ 6. Превращения энергии.

Идея энергии стала отправной точкой науки — энергетики, созданию которой посвятили свои усилия многие современные физики, среди которых Оствальд, Ле Шателье и другие. Это изучение явлений, рассматриваемых с точки зрения энергии. Я сказал, что она претендует на то, чтобы координировать и охватить все остальные науки.

Первой задачей энергетики должно быть рассмотрение различных форм энергии, известных в настоящее время, их определение и измерение. Это то, что мы только что сделали в общих чертах.

Во-вторых, каждая форма энергии должна рассматриваться по отношению к остальным, чтобы определить, является ли превращение одной в другую непосредственно осуществимым, какими средствами и, наконец, с какой скоростью эквивалентности. Эта новая глава — трудоемкая задача, которая заставила бы нас пройти через всю область физики.

Из этого долгого исследования нам здесь нужно коснуться лишь трех или четырех результатов, которые будут особенно важны в случае применения к живым существам. Они относятся к механической энергии, к отношениям тепловой и химической энергии, к полной роли тепловой энергии и, наконец, к чрезвычайной приспособляемости электрической энергии.

1. Превращение механической энергии. — Механическая энергия может превращаться в любую другую форму энергии, и все остальные могут превращаться в нее, за одним исключением — химической энергии. Механическое усилие не вызывает химического соединения. То, что мы знаем о роли давления в реакциях диссоциации, на первый взгляд кажется противоречащим этому утверждению. Но это лишь видимость. Давление вмешивается в эти операции только как предварительная работа или инициация, цель которой — привести тела в контакт в том самом состоянии, в котором они должны находиться, чтобы химические сродства могли вступить в игру.

2. Превращение тепловой энергии; инициация. — Тепловая (или световая) энергия не превращается непосредственно в химическую энергию. На самом деле тепло и свет способствуют и даже определяют большое количество химических реакций; но если мы доберемся до основ вещей, мы вскоре убедимся, что тепло и свет служат в некоторой мере лишь для инициации явления, для подготовки химического действия, для приведения тела в физическое состояние (жидкое, парообразное) или к той степени температуры (например, 400° C для соединения кислорода и водорода), которые являются необходимыми предварительными условиями для вступления на сцену химических сродств.

Напротив, химическая энергия может действительно превращаться в тепловую энергию. У нас есть пример этого в реакциях, которые происходят без помощи внешней энергии; и снова в тех весьма многочисленных случаях, таких как горение водорода и углерода или разложение взрывчатых веществ, когда реакции продолжаются после того, как они были инициированы. Я могу сделать еще одно замечание по поводу тепловой и световой энергии. Это не две действительно и существенно различные формы, как думали в первые дни физики. Когда мы рассматриваем вещи объективно, абсолютно не существует света без тепла; свет и тепло — это один и тот же агент. В зависимости от того, находится ли он на той или иной ступени своей шкалы величин, он производит более сильное впечатление на кожу (ощущение тепла) или на сетчатку (ощущение света) человека и животных. Разницу можно отнести на счет разнообразия работы, а не агента. Кинетическая теория показывает нам, что агент качественно идентичен. Слова «тепло» и «свет» лишь выражают случай встречи лучистого агента с кожей и сетчаткой. На низшей степени активности этот агент не оказывает никакого действия на окончания тепловых кожных нервов, ни на окончания зрительного нерва. По мере повышения этой степени первые из этих нервов начинают реагировать (холод, тепло), причем исключая нервы зрения. Затем реагируют оба (ощущение тепла и света), и, наконец, за пределами этого реагирует только зрение. Превращение одной энергии в другую здесь, следовательно, сводится к возможности увеличения или уменьшения интенсивности действия этого общего агента в точных пропорциях, подходящих для перехода от одного из состояний к другому; и это легко, когда речь идет о подъеме по шкале в случае света, и, напротив, это не осуществимо непосредственно, то есть без внешней помощи, когда речь идет о спуске по шкале в случае тепла.

3. Тепло как деградировавшая форма энергии. — Мы видели, что тепловая энергия не превращается непосредственно в химическую энергию. Существует еще одно ограничение в случае этой тепловой энергии, если мы изучаем законы, управляющие циркуляцией и превращениями тепловой энергии; и самое важное проистекает из невозможности транспортировки ее от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой. В целом, и из-за этих ограничений, тепловая энергия является несовершенной разновидностью универсальной энергии, или, как называют ее английские физики, деградировавшей формой.

4. Простые превращения электрической энергии. Ее посредническая роль. — С другой стороны, электрическая энергия представляет собой совершенную и бесконечно выгодную форму этой же универсальной энергии, и это объясняет огромное развитие ее промышленных применений менее чем за столетие. Дело не в том, что она лучше известна, чем другие, по своей природе и секрету своего действия. Напротив, споров о ее природе больше, чем когда-либо. Для одних электричество, которое переносится и распространяется со скоростью света, является реальным потоком эфира, как учил отец Секки, сравнивавший его с током воды в трубе. Оно совершало бы свою работу точно так же, как вода на мельнице совершает свою работу, протекая через колесо или турбину. Электричество, как и вода в данном случае, было бы не энергией самой по себе, а средством транспортировки энергии.

Для других, таких как Клаузиус, Герц и Максвелл, это не так; электрический ток не является переносом энергии. Это состояние эфира особого, специфического рода, периодически производимое (электрическое колебание) и распространяющееся со скоростью порядка скорости света.

Как бы то ни было, то, что составляет существенную особенность электрической энергии и что определяет ее ценность, заключается в том, что она является несравненным агентом превращения. Любая известная форма энергии может быть преобразована в нее, и наоборот, электрическая энергия может быть с величайшей легкостью превращена во все другие виды энергии. Эта крайняя приспособляемость отводит ей роль посредника между другими, менее податливыми агентами. Механическая энергия, например, с трудом поддается превращению в свет, то есть в световую энергию (разновидность тепловой энергии). Падение воды нельзя непосредственно использовать для целей освещения. Механическая работа этого падения, которая не может быть использована в ее нынешнем виде, служит для приведения в движение в промышленном освещении установок, электрических машин и динамо-машин, которые питают лампы накаливания. Механическая работа превращается в электрическую энергию, а она, в свою очередь, — в тепловую или световую энергию. Электричество здесь сыграло роль полезного посредника.

Последняя часть энергетики должна быть посвящена изучению общих принципов этой науки. Этих принципов два: принцип сохранения энергии, или принцип Майера, и принцип превращения энергии, или принцип Карно. Таким образом, учение об энергии сводит к двум фундаментальным законам множество законов, часто называемых «общими», которым подчиняется естествознание.

§ 7. Принцип сохранения энергии.

Во всем, что предшествует, принцип сохранения вмешивался на каждом шагу. Фактически, сама идея энергии связана с существованием этого принципа. Мы впервые обнаруживаем эту идею в работах математиков-философов, которые заложили основы механики: Ньютона, Лейбница, д'Аламбера и Гельмгольца; или физиков-индуктивников, таких как лорд Кельвин. Его экспериментальное доказательство, намеченное Марком Сегеном и Р. Майером, принадлежит Кольдингу и Джоулю.

Он независим от кинетической теории. — Закон Майера гласит, что энергия неразрушима; что вся феноменальность есть не что иное, как превращение энергии из одной формы в другую и что это превращение происходит либо при равных значениях, либо, скорее, при определенной скорости эквивалентности. Это происходит, когда тепловая энергия превращается в механическую (эквивалент 425). Эта скорость эквивалентности устанавливается исследованиями физиков для каждой категории энергии.

Следует заметить, что этот закон и эта теория энергии, которые всегда представляются авторами элементарных книг как следствие кинетической теории, совершенно от нее независимы. В предыдущих строках мы даже не упоминали ее названия. Мы не предполагали, что все явления — это движения или превращения движений, будь то ощутимые или вибрационные; мы не утверждали, что то, что переходит от одного феноменального определения к другому, было живой силой (vis viva) движения, как это имеет место при ударе упругих тел. Несомненно, кинетическая теория дает нам очень яркий образ этих истин, которые независимы от нее; но она может быть ложной, а теория энергии, которая предполагает минимум возможных гипотез, все равно оставалась бы истинной.

Он содержит множество других принципов. — Принцип сохранения энергии содержит большое количество самых общих принципов науки. Можно без особого труда показать, что, например, он содержит принцип инерции материи, сформулированный Галилеем и Декартом; принцип равенства действия и противодействия, принадлежащий Ньютону; и даже принцип сохранения материи, или, скорее, массы, принадлежащий Лавуазье. И, наконец, он содержит экспериментальный закон эквивалентности, связанный с именем английского физика Джоуля, из которого можно вывести закон Гесса и принцип начального и конечного состояний, которыми мы обязаны Бертоло.

Он включает в себя закон эквивалентности. — Здесь мы можем ограничиться тем, что закон сохранения энергии предполагает существование отношений эквивалентности между различными разновидностями. Определенное количество данной энергии, измеряемое, как мы видели, произведением двух факторов, эквивалентно определенному фиксированному количеству совершенно другой формы энергии, в которую она может быть превращена. Законы, управляющие энергетическими превращениями, поэтому содержат, как с качественной, так и с количественной точек зрения, все связи явлений вселенной. Изучение этих законов в деталях — это задача, которую физика должна взять на себя.

Превращение одних форм энергии в другие посредством эквивалентов — это лишь возможность. На самом деле оно подвержено всякого рода ограничениям, из которых наиболее важные обусловлены вторым принципом.

§ 8. Принцип Карно. Его общность.

Второй фундаментальный принцип — это принцип превращений равновесия, или условий обратимости, или, опять же, принцип Карно. Этот принцип, который впервые принял конкретную форму в термодинамике, получил очень широкое распространение. Он достиг такой степени общности, что современные физики-теоретики, такие как лорд Кельвин, Ле Шателье и другие, считают его универсальным законом физического, механического и химического равновесия.

Принцип Карно содержит, как показал Ж. Робен, принцип виртуальных скоростей д'Аламбера, и, по мнению современных физиков, как мы только что заметили, он содержит законы, свойственные физико-химическому равновесию. Применение этого принципа дает нам дифференциальные уравнения, из которых выводятся численные соотношения между различными энергиями или различными модальностями универсальной энергии.

Его характер. — Очень примечательно, что мы не можем дать общую формулировку этого принципа, который своей раскрывающей силой изменил облик физики. Это потому, что он является не столько законом в собственном смысле слова, сколько методом или способом интерпретации отношений различных форм энергии, и в особенности отношений тепла и механической энергии.

Превращение работы в тепло и наоборот. — Превращение работы в тепло осуществляется без труда. Например, ковка куска железа на наковальне может довести его до красного каления. Снаряд, проходящий сквозь броневую плиту, нагревается и плавит и испаряет металл вокруг проделанного им отверстия. Используя механическое действие в форме трения, всю энергию можно превратить в тепло.

Обратное превращение тепла в работу, напротив, не может быть полным. Лучший двигатель, который мы можем себе представить, и тем более лучший, который мы можем реализовать, может превратить лишь треть или четверть тепла, которое ему подается.

Это чрезвычайно важный факт. Он имеет неоценимое значение для натурфилософии и может быть поставлен в один ряд с величайшими открытиями.

Высшие и деградировавшие формы энергии. — О них мы можем составить представление, различая среди форм универсальной энергии высшие формы и низшие или деградировавшие формы. Здесь мы имеем принцип деградации энергии на испытании, и его можно рассматривать как частный аспект второго принципа энергетики, или принципа Карно. Механическая энергия — это высшая форма. Тепловая энергия — это низшая форма, деградировавшая форма, и такая, которая имеет степени в своей деградации. Высшая энергия, в общем, может быть полностью превращена в низшую энергию; например, работа в тепло: склон легко спускать, но трудно повернуть назад; низшая энергия может быть лишь частично превращена в высшую энергию, и доля, таким образом используемая, зависит от определенных условий, на которые принцип Карно пролил значительный свет.

Таким образом, хотя теоретически тепловая энергия тела может иметь свой эквивалент в механической энергии, полное превращение осуществимо только от последней к первой, а не от первой к последней. Это обусловлено состоянием тепловой энергии, которое называется температурой. Одно и то же количество тепловой энергии, тепла, может быть накоплено в одном и том же тепловом теле при разных температурах. Если это количество тепловой энергии находится в очень горячем теле, мы можем использовать большую его часть; если оно находится в относительно холодном теле, мы можем превратить в механическую работу лишь малую его часть. Таким образом, ценность энергии, то есть ее способность быть превращенной в высшую и более полезную форму, зависит от температуры.

Способность к превращению зависит от температуры. — Превращение тепла в работу предполагает два тела с разными температурами, одно теплое, другое холодное; котел и конденсатор. Каждая тепловая машина переносит определенное количество тепла из котла в конденсатор, и то, что не переносится таким образом, превращается в работу. Этот остаток составляет лишь малую долю, четверть или, самое большее, треть используемого тепла, и это в теоретически совершенной машине, в идеальной машине.

Этот выход, эта используемая доля зависит от падения температуры с более высокого уровня на более низкий, точно так же, как работа турбины зависит от высоты водопада, который проходит через нее. Но она также зависит от условий этого падения, от побочных потерь на излучение и проводимость. Однако Карно показал, что выход одинаков и является максимальным для одного и того же падения температуры, независимо от рабочего агента (пар, горячий воздух и т. д.) и независимо от машины — при условии, что этот агент, это вещество, которое работает, не подвергается побочным потерям, что оно никогда не находится в контакте с телом, имеющим температуру, отличную от его собственной, — или, опять же, что оно соединено только с телами, непроницаемыми для тепла.

Это принцип Карно в одной из его конкретных форм.

Машина, которая реализует это условие, что агент (пар, спирт, эфир) находится в отношении, на всех фазах своего функционирования, с телами, которые не могут ни забрать у него тепло, ни отдать ему тепло, является обратимой машиной. Такая машина совершенна. Доля тепла, которую она превращает в движение, постоянна; она максимальна; она не зависит от двигателя, от его органов, от агента: она точно выражает трансформируемость теплового агента в механический агент при данных условиях.

Деградация и восстановление энергии. — Доля, которая не была использована, та, что переносится в конденсатор при более низкой температуре, является деградировавшей. Она может быть использована только новым агентом, в новой машине, в которой котел имеет точно такую же температуру, как конденсатор в первой машине, а новый конденсатор имеет более низкую температуру, и так далее. Доля используемой энергии, таким образом, продолжает уменьшаться. Ее использование требует условий, которые все труднее реализовать. Тепловая энергия теряет свой потенциал и свою ценность и все больше деградирует по мере того, как ее температура приближается к температуре окружающей среды.

Деградировавшая энергия теоретически сохранила свою эквивалентную ценность, но практически она неспособна к превращению. Однако в физике показано, что ее можно поднять и восстановить на исходном уровне. Но для этого должна быть использована и деградирована другая энергия в ее пользу.

Конец вселенной. — То, что мы только что видели в отношении тепла и движения, в некоторой степени верно для всех других форм энергии, как показал лорд Кельвин. Принцип деградации энергии очень общий. Каждое проявление природы — это энергетическое превращение. В каждом из этих превращений происходит деградация энергии, то есть некоторая доля понижается и становится менее легко трансформируемой. Таким образом, энергия вселенной все больше и больше деградирует; высшие формы опускаются до тепловой формы, причем последняя увеличивается при температурах, которые становятся все более и более однородными. Конец вселенной, с этой точки зрения, был бы тогда единством (тепловой) энергии при однородности температуры.

Важность идеи энергии в физиологии. — Я сказал, что применение принципа Карно дало численные соотношения между различными энергетическими превращениями.

Наука о живых существах еще не достигла той точки развития, при которой для нас было бы возможно получить ее численные соотношения. Однако рассмотрение энергии и принципа сохранения изменило взгляд физиологии на многие вопросы, которые имеют высочайшую важность.

Определение источников, из которых растения и животные черпают свои жизненные энергии; опосредованное превращение химической энергии в животное тепло при питании или в движение при мышечном сокращении; химическая эволюция пищи; изучение растворимых ферментов — все эти вопросы имеют значительную важность, когда мы хотим понять механизмы жизни. Поэтому они являются отделами физиологической энергетики, в которых уже достигнуты большие успехи.

ГЛАВА II. ЭНЕРГИЯ В БИОЛОГИИ.

§ 1. Энергия в живых существах. — § 2. Первый закон биологической энергетики: — Все жизненные явления являются энергетическими превращениями. — § 3. Второй закон: — Происхождение жизненной энергии — в химической энергии. Функциональная активность и разрушение. — § 4. Третий закон: — Конечная форма энергетического превращения у животного — тепловая энергия. Тепло — это экскрет.

О теории энергии думали и использовали ее в физиологии до того, как она была введена в физику, в которой она оказала такое необычайное влияние. Роберт Майер был физиком и врачом. Гельмгольц был одинаково сведущ в физиологии и в физике. С самого начала оба видели в этой новой идее мощный инструмент физиологических исследований. Том, в котором Роберт Майер изложил в 1845 году свои замечательные взгляды на органическое движение в связи с питанием, и комментарий Гельмгольца не оставляют у нас сомнений в этом отношении. Эссе о механическом эквиваленте тепла, носящее более специфически физический характер, появилось шестью годами позже более ранней работы.

Отношения между энергетикой и биологией. — Теория энергии, следовательно, лишь возвращается в свою колыбель; и в эту колыбель она возвращается со всей санкцией физического доказательства, как самая общая теория, когда-либо предложенная в натурфилософии, и теория, наименее обремененная гипотезами. Она сводит все частные законы к двум фундаментальным принципам — принципу сохранения энергии, который содержит принципы Галилея и Декарта, Ньютона, Лавуазье, закон Джоуля, закон Гесса и принцип начального и конечного состояний Бертоло; а также принципу Карно, из которого выводятся законы физико-химического и химического равновесия. Эти два принципа, следовательно, суммируют все естествознание. Они выражают необходимую связь всех явлений вселенной, их непрерывную генетическую связь и их непрерывность.

A priori было бы мало вероятности, что доктрина, столь универсальная и столь тщательно проверенная в физическом мире, могла бы быть ограничена и, таким образом, бесполезна для живого мира. Такое предположение противоречило бы научному методу, который всегда стремится к обобщению и объяснению элементарных законов. Человеческий разум всегда действовал так: он применял к неизвестному порядку живых явлений самые общие законы современной физики.

Это применение было признано законным и оправдано экспериментом всякий раз, когда речь шла о законах или о действительно фундаментальных или элементарных условиях явлений. С другой стороны, однако, оно было неудачным, когда останавливалось на вторичных характеристиках. Когда мы теперь признаем подчинение живых существ этим общим законам энергетики, мы следуем традиционному методу. Нет сомнения, что это применение законно и что эксперимент оправдает его a posteriori.

Поэтому я допущу, в качестве предварительного постулата, последствия которого должны будут в конечном итоге быть оправданы, что живой и неживой мир одинаково показывают нам не что иное, как превращения материи и превращения энергии. Слово «явление» не будет иметь иного значения, каковы бы ни были обстоятельства, при которых это явление происходит. Разнообразные проявления, которые переводят активность живых существ, таким образом, соответствуют превращениям энергии, превращениям одной формы в другую, в соответствии с правилами эквивалентности, установленными физиками. Эта концепция может быть сформулирована следующим образом: явления жизни имеют такое же право называться энергетическими метаморфозами, как и другие явления природы.

Этот постулат является фундаментом биологической энергетики. Может быть полезно дать некоторые объяснения относительно значения, происхождения и сферы действия этого утверждения.

Биологическая энергетика — это не что иное, как общая физиология, сведенная к принципам, которые являются общими для всех физических наук. Роберт Майер и Гельмгольц дали лучшее описание этой науки и установили ее границы, определив ее как «изучение явлений жизни, рассматриваемых с точки зрения энергии».

§ 1. Энергия, действующая в живых существах. Обычные или физические энергии. Жизненные энергии.

Нашей первой задачей будет определить и перечислить энергии, действующие в живых существах; определить их более или менее легкие превращения из одной в другую, выявить общие законы, которые управляют этими превращениями, и, наконец, применить их к детальному изучению явлений. Эта программа может быть разделена на четыре части.

В физическом мире специфические формы энергии не многочисленны. Когда мы упомянули механическую, химическую, лучистую (тепловую и световую) энергии, электрическую энергию, с которой смешивается магнитная энергия, мы исчерпали каталог природных агентов.

Но закрыт ли этот список навсегда? Включены ли в этот список жизненные энергии? Это первые вопросы, которые мы должны задать себе.

Ятро-механическая школа на основаниях a priori дает утвердительный ответ. Несомненно, в живом организме есть много проявлений, которые являются чисто физическими проявлениями известных энергий: механической, химической, тепловой и т. д. Но все ли проявления живого существа такого порядка? Все ли они отныне сводимы к категориям и разновидностям энергии, которые исследуются в физике? Это претензия механической школы. Но претензия опрометчива. Наш фундаментальный постулат утверждает в принципе, что универсальная энергия проявляется в живых существах; но, по правде говоря, нет оснований для утверждения, что она не принимает особые формы в зависимости от обстоятельств, свойственных условиям, при которых они производятся.

Эти особые формы энергии, проявляющиеся в условиях, подходящих для живых существ, пополнили бы список, составленный физиками. И это был бы не первый случай расширения такого рода. История науки записывает много примечательных случаев. Едва прошло столетие с тех пор, как мы впервые услышали об электрической энергии. Это открытие в мире энергии, которое произошло, так сказать, на наших глазах, агента, который играет такую большую роль в природе, явно оставляет дверь открытой для других сюрпризов.

Мы поэтому допустим, что в живых существах могут действовать другие формы энергии, чем те, которые мы уже знаем в физическом мире. Эта оговорка позволила бы нам сразу обнаружить существенные характеристики, благодаря которым жизненные явления отныне сводятся к универсальной физике, и чисто формальные различия, все еще отличающие их.

Если в живых существах действительно существуют особые энергии, наш монистический постулат заставляет нас утверждать, что эти энергии гомогенны остальным и что они не отличаются от них больше, чем они отличаются между собой. Вероятно, когда-нибудь они будут обнаружены вне живых тел, если материальные условия (которые всегда можно представить) будут реализованы внешне по отношению к ним. И если мы должны признать, что особенность среды такова, что эти формы должны оставаться бесконечно специфичными для живых существ, мы можем с полной уверенностью утверждать, что эти особые энергии не подчиняются особым законам. Они подчиняются двум фундаментальным принципам Роберта Майера и Карно. Они обмениваются согласно фиксированным законам с другими физическими формами энергий, известными в настоящее время.

Подводя итог, мы должны установить три категории в формах энергии, которые выражают явления жизненности.

Во-первых, большинство этих энергий — это те, которые уже были изучены и признаны в общей физике. Это те же самые энергии: химическая, тепловая, механическая, с их характеристиками изменчивости, их списками эквивалентов и их актуальными и потенциальными состояниями.

Во-вторых, может случиться, и вероятно случится, как это произошло в прошлом веке в случае с электричеством, что будет открыта какая-то новая форма энергии, принадлежащая как универсальному порядку, так и живому порядку. Это будет завоеванием общей физики, так же как и биологии.

И, наконец, мы можем строго и предварительно допустить последнюю категорию жизненных энергий в собственном смысле слова.

Трудно придать большую точность идее жизненных энергий в собственном смысле слова.

Будет легче измерить их с помощью эквивалентов, чем указать их природу. Кроме того, это обычное правило в случае физических агентов. Мы можем измерить их, хотя мы не знаем, что они такое.

Характеристики жизненных энергий. — Мы видим, почему мы не можем с точностью, a priori, указать природу жизненных энергий. Во-первых, они выражаются тем, что происходит в тканях в состоянии активности, и это в настоящее время не может быть идентифицировано с известными типами физических, химических и механических явлений. Это первая, внутренняя причина того, что их нельзя легко различить, поскольку то, что происходит, не отличается феноменальными проявлениями, к которым мы привыкли.

Существует вторая, внутренняя причина. Эти жизненные явления являются промежуточными, как мы увидим, между проявлениями известных энергий. Они лежат между химическим явлением, которое всегда им предшествует, и тепловым явлением, которое всегда за ними следует. Они, так сказать, теряются из виду между проявлениями, которые поражают наше внимание. Вообще говоря, промежуточные энергии часто ускользают от нас даже в физике. Ясно видны только крайние проявления. В присутствии организма мы находимся, так сказать, на электрической осветительной станции, которая работает от падения воды, и поначалу мы видим только механическую энергию падающей воды, турбины и динамо-машины в работе, и световую энергию ламп, которые дают свет. Электрическая энергия, посредник, который имеет лишь преходящее существование, не навязывает себя нашему вниманию.

И поэтому жизненные энергии по этой двоякой причине, внутренней и внешней, не являются легко заметными. Чтобы выявить их, требуется тщательный анализ физиологов. Это акты, в большинстве случаев безмолвные и невидимые, которые мы едва ли распознали бы, если бы не их эффекты, после того как они завершились в знакомых феноменальных формах. Это, например, то, что происходит в мышце в процессе сокращения, в нерве, несущем нервный импульс, в секретирующей железе. И это то, что составляет различные формы энергии, которые мы называем жизненными свойствами. М. Шово и М. Лоланье используют фразу «физиологическая работа», чтобы отличить их. «Жизненная энергия» была бы предпочтительнее. Она лучше выражает аналогию этой особой формы с другими формами универсальной энергии; она помогает нам лучше понять, что мы должны отныне рассматривать ее как обмениваемую посредством эквивалентов с энергиями физического мира, точно так же, как они обмениваются друг с другом.

§ 2. Первый закон биологической энергетики.

Легко понять, после этих замечаний, значение и сферу действия этого утверждения, которое содержит первый принцип биологической энергетики, — а именно, что явления жизни имеют такое же право называться энергетическими метаморфозами, как и другие явления природы.

Необратимость жизненных энергий. — Однако есть одна характеристика жизненных энергий, которая заслуживает самого пристального внимания. Их превращения имеют направление, которое в некоторой мере неизбежно. Они спускаются по склону, по которому никогда не поднимаются обратно. Они кажутся необратимыми. Оствальд справедливо настаивал на этой фундаментальной характеристике, которая, несомненно, не является характеристикой всех явлений живого существа без исключения, но которая, безусловно, является характеристикой самых существенных явлений. В организмах существуют обратимые явления; существуют энергетические превращения, которые могут происходить от одной формы энергии к другой или наоборот. Но самые характерные явления жизненности не действуют таким образом. Мы вскоре увидим, что большинство функциональных физиологических актов начинаются с химического и заканчиваются тепловым действием. Серия энергетических превращений происходит в неизбежном направлении, от химической к тепловой энергии. Порядок последовательности обычных энергий, таким образом, определяется в машине организма, и, следовательно, условиями машины. Порядок превращения жизненных энергий еще более строго регламентирован, и явления жизни развиваются от детства к зрелым годам, а оттуда к старости, без возможности возврата.

Законов биологической энергетики три. Прежде всего, существует фундаментальный принцип, который мы только что развили и который, так сказать, установлен a priori; и существуют два других принципа, установленные экспериментом и суммирующие, так сказать, множество известных физиологических эффектов. Из этих двух экспериментальных законов один относится к происхождению, а другой — к завершению энергий, развивающихся в живых существах.

§ 3. Второй закон биологической энергетики.

Происхождение жизненной энергии. — Жизненные энергии имеют свое происхождение в одной из внешних или обычных энергий — не в любой, какую мы выберем, как можно было бы предположить, а только в одной: химической энергии. Третий принцип покажет нам, что они заканчиваются другой энергией или несколькими другими, также полностью фиксированными.

Из этого следует, что явления жизни должны представляться нам циркуляцией энергии, которая, начинаясь из одной фиксированной точки в физическом мире, возвращается в этот мир через несколько точек, также фиксированных, после преходящего прохождения через животный организм.

Или, точнее, это транспозиция из царства материи в мир энергии идеи жизненного вихря Кювье и биологов. Они определяли жизнь по ее самому постоянному свойству — питанию. Питание было именно этим током материи, который организм получает извне путем питания и который он снова выбрасывает путем экскреции; и даже кратковременное прерывание которого, если оно полное, было бы сигналом смерти. Цикл энергии является точным аналогом этого цикла материи.

Вторая истина, которой учит нас общая физиология, истина, которую физиология узнала из эксперимента, формулируется следующим образом: поддержание жизни не потребляет никакой ее энергии. Она заимствует из внешнего мира всю энергию, которую расходует, и заимствует ее в форме потенциальной химической энергии. Это перевод на язык энергетики результатов, полученных в физиологии животных за последние пятьдесят лет. Не требуется никаких комментариев, чтобы показать важность такой истины. Она раскрывает происхождение животной активности. Она раскрывает источник, из которого исходит та энергия, которая в какой-то момент своих превращений в животном организме будет жизненной энергией.

Primum movens жизненной активности является, следовательно, согласно этому закону, химическая энергия, накопленная в непосредственных принципах организма.

Попробуем на мгновение проследить эту энергию через организм и уточнить обстоятельства ее превращений.

Органическая функциональная активность и разрушение резервных веществ. — Предположим тогда, для этой цели, что наше внимание направлено на данную ограниченную часть этого организма, на определенную ткань. Давайте захватим ее, так сказать, наблюдением в данный момент и проведем исследование функциональной активности, начиная с этого условного момента. Эта функциональная активность, как и все другие жизненные явления, будет результатом, как мы только что объяснили, превращения потенциальной химической энергии, содержащейся в материалах, хранящихся в резерве в ткани. Это наш первый ощутимый факт. Эта энергия, будучи высвобожденной, предоставит жизненному действию средства, с помощью которых оно может быть продлено.

Существует, следовательно, функциональное разрушение. Существует, в начале функционального процесса и в силу необходимого эффекта этого самого процесса, высвобождение химической энергии; и это может произойти только путем разложения непосредственных принципов ткани, или, как мы можем сказать, путем разрушения органического материала. Клод Бернар настаивал на этом соображении, что жизненная функция сопровождается разрушением органического материала. «Когда производится движение, когда сокращается мышца, когда проявляются воля и чувствительность, когда осуществляется мышление, когда секретирует железа, тогда вещество мышц, нервов, мозга, железистой ткани дезорганизуется, разрушается и потребляется». Энергетика позволяет нам уловить глубоко скрытую причину этого совпадения между химическим разрушением и функциональной активностью, существование которой Клод Бернар интуитивно подозревал. Часть органического материала разлагается, химически упрощается, становится менее сложной и теряет в этом своего рода спуске химическую энергию, которую она содержала в своем потенциальном состоянии. Именно эта энергия становится самой текстурой жизненного явления.

Ясно, что резерв энергии, таким образом израсходованный, должен быть заменен, потому что организм остается в равновесии. Питание обеспечивает это.

Как оно обеспечивает это? Это вопрос, который заслуживает детального рассмотрения. Мы не можем попутно рассмотреть его полностью; мы можем лишь указать его основные черты.

Как поддерживается запас резервных веществ. — Мы знаем, что пища не заменяет непосредственно резерв энергии, потребленный функциональной активностью. Не ее потенциальная химическая энергия заменяет, чисто и просто, энергию, приведенную в действие, потребленную или, что еще лучше, превращенную в активном органе или ткани. Пища в том виде, в каком она вводится, инертная пища, на самом деле не занимает свое место «как есть», не претерпевая изменений в этом органе и этой ткани, чтобы восстановить status quo ante.

Прежде чем построить ткань, она претерпит различные модификации в пищеварительном аппарате. Она также претерпит изменения в системе кровообращения, в печени и в самом органе, который мы рассматриваем. Именно после всех этих изменений происходит ассимиляция. Она найдет свое место и тогда перейдет в состояние резерва.

Пища, переваренная, модифицированная и, наконец, включенная как неотъемлемая часть в ткань, в которой она будет израсходована, находится, следовательно, в новом состоянии, отличающемся более или менее от ее состояния, когда она была проглочена. Она является частью живой ткани в состоянии конститутивного резерва. Ее потенциальная химическая энергия не та же самая, что у введенной пищи. Она может отличаться от нее весьма заметно вследствие внезапных изменений.

Мы не знаем наверняка, за счет какой категории продуктов питания тот или иной орган создает свои резервные вещества. Существует мнение, например, согласно М. Шово, что мышца совершает свою работу за счет резерва гликогена, который она содержит. Потенциальная химическая энергия этого вещества была бы источником мышечной механической энергии. Но мы не знаем точно, за счет каких продуктов — альбуминоидов, жиров или углеводов — мышца создает резерв гликогена, расходуемый во время ее сокращения. Вероятно, она создает его за счет каждой из трех категорий после различных, более или менее простых изменений, претерпеваемых материалами в пищеварительной трубке, крови, печени или других органах.

Это создание резервных веществ, дополнение и аналог функционального разрушения, не является химическим синтезом. Это, напротив, в общем и целом, упрощение введенной пищи. Это верно, по крайней мере, что касается мышцы. Однако этой операции Клод Бернар дал название «организующий синтез», но фраза не является удачной. Но ни в коем случае выдающийся физиолог не был введен в заблуждение относительно характера операции. «Организующий синтез», — говорит он, — «остается внутренним, безмолвным, скрытым в своем феноменальном выражении, собирая без шума материалы, которые будут израсходованы».

Эти соображения позволяют нам понять существование двух великих категорий, на которые выдающийся физиолог делит явления животной жизни: явления разрушения резервных веществ, соответствующие функциональным фактам, — то есть расходам энергии; и пластические явления создания резервов органической регенерации, соответствующие функциональному покою, — то есть снабжению тканей пищей.

Различие между активной протоплазмой и резервными веществами. — Если не совсем в этих терминах Клод Бернар сформулировал эту плодотворную идею, то, во всяком случае, именно так ее следует интерпретировать. Это можно сделать, придав ей немного больше точности. Мы применяем более строго, чем тот великий физиолог, различие, проведенное им самим, между действительно активной и живой протоплазмой и резервными веществами, которые она подготавливает. К последним ограничено разрушение функциональной активностью и создание в состоянии покоя.

Классификация Клода Бернара абсолютно верна для резервных веществ. Легко критиковать колеблющиеся и как бы смутно нащупывающие выражения, в которые знаменитый физиолог облек свои идеи. Старая пословица оправдает его: Obscuritate rerum verba obscurantur. В глубине своего неведения его посетила вспышка гениальности; возможно, он не нашел окончательной и как бы четко сформулированной формулы, определяющей то, что было у него на уме. Но в этом отношении он оставил своим преемникам легкую задачу.

Закон функциональной ассимиляции. — Прогресс физиологических знаний заставляет нас, таким образом, различать в строении анатомических элементов две части — материалы резервных веществ и действительно активную и живую протоплазму. Мы только что видели, как ведут себя резервные вещества: они попеременно разрушаются в ходе функциональной деятельности и затем восстанавливаются путем поступления пищи, за которым следуют процессы пищеварения, переработки и ассимиляции. Остается спросить, как ведет себя это действительно живое и протоплазматическое вещество. Следует ли оно тому же закону? Разрушается ли оно во время функциональной деятельности и заменяется ли оно впоследствии? На этот счет мы не можем высказать никакого мнения. М. Ле Дантек восполняет пробел в наших знаниях в этом отношении с помощью гипотезы. Он предполагает, что это по существу активное вещество растет во время функциональной деятельности и разрушается во время покоя. Это он называет законом функциональной ассимиляции. Таким образом, протоплазма вела бы себя прямо противоположным образом по отношению к резервным веществам. Она была бы их аналогом. Но это лишь гипотеза, которая в нынешнем состоянии наших знаний не может быть проверена экспериментом. Мы вольны утверждать либо то, что протоплазма увеличивается в ходе функциональной деятельности, либо то, что она разрушается. Ни аргументы, ни возражения за или против не имеют решающего значения. Факты, приводимые с обеих сторон, допускают слишком много интерпретаций. [10]

Единственный благоприятный аргумент (не доказательный) предоставляется энергетикой. Он заключается в следующем. Восстановление протоплазмы — это не организация резервных веществ, не слегка усложненное или даже упрощенное явление, как это происходит в случае с резервным мышечным гликогеном. Гликоген, по сути, строится за счет химически более сложных пищевых веществ. Напротив, это явно синтетическое явление, безусловно, химически сложное, поскольку оно завершается построением активной протоплазмы, которая в некоторой мере находится на высшей ступени сложности. Поэтому ее образование за счет простейших питательных материалов требует значительного количества энергии.

Ассимиляция, которая организует активную протоплазму, следовательно, требует энергии для своего осуществления. Теперь, в момент функциональной деятельности и как необходимое ее следствие, происходит химическое разрушение или упрощение вещества резерва. Вот что соответствует данному случаю, и мы можем отметить это совпадение. Это не означает, что располагаемая энергия действительно используется для увеличения протоплазмы, и не означает, что протоплазма сама по себе при этом увеличивается. Это лишь означает, что существуют средства для обеспечения этого увеличения, если оно происходит.

Поэтому возможно, что активная протоплазма следует закону функциональной ассимиляции; но несомненно, что резервные вещества следуют закону, установленному Клодом Бернаром.

Все эти соображения определенно приводят к подтверждению этого второго закона общей физиологии, согласно которому вся жизненная энергия заимствуется из потенциальной химической энергии резервных веществ алиментарного происхождения.

§ 4. Третий закон биологической энергетики.

Третий закон биологической энергетики также выведен из эксперимента. Он относится уже не к отправной точке цикла животной энергии, а к его конечному положению. Энергетические преобразования животного заканчиваются тепловой энергией.

Это самая новая часть теории и, если можно так выразиться, наименее понятая самими физиологами. Энергия, возникающая из химического потенциала пищи, пройдя через организм (или просто через орган, который мы рассматриваем в действии) и породив феноменальные проявления, более или менее разнообразные, более или менее тусклые или ясные, неясные или очевидные, которые являются характерными или все еще нередуцируемыми проявлениями жизненности, в конечном итоге возвращается в физический мир. Это возвращение происходит (за некоторыми исключениями, которые будут указаны далее) в конечной форме тепловой энергии. Этому нас учит эксперимент. Явления функциональной деятельности являются экзотермическими.

Таким образом, реальные жизненные явления лежат между химической энергией, которая их порождает, и тепловыми явлениями, которые, в свою очередь, порождают они сами. Место жизненного факта в цикле универсальной энергии, следовательно, полностью определено. Этот вывод имеет величайшее значение для биологии. Его можно выразить краткой формулой, которая в нескольких словах суммирует все, чему естественная философия может научить в отношении энергетики, применительно к живым существам. «Жизненная энергия — это превращение химической энергии в тепловую».

Исключения. — Существуют некоторые исключения из строгости этого утверждения, но их немного. Прежде всего, мы должны заметить, что оно применимо только к животной жизни.

В случае с растениями, если рассматривать их в целом, закон должен быть изменен. Их жизненная энергия имеет другое происхождение и другую конечную форму. Вместо того чтобы быть разрушителями химической потенциальной энергии, они являются ее создателями. Они строят с помощью инертных и простых материалов, доставляемых им атмосферой и почвой, непосредственные принципы, которыми наполнены их клетки. Их жизненная функциональная деятельность формирует путем синтеза резервы: углеводы (сахара и крахмалы), жиры, альбуминоидные азотистые материалы — то есть те же три основные категории пищи, что используются животными.

И возвращаясь к последним, следует заметить, что тепловая энергия — не единственная конечная форма жизненной энергии, как можно было бы предположить из этого догматического утверждения. Это лишь принцип конечных форм. Цикл энергии иногда завершается механической энергией (явления движения) и в меньшей степени другими видами энергии, такими как, например, электрическая энергия, производимая функциональной деятельностью нервов и мышц у всех животных, или функциональной деятельностью специальных органов у скатов, электрических скатов и гимнархов, или, наконец, световой энергией фосфоресцирующих животных. Но это вторичные факты.

Тепло — это экскрет. — Третий принцип биологической энергетики может быть, таким образом, сформулирован следующим образом: жизненная энергия в своей конечной форме становится тепловой энергией. Этот принцип учит нас, что если химическая энергия является первичной генерирующей формой жизненных энергий, то тепловая энергия — это форма отходов, эмункторий, «деградированная форма», как сказали бы физики. Тепло в динамическом порядке является экскрецией животной жизни, подобно тому как мочевина, углекислый газ и вода являются экскретами в субстанциальном порядке. Из-за ложной интерпретации принципа механического эквивалента тепла или из-за незнания принципа Карно некоторые физиологи впадали в ошибку, когда говорили о превращении тепла в движение или в электричество в животном организме. Тепло не превращается ни во что в животном организме. Оно рассеивается. Его полезность проистекает не из его энергетической ценности, а из той роли, которую оно играет в качестве инициатора химических реакций, как это было объяснено применительно к общим характеристикам химической энергии.

Влияние энергетики на наше знание отношений во Вселенной. — Последствия этих принципов энергетической физиологии, которые дают нам так много и которые столь ясны, имеют величайшее значение как с практической, так и с теоретической точки зрения.

Во-первых, они показывают нам положение и ранг явлений жизни во Вселенной в целом. Они проливают новый свет на благородную гармонию животного и растительного царств, которую открыли Пристли, Ингенхуз, Сенебье и химическая школа начала XIX века и которая была изложена Дюма с несравненной ясностью и блеском. Энергетика выражается одной строкой: «Животный мир расходует энергию, накопленную растительным миром». Она распространяет эти взгляды за пределы живых царств. Она показывает, как сам растительный мир черпает свою активность из энергии, излучаемой солнцем, и как животные возвращают ее снова, в виде рассеянного тепла, в космическую среду. Она распространяет гармонию двух царств на всю природу. Новая наука делает всю Вселенную одной связанной системой.

С более ограниченной точки зрения, и чтобы не ограничиваться рассмотрением области физиологии животных, законы энергетики суммируют и объясняют множество фактов и экспериментальных законов — например, закон прерывистости физиологической деятельности, факты утомления, роль и общие принципы питания, а также условия мышечного сокращения.

ГЛАВА III. АЛИМЕНТАРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА.

Различные проблемы питания. § 1. Пища как источник энергии и материи. Две формы энергии, доставляемые пищей — жизненная энергия, тепловая энергия. Пища как источник тепла. Роль тепла. — § 2. Измерение выхода энергии — калориметрическим методом — химическим методом. — § 3. Регулярный тип питания, биотермогенный, и нерегулярный тип, термогенный. — § 4. Пища, рассматриваемая как источник тепла. Закон поверхностей. Пределы изодинамизма. — § 5. Пластическая роль пищи. Преобладание азотистых продуктов.

Среди проблем, на которые энергетика пролила яркий свет, мы упомянули питание, мышечное сокращение и, что еще более обще, прерывистость жизненной функциональной деятельности. Мы начнем с изучения питания.

Различные проблемы питания. — Что такое пища? В чем заключается питание? Словарь Академии даст нам наш первый ответ. Он говорит нам, что слово «пища» применяется к «любому виду материи, какова бы ни была ее природа, которая обычно служит или может служить для питания». Это очень хорошо сказано, но здесь опять-таки мы должны знать, что такое питание, а это не простое дело; по сути, это практически означает все, что обычно подается на стол в цивилизованном и культурном обществе. Но именно глубокие причины этой традиционной практики мы и пытаемся обнаружить.

Проблему питания можно рассматривать тысячами способов. Она, несомненно, кулинарная и гастрономическая; но она также экономическая и социальная, сельскохозяйственная, фискальная, гигиеническая, медицинская и даже моральная. Но прежде всего она физиологическая. Она включает и предполагает знание общего состава продуктов питания, их превращений в пищеварительном аппарате и их сравнительной полезности для поддержания и здоровой функциональной деятельности организма. К этой первой группе тем для нашего обсуждения примыкают другие, касающиеся последствий голодания, недостаточного питания и переедания. И чтобы пролить свет на все эти аспекты проблемы питания, мы должны обнажить самые интимные и тонкие реакции, посредством которых организм поддерживается и восстанавливается, и, по словам знаменитого физиолога, «проникнуть на кухню жизненных явлений». И здесь ни Апиций, ни Брийя-Саварен, ни Бершу, ни моралисты, ни экономисты не годятся нам в качестве проводников. Мы должны обратиться к ученым, которые, следуя примеру Лавуазье, Берцелиуса, Реньо и Либиха, применили к изучению живых существ ресурсы общей науки и тем самым основали химическую биологию.

Эта отрасль науки значительно развилась во второй половине девятнадцатого века. У нее теперь есть свои методы, своя техника, свои кафедры в университетах, свои лаборатории и своя литература. Она особенно посвятила себя изучению «материальных изменений» или метаболизма живых существ, и с этой целью она сделала две вещи. Во-первых, она определила состав конститутивных материалов организма; затем, анализируя качественно и количественно все, что проникает в этот организм за данное время — то есть все алиментарные или дыхательные ингеста, и все, что выходит из организма, т.е. все экскреты, все эгеста, — она составила питательные балансы, соответствующие различным условиям жизни, созданным естественным или искусственным путем. И таким образом мы можем определить алиментарные режимы, которые дают слишком много, которые дают слишком мало и которые, наконец, восстанавливают равновесие.

Мы не предлагаем давать подробный отчет об этом научном движении. Это может быть сделано в монографиях. Все, что мы хотим здесь указать, — это самый общий результат этих кропотливых исследований, то есть законы и доктрины, которые из них вытекают, и теории, которым они дали жизнь. Только этим они приводятся в связь с общей наукой и поэтому могут заинтересовать читателя. Фактов в деталях историку никогда не недостает; полезнее показать движение идей. Теории питания приводят к столкновению очень разных концепций жизненной функциональной деятельности. И здесь мы находим запутанную смесь мнений, на которую небезынтересно попытаться пролить некоторый свет.

§ 1. Пища — источник энергии и материи.

Определения пищи. — До введения в физиологию понятия энергии никому не удавалось дать точное представление и точное определение пищи и питания. Каждый физиолог и врач, который пытался это сделать, терпел неудачу, и по разным причинам.

Общая причина этой неудачи заключалась в том, что большинство определений, популярных или технических, включали условие, что пища должна быть введена в пищеварительный аппарат. «Это, — говорили они, — вещество, которое при введении в пищеварительную трубку претерпевает и т. д., и т. д.». Но растения черпают пищу из почвы, и у них нет пищеварительного аппарата; многие животные не имеют кишечной трубки; а в случае некоторых коловраток самки обладают пищеварительным аппаратом, тогда как самцы его не имеют. Тем не менее все животные питаются.

С другой стороны, существуют и другие вещества, помимо тех, которые используют пищеварительный тракт для проникновения в организм, и которые являются в высшей степени полезными или необходимыми для поддержания жизни. В частности, мы можем упомянуть кислород.

Отличительной чертой пищи является ее полезность — при удобном введении или использовании — для живого существа. Определение Клода Бернара таково: «Вещество, взятое из внешней среды, необходимое для поддержания явлений здорового организма и для возмещения потерь, которые он постоянно несет». «Вещество, которое поставляет элемент, необходимый для строения организма, или которое уменьшает его распад» (запасаемая пища); это определение К. Фойта, немецкого физиолога. М. Дюкло говорит, в свою очередь, но в слишком общих выражениях, что это вещество, которое способствует обеспечению здоровой функциональной деятельности любого из органов живого существа. Ни один из этих способов описания пищи не дает полного представления.

Пища — источник энергии и материи. — Вмешательство понятия энергии позволяет нам более полно понять истинную природу пищи. Мы должны, по сути, прибегнуть к энергетической концепции, если хотим учесть все, что организм требует от пищи. Он требует не только материи, но также, и это самое важное, энергии.

Исследователи до сих пор концентрировали свои мысли исключительно на необходимости снабжения материей — то есть они рассматривали только одну сторону проблемы. Живое тело представляет в каждой своей точке непрерывную серию распадов и восстановлений, причем материалы поставляются извне путем питания и отвергаются путем экскреции. Кювье дал этой непрекращающейся циркуляции окружающей материи во всем жизненном мире название «жизненный вихрь», и он справедливо видел в этом характеристику питания и отличительную черту жизни.

Эта идея цикла материи была дополнена в наше время идеей цикла энергии. Все явления Вселенной, а следовательно, и явления жизни, мыслятся как энергетические преобразования. Мы теперь смотрим на них в их взаимосвязи, вместо того чтобы рассматривать их индивидуально, как в старину. Каждое из них имеет антецедент и консеквент, единство с которыми оно связано по величине законом эквивалентов, которому нас учит современная физика. И таким образом мы можем мыслить их последовательность как цикл своего рода неразрушимого агента, который меняется лишь по видимости или принимает другую форму, переходя от одного к другому, но величина которого остается неизменной. Это энергия. Таким образом, в живом существе происходит не только циркуляция материи, но и циркуляция энергии.

Самым общим результатом исследований в области физиологической химии со времен Лавуазье до наших дней было то, что антецедентом жизненного явления всегда является химическое явление. Жизненные энергии происходят из потенциальной химической энергии, накопленной в непосредственных составных принципах организма. Точно так же консеквент жизненного явления в целом является тепловым явлением. Конечная форма жизненной энергии — тепловая энергия. Эти три утверждения о природе, происхождении и конечной форме жизненных явлений составляют три фундаментальных принципа, три закона биологической энергетики.

Пища — источник тепла. Пища является источником жизненной энергии не как источник тепла. — Место жизненной энергии в цикле универсальной энергии полностью определено. Она лежит между химической энергией, которая является ее генерирующей формой, и тепловой энергией, которая является ее формой исчезновения, распада, «деградированной формой», как говорят физики. Отсюда мы имеем результат, который можно немедленно применить в теории питания, а именно: тепло в динамическом порядке является экскретом животной жизни, отвергаемым живым существом, точно так же, как в субстанциальном порядке мочевина, углекислый газ и вода являются материалами, использованными и снова отвергнутыми им. Поэтому мы не должны думать о превращении в животном организме тепла в жизненную энергию, как это всегда делают некоторые физиологи. Также мы не должны думать, вслед за Бекларом, о его превращении в мышечное движение; или, как утверждали другие, в животное электричество. Это не только ошибка доктрины, но и ошибка факта. Она проистекает из ложной интерпретации принципа механического эквивалента тепла и непонимания принципа Карно. Тепловая энергия не повторяет ход энергетического потока в животном организме. Тепло не превращается ни во что. Оно просто рассеивается.

Роль животного тепла как условия физиологических проявлений. — Означает ли это, что тепло бесполезно для жизни в тех самых существах, в которых оно производится наиболее обильно, т.е. у человека и теплокровных позвоночных? Отнюдь не так, оно необходимо для жизни. Но его полезность имеет своеобразный характер, который не следует ни неправильно понимать, ни преувеличивать. Оно не превращается в химические или жизненные реакции, а лишь создает для них благоприятное условие.

Согласно первому принципу энергетики, чтобы жизненный факт происходил из теплового факта, тепло должно быть предварительно превращено в химическую энергию, поскольку химическая энергия обязательно является антецедентной и генерирующей формой жизненной энергии. Однако это регрессивное превращение невозможно согласно современным теориям общей физики. Роль, которую играет тепло в акте химического соединения, — это роль инициатора реакции. Она состоит в том, чтобы поместить реагирующие тела, изменив их состояние или модифицировав их температуру, в то состояние, в котором они должны находиться для того, чтобы вступили в действие химические силы. Например, при соединении водорода и кислорода путем поджигания взрывчатой смеси тепло действует лишь как инициатор явления, потому что два газа, пассивные при обычных температурах, требуют нагревания до 400° C, прежде чем вступит в действие химическое сродство. Так же обстоит дело и с реакциями, которые происходят в организме. Они имеют максимальную температуру, и роль животного тепла заключается в том, чтобы обеспечить ее.

Из этого следует, что тепло участвует в животной жизни в двух качествах — прежде всего как экскрет, или конец жизненного явления, физиологической работы; и, с другой стороны, как условие или инициатор химических реакций организма; и в целом как благоприятное условие для появления физиологических проявлений живой материи. Таким образом, оно не рассеивается впустую.

Я пришел к этим взглядам несколько лет назад в результате некоторых экспериментов о роли, которую играет в пище алкоголь. Я тогда не знал, что они уже были высказаны одним из мастеров современной физиологии, М. А. Шово, и что в его сознании они были связаны с рядом концепций и исследований большого интереса, в развитии которых я с тех пор принимал участие.

Две формы энергии, поставляемые животным пищей. — Сказать, что пища является одновременно источником энергии и источником материи, — это значит выразить в одном предложении фундаментальную концепцию биологии, в силу которой жизнь не приводит в действие никакой субстрат или характерный динамизм. Согласно этому, живое существо предстает перед нами как место непрерывной циркуляции материи и энергии, начинающейся из внешнего мира и возвращающейся к нему. Всякая пища — это не что иное, как эта материя и эта энергия. Все ее характеристики, наши взгляды на ее роль, ее эволюцию, все правила питания являются простыми следствиями этого принципа, интерпретируемого в свете энергетики.

И прежде всего, давайте спросим, какие формы энергии доставляются пищей? Легко видеть, что их две — пища является по существу источником химической энергии; и вторично и акцессорно она является источником тепла. Химическая энергия — это единственная энергия, согласно второму закону энергетики, которая может быть превращена в жизненную энергию. Это верно, по крайней мере, для животных; ибо у растений все иначе. Там жизненный цикл не имеет ни той же отправной точки, ни того же конечного положения. Циркуляция энергии происходит не таким же образом.

С другой стороны, и этому нас учит третий закон, энергия, приводимая в действие в жизненных явлениях, в конечном итоге высвобождается и возвращается в физический мир в форме тепла. Мы только что сказали, что это высвобождение тепла используется для повышения температуры живого существа. Это животное тепло.

Таким образом, существуют две формы энергии, поставляемые пищей: химическая и тепловая.

Следует добавить, что это не единственные формы, но основные и, безусловно, самые важные. Не совсем верно, что тепло является единственным результатом жизненного цикла. Это так только у субъекта в состоянии покоя, довольствующегося праздной жизнью без выполнения внешней механической работы, без поднятия инструмента или груза, даже веса собственного тела. И опять же, говоря так, мы пренебрегаем всеми движениями и всей механической работой, которая совершается без проявления воли, биением сердца и артерий, движениями дыхания и сокращениями пищеварительной трубки.

Механическая работа, по сути, является другим возможным завершением цикла энергии. Но в этом уже нет ничего необходимого или неизбежного, поскольку движение и использование силы в определенной мере подчинены капризной воле животного. [11]

В другое время, опять же, это электрическое явление, которое завершает жизненный цикл, и, по сути, именно так происходят вещи при функциональной деятельности нервов и мышц у всех животных, а также при функциональной деятельности электрического органа у рыб, таких как скат и электрический скат. Наконец, завершением может быть световое явление, и это то, что происходит у фосфоресцирующих животных.

Бессмысленно умалять силу этих принципов, приступая к перечислению всех исключений из их справедливости. Мы прекрасно знаем, что в природе нет абсолютных принципов. Скажем тогда, что энергия, которая временно оживляет живое существо, поставляется ему внешним миром в исключительной форме потенциальной химической энергии; но что, если есть только одна дверь для входа, то есть два выхода. Она может вернуться во внешний мир в основной форме тепловой энергии и в дополнительной форме механической энергии.

§ 2. Измерение запаса алиментарной энергии.

Калориметрический метод. — Из вышесказанного ясно, что если энергетический поток, который циркулирует через животное, выходит in toto в состоянии тепла, измерение этого тепла становится измерением самой жизненной энергии, для происхождения которой мы должны вернуться к пище. Если поток разделен на два тока, механический и тепловой, они должны быть оба измерены, и должна быть взята сумма их значений. Если животное не производит механической работы и все заканчивается теплом, нам остается только уловить с помощью калориметра этот энергетический поток по мере его выхода и таким образом измерить по величине и численно энергию, находящуюся в движении в живом существе. Физиологи используют для этой цели различные типы аппаратов. Лавуазье и Лаплас использовали ледяной калориметр — то есть глыбу льда, в которую они заключали небольшое животное, например морскую свинку; затем они измеряли его теплопродукцию по количеству льда, которое оно заставляло растаять. В одном из своих экспериментов, например, они обнаружили, что морская свинка растопила 341 грамм льда за десять часов и, следовательно, высвободила 27 калорий.

Но с тех пор были изобретены более совершенные инструменты. М. д'Арсонваль использовал воздушный калориметр, который является не чем иным, как дифференциальным термометром, очень остроумно устроенным и дающим автоматическую запись. Господа Розенталь, Рише, Ирн и Кауфман, а также Лефевр использовали более или менее упрощенные или усложненные воздушные калориметры. Другие, следуя примеру Дюлонга и Депре, использовали калориметры из воздуха и ртути, или, вместе с Либермейстером, Винтерницем и Ж. Лефевром (из Гавра), прибегали к ваннам. Здесь, таким образом, наблюдается значительное движение исследований, которое привело к открытию очень интересных фактов.

Измерение запаса алиментарной энергии химическим методом. — Мы можем снова прийти к нашему результату другим путем. Вместо того чтобы застать поток энергии врасплох по мере его выхода и в форме тепла, мы можем попытаться уловить его на входе в форме потенциальной химической энергии.

Оценка потенциальной химической энергии может быть произведена с той же единицей измерения, что и предыдущая — то есть калорией. Если мы рассмотрим человека и млекопитающих, например, мы знаем, что существует лишь кажущееся бесконечное разнообразие в их пище. Мы можем сказать, что они питаются только тремя веществами. Очень примечателен тот факт, что вся сложность и множественность продуктов питания — фруктов, зерен, листьев, тканей животных и продуктов растительного происхождения, которые используются, — сводится к такой простоте и единообразию, что все эти вещества относятся только к трем типам: альбуминоиды, такие как альбумин или яичный белок — продукты животного происхождения или разновидности альбумина; углеводы, которые являются более или менее замаскированными разновидностями сахара; и, наконец, жиры.

Здесь, таким образом, с химической точки зрения, если исключить некоторые минеральные вещества, находятся основные категории алиментарных веществ. Здесь, вместе с кислородом, который приносится дыханием, находится все, что проникает в организм.

А теперь, что выходит из организма? Только три вещи: вода, углекислый газ и мочевина. Но первые являются продуктами сгорания последних. Если мы рассмотрим взрослый организм в идеальном равновесии, который не меняется в течение эксперимента ни по весу, ни по составу, мы можем сказать, что доходы уравновешивают расходы. Альбумин, сахар, жир плюс принесенный кислород количественно уравновешивают выведенные воду, углекислый газ и мочевину. Вещи происходят, по сути, так, как если бы продукты питания трех категорий сгорали более или менее полностью под действием кислорода.

Именно это сгорание, как мы знаем со времен Лавуазье, является источником животного тепла. Мы можем легко определить количество тепла, оставляемого альбумином, переходящим в состояние мочевины, и крахмалом, сахарами и жирами, восстановленными до состояния воды и углекислого газа. Это количество тепла не зависит от разнообразия неизвестных промежуточных продуктов, которые образовались в организме. Бертло показал, что это количество тепла, которое измеряет химическую энергию, высвобождаемую этими веществами, идентично количеству, полученному путем сжигания сахара и жиров в химическом аппарате, в калориметрической бомбе, до тех пор, пока мы не получим углекислый газ и воду, и путем сжигания альбумина до тех пор, пока мы не получим мочевину. Этот результат является следствием принципа Бертло о начальных и конечных состояниях. Высвобожденное тепло зависит только от начального и конечного состояний, а не от промежуточных. Поскольку тепло, оставляемое в экономии пищей, такое же, как то, что остается в калориметрической бомбе, химику легко его определить. Таким образом было обнаружено, что один грамм альбумина производит 4,8 калории, один грамм сахара — 4,2 калории, а один грамм жира — 9,4 калории. Мы таким образом понимаем, что дает организму данный рацион — смесь в определенных пропорциях этих различных видов пищи — и какую энергию он ему дает, измеренную в калориях.

Расчет может быть выполнен с высокой степенью точности, если, вместо того чтобы ограничиваться общими чертами проблемы, мы вдадимся в строгие детали. Лишь приблизительно, по сути, мы свели все продукты питания к альбумину, сахару и жиру, а все экскреты — к воде, углекислому газу и мочевине.

Реальность немного сложнее. Существуют разновидности альбумина, углеводов и жировых тел, теплоты сгорания которых в организме колеблются в окрестности чисел 4,8, 4,2 и 9,4. Каждое из этих тел было исследовано индивидуально, и численные таблицы были составлены Бертло, Рубнером, Штоманом, фон Ноорденом и др. Таблицы показывают тепловую ценность или энергетическую ценность очень разных видов пищи.

В нашем климате взрослый средний человек, не выполняющий тяжелой работы, ежедневно потребляет поддерживающий рацион, состоящий, как правило, из 100 граммов альбуминоидов, 49 граммов жиров и 403 граммов углеводов. Этот рацион имеет энергетическую ценность 2600 калорий.

Таким образом, именно благодаря победам, одержанным в области термохимии, и принципам, заложенным с 1864 года М. Бертло, этот второй метод атаки на питательный динамизм стал возможным. Физиологи, с помощью этих методов, составили балансы энергии для живых существ точно так же, как они ранее установили балансы материи.

Теперь, именно исследования такого рода, которые мы указали здесь как следствие биологической энергетики, в действительности помогли построить этот принцип. Эти исследования показали нам, что в соответствии с принципами термодинамики в организме, по сути, не было никакого превращения тепла в механическую работу, как физиологи в течение короткого времени предполагали, опираясь на авторитет Бертло. С помощью нашей теории эта ошибка больше невозможна. Доктрина энергетики показывает нам, по сути, поток энергии, разделяющийся по мере выхода из живого существа на две расходящиеся ветви, одну тепловую, а другую механическую, внешние друг другу, хотя обе исходят из одного общего ствола и не имеют между собой никакой связи, кроме той, что сумма их разрядов представляет собой общее количество энергии в движении. Давайте теперь переведем эти очень простые понятия на более или менее варварский жаргон, используемый в физиологии. Мы убедимся по мере продвижения в истинности изречения Бюффона, что «язык науки труднее выучить, чем саму науку». Мы скажем тогда, что химическая энергия, что единица веса пищи, которая может быть помещена в организм, составляет алиментарный потенциал, энергетическую ценность этого вещества, его динамическую силу. Она измеряется в единицах тепла, в калориях, которые вещество может оставить в организме. Оценка производится согласно принципам термохимии, с помощью численных таблиц Бертло, Рубнера и Штомана. То же число также выражает термогенную силу, виртуальную или теоретическую, алиментарного вещества. Поскольку эта энергия предназначена для превращения в жизненные энергии (физиологическая работа Шово, физиологическая энергия), динамическая или термогенная ценность пищи является в то же время ее биогенетической ценностью. Два веса различных продуктов питания, которые поставляют организму одинаковое количество калорий — т.е. для которых эти численные значения одинаковы, — будут называться изодинамическими или изодинамогенными, изобиогенетическими, изоэнергетическими весами. Они будут эквивалентны с точки зрения их алиментарной ценности. И наконец, если, как это обычно бывает, цикл энергии заканчивается производством тепла, пища, которая была использована для этой цели, имеет реальную термогенную ценность, идентичную ее теоретической термогенной ценности. В этом случае она может быть определена экспериментально путем прямой калориметрии, измеряя тепло, произведенное животным, предполагаемым абсолютно неизменным и идентичным до и после потребления пищи.

§ 3. Различные типы пищи. Регулярный, биотермогенный тип и нерегулярный, термогенный тип.

Пища является источником тепловой энергии для организма, потому что она разлагается внутри него и претерпевает внутри него химическую деградацию. Физиологическая химия говорит нам, что каким бы ни был способ, которым она расщепляется, она всегда приводит к одному и тому же телу и всегда высвобождает одно и то же количество тепла. Но если точка отправления и точка прибытия одни и те же, возможно, что путь, по которому идут, не постоянно идентичен. Например, один грамм жира всегда даст одно и то же количество тепла, 9,4 калории, и всегда придет к своему конечному состоянию углекислого газа и воды; но от жира до смеси углекислого газа и воды есть много различных промежуточных звеньев. Одним словом, мы получаем концепцию разнообразных циклов алиментарных эволюций.

С точки зрения производимого тепла только что было сказано, что эти циклы эквивалентны. Но эквивалентны ли они с жизненной точки зрения? Это существенный вопрос.

Давайте представим самую обычную альтернативу. Пища переходит из естественного состояния в конечное после включения в элементы тканей и после участия в жизненных операциях. Химический потенциал переходит в тепловую энергию только после прохождения через определенную промежуточную фазу жизненной энергии. Это нормальный случай, регулярный тип алиментарной эволюции. Можно сказать в этом случае, что пища выполнила всю свою функцию, она послужила для жизненной функциональной деятельности перед производством тепла. Она была биотермогенной.

Нерегулярный или чистый термогенный тип. — А теперь давайте представим самый простой нерегулярный или аберрантный тип. Пища переходит из начального состояния в конечное без включения в живые клетки организма и без участия в жизненной функциональной деятельности. Она остается ограниченной в крови и циркулирующих жидкостях, но в конечном итоге она претерпевает, однако, то же молекулярное разрушение, что и раньше, и высвобождает то же количество тепла. Ее химическая энергия меняется сразу на тепловую энергию. Пища является чистым термогеном. Она выполнила только одну часть своей работы. Она была малой жизненной полезности.

Происходит ли это когда-нибудь в действительности? Существуют ли продукты питания, которые были бы только чистыми термогенами — то есть которые в действительности не включались бы в живые анатомические элементы, которые не составляли бы их части ни в состоянии временных компонентов живой протоплазмы, ни в состоянии резервных веществ; которые оставались бы во внутренней среде, в крови и лимфе, и там претерпевали бы свою химическую эволюцию? Или же, если не вся пища избегает ассимиляции, возможно ли, чтобы часть ее избежала? Возможно ли, чтобы одна часть того же алиментарного вещества была включена, а остальная осталась в крови или лимфе, в циркулирующих жидкостях ad limina corporis, так сказать? Другими словами, может ли одна и та же пища быть в зависимости от обстоятельств биотермогеном или чистым термогеном? Некоторые физиологи — Фик из Вюрцбурга, например, — утверждали, что это действительно так для большинства азотистых элементов, углеводов и жиров; все они были бы способны эволюционировать согласно двум типам. С другой стороны, Цунтц и фон Меринг абсолютно отрицали существование аберрантного или чисто термогенного типа. Никакие вещества не разлагались бы непосредственно в органических жидкостях помимо функционального вмешательства гистологических элементов. Наконец, другие авторы учат, что существует небольшое количество алиментарных веществ, которые таким образом подвергаются прямому сгоранию, и среди них — алкоголь.

Теория избыточного потребления Либиха. — Теория избыточного потребления Либиха и теория циркулирующего альбумина Фойта утверждают, что белковые продукты подвергаются частичному прямому сгоранию в кровеносных сосудах. Организм включает только то, что необходимо для физиологических потребностей. Что касается излишка пищи, который ему предлагается, он принимает его и, так сказать, растрачивает; он сжигает его непосредственно; и мы имеем «роскошное» потребление, потребление de luxe.

В этой связи возникла знаменитая дискуссия, которая до сих пор разделяет физиологов. Если мы освободим основное содержание дискуссии от всего, что ее окружает, мы увидим, что фундаментально это вопрос решения того, всегда ли пища следует одной и той же эволюции, каковы бы ни были обстоятельства, и особенно когда она вводится в большом избытке. Либих думал, что сверхизобильная часть, избегая обычного процесса, разрушалась путем прямого сгорания. Он утверждал, например, что азотистые вещества в избытке сгорали непосредственно в крови, вместо того чтобы проходить через свой обычный цикл жизненных операций. Мы могли бы выразить ту же идею, сказав, что они тогда претерпевают ускоренную эволюцию. Вместо того чтобы проходить через кровь в анатомический элемент, чтобы вернуться в расчлененной форме из анатомического элемента в кровь, их расщепление происходит в самой крови. Они экономят перемещение и поэтому в действительности остаются внешними по отношению к конструкции живого здания. Их энергия, пересекая промежуточную жизненную стадию, переходит со скачком от химической к тепловой форме. Доктрина Либиха, сведенная к этой фундаментальной идее, заслуживала того, чтобы выжить, но ошибки в мелких деталях привели ее к краху.

Циркулирующий альбумин Фойта. — Несколько лет спустя К. Фойт, знаменитый физиологический химик из Мюнхена, возродил ее в более экстравагантной форме. Он считал, что почти весь альбуминоидный элемент сгорает непосредственно в крови. Он интерпретировал некоторые эксперименты по использованию азотистых продуктов, воображая, что эти вещества при введении в кровь разделялись в результате пищеварения на две части: одна, очень малая, которая включалась в живые элементы и переходила в стадию организованного альбумина, другая, соответствующая большей части алиментарного альбумина, оставалась смешанной с кровью и лимфой и подвергалась в этой среде прямому сгоранию. Это был циркулирующий альбумин. В этой теории ткани почти стабильны; только органические жидкости подвергаются окислительным превращениям, питательному метаболизму. Ускоренная эволюция, которую Либих считал исключительным случаем, была для К. Фойта правилом.

Современные идеи о роли продуктов питания. — Идеи сегодняшнего дня — это не идеи Фойта; но они, однако, не отличаются от них существенно. Мы больше не допускаем, что большая часть проглоченного и переваренного альбумина остается ограниченной в циркулирующей среде вне анатомических элементов. Считается, вместе с Пфлюгером и школой Бонна, что он проникает в анатомический элемент и включается в него; но в согласии с Фойтом считается, что очень малая часть ассимилируется с действительно живой материей, с протоплазмой в собственном смысле слова; большая часть откладывается в клеточном элементе как резервное вещество. Материал, собственно говоря, живой машины не подвергается разрушению и восстановлению так обширно, как предполагали наши предшественники. Нет нужды в большом восстановлении. Напротив, физиологическая активность потребляет в значительной степени резервные вещества. И большая часть пищи, после прохождения соответствующей переработки, служит для замены резервных веществ, разрушенных в каждом анатомическом элементе жизненной функциональной деятельностью.

Экспериментальные факты. — Среди фактов, которые заставили физиологов школы Фойта поверить, что большинство продуктов питания не выходят за пределы внутренней среды, есть один, который вполне можно упомянуть здесь. Было замечено, что потребление кислорода при дыхании заметно увеличивается (примерно на пятую часть своего значения) сразу после еды. Что это значит? Интервал слишком короткий для того, чтобы переваренные алиментарные вещества были переработаны и включены в живые клетки. Предполагается, что для этой полной ассимиляции требуется значительное время. Продукты алиментарного пищеварения, следовательно, по всей вероятности, все еще находятся в крови и в интерстициальных жидкостях, сообщающихся с ней. Увеличение потребляемого кислорода показало бы, что значительная часть этих питательных веществ, поглощенных и прошедших в кровь, была бы окислена и тут же разрушена. Но эта интерпретация, какой бы вероятной она ни была, на самом деле не согласуется с фактами таким образом, чтобы мы могли считать ее доказанной. Некоторые эксперименты Цунтца и Меринга противоречат идее о том, что сгорание в крови легко. Эти физиологи вводили некоторые окисляемые вещества в сосуды, не будучи в состоянии обнаружить никакого мгновенного окисления. Справедливости ради следует добавить, что против этих безрезультатных попыток можно привести другие, более удачные эксперименты.

Категория чисто термогенных продуктов питания с ускоренной эволюцией. Алкоголь. Кислоты фруктов. — Ускоренная эволюция продуктов питания — эволюция, которая происходит в крови, то есть вне действительно живых элементов, — остается, следовательно, очень неопределенной, насколько это касается обычной пищи. Считалось, что она немного менее неопределенна, насколько это касается особой категории алкоголя, кислот фруктов и глицерина.

Некоторые авторы рассматривают эти тела как чистые термогены. Когда алкоголь принимается в умеренных дозах, они говорят, что около десятой части поглощенного количества фиксируется в живых тканях; остальное — это «циркулирующий алкоголь». Он окисляется непосредственно в крови и в лимфе, не вмешиваясь в жизненные функции, кроме как теплом, которое он производит. С точки зрения энергетической теории это не настоящая пища, потому что их потенциальная энергия не превращается ни в какой вид жизненной энергии, а переходит сразу в тепловую форму. С другой стороны, другие физиологи рассматривают алкоголь как действительно пищу. Согласно им, все называется пищей, что превращается в организме с производством тепла; и они измеряют питательную ценность вещества количеством калорий, которые оно может отдать организму. Так что алкоголь был бы лучшей пищей, чем углеводные и азотистые вещества. Определенное количество алкоголя, грамм, например, эквивалентно с тепловой точки зрения 1,66 грамма сахара, 1,44 альбумина или 0,73 жира. Эти количества были бы изодинамическими.

Эксперимент не дал окончательного ответа за или против этой теории. Тем не менее первые тесты оказались для нее не слишком благоприятными. Исследования К. фон Нордена и его учеников, Штаммрайха и Миуры, ясно и прямо установили, что алкоголь не может быть заменен в поддерживающем рационе на точно изодинамическое количество углеводов. Если такая замена производится, рацион, который лишь едва способен поддерживать организм в равновесии, становится недостаточным. Животное теряет в весе. Оно теряет больше азотистых веществ, чем может восполнить из своего рациона, и такое состояние не может продолжаться долго. С другой стороны, знаменитые исследования американского физиолога Этуотера, напротив, свидетельствуют в пользу почти изодинамической замены. Наконец, Дюкло показал, что алкоголь является настоящей пищей, биотермогенной для некоторых растительных организмов. Но мочевина также является пищей для micrococcus ureæ. Из этого не следует, что она является пищей для млекопитающих. Мы еще не пришли к решению — adhuc sub judice.

Заключение: Энергетический характер пищи. — Подводя итог, мы ограничили себя в сказанном рассмотрением лишь одного свойства пищи, и, по сути, самого существенного — ее энергетического характера. Пища должна поставлять энергию организму, и для этой цели она разлагается и расщепляется внутри него, выходя из него в упрощенном виде. Так, например, жиры, которые с химической точки зрения являются сложными молекулярными структурами, выводятся в форме углекислого газа и воды. То же самое происходит с углеводами, крахмалистыми и сахаристыми веществами. Это происходит потому, что данные соединения при прохождении через организм опускаются до более низкого уровня сложности, и благодаря этому падению они, так сказать, избавляются от химической энергии, которую содержали в потенциальном состоянии. Термохимия позволяет нам вывести из сравнения начального и конечного состояний величину энергии, поглощенной живым существом. Эта энергетическая, динамическая или термогенная величина, таким образом, дает меру алиментарной способности вещества. Грамм жира, например, дает организму количество энергии, эквивалентное 9,4 калориям; термогенная ценность альбуминоидов составляет 4,8 калории. Термогенная или тепловая ценность углеводов составляет менее 4,7 калории. Исходя из этого, мы понимаем, почему животное питается пищей, представляющей собой продукты, стоящие очень высоко на шкале химической сложности.

§ 4. Пища, рассматриваемая исключительно как источник тепла.

Мы видели, что пища является, во-первых, источником химической энергии; во-вторых, источником жизненной энергии — и, наконец, как следствие, источником тепловой энергии. Именно эта последняя точка зрения исключительно привлекла внимание некоторых физиологов, и отсюда возник своеобразный способ понимания роли пищи. Он заключается в том, чтобы рассматривать пищу как источник тепловой энергии.

Эта концепция легко применима к теплокровным животным, но исключительно к ним — и именно здесь она впервые дает сбой. Животное теплее окружающей среды в целом. Оно постоянно отдает ей тепло. Чтобы возместить эту потерю тепла, оно потребляет пищу в точном соответствии с понесенной потерей. Когда речь идет о холоднокровных позвоночных, которые живут в воде и в большинстве случаев имеют внутреннюю температуру, не отличимую от температуры окружающей среды, мы менее ясно видим тепловую роль пищи. Кажется тогда, что производство тепла является эпизодическим явлением, не существующим само по себе.

Как бы то ни было, пища во вторую очередь является источником тепловой энергии для организма. Можно ли сказать, наоборот, что любое вещество, которое мы вводим в экономику организма и которое там расщепляется и выделяет тепло, является пищей? Это спорный вопрос. Мы только что имели дело с чисто термогенными продуктами питания. Однако большинство физиологов склонны дать положительный ответ. В их глазах понятие пищи нельзя рассматривать отдельно от факта производства тепла. Они принимают следствие за причину. Для этих физиологов все проглоченное называется пищей, если оно выделяет тепло внутри тела.

Нагреваться за счет пищи — это, действительно, настоятельная необходимость для высших животных. Если эта потребность не удовлетворена, функциональная активность ослабевает; животное впадает в состояние оцепенения; и если оно способно к ослабленной, более или менее латентной жизни, оно спит в состоянии спячки; но если оно не способно на это, оно умирает. Теплокровное животное с фиксированной температурой организовано так, что эта постоянная температура необходима для осуществления и сохранения жизни. Для поддержания этой незаменимой температуры необходим постоянный приток тепловой энергии. Согласно этому, необходимость питания смешивается с необходимостью притока тепла для покрытия дефицита, который обусловлен неизбежным охлаждением организма. Это точка зрения, принятая теоретиками, и мы не можем сказать, что они не имеют на это права. Мы можем лишь протестовать против преувеличения этого принципа и подчинения других ролей пищи этой единственной роли термогена. Именно величина тепловых потерь, по мнению этих физиологов, определяет потребность в пище и регулирует общую стоимость поддерживающего рациона. С количественной точки зрения это приблизительно верно. С качественной точки зрения это ложно.

Такова теория, противопоставленная теории химической и жизненной энергии. На ее стороне большое количество экспертов, среди которых Рубнер, Штоман и фон Норден. Она была защищена в статье в Dictionnaire de Physiologie Ш. Рише и Лапиком. Они утверждают, что термогенез абсолютно доминирует в ходе питательных обменов; и именно потребность в производстве тепла регулирует общую потребность в калориях, которую каждый организм требует от своего рациона. Организм избавляется от тепла периферически не потому, что производит его слишком много: скорее, именно потому, что он неизбежно рассеивает его, он приспособлен к его производству.

Эксперименты Рубнера. — Эта концепция роли питания основана на двух аргументах. Первый предоставлен последним экспериментом Рубнера (1893 г.). Собака в калориметре поддерживается в живом состоянии в течение довольно длительного периода (от двух до двенадцати дней); количество тепла, произведенного за этот промежуток времени, измеряется и сравнивается с теплом, обеспечиваемым пищей. Во всех случаях совпадение замечательное. Но возможно ли, чтобы такого совпадения не было? Ясно, что нет, потому что существует хорошо известный регулирующий механизм, который всегда точно соизмеряет потери и приобретения тепла с необходимостью поддержания фиксированной внутренней температуры. Этот первый аргумент, следовательно, не является убедительным.

Второй аргумент взят из того, что было названо законом поверхностей, ясно осознанным Реньо и Резе в их знаменитых мемуарах 1849 года, сформулированным Рубнером в 1884 году и прекрасно продемонстрированным Ш. Рише. При сравнении поддерживающих рационов для субъектов с очень разным весом, помещенных в очень разные условия, обнаруживается, что пища всегда вводит одинаковое количество калорий на одну и ту же площадь кожи — т.е. на одну и ту же охлаждающую поверхность. Числовые данные, собранные Э. Фойтом, показывают, что в идентичных условиях теплокровные животные ежедневно расходуют одинаковое количество тепла на единицу поверхности — а именно 1,036 калории на квадратный ярд. Средний рацион вводит именно то количество пищи, которое дает ощутимо это число калорий. Теперь, это интересный факт, но, как и предыдущий, он не имеет доказательной силы.

Возражения. Пределы изодинамизма. — Напротив, существуют серьезные возражения. Тепловая ценность питательных принципов представляет собой лишь одну черту их физиологической роли. Фактически, животные и человек способны извлекать ту же выгоду и те же результаты из рационов, в которых одна из пищевых продуктов заменена изодинамической пропорцией двух других — то есть пропорцией, развивающей то же количество тепла. Но эта замена имеет очень узкие пределы. Изодинамизм — то есть способность, которой обладает пища поставлять pro ratâ свои тепловые значения — ограничен со всех сторон исключениями. Во-первых, существует несколько азотистых продуктов, которые не может заменить никакой другой питательный принцип; и, кроме того, за пределами этого минимума, когда замена происходит, она не является совершенной. Находясь между альбуминоидами и углеводами относительно жиров, она не находится между этими двумя категориями относительно азотистых веществ; если бы тепловая мощность пищи была единственным, что нужно учитывать в ней, изодинамическая поставка не подвела бы в целой категории принципов, таких как алкоголь, глицерин и жирные кислоты. Наконец, если тепловая мощность пищи является единственной мерой ее физиологической полезности, мы вынуждены спросить, почему доза пищи не может быть заменена дозой тепла. Внешнее согревание могло бы заменить внутреннее согревание, даваемое пищей. Мы могли бы быть достаточно амбициозны, чтобы заменить рационы сахара и жира изодинамическим количеством теплотворящего угля и, таким образом, питать человека, надлежащим образом согревая его комнату. В действительности пища имеет много других обязанностей, которые нужно выполнять, помимо согревания тела и придания ему энергии — то есть обеспечения функциональной деятельности живой машины. Она также должна служить для обеспечения износа. Организм нуждается в подходящем количестве определенных фиксированных принципов, органических и минеральных. Эти вещества, очевидно, предназначены для замены тех, которые были вовлечены в цикл материи, и для восстановления органического материала. Этим материалам мы можем дать название гистогенетических продуктов (восстанавливающих ткани) или пластических продуктов.

§ 5. Пластическая роль пищи.

Мнения ранних физиологов. — Именно с этой точки зрения древние рассматривали роль питания. Гиппократ, Аристотель и Гален верили в существование уникального питательного вещества, существующего во всех бесконечно различных телах, которые человек и животные используют для своего питания. Именно Лавуазье первым высказал идею о динамической или тепловой роли продуктов питания. Наконец, общий взгляд на эти два вида атрибутов и их четкое различие принадлежит Ю. Либиху, который назвал их пластическими и динамическими продуктами. Кроме того, он полагал, что одно и то же вещество должно аккумулировать одни и те же атрибуты, и что это имело место с альбуминоидными продуктами, которые были одновременно пластическими и динамическими.

Преобладание азотистых продуктов. — Мажанди в 1836 году был пионером, который ввел в этот бесконечный список продуктов первое простое деление. Он разделил их на протеидные вещества, все еще называемые альбуминоидами, азотистыми, четвертичными и троичными веществами. Протеидные вещества способны поддерживать жизнь. Отсюда преобладающее значение, придаваемое выдающимся физиологом этому порядку продуктов. Эти результаты с тех пор были проверены. Пфлюгер из Бонна дал очень убедительное доказательство этого несколько лет назад. Он кормил собаку, заставлял ее работать и, наконец, откармливал ее, давая ей есть только мясо, из которого было извлечено, насколько это возможно, каждое другое вещество. Тот же эксперимент показал, что организм может производить жиры и углеводы за счет азотистой пищи, когда не находит их готовыми в рационе. Альбумина будет достаточно для всех нужд энергии и материи. Подводя итог, нет необходимого жира, нет необходимого углевода; одни только альбуминоиды незаменимы. Теоретически животное и человек могли бы поддерживать жизнь исключительно за счет использования протеиновой пищи; но практически это невозможно для человека из-за огромного количества мяса, которое пришлось бы использовать (3 килограмма в день).

Обычное питание включает смесь трех порядков веществ, и в эту смесь альбумин вносит пластический элемент, материально необходимый для восстановления организма; он также является источником энергии. Две другие разновидности приносят только энергию. В этом смешанном режиме количество альбумина никогда не должно опускаться ниже определенного минимума. Усилия физиологов последних лет были направлены на то, чтобы с точностью определить этот минимальный рацион альбуминоидов — или, как мы можем кратко выразиться, альбумина — ниже которого организм погиб бы. Фойт нашел 118 граммов альбумина необходимыми для среднего взрослого человека весом 70 килограммов. Эта цифра, безусловно, слишком высока. Японские врачи Мори, Цубои и Мурато показали, что значительная часть населения Японии довольствуется диетой, гораздо более бедной азотом, и не испытывает никаких неудобств. Абиссинцы, согласно Лапику, потребляют в среднем всего 67 граммов альбумина в день. Скандинавский физиолог Сивен, экспериментируя на себе, обнаружил, что может сократить рацион альбумина, необходимый для поддержания и равновесия организма, до самых низких цифр, которые были достигнуты до сих пор — а именно от 35 до 46 граммов в день. Эти эксперименты, однако, должны быть подтверждены и интерпретированы. Кроме того, важно отметить, что наиболее выгодный рацион альбумина должен быть значительно выше строго достаточного количества.

Остается только сослаться на несколько других недавних исследований. Самыми важными из многих являются те, которые опубликованы М. Шово о взаимной трансформации непосредственных принципов в организме в зависимости от условий его функционирования и обстоятельств его активности. Чтобы иметь дело с этими исследованиями с такой подробностью, какой они заслуживают, мы должны изучить физиологию мышечного сокращения и движения — то есть мышечной энергетики.

КНИГА III.

ХАРАКТЕРЫ, ОБЩИЕ ДЛЯ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ.

Глава I. Резюме: Доктрина жизненного единства. — Глава II. Морфологическое единство живых существ. — Глава III. Химическое единство живых существ. — Глава IV. Изменчивость живых существ. — Глава V. Специфическая форма, ее приобретение и восстановление. — Глава VI. Питание.

ГЛАВА I. ДОКТРИНА ЖИЗНЕННОГО ЕДИНСТВА.

Явления, общие для всех живых существ — Теория жизненной двойственности — Единство в формировании непосредственных принципов — Единство в актах пищеварения — Общий жизненный фонд.

Когда мы спрашиваем различные философские школы, что такое жизнь, одни показывают нам химическую реторту, а другие показывают нам душу. Будь то виталисты или представители механической школы, это противники, которые с начала философии тщетно оспаривали обладание тайной жизни. Нам не нужно беспокоиться об этой вечной ссоре. Нам не нужно спрашивать Пифагора, Платона, Аристотеля, Гиппократа, Парацельса, Ван Гельмонта и Шталя, какое представление они сформировали о жизненном принципе; нам также не нужно проникать в глубины идей о живой природе, которых придерживались Эпикур, Демокрит, Бургаве, Уиллис и Ламетри; нам также не нужно обращаться к ятромеханикам или химикам. Мы можем сделать лучше. Мы можем спросить саму природу.

Явления, общие для живых существ. — Природа показывает нам бесконечное число существ, животных или растительных, описываемых на обычном языке как живые существа. Этот язык неявно предполагает нечто общее для них всех, универсальный способ бытия, который принадлежит им без различия, без учета различий видов, типов или царств. С другой стороны, анатомический анализ учит нас, что одушевленные существа и растения могут быть разделены на части, постоянно уменьшающиеся в сложности, последней и самой простой из которых является анатомический элемент, клетка, микроскопическая органическая единица, которая тоже жива. Общественное мнение подозревает, что все эти существа, будь то целые, как в случае с животными и растительными особями, или фрагментарные, как в случае с клеточными элементами, имеют один и тот же способ бытия и представляют один и тот же набор общих характеристик, которые по праву дают им это безошибочное название живых существ. Жизнь тогда, по сути, была бы этим способом бытия, общим для животных, растений и их элементов. Выделить изолированно эти общие, необходимые и постоянные черты, а затем синтезировать их в целое, будет действительно научным методом определения жизни и объяснения ее природы.

И здесь сразу же возникает фундаментальный вопрос, который заставляет остановиться, вопрос факта, который должен быть решен, прежде чем мы сможем идти дальше. Существует ли действительно общий способ бытия во всех этих вещах? Являются ли животная жизнь, растительная жизнь и жизнь элементов, или элементарная жизнь, одним и тем же? Существует ли сумма характеристик, которые могут определить жизнь в целом?

Физиологи, следуя по стопам Клода Бернара, отвечают утвердительно. Они принимают как обоснованное и убедительное доказательство этого жизненного сообщества, данное прославленным экспериментатором. Однако есть некоторые редкие исключения из этого всеобщего согласия. В этом концерте одобрения есть по крайней мере один диссонирующий голос, голос М. Ф. Ле Дантека.

Доктрина жизненной двойственности животных и растений. — Существуют, следовательно, биологи, которые в области теории и в силу более или менее обоснованных концепций или интерпретаций отделяют элементарную жизнь от других жизненных форм и тем самым разрывают связь жизненного единства, провозглашенную Клодом Бернаром. Эта монистическая доктрина с самого начала встретила других противников, и притом в области фактов. Но она восторжествовала над ними и утвердилась. Мы имеем дело с такими учеными, как Ж. Б. Дюма и Буссенго, которые провели разделительную линию между животной жизнью и растительной жизнью.

Но давайте в нескольких словах напомним читателю эту победоносную борьбу монистической доктрины против дуализма двух царств. Если мы рассматриваем животное в действии, говорили поборники жизненного дуализма, мы соглашаемся, что оно чувствует, движется, дышит, переваривает и, наконец, что оно разрушает реальной операцией химического анализа материалы, предоставленные ему окружающим миром. Именно в этих явлениях проявляется его активность, его жизнь. Теперь, добавляли дуалисты, растения не чувствуют, не движутся, не дышат и не переваривают. Они создают из непосредственных принципов, путем операции химического синтеза, материалы, которые они заимствуют из почвы, которая их носит, или из атмосферы, которая их окружает. Следовательно, нет ничего общего между представителями двух царств, если мы ограничимся изучением актуальных явлений, которые происходят в них. Чтобы найти сходство между животным и растением, говорили дуалисты, мы должны отбросить то, что они делают, ибо они делают разные или даже противоположные вещи. Мы должны рассмотреть, откуда они приходят и чем они становятся. Оба происходят из организмов, подобных им самим. Они растут, развиваются и порождают, как они сами были порождены. Другими словами, в то время как их действия отделяют растения от животных, их способ происхождения и эволюции только сближает их. Такие аналогии не имеют малого значения; но они были нейтрализованы их несходствами, которые были преувеличены дуалистической школой.

Ясно, что слово жизнь потеряло бы всякое актуальное значение для тех, кто свел бы его к способности эволюции и кто отделил бы все его реальные проявления в одушевленных существах и в растениях. Если есть две жизни, одна животная, а другая растительная, их больше нет; или, что сводится к тому же, существует бесконечное число жизней, которые не имеют ничего общего, кроме названия, или, в крайнем случае, обладания некоторыми вторичными характеристиками. Их столько же, сколько различных существ, ибо каждое имеет свою собственную эволюцию. Здесь специфическое является отрицанием общего, и оно разрушает его, вместо того чтобы быть подчиненным ему. Принцип жизни становится для каждого существа чем-то столь же индивидуальным, как его собственная эволюция. И это, если мы подумаем, то, как философы смотрят на жизнь, и это реальная причина их разногласия с физиологической школой.

Доказательство монистической теории. — С другой стороны, под маской живых форм физиолог признает существование идентичной основы. Его натренированное ухо отмечает среди перегруженной инструментовки жизненной работы узнаваемые подголоски постоянной темы. Работой Клода Бернара было выявление этой общей основы. Он показывает, что растения живут так же, как животные, что они дышат, переваривают, имеют сенсорные реакции, движутся по существу так же, как животные, разрушают и строят одинаковым образом непосредственные химические принципы. Для этой цели необходимо было рассмотреть, изучая их с самого основания и отличая существенное от вторичного, различные жизненные проявления — пищеварение, дыхание, чувствительность, подвижность и питание. Это то, что сделал Клод Бернар в своей работе Sur les Phénomènes de la vie communs aux animaux et aux plantes. Нам нужно лишь наметить в общих чертах характерные особенности его длительной демонстрации.

Единство в формировании непосредственных химических принципов. — Первое и самое важное из различий, указанных между жизнью животных и жизнью растений, относилось к формированию непосредственных принципов. На этом основании, действительно, жизненный дуализм воздвиг свою крепость. Животное царство рассматривалось в своей совокупности как паразит растительного царства. Для Ж. Б. Дюма животные, какими бы они ни были, не производят ни жира, ни какого-либо элементарного органического вещества; они заимствуют все свои продукты питания, будь то сахара или крахмалы, жиры или азотистые вещества, из растительного царства. Около 1843 года исследования химиков, и Пайена в частности, преуспели в доказательстве присутствия, почти постоянного, жировых веществ в овощах; и, кроме того, эти вещества существовали там в пропорциях, более чем достаточных, чтобы объяснить, как зверь, который питался ими, откармливался. Химики приписывали природе столько же практического смысла, сколько имели сами; и поскольку сено и трава рациона приносили жир в готовом виде лошади, корове и овце, они объявили, что животный организм не имеет ничего общего, кроме как поместить эту пищу в ткани или устроить так, чтобы она перешла в молоко. Но природа не так мудра и экономна, как предполагалось в Académie des Sciences. После памятных дебатов, в которых принимали участие Дюма, Буссенго, Пайен, Либих, Персоз, Шосса, Мильн-Эдвардс и Флуранс, а позже Бертело и Клод Бернар, было решено, что животное не толстеет от жирной пищи, которая ему поставляется, и что оно производит свой собственный жир так же, как это делает растение, но иным образом. Точно так же сахар, нормальное составное вещество, необходимое для питания животных и растений, вместо того чтобы быть растительным продуктом, переходящим путем питания от травоядных животных, а оттуда к плотоядным, производится самим животным. Вообще говоря, непосредственные принципы имеют равное право на существование в двух царствах. Оба формируют и разрушают вещества, незаменимые для жизни.

Здесь, значит, один из барьеров между животной жизнью и растительной жизнью свергнут и разрушен.

Единство пищеварительных актов у животных и растений. — Точно так же падает другой барьер, если мы покажем, что пищеварение, долгое время считавшееся исключительной функцией животных, и, в частности, высших животных, в действительности является универсальным.

Кювье указывал на отсутствие пищеварительного аппарата как на очень общую и отличительную характеристику растений. Но отсутствие пищеварительного аппарата не обязательно подразумевает отсутствие пищеварения. Существенный акт пищеварения независим от бесконечного разнообразия органов, точно так же как реакция независима от формы сосуда, в котором она происходит. Это, по сути, химическая трансформация алиментарного вещества. Эта трансформация может быть реализована вне организма, in vitro, точно так же, как она может происходить в живом существе без жевательных органов, без кишечного аппарата, без желез, в сосуде, помещенном в печь, просто с помощью нескольких растворимых ферментов — пепсина, трипсина, амилолитических диастаз.

Все алиментарные вещества, будь то взятые извне или заимствованные из резервов, накопленных во внутренних хранилищах организма, должны пройти подготовку. Эта подготовка — пищеварение. Пищеварение — это пролог питания. Оно заканчивается, когда восстановительное вещество, будь то пища или резервный материал, приводится в состояние, позволяющее ему перейти в кровь и быть использованным организмом.

Идентичность категорий продуктов питания в двух царствах. — Теперь алиментарные вещества одинаковы в двух царствах, и то же самое касается их пищеварительной подготовки. Алиментарные материалы бывают четырех видов: альбуминоидные, крахмалистые, жировые и сахаристые вещества. Животное берет их извне (пища в собственном смысле слова) или изнутри (резервный материал). Человек получает крахмал, например, из различных мучных блюд. Он может, однако, в равной степени быть заимствован из резерва муки, который мы носим внутри себя в нашей печени, которая является настоящей житницей, полной мучнистого вещества, гликогена. То же самое происходит и с овощами. Картофель имеет свой запас муки в своем клубне, точно так же как животное имеет его в своей печени. Зерно, которое вот-вот прорастет, имеет его в резервном материале в своих семядолях или в своем альбумине. Почка, которая вот-вот превратится в дерево или цветок, несет его у своего основания.

Те же выводы верны для другого класса веществ, сахаров. Они могут быть пищей, взятой извне, или резервом, отложенным в тканях. Животное берет извне, например, во фруктах, обычный сахар, который приятен его вкусу. Свекла, когда цветет и плодоносит, черпает это вещество из своих корней, в которых были накоплены запасы. Сахарный тростник, когда идет в семена, берет сахар из запасов, которыми он обладает в своем стебле. Пивные дрожжи, saccharomyces cerevisiæ, агент спиртового брожения, находят это же вещество в сахаристых соках, благоприятных для его развития.

Точно так же идентично жировые вещества, либо в форме пищи, либо резервного материала, служат для питания животных и овощей; и это снова верно для веществ четвертого класса, альбуминоидов, идентичных в двух царствах, продуктов питания или резервного материала, одинаково используемых в обоих после пищеварения.

Идентичность пищеварительных агентов и механизмов у растений и животных. — Теперь результаты современных исследований установили удивительное сходство в модификациях, испытываемых этими продуктами питания или резервными материалами у животных и растений; и даже сходство в агентах, которые их реализуют, и в механизмах, с помощью которых они выполняются. Существует реальное единство. Мука, накопленная в клубне картофеля, разжижается и переваривается при появлении почек или цветка, точно так же как крахмал печени или алиментарная мука переваривается кишечником животного. Жировое вещество, которое запасается в масличном зерне, переваривается в момент прорастания, точно так же как жир во время еды переваривается в кишечнике животного. Когда свекла начинает идти в семена, корень отдает часть своего запаса сахара, и этот резервный материал распределяется по всему стеблю после того, как был переварен, точно так же, как это было бы в пищеварительном канале человека.

Овощи, значит, действительно переваривают. Четыре класса веществ, упомянутых выше, действительно перевариваются, чтобы перейти из своей актуальной формы, формы, непригодной для интерстициальных обменов, в другую форму, пригодную для питания. Как есть четыре вида продуктов питания, так есть четыре вида пищеварения, четыре вида ферментообразующих агентов — амилолитические, протеолитические, сахаринные и липазные диастазы, идентичные у животного и растения. Идентичность ферментов подразумевает идентичность пищеварения. Спускаясь к самому основанию вещей, пищеварительный акт есть не что иное, как действие этого фермента. Это суть всего вопроса. Все остальное — лишь разница в сцене, варьирующаяся в средствах исполнения и в аксессуарах. Разница возникает из-за сцены, на которой это происходит, но пьеса, которая разыгрывается, та же самая, и актеры те же самые, и действие пьесы то же самое.

Эта идентичность между животной и растительной жизнью обнаруживается в явлениях дыхания и подвижности. Пределы этой книги не позволяют нам вдаваться в детали фактов. Кроме того, факты хорошо известны и могут быть найдены в любом трактате по общей физиологии. Эта наука, следовательно, позволяет нам осознать внушительное единство жизни в ее существенных проявлениях.

Сообщество явлений жизненности у животных и растений, будучи таким образом поставленным вне сомнения, мы должны теперь обнаружить причину этого. Эта причина должна быть найдена в их анатомическом и в их химическом единстве. Фундаментальные явления общи, потому что состав общ, и потому что универсальная анатомическая основа, клетка, обладает во всех случаях суммой идентичных свойств.

Если мы обратимся к физиологии за характеристиками, общими для живых существ, она обычно даст нам следующее: — Структура или организация; определенный химический состав, который является составом живой материи; специфическая форма; эволюция, которая на самой ранней стадии заставляет существо расти и развиваться, пока оно не разделится, и которая на высшей стадии включает один или несколько эволюционных циклов с ростом, стадией взрослости, старостью и смертью; свойство увеличения или питания, с его следствием — а именно, отношением материальных обменов с окружающей средой; — и, наконец, свойство размножения. Важно быстро рассмотреть их.

ГЛАВА II. МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ЕДИНСТВО ЖИВЫХ СУЩЕСТВ.

§ 1. Клеточная теория. Первый период: деление организма — § 2. Второй период: деление клетки — Цитоплазма — Ядро — § 3. Физическое строение живой материи — Мицеллярная теория — § 4. Индивидуальность сложных существ — Закон строения организмов.

Первой характеристикой живых существ является организация. Под этим мы подразумеваем, что они имеют структуру; что они являются сложными телами, сформированными из меньших аликвотных частей и сгруппированными в соответствии с определенным расположением. Самое простое элементарное существо еще не гомогенно. Оно гетерогенно. Оно организовано. Наименее сложные протоплазмы, например, бактерий, все еще обладают физической структурой; Кюнстлер различает в них два несмешивающихся вещества, представляющих альвеолярную организацию. Таким образом, животные и растения представляют организацию, и она ощутимо постоянна от одного конца шкалы существ до другого. Существует морфологическое единство.

§ 1. Клеточная теория. Первый период: деление организма на клетки.

Клеточная теория. Первый период. — Морфологическое единство является результатом существования универсальной анатомической основы, клетки. Клеточная теория суммирует учение общей анатомии или гистологии.

В начале девятнадцатого века анатомия следовала рутине, датируемой древними временами. Она делила животные и растительные машины на единицы в нисходящем порядке, сначала на различные формы аппаратов (кровеносный, дыхательный, пищеварительный и т. д.); затем аппараты на органы, рассматриваемые один за другим, изображая и описывая каждый из них со всех точек зрения со скрупулезной точностью и неутомимым терпением. Если мы подумаем о продолжительности этих исследований — Илиада, как говорит Мальгень, уже содержащая элементы очень тонкой региональной анатомии — и особенно о мощном импульсе, который они получили в семнадцатом и восемнадцатом веках, мы поймем иллюзию тех, кто во времена К. Биша мог вообразить, что задача анатомии почти закончена.

На самом деле эта задача была едва начата, ибо ничего не было известно о внутреннем строении органов. К. Биша совершил революцию, когда разложил живое тело на ткани. Его преемники, продвинувшись на шаг в анализе, диссоциировали ткани на элементы. Эти элементы, которые, можно было бы подумать, были бесконечно разнообразны, были в свою очередь сведены к одному общему прототипу, клетке.

Живое тело, дезагрегированное гистологом, разрешается под микроскопом в пыль, каждое зерно которой является клеткой. Клетка — это анатомический элемент, строение которого одинаково от одной части к другой того же существа и от одного существа к другому; и его размеры, которые ощутимо постоянны во всем живом мире, имеют средний диаметр в несколько тысячных долей миллиметра — т.е. в несколько микрон. Этот элемент, клетка, является настоящим органом. Он меньше, несомненно, чем те, что описаны древними анатомами, но он не менее сложен. Его сложность раскрывается только позже. Это органическая единица. Его форма варьируется от одного элемента к другому. Его вещество — полужидкая масса, смесь различных альбуминоидов. В среднем значении его размеров, так тщательно измеренных — exceptis excipiendis — мы имеем условие, значение которого еще не было обнаружено, но которое может иметь большое значение в объяснении его своеобразной деятельности.

Таков результат, к которому сошлись исследования биологов, изучавших растения или низших животных, а также анатомов, которые были более особенно заняты позвоночными и человеком. Все их исследования привели их к одному и тому же выводу — клеточной теории. Либо живые существа состоят из одной клетки — как это имеет место с микроскопическими животными, называемыми простейшими, и микроскопическими растениями, называемыми протофитами — либо они являются клеточными комплексами, метазоа или метафитами — то есть ассоциациями этих микроскопических органических единиц, которые называются клетками.

Закон состава организмов. — Закон состава организмов был открыт в 1838 году Шлейденом и Шванном. С того времени до 1875 года можно сказать, что микрографы тратили свое время на изучение каждого органа и каждой ткани, мышечной, железистой, соединительной, нервной и т. д., и на демонстрацию того, что, несмотря на их разнообразие аспектов и форм, на сложность структур из-за сцепления и слияния, они все разрешаются в общий элемент, клетку. Современные анатомы, Келликер, Макс Шульце и Ранвье, таким образом, установили всеобщность клеточного строения, в то время как зоологи и ботаники подтверждают тот же закон для всех животных и растений и представляют их всех как одноклеточные или многоклеточные.

Клеточное происхождение сложных существ. — В то же время эмбриогенные исследования показали, что все существа происходят из тельца одного и того же типа. Возвращаясь в истории их развития к самому отдаленному периоду, мы находим клетку очень постоянного строения — а именно, яйцеклетку. Эта истина может быть выражена изменением слова в знаменитом афоризме Гарвея — omne vivum ex ovo; теперь мы говорим omne vivum e cellula. Мириады дифференцированных анатомических элементов, чья ассоциация образует сложные существа, являются потомством клетки, первичной яйцеклетки, если только они не являются потомством другой эквивалентной клетки. Вторая задача гистологии во второй половине девятнадцатого века состояла в том, чтобы проследить филиацию каждого анатомического элемента от клетки-яйца до его состояния полного развития.

Вся клеточная теория содержится в двух следующих утверждениях, которые устанавливают морфологическое единство живых существ: — Все есть клетка, все происходит из начальной клетки; клетка определяется как масса вещества, протоплазма или протоплазмы, со средним диаметром в несколько микрон.

§ 2. Второй период: деление клетки.

Второй период: строение клетки. — Это было, однако, только первой фазой в аналитическом изучении живого существа. Второй период начался в 1873 году с исследований Страсбургера, Бючли, Флемминга, Купфера, Фроманна, Гейцмана, Бальбиани, Гиньяра, Кюнстлера и др. Эти наблюдатели в свою очередь подвергли этот анатомический, этот бесконечно малый клеточный микрокосм тому же проникающему рассечению, которое их предшественники применили ко всему организму. Они спустили нас на одну степень ниже в бездну бесконечно малого. И как Паскаль, теряясь в этих чудесах незаметного, видел в теле клеща, который является лишь точкой, «части несравненно меньшие, ноги с суставами, вены в ногах, кровь в венах, гуморы в крови, капли в гуморах, пары в этих каплях», так современные биологи показали в эпитоме организма, называемой клеткой, здание, которое само по себе удивительно сложно.

Цитоплазма. — Наблюдатели, названные выше, раскрыли нам крайнюю сложность этой органической единицы. Их исследования показали нам структуру двух частей, из которых она состоит — клеточную протоплазму и ядро. Они определили роль, которую играет каждая из них в генетическом размножении. Они показали, что протоплазма, которая образует тело клетки, не является гомогенной, как предполагалось сначала. Идея, которая была высказана позже, что эта протоплазма была сформирована, говоря словами Сакса, из своего рода «протоплазматической грязи» — т.е. из пыли, состоящей из зерен и гранул, соединенных жидкостью, — больше не является точной. Существует гораздо более простой взгляд на дело. Согласно Лейдигу и его ученикам, мы должны сравнить протоплазму с губкой, в ячейках которой находится жидкое, прозрачное, гиалиновое вещество, своего рода клеточный сок, гиалоплазма. С химической точки зрения этот клеточный сок представляет собой смесь очень разных материалов, альбуминов, глобулинов, углеводов и жиров, выработанных самой клеткой. Это продукт жизненной активности; это еще не место этой активности. Живая материя нашла убежище в самой губчатой ткани, в спонгиоплазме.

Согласно другим гистологам, сравнение протоплазмы с губчатой массой не дает наиболее точного представления, и, в частности, оно не дает наиболее общего представления. Было бы гораздо лучше сказать, что протоплазма обладает структурой пены или мыльной пены. Как видел Кюнстлер в 1880 году, сравнение с некоторыми знакомыми объектами дает лучшее представление. Ничто не могло бы быть более похоже на протоплазму физически, чем кулинарный препарат, известный как соус майонез, сделанный с помощью масла и жидкости, с которой масло не смешивается. Эмульсии такого рода были созданы искусственно Бючли. Он отметил, что эти препараты имитировали все аспекты клеточной протоплазмы. Таким образом, в живой клетке есть смесь двух жидкостей, несмешивающихся и неравной текучести. Эта смесь дает начало образованию маленьких клеток. Более консистентное вещество образует их поддерживающий каркас (спонгиоплазма Лейдига), в то время как другое, которое более текучее, заполняет их внутренность (гиалоплазма).

Как бы то ни было, является ли примитивная организация клеточной протоплазмы организацией губки, как утверждает Лейдиг, или организацией соуса майонез, как утверждает Бючли и Кюнстлер, сложность на этом не заканчивается. Необходимо прибегнуть к дальнейшему анализу. Точно так же, как ткань губки при разрыве показывает волокна, которые ее составляют, так спонгиоплазма, париетальное вещество, демонстрируется как сформированная из сплетения фибрилл, или, что еще лучше, из нитей или лент (по-гречески, митом), которые называются хроматическими нитями, потому что они глубоко окрашиваются, когда клетка погружается в анилиновый краситель. В каждой из этих нитей, вещество которых называется хроматином, устройства микроскопического исследования позволяют нам обнаружить серию грануляций, как бусины на нитке, микросомы или биобласты, соединенные одна с другой своего рода цементом, линином Шварца, который является своего рода нуклеином.

И давайте добавим, чтобы завершить это резюме строения клеточной протоплазмы, что она представляет, по крайней мере в определенный момент, замечательный орган, центросому, которая играет важную роль в клеточном делении. Ее пре-существование не является достоверным. Некоторые авторы заставляют ее исходить из ядра. В момент клеточного деления она появляется как сжатая масса грануляций, которые могут быть глубоко окрашены. Вокруг нее видна ясная неокрашиваемая зона, называемая сферой притяжения; и, наконец, за ней находится корона стрий, которые расходятся, как лучи ореола — т.е. астер. В заключение, в клеточном теле есть еще три вида несущественных тел: вакуоли, лейциты и различные включения. Вакуоли — это полости, некоторые инертные, некоторые сократимые; лейциты — это органы для производства конкретных веществ; включения — это изготовленные продукты или отходы.

Ядро. — Каждая клетка, способная жить, расти и размножаться, обладает ядром строения, очень аналогичного клеточной массе, которая ее окружает. Анатомические элементы, в которых не найдено ядра, такие как красные кровяные тельца у взрослых млекопитающих, являются телами, которые, безусловно, рано или поздно исчезнут. Поэтому нет настоящей клетки без ядра, так же как нет ядра без клетки. Исключения из этого закона только кажущиеся. Гистологи изучили их один за другим и показали их чисто спекулятивный характер. Мы можем поэтому отложить в сторону, при условии возможной апелляции на это решение, организмы, такие как монеры Геккеля, и проблему выяснения того, имеют ли бактерии действительно ядро. Следует признать очень большую, если не абсолютную всеобщность ядерного тела.

Отсюда следует, что существует ядерная протоплазма и ядерный сок, точно так же, как мы видели, что существует протоплазма и клеточный сок. То, что было только что сказано об одном, теперь может быть повторено о другом, и, возможно, с еще большим акцентом. Ядерная протоплазма — это нитевидная масса, иногда сформированная из одного митома или шнура, сложенного вдвое и способного быть развернутым. Митом в свою очередь — это нить микросом, соединенных цементом линина. Это те же самые составные элементы, что и раньше, и язык науки отличает их друг от друга префиксом к их названию слов цито- или карио-, которые по-гречески означают клетку и ядро, в зависимости от того, принадлежат ли они к одному или другому из этих органов. Это лишь вопросы номенклатуры, но мы знаем, что в описательных науках такие вопросы не являются второстепенными.

Мы только что указали, что в состоянии покоя — то есть в обычных условиях — структура ядра ясно воспроизводит структуру клеточной протоплазмы, которая ее окружает. Ядерная сущность лучше всего отделяется от спонгиоплазмы. Она принимает более ясно форму нитевидной нити, и сами нити (митом) показывают очень толстые хроматические грануляции, или микросомы, соединенные линином.

В момент размножения клетки эти грануляции сливаются в окрашиваемую оболочку, которая окружает нити, и последние располагаются так, чтобы сформировать одну нить. Эта хроматическая нить, которая теперь стала одной нитью, укорачивается по мере утолщения (спирема); затем она разрезается на сегменты, двенадцать или двадцать четыре в случае животных и большее число в случае растений. Это хромосомы, или ядерные сегменты, или хроматические петли. Их роль очень важна. Они постоянны по количеству и постоянны в течение всей жизни клетки. Добавим, что ядро все еще содержит дополнительные элементы (ядрышки).

Роль ядра. Эксперимент показал, что ядро управляет питанием, ростом и сохранением клетки. Если, следуя примеру Бальбиани, Грубера, Нуссбаума и В. Ру из Лейпцига, мы разрежем клетку на две части, не повредив ядро, то фрагмент, лишенный ядра, продолжает некоторое время выполнять свои функции обычным образом, в некоторой степени в силу своего прежнего импульса. Затем он угасает и погибает. Напротив, фрагмент, снабженный ядром, залечивает рану, восстанавливается и продолжает жить. Таким образом, ядро принимает весьма примечательное участие в размножении клетки, однако остается неясным, подчинена ли его роль роли клеточного тела или она является главенствующей. Как бы то ни было, из этого эксперимента следует, что ядро обладает всеми характеристиками энергичной жизнедеятельности и что именно в его протоплазме химики должны иметь возможность обнаружить соединения, особые альбуминоиды, которые по преимуществу образуют живую материю.

§ 3. Физическое строение живой материи. Мицеллярная теория.

Физическое строение живой материи. Микроскопическое исследование не продвигает нас намного дальше. Микроскоп, при самом сильном увеличении, на которое он способен в настоящее время, не показывает нам ничего, кроме этих звеньев выстроенных в ряд микросом, образующих своего рода протоплазматическую нить или митому, клеточное тело которой представляет собой запутанный клубок или очень спутанный моток. Маловероятно, что прямое наблюдение может проникнуть значительно дальше. Несомненно, микроскоп, который был значительно усовершенствован, способен к дальнейшему улучшению. Но эти улучшения не бесконечны. Мы уже достигли линейного увеличения в 2000 раз, и теория говорит нам, что увеличение в 4000 раз является пределом, который невозможно превзойти. Проникающая способность инструмента, следовательно, близка к своей высшей точке. Он уже дал почти все, что мы вправе от него ожидать.

Мы должны, однако, проникнуть за пределы этой микроскопической структуры, на которой остановилось чувство зрения. Как это сделать? Когда наблюдение останавливается, его место занимает гипотеза. Здесь существуют два вида гипотез: одни чисто анатомические, другие физические. Анатомически, за пределами видимых микросом были воображены невидимые гипермикроскопические тельца: пластидулы Геккеля, идиобласты Гертвига, пангены де Фриза, плазомы Визнера, геммулы Дарвина и биофоры Вейсмана.

Биологи, которые не получили всего, на что надеялись от микроскопической структуры, вынуждены поэтому вернуться к гипермикроскопической структуре.

Весьма примечательно, что все это глубокое знание структуры оказалось столь бесплодным с точки зрения познания функциональной активности клетки. Все, что известно о жизни клетки, было выявлено экспериментально. Микроскопическое наблюдение не дало ничего, кроме представлений о конфигурации. Когда встает вопрос о том, чтобы дать или вообразить объяснение жизненных фактов, наследственности и т. д., биологи, неспособные предложить ничего, кроме деталей структуры, выявленных анатомией, прибегают к гипотетическим элементам: геммулам, пангенам, биофорам и различным видам детерминантов.

Анатомия никогда ничего не объясняла и никогда не объяснит. «Счастливые физики! — писал Леб, — не знавшие метода исследования путем срезов и окрашивания! Что бы произошло, если бы случайно паровой двигатель попал в руки гистолога-физика? Сколько тысяч срезов, по-разному окрашенных и неокрашенных, сколько рисунков, сколько фигур было бы создано, прежде чем они точно узнали бы, что машина является двигателем и что она используется для преобразования тепла в движение!»

Изучение физических свойств, продолженное на основе рациональных гипотез, также пролило некоторый свет на возможное строение живой материи. Разрыв между микроскопической структурой и молекулярным или химическим строением был таким образом заполнен.

Рассмотрение свойств тургесценции и набухания, которые в очень общем виде присущи организованным тканям, а следовательно, и органическому веществу протоплазмы, позволило нам получить некоторое представление о ее ультрамикроскопическом строении. Если мы намочим кусочек сахара или крупинку соли, то, прежде чем раствориться, они поглощают и впитывают воду, не увеличиваясь заметно в объеме. Совершенно иначе обстоит дело с тканью (т. е. с протоплазмой), предварительно ослабленной в воде. Ткань, погруженная в жидкость, поглощает ее, набухает и часто значительно увеличивается. И эта вода не размещается в промежутках, в уже существующих лакунарных пространствах, ибо органическое вещество не имеет подобных промежутков. Оно не похоже на пористую массу с капиллярными каналами, такую как песчаник, закаленный раствор, глина или рафинированный сахар. Молекулы воды вклиниваются между органическими молекулами и разделяют их, увеличивая тем самым посредством своего рода интуссусцепции интервалы, отделяющие одну от другой — молекулярные интервалы, ускользающие от чувств, как и сами молекулы, поскольку они одного порядка величины.

Мицеллярная теория. Размышляя над этим явлением, выдающийся физиолог Негели в 1877 году был вынужден предложить свою мицеллярную теорию. Мицеллы — это группы молекул в том смысле, в каком это слово используют физики и химики. Это молекулярные структуры, обладающие конфигурацией. Они быстро поглощают воду и способны фиксировать на своей поверхности более или менее толстый и адгезивный слой ее. Одним словом, это агрегаты органического вещества и воды.

Поэтому есть все основания полагать, что микросомы губчатой протоплазмы, физическая опора или основа клеточной жизни, представляют собой группы мицелл, состоящие из альбуминоидных веществ и воды. Эти кластерные формы, эти мицеллы, не являются абсолютно специфичными для организованной материи. Пфеффер, ученый-ботаник, указал на них под другим названием, тагматы, в мембранах химических осадков.

За этим пределом анализ не находит ничего, кроме химической молекулы и атома. Таким образом, если мы хотим реконструировать иерархию материалов, составляющих протоплазму, в порядке возрастающей сложности, мы обнаружим в основании атом или атомы простых тел. Это главным образом углерод, водород, кислород, азот — элементы всех органических соединений, к которым можно добавить серу и фосфор. Во главе мы имеем альбуминоидную молекулу или альбуминоидные молекулы, агрегаты вышеуказанных атомов. На третьей стадии мицеллы или тагматы, агрегаты альбуминоидов и воды, все еще слишком малы, чтобы быть наблюдаемыми чувствами. Они, в свою очередь, объединяются, образуя микросомы — первые элементы, видимые в микроскоп. Микросомы, сцементированные линином, образуют нити или звенья, которые называются митомами. Живая протоплазма, следовательно, есть не что иное, как цепь, или запутанная пряжа, или губчатый скелет, образованный ее нитями.

Таково типичное строение живой материи согласно микроскопическому наблюдению, дополненному вполне разумной гипотезой, которая, так сказать, является лишь переводом одного из ее наиболее очевидных физических свойств. Эта относительно простая схема в руках более поздних биологов стала сложной. На мицеллярную гипотезу, которая кажется почти неизбежной по своему характеру, были привиты новые гипотезы, исключительно ради удобства. Отсюда мы все дальше и дальше уходим от реальной истины, и именно поэтому, чтобы объяснить явления наследственности, мы вынуждены вставлять гипотетические элементы между мицеллами и микросомой в вышеупомянутой высшей иерархии — геммулы, пангены, плазомы, которые являются лишь ментальными картинами или простыми образами для их представления.

§ 4. Индивидуальность сложных существ. Закон строения организмов.

Индивидуальность сложных существ. Из клеточной доктрины вытекает весьма показательная концепция живых существ. Метазои и метафиты — то есть многоклеточные живые существа, которые можно увидеть глазами и для обнаружения которых не требуется микроскоп, — представляют собой совокупность анатомических элементов и потомство одной клетки. Животное или растение, вместо того чтобы быть индивидуальным единством, является «множеством» — термин, который использовал сам Гёте, размышляя в 1807 году над доктриной, преподаваемой Биша; или, согласно столь же верному выражению Гегеля, это «нация»; оно происходит от общего клеточного предка, точно так же, как еврейский народ произошел от чресл Авраама.

Мы теперь представляем себе сложное живое существо, животное или растение, с его конфигурацией, которая отличает его от любого другого существа, точно так же, как густонаселенный город отличается тысячей характеристик от своего соседа. Элементы этого города независимы и автономны по той же причине, что и анатомические элементы организма. И те и другие имеют в себе средства к жизни, которые они не заимствуют и не берут ни у своих соседей, ни у целого. Все эти жители живут одинаково, питаются и дышат одним и тем же образом, обладая одними и теми же общими способностями, способностями человека; но каждый имеет, кроме того, свою профессию, свое ремесло, свои склонности, свои таланты, которыми он вносит вклад в общественную жизнь и от которых, в свою очередь, зависит. Профессионалы — каменщик, пекарь, мясник, фабрикант, художник — выполняют различные задачи и поставляют различные продукты, тем более разнообразные, многочисленные и дифференцированные, чем выше степень совершенства, достигнутая общественным состоянием. Живое существо, животное или растение, — это город такого рода.

Закон строения организмов. Таково сложное животное. Оно организовано подобно городу. Но высший закон этого города заключается в том, что условия элементарной или индивидуальной жизни всех анатомических граждан соблюдаются, причем условия эти одинаковы для всех. Пища, воздух и свет должны быть доставлены повсюду каждому оседлому элементу; отходы должны быть удалены в выделениях, которые избавят целое от неудобств или опасности таких обломков; и именно поэтому мы имеем различные формы аппаратов в системе кровообращения, дыхания и выделения. Организация целого, следовательно, определяется необходимостями клеточной жизни. Это выражено в законе строения организмов, сформулированном Клодом Бернаром. Органическое здание состоит из аппаратов и органов, которые обеспечивают каждому анатомическому элементу необходимые условия и материалы для поддержания жизни и осуществления его деятельности. Мы теперь понимаем, что такое жизнь и в то же время что такое смерть сложного существа. Жизнь сложного животного, метазоя, имеет две степени: в основании — деятельность, присущая каждой клетке, элементарная жизнь, клеточная жизнь; выше — формы деятельности, возникающие в результате ассоциации клеток, жизнь целого, сумма или, скорее, комплекс элементарных частичных жизней. Между ними существует солидарность, создаваемая нервной системой, общностью общего кровообращения, дыхательного аппарата и т. д., а также свободным сообщением и смешением жидкостей, которые составляют питательные среды для каждой клетки. У нас будет возможность вернуться к современным идеям относительно морфологического строения организмов.

ГЛАВА III. ХИМИЧЕСКОЕ ЕДИНСТВО ЖИВЫХ СУЩЕСТВ.

Разновидности и сущностное единство протоплазмы — Ее сродство к кислороду — Химический состав протоплазмы — Ее характерные вещества. — § 1. Различные категории альбуминоидных веществ — Нуклеопротеиды — Альбумины и гистоны — Нуклеины. — § 2. Строение нуклеинов. — § 3. Строение гистонов и альбуминов — Анализ альбумина Шютценбергера — Анализ Косселя — Гексоновый нуклеус.

Химическое единство живых существ соответствует их морфологическому единству.

Разновидности и сущностное единство протоплазмы. Одной из существенных черт живого существа является то, что оно состоит из присущей ему материи, которая называется живой материей, или протоплазмой. Но это несколько неточный способ выражения фактов. Не существует уникальной живой материи, нет единой протоплазмы; их число бесконечно, их столько же, сколько существует отдельных индивидов. Как бы ни был похож один человек на другого, мы вынуждены признать, что они различаются в зависимости от вещества, из которого они состоят. Вещество первого предлагает определенную характеристику, присущую первому и обнаруживаемую во всех его анатомических элементах; аналогично для второго. Вместе с Ле Дантеком мы скажем, что химическое вещество Примуса является не только веществом человека, но во всех частях его тела и во всех его составляющих клетках оно является исключительным веществом Примуса; и, таким образом, живая материя другого индивида, Секундуса, будет нести повсюду свой личный отпечаток, который отличается от отпечатка Примуса.

Но тем не менее верно, что эта абсолютная специфичность основана с уверенностью только на различиях, которые с химической точки зрения чрезвычайно незначительны. Все эти протоплазмы имеют весьма аналогичный состав. И если мы будем считать пренебрежимо малыми индивидуальные, специфические, родовые или порядковые вариации, мы можем тогда говорить в общем смысле о протоплазме или живой материи.

Эксперимент показывает нам, по сути, что реальная живая субстанция — помимо продуктов, которые она производит и может удерживать или отвергать — в каждой клетке довольно схожа сама с собой. Фундаментальное химическое сходство всех протоплазм несомненно, и поэтому мы можем говорить об их типичном составе. Мы можем подытожить работу физиологической химии за последние три четверти века, утверждая, что она установила химическое единство всех живых существ — то есть весьма заметную аналогию в составе их протоплазмы.

Эта живая материя по существу представляет собой смесь протеидных или альбуминоидных веществ, к которым могут быть добавлены другие категории непосредственных принципов, такие как углеводы и жировые вещества. Но последние имеют второстепенное значение. Существенным элементом является протеидное вещество. Самые искусные химики пытались более полувека открыть его состав. Только в последние несколько лет — благодаря исследованиям немецкого химика Косселя, последовавшим за исследованиями Шютценбергера и Мишера — мы начинаем узнавать внешние стенки или каркас альбуминоидной молекулы; иными словами, ее химический нуклеус.

Физические характеристики протоплазмы. Около 1860 года Ш. Робен полагал, что он достаточно определил живую материю — или, по крайней мере, настолько совершенно, насколько можно было ожидать в то время, — приписав ей три физические характеристики. Это были: отсутствие однородности, молекулярная симметрия и ассоциация трех порядков непосредственных принципов — альбуминоидов, углеводов и жиров. Эти характеристики помогают, но не достаточны для определения организации.

Несомненно, характеристики должны быть дополнены добавлением некоторого количества более тонких физических признаков.

Одна из них относится к структуре протоплазмы, выявленной микроскопом. Во всем живом царстве, от бактерий, изученных Кюнстлером и Буске, до самых сложных простейших, протоплазматическая материя представляет собой одно и то же строение, и, следовательно, эту структуру протоплазмы следует рассматривать как один из ее отличительных признаков. Она не однородна; это не последний член видимой организации: она сама организована. Эксперимент показывает, что она не сопротивляется разрушению или раздавливанию. Мутиляции заставляют ее терять свои свойства. Что касается вида структуры, который она представляет, то его можно выразить, сказав, что это структура пенистой эмульсии.

Мы видели выше, что наши знания о физическом состоянии протоплазмы были дополнены теориями мицелл Бючли или тагмат Пфеффера.

Свойства протоплазмы. Ее сродство к кислороду. С химической точки зрения живая материя представляет собой весьма примечательное свойство — а именно, большое сродство к кислороду. Она поглощает его так жадно, что газ не может оставаться в свободном состоянии в ее окрестностях. Живая протоплазма, следовательно, проявляет восстановительную способность. Но она не поглощает кислород таким образом для собственной выгоды; кислород не поглощается, как предполагалось тридцать лет назад, для снабжения топливом, с помощью которого сжигается протоплазма. Продукты не являются продуктами ее окисления, ее собственного распада. Это продукты сгорания резервного вещества, которое включено в нее. Эти вещества были поставлены ей извне, как и сам кислород, с кровью. Это было доказано Г. Пфлюгером в 1872–1876 годах. Протоплазма — это лишь фокус, сцена или фактор сгорания. Она не является его жертвой, она сама не поставляет топливо. Она работает как химик, который получает реакцию с веществами, которые ему дают.

Что касается восстановительной способности протоплазмы, А. Готье в 1881 году и Эрлих в 1890 году привели новые доказательства. А. Готье, в частности, настаивал на том, что явления сгорания происходят, так сказать, вне клетки и за счет продуктов, которые ее окружают; в то время как, напротив, действительно активные и живые части ядра и клеточного тела работают, защищенные от кислорода, как в случае с анаэробными микробами.

Этот результат имеет большое значение. Бердон Сандерсон, покойный ученый профессор физиологии Оксфордского университета, не колеблясь сравнил его с открытием дыхательного сгорания Лавуазье. В этом сравнении, несомненно, есть некоторое преувеличение; но, с другой стороны, не меньшим преувеличением было бы полагать, что оно не имеет большого значения. Мы больше не можем в наши дни говорить без оговорок о жизненном вихре Кювье и о непрерывном двойном движении ассимиляции и диссимиляции, которое вечно разрушает живую материю и строит ее заново. В действительности живая протоплазма меняется очень мало; она подвергается лишь колебаниям очень небольшой амплитуды; именно материалы, резервные вещества, на которых она действует, подвергаются постоянным трансформациям.

Химический состав протоплазмы. Одной из трех характеристик, приписываемых Ш. Робеном живой материи, был ее химический состав, о котором в его время было мало что известно. Он настаивал на постоянном присутствии в живых элементах трех порядков непосредственных принципов — протеидных веществ, углеводов и жировых тел. В действительности характерны только протеидные вещества, или альбуминоиды. Две другие группы, углеводы и жировые тела, являются скорее признаками и продуктами жизненной активности, чем составляющими материи, на которую она воздействует.

Поэтому именно на познании протеидных веществ упражнялась вся проницательность биологических химиков. Их усилия в течение тридцати лет, и особенно в последние несколько лет, не были бесплодными; они позволяют нам дать первый грубый набросок строения этих веществ.

§ 1. Характерные вещества протоплазмы. Нуклеопротеиды.

Различные категории альбуминоидных веществ. Альбуминоидные или протеидные вещества являются чрезвычайно сложными соединениями, гораздо более сложными, чем любые из тех, которые постоянно изучаются химиком. Они также встречаются в большом разнообразии. Было трудно отделить их друг от друга, строго охарактеризовать их или, другими словами, классифицировать. Однако теперь это сделано, и мы различаем три класса, которые дифференцируются сразу как с физиологической, так и с химической точек зрения. Первый включает полные или типичные альбуминоиды. Это протеиды или нуклеоальбуминоиды. Они встречаются в наиболее активных и наиболее живых частях протоплазмы, а следовательно, в спонгиоплазме клетки и вокруг ядра. Вторая группа образована альбуминами и глобулинами, соединениями уже более простыми, фрагментами, полученными в результате разрушения предыдущих, в которые они входят как составные элементы. В изолированном состоянии они не принадлежат к действительно живой протоплазме; они существуют в клеточном соке, в интерстициальных и циркулирующих жидкостях, в крови и лимфе. Третья категория включает реальные, но неполные альбуминоиды. Они встречаются в частях экономики, которые имеют специализированную или ослабленную жизнь, и предназначены служить опорой для более активных элементов — т. е. они способствуют построению костных, хрящевых, соединительных, эластичных тканей. Они называются альбумоидами. Естественно, именно на первой группе, группе протеидов — т. е. полных и характерных соединений живой субстанции — должно быть сосредоточено внимание физиологов. Только совсем недавно было дано четкое определение этих веществ и обнаружены протеидные соединения в запутанной массе.

Нуклеопротеиды. Этот прогресс в характеристике и спецификации протеидов требовал в первую очередь знания двух конкретных соединений: нуклеинов и гистонов. Это стало возможным только после исследований Мишера и Косселя по нуклеинам, которые продолжались с 1874 по 1892 год, и исследований Лилиенфельда и д'Ивора Банга по гистонам с 1893 по 1899 год. Полные альбуминоиды образованы комбинацией двух видов веществ — альбуминов или гистонов, с одной стороны, и нуклеинов — с другой. Путем объединения растворов альбуминов или гистонов с растворами нуклеина осуществляется синтез протеида. Изучение свойств и характеристик этих нуклеоальбуминов и нуклеогистонов продолжается в настоящий момент. Оно проводится с большим методом и с удивительным терпением немецкой школой.

Все протеиды содержат фосфор в дополнение к пяти химическим элементам — углероду, кислороду, водороду, азоту и сере, которые являются общими для других альбуминоидов. Еще одной интересной особенностью в их истории является то, что действие желудочного сока разделяет их на две составляющие: нуклеин, который осаждается и сопротивляется разрушительному действию пищеварительной жидкости, и альбумин или гистон, который, напротив, испытывает это действие с обычными последствиями. Таким образом, желудочный сок предоставляет процесс, который очень прост и очень удобен при анализе протеидов.

Локализация нуклеопротеидов. То, что мы сказали ранее о важной физиологической роли клеточного ядра, может вызвать ожидание, что именно в нем будет найдена живая материя, которая химически наиболее дифференцирована, альбуминоиды высшего ранга — т. е. нуклеопротеиды и их составляющие. Не то чтобы они не были найдены в протоплазме остальной части клетки, но, безусловно, существует риск, что они будут менее концентрированы там и более смешаны с побочными продуктами; они связаны там с гораздо более вторичными жизненными функциями. Этот вывод вдохновил ранние исследования профессора Мишера из Базеля в 1874 году и, двадцать лет спустя, исследования профессора Косселя, одного из самых выдающихся физиологических химиков Германии.

На самом деле эти соединения были обнаружены во всех тканях, богатых клеточными элементами с хорошо развитыми ядрами. Белые шарики крови предоставили Лилиенфельду первый нуклеогистон, когда-либо выделенный. Сами красные шарики, когда они обладают ядром, что имеет место у птиц и рептилий, а также у эмбриона млекопитающих, содержат нуклеопротеид, который был легко выделен Плошем и Косселем. Хаммарстен, шведский химик, который приобрел большую репутацию благодаря своим исследованиям в других областях биологической химии, подготовил нуклеопротеиды поджелудочной железы в 1893 году. Они были получены из печени, из щитовидной железы (Оствальд), из пивных дрожжей (Коссель), из грибов и из ячменя (Пети). Они были обнаружены в крахмалистых тельцах и в бактериях (Галеотти).

§ 2. Строение нуклеинов.

Строение нуклеинов. Наш путь уже намечен, если мы хотим проникнуть дальше в строение этих протеидов, которые являются непосредственными принципами, наиболее сложными среди тех, что образуют живую протоплазму. Мы должны проанализировать два компонента: альбумины и гистоны, с одной стороны, и нуклеины — с другой. Что касается нуклеинов, то это уже сделано, или очень близко к тому.

Коссель, по сути, разложил нуклеин с помощью серии очень тщательно организованных операций и шаг за шагом свел его к его кристаллизующимся органическим радикалам. На каждой стадии, когда мы спускаемся по шкале упрощения, появляется тело, которое является более кислым и более богатым фосфором. На третьей стадии мы приходим к самой фосфорной кислоте. Первая операция разделяет нуклеин на два вещества: новый альбумин и нуклеиновую кислоту. После разделения этих элементов их можно воссоединить: раствор альбумина с раствором нуклеиновой кислоты восстанавливает нуклеин. Вторая операция разделяет нуклеиновую кислоту, в свою очередь, на три части. Одна — это тело природы сахаров, т. е. углевод. Появление сахара в этой части молекулы нуклеиновой кислоты является интересным фактом и плодотворным по результатам. Вторая часть образована смесью азотистых тел, хорошо известных в органической химии под названием ксантиновых оснований (ксантин, гипоксантин, гуанин и аденин). Третья часть — это очень кислое тело, полное фосфора, — тиминовая кислота. Если в третьей и последней операции тиминовая кислота анализируется, она окончательно разделяется на фосфорную кислоту и на тимен, кристаллизующееся основание, и таким образом мы возвращаемся в физический мир, ибо все эти тела бесспорно принадлежат к нему.

§ 3. Строение гистонов и альбуминов.

Строение гистонов. Но мы только на полпути к нашей задаче. Мы знакомы по происхождению с одной из генеалогических ветвей протеида — нуклеиновой ветвью. Мы должны также узнать что-то о другой ветви — альбуминовой или гистоновой ветви. Но с этой стороны проблема принимает характер трудности и сложности, который удивительно подходит для того, чтобы обескуражить самое неутомимое терпение.

Анализ альбумина долгое время ставил химика в тупик. «Здесь, — сказал Данилевский, — мы подходим к закрытой двери, которая сопротивляется всем нашим усилиям». Мы знаем, насколько огромный интерес должно представлять то, что происходит по ту сторону, но мы не можем туда попасть. Мы получаем лишь мимолетный взгляд через щели или трещины, которые нам удалось сделать.

Этот анализ альбуминозного вещества сначала требует больших предосторожностей. Химик оказывается в присутствии архитектуры очень тонкого рода. Молекула альбумина — это сложное здание, которое использовало несколько тысяч атомов. Чтобы понять план и структуру, его нужно разобрать и разделить на части, которые не являются ни слишком большими, ни слишком маленькими. Такой осторожный демонтаж труден. Слишком грубые или слишком насильственные процессы сведут все к мельчайшим фрагментам. Это статуя, которая может быть превращена в пыль, вместо того чтобы быть разделенной на узнаваемые фрагменты, легко устанавливаемые на место вдоль их поверхностей излома.

Анализ альбумина Шютценбергером. Шютценбергер, химик больших заслуг, предпринял (около 1875 года) эту неблагодарную задачу. Другие до него экспериментировали различными способами. Два австрийских ученых, Глазивец и Хаберманн, в 1873 году, а чуть позже Дрекзель в 1892 году, использовали концентрированную соляную кислоту для разрушения альбумина. Они также использовали бром для той же цели. Совсем недавно Фюрт использовал азотную кислоту с аналогичной целью. Шютценбергер попробовал другой путь. Тараном, который он использовал против здания альбумина, была концентрированная щелочь, барита. Он нагревал яичный белок с гидратом бария в закрытом сосуде при температуре 200°. Альбумин яйца затем делится на определенное количество более простых групп. Трудность заключается в том, чтобы изолировать и распознать каждую часть в этой массе материалов демонтажа. Это можно сделать с помощью процессов прямого анализа. Мысленно объединяя эти различные фрагменты, исходное здание реконструируется. Этот метод демонтажа, безусловно, слишком груб и насильственен. Операция Шютценбергера дает нам очень мелкие фрагменты — маленькие молекулы свободного водорода, аммиака, угольной, уксусной и щавелевой кислот, которые выявляют крайнее измельчение. Эти продукты составляют около четверти общей массы. Остальные три четверти образованы более крупными фрагментами, изучение которых наиболее поучительно. Они принадлежат к четырем группам. Первая включает пять или шесть тел, амидокислот или лейцинов. Это доказывает существование в молекуле альбумина соединений ряда жиров — т. е. расположенных в открытой цепи. Вторая группа образована тирозином и родственными продуктами — т. е. телами ароматического ряда, которые заставляют нас признать наличие в молекуле альбумина бензольного нуклеуса. Третья группа формируется вокруг нуклеуса, известного химикам под названием пиррол. Четвертая включает тела, такие как гликопротеины, связанные с сахарами или углеводами.

Ставит ли тот факт, что молекула альбумина разрушается при производстве этих соединений, вопрос о том, подразумевает ли это идею, что в действительности они существуют в ней заранее? Химики скорее склонны признать это. Однако вывод не кажется допустимым. Дюкло считает это сомнительным. Не факт, что все эти фрагментарные тела существуют в реальности, и не более того, что простое их объединение представляет собой примитивное здание. Материалы демонтажа из снесенного дома не дают представления о его естественном архитектурном характере. Есть только один способ оправдать гипотезу, и это — реконструировать исходную молекулу альбумина, собрав фрагменты вместе. Мы еще не дошли до этой стадии. Эра синтезов такой сложности более или менее близка, но она, безусловно, еще не началась.

Более того, неверно говорить, что простое сопоставление поверхностей излома воспроизведет исходное тело. Фрагменты, насколько анализ их получил, не являются абсолютно тем, чем они могли бы быть в исходной структуре. Там они прилипали один к другому не только простым контактом своих поверхностей излома, как предполагается, но и несколько более сложным образом. Фрагменты молекулы соединены связями. Мы можем представить их себе, предполагая, что эти связи подобны крючкам. Крючки, которые могли быть сломаны только насилием, называются химиками насыщенными атомностями. Эти атомности, освобожденные в результате разрушения, не могут оставаться в этом состоянии; они должны быть удовлетворены заново. Крючок пытается прикрепиться. В эксперименте Шютценбергера добавление воды обеспечивает эту необходимость. Молекула воды (H2O) расщепляется на две части: водород (H) с одной стороны и гидроксил (OH) с другой. Эти два элемента цепляются за освобожденные связи фрагментов молекулы альбумина, и таким образом тела были найдены полными. Эксперимент Шютценбергера был слишком насильственным, слишком радикальным, и он дал слишком большое количество фрагментов с их свободными крючками и неудовлетворенными атомностями, так что довольно большая часть добавленной воды исчезла во время эксперимента. В одном случае это количество достигало 17 граммов на 100 граммов альбумина. Молекулы этой воды были использованы при восстановлении неполных фрагментарных молекул альбумина.

Из этого следует, что эксперимент Шютценбергера дал слишком большое количество очень мелких кусочков, соответствующих слишком сильному измельчению. Очень мелкие фрагменты — это молекулы кислот, таких как уксусная кислота, щавелевая кислота, угольная кислота, молекулы аммиака и даже водорода, которые, как мы знаем, мы высвобождаем.

Но, помимо этих продуктов, которые представляют собой четверть молекулы альбумина, подвергнутой анализу, остальные три четверти представляют собой более крупные фрагменты, которые можно считать реальными составляющими здания. Таким образом, мы находим четыре вида групп, которые могут быть приняты как естественные. Первая из этих групп — это группа лейцинов или амидокислот. Это доказывает существование в молекуле альбумина соединений жирного ряда. Существует также ароматическая группа — пиридиновая группа — и группа, принадлежащая к категории сахаров. Представьте себе определенную группировку этих четырех рядов. Это был бы нуклеус молекулы альбумина. Если мы привьем к этому нуклеусу, к этому каркасу, так сказать, столько пристроек или боковых цепей, здание будет нагружено украшениями; оно будет сделано нестабильным и ipso facto подходящим для той роли, которую оно играет в непрерывных трансформациях организма.

Анализ Косселя. Гексоновый нуклеус. Коссель подошел к проблеме другим способом. Он не пытался атаковать альбумин яйца. Это тело, по сути, является гетерогенной смесью, столь же сложной, как потребности эмбриона, пищей для которого оно служит. Коссель попробовал физиологически более простое альбуминоидное вещество. Он получил его из анатомического элемента, не имеющего питательной роли, очень элементарной организации и физиологической функциональной активности, и тем не менее обладающего энергичной жизнедеятельностью — мужской зарождающей клетки. Вместо куриного яйца он поэтому проанализировал молоки рыб, и, в первую очередь, лосося. Как и следовало ожидать из того, что было сказано о протеидах, эта живая материя дает комбинацию нуклеина, уже известного, с альбумином. Последний обилен, составляя четверть общей массы. Его реакция сильно щелочная, что является общей характеристикой разновидности альбумина, известной под названием гистонов. Мишер, ученый-химик из Базеля, который заметил этот основной альбумин, работая над рейнским лососем, дал ему название протамин. Это вещество, представленное Косселем для анализа в предпочтение альбумину яйца, столь дорогому химикам, которые предшествовали ему. Распад этой молекулы, вместо того чтобы дать серию тел, полученных Шютценбергером, дал только одно, реальное химическое основание, аргинин. При первой же попытке исследованный альбумин был сведен к простому кристаллизующемуся элементу. Вывод был очевиден. Протамин лосося — самый простой из альбуминов. Чтобы сформировать это элементарное протеидное вещество, достаточно гексонового основания с водой.

Продолжая в этом направлении, были исследованы другие мужские зарождающие клетки и была найдена серия протаминов, построенных по тому же типу, и эти альбуминозные тела оказались образованными основанием или смесью аналогичных гексоновых оснований: аргинина, гистидина и лизина — все тела, тесно родственные по своим свойствам и полностью принадлежащие к физическому миру.

Осознав существование этого фундаментального нуклеуса, химики нашли его в более сложных альбуминах, где его упускали из виду. Он был найден в альбумине яйца, скрытый под массой других групп. Он был распознан во всех животных или растительных альбуминах. Нуклеусы Шютценбергера могут отсутствовать. Гексоновые основания являются постоянным и универсальным элементом всех разновидностей альбуминов. Они преобладают в химическом нуклеусе альбуминовой молекулы, и, возможно, как предполагает Коссель, они могут образовывать его исключительно. Все остальные элементы являются добавленными и вспомогательными. Существенный тип этого молекулярного здания, который искали так долго, наконец известен.

Заключение. Подытоживая, химическое единство живых существ выражается в том, что живая материя, протоплазма, представляет собой смесь или комплекс протеидных веществ с гексоновым нуклеусом.

ГЛАВА IV. ДВОЙНАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ЖИЗНЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ. РАЗДРАЖИМОСТЬ.

Появление внутренней активности живого существа — Жизненные явления, рассматриваемые как реакция окружающего мира. — § 1. Внешние условия — Закон оптимума. — § 2. Внутренние условия — Строение органов и аппаратов — Как эксперимент атакует явления жизни. Обобщение закона инерции — Раздражимость.

Нестабильность. Изменчивость. Появление внутренней активности живого существа. Одной из самых примечательных характеристик живого существа является его нестабильность. Оно находится в состоянии постоянного изменения. Самое простое из элементарных существ, пластида, растет и продолжает расти и становиться более сложным, пока не достигает стадии, на которой оно делится, и, таким образом омоложенное, оно начинает восходящий путь, который приводит его снова к той же сегментации. Его эволюция, таким образом, выдается его ростом, вариациями формы, которые соответствуют ему, и его делением.

Если речь идет о существах, более высоких по организации, чем клеточный элемент, эволюционный характер этой изменчивости становится более очевидным. Существо формируется, оно растет; затем в большинстве случаев, пройдя стадии юности и взрослого возраста, оно стареет, угасает и умирает, и дезорганизуется, пройдя через то, что мы можем назвать идеальной траекторией. Этот марш в фиксированном направлении с его точками отправления, его степенями и его завершением является повторением пути, который предки живого существа уже прошли.

Вот, значит, характерный факт жизненности, или, скорее, есть два факта. Один состоит в этой морфологической и органической эволюции, отрицании неизменности, отрицании неопределенного поддержания постоянного состояния или формы, которые рассматриваются, напротив, как условие инертных, фиксированных стабильных тел, вечно находящихся в покое. Другой состоит в повторении, реализованном этой эволюцией, аналогичной эволюции его предков; это факт наследственности. Наконец, эволюция всегда циклична — то есть она приходит к концу, который возвращает ход вещей к их точке отправления.

Этот вид внутренней активности живого существа настолько поразителен, что он не только служит нам для дифференциации живого существа от инертного тела, но и порождает иллюзию своего рода внутреннего демона, жизненной силы, проявляющейся в более или менее явных актах жизни отношения, моторики, перемещения или в менее очевидных актах вегетативной жизни.

Жизненные явления, рассматриваемые как реакция окружающего мира. Их двойная обусловленность. В действительности, как учит нас доктрина энергетики, явления жизненности не являются эффектом чисто внутренней активности. Они являются реакцией среды. «Идея жизни, — говорит Огюст Конт, — постоянно предполагает необходимую корреляцию двух незаменимых элементов: подходящего организма и подходящей среды. Именно из взаимного действия этих двух элементов неизбежно возникают все жизненные явления». Среда снабжает живое существо тремя вещами: его материей, его энергией и возбуждающими силами его жизненности. Всякое жизненное проявление является результатом конфликта двух факторов: внешнего фактора, который провоцирует его появление; внутреннего фактора, самой организации живого тела, которая определяет его форму. Биша и Кювье видели в явлениях жизни исключительное вмешательство принципа действия, полностью внутреннего, сдерживаемого, а не поддерживаемого универсальными силами природы. Прямо противоположное верно. Простейшее находит стимулы своей жизненности в водной среде, которая является его средой обитания. Действительно живые частицы метазоя — то есть его клетки, его анатомические элементы — встречают эти стимулы в лимфе, в интерстициальных жидкостях, которые омывают их и которые формируют их реальную внешнюю среду.

Огюст Конт полностью понял эту истину и ясно выразил ее в отрывке, который мы только что процитировали. Клод Бернар полностью развил ее и придал ей классическую форму.

Чтобы проявить явления жизненности, элементарное существо, протоплазматическое существо, требует от внешнего мира определенных благоприятных условий; их оно находит там, и их можно назвать стимулами, или внешними условиями жизненности. Это существо не обладает никакой инициативой или спонтанностью в себе, оно имеет только способность вступать в действие, когда внешний стимул провоцирует его. Эта подчиненность живой материи называется раздражимостью. Термин выражает, что жизнь — это не только внутренний атрибут, но и внутренний принцип действия.

§ 1. Внешние условия.

Внешние условия. Показывая, что всякое жизненное проявление является результатом конфликта двух факторов: внешних или физико-химических условий, которые определяют его появление, и внутренних или органических условий, которые регулируют его форму, Клод Бернар нанес смертельный удар по старым виталистским теориям. Ибо он не только заявил о тесной зависимости двух видов факторов, но и показал их в действии в большинстве физиологических явлений. Изучение внешних или физико-химических условий, необходимых для жизненных проявлений, учит нас нашей первой истине — а именно, что они не бесконечно разнообразны, как можно было бы предположить. Они представляют, напротив, замечательное единообразие в своих существенных качествах. Фундаментальные условия одинаковы для животных или растительных клеток любого вида. Их четыре: влажность, воздух, или, скорее, кислород, тепло и определенный химический состав среды, и последнее условие, формулировка которого кажется расплывчатой, становится более точной, если мы присмотримся к нему немного ближе. Химический состав сред, благоприятных для жизни, питательных сред, подчиняется трем общим законам. Именно знание этих законов в свое время позволило Пастеру, Ролену, Кону и Бальбиани обеспечить среды, подходящие для существования определенных относительно простых организмов, и таким образом создать бесконечно ценный метод для изучения питания и т. д. — а именно, метод искусственных культур, многочисленные разработки которого были показаны нам микробиологией и физиологией.

Закон оптимума. Было сказано, и это больше, чем игра слов, что условия жизненной среды были условиями juste milieu. Вода нужна, ее не должно быть слишком много или слишком мало. Кислород необходим, и также в определенных пропорциях. Тепло требуется, и для него тоже есть оптимальная степень. Определенные химические соединения нужны, и в этом отношении тоже должны быть оптимальные пропорции.

Вода является составным элементом организмов. Они содержат фиксированные пропорции для одной и той же ткани, пропорции, варьирующиеся от одной ткани к другой (между 2/3 и 9/10). Клетка живой ткани требует вокруг себя водную атмосферу, образованную различными соками организма, интерстициальными жидкостями, кровью и лимфой. Мы обманываемся внешним видом, когда различаем воздушных, водных и наземных животных и когда говорим о воздухе, воде и земле как об их естественной среде. Если мы доберемся до сути вещей и сосредоточим наше внимание на реальных живых единствах, на клетках, из которых состоит организм, мы найдем вокруг них соки, богатые водой, которые являются их реальной средой. Если эти соки разбавлены или концентрированы хоть немного, жизнь останавливается. Клетка, все животное, впадает в состояние латентной жизни или умирает. «Все живые существа водные», — сказал Клод Бернар. «Существа, живущие в воздухе, в действительности являются блуждающими аквариумами», — сказал другой физиолог. «Нет влажности — нет жизни», — писал Прейер. Среда должна содержать воду, но она должна содержать ее в определенных пропорциях. У высших животных существует механизм, который работает автоматически, чтобы поддерживать на постоянном уровне количество воды в крови. Исследования по лаважу крови (А. Дастр и Лой) ясно показали это.

Кислород также необходим для жизни. Это pabulum vitæ (пища жизни). Однако открытие существ, названных Пастером анаэробами, по-видимому, противоречит этому утверждению. Пфеффер, прославленный ботаник, в 1897 году был уверен, что догма о необходимости кислорода более не является верной. Это утверждение больше не выдерживает критики. В 1898 году Бейеринк провел тщательнейшие исследования анаэробов, которые, как считалось, культивировались в вакууме, таких как бактерии столбняка и септический вибрион, или тех, для которых кислород, по-видимому, является ядом, таких как маслянокислые и бутиловые ферменты, анаэробы гниения, восстанавливающие сульфаты спириллы. Все они используют свободный кислород. Правда, они потребляют его очень мало; это микроаэробы. Другие организмы, напротив, нуждаются в большем его количестве. Это макроаэробы или просто аэробы. Кроме того, если так называемые анаэробы потребляют мало свободного кислорода или не потребляют его вовсе, это не имеет большого значения. Они получают кислород в связанном виде. Можно сказать вслед за Л. Эррерой, что они обладают сродством к кислороду, поскольку извлекают его из его соединений, и что «они настолько хорошо приспособились к такому образу существования, что жизнь на открытом воздухе, будучи слишком легкой, им больше не подходит». Для разных видов животных существуют разные оптимумы кислорода.

Живые существа требуют определенного количества тепла. Жизнь, которая не могла существовать на земном шаре, когда он был раскаленным, не сможет существовать и тогда, когда он замерзнет. Для каждого организма и каждой функции существует максимум и минимум температуры, совместимые с активностью. Существует также и оптимум. Например, оптимум для прорастания кукурузы составляет 29° C.

Условие оптимума существует таким же образом для химического состава жизненной среды, а также для других окружающих физических условий, таких как атмосферное давление.

Таким образом, это закон универсального масштаба, своего рода регулирующий закон жизни. Жизнь есть функция внешних переменных: воды, воздуха, тепла, химического состава среды и давления. «Каждое жизненное явление начинает проявляться, начиная с определенной стадии переменной (минимум), становится все более энергичным по мере ее возрастания вплоть до определенного значения (оптимум), ослабевает, если переменная продолжает расти, и исчезает, когда она достигает определенного предельного значения (максимум)». Этот закон, доказанный немецким ботаником Саксом в 1860 году применительно к действию температуры на прорастание растений, Полем Бером в 1875 году применительно к действию кислорода и атмосферного давления на животных и уже сформулированный к тому времени Клодом Бернаром, был проиллюстрирован Лео Эррерой в 1895 году. Это закон умеренности. Он выражает лафонтеновское «rien de trop» (ничего лишнего), теренциевское «ne quid nimis», μηδὲν ἄγαν Феогнида и библейскую фразу «omnia in mensura et numero et pondere» (все в меру, числом и весом). Л. Эррера видит глубокую причину этого закона оптимума в свойствах живой протоплазмы, которые являются средними свойствами. Она полужидкая. Она состоит из альбуминоидных веществ, которые не выносят крайностей ни с физической, ни с химической точек зрения.

§ 2. Внутренние условия. Закон строения органов и аппаратов.

Закон строения органов и аппаратов. — Если мы рассмотрим более высокоорганизованные существа, влияние внутренних условий проявляется столь же ясно. Как мы видели, это необходимо для того, чтобы требуемые основные материалы могли расходоваться каждым элементом в соответствующих пропорциях — вода, химические соединения, воздух и тепло, — чтобы органы могли присоединяться к органам, а аппараты могли приводиться в действие в сложных структурах. Зачем пищеварительный аппарат? Чтобы подготавливать и вводить во внутреннюю среду жидкие материалы, необходимые для жизни. Зачем дыхательный аппарат? Чтобы доставлять клеткам жизненно важный газ и выводить газообразные экскременты, углекислоту, которую они выделяют. Зачем кровеносная система? Чтобы транспортировать и обновлять эту среду повсеместно. Аппараты, функциональные колеса, сосуды, пищеварительные и дыхательные механизмы существуют не для самих себя, подобно случайным наброскам художественной натуры. Они существуют для бесчисленных анатомических элементов, населяющих организм. Они устроены так, чтобы помогать и более строго регулировать клеточную жизнь в отношении тех внешних условий, которых она требует. Они являются в живом теле, как и в цивилизованном обществе, фабриками и мастерскими, которые обеспечивают различные члены общества одеждой, теплом и пищей. Одним словом, закон построения организмов или совершенствования организма тот же, что и закон клеточной жизни. Он в ином смысле столь же показателен, как и закон разделения физиологического труда, сформулированный ранее Анри Мильн-Эдвардсом; и в любом случае он имеет более конкретное значение. Наконец, он приводит органическую функциональную активность в соответствие с условиями окружающей среды.

Как эксперимент воздействует на явления жизни. — Два порядка условий, один из которых обеспечивается самим существом, а другой — внешними агентами, одинаково необходимы, а следовательно, имеют одинаковую важность или значимость. Но они не в равной степени доступны экспериментатору. Нелегко оказывать на организацию прямое и измеримое воздействие. Напротив, физические условия находятся в руках и в распоряжении экспериментатора. С их помощью он может воздействовать на жизненные проявления по мере их появления, стимулировать или сдерживать их, откладывать или ускорять их. Так, например, физиолог по своему желанию приостанавливает или восстанавливает полную жизненную активность у множества оживающих или впадающих в спячку существ, таких как зерна, инфузории, способные к инцистированию, вибрионы, тихоходки, холоднокровные животные и многолетние растения.

Таким образом, окружающий мир поставляет животному и растению, целиком или фрагментарно, те материалы его организации, которые одновременно являются стимулами его жизнедеятельности. Это означает, что жизненный механизм был бы дремлющим и инертным механизмом, если бы ничто в окружающей среде не могло спровоцировать его к действию или сдержать его. Это было бы своего рода паровой машиной без угля и огня.

Живая материя, иными словами, не обладает реальной спонтанностью. Как я показал в другом месте, закон инерции, которому, как предполагается, она подчиняется вместе с инертными телами, не является для них чем-то особенным. Он применяется к живым телам, чья кажущаяся спонтанность — лишь иллюзия, опровергаемая физиологией в целом. Все жизненные проявления являются ответами на стимул, спровоцированными актами, а не спонтанными.

Обобщение закона инерции в живых телах. Раздражимость. — На самом деле вульгарные предрассудки противостоят этому взгляду. Мнение обывателя относится к нему с недоверием. Он применяет закон инерции только к инертной материи. Это происходит потому, что жизненный ответ не всегда немедленно следует за внешним стимулом и не всегда пропорционален ему. Но достаточно увидеть маховик паровой машины, чтобы понять, что восстановление механической силы не может быть мгновенным. Достаточно было подержать палец на спусковом крючке огнестрельного оружия, чтобы знать, что нет необходимой пропорции между интенсивностью стимула и величиной произведенной силы. В живой машине все происходит точно так же, как и в инертной.

Способность переходить к действию при провокации внешним стимулом получила, как мы уже сказали, название раздражимости. Это слово не используется по отношению к инертной материи. Однако состояние последней такое же. Но нет необходимости утверждать ее раздражимость, потому что никто ее не отрицает. Мы прекрасно знаем, что грубая материя инертна, что все проявления активности, ареной которых она является, спровоцированы. Инерция для нее — эквивалент раздражимости в живой материи. Но в то время как нет необходимости вводить это понятие в физические науки, где оно господствует со времен Галилея, в биологии, напротив, необходимо было его утвердить именно потому, что именно в биологии безраздельно господствовало противоположное учение о жизненной спонтанности.

Таков был взгляд Клода Бернара. Он никогда не менял его в этом пункте. Раздражимость, говорил он, — это свойство, присущее «каждому анатомическому элементу (то есть протоплазме, которая входит в его состав) быть стимулированным к активности и реагировать определенным образом под влиянием внешних стимулов». Он не мог утверждать, что это является отличительной характеристикой между живыми телами и грубыми телами, и тем более потому, что он всегда пытался стереть в этом пункте различия, которые были приняты в его время и которые были установлены Биша и Кювье. И поэтому Ле Дантек, по-видимому, не вполне уловил идеи знаменитого физиолога в этом пункте, когда он утверждает, как будто противореча мнению Клода Бернара и его школы, что раздражимость не является чем-то специфическим для живых тел. [17]

ГЛАВА V. СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ФОРМА. ЕЕ ПРИОБРЕТЕНИЕ. ЕЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ.

§ 1. Специфическая форма не является особенностью живых существ — Связана со всей совокупностью материальных условий тела и среды — Является ли она свойством химического вещества? — § 2. Приобретение и восстановление специфической формы — Нормальная регенерация — Случайная регенерация у простейших и пластид — У многоклеточных.

§ 1. Специфическая форма.

Специфическая форма не является особенностью живых существ. — Обладание специфической формой — приобретение этой типичной формы, реализуемое прогрессивно, — восстановление ее, когда какой-либо случай изменил ее, — вот те черты, которые мы считаем отличительными для живых существ, от протофитов и низших простейших до высших животных. Ничто не дает лучшего представления о единстве и индивидуальности живого существа, чем существование этой типичной формы. Мы не хотим сказать, однако, что эта характеристика принадлежит только живому существу и сама по себе способна его определить. Мы повторяем, что это не относится ни к одной характеристике. В частности, типичная форма принадлежит кристаллу так же, как и живым существам.

Специфическая форма зависит от суммы материальных условий тела и среды. — Рассмотрение минеральных тел показывает нам, что форма зависит от физико-химических условий тела и среды. Форма в основном зависит от физических условий в случаях капли воды, падающей из крана, жидкого мениска в узкой трубке, небольшой пупкообразной массы ртути на мраморной плите, капли масла, «эмульгированной» в растворе, и металла, который закаляется при ковке или отжигается. В случае кристаллов форма больше зависит от химических условий. Именно кристаллизация внесла в физику идею, которая теперь стала своего рода постулатом, а именно: специфическая форма связана с химическим составом. Однако достаточно привести пример диморфизма простого тела, такого как сера, иногда призматического, иногда октаэдрического, чтобы понять, что вещество является лишь одним из факторов формы, а физические условия тела и среды — другими факторами, не менее влиятельными.

Является ли специфическая форма свойством химического вещества? — Насколько вернее было бы это ограничение, если бы мы рассматривали вместо данного химического соединения удивительно сложную смесь, такую как протоплазма или живая материя, или еще более сложный организм — клетку, пластиду.

Разве нет больших различий между веществом клеточной протоплазмы, или цитоплазматическим веществом, и веществом ядра? Не следует ли различать в первой гиалоплазматическое вещество; микросомное в микросомах; линин между его грануляциями; центросомное в центросоме; архоплазматическое в сфере притяжения; не говоря уже о различных лейцинах, вакуолярном соке и различных включениях? А в ядре не должны ли мы рассматривать ядерный сок, вещество хромосом и вещество ядрышек? И не является ли каждое из них, вероятно, очень сложной смесью?

Однако именно этой смеси мы приписываем обладание формой в силу и по расширению принципов кристаллизации, которые определенно учат нас, что эти смеси не могут иметь формы; что форма является атрибутом чистых тел и получается только путем отделения смешанных частей, т. е. путем возврата к однородности. Поэтому есть очень веские причины для колебаний, прежде чем мы перенесем абсолютный принцип зависимости между химической формой и составом, как это сделали некоторые биологи-философы, из физических наук, где он уже подвержен серьезным ограничениям, в биологические науки.

Ле Дантек, однако, сделал этот принцип основой своей биологической системы. Поэтому он находит в кристалле модель живого существа. Таким образом, он дает физическую основу жизни.

Идет ли в этой системе речь об объяснении этой непостижимой, этой бездонной тайны, которая показывает, как яйцеклетка притягивает к себе материалы извне и прогрессивно выстраивает ту удивительную структуру, которая является телом животного, телом человека, любого данного человека, Примуса, например? Говорят, что вещество Примуса специфично. Его живое вещество — его собственное, особое для него; и это так с самого начала яйца до конца его метаморфоза. Остается только применить к этому веществу постулат, заимствованный из кристаллографии, об абсолютной зависимости природы вещества от формы, которую оно принимает. Форма тела животного, человека, Примуса — это кристаллическая форма их живого вещества. Это единственная форма равновесия, которую это вещество может принять при данных условиях, точно так же, как куб — это кристаллическая форма морской соли, единственное состояние равновесия хлорида натрия в медленно испаряющейся морской воде. Таким образом, проблема живой формы сводится к проблеме живого вещества, что кажется более легким; и в то же время биологическая тайна сводится к физической тайне. Ясно, что такой взгляд на вещи упрощает поразительно — и, должны мы добавить, упрощает слишком сильно — неясную проблему отношения формы к веществу, одновременно в двух порядках науки. Это можно подытожить в одном предложении: существует установленная связь между специфической формой и химическим составом: химический состав направляет и подразумевает специфическую форму.

Нам не нужно сейчас исследовать основу этого мнения. Если это не что иное, как словесное упрощение, унификация языка, применяемого к двум порядкам явлений, это подразумевает ассимиляцию механизмов, которые их реализуют. Органогенным силам, которые направляют построение живых организмов, он противопоставляет кристаллогенные силы, которые группируют, регулируют, уравновешивают и гармонизируют материалы кристалла.

Когда речь идет о применении такого принципа, чтобы проверить его легитимность, мы всегда должны возвращаться к экспериментальным основаниям. Представим себе, например, простое тело, такое как сера, нагретое и доведенное до состояния плавления — то есть однородное, изотропное, в спокойной среде, единственным изменением в которой будет очень постепенное охлаждение. Это типичные кристаллогенные условия. Тело приняло бы данную кристаллическую форму. Именно из таких экспериментов мы выводим идею специфической формы, связанной с химическим составом.

Но приходя к этому выводу, наша логика ошибается. Истинная интерпретация, подходящая для этого случая, как и для всех остальных, заключается в том, что специфическая форма подходит для вещества, а также для физических, химических и механических условий, в которых оно находится. И доказательство в том, что это же самое вещество, сера, которое принимает призматическую форму сразу после плавления, не сохранит эту форму, а перейдет к совершенно другой октаэдрической форме.

Так обстоит дело и со специфической формой живого существа — то есть с совокупностью его составных материалов, скоординированных в данной системе, — одним словом, с его организацией. Она подходит для его вещества и для всех материальных, физических, химических и механических условий, в которых оно находится. Эта форма является условием материального равновесия, соответствующим очень сложной ситуации, сумме данных условий. Химическое условие — лишь одно из них. И далее, едва ли уместно говорить о «химическом веществе», когда мы имеем в виду удивительно сложную смесь, которая к тому же изменчива от одной точки живого тела к другой. Когда мы таким образом сводим явления к их первоначальному значению, ложные аналогии исчезают. Сказать вслед за Ле Дантеком, что форма борзой — это условие равновесия «химического вещества борзой», — значит сказать многое; и слишком много, если это означает, что тело борзой имеет вещество, которое ведет себя так же, как однородные, изотропные массы, такие как расплавленная сера и растворенная соль. Было бы лучше сказать гораздо меньше, если это означает, как это будет в умах физиологов, что тело борзой — это условие равновесия гетерогенной, анизотропной материальной системы, подверженной бесконечному числу физических и химических условий.

Идея связать форму, а под этим мы подразумеваем организацию, с химическим составом не возникла в умах химиков или физиологов. И те, и другие высказались по этому поводу очень ясно.

«Мы должны различать, — сказал Бертло, — между образованием химических веществ, совокупность которых составляет организованные существа, и образованием самих органов. Эта последняя проблема не входит в область химии. Ни один химик никогда не заявит, что сформировал в своей лаборатории лист, плод, мышцу или орган... Но химия имеет право утверждать, что она формирует прямые принципы — то есть химические материалы, которые составляют органы». И Клод Бернар точно так же пишет: «Одним словом, химик в своей лаборатории и живой организм в своем аппарате работают одинаково, но каждый своими инструментами. Химик может создать продукты живого существа, но он никогда не создаст инструменты, потому что они являются результатом органической морфологии».

§ 2. Приобретение и восстановление специфической формы.

Приобретение типичной формы. — Приобретение типичной формы у живого существа является результатом онтогенетической работы, которую здесь нельзя рассматривать. У элементарного существа, пластиды, эта работа смешивается с работой питания. Это направленное питание. Оно состоит из простого увеличения с момента рождения элемента путем деления предшествующего элемента и из необходимо ограниченной дифференциации. Это рудиментарная эмбриогения. У сложного существа, метазоя или метафита, организм формируется, начиная с яйца, путем роста, путем бипарции элементов и их дифференциации, совершаемой в определенном направлении и в соответствии с данным планом. Это, опять же, направленное питание, но здесь эмбриогения сложна. Направляющий план операций, несомненно, является следствием материальных условий, реализуемых каждый момент в организме.

Нормальная регенерация. — Живые существа не только сами строят свою типичную архитектуру, но и восстанавливают ее и постоянно воссоздают ее по мере того, как случайности или даже обычные обстоятельства стремятся ее разрушить; одним словом, они становятся омоложенными. Эта регенерация состоит в переформировании частей, которые изменены или унесены в нормальном ходе жизни или случайностями, нарушающими его течение.

Таким образом, существует нормальная физиологическая регенерация, которая является, так сказать, продолжением онтогенеза — т. е. работы по формированию индивида. У нас есть примеры в восстановлении кожи млекопитающих — в сбрасывании эпидермических продуктов, постоянно изнашивающихся в своих поверхностных и дистальных частях и регенерируемых в своих глубоко расположенных частях; в потере и обновлении зубов при первом прорезывании и у некоторых рыб в факте последовательных прорезываний; в периодическом обновлении покровов у личинок насекомых и у ракообразных; и, наконец, в разрушении и новообразовании глобул крови позвоночных, железистых клеток и эпителиальных клеток кишечника.

Случайная регенерация у простейших и пластид. — Существует также случайная регенерация, которая более или менее совершенно обновляет утраченные части. Эта регенерация имеет свои степени, от простого рубцевания раны до полного воспроизведения отрезанной части. Она очень неравномерно развита в зоологических группах, даже когда они связаны. У элементарных одноклеточных существ — т. е. в анатомических элементах и у простейших — эксперименты по меротомии, т. е. по частичному сечению, позволяют нам оценить степень этой способности к регенерации. Эти эксперименты, начатые исследованиями Августа Уоллера в 1851 году, были повторены Грубером в 1885 году, продолжены Нуссбаумом в 1886 году, Бальбиани в 1889 году, Ферворном в 1891 году и были воспроизведены большим числом наблюдателей. Они показали, что два фрагмента рубцуются и восстанавливаются, выстраивая организм, внешне похожий на примитивный организм, но меньший по размеру. Однако две новые органические единицы ведут себя не одинаково. Та, которая сохраняет ядро, обладает способностью к регенерации и к жизни, как жил примитивный организм. Протоплазматический фрагмент, который не содержит ядра, не может восстановить этот отсутствующий орган; и хотя он обладает функциональной активностью в большинстве аспектов, так же как и ядерный фрагмент, он отличается от него в других, имеющих большое значение. Безъядерный фрагмент инфузории ведет себя так же, как ядерный, и как целое животное в том, что касается движений тела, ресничек, захвата пищи, эвакуации фекалий и ритмического сокращения пульсирующих пузырьков. Но исследования Бальбиани в 1892 году показали нам, что секреция, полная регенерация и способность к воспроизводству путем деления могут происходить только в ядерном фрагменте — т. е. в ядре.

Случайная регенерация у многоклеточных. — Среди многоклеточных существ способность к воспроизводству встречается в высшей степени у растений, где мы находим ее в процессе размножения черенками. У животных она наиболее выражена у кишечнополостных. Эксперименты Трамбле являются ярким примером. Мы знаем, что когда гидра разрезается на крошечные кусочки, она воспроизводит ровно столько же полных существ. Среди червей планарии дают аналогичный пример. Каждый фрагмент, при условии, что его объем составляет не менее десятой части объема целого, может воспроизвести полное, целое существо. Улитка может произвести большую часть своей головы, включая щупальца и рот. Среди тритонов и саламандр способность к регенерации воспроизводит конечности, хвост и глаз. В семействе лягушек, напротив, работа по регенерации не выходит за рамки рубцевания, и то же самое происходит у птиц и насекомых.

Действительно поразительно видеть у позвоночного, такого как тритон, культю руки с фрагментом плечевой кости, воспроизводящую предплечье и кисть во всей их сложности, с их скелетом, кровеносными сосудами, нервами и покровами. Мы говорим, что конечность дала почку, как если бы у нее был зачаток, который развивается, как семя растения, или как если бы каждая поперечная часть конечности, каждый срез, так сказать, мог сформировать срез, который следует за ним.

Механизм генерации и механизм регенерации одинаково поднимают проблемы величайшей важности. Регенерирует ли часть так же, как она была сформирована сначала? Повторяет ли регенерация онтогенез? Правда ли, что утраченный орган никогда не регенерирует (почка, например)? Пользуется ли симметричный орган компенсирующим и гипертрофическим развитием, как утверждал Рибберт? И далее, если орган удален и пересажен в другое положение, может ли он быть привит там, как утверждает И. Делаж? Это очень важные вопросы; но если мы остановимся на них, мы отвлечемся от нашей непосредственной цели. Наша задача — взглянуть на эти факты с точки зрения их значимого и характерного смысла в жизнедеятельности. Флуранс призывал от их имени вмешательство жизненных сил, пластических и морфопластических. Но, как мы увидим позже, эти явления рубцевания, восстановления, регенерации, эти более или менее полные усилия по восстановлению специфической формы, хотя они и встречаются у всех живых существ в разной степени, не ограничиваются исключительно ими. Мы находим их снова у некоторых представителей минерального мира — в кристаллах, например.

ГЛАВА VI. ПИТАНИЕ.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АССИМИЛЯЦИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАЗРУШЕНИЕ. ОРГАНИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ. АССИМИЛИРУЮЩИЙ СИНТЕЗ.

Чрезвычайная важность питания — § 1. Эффект жизненной активности — Разрушение или рост — Различие между живым веществом и запасным веществом, смешанным с ним — Органическое разрушение — Разрушение запасного вещества — Разрушение живой материи — Рост живой материи — § 2. Две категории жизненных явлений — Основы идеи функционального разрушения — Два вида явлений жизнедеятельности — Критика Клода Бернара — Современные взгляды — Критика новой теории жизни Ле Дантека — § 3. Корреляция двух видов жизненных фактов — Закон связи — Противоречия в новой теории — § 4. Характеристики питания — Его определение — Его постоянство — Ошибочная идея жизненного вихря — Формативная ассимиляция запасного вещества — Формативная ассимиляция протоплазмы — Смерть, реальная и кажущаяся.

Огромная важность питания. — Мы подходим к важной черте жизнедеятельности. Все другие характеристики живой материи, ее неустойчивое равновесие, ее химическая и анатомическая организация, приобретение и поддержание типичной формы — это лишь вторичные свойства, так сказать, подчиненные по отношению к питанию. Сама генерация — это лишь способ. Питание — это существенный атрибут жизни. Это сама жизнь.

Прежде чем мы определим его, необходимы несколько предварительных объяснений.

Самое поразительное в живой материи — это ее рост. Животное, растение — это нечто, что сначала более или менее крошечное, и что растет. Его характеристика — расширяться — из споры, семени, черенка, яйца — оно растет.

Имеем ли мы дело с клеточным элементом, пластидой или сложным существом, их состояние в этом отношении одинаково. Несомненно, когда животное или растение достигло определенной стадии развития, его рост останавливается, и в течение более или менее длительного периода оно остается на взрослой стадии, в том, что кажется равновесием. Но даже тогда нет остановки в производстве живой материи; есть только компенсация между ее производством и ее разрушением.

Важно привести в порядок идеи по этому важному предмету, которые в настоящее время запутаны, непоследовательны и противоречивы. В биологии царит прискорбная путаница.

§ 1. Эффект жизненной активности. Разрушение или рост?

Различие между живым веществом и запасным веществом, смешанным с ним. — Физиология питания породила огромное количество исследований за последние полвека. Физиологические школы, мастера и ученики, такие как школа в Мюнхене под руководством Фойта и Петтенкофера, Пфлюгера в Бонне, Рубнера, а также школы Цунца и фон Нордена в Берлине, и большое количество зоотехнических и сельскохозяйственных лабораторий по всему миру годами занимались анализом потребляемых и выделяемых веществ, составлением графиков питания, чтобы определить ход разложения и восстановления живого материала.

Если бы меня спросили, каков, по моему мнению, самый общий результат всей этой работы, я бы ответил, что она подтвердила и подкрепила важное различие, которое необходимо проводить между живым веществом, собственно говоря, и запасным веществом. Последние, запасные вещества альбуминоидов, углеводов и жиров, настолько тесно переплетены с живым веществом, что их в большинстве случаев очень трудно отличить от него.

Органическое разрушение. — Второй момент, который также не вызывает сомнений, заключается в том, что жизненная функциональная активность сопровождается разрушением непосредственных принципов организма в направлении их упрощения. Это функциональное разрушение не может вызывать сомнений в случае дифференцированных органов, в которых функциональная активность очевидна, прерывиста и в некоторой мере отлична от других жизненных явлений, которые происходят в них. Например, в случае сокращающихся мышц дыхательная углекислота и мочевой углерод являются неопровержимыми доказательствами этого разрушения: слабыми в покое, обильными во время активности и пропорциональными ей. В этом пункте не может быть никаких сомнений. Истина, изложенная Клодом Бернаром под названием закона функционального разрушения, была дважды освящена экспериментом и теорией. Согласно энергетической теории, на самом деле, механические и тепловые энергии, проявляющиеся в жизненной функциональной активности, могут иметь свой источник только в химической энергии, высвобождаемой разрушением непосредственных принципов организма, сведенных к более низкой степени сложности.

Разрушение запасного вещества. — Но теперь начинаются разногласия. Что это за разложенные, разрушенные принципы? Принадлежат ли они клеточным запасным веществам или живой материи, собственно говоря? Нет сомнений, что большинство из них принадлежит к запасным веществам. Например, это особенно верно в отношении гликогена, который потребляется при мышечном сокращении точно так же, как уголь потребляется в топке локомотива; а гликоген — это запасное вещество мышцы. Эти запасные вещества, разрушенные в функциональной активности, могут быть построены снова только во время покоя.

Но еще не ясно, участвует ли сама живая материя, активная протоплазма, мышечная протоплазма в этом разрушении, предоставляет ли она ему элементы. Эксперименты оказались противоречивыми. Экспериментаторы изолировали азотистые отходы (мочевину) после мышечной работы, и они сравнили их с отходами периода покоя. Эти азотистые отходы свидетельствуют о разрушении альбуминоидных веществ, а последние являются составными принципами живой материи. Если — при условиях достаточного питания — мышечная функциональная активность влечет за собой больше азотистых отходов, т. е. большее разрушение альбуминоидов, можно было бы предположить, что живой материал, собственно говоря, был израсходован и разрушен для своих собственных целей. (И здесь опять же могло бы быть запасное вещество альбуминоидов, отличное от самой живой протоплазмы и более или менее включенное в нее.)

Но эксперимент до сих пор не дал решающих результатов. Последние экспериментальные исследования, такие как исследования Иго Каупа из Вены, которые датируются 1902 годом, рассказывают нам столь же неопределенную историю, как и их предшественники. Увеличение разрушения альбумина не было постоянным; условия наблюдений не оправдывают нас в утверждении ни «за», ни «против».

Разрушение живой материи. — Поскольку эксперимент не дает уверенного ответа, вмешивается теория и дает два противоречивых ответа. Большинство физиологов склонны верить в разрушение живого вещества как результат его собственной функциональной активности. Таким образом, функциональная активность разрушала бы не только запасное вещество, но и протоплазматический материал. Это современный взгляд. Только это мнение решительно оспаривается позитивным учением науки. Несомненно, что этот материал в мышце мало атакуется, если вообще атакуется. Мы видели выше, что физиологи, вместе с Пфлюгером и Шово, согласны в этом пункте. Жизненная функциональная активность, в частности, разрушительна для запасных веществ. Она не разрушает их сильно; она разрушает органический материал еще меньше. Оба были бы восстановлены в функциональном покое.

Рост живой материи. — Второе утверждение диаметрально противоположно этому. Не только, говорит Ле Дантек, мышца не разрушается в функциональной активности, но она растет. Вопреки всеобщему мнению, протоплазматический материал увеличивается за счет активности, и он разрушается в покое. Таким образом, существовал бы общий закон — закон функциональной ассимиляции. «Клетка пивных дрожжей при введении в сахаристое сусло заставляет это сусло бродить, и в то же время, отнюдь не разрушая его, она увеличивает его. Теперь, брожение сусла — это в точности то же самое, что функциональная активность дрожжей». Это, говорит тот же автор, ошибка — верить, что явления функциональной активности, жизненной активности, происходят только ценой органического разрушения. Вот, значит, эти два конкурирующих взгляда. Они не так уж далеки друг от друга, на самом деле, поскольку вопрос заключается в том, чтобы решить между небольшим разрушением и небольшим ростом, но теоретически они сильно противопоставлены. Более того, они произвольны, и эксперимент не решил между ними.

§ 2. ДВЕ КАТЕГОРИИ ЖИЗНЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ.

Основание идеи функционального разрушения. Клод Бернар. — Доктрина функционального разрушения была изложена с замечательной силой Клодом Бернаром. Но термины, в которых он выразил ее, в некоторой мере выдают мысли великого физиолога или, во всяком случае, выходят за рамки непосредственного факта, который он имел в виду. «Явления разрушения очень очевидны. Когда производится движение, когда мышца сокращается, когда проявляются воля и чувствительность, когда упражняется мысль, когда железа секретирует, тогда вещество мышц, нервов, мозга, железистой ткани дезорганизуется, разрушается и потребляется. Так что каждое проявление явления в живом существе обязательно связано с органическим разрушением». Для Клода Бернара органическое разрушение — это истина. Для Ле Дантека — это ошибка. Кто прав? Ясно, что Клод Бернар. Он основывает свое убеждение на анализе материалов, выделяемых в процессе физиологической работы. Экскреты свидетельствуют об определенном органическом разрушении. Обобщая это учение эксперимента, прославленный биолог предвосхитил фундаментальный закон энергетики до того, как идея энергетики получила большое распространение во Франции. Каждый акт, который расходует энергию, который производит тепло или движение, любое проявление, которое можно рассматривать как энергетическую трансформацию, обязательно расходует энергию, и эта энергия заимствуется из вещества организма. Эти вещества упрощаются, расщепляются и разрушаются. Теперь функциональная активность мышцы производит тепло и движение у теплокровных, так же как и у холоднокровных животных. Функциональная активность желез производит тепло, как было показано знаменитыми экспериментами К. Людвига по слюнной секреции, и как также показано изучением тепловой топографии у позвоночных. Функциональная активность нервов и мозга производит небольшое количество электричества и тепла, как согласилось большинство наблюдателей. Функциональная активность электрического и фототического аппаратов также расходует энергию. Наконец, глаз, который получает фототическое впечатление, разрушает пурпурное вещество сетчатки, и это пурпурное вещество, как мы хорошо знаем, восстанавливается в темноте во время покоя органа. Все, что выражается объективно, все, что является явлением в живом существе — за исключением роста и формирования, которые обычно являются медленными явлениями и о которых мы можем получить представление только путем сравнения последовательных состояний — все эти энергетические проявления предполагают разрушение органической материи, химическое упрощение, источник проявленной энергии. И вот почему материальное разрушение не просто совпадает с функциональной активностью, но является ее мерой и выражением.

Два вида явлений жизнедеятельности. — Другой момент, в котором Клод Бернар прав, а его оппонент неправ, не менее фундаментален. Что мы должны понимать под функциональными явлениями? Это самый предмет спора. Теперь, в уме физиологов, это выражение имеет совершенно определенное значение. Это не так с Ле Дантеком. Физиологи, которые изучали животных довольно высокого уровня организации — в которых дифференциация явлений позволяет нам уловить фундаментальное различие — легко признали, что явления живых существ делятся на две категории. Есть некоторые, которые прерывисты, альтернативны, которые происходят или становятся сильнее в определенные моменты, но которые не могут быть непрерывными — это функциональные акты; есть другие, в которых эта характеристика взрывчатых веществ, энергетических затрат и прерывистости не проявляется — это, в общем, питательные акты. Мышца, которая сокращается, показывает функциональную активность. У нее есть активность и покой. Во время этого кажущегося покоя мы не должны говорить, что она мертва; у нее есть жизнь, но эта жизнь неясна, насколько это касается яркого факта функционального движения. Слюнная железа, которая выбрасывает волны слюны, когда пища вводится и пережевывается во рту, или когда работает барабанная струна, находится в состоянии функциональной активности; это яркое явление. Но до этого, хотя ничего, абсолютно ничего не текло через железистый канал, все же железа не была сведена к состоянию мертвого органа: она жила более неясной, менее очевидной жизнью. Микроскопические исследования Кюне, Ли и Лэнгли, теперь повсеместно проверенные, показывают нам, что в это время кажущегося покоя клетки нагружали свои грануляции и готовили материалы секреции, как только что мышца в покое накапливала гликоген и запасное вещество, которые должны быть израсходованы и разрушены при сокращении. Точно так же в отношении функциональной активности других желез, мозга и т. д. Клод Бернар был, следовательно, совершенно прав, когда взял за свою модель химиков, которые различали экзотермические и эндотермические реакции и которые классифицировали явления жизни на два больших раздела: явления функциональной активности и явления функционального покоя.

1-е. Явления функциональной активности «являются теми, которые «бросаются в глаза» и которыми мы склонны характеризовать жизнь. Они обусловлены эффектами износа, химического упрощения и органического разрушения, которое высвобождает энергию». И это должно быть так, потому что эти функциональные проявления расходуют энергию. Эти явления, которые являются наиболее очевидными, также являются наименее специфическими явлениями жизнедеятельности. Они являются частью общей феноменальности.

2-е. Явления, которые сопровождают функциональный покой, соответствуют построению запасного вещества, разрушенного в предыдущий период, организующему синтезу. Последний остается «внутренним, молчаливым, скрытым в своем феноменальном выражении, беззвучно собирающим материалы, которые будут израсходованы. Мы не видим эти явления организации напрямую. Гистолог и эмбриогенист только, следуя развитию элемента или живого существа, видит изменения и фазы, которые раскрывают это молчаливое усилие. Здесь запас вещества; там формирование оболочки или ядра; там деление или размножение, обновление». Этот тип явлений — единственный тип, который не имеет прямых аналогов: он своеобразен, специфичен для живого существа: что действительно жизненно, так это этот эволютивный синтез. Жизнь — это творчество.

Критика Клода Бернара. — Все это совершенно верно. Тридцать лет самого интенсивного научного развития прошли с тех пор, как были написаны эти строки, и не изменили существенно идеи, выраженные в них. Его работа в своих общих чертах остается нетронутой. Означает ли это, однако, что все совершенно в деталях и выражении, и что нет причин делать это более точным или придавать ему свежую форму? Несомненно, это не так. Хотя Клод Бернар способствовал установлению существенного различия между реальной живой протоплазмой и материалами запасного вещества, которые она содержит, он не провел достаточно четкого различия между тем, что принадлежит к каждой из категорий. Он не уточнил, в отношении органического разрушения, какое влияние оно оказывает на органические материалы запасного вещества. Иногда он использует термин «органическое разрушение», который правилен, а иногда «жизненное разрушение», которое имеет сомнительное значение. Далее, он использует неясную и парадоксальную формулу, чтобы охарактеризовать очевидные, но тем не менее не специфические явления органического разрушения, и он говорит: «жизнь — это смерть».

Современные взгляды. — В наши дни, если я могу выразить личное мнение об этом важном различии между функциональной активностью и функциональным покоем, я бы сказал, что после того, как мы различили две категории явлений, мы должны попытаться соотнести их. Мы должны попытаться обнаружить, например, что общего между мышцей в покое и мышцей в сокращении, и воспринять в мышечном тонусе своего рода мост, брошенный между этими двумя состояниями. Функциональная активность была бы непрерывной, но она имела бы свои степени активности. Мышечный тонус был бы постоянным состоянием активности, которая способна только значительно повышаться или понижаться. Точно так же для железистой функциональной активности; периоды заряда должны быть связаны с периодами разряда. Одним словом, следуя постоянному пути человеческого разума в научном познании, после того, как мы провели различия, необходимые для нашего понимания вещей, мы должны стереть их. После того, как мы вырыли наши рвы, мы должны заполнить их снова. После того, как мы проанализировали, мы должны синтезировать. Различие между явлениями функциональной активности и явлениями функционального покоя или чисто вегетативной и питательной активности, хотя и верно только в случае временной и приблизительной истины, тем не менее проливает свет на неясные области биологии.

Чередование энергии и покоя, сна и пробуждения — это универсальный закон, или, по крайней мере, очень общий закон, связанный с законами энергетики. Сердце, легкие, мышцы, железы, мозг подчиняются самым очевидным образом этому обязательству ритмической активности. Причина ясна. Это потому, что функциональная активность влечет за собой то, что обычно является внезапным расходом энергии, и это должно быть заменено тем, что обычно является медленным процессом восстановления. Функциональная активность — это взрывное разрушение химического запаса, который строится снова более или менее медленно.

Критика «Новой теории жизни» Ле Дантека. — Давайте теперь рассмотрим антитезу взглядов Клода Бернара. Очевидно, существуют рудиментарные организмы, в которых дифференциация двух категорий явлений выражена слабо; в которых, помимо движения, невозможно распознать прерывистые, функциональные активности, четко отличные от морфогенной активности. Не в этой области неясности мы должны искать пробный камень физиологических различий. Ясно, что мы не должны выбирать эти элементарные пластиды, чтобы проверить доктрину функциональной ассимиляции и функционального разрушения. Но не это ли именно сделал Ле Дантек, когда начал свои исследования пивных дрожжей? Когда мы пытаемся исследовать вещи, мы должны выбирать условия, при которых они дифференцированы, а не те, в которых они запутаны. И вот почему, по значимым словам Огюста Конта, «чем сложнее живые существа, тем лучше они известны нам». Философ идет еще дальше в этом направлении и добавляет: «непосредственно, когда речь идет о характеристиках анимальности, мы должны начинать с человека и видеть, как эти характеристики мало-помалу деградируют, а не начинать с губки и пытаться обнаружить, как эти характеристики развиваются. Животная жизнь человека помогает нам понять жизнь губки, но обратное неверно».

Более того, когда мы рассматриваем растительный организм, такой как дрожжи, который получает энергию не из самого себя, не из потенциальной химической энергии своих запасных веществ, а непосредственно из среды — то есть из потенциальной химической энергии соединений, образующих питательную среду, — мы оказываемся в наихудшем положении для распознавания органического разрушения. Далее, вдвойне неверно утверждать, что в столь неудачно выбранном типе функциональные явления не являются результатом органического разрушения, — ибо, во-первых, здесь нет очень отчетливых функциональных явлений, — а во-вторых, органическое разрушение, безусловно, имеет место. Явления морфогенной жизненности, обнаруженные в дрожжах, являются точными сопутствующими явлениями или результатами разрушения органического соединения, которым в данном случае является сахар. Дрожжи разрушают непосредственный принцип, и это является отправной точкой их жизненных проявлений; только они предварительно не включили и не ассимилировали этот принцип в явном виде. Поэтому, когда функциональные явления стираются и исчезают, мы тем не менее обнаруживаем явления разрушения органических соединений, которые в некоторой мере являются предисловием к явлениям роста. Это то, что происходит в случае пивных дрожжей: и здесь снова существуют две категории фактов. Еще раз мы находим, во-первых, явления разрушения (разрушение сахара, сведенного путем упрощения к спирту и углекислоте) — явления, которые на этот раз уже не отвечают очевидным функциональным проявлениям; и, во-вторых, явления химического и органогенного синтеза, соответствующие росту дрожжей и размножению их протоплазмы. Первые, как мы только что сказали, больше не обнаруживаются поразительными проявлениями. Однако неверно, что все, что видимо и что может быть выделено вне активности дрожжей, является частью этих явлений. Кипение сока или сусла, тепло, выделяемое медью, — весь этот феноменальный аппарат есть лишь следствие образования углекислоты и ее высвобождения, то есть следствие акта разрушения сахара. Вот органическое разрушение с его энергетическими проявлениями!

Этот пример жизни пивных дрожжей, saccharomyces, специально выбранный Ле Дантеком как абсолютно ясный и наилучшим образом иллюстрирующий его аргумент, противоречит ему во всех пунктах. Общий тезис этого энергичного мыслителя заключается в том, что мы не можем провести различие между двумя частями жизненного акта: органическим разрушением и ассимилирующим синтезом; что эти два акта не являются последовательными; что они порождают феноменальные проявления, одинаково очевидные, явные или поразительные. Однако в случае с дрожжами явление разрушения четко отличается от явления ассимилирующего синтеза, который умножает вещество saccharomyces. Фактически, действие реализуется посредством алкогольной диастазы, вырабатываемой клеткой; и Бюхнеру удалось выделить этот алкогольный фермент, который расщепляет сахар на спирт и углекислоту, а также in vitro и in vivo заставляет чан кипеть и нагревает жидкость. Все дрожжи работают одновременно, говорит г-н Дантек. Нет, и это доказательство.

И далее, сам Пастер, который показал связь разложения сахара с фактом роста дрожжей и производства вспомогательных веществ, таких как янтарная кислота и глицерин, всегда ссылался на корреляцию между этими явлениями. Разрушение сахара является коррелятом жизни дрожжей. Это была его любимая формула. Ему и в голову не приходило, что может существовать смешение вместо корреляции и что может быть только один и тот же акт, фазы которого были бы неразличимы. Эта неудачная идея, которой суждено было так быстро быть опровергнутой, принадлежит Ле Дантеку. Отнюдь не так, Пастер разграничил функцию фермента от жизни дрожжей. По его словам, дрожжи могут существовать иногда как фермент, а иногда иначе.

§ 3. Корреляция двух порядков жизненных фактов.

Именно об этой корреляции между актами, различными сами по себе, но обычно связанными, объявил Клод Бернар. И, mirabile dictu — и это естественный результат совершенного здравия ума этого великого физиолога, — случается, что не только исследования Пастера, но и развитие новой науки, энергетики, и открытие Бюхнера подтверждают его взгляды, причем в той области, где, как можно было бы подумать, они не имеют применения. Ле Дантек неправ, когда заявляет, что эти идеи применимы только к позвоночным. «Ясно, — говорит он по нескольким поводам, — что автор имеет в виду метазоа и даже позвоночных». Ну что ж! Нет. Все это является общим, универсально применимым и универсально истинным. Таким образом, существуют два порядка различных явлений, энергетически противоположных и, безусловно, связанных. Нам нужно лишь повторить собственные слова Клода Бернара, процитированные Ле Дантеком, чтобы опровергнуть их.

Закон связи двух порядков жизненных фактов. — «Эти явления [органического разрушения и ассимилирующего синтеза] одновременно производятся в каждом живом существе в связи, которую невозможно разорвать. Дезорганизация или диссимиляция расходует живое вещество [под этим мы должны понимать запасное вещество, как будет видно далее в цитате] в органах в функции: ассимилирующий синтез регенерирует ткани; он собирает запасное вещество, которое жизненная активность должна расходовать. Эти две операции разрушения и обновления, обратные одна другой, абсолютно связаны и неразделимы, по крайней мере в том смысле, что разрушение является необходимым условием обновления. Явления функционального разрушения сами по себе являются предшественниками и подстрекателями материальной регенерации, формообразовательного процесса, который молчаливо происходит в глубине тканей. Потери восстанавливаются по мере их возникновения; и равновесие восстанавливается, как только оно стремится быть нарушенным, тело поддерживается в своем составе».

Совершенно правильно и мудро сказать вместе с Клодом Бернаром, что два порядка фактов являются последовательными и что один обычно является побуждающим условием другого. Возможность развития дрожжей при отсутствии брожения и слабость этого развития, с другой стороны, при этих условиях являются отличным доказательством этого. Одно доказывает существенную независимость двух порядков фактов, другое — побуждающую и провоцирующую силу первого относительно второго. Экспериментальная истина выражена таким образом с минимумом неопределенности. Мы знаем факты, которые побудили Ле Дантека сформулировать свой закон функциональной ассимиляции, а именно: что функциональная активность полезна или необходима для роста органа; что органы, которые функционально активны, растут, а те, которые не действуют, атрофируются. Мы лишь выражаем факты, когда говорим, что органические разрушения, происходящие в живом существе (будь то за счет его запасных веществ или за счет его среды, или даже в некоторой степени за счет самого пластического вещества), являются предшественником, побуждающим агентом или нормальным условием химических и органогенных синтезов, которые создают новую протоплазму.

С другой стороны, мы неправы, если считаем вместе с Ле Дантеком, что вместо двух химических операций существует только одна, та, которая создает новую протоплазму. Очевидное разрушение игнорируется; оно намеренно обходится стороной. Он не видит, что необходимо высвободить энергию, затраченную на построение, путем усложнения, этого высокосложного вещества, которым является новая протоплазма. Он действительно, кажется, решил не анализировать явление. Если мы отказываемся признать, что за первым актом функционального разрушения следует второй, ассимиляция или органогенный синтез, мы смотрим на элементарные существа, в которых последовательность не может быть уловлена, как мы смотрим на пивные дрожжи. Мы не только имеем в виду, что морфогенная ассимиляция является результатом функциональной активности; мы имеем в виду, что она является результатом этого непосредственно, немедленно, что это сама функциональная активность. Эксперимент ничего не говорит нам обо всем этом. Он показывает нам реальные факты, факты разрушения органического непосредственного принципа, сахара, и факт того, что ассимилирующий синтез является коррелятом этого разрушения. Кроме того, если в примерах такого рода невозможно продемонстрировать последовательность, это совершенно легко сделать в существах более высокого порядка. Тогда ясно видно, что предварительное разрушение запасного вещества (и, возможно, небольшого количества живого вещества) предшествует и обусловливает образование большего количества этого живого вещества — иными словами, рост протоплазмы органа.

Противоречия в новой теории. — Более того, эти ошибки вовлекают тех, кто их совершает, в серию неразрешимых противоречий. Вот, например, жизнь; она встречается, говорят они, в трех формах: жизнь проявленная, или состояние 1º; жизнь латентная, или состояние 3º. До сих пор это классическая теория; но они добавляют состояние 2º, которое можно было бы назвать патологической или неполной жизнью. Это определяется следующей характеристикой: что ее функциональные явления идентичны явлениям в первой форме, но что они не сопровождаются ассимиляцией и протоплазматическим ростом. Но поскольку, говорят они, рост является химическим следствием функциональной активности, поскольку он является, так сказать, ее метаболическим аспектом, поскольку он смешивается с ним и неотделим от него, согласно аргументу, — тогда противоречиво и логически абсурдно говорить о состоянии 2º. Это означало бы признание в случае безъядерного мерозоита, например, функциональной активности, не сопровождающейся ассимиляцией, но идентичной функциональной активности, которая сопровождается ассимиляцией в ядерном мерозоите. Общее движение, движение ресничек, принятие пищи, эвакуация фекалий, сокращение пульсирующих вакуолей — все это одно и то же. И этот факт является лучшим доказательством того, что эта жизненная функциональная активность (с органическим разрушением, которое является ее энергетическим источником) должна быть отделена от ассимиляции, которая обычно следует за ней и которая в исключительных случаях может не следовать за ней.

Мы не будем продолжать эту дискуссию дальше. Мы довольно подробно рассмотрели взгляды Ле Дантека и противопоставили их доктрине, которая была общепринятой в общей физиологии со времен Клода Бернара, и это сравнение оказывается не совсем в их пользу. Было неизбежно, что экспериментальный и реалистический дух, который вдохновлял доктрину знаменитого физиолога, сделал его работу действительно слишком систематической. Его формула «жизнь есть смерть» и форма, которую он придал своим идеям, не всегда безупречно верны. Они временами поддаются критике. Иногда они требуют комментария. Это ошибки в деталях, которые Ле Дантек суммировал несколько грубо. Нет необходимости делать это в его собственном случае. Мы отдаем дань уважения ясности его языка, хотя и считаем, что основы его системы ложны и необоснованны. Их строгость чисто вербальна. Их внешние качества, их тщательная организация хорошо приспособлены для соблазнения систематического ума, подготовленного математическим обучением. Эта новая теория жизни представлена с педагогическим талантом высочайшего порядка. Мы думаем, что показали, что основы полностью ошибочны, в частности следующие: жизненное состояние № 2º; смешение между функциональной активностью и ассимилирующим синтезом; так называемая абсолютная связь между морфогенией и химическим составом; фундаментальное различие между элементарной жизнью и индивидуальной жизнью.

§ 4. Характеристики питания.

Определение питания. — Как мы только что видели, организм является ареной химических реакций двух видов: одни разрушительные и упрощающие, другие синтетические, конструктивные или ассимилирующие. Эта совокупность реакций составляет питание. Отсюда две фазы, которые удобно рассматривать в этой функции — ассимиляция и диссимиляция. Это двойное химическое движение или метаболизм, соответствующее двум категориям жизненных явлений, разрушения (катаболизм) и синтеза (анаболизм), является, следовательно, химическим признаком жизненности во всех ее формах. Но ясно, что диссимиляция или органическое разрушение, которое предназначено для снабжения организма энергией для его различных операций, вновь появляется в плане общих явлений природы. Оно не является специфически жизненным в своем принципе. Ассимиляция, с другой стороны, в этом отношении гораздо более характерна.

Для некоторых физиологов питание — это только ассимиляция. Из двух аспектов метаболизма они рассматривают только один, наиболее типичный, Ad-similare, ассимилировать, восстанавливать вещество, заимствованное из окружающей среды, алиментарные вещества, подобные живому веществу, делать из них живое вещество, увеличивать активную протоплазму — это действительно наиболее поразительный феномен жизненности. Расти, увеличиваться, расширяться, вторгаться — это закон живого вещества. Ассимиляция, питание в его сущности, есть, согласно определению Ш. Робена, «производство живым существом вещества, идентичного его собственному». Это акт, посредством которого создается живое вещество, протоплазма данного существа.

Постоянство в питании. — Питание представляет собой одну весьма примечательную характеристику — постоянство. Это жизненное проявление, свойство, если мы рассматриваем его в клетке, в живом веществе, функция, если мы рассматриваем его в животном или растении в целом, которое никогда не прекращается. Его приостановка влечет за собой ipso facto приостановку самой жизни. Это, по словам Клода Бернара, то свойство питания, «которое, пока оно существует в элементе, заставляет нас верить, что этот элемент жив, и которое, когда оно отсутствует, заставляет нас верить, что он мертв. Оно доминирует над всеми другими своей общностью и важностью. Одним словом, это абсолютный тест жизненности».

Биологическая энергетика показывает важность питания. — Мы заранее указали причину его важности, показав, что его две фазы, диссимиляция и ассимиляция, являются энергетическим условием двух видов жизненных явлений, которые мы можем различить.

Питание — это производство протоплазмы за счет материалов клеточной окружающей среды, которые ассимилируются — то есть делаются химически и физически подобными живому веществу и запасам, которые оно накапливает. Эта операция, которая является сугубо химической, поэтому обозначается заимствованием материалов из внешнего мира, заимствованием, которое постоянно происходит, потому что операция постоянна, и, позвольте добавить, из-за постоянного отторжения отходов этого производства. Наша формула: питание — это химия, которая сохраняется.

Идея жизненного вихря ошибочна. — Здесь следствие скрыло причину от глаз биологов. Они были поражены непрерывным входом и выходом, непрекращающимся прохождением, циклом материи через живое существо, не догадываясь о его причинах и следствиях; и они приняли за картину живого существа вихрь, в котором сохраняется существенная форма, в то время как материя, которая является вспомогательной, течет без остановки. Это жизненный вихрь Кювье. Но для какой цели используется эта циркулирующая материя? Они думали, что она полностью используется для восстановления живого вещества, постоянно и неизбежно разрушаемого жизненным Минотавром.

Разрушение запасного вещества. — И здесь снова ошибка. Действительно живое вещество разрушается мало и, следовательно, требует очень небольшого обновления функциональной активностью животной машины. Его метаболизм — разрушение и обновление — во всех случаях бесконечно меньше, чем предполагается в классическом образе жизненного вихря. Заслуга физиологов, и в частности Пфлюгера и Шово, заключается в том, что они работали почти сорок лет, чтобы установить эту истину. Они доказали это, по крайней мере, что касается мышечной ткани. Протоплазма, собственно говоря, разрушается только так, как разрушаются органы парового двигателя — его трубы, его котел, его топка. И это не имеет большого значения. Мы знаем, что такой двигатель использует много угля, и мы очень мало знаем о его механизме и его металлической раме. И так же обстоит дело с клеткой, живой машиной. Очень небольшая часть введенной пищи будет ассимилирована в живом веществе. Подавляющая ее часть предназначена для переработки протоплазмой и помещения в резерв в виде гликогена, альбумина, жира и т. д. — то есть соединений, которые не являются действительно живым веществом, наследственной протоплазмой, а продуктами ее индустрии, точно так же, как они являются или могут быть продуктами индустрии химика, работающего в своей лаборатории. Они будут израсходованы с целью обеспечения необходимой энергией жизненной функциональной активности, мышечного сокращения, секреции, тепла и т. д., точно так же, как уголь расходуется, чтобы привести в действие паровой двигатель. Доказательство, что касается мышцы, не является единственным. Есть и другие примеры. В частности, микрографические физиологи, которые изучали нервные явления, говорят, что анатомические элементы мозга существуют бесконечно долго и что они продолжают оставаться такими, как есть, без обновления от рождения до смерти. Постоянство сознания, скажем мимоходом, связано ими с постоянством церебрального элемента (Маринеско).

Таким образом, разрушение очень ограничено. Существует лишь очень незначительная диссимиляция живого вещества, собственно говоря, в ходе жизненной функциональной активности. Мы можем даже пойти дальше этого экспериментального факта. Это то, что сделал Ле Дантек, когда он утверждает, что существует даже ассимиляция, увеличение протоплазмы. Строго говоря, это возможно, но нет достоверного доказательства этого; и в любом случае мы не можем согласиться с ним, когда он утверждает, что увеличение является прямым результатом функциональной активности и сливается с ним в одну единственную, уникальную операцию. Мы должны, напротив, согласиться с Клодом Бернаром, что это лишь следствие этого, что оно производится вследствие существования связи корреляции между органическим разрушением и ассимилирующим синтезом.

Почему существует эта связь? Это легко понять, если мы задумаемся о том, что ассимилирующий синтез, операция эндотермической химической сложности, естественно требует экзотермического аналога, органического разрушения, которое высвободит эту необходимую энергию.

Формативная ассимиляция запасного вещества. Формативная ассимиляция протоплазмы. — Из этого следует, что в самом питательном ассимилировании есть два различных акта. Один, состоящий из производства запасного вещества, является более очевидным, но менее специфическим; другой, действительно существенный, есть ассимиляция собственно так называемая, восстановление протоплазмы. Первый необходим для производства наиболее заметных актов жизненности — движения, секреции, производства тепла. Если он приостановлен, функциональная активность арестована. Мы получаем кажущуюся смерть или латентную жизнь. Но если реальная ассимиляция арестована, мы имеем реальную смерть.

Согласно этому, существовало бы фундаментальное различие между реальной и кажущейся смертью. Первая характеризовалась бы арестом протоплазматической ассимиляции, который внешне не указывается никаким признаком. С другой стороны, кажущаяся смерть характеризовалась бы арестом формирования и разрушения запасного вещества. Она внешне проявлялась бы двумя признаками: подавлением материальных обменов со средой (дыхание, питание) и подавлением функциональных актов (производство движения, тепла, электричества, железистой экскреции).

Таков был бы наиболее целесообразный тест для кажущейся или реальной смерти. Вопрос возникает в случае зерен кукурузы в египетских гробницах, а также гибернирующих животных и оживающих существ, и, в общем, в случае того, что было названо состоянием латентной жизни. Но с практической точки зрения чрезвычайно трудно применить этот тест и решить, являются ли явления, которые арестованы в зерне при зрелости, в тихоходках Левенгука и в высушенных ангиллиулидах Бейкера и Спалланцани, в инцистированных кольподах, которые капля теплой воды оживит, у животных, подвергнутых Э. Юнгом и Пикте холоду более чем на 100° C ниже нуля, результатом общего ареста двух форм ассимиляции, или ареста производства и использования только запасного вещества, или, наконец, ареста только протоплазматической ассимиляции. Последняя, которая уже очень ограничена у существ в нормальном состоянии, чей рост завершен, может упасть до низшей степени у существа, которое, не имея функциональной активности, ничего не ассимилирует. Так что, чтобы сократить вопрос, экспериментатор, который измеряет величину обменов между существом и средой, редко имеет дело с чем-то большим, чем решение между малым и ничем. Отсюда его недоумение. Но если эксперимент колеблется, теория утверждает: она допускает a priori, что движение протоплазматической ассимиляции, существенный признак жизненности, не проверяется и не обновляется, а протекает непрерывно.

Прервано ли питание, ассимилирующий синтез? — Тем не менее, есть много причин для приостановки всякого суждения относительно этой интерпретации. Она ставится под сомнение большинством биологов. По словам А. Готье, сохраненное зерно кукурузы и высушенные коловратки на самом деле не живы; они подобны часам в рабочем состоянии, готовым показывать время, но ожидающим в абсолютном покое первой вибрации, которая приведет их в движение. Что касается зерна, то именно воздух, тепло и влага поставляют первый импульс. Другими словами, организация, свойственная проявлению жизни, остается, но жизни нет. Так называемая арестованная жизнь не является жизнью.

Следует сказать, однако, что большинство физиологов отказываются принять эту интерпретацию. Они верят в ослабление питательного синтеза, а не в его полное разрушение. Они думают, что это полное подавление противоречило бы текущим идеям относительно перпетуитета протоплазмы и ограниченной продолжительности живого элемента. Естественная среда изменчива, и даже минерал не может оставаться вечно фиксированным. Еще менее перренность является свойством живого существа. Если обычная жизнь для каждого индивида ограничена по продолжительности, арестованная жизнь также должна быть ограничена по продолжительности. Мы не можем поверить, что после бесконечно продленного сна зерно кукурузы, или пастообразный угорь, или кольпода, выходя из своего оцепенения, могут возобновить свое существование, подобно Спящей красавице, в той точке, в которой оно было прервано, и таким образом пройти с прыжком, так сказать, через столетия.

Фактически поддержание жизненности зерен кукурузы из египетских гробниц и их способность прорастать спустя тысячи лет — это только басни или результат обмана. Масперо в письме, адресованном г-ну Э. Гриффону 15 июля 1901 года, ясно подытожил ситуацию, сказав, что зерна кукурузы, купленные у феллахов, почти всегда прорастают, но что этого никогда не бывает с теми, которые экспериментатор сам берет из гробниц.

Подытоживая, мы должны использовать тот же язык питания и жизни, их непрерывного прогресса, их непрерывности, их постоянства, их активности и их замедления. Живое вещество всегда растет, много или мало, медленно или быстро, в своем запасном веществе или в своей протоплазме, для расхода или накопления. Эта неизбежность роста определяет его, характеризует его и суммирует его активность. Развитие и эволюция роста являются следствиями или аспектами питания.

КНИГА IV. ЖИЗНЬ МАТЕРИИ.

Резюме: Гл. I. Универсальная жизнь — Мнения философов и поэтов — Непрерывность между грубыми и живыми телами — Происхождение этого принципа. — Гл. II. Происхождение грубой материи в живой материи. — Гл. III. Организация и химический состав грубых и живых тел. — Гл. IV. Эволюция и трансформация грубых и живых тел. — Гл. V. Обладание специфической формой — Живые тела и кристаллы — Цикатризация. — Гл. VI. Питание в живом теле и в кристалле. — Гл. VII. Генерация в грубых и в живых телах — Спонтанная генерация.

Кажущиеся различия между живыми и грубыми телами. Два царства. — Кажется сначала невозможным, чтобы существовало какое-либо существенное сходство между неодушевленным объектом и живым существом. Какое сходство можно обнаружить между камнем, львом и дубом? Сравнение инертной и неподвижной гальки с прыгающим животным и с растением, расширяющим свою листву, дает впечатление яркого контраста. Между органическим и неорганическим мирами, кажется, существует бездна. Первые впечатления, которые мы получаем, подтверждают этот взгляд; поверхностное исследование предоставляет аргументы для него. Таким образом, в уме ребенка, а позже и взрослого, возникает резко выраженное различие между естественными объектами минерального царства, с одной стороны, и объектами двух царств живых существ, с другой.

Но более глубокое знание ежедневно стремится поставить под сомнение строгость или абсолютный характер такого различия. Оно показывает, что грубая материя больше не может быть помещена на одну сторону, а живые существа — на другую. Ученые намеренно говорят о «жизни материи», что кажется среднему человеку противоречием в терминах. Они обнаруживают в определенных классах минеральных тел почти все атрибуты жизни. Они находят в других более слабые, но все же узнаваемые признаки неоспоримого родства.

Мы предлагаем рассмотреть эти аналогии и сходства, как это уже было сделано довольно полным образом Лео Эррерой, К. Э. Гийомом, Л. Бурдо, Эд. Гриффоном и другими. Мы рассмотрим прекрасные исследования Раубера, Оствальда и Таммана о кристаллах и кристаллических зародышах — исследования, которые являются лишь продолжением исследований Пастера и Жернеза. Они показывают, что кристаллические тела наделены основными атрибутами живых существ — то есть строго определенной формой; способностью приобретать ее и восстанавливать ее, исправляя любые увечья, которые могут быть нанесены ей; питательным ростом за счет маточного раствора, который составляет его питательную среду; и, наконец, — еще более невероятное свойство — всеми характеристиками размножения путем генерации. Другие любопытные факты, наблюдаемые искусными физиками — У. Робертсом-Остином, У. Спрингом, Стидом, Осмондом, Гийемином, Шарпи, К. Э. Гийомом, — показывают, что неизменность даже тел, считающихся самыми жесткими из всех, таких как стекло, металлы, сталь и латунь, является кажущейся, а не реальной. Под поверхностью металла, который кажется нам инертным, находится кишащая популяция молекул, вытесняющих друг друга, движущихся и располагающихся так, чтобы образовывать определенные фигуры, и принимающих формы, адаптированные к условиям окружающей среды. Иногда проходят годы, прежде чем они приходят в состояние окончательного и конечного равновесия — которое является состоянием вечного покоя.

Однако, чтобы понять эти факты и их интерпретации, необходимо рассмотреть фундаментальные характеристики живых существ. Будет показано, что эти самые характеристики обнаруживаются в неодушевленной материи.

ГЛАВА I. УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЖИЗНЬ. МНЕНИЯ ФИЛОСОФОВ И ПОЭТОВ.

§ 1. Примитивные верования; идеи поэтов. — § 2. Мнения философов — Переход от грубых к живым телам — Принцип непрерывности: непрерывность через переход: непрерывность через суммирование — Идеи философов относительно чувствительности и сознания в грубых телах — Общий принцип гомогенности — Принцип непрерывности как следствие принципа гомогенности.

§ 1. Примитивные верования. Идеи поэтов.

Учение науки об аналогиях между грубыми телами и живыми телами согласуется с концепциями философов и фантазиями поэтов. Древние считали, что все тела в природе являются составными частями универсального организма, макрокосма, который они сравнивали с человеческим микрокосмом. Они приписывали ему принцип действия, psyche, аналогичный жизненному принципу, и эта psyche направляла явления; а также интеллектуальный принцип, nous, аналогичный душе, и nous служил для понимания явлений. Эта универсальная жизнь и эта универсальная душа играли важную роль в их метафизических системах.

То же самое было и с поэтами. Их тенденция всегда заключалась в том, чтобы приписывать жизнь Природе, чтобы привести ее в гармонию с нашими мыслями и чувствами. Они стремятся обнаружить жизнь или душу, скрытую на заднем плане вещей.

“Hark to the voices. Nothing is silent.

Winds, waves, and flames, trees, reeds, and rocks

All live; all are instinct with soul.”

Сделав должную скидку на эмоциональное преувеличение, следует ли нам рассматривать эти идеи как пророческое прорицание истины, которую наука только начинает смутно воспринимать? Отнюдь нет. Как сказал Ренан, этот универсальный анимизм, вместо того чтобы быть продуктом утонченного размышления, является лишь наследием от самых примитивных ментальных процессов, остатком концепций, принадлежащих детству человечества. Он напоминает время, когда люди представляли внешние вещи только в терминах самих себя; когда они представляли каждый объект природы как живое существо. Таким образом, они олицетворяли небо, землю, море, горы, реки, фонтаны и поля. Они уподобляли одушевленным голосам ропот леса:

“ ... The oak chides and the birch

Is whispering....

And the beech murmurs....

The willow’s shiver, soft and faint, sounds like a word.

The pine-tree utters mysterious moans.”

Для примитивного человека, как и для поэта всех времен, все живо, и каждый звук обязан существу с чувствами, подобными нашим собственным. Вздох ветерка, стон волны на берегу, лепет ручья, рев моря и раскаты грома — это не что иное, как печальные, радостные или сердитые живые голоса.

Эти впечатления были воплощены в древней мифологии, изящная красота которой не скрывает ее неадекватности. Затем они перешли в философию и приблизились к сфере науки. Фалес считал, что все тела в природе одушевлены и живы. Ориген считал звезды реальными существами. Даже сам Кеплер приписывал небесным телам внутренний принцип действия, что, скажем мимоходом, противоречит закону инерции материи, который ошибочно приписывают ему, а не Галилею. Земной шар был, по его словам, огромным животным, чувствительным к астральным влияниям, напуганным приближением других планет и проявляющим свой ужас бурями, ураганами и землетрясениями. Чудесный прилив и отлив океана были его дыханием. У земли была своя кровь, свой пот, свои экскременты; у нее также была своя пища, среди которой была морская вода, которую она поглощает через многочисленные каналы. Справедливо будет добавить, что в конце своей жизни Кеплер отказался от этих смутных мечтаний, приписав их влиянию Дж. К. Скалигера. Он объяснил, что под душой небесных тел он не имел в виду ничего, кроме их движущей силы.

§ 2. Мнение философов.

Переход от грубых к живым телам. — Снижение барьера между грубыми телами и живыми телами началось с тех философов, которые ввели в мир великие принципы непрерывности и эволюции.

Принцип непрерывности. — Прежде всего мы должны упомянуть Лейбница. Согласно учению этого прославленного философа, как интерпретировано г-ном Фуйе, «не существует неорганического царства, только великое органическое царство, формами которого являются минеральные, растительные и животные формы... Непрерывность существует везде по всему миру; везде есть жизнь и организация. Ничто не мертво; жизнь универсальна». Из этого следует, что нет никакого прерывания или разрыва в последовательности естественных явлений; что все постепенно развивается; и, наконец, что происхождение органического существа должно быть найдено в неорганическом. Жизнь, собственно так называемая, на самом деле не всегда существовала на поверхности земного шара. Она появилась в определенную геологическую эпоху, в чисто неорганической среде, по причине благоприятных условий. Доктрина непрерывности заставляет нас, однако, признать, что она существовала на земном шаре в какой-то рудиментарной форме.

Современные философы, которые проникнуты этими принципами, г-да Фуйе, Л. Бурдо и А. Сабатье, выражаются на подобном языке. «Мертвая материя и живая материя не являются двумя абсолютно различными сущностями, но представляют две формы одной и той же материи, различающиеся только по степени, иногда лишь незначительно». Когда речь идет только о степени, нельзя утверждать, что эти взгляды противоположны. Неравенства не должны интерпретироваться как противоположные атрибуты, как когда необученный ум рассматривает тепло и холод как объективные состояния, качественно противоположные друг другу.

Непрерывность через переход. — Аргумент, который ведет нас к устранению барьера между двумя царствами и к рассмотрению минералов как наделенных своего рода рудиментарной жизнью, является тем же самым, который заставляет нас признать, что нет фундаментальной разницы между естественными явлениями. Существуют переходы между тем, что живет, и тем, что не живет, между одушевленным существом и грубым телом. И точно так же существуют переходы между тем, что мыслит, и тем, что не мыслит, между тем, что мыслится, и тем, что не мыслится, между сознательным и бессознательным. Эта идея незаметного перехода, непрерывного пути между кажущимися антитезами, сначала вызывает непреодолимое сопротивление в умах, не подготовленных к этому долгим сравнением фактов. Она медленно осознается и, наконец, принимается теми, кто в мире вещей следует бесконечности градаций, представленных естественными явлениями. Принцип непрерывности в конце концов начинает составлять, как можно сказать, ментальную привычку. Таким образом, человек науки может быть приведен, подобно философу, к идее рудиментарной формы жизни, оживляющей материю. Он может, подобно философу, руководствоваться этой идеей; он может приписать a priori грубой материи все действительно существенные качества живых существ. Но это должно быть при условии, что, предполагая эти свойства общими, он должен впоследствии продемонстрировать их посредством наблюдения и эксперимента. Он должен показать, что молекулы и атомы, далеко не будучи инертными и мертвыми массами, в действительности являются активными элементами, наделенными своего рода низшей жизнью, которая проявляется всеми трансформациями, наблюдаемыми в грубой материи, притяжениями и отталкиваниями, движениями в ответ на внешние стимулы, вариациями состояния и равновесия; и, наконец, систематическими методами, согласно которым эти элементы группируются, соответствуя тем определенным типам структуры, посредством которых они производят различные виды химических соединений.

Непрерывность через суммирование. — Идея суммирования ведет другим путем к тому же результату. Это другая форма принципа непрерывности. Сумма эффектов, неясных и неразличимых самих по себе, производит явление, ощутимое, воспринимаемое и отчетливое, по-видимому, но не в действительности, гетерогенное в своих компонентах. Проявления атомной или молекулярной активности таким образом становятся проявлениями жизненной активности.

Это еще одно следствие учения Лейбница. Ибо, согласно его философской теории, индивидуальное сознание, подобно индивидуальной жизни, является коллективным выражением множества элементарных жизней или сознаний. Эти элементы неощутимы из-за их низкой степени, и реальное явление находится в сумме, или, скорее, интеграле, всех этих незаметных эффектов. Элементарные сознания гармонизированы, унифицированы, интегрированы в результат, который становится явным, точно так же, как «звуки волн, ни один из которых не был бы услышан, если бы он был сам по себе, однако, когда они объединены вместе и восприняты в один и тот же момент, становятся резонирующим голосом океана».

Идеи философов относительно чувствительности и сознания в грубых телах. — Философы пошли еще дальше по пути аналогий и признали в игре сил грубой материи, особенно в игре химических сил, лишь рудимент аппетиций и тенденций, которые регулируют, как они верят, функциональную активность живых существ — след, так сказать, их чувствительности. Для них реакции материи указывают на существование своего рода гедонического сознания — то есть сознания, сведенного просто к различению комфорта и дискомфорта, желания добра и отталкивания от зла, что, как они предполагают, является универсальным принципом всей активности. Это был взгляд, которого придерживался Эмпедокл в древности; это был взгляд Дидро, Кабаниса и, в общем, современной материалистической школы, стремящейся найти даже в самых низших представителях неорганического мира первые следы жизненности и интеллектуальной жизни, которые расцветают на вершине шкалы в живом мире.

Подобные идеи ясно видны в ранней истории всех естественных наук. Именно этот принцип аппетиции, или любви и отталкивания или ненависти, под названиями сродства, селекции и несовместимости, как считалось, направлял трансформации тел, когда химия только начинала развиваться; когда Бургаве, например, сравнивал химические комбинации с добровольными и сознательными союзами, в которых соответствующие элементы, притянутые симпатией, заключали соответствующие браки.

Общий принцип гомогенности сложного и его компонентов. — Уподобление грубых тел живым телам, а неорганического царства органическому было, в уме этих философов, естественным следствием постулирования a priori принципов непрерывности и эволюции. Существует, однако, принцип, лежащий в основе этих принципов. Этот принцип не выражен явно философами; он не сформулирован в точных терминах, но более или менее бессознательно подразумевается; он везде применяется. Он, однако, может быть ясно виден за аппаратом философского аргумента. Это утверждение, что никакое расположение или комбинация элементов не может проявить никакой новой активности, существенно отличной от активностей элементов, из которых оно состоит. Человек — это живая глина, говорят Дидро и Кабанис; и, с другой стороны, он — мыслящее существо. Поскольку невозможно произвести то, что мыслит, из того, что не мыслит, глина должна обладать рудиментом мысли. Но нет ли другой альтернативы? Не может ли новое явление, мысль, быть эффектом расположения этой глины? Если мы исключим эту альтернативу, мы должны тогда рассматривать расположение и организацию как неспособные производить в расположенной и организованной материи новое свойство, отличное от того, которое оно представляло до такого расположения. Живая протоплазма, говорит другой, — это лишь совокупность грубых элементов; «эти грубые элементы должны, следовательно, обладать рудиментом жизни». Это то же самое подразумеваемое предположение, которое мы только что рассмотрели; если жизнь не является основой каждого элемента, она не может возникнуть из их простой совокупности.

Человек и животные — это комбинации атомов, говорит г-н Ле Дантек. Естественнее допустить, что человеческое сознание является результатом элементарного сознания составляющих атомов, чем рассматривать его как результат построения посредством элементов без сознания. «Жизнь, — говорит Геккель, — универсальна; мы не могли бы представить ее существование в определенных агрегатах материи, если бы она не принадлежала их составляющим элементам». Здесь постулат почти выражен.

Аргумент всегда один и тот же; даже те же слова используются: фундаментальная гипотеза та же самая; только она остается более или менее невыраженной, более или менее невоспринятой. Она может быть сформулирована следующим образом: расположение, совокупность, конструкция и агрегация бессильны выявить в сложном что-либо новое и существенно гетерогенное тому, что уже существует в элементах. Взаимно, группировка выявляет в сложном свойство и характер, который является постепенным развитием аналогичного свойства и характера в элементах. Именно в этом смысле существует коллективная душа в толпах, психология которой обсуждалась г-ном Г. Ле Боном. Точно так же многие социологи, принимая взгляды, выдвинутые П. де Лилиенфельдом в 1865 году, приписывают нациям формальную индивидуальность, по типу той, которой обладает каждый из их составляющих членов. Г-н Изоле рассматривает общество как организм, который он называет «гиперзоаном». Герберт Спенсер развил сравнение коллективного организма с индивидуальным организмом, настаивая на их сходствах и различиях. Т. Рибо остановился, в частности, на сходствах.

Постулат, который мы здесь ясно сформулировали, принимается многими как аксиома. Но это не аксиома. Когда мы говорим, что нет ничего в сложном, что нельзя было бы найти в частях, мы думаем, что выражаем самоочевидную истину; но мы, по сути, лишь формулируем гипотезу. Предполагается, что расположение, агрегация и сложная и искусная группировка элементов не могут произвести ничего действительно нового в порядке явлений. И это утверждение, которое требует проверки в каждом конкретном случае.

Принцип непрерывности, следствие предыдущего. — Давайте применим этот принцип к существам в природе. Все существа в природе являются, согласно текущим идеям, расположениями, агрегатами или группировками одной и той же универсальной материи, то есть одних и тех же простых химических тел. Из предыдущего постулата следует, что их активности могут различаться только по степени и форме, а не фундаментально. Нет существенной разницы в природе между активностями различных категорий существ, нет гетерогенности, нет прерывности. Мы можем переходить от одного к другому, не встречая хиатуса или непроходимой пропасти. Закон непрерывности таким образом появляется как простое следствие фундаментального постулата. И так же обстоит дело с законом эволюции, ибо эволюция — это лишь непрерывность действия.

Таковы истоки философской доктрины, которая универсализирует жизнь и распространяет ее на все тела в природе.

Можно заметить, что эта доктрина не ограничивается какой-либо конкретной школой или сектой. Лейбниц отнюдь не был материалистом, и он наделил свои мирские элементы, свои монады, не только своего рода жизнью, но даже своего рода душой. Отец Боскович, будучи иезуитом и профессором в колледже Рима, не отрицал своим неделимым точкам своего рода низшую жизненность. Св. Фома, тоже, ангельский доктор, приписывал, согласно г-ну Гардэру, неодушевленным субстанциям определенный вид активности, врожденные склонности и реальную аппетицию к определенным актам.

ГЛАВА II. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГРУБОЙ МАТЕРИИ В ЖИВОЙ МАТЕРИИ.

Спонтанная генерация: эпизод в истории земного шара — Верификация идентичности между грубой и живой материей — Медленная идентификация — Быстрая идентификация — Противоположное мнение — Гипотеза космозоа; космическая панспермия — Гипотеза пирозоа.

Должно быть два способа проверки доктрины существенной идентичности грубой и живой материи — один медленный и более трудоемкий, другой более быстрый и решительный.

Идентификация двух материй, грубой и живой. — Трудоемкий метод, которому мы будем вынуждены следовать, состоит в внимательном изучении различных активностей, которыми проявляется жизнь, и в нахождении более или менее грубых эквивалентов для них во всех грубых существах, или в некоторых из них.

Быстрая верификация. Спонтанная генерация. — Быстрый и решительный метод, который, к сожалению, выходит за рамки наших ресурсов, состоял бы в демонстрации неоспоримой, четко выраженной жизни, высшей жизни, возникающей из того вида низшей жизни, который приписывается материи в целом. Необходимо было бы полностью сконструировать во всех его частях, путем подходящей комбинации неорганических материалов, единое живое существо, даже самое скромное растение или самое рудиментарное животное. Это было бы действительно неопровержимым доказательством того, что зародыши всей жизненной активности содержатся в молекулярной активности грубых тел и что нет ничего существенного для последней, что не было бы найдено в первой.

К несчастью, это доказательство невозможно привести. Наука не дает нам ни одного примера такого рода, и мы вынуждены прибегнуть к медленному методу.

Речь здесь идет о самопроизвольном зарождении. Хорошо известно, что древние верили в самопроизвольное зарождение даже для животных, стоящих высоко на лестнице организации. Согласно Ван Гельмонту, мыши могли рождаться в результате некоего непостижимого брожения в грязном белье, смешанном с пшеницей. Диодор рассказывает о формах животных, которые, как видели, появлялись, будучи частично развитыми, из ила Нила. Аристотель верил в самопроизвольное рождение некоторых рыб. Это убеждение, хотя и отвергнутое в отношении высших форм, долгое время сохранялось в отношении низших форм животных и насекомых — таких как пчелы, которых пастух Вергилия видел выходящими из боков мертвого быка, — мухи, зарождающиеся в гниющем мясе, плодовые черви и кишечные паразиты; наконец, в отношении инфузорий и самых примитивных растений. Гипотеза о самопроизвольном зарождении живого существа за счет материалов окружающей среды последовательно вытеснялась из одной классификационной группы в другую. История наук наблюдения — это также история опровержения этой теории. Пастер нанес ей решающий удар, показав, что простейшие микроорганизмы подчиняются общему закону, который гласит, что живое существо образуется только путем филогенеза, то есть при участии уже существующего живого организма.

Самопроизвольное зарождение как эпизод в истории земного шара. — Хотя до настоящего времени нам не удалось осуществить самопроизвольное зарождение, Геккель отнес его к более или менее отдаленному прошлому, к тому времени, когда охлаждение земного шара, затвердевание его коры и конденсация водяных паров на поверхности создали условия, совместимые с существованием живых существ, подобных тем, с которыми мы знакомы. Лорд Кельвин определил время этих геологических событий в интервале от двадцати до сорока миллионов лет назад. Тогда обстоятельства стали благоприятными для появления первых организмов, от которых последовательно произошли те, что ныне населяют землю и воды.

Обстоятельства, благоприятные для появления первых существ, по-видимому, имели место только в далеком прошлом; но большинство физиологов признают, что если бы мы точно знали эти обстоятельства и могли их воспроизвести, мы могли бы также ожидать получения их результата — а именно создания живого существа, сформированного во всех своих частях и развившегося из неорганического царства. Для всех, кто придерживается этого взгляда, бессилие эксперимента в настоящее время является чисто временным. Оно сравнимо с бессилием первобытных людей до времен Прометея; они, не зная, как добыть огонь, могли получить его, только передавая от одного к другому. Это объясняется недостаточностью наших знаний и слабостью наших средств; это не противоречит возможности самого факта.

Противоположное мнение. Жизнь возникла не на нашем земном шаре. — Но не все биологи разделяют это мнение. Некоторые, и отнюдь не менее выдающиеся, считают установленным фактом, что жизнь не может возникнуть из сочетания неорганических материалов и сил. Такого мнения придерживались Фердинанд Кон, великий ботаник; Г. Рихтер, саксонский врач, и В. Прейер, физиолог, хорошо известный своими замечательными исследованиями в области биологической химии. Согласно этим ученым, жизнь на поверхности земного шара не могла появиться в результате реакций косной материи и сил, которые продолжают управлять ею.

Согласно Ф. Кону и Г. Рихтеру, жизнь не имела начала на нашей планете. Она была занесена на Землю из другого мира, из космической среды, в форме космических зародышей, или космозоев, более или менее сравнимых с живыми клетками, с которыми мы знакомы. Они могли совершить путешествие, будучи заключенными в метеориты или плавая в пространстве в виде космической пыли. Рассматриваемая теория была представлена в двух формах: гипотеза метеорных космозоев французского писателя графа де Саль-Гюйона и гипотеза космической панспермии, выдвинутая в 1865 и 1872 годах Ф. Коном и Г. Рихтером.

Гипотеза космозоев. — Гипотеза о космозоях, живых частицах, протоплазматических зародышах, исходящих из других миров и достигающих Земли с помощью аэролитов, не так лишена вероятности, как можно было бы предположить на первый взгляд. Лорд Кельвин и Гельмгольц оказали ей поддержку своим высоким авторитетом. Спектральный анализ показывает в кометных туманностях четыре или пять линий, характерных для углеводородов. Космическая материя, следовательно, содержит соединения углерода, вещества, которые особенно типичны для органической химии. Кроме того, углерод и своего рода гумус были обнаружены в нескольких метеоритах. На возражение о том, что эти аэролиты нагреваются при прохождении через нашу атмосферу, Гельмгольц отвечает, что это повышение температуры может быть весьма поверхностным и может позволить микроорганизмам существовать в их глубине. Но другие возражения сохраняют свою силу: во-первых, возражение М. Ферворна, который считает гипотезу космических зародышей несовместимой с законами эволюции; и возражение Л. Эрреры, который отрицает, что условия, необходимые для жизни, существуют в межпланетных телах.

Гипотеза космической панспермии. — Дюбуа-Реймон дал название «космическая панспермия» теории, очень похожей на предыдущую, сформулированной Ф. Коном в 1872 году. Первые живые зародыши прибыли на наш земной шар, смешавшись с космической пылью, которая плавает в пространстве и медленно оседает на поверхность Земли. Л. Эррера отмечает, что если они избегают при этом мягком падении опасного нагрева метеоритов, они все же остаются подверженными действию световых лучей, которое, как правило, губительно для зародышей.

Гипотеза пирозоев. — В. Прейер отказался принять это космическое переселение простейших живых существ и не допустил вмешательства других миров в историю нашего собственного. Жизнь, по его мнению, должна была существовать всегда, даже когда земной шар был раскаленной массой. Но это была не та жизнь, что сейчас. Жизненность должна была претерпеть много глубоких изменений в течение веков. Пирозои, первые живые существа, вулканианцы, сильно отличались от существ сегодняшнего дня, которые разрушаются при небольшом повышении температуры. Несомненно, эта теория пирозоев, предложенная В. Прейером в 1872 году, кажется совершенно химерической и сродни мечтательным видениям Кеплера. Но в некотором смысле она согласуется с современными идеями относительно жизни материи. Она связана с ними эволюцией, которую она предполагает в материалах земного шара.

Согласно Прейеру, примитивная жизнь существовала в огне. Будучи огненными массами в состоянии плавления, пирозои жили на свой лад; их жизненность, медленно видоизменяясь, приняла ту форму, которую она представляет сегодня. Тем не менее, в этой глубокой трансформации их число не изменилось, и общее количество жизни во Вселенной осталось неизменным.

Здесь мы узнаем идеи Бюффона. Эти космозои, эти пирозои имеют поразительное сходство с «органическими молекулами» «живой материи» прославленного натуралиста — распределенными повсюду, неразрушимыми и образующими живые структуры путем своей концентрации.

Но мы должны оставить эти научные или философские теории и перейти к аргументам, основанным на фактах.

Совсем не в том духе, что поэты, метафизики и более или менее философствующие ученые, наука наших дней рассматривает более или менее скрытую жизненность неодушевленных тел. Она утверждает, что мы можем распознать в них, в более или менее рудиментарном состоянии, действие факторов, которые вмешиваются в случае живых существ, проявление тех же фундаментальных свойств.

ГЛАВА III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЖИВОЙ И КОСНОЙ МАТЕРИИ.

Законы организации и химического состава живых существ — Относительная ценность этих законов; жизненные явления в измельченной протоплазме — Жизненные явления в косных телах.

Перечисление основных характеристик живых существ. — Программа, которую мы только что наметили, заставляет нас искать в косном существе свойства живых существ. Каковы же, в самом деле, характеристики подлинного, полноценного живого существа? Каковы его фундаментальные свойства? Мы перечислили их выше следующим образом: определенный химический состав, который является составом живой материи; структура или организация; специфическая форма; эволюция, имеющая продолжительность — жизнь, и конец — смерть; свойство роста или питания; свойство размножения. Какой из этих признаков наиболее важен для определения жизни? Все ли они одинаково необходимы? Если бы некоторые из них отсутствовали, оправдало бы это перенос существа, которое могло бы обладать остальными, из мира одушевленного в мир минералов? Это именно тот вопрос, который рассматривается.

Организация и химический состав живых существ. — Все, что мы знаем относительно строения живой материи и ее организации, суммируется в законах химического единства и морфологического единства живых существ (см. Книгу III). Эти законы кажутся законным обобщением всех наблюдаемых фактов. Первый гласит, что явления жизни проявляются только в живой материи, протоплазме, и через нее — то есть в веществе, имеющем определенный химический и физический состав. Химически это белковый комплекс с гексоновым ядром. Физически она обнаруживает пенистую структуру, аналогичную той, которая получается в результате смешивания двух зернистых, несмешивающихся жидкостей различной вязкости. Второй закон гласит, что явления жизни могут поддерживаться только в протоплазме, которая имеет организацию полноценной клетки с ее клеточным телом и ядром.

Относительная ценность этих законов. Исключения. — Каково значение этих законов химического состава и организации живых существ? Очевидно, что жизнь во всей своей полноте может существовать и поддерживаться только под их защитой. Если бы эти законы были абсолютными, если бы было верно, что никакая жизнь невозможна иначе, как в белковой протоплазме и через нее, иначе, как в клетке и через нее, проблема «жизни материи» была бы решена отрицательно.

Не может ли, однако, случиться так, что фрагментарные и неполные жизненные проявления, прогрессивные следы истинной жизни, могут возникать при иных условиях; например, в материи, которая не является протоплазмой, и в теле, которое имеет структуру, отличающуюся от структуры клетки — то есть в существе, которое не было бы ни животным, ни растением? Мы должны искать ответ на этот вопрос, обратившись к эксперименту.

Не покидая пределов животного и растительного царств — то есть реальных живых существ, — мы уже видим меньшую строгость в законах, регулирующих химический состав и клеточную организацию.

Эксперименты по меротомии — то есть по ампутации, — проведенные на нервном элементе Валлером, на инфузориях Брандтом, Грубером, Бальбиани, Нуссбаумом и Ферворном, показывают нам необходимость присутствия клеточного тела и ядра — то есть целостности клетки. Но они также учат нас, что когда эта целостность больше не существует, смерть не наступает немедленно. Часть жизненных функций продолжает выполняться в безъядерной протоплазме, в клетке, которая изувечена и неполна.

Жизненные явления в измельченной протоплазме. — Верно также, что измельчение и раздавливание подавляют большую часть функций клетки. Но тесты с пульпой различных органов и с пульпой некоторых дрожжей также показывают, что протоплазму, даже будучи измельченной и дезорганизованной, нельзя считать инертной, и что она все еще проявляет многие из своих характерных явлений; например, выработку диастазов, специфических агентов жизненной химии. Наконец, хотя мы недостаточно знаем о действиях, на которые способны вторичные элементы протоплазмы — ее грануляции, ее нити, — которые может выявить тот или иной метод разрушения, по крайней мере мы знаем, что действия такого рода существуют.

Подводя итог, мы далеки от того, чтобы отрицать, что рудиментарные, изолированные жизненные акты могут производиться различными телами, которые являются результатом расчленения протоплазмы. Целостность клеточной организации, даже целостность самой протоплазмы, следовательно, не являются обязательными для этих частичных проявлений жизненности.

Кроме того, биологи признают, что внутри протоплазмы существуют аликвотные части, элементы низшего порядка, которые обладают специальной активностью. Эти вторичные элементы должны иметь принцип своей активности внутри себя. Таковы биофоры, которым Вейсман приписывает жизненные функции клетки: питание, рост и размножение. Если внутри клетки есть биофоры, мы можем представить их вне клетки, и, поскольку они несут в себе принцип своей активности, они могут осуществлять его независимым образом. К несчастью, биофоры и другие составные элементы такого рода являются чисто гипотетическими. Они подобны геммулам Дарвина, биобластам Альтмана и пангенезисам Де Фриза. Они не имеют отношения к фактам наблюдения и реальному существованию.

Жизненные явления в косных телах. — Нет сомнения, что некоторые явления жизненности могут происходить вне клеточной атмосферы. И, развивая это далее, мы можем допустить, что они могут производиться в некоторых слабо организованных телах (измельченных клетках), а затем в некоторых неорганизованных телах, в некоторых косных существах. В любом случае несомненно, что эффекты производятся, по крайней мере, подобные тем, которые характерны для живой материи. Наблюдению и эксперименту предстоит решить вопрос о степени сходства, и их вердикт заключается в том, что сходство является полным. Кристаллы и кристаллические зародыши, изученные Оствальдом и Тамманом, являются местом явлений, которые вполне сравнимы с явлениями жизненности.

ГЛАВА IV. ЭВОЛЮЦИЯ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЖИВОЙ МАТЕРИИ И КОСНОЙ МАТЕРИИ.

Предполагаемая неподвижность косных тел — Подвижность и изменчивость звездного мира. — § 1. Движение частиц и молекул в косных телах — Внутренние движения косных тел — Кинетическая концепция молекулярного движения — Реальность движения частиц — Сравнение активности частиц с жизненной активностью. — § 2. Броуновское движение — Его существование — Его характер — Его независимость от природы тел и природы среды — Его неопределенная продолжительность — Его независимость от внешних условий — Броуновское движение должно быть первой стадией молекулярного движения. — § 3. Движение частиц — Миграция материальных частиц — Миграция под действием веса; диффузии; электролиза; механического давления. — § 4. Внутренняя активность сплавов — Их структура — Изменения, вызванные деформирующими агентами — Медленное возвращение к равновесию — Остаточный эффект — Эффект отжига; эффект растяжения — Никелевая сталь — Цветная фотография — Заключение — Отношения среды к живой или косной материи.

Одной из самых замечательных характеристик живого существа является его эволюция. Оно претерпевает непрерывное изменение. Оно начинает с чего-то очень малого; оно принимает конфигурацию и растет; в большинстве случаев оно приходит в упадок и исчезает, следуя курсу, который может быть предсказан — своего рода идеальной траектории.

Предполагаемая неподвижность косных тел. — Можно задаться вопросом, является ли эта эволюция, эта направленная подвижность, столь исключительно особенностью живого существа, как это кажется, и не представляют ли многие косные тела чего-то аналогичного ей. Мы можем ответить в самых решительных тонах.

Биша был неправ, когда противопоставлял в этом отношении косные тела живым телам. Жизненные свойства, говорил он, временны; их природа — истощаться; со временем они изнашиваются в одном и том же теле. Физические свойства, напротив, вечны. Косные тела не имеют ни начала, ни неизбежного конца, ни возраста, ни эволюции; они остаются такими же неизменными, как смерть, образом которой они являются.

Подвижность и изменчивость звездного мира. — Это неверно, прежде всего, в отношении звездных тел. Древние считали звездный мир неизменным и нетленным. Доктрина нетленности небес преобладала до XVII века. Наблюдатели, которые в ту эпоху направили к небесам первый телескоп, только что изобретенный Галилеем, были поражены, обнаружив изменение в том небесном своде, который они до сих пор считали нетленным, и заметив новую звезду, появившуюся в созвездии Змееносца. Такие изменения нас больше не удивляют. Космогоническая система Лапласа стала знакома всем просвещенным умам, и каждый привык к идее постоянной подвижности и эволюции небесного мира. «Звезды существовали не всегда, — пишет М. Фэй, — они имели период формирования; они также будут иметь период упадка, за которым последует окончательное угасание».

Таким образом, все тела неодушевленной природы не являются вечными и неизменными; небесные тела в высшей степени подвержены эволюции, медленной, конечно, по сравнению с той, которую мы наблюдаем на поверхности нашего земного шара; но эта диспропорция, соответствующая необъятности времени и космических пространств по сравнению с земными измерениями, не должна вводить нас в заблуждение относительно фундаментальной аналогии явлений.

§ 1. Движение частиц и молекул в косных телах.

Не только в космических пространствах мы должны искать ту подвижность косной материи, которая имитирует подвижность живой материи. Чтобы найти ее, нам достаточно оглянуться вокруг или спросить физиков и химиков.

Что касается геологов, то М. ле Дантек где-то рассказывает об одном из них, который делил минералы на «живые камни» — камни, способные к изменению структуры, к эволюции под влиянием атмосферных причин; и «мертвые камни» — камни, которые, подобно глине, обрели в конце всех своих изменений конечное состояние покоя. Джероламо Кардано, знаменитый ученый XVI века, одновременно математик, натуралист и врач, заявлял не только о том, что камни живут, но и о том, что они страдают от болезней, стареют и умирают. Ювелиры наших дней используют похожий язык в отношении некоторых драгоценных камней; например, бирюзы.

Алхимики доводили эти идеи до крайности. Здесь нет необходимости вспоминать прошлое, вызывать в памяти герметические верования и мечты алхимиков, которые считали, что различные виды материи живут, развиваются и превращаются друг в друга.

Я ссылаюсь на точные и недавние данные, установленные самыми опытными исследователями и изложенные одним из них, Шарлем Эдуаром Гийомом, несколько лет назад перед Гельвецийским обществом естествоиспытателей. Эти данные показывают, что определенные формы материи могут жить и умирать в том смысле, что они могут медленно и непрерывно видоизменяться, всегда в одном и том же направлении, пока не достигнут окончательного и определенного состояния вечного покоя.

Внутренние движения тел. — Хорошо известен ответ Свифта бездельнику, который пренебрежительно отзывался о работе. «В Англии, — говорил автор «Путешествий Гулливера», — работают мужчины, работают женщины, работают лошади, работают волы, работает вода, работает огонь и работает пиво; только свинья ничего не делает; она, должно быть, единственный джентльмен в Англии». Мы очень хорошо знаем, что английские джентльмены тоже работают. Действительно, все и вся работает. И великий остроумец был ближе к истине, чем предполагал, сравнивая в этом отношении людей и вещи. Все находится в работе; все в природе стремится и трудится, на каждой стадии, в каждой степени. Неподвижность и покой в случае природных вещей обычно обманчивы; кажущееся спокойствие материи вызвано нашей неспособностью оценить ее внутренние движения. Из-за их ничтожности мы не воспринимаем роящиеся частицы, которые составляют ее и которые под бесстрастной поверхностью тел колеблются, смещаются, движутся взад и вперед и группируются в формы и положения, адаптированные к условиям среды. По сравнению с этими микроскопическими элементами мы подобны великану Свифта среди лилипутов; и это далеко не достаточно сильное сравнение.

Кинетическая концепция молекулярного движения. — Идея этой своеобразной формы движения отнюдь не нова для нас. Мы были ознакомлены с ней в научных теориях еще в школьные годы. Атомная теория учит нас, что материя ведет себя с химической точки зрения так, как если бы она была разделена на молекулы и атомы. Кинетическая теория объясняет строение газов и эффекты тепла, предполагая, что эти частицы наделены движениями вращения и смещения. Волновая теория объясняет световые явления, предполагая своеобразные вибрационные движения в особой среде — эфире. Но это лишь гипотезы, которые вовсе не являются необходимыми; это образы вещей, а не сами вещи.

Реальность движения частиц. — Здесь нет речи о гипотезах. Это внутреннее волнение, эта внутренняя работа, эта непрерывная активность материи — положительные факты, объективная реальность. Правда, когда химическое или механическое равновесие тел нарушается, оно восстанавливается лишь более или менее медленно. Иногда требуются дни и годы, прежде чем оно будет восстановлено. Едва они достигают этого относительного покоя, как снова нарушаются, ибо сама среда не является фиксированной; она испытывает вариации, которые в свою очередь реагируют на рассматриваемое тело; и только в конце этих вариаций, в конце их соответствующих периодов, они достигнут вместе, в универсальной однородности, вечного покоя.

Мы увидим, что металлические сплавы претерпевают непрерывные физические и химические изменения. Они всегда ищут более или менее неуловимое равновесие. Физики в современную эпоху уделяли внимание этой внутренней активности материальных тел, стремлению к стабильности. Видеман, Варбург, Томлинсон, ММ. Дюге, Бриллюэн, Дюэм и Буасс возродили старые экспериментальные исследования Кулона и Вертгейма по упругости тел, эффектам давлений и толчков, ковке, закалке и отжигу металлов.

Внутренняя активность, проявляющаяся при этих обстоятельствах, представляет весьма примечательные характеристики, которые нельзя не сравнить с аналогичными явлениями, представленными живыми телами. Так возникла даже в физике фигуральная терминология и метафорические выражения, заимствованные из биологии.

Сравнение активности частиц с жизненной активностью. — С тех пор как лорд Кельвин впервые заговорил об «усталости» металлов, или «усталости» упругости, Бозе показал в этих же телах усталость электрического контакта. Термин «аккомодация» был использован при изучении кручения, а согласно Томлинсону — для самых явлений, которые являются обратными явлениям усталости. Явления, представленные стеклом, когда на него действует внешняя сила, которая медленно изгибает его, были названы фактами адаптации. То, как стальной стержень сопротивляется волочению, было сравнено с «оборонительными» процессами против угрозы разрыва. И М. К. Э. Гийом где-то говорит о «героическом сопротивлении стержня из никелевой стали». Термин «защита» был также применен к поведению хлорида или иодида серебра при воздействии света.

Не было колебаний в использовании термина «память» одновременно с термином «гистерезис» для обозначения поведения тел, на которые воздействует магнетизм или определенные механические силы. Правда, М. А. Буасс протестует от имени физико-математиков против использования этих фигуральных выражений. Но разве он сам не написал: «скрученная проволока — это заведенные часы», и в другом месте: «свойства тел зависят в каждый момент от всех предшествующих модификаций»? Не подразумевает ли это, что они сохраняют каким-то образом отпечаток своей прошлой эволюции? Мощные деформирующие агенты оставляют след своего действия; они изменяют состояние молекулярной агрегации тела, и некоторые физики заходят так далеко, что говорят, что они даже изменяют его химический состав. За исключением М. Дюэма, последователи механической школы, изучавшие упругость, признают, что эффект внешней силы на тело зависит от сил, которые действовали на него ранее, а не только от тех, которые действуют на него в настоящий момент. Его нынешнее состояние нельзя предвидеть, оно является рекапитуляцией предшествующих состояний. Эффект торсионной силы на новую проволоку будет отличаться от эффекта той же силы на проволоку, ранее подвергнутую кручениям и раскручиваниям. Именно в связи с действиями такого рода Больцман в 1876 году заявил, что «проволока, которая была скручена или вытянута, помнит в течение определенного времени деформации, которым она подверглась». Эта память стирается и исчезает по прошествии определенного периода. Здесь, таким образом, в задаче статического равновесия мы находим введенным неожиданный фактор — время.

Подводя итог, именно физики указали на соответствие между условиями существования во многих косных телах и таковыми во многих живых телах. Не следует ожидать, что эти аналогии каким-либо образом послужат объяснениями. Мы должны скорее стремиться вывести жизненное явление из физического. Это единственная амбиция физиолога. Выводить физическое явление из жизненного было бы неразумно. Мы не пытаемся сделать это здесь. Тем не менее, верно, что аналогии полезны, хотя бы для того, чтобы поколебать опору, которая со времен Аристотеля предоставлялась делению тел природы на «псюхия» и «апсюхия» — то есть на живые и косные тела.

§ 2. Броуновское движение.

Существование броуновского движения. — Самый простой способ судить о рабочей активности материи — наблюдать ее, когда свобода частиц не нарушается действием соседних частиц. Мы приближаемся к этому условию, когда наблюдаем в микроскоп зерна пыли, взвешенные в жидкости, или капли масла, взвешенные в воде. Теперь то, что мы видим, хорошо известно всем микроскопистам. Если грануляции достаточно малы, они кажутся никогда не находящимися в покое. Они одушевлены своего рода непрерывной дрожью; мы видим явления, называемые «броуновским движением». Это движение поражало всех наблюдателей с момента изобретения увеличительного стекла или простого микроскопа. Но английский ботаник Броун в 1827 году сделал его объектом специального исследования и дал ему свое имя. Точное объяснение его долгое время оставалось неясным. Оно было дано в 1894 году М. Гуи, ученым физиком Лионского факультета.

Наблюдатель, который впервые смотрит в микроскоп на каплю воды из реки, из моря или из любого обычного источника — то есть воды, специально не очищенной, — поражается удивлению и восхищению движением, открывающимся ему. Инфузории, микроскопические членистоногие и различные микроорганизмы населяют микроскопическое поле и оживляют его своими движениями; но в то же время всевозможные частицы также взволнованы, частицы, которые нельзя считать живыми существами и которые, по сути, являются не чем иным, как органическим детритом, минеральной пылью и обломками всякого рода. Очень часто своеобразные движения этих грануляций, которые до известной степени имитируют движения живых существ, приводили наблюдателя в замешательство или к ошибочным выводам, и тела принимались за анималькули или бактерии.

Характер этого движения. — Но, как правило, довольно легко избежать этой путаницы. Броуновское движение — это своего рода колебание, стационарное, танцующее движение взад и вперед. Это пляска святого Вита на одном и том же месте, и оно таким образом отличается от движений перемещения, обычных для одушевленных существ. Каждая частица имеет свой собственный специальный танец. Каждая действует сама по себе, независимо от соседа. Однако в выполнении этих индивидуальных колебаний есть своего рода общий и регулярный характер, который проистекает из того факта, что их амплитуды мало отличаются друг от друга. Самые крупные частицы — самые медленные; когда их диаметр превышает четыре тысячных миллиметра, они почти перестают быть подвижными. Самые мелкие — самые активные. Когда они настолько малы, что едва видны в микроскоп, движение чрезвычайно быстрое и может быть замечено лишь изредка. Вероятно, оно было бы еще более ускоренным у меньших объектов; но последние всегда ускользнут от нашего наблюдения.

Его независимость от природы тел и среды. — М. Гуи отметил, что движение не зависит ни от природы, ни от формы частиц. Даже природа жидкости имеет малое влияние. В игру вступает только степень ее вязкости. Движения, действительно, более живые в спирте или эфире, которые являются очень подвижными жидкостями; они медленны в серной кислоте и в глицерине. В воде зерно диаметром в одну двухтысячную миллиметра проходит в секунду расстояние, в десять или двенадцать раз превышающее его собственную длину.

Тот факт, что броуновское движение наблюдается в жидкостях, которые были прокипячены, в кислотах и в концентрированных щелочах, в токсичных растворах всех степеней температуры, убедительно показывает, что явление не имеет жизненного значения; что оно никоим образом не связано с так называемой жизненной активностью.

Его неопределенная продолжительность. — Самой замечательной характеристикой этого явления является его постоянство, его неопределенная продолжительность. Движение никогда не прекращается, частицы никогда не достигают покоя и равновесия. Гранитные породы содержат кристаллы кварца, которые в момент своего формирования включают в замкнутую полость каплю воды, содержащую пузырек газа. Эти пузырьки, современные плутонической эпохе земного шара, с момента своего формирования никогда не переставали проявлять броуновское движение.

Его независимость от внешних условий. — Какова причина этого вечного колебания? Это дрожь земли? Нет! М. Гуи наблюдал броуновское движение далеко от городов, где ртутное зеркало сейсмоскопа не показывало никакой подземной вибрации. Оно не увеличивается, когда вибрации происходят и становятся вполне ощутимыми. Оно также не изменяется от вариаций света, магнетизма или электрических влияний; одним словом, от каких-либо внешних событий. Результат наблюдения ставит перед нами парадокс явления, которое поддерживается и бесконечно увековечивается внутри тела без известной внешней причины.

Броуновское движение должно быть первой стадией молекулярного движения. — Когда мы берем в руки лист кварца, содержащий газовое включение, нам кажется, что мы держим совершенно инертный объект. Когда мы поместили его на предметный столик микроскопа и увидели волнение пузырька, мы убеждаемся, что эта кажущаяся инертность — лишь иллюзия.

Покой существует только из-за нашего ограниченного зрения. Мы видим объекты так, как видим издалека толпу людей. Мы воспринимаем их только как целое, не будучи в состоянии различить индивидуумов или их движения. Видимый объект — это, таким образом, масса частиц. Это молекулярная толпа. Она дает нам впечатление неделимой массы, блока в покое.

Но как только линза приближает нас к этой толпе, как только микроскоп увеличивает для нас мельчайшие элементы косного тела, тогда они предстают перед нами, и мы воспринимаем непрерывное волнение тех элементов, диаметр которых менее четырех тысячных миллиметра. Чем меньше рассматриваемые частицы, тем живее их движения. Из этого мы делаем вывод, что если бы мы могли воспринимать молекулы, вероятные размеры которых примерно в тысячу раз меньше, их вероятная скорость была бы, как того требует кинетическая теория, несколько сотен метров в секунду. В случае объектов, которые мы едва можем видеть, броуновская скорость составляет лишь несколько тысячных миллиметра в секунду. Несомненно, заключает М. Гуи, частицы, которые показывают эту скорость, действительно огромны по сравнению с истинными молекулами. С этой точки зрения броуновское движение — это лишь первая степень и увеличенная картина молекулярных вибраций, предполагаемых в кинетической теории.

§ 3. Внутренняя активность тел.

Миграция материальных частиц. — В броуновском движении мы принимаем во внимание только очень малые, изолированные массы, малые свободные фрагменты — то есть материальные частицы, которые не стеснены своими отношениями с соседними частицами. Кто-либо, кроме физика, мог бы поверить, что в истинных твердых телах, наделенных сцеплением и прочностью, в которых молекулы связаны одна с другой, в которых форма и объем фиксированы, не могло бы быть больше движений или изменений. Это ошибка. Физика учит нас обратному, и в последние годы особенно предоставила нам характерные примеры. Существуют реальные миграции материальных частиц по всему объему твердых тел — миграции значительного масштаба. Они осуществляются посредством действия разнообразных сил, действующих извне — давлений, толчков, кручений; иногда под действием света, иногда под действием электричества, иногда под влиянием сил диффузии. Микроскопическое наблюдение сплавов Г. и А. Лешателье, Дж. Хопкинсона, Осмонда, Шарпи, Ж. Р. Бенуа; исследования их физических и химических свойств Калвертом, Маттиссеном, Рише, Робертсом Остеном, Лоджем, Лори и К. Э. Гийомом; эксперименты по электролизу стекла и любопытные результаты Бозе об электрическом контакте металлов показывают поразительным образом химические и кинетические эволюции, которые происходят внутри тел.

Миграция под действием веса. — Эксперимент Обермайера, датируемый 1877 годом, дает хороший пример движений твердых тел через затвердевшую вязкую массу, происходящих под влиянием веса. Черный воск, который используют сапожники и судостроители, — это своего рода смола, извлеченная из сосны и других смолистых деревьев, расплавленная в воде и отделенная от более жидкой части, которая поднимается из нее. Его цвет обусловлен сажей, полученной при сгорании соломы и фрагментов коры. При обычной температуре это масса настолько твердая, что ее не всегда легко поцарапать ногтем; но если оставить ее в покое в сосуде, она в конечном итоге поддается, растекается, как если бы была жидкостью, и принимает форму сосуда. Предположим, мы поместим внутри полости, выдолбленной в куске дерева, часть этого вещества и удержим ее с помощью нескольких камешков, предварительно поместив на дно полости несколько фрагментов какого-нибудь легкого вещества, например пробки. Кусок воска находится, таким образом, между легким телом внизу и тяжелым телом вверху. Если мы подождем несколько дней, этот порядок меняется на обратный — воск заполнил полость, приняв ее форму; пробка прошла сквозь воск и появилась на поверхности, в то время как камни оказались на дне. Мы имеем здесь знаменитый эксперимент с колбой с тремя элементами, в которой видны жидкости ртуть, масло и вода, расположенные в порядке их плотности, но в данном случае продемонстрированный с твердыми телами.

Влияние диффузии. — Диффузия, которая распространяет жидкости друг в друге, может также заставить твердые тела проходить сквозь другие твердые тела. У. Робертс Остен дал этому убедительное доказательство. Этот изобретательный физик поместил маленький цилиндр из свинца на диск из золота и поддерживал все это при температуре кипящей воды. При этой температуре оба металла совершенно твердые, ибо точка плавления золота составляет 1200° C, а свинца — 330°. Тем не менее, после того как этот контакт был продлен на полтора месяца, анализ показывает, что золото диффундировало через верхнюю часть цилиндра из свинца.

Влияние электролиза. — Электролиз предлагает другое, не менее замечательное средство транспортировки. С его помощью мы можем заставить металлы, такие как натрий или литий, проходить сквозь стеклянные стенки. Эксперимент может быть выполнен, как указал М. Шарль Гийом. Стеклянная колба, содержащая ртуть, помещается в ванну с натриевой амальгамой, а затем пропускается ток изнутри наружу. Через некоторое время можно показать, что металл проник сквозь стенку колбы и растворился внутри нее.

Влияние механического давления. — Механическое давление также способно заставить один металл перейти в другой. Нам не нужно напоминать хорошо известный эксперимент Кайете, который, применив значительное давление, заставил ртуть просочиться сквозь блок железа. Более простым способом У. Спринг показал, что диск из меди может быть приварен к диску из олова путем сильного прижатия их друг к другу. На определенном расстоянии от поверхностей контакта образуется реальный сплав; слой бронзы определенной толщины соединяет два металла, и это не могло бы произойти, если бы частицы обоих металлов взаимно не проникали друг в друга.

§ 4. Внутренняя активность сплавов.

Структура сплавов. — Металлические сплавы имеют замечательную структуру, которая является существенно подвижной и которую мы только сейчас начали понимать с помощью микроскопа. Микроскопическое исследование оправдывает до известной степени предположение Кулона. Тот прославленный физик объяснял физические свойства металлов, представляя их сформированными из двух видов элементов — интегральных частиц, которым металл обязан своими упругими свойствами, и «цемента», который связывает частицы и которому он обязан своей связностью. М. Бриллюэн также принял эту гипотезу двойственности структуры. Предполагается, что металл сформирован из очень маленьких, изолированных, кристаллических зерен, внедренных в почти непрерывную сеть вязкого вещества. Более или менее компактная масса, окружающая более или менее отчетливые кристаллы, — вот концепция, которая может быть сформирована об сплаве.

Изменения структуры, вызванные деформирующими агентами. — Было показано, что глубокие изменения кристаллической структуры могут быть вызваны различными механическими средствами, такими как ковка и растяжение металлических стержней до точки разрыва. Некоторые из этих изменений очень медленные, и только через месяцы и годы они завершаются, и металл достигает определенного равновесия, соответствующего условиям, которым он подвергается. Хотя могут быть дискуссии относительно степени трансформаций, которым он подвергается, хотя некоторые полагают, что они влияют на химическое состояние сплава, в то время как другие ограничивают его силу физическими эффектами, тем не менее верно — и это возвращает нас к нашей теме, — что масса этих металлов находится в работе и что она лишь медленно достигает фазы полного покоя.

Медленное восстановление равновесия. Остаточный эффект. — Эти операции, с помощью которых физические характеристики металлов изменяются и с помощью которых они адаптируются к разнообразным промышленным потребностям — сжатие, ковка, прокатка, растяжение и кручение, — имеют немедленный, очень заметный эффект; но они имеют также последовательный эффект, медленно производимый, гораздо менее выраженный и менее очевидный. Это «остаточный эффект», или «Nachwirkung» немцев. Он не лишен важности даже в практических применениях.

Тепло также создает своего рода «вынужденное равновесие». Оно лишь медленно видоизменяется, так что тело может оставаться в течение долгого времени в состоянии, которое, однако, не является наиболее стабильным для условий, при которых оно рассматривается. Количество этих тел, не находящихся в равновесии, так же велико, как и количество веществ, которые были подвергнуты плавлению. Все плутонические породы находятся в этом состоянии. Стекло представляет состояние того же рода. Термометры, помещенные в тающий лед, не всегда показывают ноль по Цельсию. Это смещение нулевой точки фальсифицирует все записи, если не позаботиться о том, чтобы исправить его. Исправление обычно требует длительного наблюдения. Теория смещения термометрического нуля не полностью установлена; но мы можем предположить, вместе с автором «Traité de Thermométrie», что в стекле, как и в сплавах, можно найти соединения, которые варьируются в зависимости от температуры. При каждой температуре стекло стремится принять определенный состав и соответствующее состояние равновесия; но предыдущая температура, которой оно было подвергнуто, явно имеет влияние на быстроту, с которой оно достигает своего состояния покоя. Эффект вариации более заметен, когда мы наблюдаем стекло более сложного состава. Мы можем понять, что те, которые содержат сопоставимые количества двух щелочей, соды и поташа, могут быть более подвержены этим модификациям, чем те, которые имеют более простой состав, основанный на одной щелочи.

Эффекты отжига. — Кусок латунной проволоки, который был протянут, а затем нагрет, является местом определенных очень замечательных внутренних изменений, и они были признаны только недавно. Жестокое обращение с металлической нитью при проталкивании ее через отверстие в фильере раздавило кристаллические частицы; внутреннее состояние проволоки — это состояние сломанных кристаллов, внедренных в зернистую массу. Нагревание меняет все это. Кристаллы отделяются, восстанавливаются и выстраиваются снова; они затем являются твердыми, геометрическими телами в аморфной, относительно мягкой и пластичной массе; их число продолжает увеличиваться; равновесие не устанавливается, пока вся масса не кристаллизуется. Мы можем представить, сколько смещений, огромных по сравнению с их размерами, молекулы должны претерпеть, проходя сквозь сопротивляющуюся массу и располагаясь в определенных местах в кристаллических структурах.

Таким же образом, в производстве стали частицы угля, первоначально нанесенные на поверхность, проходят сквозь железо.

Эта способность молекулярного смещения позволяет металлу в некоторых случаях изменять свое состояние в той или иной точке. Использование, сделанное из этой способности при определенных обстоятельствах, очень любопытно, сильно напоминая адаптацию животного к своей среде или методы защиты против агентов, которые могли бы разрушить его.

Эффект растяжения. Эксперимент Хартмана. — Когда цилиндрический стержень из металла, удерживаемый прочно с обоих концов — испытательный образец, как его называют в металлургии, — тянут достаточно сильно, он часто удлиняется значительно, часть удлинения исчезает, как только напряжение прекращается, а другая часть остается. Общее удлинение является, таким образом, суммой «упругого удлинения», которое является временным, и «постоянного удлинения». Если мы продолжаем растяжение, в какой-то точке стержня появляется местное расширение с сокращением площади сечения. Именно здесь стержень сломается.

Но вместо продолжения растяжения г-н Хартман приостанавливает его. Он останавливается, как если бы дать «металлу-существу» время оправиться. Во время этой задержки казалось бы, что молекулы спешат к угрожаемой точке, чтобы усилить и упрочить слабое место. На самом деле металл, который был мягким в других точках, в этом месте выглядит как закаленный металл. Он больше не растяжим.

Когда экспериментатор начинает растяжение снова после этого отдыха и после того, как суженный стержень был провальцован и снова стал цилиндрическим, местное расширение и сокращение сечения вынуждены происходить в другой точке. Если в этой точке дается другой отдых, металл также станет закаленным.

Если мы повторим эксперимент достаточное количество раз, мы обнаружим полную трансформацию стержня, который становится закаленным по всей своей протяженности. Он сломается, а не удлинится, если растяжение будет достаточно сильным.

Никелевые стали — их «героическое» сопротивление. — Никелевые стали представляют это явление в преувеличенной степени. Чередование операций, которые мы только что описали, приводящее различные части обычного стального стержня в закаленное состояние, не является необходимым с никелевой сталью. Эффект производится в ходе одного испытания. Как только появляется какая-либо тенденция к сокращению, сплав закаляется в этом точном месте; сокращение едва заметно; движение останавливается в этой точке, чтобы атаковать другую слабую точку, останавливается там снова и атакует третью, и так далее; и, наконец, появляется парадоксальный факт, что стержень из металла, который был в мягком состоянии и мог быть значительно удлинен, теперь стал по всей своей протяженности таким же твердым, хрупким и нерастяжимым, как закаленная сталь. Именно в связи с этим пунктом М. К. Э. Гийом говорил о «героическом сопротивлении разрыву». Казалось бы, на самом деле, как если бы ферроникелевый стержень усилил каждую слабую точку, как только она оказывалась под угрозой. Только в конце этих усилий происходит неизбежная катастрофа.

Влияние температуры. — При изменении температуры можно заметить, что эти ферроникелевые стержни удлиняются или укорачиваются, одновременно изменяя свой химический состав. Однако эти эффекты, подобно тем, что происходят в стеклянном резервуаре термометра, возникают не сразу. Они развиваются быстро в своей основной части и более медленно в остаточной. Ферроникелевые стержни, которые содержались при одной и той же температуре, постепенно меняют свою длину в течение года. Можно ли найти лучшее доказательство внутренней активности, происходящей в веществе, столь сильно отличающемся от живой материи?

Природа активности частиц. — Это примеры внутренней активности, которая происходит в неживых телах. Более того, эти факты, которые мы приводим лишь для того, чтобы опровергнуть утверждение Биша относительно неизменности неживых тел и показать их активность, также дают нам еще одно доказательство. Они показывают, что эта активность, подобно активности животных, отражает внешнее вмешательство и что это парирование атаки, опять же подобно животному, приспособлено для защиты и сохранения неживой массы. Таким образом, если мы придаем особое значение адаптивной, телеологической характеристике жизненных явлений — характеристике, которой так легко злоупотреблять в биологических интерпретациях, — мы можем обнаружить ее и в неживом мире. В дополнение к предыдущим примерам можно привести еще один, не менее примечательный. Это знаменитый случай процесса цветной фотографии Беккереля.

Цветная фотография. — Сероватая пластинка, обработанная хлоридом или иодидом серебра и подвергнутая воздействию красного света, быстро становится красной. Затем ее подвергают воздействию зеленого света, и после прохождения через тусклые и неясные оттенки она становится зеленой. Чтобы объяснить это замечательное явление, мы не можем предложить ничего лучше следующего утверждения: соль серебра защищает себя от света, который угрожает ее существованию; этот свет заставляет ее пройти через всевозможные стадии окрашивания, прежде чем восстановить ее; соль останавливается на той стадии, которая защищает ее лучше всего. Она останавливается на красном, если ее атакует красный свет, потому что, становясь красной при отражении, она лучше всего отталкивает этот свет, то есть поглощает его в наименьшей степени.

Таким образом, для понимания природных явлений может быть полезно рассматривать трансформацию неживой материи как проявления своего рода внутренней жизни.

Заключение. Отношения окружающей среды к живому существу и неживому телу. — Неживые тела, следовательно, не более неизменны, чем живые. И те и другие зависят от окружающей их среды, и зависят от нее одинаковым образом. Жизнь объединяет, сталкивает подходящий организм и соответствующую среду. Огюст Конт и Клод Бернар научили нас, что жизненные явления являются результатом взаимного действия этих двух факторов, находящихся в тесной корреляции. Именно из взаимного действия среды и неживого тела неизбежно возникают явления, которые это тело демонстрирует. Живое тело иногда более чувствительно к изменениям окружающей среды, чем неживое, но в других случаях бывает наоборот. Например, не существует живого организма, столь же восприимчивого к любому раздражителю, как болометр к малейшим изменениям температуры.

Таким образом, может существовать только одно химически неизменное тело — а именно атом простого вещества, поскольку по самому своему определению он остается неизменным и неделимым в соединениях. Однако это понятие неизменного атома само было атаковано доктриной ионизации частиц, предложенной сэром Дж. Дж. Томсоном; кроме того, за очень редкими исключениями — кадмия, ртути и газов аргонового ряда — атомы простых веществ не могут существовать в свободном состоянии.

Таким образом, как и в жизненной борьбе, окружающая среда посредством питания доставляет живому существу, целостному или фрагментарному, материалы для его организации и энергии, которые оно приводит в действие. Она также доставляет неживым телам их материалы и их энергии.

Также говорят, что окружающая среда доставляет живому существу третий класс вещей — стимулы его деятельности, то есть «провокацию к действию». Протозоон находит в водной среде, которая является его средой обитания, стимулы, побуждающие его двигаться и поглощать пищу. Клетки метазоона встречают таким же образом в лимфе, крови и интерстициальных жидкостях, которые их омывают, толчок, стимул, приводящий их энергии в действие. Они не извлекают из самих себя, посредством таинственной спонтанности, не имеющей аналогов в остальной природе, тот капризный принцип, который приводит их в движение.

Жизненная спонтанность, так легко принимаемая людьми, несведущими в биологии, опровергается всей историей науки. Каждое жизненное проявление — это ответ на стимул, спровоцированное явление. Нет необходимости говорить, что это справедливо и для неживых тел, поскольку именно это является фундаментом великого принципа инерции материи. Очевидно, что он в равной степени применим как к живой, так и к неживой материи.

ГЛАВА V. Специфическая форма. Живые тела и кристаллы.

§ 1. Специфическая форма и химический состав — Широкое распространение кристаллических форм — Организация кристаллов — Закон отношения между специфической формой и химическим составом — Значение формы как характеристики неживых и живых существ — Родство, живые существа и минеральное родство — Изоморфизм и способность к скрещиванию — Другие аналогии. § 2. Приобретение и восстановление специфической формы — Мутиляция и регенерация кристаллов — Механизм восстановления.

§ 1. Специфическая форма и химический состав. — В перечислении, которое мы сделали относительно существенных черт жизненности, есть три, которые, так сказать, имеют наибольшую ценность. Они таковы, в порядке их важности: обладание специфической формой; способность к росту или питанию; и, наконец, способность к воспроизводству путем размножения. Ограничивая наше сравнение между неживыми телами и живыми телами этими поистине фундаментальными характеристиками, мы существенно сужаем область, но увидим, что она не исчезает.

Широкое распространение кристаллических форм. — Рассмотрение специфических форм показывает нам, что в минеральном мире нам нужно учитывать только кристаллизованные тела, поскольку они почти единственные, кто обладает определенной формой. Ограничиваясь этой категорией, мы не сужаем нашу область так сильно, как можно было бы предположить. Кристаллические формы очень широко распространены. Они, в некоторой мере, универсальны. Материя имеет решительную тенденцию принимать эти формы всякий раз, когда физические силы, которым она подчиняется, действуют упорядоченно и регулярно, и когда их действие не нарушается случайными событиями. Точно так же и живые формы возможны только в регулируемых средах, при нормальных условиях, защищенных от катаклизмов и природных потрясений.

Обладание специфической формой является наиболее значимой чертой организованного существа. Его тенденция, с того момента, как оно начинает развиваться из зародыша, направлена на приобретение этой формы. Прогрессивный способ, которым оно стремится реализовать свой архитектурный план, несмотря на возникающие препятствия и трудности — залечивая свои раны, восстанавливая свои повреждения, — все это в глазах философа-биолога составляет, пожалуй, самую поразительную характеристику живого существа, ту, которая лучше всего показывает его единство и индивидуальность. Это свойство органогенеза кажется преимущественно жизненным свойством. Однако это не так, ибо кристаллические тела обладают им в почти равной степени.

Параллель между кристаллом и живым существом проводилась часто. Я не буду воспроизводить ее здесь в деталях. Мое единственное желание, после наброска ее главных черт, — обратить внимание на новую информацию, которая была получена в результате недавних исследований.

Организация кристаллов. Взгляды Аюи, Делафосса, Браве и Валлерана. — В ботанике, зоологии и кристаллографии мы понимаем под формой совокупность материальных составляющих, скоординированных в определенной системе, то есть саму организацию. Тело человека, например, — это здание, в котором шестьдесят триллионов клеток должны каждая найти свое заранее определенное место.

В кристаллографии мы также понимаем под формой организацию, которую представляют кристаллы. Группировка элементов кристаллов, возможно, более проста. Тем не менее они организованы в том же смысле, что и живые тела.

Их организация, хотя и более однородная, чем у живых тел, все же демонстрирует значительное количество вариаций. Не следует предполагать, что область кристалла полностью заполнена, с прилегающими друг к другу частями, соединенными плоскими гранями, как можно было бы предположить из явления спайности, которое разделяет части кристаллического тела на твердые тела такого рода. В действительности составные части отделены друг от друга промежутками. Они расположены в шахматном порядке, как выразился Аюи, или вдоль линий сети, если использовать термины Делафосса и Браве. Интервалы, оставленные между ними, несравненно больше их диаметров. Таким образом, в организации кристалла необходимо учитывать две совершенно разные вещи: элемент, кристаллическую частицу, которая представляет собой определенный агрегат химических молекул, имеющих определенную геометрическую форму; и более или менее регулярную параллелепипедическую сеть, вдоль ребер которой расположены вышеупомянутые частицы постоянным и определенным образом. Внешняя форма кристалла указывает на существование сети. Его оптические свойства зависят от действия частиц, как показал Валлеран: таким образом, мы должны различать в кристалле два вида геометрических фигур — фигуру сети и фигуру частицы — и их характеристики симметрии могут быть либо согласующимися, либо несогласующимися.

Кристаллическая частица, элемент кристалла, является, следовательно, определенным молекулярным комплексом, который повторяется идентично и идентично расположен в узлах параллелепипедической сети. Ему давали разные названия, вполне способные вызвать путаницу: кристаллографическая молекула Маллара, сложная частица других авторов. Некоторые разделяли этот элемент на подчиненные элементы (фундаментальные частицы Валлерана и Лаппарена).

Этих самых общих очертаний будет достаточно, чтобы показать, насколько сложна и адаптивна организация кристаллического индивида, который, несмотря на свою геометрическую регулярность и жесткость, может быть сравним с еще более гибкой организацией живого элемента. Минеральный индивид более стабилен, более лабилен — то есть менее склонен подвергаться изменениям, чем живой индивид. Мы можем сказать вместе с М. Лаппареном, что «кристаллизованная материя представляет собой наиболее совершенное и стабильное упорядоченное расположение, к которому способны частицы тел».

Закон отношения специфической формы к химическому составу. — Кристаллизация — это метод приобретения специфической формы. Геометрическая архитектура минерального индивида немногим менее удивительна или характерна, чем архитектура живого индивида. Его форма является результатом взаимных реакций его веществ и среды, в которой он производится; это условие материального равновесия, соответствующее данной ситуации. Эту идею специфической формы, принадлежащей данному веществу при данных условиях, необходимо иметь в виду. Мы можем рассматривать ее как своего рода принцип природы, элементарный закон, который может служить отправной точкой для объяснения явлений. Конкретное вещество при идентичных условиях среды всегда должно принимать определенную форму.

Эта тесная связь вещества и формы, признанная в качестве постулата в физических науках, была перенесена в биологию некоторыми философами-натуралистами, например, М. Ле Дантеком.

Давайте на мгновение подражать им. Перестанем искать в живом существе прототип кристалла; давайте, напротив, искать в кристалле прототип живого существа. Если мы преуспеем в этом, то найдем физическую основу жизни.

Скажем тогда, вместе с упомянутыми нами биологами, что вещество каждого живого существа свойственно только ему; что оно специфично и что его форма — то есть его организация — следует из него. Морфология любого существа, животного — сеттера, например — или даже определенного существа — Петра, Павла — есть «кристаллическая форма их живой материи». Это единственная форма равновесия, которую может принять при данных условиях вещество сеттера, Петра или Павла, точно так же, как куб является кристаллической формой поваренной соли. Таким образом, эти биологи предположили, что они могут свести проблему живой формы к проблеме живого вещества и в то же время свести биологическую тайну к физической тайне. Я показал выше (гл. V, стр. 199-204), насколько эта идея легитимна и насколько и с какими ограничениями она может быть принята и усвоена.

Значение формы как характеристики живых и неживых существ. — Как бы то ни было, мы можем сказать без страха преувеличения, что кристаллическая форма характеризует минерал не менее точно, чем анатомическая форма характеризует животное и растение. В обоих случаях форма — рассматриваемая как метод распределения частей — указывает на индивида и позволяет нам диагностировать его с большей или меньшей легкостью.

Родство живых существ и минеральное родство. — Была отмечена еще одна аналогия. У животных и растений сходство формы указывает на сходство происхождения, общность происхождения и близость в любой схеме классификации. Точно так же идентичность кристаллической формы указывает на минеральное родство. Химически аналогичные вещества показывают идентичные, геометрически накладываемые формы и, таким образом, располагаются в семейные или родовые группы, узнаваемые с первого взгляда.

Изоморфизм и способность к скрещиванию. — И далее, возможность в случае изоморфных тел заменять друг друга в одном и том же кристалле в процессе формирования и таким образом смешивать, так сказать, свои врожденные элементы, может быть сравнима с возможностью скрещивания у живых существ одного и того же вида. Изоморфизм — это, таким образом, своего рода способность к скрещиванию. И поскольку невозможность скрещивания является пробным камнем таксономического родства, проверяющим его и разделяющим группы, которые должны быть разделены, так и операция кристаллизации является средством отделения от случайной смеси минеральных видов чистых форм, которые в ней смешаны. Кристаллизация — это пробный камень специфической чистоты минералов; это великий процесс химической очистки.

Другие аналогии. — Аналогии между кристаллическими и живыми формами были доведены еще дальше, даже до грани преувеличения.

Внутренняя и внешняя симметрия животных и растений сравнивалась с симметрией кристаллов. Искались переходы или интерградации между жесткой и граненной архитектурой последних и гибкой структурой и изогнутой поверхностью первых; утрикулярная форма цветов серы, с одной стороны, и геометрическая структура раковин радиолярий, с другой, показали обмен типичными формами между двумя системами. Была даже предпринята попытка провести параллель между шестью основными типами животного царства и шестью кристаллическими системами. Если довести дело до этого, наш тезис становится ребяческим. Достаточно реальных аналогий. Среди них любопытные факты кристаллического обновления стоят на первом месте.

§ 2. Рубцевание у живых существ и у кристаллов.

Мы знаем, что живые существа не только обладают типичной архитектурой, которую они построили сами, но и защищают ее от разрушительных воздействий, и что в случае необходимости они ее восстанавливают. Живой организм рубцует свои раны, восстанавливает потери вещества, регенерирует более или менее совершенно части, которые были удалены; другими словами, когда он был изувечен, он стремится реконструировать себя в соответствии с законами своей собственной морфологии. Это явление реконституции или реинтеграции, эти более или менее успешные усилия по восстановлению своей формы и целостности, поначалу кажутся характерной чертой живых существ. Это не так.

Мутиляция и реинтеграция кристаллов. — Кристаллы — скажем, кристаллические индивиды — проявляют сходную способность к восстановлению своих повреждений. Пастер в ранней работе обсуждал эти любопытные факты. Другие экспериментаторы, Жерне чуть позже и Раубер более недавно, взялись за ту же тему, но не смогли сделать ничего, кроме как расширить и подтвердить его наблюдения. Кристаллы образуются из примитивного ядра, как животное образуется из яйца; их интегральные частицы расположены в соответствии с эффективными геометрическими законами, чтобы произвести типичную форму посредством конструктивного процесса, который можно сравнить с эмбриогенным процессом, создающим тело животного. Теперь эта операция может быть нарушена случайностями в окружающей среде или преднамеренным вмешательством экспериментатора. Кристалл тогда оказывается изувеченным. Пастер видел, что эти повреждения восстанавливаются сами собой. «Когда, — сказал он, — кристалл, от которого была отломлена часть, помещается обратно в маточный раствор, мы видим, что, хотя он увеличивается во всех направлениях за счет отложения кристаллических частиц, активность происходит в том месте, где он был сломан или деформирован; и через несколько часов этого достаточно не только для того, чтобы создать регулярное количество, необходимое для увеличения всех частей кристалла, но и для восстановления регулярности формы в поврежденной части». Другими словами, работа по формированию кристалла продолжается гораздо активнее в точке поражения, чем это было бы, если бы поражения не было. То же самое произошло бы с живым существом.

Механизм восстановления. — Жерне несколько лет спустя сделал известным механизм этого восстановления, или, по крайней мере, его непосредственную причину. Он показал, что на поврежденной поверхности кристалл становится менее растворимым, чем на других гранях. Это, однако, не исключительное явление. Напротив, довольно часто наблюдается, что разные грани кристалла показывают заметные различия в растворимости. Это то, что происходит в каждом случае для поврежденной грани по сравнению с другими; вещество там менее растворимо. Следствие этого ясно: рост должен преобладать на этой грани, поскольку там маточный раствор станет пересыщенным раньше, чем для других. Мы можем объяснить этот результат другим способом. Каждая грань кристалла в контакте с маточным раствором подвергается двум антагонистическим действиям: вещество, отложенное на поверхности, может быть удалено и растворено снова, если по какой-либо причине такое вещество становится более растворимым, чем вещество жидкого слоя, находящегося в контакте с ним; во-вторых, вещество этого жидкого слоя может, при противоположных условиях, отложиться и, таким образом, увеличить тело кристалла. Существует, следовательно, для каждой точки кристаллической грани положительная операция отложения, которая приводит к приросту, и отрицательная операция повторного растворения, которая приводит к потере. Один или другой эффект преобладает в зависимости от того, является ли относительная растворимость большей или меньшей для вещества рассматриваемой грани. На поврежденной поверхности она уменьшена, тогда преобладает отложение.

Но это лишь непосредственная причина явления; и если мы хотим знать, почему растворимость уменьшилась на поврежденной поверхности, Оствальд объясняет нам это, показывая, что кристаллизация стремится сформировать многогранник, в котором поверхностная энергия является относительным минимумом.

ГЛАВА VI. ПИТАНИЕ У ЖИВОГО СУЩЕСТВА И У КРИСТАЛЛА.

Ассимиляция и рост в кристалле. — Методы роста в кристалле и в живом существе; интуссусцепция; аппозиция. — Вторичный и неважный характер процесса интуссусцепции.

Я уже заявлял (гл. VI, стр. 209), что питание может рассматриваться как наиболее характерное и существенное свойство живых существ. Такие существа находятся в состоянии постоянного обмена с окружающей средой. Они ассимилируют и диссимилируют. Путем ассимиляции вещество их существа увеличивается за счет окружающего алиментарного материала, который становится подобным веществу самого существа.

Ассимиляция и рост в кристалле. — В кристалле существует свойство, аналогичное питанию, своего рода нутритивность, которая является рудиментом этого фундаментального свойства живых существ. Развитие кристалла начинается с примитивного ядра, зародыша кристаллического индивида, который мы вскоре сравним с яйцеклеткой или эмбрионом растения или животного. Помещенный в подходящую питательную среду — то есть в раствор вещества — этот зародыш развивается. Он ассимилирует вещество в растворе, включает его частицы и увеличивается, сохраняя при этом свою форму, воспроизводя свой специфический тип или его разновидность. Его рост продолжается без перерыва. Кристаллический индивид может достичь довольно большого размера, если мы знаем, как правильно его питать — мы могли бы сказать, откармливать. Очень часто в определенное время новая частица кристалла служит в свою очередь примитивным ядром и становится отправной точкой для нового кристалла, привитого к первому.

Взятый из своего маточного раствора, помещенный туда, где он не может питаться, кристалл, остановленный в своем росте, впадает в состояние покоя, не лишенное аналогии с состоянием семени или оживающего животного. Его эволюция возобновляется с возвращением благоприятных условий — ванны из растворимого вещества.

Кристалл находится в отношении постоянного обмена с окружающей средой, которая его питает. Эти обмены регулируются состоянием этой среды, или, точнее, состоянием жидкого слоя, который находится в непосредственном контакте с кристаллами. Он теряет или приобретает вещество, если, например, этот слой нагревается или охлаждается быстрее, чем кристалл. В общем смысле он ассимилирует или диссимилирует в зависимости от того, насыщена или разбавлена его непосредственная среда. Здесь, следовательно, мы имеем своего рода подвижное равновесие, сравнимое в некоторой мере с равновесием живого существа.

Методы роста кристалла и живого существа. Интуссусцепция. Аппозиция. — По правде говоря, кажется, существует полное противопоставление между кристаллом и живым существом в отношении их способа питания и роста. В одном случае метод — интуссусцепция; в другом — аппозиция. Кристаллический индивид — это сплошная поверхность. Его масса непроницаема для питательных материалов. Поскольку доступна только поверхность, включение подобных частиц возможно только путем внешнего сопоставления, и здание увеличивается только потому, что новый слой камней был добавлен к тем, что были там раньше. Напротив, тело животного — это масса, по существу проницаемая. Клеточные элементы, которые его составляют, имеют более или менее округлые и гибкие формы. Их контакт отнюдь не идеален. Они не обладают ни жесткостью, ни точностью подгонки, которые имеют кристаллические частицы. Жидкости и газы могут проникать извне и циркулировать внутри ячеек этой рыхлой конструкции. Ассимиляция может поэтому происходить по всей его глубине, и здание увеличивается, потому что каждый камень сам увеличивается.

Вторичный и обыденный характер процесса интуссусцепции. — Кажущееся противопоставление этих двух процессов, несомненно, уменьшается, если мы сравним простого минерального индивида с элементарной живой единицей, кристаллическую частицу с протоплазматической массой клетки. Не доводя анализ до такой степени, все же легко увидеть, что аппозиция и интуссусцепция — это механические средства, которые живые существа используют одновременно и комбинируют в соответствии со своими потребностями. Твердые части внутреннего и внешнего скелета увеличиваются одновременно путем интерпозиции и суперпозиции. Именно последним методом кости увеличиваются в диаметре, и формируются раковины моллюсков, чешуя рептилий и рыб, а также панцири многих лучистых животных. В этих органах, как и в кристаллах, жизнь и питание происходят на поверхности.

Аппозиция и интуссусцепция — это, следовательно, вторичные, механические устройства, имеющие отношение к физическим характеристикам тела — твердости в кристалле, полужидкости в клеточной протоплазме. Если мы сравним неорганическую жидкую материю с полужидкой организованной материей, мы признаем, что добавление вещества происходит одинаковым образом в каждой — то есть путем интерпозиции. Если мы добавим растворимую соль в жидкость, молекулы соли отделяются и вклиниваются между молекулами жидкости. Поэтому в процессе интуссусцепции нет ничего особенно таинственного или особенно жизненного. Примененная к жидкой протоплазме, это просто диффузия, которая обычно происходит в смешанных жидкостях.

ГЛАВА VII. РАЗМНОЖЕНИЕ В НЕЖИВЫХ ТЕЛАХ И ЖИВЫХ ТЕЛАХ. САМОЗАРОЖДЕНИЕ.

Протоплазма — вещество, которое продолжается — Случай кристалла — Характеристики размножения в живом существе — Свойство роста — Предполагается, что оно ограничено живым существом — Оплодотворение микроорганизмов — Оплодотворение кристаллов — Стерилизация кристаллических и живых сред — Самозарождение кристаллов — Метастабильные и лабильные зоны — Кристаллы глицерина — Возможная гибель кристаллического вида — Заключение.

Мы еще не исчерпали аналогии между кристаллом и живым существом. Обладание специфической формой, тенденция восстанавливать ее путем реинтеграции и существование своего рода питания недостаточны для установления полного сходства. Ему все еще не хватает фундаментальной характеристики — размножения. Шофар некоторое время назад, в атаке, которую он предпринял на физиологические идеи своего времени, метко продемонстрировал это слабое место. «Давайте не будем обращать внимания, — сказал он, — на те интересные факты, касающиеся приобретения типичной формы — факты, которые общи как для минерального мира, так и для живых существ. Тем не менее остается верным, что кристаллический тип никоим образом не происходит от других ранее существовавших типов и что ничто в кристаллизации не напоминает действия предков и законы наследственности».

Этот пробел с тех пор был заполнен. Работа Жерне, Виолетта, Лекока де Буабодрана, эксперименты Оствальда и Таммана, наблюдения Крукса и Армстронга — вся эта серия исследований, так ясно обобщенная М. Лео Эррерой в его эссе по ботанической философии, имела своим результатом установление неожиданной связи между процессами кристаллизации и процессами размножения у животных и растений.

Протоплазма — это вещество, которое продолжается. Случай кристалла. — При нынешних условиях живое существо любого рода происходит от другого живого существа, подобного ему самому.

Его протоплазма всегда является продолжением протоплазмы предка. Это атавистическое вещество, начала которого мы не видим; мы видим только, как оно продолжается. Анатомический элемент происходит от предшествующего анатомического элемента, а высшее животное само происходит от ранее существовавшей клетки материального организма, яйцеклетки. Лестница филиации уходит бесконечно в прошлое.

Мы увидим, что есть нечто аналогичное этому в некоторых кристаллах. Они рождаются от предшествующего индивида; их можно рассматривать как потомство предшествующего кристалла. Если мы говорим о веществе кристалла так, как говорят о веществе живого существа, в случаях такого рода мы сказали бы, что кристаллическое вещество — это атавистическое вещество, продолжение которого мы видим, как в случае с протоплазмой.

Характеристики размножения в живом существе. — Рост живого вещества, и, следовательно, самого существа, является фундаментальным законом жизненности. Размножение — необходимое следствие роста (стр. 210).

Живые элементы или клетки не могут существовать бесконечно, не увеличиваясь и не размножаясь. Должно наступить время, когда клетка делится, прямо или косвенно; и тогда вместо одной клетки их становится две. Это метод размножения для анатомического элемента. В сложном индивиде именно более или менее ограниченная часть организма, обычно простая половая клетка, берет на себя формирование нового существа и обеспечивает вечность протоплазмы, а следовательно, и вида.

Свойство роста. Его предполагаемое ограничение живыми существами. — Поначалу казалось бы, что ничего подобного не происходит в неживой природе. Физическая машина, если мы снабдим ее материей и энергией, могла бы продолжать работать бесконечно, не будучи вынужденной увеличиваться и воспроизводиться. Здесь, следовательно, есть совершенно новое условие, свойственное организованному существу, свойство, хорошо приспособленное, казалось бы — и на этот раз без всякого сомнения — для отделения живой материи от неживой. Это не так.

Было бы нетрудно представить систему химических тел, организованных подобно животной или растительной экономике, так что разрушение компенсировалось бы ростом. Единственное, что невозможно, — это предположить, вместе с М. ле Дантеком, разрушение, которое в то же время было бы анализом. И дополнительное недоумение возникает, когда он предполагает, что в последовательных актах могут происходить обмены материалом.

Нет необходимости делать эту невозможную химию характеристикой живого существа. Химия живого существа — это общая химия. Лавуазье и Бертло настаивали на этом взгляде. Мы не должны упускать из виду учения мастеров.

Вернемся к размножению, собственно так называемому, и найдем в нем характеристики неживых тел и кристаллов.

Посев микроорганизмов. — Когда микробиолог хочет размножить вид микроорганизмов, он помещает в питательную среду несколько индивидов (одного на самом деле достаточно) и вскоре наблюдает их быстрое размножение. Обычно, если нужны только обычные микробы из атмосферной пыли, оператору не нужно беспокоиться о зарядке культуры; если культуральная пробирка остается открытой и среда подобрана подходящим образом, какой-нибудь зародыш обычного вида попадет внутрь, и жидкость будет колонизирована. Это имеет вид самозарождения.

Посев кристаллов. — Концентрированные растворы различных веществ, пересыщенные растворы сульфата натрия-магния и хлората натрия также являются замечательными питательными средами для некоторых минеральных органических единиц — некоторых кристаллических зародышей. Ш. Дюфур, экспериментируя с водой, охлажденной ниже 0° C, ее точки затвердевания; Оствальд с салолом, выдержанным ниже 39,5°, его точки плавления; Тамман с бетолом, который плавится при 96°; и до них Жерне с расплавленным фосфором и серой — все эти физики показали, что жидкости в состоянии переохлаждения также являются средами, специально подходящими для культуры и размножения некоторых видов кристаллических индивидов.

Некоторые из этих фактов стали классическими. Ловиц показал в 1785 году, что раствор сульфата натрия может быть сконцентрирован путем испарения так, чтобы содержать больше соли, чем это соответствовало температуре, без выпадения избытка. Но если твердый фрагмент, кристалл соли, бросить в раствор, весь избыток немедленно переходит в состояние кристаллизованной массы. Первый кристалл породил второй, подобный себе; последний породил третий и так далее, от одного к другому. Если сравнить это явление с явлением быстрого размножения вида микробов в подходящей питательной среде, никакой разницы не будет замечено. Или, возможно, мы можем отметить одну неважную разницу — быстроту распространения кристаллических зародышей в противоположность относительной медленности размножения микроорганизмов.

Опять же, распространение кристаллизации в пересыщенной или переохлажденной жидкости может быть задержано соответствующими устройствами. Кристаллический индивид дает рождение, таким образом, другому индивиду, который соответствует его собственному типу, или даже разновидностям этого типа, когда таковые существуют. В правую ветвь U-образной трубки, наполненной серой в состоянии переохлаждения, Жерне опустил октаэдрические кристаллы серы, а в левую ветвь — призматические кристаллы. С обеих сторон были произведены новые кристаллы, соответствующие типу, который был посеян.

Стерилизация кристаллических сред и живых сред. — Оствальд варьировал эти эксперименты, используя салол. Он расплавил вещество, нагрев его выше 39,5° C; затем, защитив его от кристаллов любого рода, он оставил раствор стоять в закрытой пробирке. Салол оставался жидким бесконечно — пока его не коснулись платиновой проволокой, которая была в контакте с твердым салолом — то есть пока не был введен кристаллический зародыш. Но если платиновая проволока была предварительно стерилизована путем прокаливания ее, как это делают бактериологи, в пламени, ее можно затем вводить в раствор безнаказанно.

Размеры кристаллических зародышей, сравнимые с размерами микробов. — Мы можем разбавить твердый салол инертным порошком — лактозой, например — разбавить первую смесь второй, вторую третьей и так далее; затем, бросив в раствор переохлажденного салола десятую долю миллиграмма из одной из этих различных смесей, мы обнаружим, что образование кристаллов не произойдет, если брошенный фрагмент весит менее миллионной доли миллиграмма или имеет длину менее десяти тысячных долей миллиметра. Казалось бы, это размеры кристаллической частицы или кристаллографической молекулы салола. Точно так же Оствальд убедился, что кристаллический зародыш гипосульфита натрия весит около миллиардной доли миллиграмма и имеет размер в тысячную долю миллиметра; зародыш хлората натрия весит десятимиллионную долю миллиграмма. Эти размеры вполне сравнимы с размерами микробов.

Все эти явления были изучены с детализацией, в которую здесь невозможно вдаваться, и которая ясно показывает все более и более тесные аналогии между образованием кристаллов и размножением микроорганизмов.

Расширение и распространение кристаллизации. Оптимальная температура инкубации. — Кристаллизация, которая началась вокруг зародыша, распространяется более или менее быстро и заканчивается тем, что охватывает весь раствор.

Быстрота этого движения расширения зависит от условий среды, особенно от ее температуры. Это очень хорошо показывают эксперименты Таммана с бетолом. Это тело, салициловый эфир нафтола, плавится при 96° C. Если его расплавить в запаянных трубках при температуре 100° C, его можно охлаждать до все более низких температур — до +70°, до +25°, до +10°, до -5° без затвердевания. Предположим, что в результате некоторого сочетания обстоятельств в растворе появилось несколько центров кристаллизации — то есть кристаллических зародышей. Затвердевание будет распространяться медленно при обычной температуре, при 20°–25° и около того. С другой стороны, оно будет распространяться с большой быстротой, если раствор поддерживать при температуре около 70°. Эта точка — 70° — является термическим оптимумом для распространения зародышей. Это наиболее благоприятная температура для того, что можно назвать их инкубацией. Как только зародыши оказываются в растворе при 70°, они увеличиваются, размножаются и показывают, что находятся в наилучших условиях для роста.

Самозарождение кристаллов. Оптимальная температура для появления зародышей. — Если мы рассмотрим различные пересыщенные растворы или жидкости в состоянии переохлаждения, мы вскоре обнаружим, что их можно разделить на две категории. Некоторые остаются бесконечно жидкими при данных условиях, если в них не введен кристаллический зародыш. Другие затвердевают спонтанно без искусственного вмешательства, и такая кристаллизация может даже распространяться очень быстро при определенных условиях. Это подразумевает, что существуют условия, благоприятствующие спонтанному появлению зародышей.

Это различие между веществами кристаллического размножения путем филиации и веществами спонтанного кристаллического размножения не является специфическим. Одно и то же вещество может представлять два метода размножения в зависимости от условий, в которые оно помещено. Бетол дает хороший пример этого. Разжижьте его при 100° в запаянной трубке и держите с помощью печи выше 30°, и он будет оставаться жидким почти бесконечно. С другой стороны, понизьте его температуру и оставьте на одну или две минуты при 10°, и в растворе появятся зародыши; продлите воздействие этой степени тепла, и количество этих спонтанно появляющихся зародышей, появляющихся в изоляции, быстро увеличится. С другой стороны, вы заметите, что распространение путем филиации — то есть путем расширения от одного к другому — почти отсутствует. Температура 10° не благоприятна для этого метода размножения; и мы только что видели, на самом деле, что именно при температуре около 70° расширение кристаллизации от одного к другому осуществляется лучше всего. Температура 70° была оптимумом для распространения путем филиации. Наоборот, температура 10° является оптимумом для самозарождения. Выше и ниже этого оптимума действие медленнее. Мы можем подсчитать центры кристаллизации, которые медленно расширяются все дальше и дальше, как в микробной культуре подсчитывают колонии, соответствующие примитивно сформированным зародышам. Подводя итог, если существует оптимум для формирования кристаллов, существует другой оптимум для их быстрого расширения.

Метастабильные и лабильные зоны. — Это явление общее. Для каждого вещества существует набор условий (температура, степень концентрации, объем раствора), при которых кристаллические индивиды могут быть произведены только зародышами или путем филиации. Это то, что происходит для бетола выше температуры 30°. Тело находится тогда в том, что Оствальд назвал метастабильной зоной. Существует, однако, для того же тела другой набор обстоятельств, более или менее полных, при которых его зародыши появляются одновременно. Это то, что происходит для бетола при температуре около 10°. Эти обстоятельства являются обстоятельствами лабильной зоны или зоны самозарождения.

Кристаллы глицерина. — Мы можем пойти еще дальше. Предположим, вместе с Л. Эррерой, что у нас есть жидкость в состоянии метастабильного равновесия, чье лабильное равновесие пока неизвестно. Это то, что на самом деле происходит для очень широко известного тела — глицерина. Мы не знаем, при каких условиях глицерин кристаллизуется спонтанно. Если мы охладим его, он становится вязким; мы не можем получить его кристаллы таким образом. Он не был найден в кристаллах до 1867 года. В том году в бочке, отправленной из Вены в Лондон зимой, был найден кристаллизованный глицерин, и Крукс показал эти кристаллы Химическому обществу Лондона. Какие обстоятельства определили их формирование? Мы не знали тогда, и не знаем сейчас. Можно заметить, что этот случай самозарождения кристаллов глицерина не остался единственным примером. М. Хеннингер отметил случайное формирование кристаллов глицерина на мануфактуре в Сен-Дени.

Можно заметить, что этот кристаллический вид появился, как могли появиться живые виды, в данный момент в среде, в которой благоприятный случай объединил необходимые условия для его производства. Это также вполне сравнимо с созданием живого вида; ибо, появившись однажды, мы смогли увековечить его. Кристаллические индивиды 1867 года имели потомство. Они были посеяны в глицерин в состоянии переохлаждения, и там они воспроизвели себя. Эти поколения были достаточно многочисленны, чтобы распространить вид по большей части Европы. М. Хогеверф показал большую колбу, полную их, голландским биологам, которые встретились в Утрехте в 1891 году. М. Л. Эррера представил другие в июне 1899 года Обществу медицинских и естественных наук в Брюсселе. Сегодня большая мануфактура Sarg & Co. в Вене занимается их производством в больших масштабах для промышленных целей.

Таким образом, мы можем изучать этот кристаллический вид глицерина и определять с точностью условия его продолженного существования. Было показано, что он не выдерживает температуру 18°, так что если бы не были приняты меры предосторожности для его сохранения, одного лета было бы достаточно, чтобы уничтожить всех кристаллических индивидов, существующих на поверхности земного шара, и таким образом вид был бы истреблен.

Возможная гибель кристаллического вида. — Поскольку эти кристаллы плавятся при 18°, эта температура представляет точку плавления твердого глицерина или точку затвердевания жидкого глицерина. Но раствор вовсе не затвердевает, если его температура падает ниже 18° C, как мы хорошо знаем, ибо именно при этой температуре мы его используем. Не затвердевает он и при нуле, и даже при 18° ниже нуля; при 20°, например, он лишь густеет и становится пастообразным. Мы знаем глицерин, следовательно, только в состоянии переохлаждения, факт, который химики узнали не без изумления. При этих условиях, столь аналогичных появлению живого вида, его неограниченному размножению и его вымиранию, минеральный мир предлагает вполне верный аналог животному миру. Живое тело иллюстрирует здесь историю неживого тела и облегчает ее изложение. Наоборот, неживое тело в свою очередь проливает замечательный свет на предмет живого тела и на одну из самых серьезных проблем, относящихся к его происхождению, — проблему самозарождения.

Заключение. — Эти факты ведут к одному заключению. Пока не было достигнуто стечение благоприятных обстоятельств, способствующих их самозарождению, кристаллы получали только путем филиации. До открытия электромагнетизма магниты делали только путем филиации, посредством простого или двойного применения ранее существовавшего магнита. До открытия, которое басня приписывает Прометею, каждый новый огонь производился только с помощью искры от ранее существовавшего огня. Мы находимся на той же исторической стадии в отношении живого мира, и именно поэтому до настоящего времени никогда не было сформировано ни одной частицы живой материи иначе, как путем филиации, иначе, как при вмешательстве ранее существовавшего живого организма.

КНИГА V. СТАРЕНИЕ И СМЕРТЬ.

Гл. I. Различные точки зрения, с которых можно рассматривать смерть. — Гл. II. Конституция организмов — Частичная смерть — Коллективная смерть. — Гл. III. Физические и химические характеристики клеточной смерти — Некробиоз. — Гл. IV. Кажущаяся вечность сложных индивидов. — Гл. V. Бессмертие простейших и слабо дифференцированных клеток.

Мы стареем и умираем. Мы видим, как существа, которые нас окружают, стареют и исчезают. Поначалу мы не видим исключений из этого неумолимого закона и рассматриваем его как универсальный и неизбежный закон природы. Но обоснована ли эта генерализация? Правда ли, что ни одно существо не может избежать жестокой участи старости и смерти, которой подвержены мы и все представители высшей анимальности? Или, с другой стороны, являются ли какие-либо существа бессмертными? Биология отвечает, что, на самом деле, некоторые существа бессмертны. Есть существа, жизни которых никакой закон не назначает предела, и это самые простые, наименее дифференцированные и наименее совершенные. Смерть, таким образом, представляется как особая привилегия, привязанная к органическому превосходству, выкуп, уплаченный за мастерскую сложность. Выше этих элементарных, моноцеллюлярных, недифференцированных существ, которые защищены от смертности, мы находим других, более высоких в своей организации, которые подвержены ей, но для которых смерть кажется лишь случайностью, избегаемой в принципе, если не в факте. Анатомические элементы этого высшего животного — тому пример. Флуранс однажды пытался убедить нас, что порог старости можно значительно отодвинуть, и есть биологи в наши дни, которые дают нам некоторое представление о своего рода смутном бессмертии. Мы можем, следовательно, попросить наших читателей следовать за нами в нашем изучении этих вновь открытых, если не новых вопросов, и мы объясним взгляды современной физиологии на природу смерти, ее причины, ее механизмы и ее признаки.

ГЛАВА I. РАЗЛИЧНЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА СМЕРТЬ.

Различные значения слова «смерть» — Физиологическое различие между элементарной и общей смертью — Ненаучные мнения — Обыденная точка зрения — Медицинская точка зрения — Признаки смерти как прогностические признаки.

Различные значения слова «смерть». — Один английский философ утверждал, что слово, которое мы переводим как «причина», имеет не менее шестидесяти четырех различных значений у Платона и сорока восьми у Аристотеля. Слово «смерть» в современных языках имеет не так много значений, но все же их немало. Иногда оно обозначает происходящее действие — процесс умирания, а иногда — состояние, которое наступает после завершения этого процесса. Явления, которые оно подразумевает, в глазах многих биологов представляются совершенно различными в зависимости от того, наблюдаем ли мы их у животного со сложной организацией или, напротив, у одноклеточных существ, простейших и протофитов.

Физиологическое различие между элементарной и общей смертью. — Мы различаем смерть анатомических элементов, элементарную смерть, и смерть индивида, рассматриваемого как целое, — общую смерть. Отсюда мы признаем кажущуюся смерть, которая является неполной и временной приостановкой явлений жизненности, и реальную смерть, которая представляет собой окончательную и полную остановку этих явлений. Когда мы рассматриваем ее в ее сущностной природе (предполагаемой, но не познанной), мы видим в ней, подобно «Энциклопедии», Кювье и Биша, противоположность жизни; или же мы рассматриваем ее, вслед за другими, либо как следствие жизни, либо просто как конец жизни.

Ненаучные мнения. — Что такое смерть для тех, кто находится вне сферы науки? Прежде всего, мы находим утешительное решение, предлагаемое теми, кто верит, что смерть — это начало иной жизни. Затем мы оказываемся вовлеченными в путаную смесь, бесконечное разнообразие философских сомнений и суеверий. «Прыжок в неизвестность», — говорит один. «Безмятежная и бессознательная ночь», — говорит другой. И еще: «Сон, который не знает пробуждения». Или, вслед за Горацием, «вечное изгнание», или, вслед за Сенекой, аннигиляция. Post mortem nihil; ipsaque mors nihil.

Идея, которая постоянно возникает посреди этого конфликта мнений, — это идея распада элементов, союз которых образует живое существо. Она, как мы увидим, имеет реальное основание, которое, возможно, получит поддержку со стороны науки. Мы не сочтем, что лучший способ определить смерть — это сказать, что она состоит в «растворении общества, образованного анатомическими элементами, или, иначе, в растворении сознания, которое индивид имеет о самом себе, т. е. о существовании этого общества». Это разрыв социальной связи. Старая идея рассеяния является вариантом того же понятия. Но древние, очевидно, не могли понять, как мы, природу этих элементов, которые объединяются, чтобы сформировать живое существо, и которые освобождаются или рассеиваются смертью. Мы, как биологи, можем видеть микроскопическое органическое единство с реальным объективным существованием. Древние думали о духовных элементах, о принципах, о сущностях. Для римлян, которые, как можно сказать, придерживались мнения о наличии трех душ, смерть наступала в результате их отделения от тела. Первая, дыхание, spiritus, устремлялась к небесным областям (astra petit); вторая, тень, возвращалась на поверхность земли и блуждала вокруг гробниц; третья, manes, спускалась в нижние области. Верования индусов были несколько иными. Тело возвращалось земле, дыхание — ветрам, огонь взгляда — солнцу, а эфирная душа — миру чистого. Таковы были идеи о смертном рассеянии, сформированные древним человечеством.

Современная наука придерживается более объективной точки зрения. Она спрашивает, какими фактами, какими наблюдаемыми событиями обозначается смерть. В общем и целом можно сказать, что эти факты прерывают внутреннее положение вещей, которое было жизнью и которому они кладут конец. Таким образом, смерть определяется через жизнь. Это прекращение событий и явлений, которые характеризуют жизнь. Следовательно, мы должны знать, что такое жизнь, чтобы понять значение смерти. Как мудр был Конфуций, когда сказал своему ученику Ли-Коу: «Если мы не знаем жизни, как мы можем знать смерть?» Согласно биологии, существуют два вида смерти, потому что существуют два вида жизни; элементарная жизнь и смерть соответствуют друг другу точно так же, как общая жизнь и смерть, и именно здесь научное мнение расходится с общепринятым.

Что заботит человека, рассуждающего так, как большинство людей, об этой жизни анатомических элементов его тела, существование и безмолвная деятельность которых ему никак не открываются? Что для него их смерть? Для него существует лишь один мучительный вопрос: быть или не быть отделенным от общества себе подобных. Смерть — это больше не чувствовать, больше не мыслить; это уверенность в том, что никогда больше не будешь чувствовать, никогда больше не будешь мыслить. Сон, безмятежный сон, уже кажется нам своего рода преходящей смертью; но, засыпая, мы уверены, что снова проснемся. От сна смерти пробуждения нет. Но это еще не все. Человек знает, что за смертью, этим безмятежным сном, не знающим пробуждения, последует разложение его тела. И какое разложение ждет тело, объект его постоянной заботы! Вспомните описание Кювье: плоть, которая переходит от зеленого к синему, а от синего к черному, часть, которая вытекает в виде зловонного яда, другая часть, которая испаряется в виде гнилостных эманаций, и, наконец, те немногие остатки пепла, та крошечная щепотка минеральных, солевых или землистых веществ, которые являются всем, что осталось от этого некогда одушевленного шедевра.

Народный взгляд. — Человеку, боящемуся смерти, кажется, что перед лицом столь великой катастрофы тщательный анализ физиолога, скрупулезно отмечающего последовательность явлений и объясняющего их порядок, не представляет интереса. Он придаст лишь самое ничтожное значение тому факту, что следы жизненности остаются в той или иной части его тела, если они не восстанавливают во всех частях status quo ante. Ему не хочется слышать, что через некоторое время после официального объявления его смерти его ногти и волосы будут продолжать расти, что его мышцы все еще будут обладать бесполезной способностью к сокращению, что каждый орган, каждая ткань, каждый элемент будут оказывать более или менее продолжительное сопротивление вторжению смерти.

Медицинский взгляд. — Однако именно эти факты и детали, это «почему» и «зачем» интересуют физиолога. Состояние ума врача в этом отношении опять же иное. Когда, например, врач объявляет, что такой-то человек мертв, он на самом деле делает не столько констатацию факта, сколько прогноз. Сколько элементов все еще живы и будут способны к новому рождению в этом трупе, который он видит перед собой? Это не то, о чем он себя спрашивает, и не то, о чем мы должны спрашивать его. Он знает, кроме того, что все эти частичные выживания угаснут и никогда не найдут условий, необходимых для оживления, и что организация никогда не будет восстановлена до своей первоначальной активности; и именно это он утверждает. Страх перед преждевременным погребением, который преследует столько воображений, — это страх ошибки в прогнозе. Чтобы избежать этого, практическая медицина посвятила так много внимания открытию верного — и раннего — признака смерти. Под этим мы понимаем открытие верного прогностического признака общей смерти. Нам нужен прогностический признак, позволяющий утверждать, что жизнь мозга теперь угасла и никогда не будет реанимирована. И все же в этом организме есть много элементов, которые все еще живы. Многие другие даже могут родиться заново, если бы мы могли предоставить им подходящие условия, которых они больше не встречают в вышедшей из строя животной машине. Какой лучший пример мы могли бы привести, чем эксперимент Кулябко, русского физиолога, который поддерживал работу и биение сердца человека в течение восемнадцати часов после официальной констатации его смерти.

ГЛАВА II. ПРОЦЕСС СМЕРТИ.

Строение организмов. — Частичные жизни. — Коллективная жизнь. — Роль аппаратов. — Смерть вследствие поражения основных аппаратов. — Жизненный треножник. — Солидарность анатомических элементов. — Гуморальная солидарность. — Нервная солидарность. — Независимость и подчинение анатомических элементов.

Частичные жизни. Коллективная жизнь. — За исключением физиолога, никто — ни невежда, ни интеллектуал, ни даже врач — не ломает голову над жизнью или смертью элемента, хотя это основа, реальный фундамент деятельности, проявляемой социальным телом и его различными органами. Жизнь индивида, животного, зависит от этих элементарных частичных жизней точно так же, как существование государства зависит от существования его граждан. Для физиолога организм — это федерация клеточных элементов, объединенных тесной ассоциацией. Гёте сравнивал их с «множеством», Кант — с «нацией», а другие уподобляли их густонаселенному городу, анатомические элементы которого являются гражданами и который обладает собственной индивидуальностью. Таким образом, деятельность федеративного организма может обсуждаться в каждой из его частей, и тогда это элементарная жизнь, или в его совокупности, и тогда это общая жизнь. Парацельс и Борде предвидели эту истину, когда рассматривали жизнь, присущую каждой части (vita propria), и коллективную жизнь, жизнь целого (vita communis). Точно так же мы должны различать элементарную смерть, которая является прекращением жизненных явлений в изолированной клетке, от общей смерти, которая является исчезновением явлений, характеризующих коллективность, совокупность, федерацию, нацию, город, целое в той мере, в какой оно является единицей.

Эти сравнения позволяют нам понять, как общая жизнь зависит от частичных жизней каждого анатомического гражданина. Если все умрут, нация, федерация, тотальное существо явно перестает существовать. Этот город имеет огромное население — в теле человека тридцать триллионов клеток; он населен абсолютно оседлыми гражданами, каждый из которых имеет свое фиксированное место, которое он никогда не покидает и в котором живет и умирает. Он должен обладать системой более или менее совершенных устройств для обеспечения материальной жизни каждого жителя. Все имеют аналогичные потребности: они питаются очень похоже; они дышат одинаковым образом; каждый, по сути, имеет свою профессию, индустрию, таланты и способности, которыми он вносит вклад в социальную жизнь и от которых, в свою очередь, зависит. Но процесс питания одинаков для всех. Им нужны вода, азотистые материалы и аналогичные тернарные соединения; те же минеральные вещества и тот же жизненный газ, кислород. Не менее необходимо, чтобы отходы и экскременты, очень похожие во всех отношениях, были выведены и удалены в стоках, устроенных так, чтобы освободить всю систему от неудобств, нездоровости и опасности этих остатков.

Вторичная организация в органах. — Вот почему, как мы сказали выше, существуют вторичные организации экономики: пищеварительный аппарат, который подготавливает пищу и позволяет ей переходить в кровь, в лимфу и, наконец, в жидкую среду, которая омывает каждую клетку и составляет ее реальную среду; дыхательный аппарат, который импортирует кислород и экспортирует газообразный экскремент, углекислоту; сердце и система кровообращения, которые распределяют по системе внутреннюю среду, должным образом очищенную и восстановленную. Организация доминирует над потребностями клеточной жизни. Это закон города, которому Клод Бернар дал название закона строения организмов.

Смерть вследствие поражения основных органов. Жизненный треножник. — Таким образом, мы понимаем, что такое жизнь, и в то же время что такое смерть сложного живого существа. Город погибает, если его более или менее сложные механизмы, которые следят за его снабжением и его очисткой, серьезно затронуты в какой-либо точке. Различные группы могут выживать в течение более или менее длительного периода, но, постепенно лишаясь средств питания или очистки, они в конечном итоге вовлекаются в общую гибель. Если сердце останавливается, наступает всеобщий голод; если легкие серьезно повреждены, мы задыхаемся; если главный орган очистки, почка, перестает выполнять свою назначенную задачу, происходит общее отравление использованными и токсичными материалами, удерживаемыми в крови.

Мы понимаем, как целостность основных органов — сердца, легких, почек — необходима для поддержания существования. Мы понимаем, что их поражение, через ряд последовательных отголосков, влечет за собой всеобщую смерть. Мы всегда умираем, говорили врачи древности, из-за отказа одного из этих трех органов: сердца, легких или мозга. Жизнь, говорили они на своем неточном языке, зависит от них, как от трех опор. Отсюда идея жизненного треножника. Но не только это трио органов поддерживает организм; почка и печень не менее важны. В разной степени каждая часть оказывает свое действие на остальные. Жизнь в действительности основана на огромном множестве живых клеток, объединенных для формирования тела; на тридцати триллионах анатомических элементов, каждая часть более или менее необходима для всех остальных, в зависимости от того, насколько тесно натянута связь солидарности в рассматриваемом организме.

Смерть и мозг. — Существуют, действительно, более благородные элементы, наделенные более высокими функциями, чем остальные. Это нервные элементы. Элементы мозга управляют высшими функциями анимальности, чувствительностью, произвольным движением и осуществлением интеллекта. Остальная часть нервной системы образует инструмент централизации, который устанавливает отношения частей друг с другом и обеспечивает их солидарность. Когда мозг поражен и его функции прекращаются, человек теряет сознание своего существования. Жизнь, кажется, исчезла. Мы говорим о человеке в таком положении, что он больше не живет, тем самым путая общую жизнь с церебральной жизнью, которая является ее высшим проявлением. Но человек или животное без мозга живет тем, что можно назвать вегетативной жизнью. Человеческий анэнцефальный плод живет некоторое время, точно так же, как плод, который правильно сформирован. Наблюдение всегда показывает, что это существование других частей тела не может поддерживаться бесконечно в отсутствие жизни мозга. В результате ряда импульсов, обусловленных солидарностью группировки частей, травма, полученная мозгом, влияет по отголоску на другие органы и приводит в конечном итоге к остановке элементарной жизни во всех анатомических элементах. Смерть целого тогда завершена.

У врачей, следовательно, есть двоякая причина говорить, что мозг может вызвать смерть. Смерть мозга подавляет высшее проявление жизни, и, во-вторых, посредством более или менее отдаленного отголоска, она подавляет жизнь во всей остальной системе.

Смерть — это процесс. — К тому же, этот факт является общим. Смерть одной части всегда влечет за собой смерть остальных — т. е. всеобщую смерть. Живой организм не может быть одновременно живым и кладбищем. Трупы не могут существовать бок о бок с живыми элементами. Мертвый заражает живое или каким-то иным образом вовлекает его в свою гибель. Смерть распространяется; это прогрессивный феномен, который начинается в одной точке и постепенно распространяется на целое. У него есть начало и продолжительность. Другими словами, смерть сложного организма — это процесс. И далее, конец простого организма, простейшего, клетки, сам по себе является процессом, бесконечно более сокращенным.

Сама совершенность организма является, следовательно, причиной его хрупкости. Именно степень солидарности частей друг с другом вовлекает одну группу в катастрофу остальных, точно так же, как в тонком механизме расстройство колеса приближает общую поломку. Важные части — легкие, сердце, мозг — не претерпевают серьезных изменений без того, чтобы рефлекс не ощущался повсюду. Но есть также колеса менее очевидные, целостность которых едва ли менее необходима.

Солидарность анатомических элементов. — Причину смертного процесса — т. е. расширения и распространения первоначального разрушения — следует, следовательно, искать в солидарности частей организма. Чем она теснее, тем больше становятся шансы на разрушение, ибо несчастный случай, произошедший с одной, по отголоскам затронет остальные.

Теперь солидарность частей организма может осуществляться двумя способами; существует гуморальная солидарность и нервная солидарность.

Гуморальная солидарность. — Гуморальная солидарность реализуется посредством смеси гуморов. Все жидкости организма, которые разместились в промежутках элементов и которые пропитывают ткани, находятся в контакте и в отношении обмена друг с другом, и через проницаемую стенку малых сосудов они находятся в отношении с кровью и лимфой.

Все жидкие атмосферы, которые окружают клетки и формируют их окружающую среду, имеют взаимосвязь. Изменение, произошедшее в одной клеточной группе, а следовательно, и в соответствующей жидкости, изменяет среду более дальних или более близких групп, а следовательно, и сами эти группы.

Нервная солидарность. — Но реальным инструментом солидарности частей является нервная система. Благодаря ей в живой машине совокупные действия клеточного множества сдерживают и контролируют друг друга. Нервная солидарность делает из сложного существа не толпу клеток, а связанную систему, индивида, в котором части подчинены целому, а целое — частям; в котором социальный организм имеет свои права точно так же, как индивид имеет свои права. Весь секрет жизненной функциональной активности сложного существа содержится в этих двух факторах: независимости и подчинении элементарных жизней. Общая жизнь — это гармония элементарных жизней, их симфония.

Независимость и подчинение анатомических элементов. — Независимость анатомических элементов проистекает из того факта, что они являются реальными хранителями жизненных свойств, действительно активными компонентами. С другой стороны, подчинение частей целому является самим условием сохранения формы у животных и растений. Архитектура, которая характерна для них, морфологический план, который они реализуют в своем эволютивном развитии, который они постоянно сохраняют и восстанавливают, образуют поразительное доказательство этого. Эта зависимость никоим образом не противоречит автономии элементов. Ибо когда мы вместе с Клодом Бернаром и Вирховым изучаем обстоятельства, мы видим, что элемент приспосабливается к органическому плану без насилия над своей природой. Он ведет себя на своем естественном месте так же, как вел бы себя в другом месте, если бы в другом месте он встретил вокруг себя ту же жидкую среду, которая одновременно является стимулом и пищей. Это, по крайней мере, вывод, который мы можем сделать из экспериментов по пересадке или по животной и растительной прививке. Ни соседние элементы, ни вся система не действуют на него на расстоянии посредством своего рода таинственной индукции, согласно идеям виталистов, чтобы регулировать активность элемента. Они способствуют исключительно составу жидкой атмосферы, которая омывает его. Они вмешиваются, чтобы обеспечить его определенной средой, чья самая характерная физическая и химическая конституция регулирует его активность. Эта конституция может быть когда-нибудь имитирована устройствами эксперимента. Когда этот результат будет достигнут, анатомический элемент будет жить в изоляции точно так же, как он живет в органической ассоциации, и таинственная связь, которая вызывает его солидарность с остальной экономикой, станет понятной. На самом деле, мы можем более или менее отсрочить зрелость этого пророчества, но нет сомнения, что мы ежедневно приближаемся к его исполнению.

Общая жизнь сложного существа является, следовательно, более или менее совершенной синергией, упорядоченным процессом элементарных жизней. Общая смерть — это разрушение этих частичных жизней. Нервная система, инструмент этой гармонии частей, представляет собой социальную связь. Она удерживает большинство частичных элементов под своим влиянием и является, таким образом, посредником их отношений. Чем теснее эта зависимость, тем выше развитие нервного аппарата и тем лучше, также, обеспечена всеобщая солидарность, а следовательно, и единство организма. Клеточная федерация приобретает характеристику уникальной индивидуальности пропорционально развитию этой нервной централизации. При идеально совершенной нервной системе корреляция частей также достигла бы совершенства. Как сказал Кювье: «Ничто не могло бы претерпеть изменение без изменения в остальном».

Но ни одно животное не обладает этой крайней солидарностью частей живой экономики. Это мечта философа. Это мечта Канта, для которого совершенный организм был бы «телеологической системой», системой взаимных целей и средств, суммой частей, каждая из которых существует для и посредством остальных, для и посредством целого. Организм, столь полностью связанный, вряд ли мог бы жить. На самом деле, живые организмы показывают немного больше свободы во взаимодействии своих частей. Их нервный аппарат, к счастью, не достигает этого воображаемого совершенства; их единство не столь строго. Идея индивидуальности, индивидуального существования, следовательно, не абсолютна, а относительна. Существуют все степени ее в зависимости от развития нервной системы. То, что обыватель и сам врач понимают под смертью, — это ситуация, созданная остановкой общих колес: мозга, сердца и легких. Если дыхание не оставляет следа на стекле, поднесенном ко рту, если биение сердца больше не ощутимо рукой, которая касается, или ухом, которое слушает, если движение и реакция чувствительности перестали быть явными, эти признаки заставляют нас сделать вывод, что это смерть. Но этот вывод, как мы уже говорили ранее, является скорее прогнозом, чем суждением о факте. Он выражает уверенность в том, что субъект обязательно умрет, а не то, что он с этого момента мертв. Для физиолога субъект только на пути к смерти. Процесс начался. Единственная реальная смерть — это когда всеобщая смерть всех элементов была завершена.

ГЛАВА III. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕТОЧНОЙ СМЕРТИ. НЕКРОБИОЗ. СТАРЕНИЕ.

Характеристика элементарной жизни — Изменения, производимые смертью в составе и смерть клетки — Шлемм; Лёв; Бокорни; Пфлюгер; А. Готье; Дюкло — Процессуальный характер смерти — Случайная смерть — Некробиоз — Атрофия — Дегенерация — Так называемая естественная смерть — Сенесценция — Теория сенесценции Мечникова — Возражения.

Элементарная смерть — это не что иное, как подавление в анатомических элементах всех явлений жизненности.

Характеристики элементарной жизни. — Характерные черты элементарной жизни были достаточно точно определены наукой. Прежде всего, это морфологическое единство. Все живые элементы имеют идентичный морфологический состав. Это означает, что жизнь только осуществляется и поддерживается во всей своей полноте в органических единицах, обладающих анатомическим строением клетки, с ее цитоплазмой и ядром, устроенных по классическому типу. Во-вторых, это химическое единство. Составное вещество, материя, из которой построена клетка, мало отклоняется от химического типа — белкового комплекса с гексоновым ядром, и от физической модели, которая представляет собой эмульсию зернистых, несмешивающихся жидкостей различной вязкости. Третий характер состоит в обладании специфической формой, приобретаемой, сохраняемой и восстанавливаемой элементом. Четвертый характер, и, возможно, самый существенный из всех, — это свойство роста или питания с его следствием, а именно отношением обменов с внешней средой, обменов, в которых кислород играет значительную роль. Наконец, есть последнее свойство, свойство воспроизводства, которое в известной мере является необходимым следствием предыдущего — т. е. роста.

Эти пять жизненных характеров элементов наиболее очевидны в клетках, живущих в изоляции, в микроскопических существах, образованных одной клеткой, протофитах и простейших. Но мы находим их также в ассоциациях, образованных клетками друг с другом — т. е. в обычных растениях и животных, многоклеточных комплексах, называемых по этой причине метафитами и метазоа. Свободные или ассоциированные, анатомические элементы ведут себя одинаково — питаются, растут, дышат, переваривают одинаковым образом. На самом деле, группировка клеток, отношения, близость и соприкосновение, которые они принимают, вносят некоторые варианты в выражение общих явлений; но эти небольшие различия не могут скрыть существенную общность жизненных процессов.

Большинство физиологов, следуя Клоду Бернару, признают веским и убедительным доказательство, которое прославленный экспериментатор представил относительно этого единства жизненных процессов. Однако есть несколько голосов, вопиющих в пустыне. М. Ле Дантек — один из них. В своей новой теории жизни он усиливает и превозносит различия, которые существуют между элементарной жизнью белков и ассоциированной жизнью метазоа. В них он не видит ничего, кроме контрастов и отклонений.

Если это элементарная жизнь, давайте спросим, что такое элементарная смерть — т. е. смерть клетки. И в этой связи давайте зададим вопросы, которые мы должны рассмотреть в случае животных с высокой организацией и самого человека. Каковы характеристики элементарной смерти? Когда клетка умирает, предшествует ли ее смерти старение или сенесценция? Каковы предварительные признаки и признанные симптомы?

Изменения, производимые смертью. — Состояние смерти по-настоящему реализуется только тогда, когда фундаментальные свойства живой материи, перечисленные выше, полностью исчезли. Мы должны проследить шаг за шагом это исчезновение во всех анатомических элементах метазоа.

Теперь свойства клетки связаны с физической и химической организацией живой материи. Чтобы они полностью исчезли, эта организация должна быть разрушена во всем, что в ней есть существенного. Мы не можем признать вместе с виталистами, что существует какое-либо материальное различие между мертвым и живым и что только нематериальный принцип, который улетучился в воздух, отличает труп от одушевленного существа. На самом деле, внешняя конфигурация может быть почти сохранена, и труп может иметь аспект и формы предыдущего состояния. Но это появление обманчиво. Что-то в реальности изменилось. Структура, химический состав живого вещества претерпели существенные изменения. Каковы эти изменения?

Физические изменения. — Некоторые физиологи пытались их определить. Клемм, ботаник, указал в 1895 году на физические изменения, которые характеризуют смерть растительных клеток — потерю тургесценции, фрагментацию протоплазмы, образование гранул и появление вакуолей.

Химические изменения. — О. Лёв и Бокорни придавали большое значение в 1886 и 1896 годах химическим изменениям. Живая протоплазма, по их словам, является нестабильным белковым соединением. Небольшое изменение отделило бы от альбуминоидной молекулы ядро с функцией альдегида и в то же время трансформировало бы амидогруппу в амидогруппу. Этого было бы достаточно для перехода протоплазмы из живого в мертвое состояние. Эта теория основана на том факте, что соединения, которые оказывают токсическое действие на живую клетку, не действуя химически на мертвый альбумин, легко фиксируются альдегидами; и на том факте, что многие из них, которые атакуют одновременно живые альбуминоиды и мертвый альбумин, легко соединяются с амидогруппой.

Э. Пфлюгер, знаменитый немецкий ученый, рассматривал живое вещество как альбумин, спонтанно разлагающийся, существенное ядро которого образовано цианогеном. Его активная нестабильность была бы обусловлена проникновением в молекулу кислорода, который фиксируется на углероде и отделяет его от азота. Арман Готье не подтвердил этот взгляд. Дюкло (1898) заявил, что различие между живым и мертвым альбумином было бы стереохимического порядка.

Процессуальный характер смерти. Случайная смерть. — Мы видели, что в общем исчезновение характеристик жизненности не является мгновенным, по крайней мере в естественном ходе вещей, в сложных организмах. Это конец более или менее быстрого процесса. Но смерть не является мгновенной в изолированном анатомическом элементе, так же как она не является таковой в простейшем или протофите. Мы должны прибегнуть к очень насильственным устройствам разрушения, чтобы убить клетку одним ударом, чтобы не оставить абсолютно ничего от ее существующей организации. Протоплазма дрожжей при насильственном раздавливании Бюхнером все еще обладала способностью секретировать растворимые ферменты. Мощное действие, очень высокая температура необходимы для получения результата. A fortiori, трудность возрастает в случае сложных организмов, все живые элементы которых не могут быть атакованы в один и тот же момент разрушительной причиной. Механическое действие, способное разрушить одним ударом все живые части сложного существа, животного, растения, должно быть почти невообразимой силы. Удар молота Несмита был бы недостаточно силен.

Химическое изменение, производимое очень токсичным веществом, распределенным по всей крови и, таким образом, приведенным в контакт с каждым элементом, произвело бы дезорганизацию, которая, как бы быстра она ни была, не могла бы быть названа мгновенной. И то же самое справедливо для физических агентов.

Но это не процессы природы при нормальных обстоятельствах. Это несчастные случаи или устройства. Мы оставим в стороне их рассмотрение и будем иметь дело здесь только с естественными процессами организма.

Представьте его помещенным в среду, соответствующую его потребностям, и следующим без вмешивающихся осложнений эволюции, назначенной ему его конституцией. Эксперимент говорит нам, что эта естественная эволюция в каждом известном нам случае заканчивается смертью. Смерть наступает рано или поздно. Для существ с более высокой организацией, которые мы можем привести во все более близкое сходство с человеком, мы обнаруживаем, что они умирают от болезни, от несчастного случая или от старости. И так как болезнь — это несчастный случай, мы можем естественно спросить, не является ли то, что мы называем старостью, также болезнью.

Как бы то ни было, смертный процесс, будучи никогда не мгновенным, имеет продолжительность, начало, развитие, конец — одним словом, историю. Он составляет промежуточную фазу между совершенной жизнью и определенной смертью.

Некробиоз. Атрофия. Дегенерация. — Процесс в зависимости от обстоятельств может быть сокращен или продлен. Когда смерть является результатом насилия, события ускоряются. Физические и химические трансформации живого вещества составляют своего рода острое изменение, называемое Шульце и Вирховым некробиозом. Согласно патологам, существуют два вида некробиоза: — тот, что путем разрушения, путем простой атрофии, которая заставляет анатомические элементы постепенно исчезать, не претерпевая заметных модификаций; и некробиоз путем дегенерации, который трансформирует протоплазму в жировое вещество, в известковое вещество, в грануляции (жировая дегенерация, кальцификация, гранулезная дегенерация). Нет разногласий относительно причин этого некробиоза. Они всегда случайны; они возникают из внешних обстоятельств: — недостаточности алиментарных материалов, воды, кислорода; присутствия в среде реальных ядов, разрушающих организованное вещество; насильственного вмешательства физических агентов, тепла, электричества; рефлекса на состав клеточной атмосферы насильственной атаки на какой-либо существенный орган, сердце, легкие, почки.

Сенесценция. Старость. — Во вторую категорию мы должны поместить смертные процессы, медленные в своем движении, в которых мы не можем видеть вмешательства явно случайных и ненормальных беспокоящих агентов. Смерть кажется завершением распада, происходящего незаметными степенями вследствие прогрессивного накопления очень малых, неразличимых возмущений. Этот медленный распад адекватно выражается термином — старение, или сенесценция. Изменения, которыми он предается в клетке, особенно атрофические, но они также сопровождаются, однако, различными формами дегенерации. Чрезвычайно важный вопрос возникает по этому предмету, и это то, имеют ли явления сенильности свою причину в самой клетке, если они неизбежно встречаются в ее организации, и, следовательно, являются ли старость и смерть естественными и необходимыми явлениями. Или, с другой стороны, должны ли мы рассматривать их как обусловленные прогрессивным изменением среды, характер которого был бы случайным, хотя и частым или привычным? Это, одним словом, проблема, которая так часто занимала внимание философствующих биологов. Являются ли старость и смерть естественными и неизбежными явлениями?

Недавние эксперименты Лёба и Калкинса и все подобные наблюдения имеют тенденцию приписывать явлению старения характер поправимого несчастного случая. Но средство не было найдено, и животное в конечном итоге поддается этим медленным трансформациям своих анатомических элементов. Мы тогда говорим, что оно умирает от старости.

Теория сенесценции Мечникова. Возражения. — Мечников предложил теорию механизма этой общей сенесценции. Элементы соединительной ткани, фагоциты, макрофаги, которые существуют повсюду вокруг специализированных и высших анатомических элементов, разрушали бы и пожирали их, как только их жизненность уменьшается, и занимали бы их место. В мозге, например, это были бы фагоциты, которые, атакуя нервные клетки, дезорганизовали бы высшие элементы, неспособные защитить себя. Эта замена соединительной ткани, которая обладает только вегетативными свойствами низкого порядка, нервными тканями, которые обладают очень высокими вегетативными свойствами, приводит к очевидному распаду. Грубый элемент насильственной и энергичной жизненности подавляет утонченный и высший элемент.

Это вытеснение — очень реальный факт. Оно составляет то, что называется сенильным склерозом. Но активная роль, приписываемая ему Мечниковым в процессе дегенерации, не столь определенна. Эксперт-наблюдатель в микроскопическом изучении нервной системы, М. Маринеско, не принимает эту интерпретацию, насколько это касается сенесценции элементов мозга. Уменьшение клетки, уменьшение числа ее окрашиваемых грануляций, хроматолиз, образование инертных, пигментированных веществ — все эти явления, которые характеризуют распад церебральных клеток, были бы осуществлены, согласно этому наблюдателю, без вмешательства соединительных элементов, фагоцитов.

Характеристика обширного и прогрессивного процесса, представленного смертью, делает необходимым в сложном организме, который является его добычей, существование бок о бок живых и мертвых клеток. Аналогично, в организме, который стареет, есть молодые элементы и элементы всякого возраста бок о бок с сенильными элементами. Пока дезорганизация последних не зашла слишком далеко, они могут быть омоложены. Все, что нам нужно сделать, — это восстановить для них подходящую окружающую среду. Весь вопрос заключается в том, чтобы знать и быть способным реализовать для той или иной части, которую мы хотим реанимировать и омолодить, самые особые или самые деликатные условия, которые эта среда должна выполнять. Как мы сказали, успех достигнут в этом отношении, насколько это касается сердца, и именно поэтому мы способны реанимировать и оживить сердце мертвого человека. Есть надежда, что идеи в этом направлении будут расширяться с прогрессом физиологии.

После этого очерка условий и разновидностей клеточной смерти мы должны вернуться к существенной проблеме, которая занимает любопытство биологов и философов. Является ли смерть неизбежной, неотвратимой? Является ли она необходимым следствием самой жизни, неизбежным исходом, неизбежным концом?

Существует два способа попытаться решить этот вопрос о неизбежности смерти. Первый — это изучить народное наблюдение, практикуемое, так сказать, неинтеллигентно и без специальных предосторожностей. Второй — это проанализировать все, что мы знаем относительно условий элементарной жизни.

ГЛАВА IV. КАЖУЩАЯСЯ ВЕЧНОСТЬ СЛОЖНЫХ ИНДИВИДОВ.

Тысячелетние деревья — Растения с определенным корневищем — Овощи, размножаемые черенками — Животные колонии — Разрушение вследствие внешних причин — Трудность интерпретации.

Народное мнение учит нас, что живые существа имеют только преходящее существование, и, как сказал поэт: «Жизнь — это лишь вспышка между двумя темными ночами». Но, с другой стороны, простое наблюдение показывает нам, или кажется, что показывает нам, существ, чья продолжительность существования гораздо дольше и практически безгранична.

Тысячелетние деревья. — Мы знаем о деревьях почтенной древности. Среди этих патриархов растительного мира есть каштан на горе Этна, которому десять веков, и плющ в Шотландии, которому, как говорят, тридцать веков. Деревья 5000-летнего возраста не являются абсолютно неизвестными. Мы можем упомянуть среди тех, что этого возраста, знаменитое драконово дерево в Оротаве, на острове Тенерифе. Два других примера известны в Калифорнии — псевдокедр, или Taxodium, в Сакраменто, и Sequoïa gigantea. Мы знаем, что оливковое дерево может жить 700 лет. Есть кедры 800 лет и дубы возраста 1500 лет.

Растения с корневищем. — Растительные виды почти неограниченной продолжительности жизни известны ботаникам. Таковы, например, растения с определенным корневищем, такие как безвременник. Осенний безвременник имеет подземный корень, луковица которого выпускает каждый год свежие оси для нового цветения; и так как каждая из этих новых осей вытягивается на почти постоянную длину, ботаник однажды задал себе странную задачу обнаружить, сколько времени потребовалось бы такой ноге, если бы она была должным образом направлена, чтобы обогнуть мир.

Овощи, размножаемые черенками. — Овощи, размножаемые черенками, дают другой пример живых существ неопределенной продолжительности. Плакучие ивы, которые украшают берега водоемов в парках и садах по всей Европе, произошли, прямо или косвенно, от черенков первой Salix Babylonica, завезенной на Запад. Нельзя ли сказать, что они являются постоянными фрагментами той самой ивы?

Животные колонии. — Эти примеры, так же как и те, что представлены зоологам рассмотрением полипов, которые произвели своим медленным ростом рифы, или атоллы, полинезийских морей, не доказывают, однако, вечности живых существ. Аргумент не имеет ценности, ибо он основан на путанице. Он вращается вокруг трудности, которую биологи испытывают в определении индивида. Дуб и полип — это не простые индивиды, а ассоциации индивидов, или, чтобы использовать выражение Гегеля, нации, поколения которых мы видим последовательными. Мы придаем этой последовательности поколений уникальное существование, и наше рассуждение сводится к тому, что мы даруем каждому нынешнему гражданину этого социального тела древность, которая принадлежит целому.

Разрушение социального индивида вследствие внешних причин. — Что касается разрушения, смерти этого социального индивида, этого столетнего дерева, кажется, действительно, что нет оснований считать ее естественной необходимостью. Мы находим достаточную причину его обычного конца в отголоске на индивида внешних и случайных обстоятельств. Причину смерти дерева, дуба многих веков, следует искать в окружающих условиях, а не в каком-то внутреннем состоянии. Холод и жара, сырость и сухость, тяжесть снега, механическое действие дождя, града, разбушевавшихся ветров, молнии; опустошения насекомых и паразитов — вот что действительно работает на его гибель. И далее, новые ветви, появляющиеся каждый год и увеличивающие нагрузку, которую ствол должен нести, увеличивают давление частей и делают более трудным движение сока. Если бы не эти препятствия, внешние, так сказать, для самого растительного существа, оно продолжало бы бесконечно цвести, плодоносить и, как каждая весна возвращалась, показывать свежие почки.

Трудность интерпретации. — В этом, как и во всех других примерах, мы должны знать природу существ, которые мы видим длящимися и бросающими вызов векам. Это индивид? Это вид? Это живое существо, собственно говоря, имеющее свое единство и свою индивидуальность, или это серия поколений, сменяющих друг друга во времени и простирающихся в пространстве? Одним словом, вопрос заключается в том, чтобы знать, имеем ли мы дело с реальным деревом или с генеалогическим деревом. Мы так же неуверенны, когда имеем дело с животными. Какое существо длится — серия поколений или индивид? Это сомнение запрещает нам делать какой-либо вывод из наблюдения сложных существ. Мы должны, следовательно, вернуться от них к элементарному существу; и мы должны рассмотреть его с точки зрения вечности или жизненного распада. Давайте тогда зададим вопросы, которые мы уже рассмотрели применительно к животным с высокой организацией и самому человеку. Является ли смерть клетки неизбежной характеристикой? Есть ли какие-либо клетки, протофиты, простейшие, которые бессмертны?

ГЛАВА V. БЕССМЕРТИЕ ПРОСТЕЙШИХ.

Невозможность жизни без эволюции — Закон роста и деления — Бессмертие простейших — Смерть, феномен адаптации, который появился в ходе веков — Инфузории — Смерть инфузорий — Два вида воспроизводства — Кариогамное омоложение Мопа — Калкинс об омоложении — Причины сенесценции — Невозможность жизни без эволюции.

Мы принимаем во внимание, a priori, условия, которые должны быть выполнены одноклеточным существом, чтобы избежать неизбежности эволюции, смены веков, старости и смерти. Оно должно быть способно бесконечно поддерживать себя в нормальном режиме, не меняясь, не увеличиваясь, поддерживая свой постоянный морфологический и химический состав, в среде, достаточно обширной, чтобы она не была изменена заимствованиями или тратами, возникающими из его питания — т. е. оно должно оставаться постоянным в присутствии постоянного существа. Мы могли бы представить себе питание, достаточно совершенное, обмены, достаточно точные и достаточно регулярные, чтобы положение вещей бесконечно поддерживалось. Это была бы абсолютная постоянность, реализованная в жизненной подвижности.

Закон роста и деления. — Эта модель совершенной и неизменной машины не существует в природе. Жизнь несовместима с абсолютной постоянностью размеров и форм живого организма.

Одним словом, это строгий закон живой природы, что клетка не может ни жить бесконечно без роста, ни расти бесконечно без деления.

Почему это так? Почему существует эта невозможность регулярного режима, в котором клетка поддерживалась бы в величине без уменьшения или увеличения? Почему питание имеет в качестве необходимого следствия рост элемента? Это то, чего мы положительно не знаем.

Вещи таковы. Это нередуцируемый факт, свойственный протоплазме, характеристика живого вещества клетки. Это фундаментальная основа свойства генерации. Это все, что мы можем сказать об этом. Реальные живые существа имеют, следовательно, неизбежно эволюцию. Они не неизменны. В своей простой форме эта эволюция состоит в том факте, что клетка растет, делится и уменьшается этим делением, начинает восходящий марш, который заканчивается новым делением. И так далее.

Бессмертие простейших. — Может случиться, и на самом деле случается, что эта последовательность актов повторяется бесконечно, во всяком случае, если ее не прервет какая-либо случайная причина. Таким образом, животное описывает бесконечную кривую, состоящую из ряда углублений, высшая точка которой соответствует максимальному размеру, а низшая — уменьшению, следующему за делением. Такое положение вещей не имеет неизбежного конца, если среда не меняется. Существо бессмертно.

В самом деле, сложные существа, состоящие из одной клетки, протофиты и простейшие, водоросли и одноклеточные грибы, находясь на минимальной стадии дифференциации, избегают необходимости смерти. Они не обладают, как отмечает Вейсман, подлинным бессмертием богов мифологии, которые были неуязвимы. Напротив, они бесконечно уязвимы, хрупки и недолговечны; мириады их погибают каждое мгновение. Но их смерть не является неизбежной. Они поддаются случайностям, но никогда — старости.

Представьте себе одно из таких существ, помещенное в питательную среду, благоприятную для полного проявления его деятельности и, кроме того, достаточно обширную, чтобы на нее не влияли бесконечно малые количества материала, которые животное может из нее поглощать или выделять в нее. Предположим, например, что это инфузория в океане. В этой неизменной среде существо живет, увеличивается и постоянно растет. Достигнув пределов размера, установленных его специфическим законом, оно делится на две части, которые неотличимы одна от другой. Оно оставляет одну из своих половин колонизировать по соседству и начинает свою эволюцию, как прежде. Нет причин, по которым этот факт не мог бы повторяться бесконечно, поскольку ничего не меняется ни в среде, ни в самом животном.

Подведем итог. Явления, происходящие в клетке простейшего, не выступают в качестве причины остановки. Среда позволяет организму пополнять запасы и очищаться таким образом и с таким совершенством, что животное всегда живет в регулярном режиме, и, за исключением его роста, а впоследствии и деления, в нем ничего не меняется.

Смерть — явление адаптации. — Она появилась в ходе веков. — Это бессмертие в принципе присуще всем протистам, которые размножаются простым и равным делением. Если заметить, что эти рудиментарные организмы, наделенные вечностью, являются первыми живыми формами, появившимися на поверхности земного шара, и что они, несомненно, предшествовали многим другим — например, многоклеточным, которые, напротив, подвержены распаду, — то вывод очевиден: жизнь долгое время существовала без смерти. Смерть была явлением адаптации, которое появилось в ходе веков вследствие эволюции видов.

Смерть инфузорий. — Мы можем спросить себя, в какой момент истории земного шара, в какой период эволюции его фауны появилась эта новизна — смерть. Знаменитые эксперименты Мопа о старении инфузорий, по-видимому, позволяют нам дать точный ответ на этот вопрос. Благодаря этим экспериментам мы приходим к убеждению, что смерть должна была появиться одновременно с половым размножением. Смерть стала возможной, когда этот процесс генерации был установлен, не во всей своей полноте, но в своих скромнейших началах, в рудиментарных формах неравного деления и конъюгации. Это произошло, когда инфузории начали заселять воды.

Два способа размножения. — Инфузории, по сути, способны к размножению простым делением. Справедливо будет сказать, что в дополнение к этому ресурсу, единственному, который нас здесь интересует, поскольку именно он дарует бессмертие, они обладают другим. При определенных обстоятельствах они проявляют и осуществляют второй способ размножения — кариогамную конъюгацию. Это довольно сложный процесс в деталях, но в конечном счете он сводится к временному спариванию двух особей, которые в остальном очень похожи и которых невозможно различить как мужскую и женскую. Они тесно соединяются одной из своих сторон; взаимно обмениваются полуядром, которое переходит в сопряженную особь; а затем разделяются. Но инфузориям можно помешать совершить это соединение, регулярно изолируя их сразу после рождения. Тогда они растут и по прошествии времени вынуждены делиться согласно первому методу.

Мопа показал, что инфузории не могут бесконечно приспосабливаться к этому режиму; они не могут продолжать делиться вечно. После определенного числа делений они проявляют признаки дегенерации и явного упадка. Размер уменьшается, ядерные органы атрофируются, вся деятельность затухает, и инфузория погибает. Она поддается этому виду старческой атрофии, если ей не предоставляется возможность конъюгации с другой инфузорией, находящейся в таком же положении. В этом акте она черпает новые силы, увеличивается, достигает своего надлежащего размера и вновь восстанавливает свои органы. Конъюгация дает ей жизнь, молодость и бессмертие.

Алиментарное омоложение. — Недавние наблюдения, принадлежащие американскому биологу г-ну Г. Н. Калкинсу и подтвержденные другими исследователями, показали, что этот метод омоложения не единственный и даже не самый эффективный. Конъюгация не обладает таинственной специфической добродетелью. Инфузориям не обязательно «вступать в брак», чтобы омолодиться. Достаточно улучшить их питание. В случае «хвостатой» парамеции мы можем заменить конъюгацию мясным бульоном и фосфатами. Калкинс наблюдал 665 последовательных поколений без изъянов, без истощения и без каких-либо признаков старости. Обилие пищи и простые препараты успешно противостояли старческому одряхлению и череде атрофических дегенераций, которые оно влечет за собой.

Причины старения. — Что касается причин старения, которые были устранены с таким успехом, то они точно не известны. Калкинс полагает, что старение является результатом прогрессирующей потери организмом какого-то вещества, существенного для жизни. Конъюгация или интенсивное питание действовали бы путем восстановления этого необходимого соединения. Г. Луазель, напротив, считает, что дело в прогрессирующем накоплении токсичных продуктов вследствие своего рода алиментарной аутоинтоксикации.

ГЛАВА VI. СМЕРТНОСТЬ МЕТАЗОЕВ И ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ КЛЕТОК.

Эволюция и смерть метазоев. — Возможное омоложение дифференцированных клеток условиями среды. — Условия среды для бессмертных клеток. — Бессмертные элементы метазоев. — Элемент при случайной и излечимой смерти. — Соматические клетки и половые клетки.

Эволюция и смерть метазоев. — Мы видели, что инфузории — это уже не те животные, в которых материальный обмен происходит с достаточным совершенством и в которых клеточное деление, следствие роста, происходит с достаточной точностью и равенством, чтобы жизнь могла продолжаться бесконечно в идеальном равновесии в соответствующей среде без изменений или остановок. A fortiori, мы больше не находим идеальной регулярности питательного обмена в классах, стоящих выше них. Одним словом, начиная с этой низшей группы, не существует одушевленных существ в состоянии существования, которое Ле Дантек называет «условием Iº проявленной жизни». Живая материя, вместо того чтобы постоянно поддерживаться идентичной в условиях идентичных сред, модифицируется в ходе существования. Она становится зависимой от времени. Она описывает нисходящую траекторию; она испытывает эволюцию, распад и смерть. Таким образом, фундаментальное условие неизменной молодости и бессмертия отсутствует у всех метазоев. Жизненные отходы накапливаются у всех из-за недостаточности или несовершенства питательного поглощения или экскреции. Жизнь угасает; организм прогрессивно изменяется, и таким образом складывается то состояние дряхлости вследствие атрофии или химической модификации, которое мы называем старением и которое заканчивается смертью. Подводя итог, старость и смерть можно приписать клеточной дифференциации.

Возможное алиментарное омоложение дифференцированных клеток — Условия среды. — Мы должны добавить, однако — как учит опыт в целом и, в частности, как учат эксперименты Лёба и Калкинса, — что небольшое изменение окружающей среды, произведенное в нужное время, способно восстановить равновесие и полностью омолодить инфузорию. Старение в данном случае не имеет ни окончательного, ни внутреннего характера; модификация состава питательной среды успешно противостоит ему. Если нам позволено обобщить этот результат, можно сказать, что старение, нисходящая траектория, эволюция шаг за шагом к смерти не являются для клеток, рассматриваемых изолированно, неизбежными и существенно присущими организму, а также строгим следствием самой жизни. Они сохраняют случайный характер. В старении и смерти нет действительно естественной, внутренней причины, неумолимой и неисправимой, как утверждали в прошлом И. Мюллер, а в более позднее время Конгейм в Германии и Седжвик Минот в Америке.

Условия среды для бессмертных клеток. — Что касается клеток, которые менее дифференцированы, протофитов и простейших, стоящих на одну ступень ниже инфузорий, мы должны допустить возможность того идеального и непрерывного равновесия, которое спасло бы их от старческой дряхлости. И вполне понятно, что эта привилегия остается подчиненной идеальному постоянству соответствующей среды. Если последняя меняется, равновесие нарушается, малые незаметные возмущения питания накапливаются, жизненная активность угасает, и только вследствие несовершенства внешних условий или среды живое существо оказывается вновь увлеченным к распаду и смерти.

Бессмертные элементы метазоев. — Все предыдущие факты и соображения относятся к изолированным клеткам, к одноклеточным существам. Но — и именно это делает данные истины столь интересными — они могут быть распространены на все клетки, сгруппированные в коллектив, т. е. на всех животных и живые существа, которые мы знаем. В сложном здании организма анатомические элементы, во всяком случае наименее дифференцированные, имели бы постоянный патент на бессмертие. Вообще говоря, это относилось бы к яйцу, к половым элементам и, возможно, также к белым кровяным тельцам — лейкоцитам. И, далее, вокруг каждого из этих элементов должна быть реализована неизменно идеальная среда, которая является необходимым условием. Этого не происходит.

Элементы при случайной и излечимой смерти. — Что касается других элементов, то они подобны инфузориям, но без ресурса конъюгации. Окружающая среда истощается и отравляется вокруг каждой клетки вследствие случайностей, которые происходят с другими клетками. Поэтому каждая из них подвергается прогрессирующему распаду и в конечном итоге погибает — распад и разрушение, возможно, в принципе случайны, но на деле они являются правилом.

Различные анатомические элементы организма более или менее чувствительны к тем возмущениям, которые вызывают старение, некробиоз и смерть. Есть более хрупкие и более подверженные им. Некоторые более устойчивы, и, наконец, есть такие, которые действительно бессмертны. Мы только что сказали, что половая клетка, яйцеклетка, является таковой. Отсюда следует, что метазой, человек, например, не может умереть полностью. Рассмотрим одно из таких существ. Его предки, так сказать, не исчезли полностью; каждый оставил оплодотворенное яйцо, выживший элемент, из которого вышло существо, о котором мы говорим; и когда оно, в свою очередь, развилось, часть этой яйцеклетки была отложена в резерв для нового поколения. Смерть элементов, следовательно, не является всеобщей. Метазой с самого начала разделен на две части. С одной стороны, это клетки, предназначенные для формирования тела, — соматические клетки. Они умрут. С другой стороны, это репродуктивные, или зародышевые, или половые клетки, способные жить бесконечно.

Соматические и половые клетки. — В этом смысле мы можем сказать вместе с Вейсманом, что в животном и в человеке есть две вещи: одна смертная — сома, тело, другая бессмертная — гермен. Эти зародышевые клетки, как и в случае с простейшими, о которых мы упоминали выше, обладают условным бессмертием. Они неистребимы, но, напротив, хрупки и уязвимы. Миллионы яйцеклеток разрушаются и исчезают каждое мгновение. Они могут погибнуть от случайности, но никогда — от старости.

Теперь мы понимаем, что если протисты бессмертны, то это потому, что эти живые существа, сведенные к одной клетке, аккумулируют в ней сложные характеристики соматической клетки и зародышевой клетки и пользуются привилегией, которая присуща последней.

ГЛАВА VII. ЧЕЛОВЕК. ИНСТИНКТ ЖИЗНИ И ИНСТИНКТ СМЕРТИ.

Страдания человечества: 1. Болезнь; 2. Старость. — Старость, рассматриваемая как хроническая болезнь. — Ее случайная причина. — 3. Дисгармонии человеческой природы; 4. Инстинкт жизни и инстинкт смерти.

Несчастное положение человека — постоянная тема философий и религий. Не говоря уже о его моральной основе, оно имеет физическую основу, обусловленную четырьмя причинами: физическим несовершенством или дисгармонией природы, болезнью, старостью и смертью — или, скорее, тремя, ибо то, что мы называем старостью, возможно, является простой болезнью. Это великие печали человека, источники всех его бед. Болезнь нападает на него, старость поджидает его, и смерть должна оторвать его от всех связей, которые он создал. Все его удовольствия отравлены твердым знанием того, что они длятся лишь мгновение, что они так же ненадежны, как его здоровье, его молодость и сама его жизнь.

§ 1. Болезнь.

Болезнь, частая, постоянная и неизбежная, как она есть, тем не менее, является лишь фактом вне естественного порядка. Ее характер явно случаен, и она прерывает нормальный цикл эволюции. Медицинское наблюдение учит нас, с другой стороны, что здоровье тела влияет на здоровье ума; и поэтому человек в целом, морально и физически, подвержен болезни. Бэкон описывал больное тело как тюремщика души, а здоровое тело — как хозяина. Паскаль признавал в болезнях принцип ошибки. «Они портят наше суждение и наши чувства».

Я не выражаю химерическую надежду, когда предсказываю, что наука победит болезнь. Медицина наконец вышла из созерцательного отношения стольких веков; она вступила в борьбу, и уже появляются признаки победы. Болезнь — это больше не та таинственная сила, от которой невозможно было спастись. Пастер дал ей тело. Микроб может быть пойман. По словам Шопенгауэра, изменение атмосферы настолько незначительное, что его невозможно обнаружить химическим анализом, может вызвать холеру, желтую лихорадку, черную чуму — болезни, которые уносят тысячи людей; и несколько большее изменение могло бы поставить под угрозу всю жизнь. В то же время таинственное и ужасающее зрелище холеры в Берлине в 1831 году произвело на философа такое впечатление, что он в ужасе бежал во Франкфурт. Говорят, что это было началом его пессимизма и что, если бы не это, он продолжал бы преподавать идеалистическую философию в каком-нибудь прусском университете. Л. Гартман, другой знаменитый лидер современного пессимизма, также говорил, что болезнь всегда будет вне ресурсов медицины. Факты опровергли эти мрачные прогнозы. Микробное происхождение большинства инфекционных заболеваний было признано. Открытие ослабленных ядов и сывороток уменьшило их тяжесть. Точное знание методов заражения позволило нам воздвигнуть против них неприступные барьеры. Холера, желтая лихорадка, чума тщетно стучатся в наши двери. Дифтерия, которой боится каждая мать, частично утратила свой смертельный характер. Послеродовая лихорадка и слепота новорожденного ребенка стремятся к исчезновению. Легенда гласит, что Будда в юности, испугавшись вида больного человека, выразил в присутствии отца желание всегда быть в полном здравии и защищенным от болезней. Король ответил: «Сын мой! ты просишь невозможного». Но именно к реализации этой невозможности мы и движемся. Наука отражает атаки болезни.

§ 2. Старость.

Старость — еще одна печаль человечества. Стадия существования, на которой силы уменьшаются и никогда не возрастают и на которой появляется тысяча немощей, однако, не является стадией, универсальной для животных. Большинство из них умирает, не вызывая у нас никаких видимых признаков старческой слабости. С другой стороны, некоторые овощи проявляют эти признаки. Некоторые деревья стары; но именно у птиц и млекопитающих этот распад с чередой зол, которые его сопровождают, становится очень заметной фазой существования. У человека к слабости добавляется телесная усадка, седые волосы, увядшая кожа, а также износ и потеря зубов. Истощенный и атрофированный организм предлагает благоприятное поле для всех интеркуррентных заболеваний и для любой причины разрушения. Именно эта дряхлость делает старость такой ненавистной. Все желают быть старыми, говорил Цицерон; а когда они стареют, они говорят, что старость пришла быстрее, чем они ожидали. Лабрюйер выражает это в афоризме: «Мы хотим стареть, и мы боимся старости». Хотелось бы долголетия без старости.

Но можно ли продлить жизнь, чтобы старческое одряхление не уменьшало ее ценность? Мечников считает, что можно. Он более или менее ясно улавливает нормальную эволюцию существования, которая сделала бы ее длиннее и тем не менее свободной от старческого распада.

Примечательно, что у нас так мало научных данных о старости человека, и еще меньше — о старости животных. Биолог знает не больше, чем обыватель. Старость собаки выдает ее походка. Ее шерсть теряет блеск, точно так же, как при болезни. Волосы белеют вокруг лба и морды. Зубы тупятся и выпадают. Характер теряет веселость и становится мрачным; животное становится безразличным. Он перестает лаять и часто слепнет и глохнет.

Признано, что старческая дегенерация обусловлена изменением, затрагивающим большинство тканей. Клетки, специальные анатомические элементы печени, почек и мозга уменьшаются вследствие атрофии и дегенерации. В то же время соединительная ткань, которая служит им опорой, развивается, напротив, в некоторой мере за счет высших элементов. По этой причине ткани твердеют. Мы знаем, что мясо старых животных жесткое. Мы знаем в патологии, что это происходит с тканями. Это обусловлено ростом, повреждением активных и важных элементов, элементов поддержки органов. Они образуют ткань, иногда называемую плотной тканью, чтобы показать ее вторичную роль по отношению к элементам, которые в ней откладываются. Этот вид дегенерации органов известен как склероз. Он составляет характерное поражение определенного числа хронических заболеваний; и эти заболевания серьезны, ибо удушение характерных элементов менее важными элементами соединительной или плотной ткани приводит к более или менее полному уменьшению или подавлению функции.

Кровеносные сосуды также претерпевают эту трансформацию, и возникает то, что мы можем назвать всеобщей бедой и опасностью. Этот склероз артерий, этот артериосклероз, не только лишает стенки кровеносных сосудов гибкости и эластичности, которые необходимы для надлежащего орошения органов, но и делает их более хрупкими. Таким образом, он становится причиной кровоизлияния, что является очень серьезным делом, когда речь идет о мозге и легких.

Примечательно, что изменение тканей во время старости должно быть в точности таким же. Это следует из немногих исследований, которые были проведены по этому вопросу — из исследований Деманжа в 1886 году, Меркеля в 1891 году и, наконец, из исследований самого Мечникова. Это генерализованный склероз. Как его следствие, мы имеем снижение надлежащей активности органов и опасность мозгового кровоизлияния, создаваемую артериосклерозом. Трансформации тканей у стариков, следовательно, суммируются в атрофии важных и специфических элементов тканей и их замене гипертрофированной соединительной тканью. Этот склероз сравним со склерозом хронических заболеваний; это патологическое состояние. Таким образом, старость, как мы ее понимаем, — это хроническая болезнь, а не нормальная фаза жизненного цикла.

С другой стороны, если мы спросим себя, каково происхождение склерозов, которые порождают хронические заболевания, мы обнаружим, что они обусловлены действием различных ядов, среди которых сифилитический яд и неумеренное употребление алкоголя занимают первое место. Это также обычные причины старческой дегенерации. Но должна быть какая-то другая, какая-то очень общая причина, чтобы объяснить универсальность процесса старения. Мечников считает, что он нашел эту причину в микробах, которые кишат в пищеварительной трубке человека, особенно в толстой кишке. Их число огромно. Штрасбургер дал приблизительный расчет, но слов не хватает, чтобы выразить его. Мы должны представить себе цифру, за которой следуют пятнадцать нулей. Эта микробная флора состоит из «бацилл» и «кокков» и составляет треть выделяемых веществ. Она производит медленные яды, которые, будучи сразу реабсорбированными, попадают в кровь и провоцируют постоянное раздражение, из которого проистекает артериосклероз и всеобщий склероз старости. Вместо того чтобы наслаждаться здоровой и нормальной старостью, в которой сохраняются способности зрелых лет, мы влачим уменьшенную жизнь, своего рода хроническую болезнь, которой является обычная старость. Это происходит, согласно Мечникову, из-за паразитизма и симбиоза микробной флоры, поселившейся в той части экономики, в которой она находит все условия, благоприятные для своего плодовитого расширения. Такова спекулятивная теория, доведенная до грани бесстрашия, с помощью которой этот исследователь объясняет нищету нашей старости и которая вдохновляет его идеей лекарства. Ибо его наблюдения завершаются режимом, серией предписаний, с помощью которых автор воображает, что жизнь может быть продлена, а беды старости сметены с нашего пути. Опасная флора должна быть преобразована в культивируемую и отобранную флору. Хотя орган, о котором идет речь, может быть сомнительной полезности, и хотя его существование, наследие атавистической наследственности, должно рассматриваться как дисгармония человеческой природы, Мечников не заходит так далеко, чтобы предложить вырезать его и прибегнуть к помощи хирургии, чтобы сделать человечество совершенным! Но рациональные средства, которые он предлагает, будут одобрены самыми рассудительными исследователями гигиены; и их эффект, если он не так чудесен, как надеются, не может не улучшить условия старости и сделать ее более энергичной.

§ 3. Дисгармонии в человеческой природе.

Еще одна беда в положении человека обусловлена диссиденциями его природы — то есть его физическими несовершенствами и дискордантностями, которые существуют между физиологическими функциями и инстинктами, которые должны их регулировать.

Эта дискордантность царит во всем физическом организме. Тело человека — не тот совершенный шедевр, каким его когда-то считали. Оно обременено досадными бесполезностями, рудиментарными органами, которые не имеют ни роли, ни функции, незаконченными эскизами, которые природа оставила в разных частях его тела. Таковы слезная карункула, след третьей брови у млекопитающих; внешние мышцы уха; шишковидная железа мозга, которая является лишь рудиментом предкового органа; третий глаз, или циклопический глаз ящеров. Список бесконечен. Видерсхайм насчитал у человека 107 таких абортивных наследственных органов, бесполезных пережитков органов, полезных нашим далеким животным предкам, атрофированных в ходе веков вследствие модификаций, которые произошли во внешней среде.

Эти рудиментарные органы не только бесполезны; они часто положительно вредны.

Но самая серьезная дискордантность — это та, которая существует между физиологическими функциями и инстинктами, которые их регулируют. В хорошо отрегулированном организме, медленно развившемся путем адаптации, инстинкты и органы должны быть в связи с функциями. Все действительно естественные акты вызываются инстинктом, удовлетворение которого является одновременно потребностью и удовольствием. Материнский инстинкт пробуждается в надлежащий момент у животных, и он исчезает, как только потомство больше не нуждается в помощи. Тяга к молоку проявляется у всех новорожденных детей и часто исчезает в раннем возрасте.

Природа наделила человека, как и других животных, особыми инстинктами, предназначенными для управления различными функциями и обеспечения их выполнения. И в то же время она позволила ему в некоторой мере обманывать эти инстинкты и удовлетворять их другими средствами, нежели выполнение физиологических актов, с целью которых они существуют. Любовь и инстинкт размножения существуют у человека до возраста полового созревания. Канова чувствовал шпору любви в возрасте пяти лет. Данте был влюблен в Беатриче в девять лет; а Байрон, которому тогда было едва семь, уже был влюблен в Марию Дафф. С другой стороны, половое созревание не имеет необходимой связи с общей зрелостью организма.

Семейный инстинкт подвержен тем же аберрациям. Человек ограничивает число своих детей. Турки сегодня следуют древним грекам в практике абортов. Платон одобрял этот обычай, а Аристотель санкционировал его всеобщее распространение. В провинции Кантон китайцы сельскохозяйственных классов убивают две трети своих девочек, и то же самое делается на Таити. Все эти обычаи сосуществуют с совершенной любовью и нежной заботой о живых детях.

Из-за этих различных дискордантностей физическая жизнь человека недостаточно регулируется природой. Ни физиологический инстинкт, ни семейный инстинкт, ни социальный инстинкт в целом не являются достаточно императивными и точными. Следовательно, поскольку внутренний импульс не имеет достаточной силы, возникает необходимость в правиле поведения, оказывающем свое влияние извне. Философии, религии и законодательство позаботились об этом. Они регулировали гигиену человека и выполнение его различных физиологических функций. Их контроль, кроме того, имел свою гигиеническую сторону. Научная гигиена сегодняшнего дня унаследовала их роль.

Идея фундаментальной порочности человеческой природы рождается из нашего осознания ее дискордантностей, неоправданно усиленных и преувеличенных. Душа и тело рассматривались как отчетливо дискордантные и враждебные элементы. Тело, саван души, временный хозяин, тюрьма, нынешний источник страданий, подвергалось всякого рода умерщвлению. Аскетизм рассматривал тело и все врожденные инстинкты как наших смертельных врагов.

Это подозрение, это принижение человеческой природы было великой ошибкой мистиков. Этот взгляд был столь же фатальным, как и обратный взгляд языческой древности. Модель совершенной жизни согласно греческой философии — это жизнь в соответствии с природой. Стремиться к гармоничному развитию человека было предписанием древней Академии, сформулированным Платоном. Стоики и эпикурейцы приняли тот же принцип. Физическая природа считается благом. Она дает нам тип, правило и меру. Сама моральная норма в точности соответствует физической природе. Мы можем сказать, что языческая мораль была гигиеной, гигиеной души и тела в равной степени; mens sana in corpore sano давало индивидуальное и социальное направление. Рационалисты, философы восемнадцатого века, такие как барон д'Гольбах, а позже В. фон Гумбольдт, Дарвин и Герберт Спенсер, приняли аналогичные взгляды. Если эти взгляды оспаривались, то из-за несовершенств или аберраций естественных инстинктов человека. Также, если мы хотим основывать индивидуальную семейную или социальную мораль на естественных инстинктах человека, необходимо уточнить, что эти инстинкты должны быть упорядочены. Мы должны обязательно апеллировать от несовершенных инстинктов настоящего к совершенным инстинктам будущего. Их совершенство, кроме того, будет лишь более точным приближением к реальной природе человека, и он, избежав с помощью науки случайностей, вызывающих болезни и старческое одряхление, будет наслаждаться здоровой молодостью и идеальной старостью.

Причина расхождений между инстинктом и функцией у человека дана естественной историей его развития. Мы знаем, что человек имеет внутри себя первородный грех — свой долгий атавизм. Он произошел, согласно трансформистам, от обезьяньего предка. Он кузен, успешный родственник типа антиноморфных обезьян, шимпанзе. Он «прибыл», они остались неразвитыми. Вероятно, у него был общий предок с ними, какой-то дриопитек вымершего вида. От этого типа произошел новый тип, уже на пути к прогрессу, Pithecanthropus erectus. Наконец, антропоидный предок стал в один прекрасный день отцом отпрыска, явно превосходящего его самого, чудесно одаренного существа — человека. Здесь, следовательно, нет признака медленной эволюции и постепенного прогресса, что является доктриной, которой придерживаются в настоящее время трансформисты. Голландский ботаник Де Фриз показал нам, по сути, что природа совершает скачки: natura facit saltus. Таким образом, были бы кризисы, как бы то ни было, в жизни видов. В определенные критические эпохи в их потомстве появляются значительные различия специфической ценности. Именно в один из этих критических периодов в обезьяньей жизни человек появился как феноменальное дитя антропоида. Он родился с мозгом и интеллектом, превосходящими таковые его скромных родителей; и, с другой стороны, он унаследовал от них организацию, которая лишь неадекватно адаптирована к новым условиям существования, созданным развитием его чувствительности и силы мозга. Этот интеллект не пропорционален его организации, которая не развивалась с той же скоростью; он протестует против дискордантностей, которые адаптация еще не успела стереть. Но он сотрет их в будущем.

§ 4. Инстинкт жизни и инстинкт смерти.

Величайшая дискордантность такого рода — это знание неизбежной смерти без инстинкта, который заставляет ее желать.

Существуют бессмертные животные. Человек не из их числа. Он принадлежит, как и все высокоорганизованные существа, к классу существ, которые имеют конец. Они умирают от несчастного случая или от болезни. Они погибают в борьбе с другими животными, или с микробами, или с внешними условиями. Есть, конечно, очень немногие, если они вообще есть, которые умирают действительно естественной смертью. И так же обстоит дело с человеком. Мы видим стариков, постепенно угасающих, которые, кажется, мягко погружаются в последний сон и угасают без болезни, как лампа, чье масло исчерпано. Но это в большинстве случаев только кажется так. Помимо того факта, что старость, которой они, казалось, поддались, на самом деле является болезнью, генерализованным склерозом, вскрытие всегда выявляет какое-то поражение, более или менее прямо ответственное за фатальный исход.

Человек, как и все высшие животные, следовательно, подчинен закону смертности. Но в то время как животные не имеют представления о смерти и не мучаются чувством своего неизбежного конца, человек знает и понимает эту судьбу. Он имеет вместе с животными инстинкт самосохранения, инстинкт жизни, и в то же время знание и страх смерти. Это противоречие, эта дискордантность — один из источников его бед.

Будь то несчастный случай или регулярный срок нормального цикла, смерть всегда приходит слишком рано. Она застает человека в то время, когда он еще не завершил свою физиологическую эволюцию; отсюда отвращение и ужас, которые она внушает. «Мы не можем пристально смотреть ни на солнце, ни на смерть», — сказал Ларошфуко. Старик не смотрит на смерть с меньшим отвращением, чем молодой человек. «Тот, кто больше всего похож на мертвеца, умирает с наибольшим сожалением». Человек знает, что он не получает свою полную меру.

Далее, все действительно естественные акты вызываются инстинктом, удовлетворение которого является потребностью и радостью. Потребность в смерти должна, следовательно, появиться в конце жизни, точно так же, как потребность во сне появляется в конце дня. Она появилась бы, несомненно, если бы нормальный цикл существования был выполнен и если бы гармоничная эволюция не прерывалась всегда несчастным случаем. Смерть тогда была бы приветствована и желанна. Она потеряла бы свой ужас. Инстинкт смерти заменил бы в желанный момент инстинкт жизни. Человек ушел бы с пира жизни без другого желания. Он умер бы без сожаления, «будучи старым и насыщенным днями», согласно выражению, используемому в Библии в случае Авраама, Исаака и Иакова. Несомненно, есть некоторые аналогии этому у насекомых, которые принимают совершенную форму только для целей деторождения и немедленно погибают в своем полном совершенстве. У этих животных приближение смерти смешивается с опьянением гименеем. Таким образом, мы видим, что некоторые из них, эфемеры, теряют в этот момент инстинкт жизни и инстинкт самосохранения. Они позволяют приближаться к себе, брать и хватать себя и не делают попыток к бегству.

Но что это за полная мера жизни, которая нам отпущена? Мечников полагает, что возрасты, приписываемые нескольким лицам в Библии, очень вероятны. Авраам жил 175 лет, Измаил 137, Иосиф 110, Моисей 120. Бюффон верил в существование соотношения между долголетием животных и продолжительностью их роста. Он установил его как 7:1. Животное, развитие которого длится два года, имело бы, таким образом, 14 лет жизни. Этот закон дал бы нам 140 лет, но цифра слишком высока, и Флуранс уменьшил соотношение до 5:1, что все равно дало бы нам 100 лет. Платон умер в акте разговора в 81 год; Исократ написал свой Panathenaïcus в 94 года; Горгий умер в полном обладании своим интеллектом в 107 лет.

Чтобы достичь конца обещанного долголетия, мы не должны рассчитывать ни на эликсир жизни, ни на питьевое золото алхимиков, ни на камень бессмертия, который не помешал его изобретателю, Парацельсу, умереть в возрасте 58 лет, ни на переливание, ни на небесную кровать Грэма, ни на геронтокомию царя Давида, ни на какое-либо снадобье или лекарство. Contra vim mortis non est medicamen in hortis, говорила Салернская школа. То, что сказал Фейхтерслебен, — самая истина: «Искусство продления жизни состоит в том, чтобы не укорачивать ее», и это гигиена, но блестящая гигиена, такая как та, линии будущего которой начертал нам Мечников, которая реализует желания природы.

А теперь найдем ли мы, что физиология решила загадку, предложенную Сфинксом, и что она ответила на эти мучительные вопросы: — Откуда мы пришли? куда мы идем? каков конец жизни? Конец жизни — это, для физиолога, так же как и для Герберта Спенсера, стремление к существованию как можно более полному и долгому, к жизни в соответствии с реальной природой, свободной от дискордантностей, которые все еще остаются; это выполнение гармоничного цикла нашей нормальной эволюции. Эта идеальная человеческая природа, без дискордантностей, больше не испорченная, как она есть в настоящее время, но улучшенная, будет делом времени и науки. Реализованная наконец, она послужит прочной основой для индивидуальной, семейной и социальной морали. Здоровая молодость, пригодная для действия; продленный взрослый возраст, символ силы; нормальная старость, мудрая в совете, — они заняли бы свои естественные места в гармоничном обществе. «Великие действия», — сказал один из древних, — «достигаются не проявлениями силы, или скорости, или ловкости, но скорее благоразумием, авторитетом и суждением, которые встречаются в высшей степени в старости». Старость, о которой здесь говорит Цицерон, — это идеальная старость, регулярная и нормальная, а не преждевременная, деформированная, неспособная и эгоистичная старость, которая является результатом патологического состояния. В конце этой полной жизни старик, будучи насыщенным днями, будет жаждать вечного сна и смирится с ним с радостью...

Смерть, таким образом, «последний враг, который будет уничтожен», если использовать выражение святого Павла, уступит силе науки. Вместо того чтобы быть «королем ужасов», она станет после долгой и здоровой жизни, после жизни, свободной от болезненных случайностей, естественным и желанным событием, удовлетворенной потребностью. Тогда осуществится желание баснописца: —

«Я хотел бы покинуть жизнь в этом возрасте, точно так же, как покидают пир, благодаря хозяина и уходя».

Обладает ли это физиологическое решение проблемы смерти добродетелью, приписываемой ему Мечниковым? Является ли оно таким оптимистичным, как он думает? Инстинкт смерти, возникающий в конце нормального и хорошо заполненного цикла, несомненно, облегчит старикам их отъезд в великое путешествие. Разрыв больше не будет существовать для умерших. Не будет ли он существовать для тех, кто остался позади? И поскольку инстинкт смерти может существовать только около того времени, когда ожидается смерть, будут ли молодой человек и человек зрелых лет смотреть с меньшим ужасом, чем сегодня, на закон, которого нельзя избежать, когда они находятся в полном обладании инстинктом жизни, но предупреждены о неизбежности смерти?

УКАЗАТЕЛЬ АВТОРОВ.

Altmann, 258

Anaxagoras, 34

Aquinas, St. Thomas, 3, 19, 248

Aristotle, 3, 15, 18, 143, 146, 307

Armstrong, 295

Atwater, 137

Bacon, vi., 35, 346

Baker, 233

Balbiani, 161, 165, 191, 206-7, 257

Bang, d’Yvor, 179

Barthez, 3, 19, 24

Beclard, 121

Becquerel, 278

Beijerinck, 193

Benoit, 271

Бернар, Клод, vi., 17, 27, 29, 32, 48, 50-4, 107, 109, 112, 119, 148, 150-1, 171, 190-2, 194, 197, 204, 210, 214-218, 220 и сл., 310, 318

Bernoulli, John, 35, 73

Bert, Paul, 194

Berthelot, 91, 98, 128-130, 152, 204, 296

Berthollet, 82

Berzelius, 117

Bichat, 3, 6, 20, 22, 27-30, 35, 55, 158, 170, 198, 308

Blumenbach, 46

Boë, Sylvius Le, 35-6

Boerhaave, 35, 147, 245

Bohr, 29-30

Bokorny, 324

Boltzmann, 265

Bonnet, 23, 49

Bordeu, 3, 10, 19, 22, 24, 312

Borelli, 35

Boscovitch, 37, 248

Bose, 264

Bossuet, 11

Bouasse, 73, 264-5

Boullier, 12

Bourdeau, 237, 242

Boussingault, 149

Brandt, 257

Bravais, 282

Brillouin, 264, 273

Brown, 266 et seq.

Brücke, 44

Büchner, 325

Buffon, 46, 254, 357

Bunge, von, 3, 14

Burdon, Sanderson, 176

Busquet, 175

Bütschli, 161-2, 175

Cabanis, 245, 246

Cailletet, 272

Calkins, 327, 338

Calvert, 271

Candolle, 20

Cardan, 261

Carnot, 72-3, 89, 92 et seq., 101, 114, 121

Charpy, 237, 271

Chauffard, 3, 10, 11, 294

Chauveau, 75, 103, 108, 123, 130, 145, 213

Chevreul, 32

Chossat, 152

Cicero, 347, 359

Clausius, 67, 88

Cohn, 191, 252

Cohnheim, 341

Colding, 58 note, 90

Colin, 52

Comte, 189-190, 310

Confucius, 309

Coulomb, 76, 264, 273

Crookes, 295, 302

Cuvier, 3, 6, 27-8, 105, 120, 152, 190, 198, 308, 310, 319

D’Alembert, 20, 59 note, 90, 92

Дантек, Ле, 48, 52, 55 прим., 110, 148, 173, 198, 201, 203, 213, 216, 220, 223 и сл., 231, 246, 261, 285, 296, 340

D’Arsonval, 126

Darwin, 3, 46, 167, 258, 354

Dastre, A., 192, 198 note

Davy, Sir Humphry, 61, 80

Delafosse, 282

Delage, 208

Demange, 349

Democritus, 34, 146

Descartes, 3, 9, 35, 37, 40, 73, 91, 98

Despretz, 126

Diderot, 245, 246

Drechsel, 183

Dressel, 20

Dubois-Reymond, 44, 58 note, 253

Duclaux, 119, 137, 184, 324

Dufour, 297

Duguet, 264

Duhem, 62, 264, 265

Dulong, 126

Dumas, 115, 149, 151-2

Epicurus, 35, 146

Ehrlich, 176

Errera, 52, 193-4, 237, 153, 295, 302 et seq.

Евклид, v.

Faye, 260

Feuchterslehen, 358

Flemming, 161

Flourens, 20-1, 152, 208, 306, 358

Fouillée, 242

Fromann, 161

Fuerth, 183

Galen, 25, 55, 143

Galeotti, 180

Galileo, 73, 91, 98, 197, 241, 260

Gardair, 19, 248

Gautier, A., 3, 32, 36, 39, 176, 233, 324

Gernez, 237, 288, 295 et seq.

Glisson, 27

Goethe, 170, 312

Gouy, 266, 268

Grimaud, 19

Gruber, 165, 206, 257

Guignard, 161

Guillaume, 237, 262, 264, 271, 277

Guillemin, 237

Guldberg, 83

Harbermann, 183

Haeckel, 3, 46, 164, 167, 246, 251

Hales, 43

Haller, 27

Hamilton, Sir W. Rowan, 67

Hammarsten, 180

Hartmann, 276, 346

Harvey, 43, 160

Haüy, 282

Hegel, 170, 331

Heidenhain, 3, 29, 30-1

Heitzmann, 161

Helmholtz, 44, 56, 58, 67, 90, 97, 99, 252

Helmont, van, 3, 21, 26, 33, 146, 250

Henninger, 302

Heraclitus, 34

Hertwig, 167

Hertz, 88

Hess, 91, 98

Hippocrates, 146

Hirn, 126

His, 46

Hlasitwetz, 183

Holbach, d’, 354

Hoogewerf, 303

Hopkinson, 271

Humboldt, W. von, 354

Ingenhousz, 115

Izolet, 247

Joule, 53 note, 90-1, 93, 133 et seq., 143, 152

Kant, 312, 319

Kaup, 213

Kaufmann, 126

Kelvin, Lord, 63, 67, 90, 92, 251-2, 264;

and the idea of energy, 66

Kepler, 29, 241

Klemm, 323

Koelliker, 160

Kossel, 174, 179, 130-1, 136 et seq.

Kuhne, 45

Kuhm, 216

Kuliabko, 23, 311

Kunstler, 157, 161-2, 175

Kuppfer, 161

Lammettrie, 147

Lamarck, 46

Lapparent, 284

Lapicque, 140, 145

Langley, 216

Laplace, 43, 63, 126, 260

Laulanié, 103

Laurie, 271

La Rochefoucauld, 356

Lavoisier, 3, 28, 30, 36, 43, 65, 117, 121, 126, 128, 143, 176, 296

Lea, 216

Le Châtelier, 85, 92

Lechatelier, H. and A., 271

Lecocq de Boisbaudran, 295

Leeuwenhoek, 232

Lefèvre, 126

Legallois, 21

Leydig, 161-2

Liebermeister, 136

Liebig, 26, 53 note, 117

Lilienfeld, 179, 247

Locke, 23

Lodge, 271

Loeb, 43, 167, 327, 341

Loew, 324

Loisel, 339, 341

Lorry, 21

Longet, 52

Lowitz, 297

Loye, 192

Ludwig, 44, 215

Mach, 41, 62

Magendie, 43, 143

Magy, 37

Malgaigne, 153

Mallard, 284

Marinesco, 231, 328

Markel, 349

Maspero, 3, 234

Matthiesson, 271

Maupas, 337

Maxwell, 88

Mayer, R., 56, 58, 89, 90, 97, 99, 101

Mering, von, 133, 136

Metchnikoff, 327 et seq.

Miescher, 174, 179

Milne-Edwards, 152, 195

Minot, 341

Miura, 137

Mori, 145

Müller, 20, 27, 341

Murato, 45

Naegeli, 168

Needham, 46

Newton, 58 note, 70, 90-1, 93

Noorden, van, 129, 137, 140, 210

Nussbaum, 165, 206, 215, 217

Obermeyer, 271

Osmond, 237, 271

Ostwald, 41, 62, 67, 85, 104, 237, 258, 289, 295 et seq.

Paracelsus, 26, 146, 312

Pascal, 74, 161

Pasteur, 53, 191, 222 et seq., 237, 250, 288, 346

Payen, 151

Persoz, 152

Petit, 180

Pettenkofer, 210

Pfeffer, 175, 193

Pflüger, 12, 56, 135, 144, 176, 210, 213

Philpotts, 46

Pictet, 233

Pitcairn, 35

Plato, 35, 307

Plosz, 180

Poincaré, 62

Poisson, 63

Preyer, 192, 252 et seq.

Priestley, 115

Птолемей, v.

Pythagoras, 18

Rauber, 237, 288

Raulin, 191

Regnault, 117

Reinke, 3, 32

Renan, 240

Ribbert, 208

Ribot, 247

Riche, 271

Richet, 50, 126, 140

Richter, 252

Rindfleisch, 4

Roberts-Austen, 237, 271-2

Robin, 62, 177

Rosenthal, 126

Rouvier, 160

Roux, 46, 165

Rubner, 129, 130, 140 et seq., 210

Rumford, 80

Sabatier, 242

Sachs, 161, 194

Salles-Guyon, 252

Sanderson, Burdon, 176

Scaliger, 241

Schleiden, 159

Schopenhauer, 346

Schwartz, 162

Schultze, 160, 326

Schultzenberger, 174, 162 et seq.

Secchi, 88

Seguin, 58 note, 90

Senebier, 115

Siven, 145

Spallanzani, 43, 233

Spencer, Herbert, 46, 247, 354, 358

Spring, 272

Stahl, 3, 9, 12, 35, 146

Stammreich, 137

Stead, 237

Stohmann, 129, 130, 140

Strassburger, 161, 350

Swann, 159

Swift, 262

Tait, 53 note, 66

Tammann, 237, 253, 295 et seq.

Thales, 34

Thomson, Sir J. J., 279

Tissot, 12

Tomlinson, 264

Trembley, 22, 206

Tsuboï, 145

Tylor, 8

Verworn, 206, 252, 257

Violette, 295

Virchow, 318, 326

Voit, 119, 133 et seq., 210

Vries, de, 46, 258, 355

Vulpian, 24

Waage, 83

Waller, 47, 206

Wallerant, 282-3

Warburg, 264

Watt, 76

Weismann, 46, 167, 336, 343

Wertheim, 264

Whitman, 46

Widersheim, 351

Wiedermann, 264

Wiesner, 167

Willis, 36, 147

Winternitz, 126

Yung, 233

Zuntz, 133, 136, 210

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ.

Activity, functional and vital, 106 et seq., 217 et seq.

Aerobia, 193

Старость, книга v.

Albumin, 178

Albuminoids, 178

Alcohol, 136

Alimentation, 116 et seq.

Alloys, structure of, 273

Anærobia, 193

Animism, 6, 7, Chap. ii., passim

Annealing, 275

Apposition, 291

Archeus, the, 25, 26, 33

Arginin, 187

Assimilation, law of functional, 110, 213

Atomicities, satisfied, 185

Atrophy, 326

Attraction, energy of position, 64

Balance, sheet, nutritive, 118

Beliefs, primitive, 239

Bioblasts, 253

Biophors, 167

Blas, the, 25, 33

Blood, lavage of, 192

Brain, and death, 315

Butylic ferments, 193

Butyric ferments, 193

Calorie, 125 note

Calorimeter, ice, 126;

bomb, 128

Caprice, of Nature, 45

Cause, final, 45

Cells, 48, 147;

somatic and sexual, 343

Cellular theory, 158 et seq.

Centrosome, 163

Chromosome, 165

Cicatrization, 287

Complex, homogeneity of the, 245

Conductibility, 26

Consciousness, in brute bodies, 244 et seq.

Continuity, principle of, 242, 247

Contractility, 26

Contraction, energy of static and dynamic, 75

Conservation, of energy, 58;

of force, 58

Crystals, 200 et seq., 237 et seq., 281 et seq.

Cytoplasm, 161 et seq.

Death, apparent, 232;

senescence of, 305 et seq.;

cellular, 321 et seq.

Decentralization, 24

Degeneration, 326

Destruction, functional, 106;

organic, 211;

of living matter, 213

Determinism, 49

Digestion, of plants and animals, 152 et seq.

Direction, idea of, 16

Dominants, 33, 39, 45

Dyne, the, 71

Effort, of force, 71

Electrolysis, 272

Energetics, 39, 56;

laws of biological, 105 et seq., 229;

alimentary, 116 et seq.

Energy, 37, Book ii., passim;

origin of idea of, 57;

theory of, 62;

the only objective reality, 64-5;

and kinetic conception, 67;

mechanical, 69, 73;

of contraction, 75;

kinetic, 76, 83;

potential, 76, 83;

virtual, 77;

of motion and position, 79;

thermal, and its measurements, 80-2;

chemical, and its measurements, 81-2;

chemical and potential, 83;

materialization of, 84;

transformations of, 85 et seq.;

luminous, 86 et seq.;

conservation of, 90 et seq.;

capacity of conversion of, 93;

in biology, 97;

in living beings, 99 et seq.;

physical, 99 et seq.;

vital, 99 et seq.

Ether, 89

Equivalence, law of, 91

Excitability, 26-7

Fatigue, of metals, 264

Ferments, butylic and butyric, 193

Filiation, 250

Finalism, 43

Food, a source of energy, 118 et seq.;

thermogenic and biothermogenic types of, 131 et seq.;

dynamogenic type of, 143;

nitrogenous, 143;

of animals and plants, 153 et seq.

Force, directive, 16 et seq., 32, 39, 48;

vital, 45;

an anthromorphic notion, 71;

and work, 74;

measurement of, 71;

plastic, 143;

plastic and morphoplastic forces, 208

Form, specific, 199 et seq., 281

Fruits, acids of, 136

Gemmules, 167, 258

Generation, spontaneous, 249 et seq., 294 et seq.

Globulin, 178

Glycerine, crystals of, 302

Glycogen, 108, 153 et seq.

Gramme, 71

Heat, a mode of motion, 61;

rôle of animal heat, 122;

mechanical equivalent of, 81;

an excretum, 114;

a degraded form of energy, 88;

converted into work, 92

Heterogeneity, 38, 61

Histones, 179, 182 et seq.

Horse-power, 75

Hyaloplasm, 161

Iatro-chemistry and mechanics, 34-5

Idioblasts, 167

Infusoria, death of, 337

Instability, 188 et seq.

Instinct, of life and death, 345 et seq.

Intussusception, 291

Invariant, mass the first, 63

Irreversibility, of vital energies, 104

Irritability, 27, 196 et seq.

Isodynamism, 142

Isomorphism, 286

Ka, the, 8

Kilogrammetre, 72, 75;

per second, 75

Kilowatt, 76

Kinetic theory, 39, 62

Knot, the vital, 21

Leucines, 183

Leucites, 163

Life, defined, 28;

latent, 233;

physico-chemical theory of, 36;

elementary, 321

Linin, 163

Mass, and matter, 63

Materialism, 34

Matter, 37, 60, 62;

and mass, 63;

two kinds of, 63;

life of, 236 et seq.;

brute and living, 249 et seq.;

organization and constitution of, 255 et seq.;

defined as extension, 64;

conservation of, 65

“Memory,” of metals, etc., 265

Merotomy, 47

Metabolism, 117

Metazoa, evolution and death of, 340 et seq.

Meteoric cosmozoa, 252

Micellar theory, 166 et seq.

Microcosms, 163

Micro-organisms, culture of, 297

Mitomes, 169

Mobility of stars, 260

Modality, twofold, of soul, 12

Molecules, organic, 254

Monism, 34, Chap. iv. passim, 63

Montpellier, the school of, 35

Motion, cause of, 71;

kinetic conception of molecular, 263

Morphogenesis, idea of, 46

Movements, internal of bodies, 262;

Brownian, 266 et seq.

Mutability, 80, 188 et seq.;

of living matter, 259 et seq.;

of brute bodies, 259 et seq.

Necrobiosis, 326

Neo-vitalism, 15, 29, 32

Neurility, 27

Nickel, steels, 277

Nisus formativus, 46

Nous, the, 18, 239

Nucleins, 179, 180 et seq.

Nucleo-albuminoids, 178;

-proteids, 177 et seq.

Nucleus, 163 et seq.;

hexonic, 186

Nutrition, directed, 205, 209 et seq., 227 et seq., 290 et seq.

Organogenesis, 282

Organs, organization of, 314;

death of, 315;

perfect, 319

Pangenes, 167

Panspermia, 252

Parameter, mass the mechanical, 63

Phenomena, vital, 44, 51, 189;

modes of motion, 61

Photography, colour, 277

Physiology, general, 56;

cellular, 56

Plants, and immortality, 330

Plasomes, 167

Plurivitalism, 25

Power, 70, 75

Principle, vital, 15 et seq.

Properties, vital, 25, 103

Proteids, 178

Protoplasm, 109 et seq., 175 et seq., 231 et seq.;

life in crushed, 257 et seq.

Protozoa, immortality of, 352 et seq.

Psyche, 239

Pyrozoa, 253

Regeneration, normal, 205;

accidental, 206

Reparation, mechanism of, 288

Repose, functional, 109, 217 et seq.

Reserve stuff, 106 et seq., 212, 230 et seq.

Rachidian, soul, 12

Senescence, 305 et seq.

Sensibility, in brute bodies, 244

Solidarity, of anatomical elements, humoral and nervous, 317

Soul, the, 7 et seq.

Space, 69

Specificity, vital, 48

Spireme, 165

Spongioplasm, 162

States, initial and final, 128

Swelling, 167

Synthesis, organizing, 109

Tagmata, 169, 175

Teleology, 43

Tetanus, bacteria of, 193

Thermogenesis, 140

Time, 69

Tonus, muscular, 119

Trees, and immortality, 330 et seq.

Tripod, vital, 2, 314

Turgescence, 168

Universe, the, mechanical explanation of, 60;

the end of the, 95

Unity, chemical, of living beings, 173 et seq., 321;

morphological, 321

Vacuoles, 113

Vibrion, septic, 193

Vis viva, 73

Vital properties, theory of, 29 et seq.

Vitalism, 6, 7, Chap. iii. passim;

physico-chemical, 29

Vitality, phenomena of, 216

Vortex, vital, 105, 120, 229 et seq.

Vulcans, 26-7

Weight, energy of position, 64;

conservation of, 65;

movement under action of, 271 et seq.

Work, 70, 72;

and force, 74, 77;

converted into heat, 92;

physiological, 103

Xanthic bases, 180

Zones, metastable and labile, 301

THE WALTER SCOTT PUBLISHING COMPANY, LTD., FELLING-ON-TYNE.

СНОСКИ:

[1] В диссертации, представленной в 1742 году в Монпелье, Борде, которому тогда было всего двадцать лет, высмеивал задачи, возлагаемые анимистами на Душу, «которая должна увлажнять губы, когда это требуется»; или «чей гнев вызывает симптомы определенных болезней»; или, опять же, «которой последствия первородного греха мешают направлять и руководить телом».

[2] Рейнке, Die Welt als That; Берлин, 1899.

[3] В статье об экспериментальном методе, недавно опубликованной в Dictionnaire de Physiologie, г-н Ш. Рише пишет следующее: — «Мы должны поэтому никогда не прекращать проводить сравнительные эксперименты. Я не колеблясь скажу, что это сравнение является основой экспериментального метода». Это, по сути, то, чему учил Клод Бернар в максиме и на примере. Не будет преувеличением утверждать, что девять десятых ошибок, которые происходят в исследовательской работе, объясняются каким-либо нарушением этого метода. Когда исследователь совершает ошибку, за исключением случая материальной ошибки, это почти наверняка связано с тем, что он пренебрег проведением одного из сравнительных тестов, требуемых в стоящей перед ним проблеме. Ниже приводится пример, который произошел после того, как были написаны вышеуказанные страницы: — Несколько лет назад химик объявил о существовании в сыворотке крови фермента, липазы, способной омылять жиры — то есть извлекать из них жирную кислоту. Из этого он вывел много последствий, касающихся механизма ферментаций. Но, с другой стороны, с тех пор было показано (апрель 1902 г.), что этой липазы сыворотки не существует. Как возникла ошибка? Упомянутый автор смешал нормально полученную сыворотку с маслом, и он отметил подкисление смеси; он убедился в этом факте, добавив карбонат соды. Он увидел, что щелочность смеси, сыворотка + масло + карбонат соды, уменьшается, и он сделал вывод, что кислота происходит от омыленного масла. Он не сделал сравнительный тест, сыворотка + карбонат соды. Если бы он сделал это, он бы убедился, что он также удался, и что, следовательно, поскольку кислота не происходила от омыления масла, так как его не было, ее производство не могло доказать существование липазы.

[4] Ле Дантек возражал против этой концепции явлений, общих для разных живых существ. Он настаивает на том, что все явления, которые происходят в данном живом существе, свойственны ему и отличаются, пусть даже незначительно, от явлений другой особи. Возражение более спекулятивно, чем реально.

[5] Право Майера на славу оспаривалось. Шотландский физик П. Г. Тэйт исследовал историю закона сохранения энергии, которая является историей идеи энергии. Концепции потребовалось время, чтобы проникнуть в человеческий разум, но ее экспериментальное доказательство датируется недавним временем. П. Г. Тэйт находит почти полное выражение закона сохранения энергии в третьем законе движения Ньютона — а именно, «законе равенства действия и противодействия», или, скорее, во втором объяснении, которое Ньютон дал этому закону. По сути, именно из этого закона Гельмгольц вывел его в 1847 году. Он показал, что закон равенства действия и противодействия, рассматриваемый как закон природы, включает невозможность вечного двигателя, а невозможность вечного двигателя — это, в другой форме, сохранение энергии.

На заседании Академии наук в Берлине 28 марта 1878 года Дюбуа-Реймон яростно атаковал утверждение Тэйта. Честь быть первым, кто задумал идею энергии и сохранения, была присуждена Лейбницу. Ньютон не имел на нее права, ибо он апеллировал к божественному вмешательству, чтобы направить планетарную систему на ее путь, когда она была нарушена накопленными возмущениями. С другой стороны, Колдинг утверждает, что почерпнул свое знание закона сохранения из принципа д'Аламбера. Каковы бы ни были теоретические основы этого закона, мы здесь имеем дело с его экспериментальным доказательством. Согласно Тэйту, доказательство не может быть приписано Р. Майеру больше, чем Сегену. Настоящие современные авторы принципа сохранения энергии, которые дали его экспериментальное доказательство, — это Колдинг из Копенгагена и Джоуль из Манчестера.

[6] Следует добавить, что абсолютная строгость этого закона была поставлена под сомнение в недавних исследованиях. Он имел бы лишь приблизительное значение.

[7] Дина — это сила, которая, будучи приложенной к единице массы, производит единицу ускорения.

[8] Эти слова портят утверждение, ибо время не имеет к нему никакого отношения.

[9] Мы поэтому замечаем, что меры силы и работы включают массу, пространство и время. Типичная сила, вес, дается w = mg. С другой стороны, мы имеем по законам падающих тел v = gt; s = 1/2 gt2; откуда g = 2s/t2; w = m(2s/t2); или, если F — сила, M — масса, L — описанное пространство, а T — время, мы имеем F = MLT-2, что выражает то, что называется размерностями силы — то есть величины с их степенью, которые входят в ее выражение. Мы можем таким образом легко получить размерности работы: —

Работа = f × s = mv2/2 = ML2T-2.

[10] Причина кроется в большом количестве неопределенных величин в задаче, которую мы должны решить. Достаточно перечислить их: два вещества, которые существуют в анатомическом элементе, протоплазма и резервное вещество, которым приписываются противоположные роли; два состояния, приписываемые протоплазме, проявленной или латентной активности; способность, присущая обоим, быть продленными на неопределенный период и посягать друг на друга, когда на кону стоит их существование. Здесь больше элементов, чем необходимо, чтобы объяснить положительные или отрицательные результаты всех экспериментов в мире.

[11] Есть еще одна причина, по которой роль механической энергии по сравнению с ролью тепловой энергии уменьшается в распределении афферентной, алиментарной энергии — по крайней мере, у животных, которым не приходится выполнять чрезмерную работу. Единица тепла, калория, эквивалентна 425 единицам работы — т. е. 425 килограммометрам. У животного в покое число килограммометров, представляющих различные количества выполненной работы, мало, число соответствующих калорий в 425 раз меньше. Оно становится почти пренебрежимо малым по сравнению со значительным числом калорий, рассеиваемых в форме тепла.

[12] Не уверен, однако, что все принятые меры предосторожности имеют желаемый результат. Вы не можете полностью лишить мясо его углеводов.

[13] М. Ле Дантек, о чьем философском и строго систематическом уме я самого высокого мнения, изложил новую концепцию жизни, существенной основой которой является именно это различие между элементарной жизнью и обычной жизнью; между жизнью элементов или существ, сформированных из одной клетки, протофитов и простейших, и жизнью обычных животных и растений, которые являются многоклеточными комплексами и по этой причине называются метазоями и метафитами.

[14] Далее, в элементарной жизни, присущей одноклеточным существам (простейшим и клеточным элементам), М. Ле Дантек различает три образа бытия: — Первое условие, которое является элементарной жизнью, проявленной во всем своем совершенстве, клеточное здоровье; второе условие — это ухудшенная элементарная жизнь, клеточная болезнь; и третье условие, которое является латентной жизнью. Я должен сразу сказать, что в том, что касается фундаментального различия явлений элементарной жизни и явлений общей жизни животных и обычных растений, метазоев или метафитов, мы находим его ни оправданным, ни полезным. И далее, проявленная элементарная жизнь, как ее понимает М. Ле Дантек, принадлежала бы только небольшому числу элементарных существ — ибо простейшие, начиная с инфузорий, не входят в это число — и еще меньшему числу анатомических элементов, поскольку среди позвоночных мы признаем почти единственными элементами, удовлетворяющими ей, яйцеклетку и, возможно, лейкоцит. Физиологи, следовательно, не согласны с М. Ле Дантеком относительно полезности добавления еще одного условия к тем, которые мы все признаем, — а именно, проявленной животной жизни и латентной жизни.

[15] Амилолитические ферменты превращают крахмал и гликоген (амилозы) в сахар. — Пер.

[16] Протеолитические ферменты превращают белки в пептоны и протеозы. — Пер.

[17] Фермент, известный как липаза, расщепляет жир или масло в прорастающих семенах на жирную кислоту и глицерин. — Пер.

[18] Эти идеи ясно выявлены в серии статей в Revue Philosophique, опубликованных в 1879 году под названием «La problème physiologique de la vie» и одобренных А. Дастром в его комментарии к «Phénomènes communs aux animaux et aux plantes».

[19] Тихоходки. Отряд паукообразных. — Пер.

[20] Мелкие нитевидные черви, известные как уксусные угрицы. — Пер.

[21] Род инфузорий. Colpodea cucullus встречается в настоях сена. — Пер.

[22] Недавно разрушено во время шторма. [Пер.]