<< Пред. стр.

стр. 2
(общее количество: 2)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Рассматривая организмы как один из видов обширного рода естественных тел, мы можем считать этот прием правильным и плодотворным лишь в том случае, если между организмами и прочими телами обнаруживается ряд свойств, существенно важных для их характеристики, если сведения, которые мы имеем о каплях, кристаллах и т. д. могут оказать нам услугу при создании теории организмов. Мне кажется,
540
что на это мы можем рассчитывать. Подготовительные работы в этом направлении начаты уже давно: некоторые биологи с интересом изучают явления неорганического мира в надежде воспользоваться ими для целей своей науки; достаточно назвать имена Раубера, Румблера, Пжибрама. В сводках, сделанных двумя последними авторами), можно найти всю относящуюся сюда литературу. Из физиков Леман, пораженный сходством своих жидких кристаллов с живыми существами, придает этому явлению большое значение для уяснения организмов. Фишель в одной из специальных работ над яйцами ктенофор намечает взгляд на организм как на систему, во многом близкий к развиваемым здесь. Но в то время как одни ученые считают аналогии между каплями, кристаллами и организмами идущими так далеко, что надеются получить при их помощи объяснение чуть ли не всех явлений жизни, другие – обращая главное внимание на существующие различия, – считают проведение подобных аналогий праздной игрой ума. К последней категории принадлежат, конечно, виталисты. Если они и начинают говорить о кристаллах, то только для того, чтобы, показать их коренное различие от организмов, выдвигая иногда в качестве тяжелого орудия критерии одушевленности (Рейнке). На тонкие сопоставления регенераций кристаллов и организмов, сделанные Пжибрамом, который доказывает, что выводы. Дриша должны распространяться и на кристаллы, Дриш отвечает указанием на бесполезность общих аналогий. Таким путем, по его мнению, можно доказать все, что угодно. Аргумент подавляющий, но сила его немного ослабляется тем, что, вообще говоря, ничто не спасает от софистики, и аналитически метод самого Дриша в искусных руках .может привести к тем же последствиям.
Мне кажется, что истина, как это часто бывает, лежит посредине между обеими крайностями. Ясно, что организм не кристалл и не капля какого-нибудь вещества, но, с другой стороны, существующие аналогии настолько интересны, что пренебрегать ими нельзя, и при осторожном пользовании они могут
541
служить прекрасным эвристическим принципом. Такое суждение налагает на нас обязанность заняться выяснением свойств, общих организмам и другим естественным телам. Мы должны вступить, таким образом, на путь, проложенный знаменитым английским мыслителем Спенсером, который ясно видел единство всех систем мира, понимая слово система в самом широком смысле, и изложил общие принципы их эволюции в первом томе своей синтетической философии – «Основных началах».
В качестве конкретных примеров естественных тел, я прошу иметь в виду какое-нибудь небесное тело, каплю воды, кристалл любого вещества, газовую молекулу и т. д.
Вот что получится, если сопоставить главнейшие свойства всех этих тел.
I) Естественные тела представляют из себя более или менее сложные системы, т.е. образования, составленные из отдельных частей, связанных в одно целое силами, принадлежащими самим частям. Обнаружить это возможно двояким путем: или наблюдая образование системы или разлагая систему при помощи особых приемов. В том и другом случае части, составляющие систему, оказываются в свою очередь системами. Как далеко может идти подобный анализ? Современная наука доказывает сложный состав атомов, которых до последнего времени можно было считать образованиями простыми, и оставляет в качестве самых простых, неподдающихся пока разложению, одни лишь электроны. Следует заметить, что теоретические рассуждения, доведенные до крайних пределов еще Лейбницем, давно указывали на сложность частей, принимаемых за элементарные; мало того, они доказывают, что в нашем разложении мы никогда не дойдем до конца, т.е. никогда не перестанем ощущать необходимости в более простых элементах.
Систему можно расчленять на части различного порядка, это зависит от точки зрения, с которой мы желаем ее изучать: для физика интересны составляющие систему молекулы, химик желает разложить и самые молекулы на атомы, геолог обращает внимание на пласты, астроном может принять всю планету за точку. Такое подразделение может быть и искусственным, т.е. просто нужным для известной цели приемом, в
542
этом случае составные части не могут существовать или не существовали сами по себе. Для общего учения о естественных телах, такое деление, конечно, не представляет интереса.
Мы говорим, что естественная система образуется при участии сил, свойственных системам-частям; здесь мы сталкиваемся с коренным и труднейшим вопросом всего учения: как из соединения многих индивидуальных систем получается вновь система-индивидуум? Прежде всего с этим вопросом столкнулись химики: свойства молекул водорода и кислорода исчезают при соединении их в молекулу воды, вместо них появляется нечто новое и единое. Впоследствии оказалось, что в сложных молекулах некоторые свойства частей могут сохраняться и как бы просвечивать из-за свойств целого, это привело Оствальда к учению об аддитивных и конститутивных свойствах молекул. Но, в сущности говоря, этот вопрос – часть более общего вопроса, относящегося не только к молекулам, но и ко всем естественным телам. Капля воды, кристалл льда представляют из себя нечто большее, чем сумму сближенных газовых молекул, это целое единое, точно также и многоклеточный организм есть единое целое, во многом подобное тем единицам-клеткам, из которых он составляется. Не входя в детальное рассмотрение поставленного общего вопроса, я позволю себе указать, что при попытках его углубления нельзя так резко разграничивать физические и химические процессы, как это обычно делают, считая связи, проявляющиеся в капле или кристалле чисто физическими, а в молекуле – химическими. Я сошлюсь в этом отношении на физиков, которые считают возможным признавать в жидкости особые «жидкие» молекулы, построенные, например, для воды, по типу nН2О. Весьма вероятно, что при изучении систем в целом, связи, существующие между их частями, выступят перед нами в ином свете и позволят лучше понять тот единый принцип конструкции, который выступает пока голым фактом.
Здесь приходится снова обратить внимание на один пункт, о котором уже шла речь в первой части. Изучение большинства естественных тел выходит из рамок физики и химии. Эти науки исследуют главным образом общие свойства вещества и процессы в нем, оставляя изучение тел, как таковых, осо-
543
бым дисциплинам, которые с точки зрения физики и химии являются прикладными. Так, например, учение о газовых шарах было изложено систематически, в связи с вопросами метеорологии и астрономии, лишь недавно. Учение о каплях нигде систематически не излагается, хотя отдельные главы его и служили предметом исследования физиков, но их интересует капля главным образом как иллюстрация общих законов поверхности, а не сама по себе. Кристаллы составляют достояние отдельной науки, физик же знает лишь кристаллическое состояние вещества и т. д. Только недоступные глазу молекулы, гипотетические атомы и корпускулы относятся всецело к области физики и химии. Нельзя отрицать, что кинетическая теория газов, стехиометрические законы химии, явления электролиза и радиоактивности доставляют веские основания для признания этих невидимых единиц за естественные тела – индивидуумы, но то универсальное применение, которое пытаются сделать из них, полагая, что их одних достаточно для понимания природы, представляет из себя непозволительный прием упрощения действительности. Все это важно помнить, чтобы не предъявлять к физике и химии таких запросов, на которые они, по сложившемуся порядку, не могут отвечать.
2) Естественные тела кажутся нам всегда более или менее резко отграниченными от окружающего мира, если составляющие их части малы и находятся на небольших расстояниях друг от друга, мы можем говорить о поверхности тела в геометрическом смысле (поверхность земли, облака, капли). В действительности, непрерывной поверхности ни одна сложная система не имеет, так как между поверхностными частями постоянно проходят снаружи внутрь и изнутри наружу отдельные части – того же порядка, как ближайшие составные части естественного тела или меньшие.
Признавая поверхностный слой тела за геометрическую поверхность, мы тем самым даем телу известную геометрическую форму. Форма естественного тела обыкновенно прежде всего привлекает к себе внимание и является первой ступенью его изучения. Объяснить с естественнонаучной точки зрения форму тела, понять, почему именно кристалл поваренной соли имеет вид куба, планета Сатурн свои кольца, а лягушка две пары конечностей – невозможно. Если мы будем ссылаться
544
на форму частей, то будем лишь отодвигать вопрос, не решая его. В каждом естественном теле существует та «видовая специфичность», которая входит, как одна из составных частей в «энтелехию» Дриша; для естествознания она будет «константой», неподдающейся дальнейшему анализу, так как здесь – предел естествознания. Объяснение формы возможно лишь путем истории.
Задача естествознания в деле изучения форм, заключается, во-1-х, в их логической классификации, во-2-х, в том, чтобы изучать их изменения и причины изменений. Когда естественное тело помещено в условия, благоприятные для свободного проявления его внутренних сил, т.е., по возможности изолировано от действия внешних систем, оно принимает определенную, свойственную ему форму, которую можно считать нормальной. Для газовых и жидких систем такой является форма шара; для твердых – одна из тридцати двух кристаллических форм. Формы организмов более разнообразны, но их исходной точкой является, по-видимому, шар, из которого пытались вывести большинство сложных органических форм, ограниченных кривыми поверхностями. Сложность и разнообразие органических форм, само по себе, не представляет чего-либо исключительного, достаточно вспомнить те сложные формы, которые образуют кристаллические сростки (напр., узоры льда на стеклах, дерево Сатурна).
3) Ни одно из естественных тел, встречающихся в природе, не является однородным; все они в большей или меньшей степени дифференцированы, анизотропны, в широком смысле этого слова. Иногда части, составляющие систему, имеют различный химический состав, как, напр. , составные части земной коры; тогда дифференцировка прямо бросается в глаза; в других случаях отдельные участки, если их выделить, кажутся одинаковыми, напр., части капли, кристалла. Но и в этих случаях система, как таковая, обнаружит неоднородность, стоит принять во внимание направление движения отдельных частей или направление связей, существующих между ними. Прежде всего, части, расположенные в поверхностном слое, имеют иные свойства, чем расположенные в глубине, уже по одному тому, что они подвергаются различному воздействии с двух сторон, внутренней и внешней. Это в свою очередь должно отражаться
545
на слое, лежащем под поверхностью, отдельные части которого также должны испытывать неодинаковые воздействия и т. д. Физика выработала учение о так называемом поверхностном натяжении, по которому поверхностный слой представляет из себя как бы упругую пленку, сдавливающую массу капли или кристалла. Одно время такое представление считалось чисто фиктивным, перечислением свойств капли в целом на ее поверхность; теперь некоторые физики принимают действительное изменение поверхностного слоя. Как бы там ни было, неоднородность капли остается фактом, даже если оставить без внимания ее центр, свойства которого совершенно не определены. Неоднородность кристалла представляет факт всем известный.
Раз в теле существует дифференцировка, процессы перемещения и распределения энергии совершаются по определенным направлениям; линии их распространения можно назвать векторами тела, а самое свойство векториальностью. Векториальность лучше всего изучена в кристаллах и считается их основным и характерным свойством, но, в действительности, она присуща всем естественным телам. Только в кристаллах векторы идут параллельными пучками; в каплях и других телах сферической формы они направляются, вероятно, радиально; в телах сложного строения расположение их конечно будет сложным. Совокупность векторов в связи с пограничными условиями определяет организацию тела.
Понятие «организации» не следует смешивать с понятием «структура», как это иногда делают. Организация всегда обозначает распределение частей в целом, тогда как структура – распределение частей в выбранной известным образом части этого целого. Кристаллическая структура наблюдается в любой малой части кристалла, организация только в целом кристалле с его ядром и поверхностью. Физика, изучая вещество, имеет дело главным образом со структурой. Наряду с формой, организация служит главной характеристикой естественного тела, поэтому живые существа, в которых дифференцировка и направления процессов выступают с особой ясностью, и имеют особое право называться организмами.
4) Как бы ни были разнообразны физические и химические процессы, разыгрывающиеся в естественных телах, их мож-
546
но в самом общем виде представить так. Каждое тело получает во время t известное количество энергии, положим, а, и выделяет из себя также известное количество энергии – b; a и b могут быть равны, могут быть неравны; соответственно этому тело будет находиться в состоянии энергетического равновесия, накоплять или терять энергию. Такой процесс прекратится только в том случае, если тело совершенно изолировать от других при абсолютном нуле температуры – случай вряд ли возможный.
Детали этого процесса будут крайне разнообразны, в зависимости прежде всего от свойств самого тела. В силу своей неоднородности ни одно естественное тело не может относиться пассивно – если можно так выразиться – к получаемой им энергии. Оно будет ее распределять и выделять в известных направлениях, обусловленных его организацией, одновременно с этим превращая один вид энергии в другой. Поэтому каждое естественное тело является, трансформатором энергии. Луч света, падающий на кристалл исландского шпата раздвояется [так у В.К.]; нагреем кристалл, и он обнаружит вблизи известных граней противоположные заряды электричества; коснемся капли масла кристаллом соды, и капля изменит форму, передвинется и т. д. Эго будет ответ тела, особый для каждого вида. В живых существах трансформация и упорядочение энергии, конечно, сильнее бросаются в глаза, их ответы легче прочесть всякому, но принципиальной разницы между ними и другими естественными телами в этом отношении не существует. если некоторые ученые и теперь не прочь призвать для объяснения ответов организма направляющую жизненную силу, то я напомню, что сами физики, по примеру Максвелла, для уяснения упорядочения движения охотно прибегают к представлению о «демоне», производящем сортировку молекул. Одно другого стоит.
На характер процессов, идущих в естественном теле, т.е. на характер его ответа, большое влияние оказывают известные постоянные условия внешней среды и, прежде всего, температура. На этом факте следует остановиться, так как он может осветить некоторые стороны живых существ, кажущиеся исключительными.
Известно, что каждая система может существовать лишь в
547
известных температурных пределах. Капля воды, например, существует как таковая лишь при t° от 0 до 100° С.; переход за указанные границы вызывает уничтожение системы капли, ее переход в пар или твердое тело. Для кристаллов мы имеем высшую точку их существования – температуру плавления или возгонки; наша земля с ее твердой корой могла образоваться лишь тогда, когда температура раскаленной газовой массы понизилась до известной степени. Температура испарения или плавления изменяется в зависимости от давления, но существует определенная температура, выше которой, при любом давлении, жидкость переходит в пар или твердое тело в жидкость, эта температура называется критической.
Когда стали изучать химические разложения тела под влиянием тепла, т. наз. диссоциации, понятие критической температуры было перенесено и в область химии. Критической температурой диссоциации называется такая температура, выше которой известное соединение, напр., Н2О существовать не может; оно начинает распадаться на составные части – диссоциироваться.
В некоторых случаях удается сохранить систему в прежнем виде и по достижении той или иной критической температуры, но в таком случае равновесие системы становится неустойчивым.
Я привожу эти общеизвестные факты, чтобы напомнить о влиянии, которое оказывает близость системы к одной из критических температур, на быстроту, интенсивность и характер процессов, протекающих в естественных телах. Многие физические и химические процессы, идущие легко при t°, близкой к критической, с удалением от нее замедляются и даже совершенно прекращаются. Поразительный пример доставляют жидкие кристаллы, изученные за последнее время Леманом и Форлендером.
Мы привыкли соединять с кристаллом понятие о твердом теле, почти не изменяющем свою форму, не способном передвигаться или самопроизвольно делиться, и, действительно, при обычной температуре кристаллы не обладают этими свойствами. Их не обнаруживают и кристаллы para-azo-zimt-saureathylester'a или прочих веществ, изученных Леманом. Но если расплавить эти вещества и затем охлаждать, держа при температуре не особенно удаленной от критической, то они
548
кристаллизуются в совершенно необычной форме – в виде полужидких капель, цилиндриков с закругленными краями, палочек и т. д. Такие «жидкие кристаллы» обладают характерной для кристаллов анизотропией, но в то же время и рядом новых свойств: напр., они могут двигаться, червеобразно изгибаясь, могут сливаться, образуя двойные или тройные формы, могут, наконец, самопроизвольно распадаться на две части – делиться. Оживленные проявления тел, которых мы привыкли видеть неподвижными, «мертвыми», несомненно должны были привести в изумление исследователя, и они выразились в том названии, которое Леман дал им: «scheinbar lebende Kristalle» – кажущиеся живыми кристаллы. Как бы ни относиться к этим формам, несомненно, что близость к критической температуре плавления играет большую роль в характере проявляемых ими процессов; стоит охладить препарат, и живые кристаллы переходят в другие, «мертвые» модификации.
Другим примером может служить раскаленное газообразно-жидкое солнце. Мы знаем, что форма его поверхности беспрерывно изменяется; там и здесь выбрасываются протуберанцы, как гигантские псевдоподии; солнечные пятна постоянно образуются и исчезают; корона, каждый раз как ее удается наблюдать, предстает в новом виде. И мы знаем также, какая участь ждет солнце, когда его температура понизится: покрытое твердой корой оно будет изменять свою форму так же медленно, как земля.
Несомненно, что и на характер процессов у живых существ имеет большое влияние близость их химических соединений (протоплазмы) к критической температуре распадения. На это обстоятельство обратил особое внимание английский ученый Мартин). Действительно, быстрые изменения формы живых существ, идущий таким скорым темпом обмен энергии и вещества, все, что сообщает организму его «жизненность», возможно только потому, что сложные химически соединения, находясь вблизи критического предела, распадаются под влиянием незначительных раздражении. Для большинства животных и растений критическая температура немного выше
549
40° С, когда протоплазма окончательно распадается на свои составные части, свертывается; при понижении температуры ниже optimum органические процессы замедляются и замирают, как замирает, напр., лейкоцит человека в капле крови при комнатной температуре.
Развивая это простое положение, истинность которого вряд ли можно оспаривать, Мартин приходит к любопытным выводам о возможности существования организмов в ту эпоху, когда температура земли была еще высока и о вероятном химическом составе таких огнеупорных существ.
Сравнивая организмы с прочими естественными телами, всегда необходимо иметь в виду указанное обстоятельство и сопоставлять естественные тела при температурах, соответственно удаленных от критической. Потому-то, между прочим, возможно сравнение организма с пламенем свечи, аналогия, которая всегда пользовалась успехом.
5) Естественное тело может существовать лишь до тех пор, пока внешние силы, действующие на отдельные части его, уравновешиваются связями, существующими между частями. Раз внешние силы переходят предел, тело раздробляется, испаряется, вообще перестает быть, как таковое. Меньшие силы могут вызвать натяжение связей, перемещение их, нарушить распределение частей, но по удалении воздействия тело стремится придти в прежнее состояние. Конечно, полного тождества не получается; обычно в теле можно констатировать наличность т. наз. «остаточных» изменений, более или менее бросающихся в глаза. Так, например, намагничивая кусок железа, вполне свободного от магнетизма, «девственного», по выражению физиков, посредством помещения его в индукционную спираль, а затем размагничивая пропусканием тока в обратном направлении, мы уже изменяем свойства куска. При вторичном намагничивании он потребует иного количества энергии: знак того, что в нем возникли остаточные изменения, о которых без помощи точного измерения мы не могли и предполагать. Подобные изменения, наслаиваясь на теле за все время его существования, образуют «исторический базис», по выражению Дриша.
Сопоставляя различные состояния тела до, во время и после определенного воздействия на него внешней среды, мы приходим к
550
понятию о равновесии, играющем большую роль в механике, физике и химии. Оно всецело определяет направление процессов, идущих в системе, следовательно и характер ее ответа. В упомянутых науках существует большое количество теорем, относящихся к различным частным случаям равновесия; для их формулировки прибегают к математическому учению о наибольших и наименьших величинах, в частности к вариационному исчислению. Образцом для них может служить механический принцип возможных перемещений, установленный еще Лагранжем: механическая система находится в равновесии, когда сумма возможных перемещений ее частей равна нулю. Переводя это положение на язык энергетики, мы найдем два возможных случая равновесия системы: когда ее потенциал будет максимум или минимум, причем в первом случае равновесие будет неустойчивым, во втором – устойчивым. Направление химических процессов в системе, как оно изучается термодинамикой, определяется ее вторым законом и получает сходную формулировку: процессы, идущие в системе, стремятся перевести ее в такое состояние, когда свободная энергия ее будет минимум, и наоборот энтропия – максимум. Больцман, основываясь на статистической механике и теории вероятностей, дал новую, более широкую формулировку понятия энтропии, сводя ее к «вероятному состоянию» системы, и тогда направление движений системы мы должны представить, как переход ее из менее вероятного в более вероятное состояние.
Факты, лежащие в основе приведенных законов, допускают и другую более свободную формулировку; ничто не мешает говорить о «стремлении системы к самосохранению», о ее «борьбе», о «приспособлении» и «приспособляемости», последнее, если иметь в виду остаточные изменения. Физик Гильом в своей речи о «жизни материи») делает целый ряд любопытных сопоставлений в этом направлении. Если дело окончилось для системы хорошо, она не уничтожилась и продолжает благополучно существовать, действия, обнаруженные ею, можно назвать, вместе с Паули, «целесообразными» и признать в ней «аутотелеологию». По существу, дело от этого
551
не изменится, тем более, что самые точные формулировки механики по вопросам равновесия не свободны от антропоморфических воззрений, за что ее уже не раз упрекали в «мифологии». Но именно это обстоятельство и представляет для нас большую ценность; очевидно, есть свойства, присущие всякой системе как индивидууму, и, формулируя их, трудно избежать тех выражений, которые мы привыкли применять к наиболее близким для нас системам-организмам.
6) Целый ряд явлений в организмах, описанных под именем регенерации и реституции, находит себе такие аналогии в области других систем, что позволительно считать это свойство принадлежащим всем естественным телам в большей или меньшей степени.
Сущность явления заключается в том, что система после удаления части ее вещества, и связанного с этим нарушения формы, вновь принимает свойственную ей форму. При этом в одних случаях восстановление происходит путем привлечения вещества из внешнего мира, т.е. тело получает не только прежнюю форму, но и объем; в других случаях восстанавляется [так у В.К. – С.Ч.] только форма при уменьшенном объеме; система перестраивается для покрытия дефекта. Классическим примером восстановления первого рода может служить регенерация кристалла в маточном растворе. Это явление было подробно изучено многими исследователями, между прочим маститым анатомом Раубером и Пжибрамом; последний, кроме того, сделал подробную сводку всего вопроса. Восстановление формы без привлечения нового вещества обнаруживают в неорганическом мире жидкие системы: Бючли уже 10 лет назад, разбирая эксперимент Дриша над гаструлой морской звезды, указывал на аналогии с каплей жидкости.
Явления регенерации в своей основе тесно связаны с устойчивым состоянием равновесия системы, о котором шла речь в предыдущем параграфе. Это есть частные и нередко более сложные случаи общего закона. Поэтому стремление выдвинуть эти явления на первый план, придать им какое-то исключительное значение для понимания организмов и их развития вряд ли можно считать особенно удачным приемом. С легкой руки В. Ру и Оскара Гертвига, привлекших эти – в сущности говоря патологические – эксперименты в область теоре-
552
тической биологии, работы о регенерации буквально наводнили литературу. Об их количестве может составить представление всякий, кто пересмотрит сводки, делаемые Барфуртом в Ergebnisse der Anatomie за последние 15 лет. Невольно приходится вспомнить Тарда и его «Законы подражания». Но вывод из всех этих работ для общей биологии может быть только один: способность регенерации у различных животных, на различных стадиях развития и в различных органах происходит в крайне различной степени. Полная регенерация, как в знаменитых опытах Дриша, происходит сравнительно редко; эти случаи можно поместить на одном конце ряда, тогда другой конец образуют случаи полного отсутствия регенерации. Это одно уже показывает, что для объяснения регенерации требуется принимать во внимание не только общие свойства организмов, но еще в большей степени частные свойства исследуемого животного. А так как ни одно из животных, с которыми удобно экспериментировать, ни гаструлы иглокожих, ни гидроиды, ни туникаты, никем никогда, кроме морфологов, не изучались, то для детального, действительно научного анализа их потенций никаких точек опоры нет. Остается спекулировать, смотря по вкусу ученого, о «морфогенных субстанциях», или «морфогенной душе» или прямо извлечь все неизвестное и индивидуализировать его в виде энтелехии». Успеху такого рода анализа немало способствует изумление читателя перед новыми и неожиданными фактами, о которых сообщает экспериментатор, и перед которыми оба останавливаются в беспомощности. Но такое положение вещей создавалось в науке не раз, и это полезно иметь в виду. Еще недавно способность клеток «делать выбор» казалась чем-то таинственным; под свежим впечатлением новых и интересных данных легко было признать здесь специфическую витальность. Когда же физическая химия взялась за систематическое изучение вопроса об осмосе через коллоидные перепонки, открылись такие тонкие и чувствительные изменения пропускной способности пленок, что способность выбора клеток может быть учтена при помощи обычных физических и химических регуляций. Указывая на все это, я желаю лишь подчеркнуть психологический момент, играющий немалую роль в распространении научных теорий.

553
7) Общие черты в развитии естественных систем были так подробно указаны Спенсером, что на этом можно здесь и не останавливаться. Напомню лишь формулу Спенсера: все системы при своем развитии переходят из однородного неустойчивого состояния в разнородное устойчивое, иначе говоря, развитие идет путем интеграции и дифференциации. Нетрудно видеть в этой формуле общие черты с физическим учением о равновесии.
8) Прежде чем кончить с естественными телами, мне хотелось бы обратить внимание на одно обстоятельство, которое косвенным образом указывает на общность их свойств. Это одинаковые результаты применения статистического метода, так называемой «статистики вариаций». Когда мы измерим ряд однородных проявлений индивидуумов одного и того же рода, будь то их величина, вес, быстрота возможного движения и т. д., и затем выразим результаты графически в виде кривой, то, при достаточно большом количестве измерений, получается кривая известного вида, так называемая «кривая погрешностей» или Гаусса. Мы находим такую кривую, взвешивая семена известного вида бобов, измеряя рост взрослых мужчин какой-нибудь расы, определяя быстроту, с какой решают задачу школьники 12 лет и т. д. и т. д. Очевидно, распределение той или иной способности между большим числом индивидуумов подчиняется известной законности. Но такую же в сущности кривую Максвелл положил в основу кинетической теории газов, выражая быстроту распределения скоростей между отдельными молекулами газа, и результаты его выводов, согласные с опытом, оправдывают предположение. Закономерность общественной жизни и закономерность движений молекул свидетельствуют о том, что проявление индивидуальности совершается везде однообразно.
____________________________

Мы рассмотрели те свойства естественных тел, которые можно считать общими им всем и сделали это в самой краткой и общей форме. Чтобы эти аналогии приобрели достаточную убедительность, их нужно продумать самому, дополняя конкретными примерами, что читатель, знакомый с естественными науками, произведет без особого труда. Выводы из всего приведенного напрашиваются сами собой.

554
Современный витализм допускает, что процессы в живых телах происходят при помощи тех же сил, которые физики и химики изучают в лабораториях, но только считает их вторичными, служебными. Теперь уже не один серьезный виталист не утверждает, что для решения частного вопроса о мышечном сокращении или проведении возбуждения по нерву не обойтись без участия жизненной силы. Специфической особенностью живых существ, полагающей глубокую пропасть между ними и мертвой природой, считается: особое направление процессов в известном месте, последовательность, с какой они вступают в действие, выбор нужного процесса, одним словом, общее руководство физическими и химическими силами, указывающее на единство организма. Но как раз в этом пункте сравнительное изучение естественных тел умеряет претензии витализма: такое общее руководство физическими и химическими процессами мы встречаем во всех естественных телах. Это свойство всякой индивидуальной системы. Везде мы находим следы организации, векторы, пограничные условия, везде система старается сохранить себя, приспособиться к изменившимся условиям, везде она трансформирует энергию особым, свойственным ей образом. Каждая система развивается, дифференцируется и умирает. Вопрос о том, как это все происходит, надо сознаться, во многом невыяснен; везде, при более глубоком анализе, мы натолкнемся на какой-то сомнительный остаток. Поэтому витализм, при желании проводить свою точку зрения во что бы то ни стало, имеет право мечтать о витализации всей «мертвой природы», на зло своим противникам, желавшим механизировать жизнь. Les extremites se touchent.
Изложенная точка зрения дает возможность научной биологии спокойно работать над ее главной задачей – созданием теории организмов. Область неизвестного велика, но она не должна нас смущать; когда в науке нет полной теории капли, теории кристалла, вполне естественно, что об организме мы знаем еще меньше. С другой стороны, то положительное, что нам известно о каждом естественном теле, может послужить руководящей нитью при изучении всех остальных. Если бы потребовалось характеризовать одним словом занятую нами позицию, очевидно отличающуюся и от витализма, и от классического механизма, я назвал бы ее просто «натурализмом».
555
VI.
Проведение более детальных аналогий между организмами и другими естественными телами, как, например, приравнивание клетки к капле коллоидного раствора, не приносит никакой пользы, оно в состоянии только вызвать справедливый скептицизм и скомпрометировать все направление. Каждая система есть нечто своеобразное, и работает при помощи своих особых средств. Определяя организм per genus, как естественное тело, теория организмов исполняет только первую половину задачи, вторая, столь же необходимая, заключается в определении его per differentiam speciticam, в тех особенностях, которые свойственны исключительно живым существам. Конечно, и в этом направлении настоящая статья может только наметить вопросы и дать отдельные соображения, выражающие личное мнение автора.
Старое, в значительной степени отжившее, разделение биологии на морфологию и физиологию может быть применено и здесь, как предварительный прием расчленения материала; поэтому мы приведем сначала общие данные о форме организмов, чтобы перейти затем к их функции, и на основании имеющегося материала попытаемся выяснить специфические особенности и организацию живого тела.
Вступая в область живых существ, мы сталкиваемся прежде всего с громаднейшим разнообразием органических форм. Описание и каталогизирование их началось уже давно, но со времени появления теории Дарвина главные усилия морфологов были направлены на приведение организмов в генетическую связь; идеалом классификации сделалось родословное дерево. Такая классификация является, конечно, исторической, так как самое понятие родства служит для выражения определенной исторической связи. Но историческое понятие «родство» понемногу стало отождествляться с естественнонаучным понятием «сходство» на том основании, что родственники должны быть схожи между собой, и тогда возникли во множестве попытки установить родственные связи не при помощи палеонтологии, а просто путем сравнения между собой ныне живущих организмов. Сначала дело шло как будто гладко, и идеи Геккеля, главного законодателя в этой области, воспринимались с благодарностью морфологами, но более глубокая
556
разработка частных вопросов не замедлила вызвать разочарование и сильную оппозицию «геккелизму». В настоящее время мы более чем когда-либо далеки от родословного древа, и палеонтология все чаще и чаще обнаруживаете простое сходство, «конвергенцию», там, где прежде видели родство. Палеонтолог Штейнманн настойчиво выдвигает положение Ламарка: «les races des corps vivants subsistent toutes, malgre leur variations» и недалеко, вероятно, то время, когда найдутся защитники знаменитого афоризма Линнея: «tot numeramus species, quot in initio creavit infinitum ens». Во всяком случае, теперь можно более спокойно отнестись к попытке соединить постоянство видов и эволюцию, чем, например, в 70х годах, когда такую попытку делал ботаник Виганд.
Для общей теории организмов все эти споры значения не имеют; она изучает и классифицирует формы с другой точки зрения, которую в противоположность генетической можно назвать геометрической. Интересно отметить, что опыт такого изучения форм, «проморфологии», был сделан также Геккелем в «Generelle Morphologie» (1866 г.), и успеха не имел. Геккель сводил все существующие формы к определенным стереометрическим фигурам, главным образом многогранникам. Попытка рациональной классификации: была возобновлена спустя 30 лет Гааке), который мечтал о рациональной систематике, когда любую форму можно будет математически вывести из основной, подобно тому как из общего уравнения конических сечений можно вывести уравнение круга, эллипса, гиперболы и параболы. Такая систематика позволит предсказать новые формы, возможные, но еще не осуществившиеся. В частности Гааке выводил все формы из шара (эллипсоид, овоид и т. д.); принимая, кроме того, во внимание распределение сходных частей, он помещал в число основных форм и многогранники, при чем этот второй ряд форм шел параллельно первому.
Подобные попытки классификации форм проходились, обыкновенно, молчанием: вкусы и симпатии ученых были направлены в иную сторону, да и значение их для большинства было неясно. Можно надеяться, что в будущем, с распростране-
557
нием понимания исторической биологии и более научной подготовки морфологов, и рациональная систематика получит дальнейшее развитие.
Изучение тонкого микроскопического строения организмов, составлявшее за последние полвека главную задачу морфологии, дало возможность разделить все организмы на две основных группы: одноклеточные или простейшие и многоклеточные. В основу деления была положена элементарная морфологическая единица – клетка, в которой большинство морфологов привыкло в скором времени видеть и физиологическую единицу. И вот, наряду с обычной физиологией, которая развивалась своим путем, нисколько не заботясь о клетках, стали появляться попытки физиологического понимания сложного организма, как колонии клеток. Такое понимание вскоре натолкнулось на большие трудности: организм многоклеточных совершенно эквивалентен в физиологическом отношении организму простейшего, каким же образом колония клеток может быть эквивалентна клетке? Целый ряд ученых, в числе которых можно упомянуть ботаника Сакса, морфолога Седжвика, физиолога Шенка, стал говорить о переоценке клетки и ее значения; за последнее время особенно энергично работает в этом направлении Роде, стараясь доказать, что и с анатомической точки зрения клетки должны отступить на второй план, так как в организме синцитии преобладают над клетками. Если даже и не заходить так далеко, приходится все-таки признать, что клетки сложного организма, несмотря на морфологическое сходство с одноклеточными существами, имеют совершенно иное физиологическое значение, чем последние, – они подчинены целому, регулируются им в своих отправлениях до мельчайших подробностей, как бы теряют в целом свою индивидуальность. Мы приходим здесь к явлению, повторяющемуся во всех сложных системах: сумма единиц становится вновь единицей, целое как бы равняется части. Выяснение и углубление этого вопроса составляет одну из важных задач теории организмов, но для ее разрешения морфология и физиология должны вступить в самый тесный союз.
Форма данного организма, будь то простейший или многоклеточный, постижима только исторически, на что я уже ука-
558
зывал, но средства, помощью которых она осуществляется, доступны естествознанию. В этом отношении морфология дает нам многое. Она указывает, что всякий организм, не исключая и самых простых, представляет из себя разнородную систему; в него на ряду со специально органическими частями включены в большом количестве самостоятельные системы – кристаллические и жидкие. Достаточно рассмотреть в поляризованном свете разрез различных частей какого-нибудь позвоночного животного или любого растения, чтобы убедиться, какую роль играют в них двоякопреломляющие образования. Все растительные оболочки, соединительнотканные, мышечные, нервные волокна, хрящи и кости, большинство роговых образований анизотропны. если же мы вспомним, что не все кристаллические образования обнаруживают двоякую преломляемость, то, может быть, без большой погрешности можно считать все форменные твердые образования, находящиеся внутри, на поверхности и между клетками кристаллическими. Нас не должно смущать, что эти образования не имеют правильной формы кристалла, так как «многогранник роста», как называет эту форму кристаллография, требует для своего образования известных условий роста, которые в организме заменены другими; чтобы констатировать кристаллическую структуру достаточно векториальности.
Жидкие включения являются второй составной частью организмов. Они встречаются в каждой клетке, образуя капли большей или меньшей величины, иногда, как у растений, выполняют большую часть клетки. В больших количествах жидкие массы встречаются в сосудистой системе.
Все эти вторичные системы можно рассматривать как «остаточные изменения» – результат тех внешних воздействии, которым подвергался организм за время своего существования. Подобно геологическим пластам они образуют летопись тела, по которой можно читать его истории. Постепенное осаждение кристаллических систем образует все более и более усложняющийся скелет, закрепляющий достигнутую форму и служащий базисом для новых изменений. Жидкие системы в свою очередь принимают участие в определении формы организма: стремясь принять свойственную им сферическую форму, они обусловливают собой turgor vitalis.
559
Нахождение кристаллических образований делает понятным присутствие в организмах прямых линии, плоскостей, правильных углов, как это, напр., замечается у иглокожих, т.е. всего того, что позволило Геккелю сводить часть форм организма к многогранникам. Формы, свойственные всему живому, ограничены кривыми поверхностями и, по всей вероятности, имеют исходной точкой шар, на что указывают, кроме простейших, яйцевые клетки большинства животных.
Попытаемся теперь представить себе организм в возможно простом виде. Мы можем для этой цели взять за исходную точку какое-нибудь одноклеточное существо и освободить его мысленно от всех вторичных элементов, твердых и жидких включений. Произведя такую операцию, мы получим образование, более всего напоминающее голую амебу, и, действительно, с давних пор амеба считалась первичной формой жизни. Но и такой очищенный организм с морфологической точки зрения не будет однородным, так как в нем останется одно включение, никогда не отсутствующее и составляющее, очевидно, его неотъемлемую принадлежность, я разумею, ядро. Существующие ныне органические системы все являются сложными, составленными из двух систем: тела и ядра. Каким путем возник подобный состав, вопрос исторический и вряд ли разрешимый; мы не знаем даже гомологичны ли друг другу ядра различных простейших, так как ничто не указывает на их происхождение из общего корня. В этих вопросах можно только гадать и строить гипотезы; возможно, например, что обособленные ядра возникли путем соединения в одно рассеянного ядерного вещества, но также возможно предполагать симбиоз, слитие двух самостоятельных систем, из которых одна и есть ядро. Подобное предположение делали относительно хлорофильных зерен, самостоятельных систем, во многом напоминающих ядро. Мы не знаем, далее, представляет ли из себя само ядро простую или составную систему, ряд фактов, наблюдающихся при его делении, говорит скорее в пользу последнего.
Но если появление ядра – историческая тайна, для биологии остается не менее важная задача: выяснить его значение в организме. Исследования мюнхенского зоолога Рихарда Гертвига и его многочисленных учеников уяснили нам в этом отношении

560
многое. Они показали, что ядро и тело клетки представляют из себя две физиологические системы, находящиеся в тесном соотношении друг с другом и стремящиеся установить между собой известное равновесие. Целый ряд явлений клеточной жизни: рост, максимальная величина, деление, интенсивность жизнедеятельности зависят прежде всего от величины ядра сравнительно с величиной клеточного тела. Это вполне подтверждает давно уже известный факт участия ядра в процессе обмена веществ. По схеме физиолога Ферворна, все вещества, воспринятые клеткой, ассимилируются только тогда, когда они пройдут предварительно через ядро и подвергнутся в нем переработке.
Позволительно ли сделать еще шаг и вообразить простейший организм как единичную систему, хотя бы в роде гипотетической безъядерной монеры Геккеля? Мне кажется – да, если не упускать из виду, что это лишь прием, могущий оказать услугу при разработке теории организма.
Дойдя таким образом до конца морфологического анализа, мы встречаем организм в виде микроскопического комочка прозрачного тягучего вещества, который очень соблазнительно признать за каплю густого коллоидального раствора, гидрозоля. Решить этот вопрос, т.е. приравнять систему-организм системе-капле, – возможно, лишь изучив его организацию. Но здесь мы должны оставить на время морфологию и перейти на физиологическую почву.

VII.

В энергетическом отношении организм, как и всякое естественное тело, представляет из себя трансформатор энергии. От прочих естественных тел, встречающихся на земле, организмы отличаются: во-1-х, крупным масштабом процесса обмена энергии, во-2-х, тем, что этот процесс тесно связан с обменом вещества, так как большая часть энергии поступает в организм в виде сложных химических соединений.
По вычислениям Рубнера) общее количество энергии, прохо-
561
дящей в течение всей жизни через организм, есть величина постоянная для данного вида и может служить для его характеристики. Количество энергии, проходящее в единицу времени, зависит от величины организма; так как на единицу поверхности выделяется приблизительно одинаковое количество энергии, то мелкие животные в одно и то же время пропускают через себя сравнительно больше энергии, – живут быстрее. Таким образом, по Рубнеру, количество энергии является мерилом продолжительности жизни.
Исследованиями Рубнера и в особенности опытами американского ученого Атватера, поставленными в грандиозных размерах, вполне доказано подчинение организмов закону сохранения энергии. Количество энергии, теряющееся в виде тепла во время ее круговорота, достигает 20%, как в лучших машинах. Таким образом и в организмах превращение энергии сопровождается рассеянием известной части ее, т.е. организмы подчиняются второму закону термодинамики и увеличивают энтропию солнечной системы.
В таком виде относятся организмы к энергии, если изучать ее обмен en bloc,. подсчитывая приход и расход, как это делают физиологи. Но более глубокий вопрос о том, как распределяется энергия внутри системы, по каким путям она идет, является еще во многом темным; в его разработке физиологии приходится идти об руку с морфологией, пользуясь ее указаниями и в свою очередь указывая ей то, чего она сама не способна увидеть.
Прежде всего, мы можем разделить всю энергию, проникающую в организм, на две части. Одна, значительно большая, трансформируется и в скором времени выделяется из организма; на счет этой, так сказать проходящей, энергии организм совершает свою работу. Другая, сравнительно небольшая, равная, по Рубнеру, приблизительно 1/25 части общего количества, остается в организме и употребляется для замещения трат в самой системе и ее роста. Носителями проходящей энергии являются безазотистые части пищи: углеводы, жиры и безазотистый остаток от расщепления белков; остающаяся энергия связана главным образом с белками.
Если исключить сравнительно небольшую часть энергии, выделяющуюся из организма в виде нестройных тепловых
колебаний, то вся остальная энергия, как проходящая так и остающаяся, проявляется в упорядоченном, «стройном» виде: проходящая – как движение масс или поток электронов, остающаяся – как потенциальная энергия структурных образований организма, тех вторичных систем, о которых была речь в предыдущей главе. Оставляя пока в стороне частности и рассуждая в самом общем виде, мы не имеем оснований предполагать, что процесс упорядочения энергии при ее трансформации совершается в организме иначе, чем во всех остальных естественных телах. Это значит, что он связан с наличностью особых направлений, канализующих энергии, векторов, совокупность которых дает организацию системы.
Следы векторов выступают с полной отчетливостью в тех остаточных изменениях, которые наслаиваются на организме в течение всей его жизни, и которые под именем структурных подробностей мы изучаем в микроскоп. Концентрическая слоистость, радиальная исчерченность и различные скульптурные подробности клеточных оболочек, все волокнистые образования, встречающиеся в таком изобилии в животном организме, как-то: волокна соединительной ткани, фибрилли мышечные и нервные, палочковидные образования железистых клеток и т. д. – все эти гистологические детали указывают на известное пространственное направление химических и физических процессов, поведших к их осаждению. И если даже учитывать то обстоятельство, что кристаллическая структура волокон и оболочек предполагает свободу действия сил, присущих частям этих образований (так как система требует для своего образования свободного действия сил), то все-таки их ориентировка и некоторые особенности формы заставляют признать направляющее действие организма. Легко убедиться, далее, что в сложных организмах встречаются векторы двух категорий: одни, принадлежащие организму в целом, – по ним, например, образуются волокна сухожилия – другие, присущие элементарным составным частям системы, клеткам. Примером последних может служить система лучей, идущих от центросомы в лейкоцитах.
Конечно, мы не должны ожидать, что все векторы организма будут выгравированы с такой ясностью, что их сейчас же удастся увидеть в микроскоп. Возможны остаточные измене-
563
ния молекулярного порядка, быстро стирающиеся или обратимые, существование которых тем не менее является физиологическим постулатом. Такими будут, например, пути распределения проходящей энергии в клетках, у простейших, или в том мыслимо простом безъядерном организме, который мы выставили как прототип. Я знаю, что в этом пункте мы рискуем вызвать возражения морфологов. Достойно удивления, е каким упорством лучшие специалисты в этой области отказываются признать организацию в амебе и вообще в «недифференцированной протоплазме» на том основании, что не видят ее, хотя в других отношениях такого ригоризма не проявляют, что доказывают их спекуляции о невидимых жизненных единицах. Между тем, если принять во внимание даже то, что удается наблюдать, следя за амебой: ее форму, особую для каждого вида (напр., вытянутую у amoeba limax, у которой она не вполне округляется даже в покое), определенное положение сократительной вакуоли, характерную форму псевдоподии и токов внутри тела во время движения, если принять во внимание явления, происходящие в ее теле во время кариокинеза, – признание векторов и связанной с ними организации является прямо логической необходимостью. Я не говорю уже о близко родственных голым амебам формах, вырабатывающих раковину, как фораминиферы, или лучистый скелет, как солнечники, где векториальность оставляет стойкие следы, один факт движения амебы в известном направлении, указывая на переход химической энергии пищи в упорядоченное движение массы, немыслим без признания организации. На это я указывал уже несколько лет назад в статье, посвященной анализу движения амебы.
Допуская, таким образом, векториальность и организацию живого существа, как такового, нам необходимо поближе выяснить их характерные особенности. Мы подходим здесь вплотную к основному для теории организма вопросу и, по временам, невольно должны вступать на зыбкую почву гипотезы. Так как деятельность организма почти целиком базируется на химических процессах, то его векторы – по крайней мере главнейшие – указывают на пути их распространения. Химический процесс протекает не только во времени, но и в пространстве; возникая в одной точке, он передается соседней
564
и постепенно, идя от точки до точки, доходит до конечного пункта. Рассматриваемый таким образом он представляет из себя химическую волну. Физическая химия уделяет немного внимания распространению химических процессов в пространстве, и теоретически разработано, насколько мне известно, лишь распространение химических реакций в газах, в частности так называемая волна взрыва, теория которой была дана впервые проф. В.А.Михельсоном. Классическим примером химической волны в сложном организме может служить процесс проведения возбуждения по нерву. С давних пор известно образное сравнение нерва с дорожкой пороха; поджигая порох с одного конца мы получаем волну взрыва, передающуюся к другому концу, и в этом опыте видели лучшую иллюстрацию передачи нервного возбуждения. В последнее время Нернст дает точную физико-химическую теорию процесса нервного возбуждения, сводя его к движению электролитов, но и в таком виде его можно рассматривать как частный случай химической волны. Не подлежит сомнению, что научная разработка пространственного распространения химических процессов, необходима для того, чтобы поставить на твердые ноги теорию организмов. Это вопрос, который биология адресует физике и химии. Пока не получено на него точного ответа, приходится рассуждать в самом общем виде, предполагая, что законы волнообразного движения вообще применимы и к частному случаю химических волн, т.е. волей неволей пускаться в спекуляцию.
Мы имеем основания, таким образом, представить простейший амебоподобный организм как арену деятельности многочисленных химических волн. Начинаясь чаще всего на поверхности, в результате внешних воздействий, они распространяются вглубь, затухают, отражаются, интерферируют. Одиночные волны, в зависимости от амплитуды их колебания, т.е. интенсивности процесса, вероятно не оставляют после себя глубоких следов; проходя раз за разом по одному направлению или образуя стоячую волну, они могут сделаться видными и для глаза. В деле обнаружения их мы должны возлагать надежды не столько на обычную гистологическую технику, сколько на более тонкие оптические методы, применимые на живом, напр., на исследовании в поляризованном или монохрома-
565
тическом свете, на Schlieren-methode, ультрамикроскоп и т. п. Но представляется ли какая-нибудь возможность уже теперь уловить направление волн-векторов, связать их между собой, одним словом, хоть немного понять план организации простейшего существа, или эта попытка преждевременна? Мне кажется, что некоторыми данными мы располагаем, и они-то позволяют – конечно со всевозможными оговорками – высказать известные соображения. Я приведу давно знакомые факты из жизни простейших.
Прежде всего явления амебоидного движения. Выросты тела, известные под именем; псевдоподии, несомненно соответствуют направлению физических и химических волн-векторов. Они отходят почти всегда перпендикулярно к поверхности тела и от любой ее точки. Проводя мысленно соответствующие векторы внутри тела, мы получим, в общем, их расположение по радиусам. Геометрическое место пересечения их образует векториальный центр. У амеб обо всем этом мы можем только догадываться, но у лейкоцитов, этих амеб сложного организма, можно воочию видеть и центр и радиально идущие от него лучи. Этот центр гистологи называют центросомой.
Второй ряд фактов доставляют явления деления. Мы знаем теперь, что все простейшие делятся способом, крайне сходным с кариокинезом высших организмов. Оставляя в стороне деление ядра, указывающее, между прочим, на самостоятельность и сложность этой системы, обратим внимание на деление тела. Оно состоит в том, что в теле появляются два центра, вокруг которых и группируется вещество образующихся дочерних систем. Центры могут иметь форму зерна или пластинки, и к ним всегда идут в радиальном направлении тонкие лучи; иногда центр представляет не самостоятельное образование, а лишь точку схождения лучей. Несомненно, что центры деления простейших аналогичны центросомам высших животных, а там ясно удается видеть, как два центра образовались путем деления одного. Ученые давно уже обратили внимание на поразительное сходство лучистых фигур при кариокинезе с рисунками силовых линии в магнитном поле и строили на этом различные соображения о характере процесса.
У близких к амебам солнечников тонкие радиально идущие псевдоподии заключают в себе более плотную осевую

566
часть, своего рода скелет. Лучи скелета сходятся в центре, и, как доказал Шаудинн, при делении солнечника этот центр играет роль центросомы, а часть лучей скелета переходит в лучистые фигуры деления. Здесь, совершенно ясно, что одна и та же организация проявляет себя и в движении, и в делении.
Принимая во внимание, что значительная часть потенциальной энергии, входящей в эти простые организмы, тратится на движение и деление, мне кажется возможным предположить, что в приведенных данных содержатся указания на характер ориентации, свойственной простейшим органическим системам. Мы можем ее представить в главных чертах как радиальное расположение векторов, сходящихся в один центр, т.е. свести первичную организацию к центрировке. Эта мысль не является новой, но ее не высказывали обыкновенно в общем виде, а применяли к частным случаям, как, например, Мартин Гейденгайн в своей грубо морфологической теории органических лучей. Мы встречаемся далее в морфологической литературе с представлениями о центросоме как динамическом центре сил, как центре, из которого выходит импульс движению и т. д. Они свидетельствуют о сознании важности этого образования для понимания клетки, но формулируются лишь в самых общих и неясных чертах.
Преобладание радиального направления химических волн сделается нам до известной степени понятным, если мы примем в соображение сферическую форму элементарного организма и наличность раздражений внешнего мира, падающих на любую часть поверхности. Наиболее сильно должны действовать, конечно, слагающие по нормали; они будут в состоянии оставить после себя более стойкие следы, ориентировать известным образом молекулы, вообще говоря, проторить дорогу. Но подобного рода соображения относятся более к вопросу о возникновении системы, т.е. выводят нас в область истории. Для естественнонаучной теории организация есть нечто данное, непрерывно передающееся от одной системы другой по наследству. Другое дело, если бы удалось точно доказать, что радиальная организация позволяет перевести систему из одного состояния в другое кратчайшим путем, мы получили бы тогда ее полное теоретическое обоснование и могли бы заложить прочный фундамент для теории организма.
567

VIII.

В организме происходит постоянный круговорот вещества; отдельные системы входят в него, ассимилируются, распадаются и выходят, и, тем не менее, он сохраняет свою организацию. Как примирить это? Является ли первичная организация чем-либо стойким и неизменным? Какого характера связи, существующие между ее отдельными частями? Таковы дальнейшие вопросы, требующие внимания.
Я указывал уже на разделение энергии resp. вещества, входящего в организм, на две неравные части: большую, проходящую через организм, и меньшую, остающуюся в нем. К последней категории принадлежат главным образом азотистые соединения – белки. Само собой разумеется, что остающееся вещество не только отлагается в виде тех или иных структурных особенностей, оно содержится и в той прозрачной как стекло плазме, которой мы любуемся у простейших.
Совершенно естественно поэтому предположить, что субстратом химических волн являются по преимуществу легко распадающиеся и сгорающие вещества первой категории, вторые же, к которым применимо название пластических, образуют как бы остов плазмы и дают точки прикрепления для первых. Возможно, например, представить, – как это и делалось не раз, – что оба вещества в совокупности образуют сложную молекулу, при чем пластическое явится ее ядром, а к нему в виде боковых, легко отщепляющихся цепей присоединяются вещества сгорающие. Тогда опорой организации явятся пластические вещества; они будут поддерживать, и сохранять ее во время полного распадения веществ другой категории.
Мы можем представить все это наглядным образом в виде следующей «модели». Вообразим себе ряд пар, танцующих мазурку и соединенных между собою в цепь таким образом, что каждый кавалер положил левую руку на плечо кавалера, находящегося впереди. В правой руке у кавалеров дамы. Весь ряд представляет из себя ряд протоплазменных молекул, лежащих по радиусу-вектору; кавалеры соответствуют пластическим ядрам молекул, дамы побочным цепям. По данному сигналу дамы одна за другой отрываются от своих кавалеров, переходят к следующему или оставляют их со-
568
всем, и это движение перекатывается по всей цепи как химическая волна. Отдельные лица могут, оставляя свои места в цепи, соединяться в группы, соответственно микросомам или мелким зернам, всегда рассеянным в протоплазме, могут образовать самостоятельные вторичный системы, могут и совсем уходить из залы. Образовавшейся пробел заполняется соединением оставшихся. Воображая множество рядов, подобных описанному, расположенных радиально к центру залы, мы получим схему всей первичной организации в разрезе, ее легко усложнить, устанавливая связи между кавалерами соседних цепей, например, образуя из них кольца, подобный тем концентрическим кругам, которые прорезывают лучистую систему у лейкоцитов, вводя добавочные цепи и т. д.
Хотя пластические вещества могут оставаться в организме долго, даже до конца его жизни, вряд ли было бы правильно представлять себе первичную организацию как нечто неизменное и стойкое. Лучистые образования при кариокинезе, которые гистологи охотно называют нитями или сократительными волоконцами, так же легко исчезают, как и образуются. Нервные фибрилли, как показывают исследования Телло, не являются стойкими образованиями и в зависимости от функций животного изменяются в числе и виде. Наконец «токи», видимые в теле амебы при, их движении, свободное перемещение в нем различных включений и ядер, прямо указывают на возможность обширных сдвижении и перегруппировок среди молекул плазмы. Ближе к действительности поэтому предположить, что в лишенных внутреннего скелета, «недифференцированных» телах, организация есть нечто лабильное, постоянно нарушающееся и восстановляющееся вновь в том виде, который более соответствует условиям момента. Это можно свободно допустить, если признать за молекулами свойство ориентироваться известным образом в зависимости от места, занимаемого ими в целом. Мы встречаем подобную ориентировку в кристаллах, но там она является стойкой, – почему в физике кристаллическое состояние и твердое состояние агрегации считаются даже синонимами, – и это обстоятельство прежде всего не позволяет проводить слишком далеких аналогий между кристаллом и организмом. Но кроме твердых кристаллов ориентировка встречается и в кристаллических каплях
569
или жидких кристаллах Лемана, где отдельные части могут легко сдвигаться и вновь принимать прежнее направление. Последние образования, в которых поляризационный аппарат обнаруживает центрировку в виде радиального расположения оптических осей и наглядно показывает ее восстановление после деформаций, ближе всех естественных тел подходят к организмам.
Весьма вероятно, что центрировка присуща всем жидким. каплям как кристаллическим, так и некристаллическим и обусловливается радиальным направлением силовых линий, что прямо вытекает из учения о поверхностном натяжении. Только в кристаллических жидкостях ее можно увидать благодаря анизотропии составных частей, отсутствующей или очень слабой в обычных жидкостях. Все это позволяет нам понять, почему между движением амебы и капли жидкости, напр., масла или ртути, замечается некоторое действительное сходство, заставлявшее ученых применять закон поверхностного натяжения к амебе. Несомненно, что сходство организации имеет глубокое значение для понимания обеих систем, но об их отождествлении, конечно, не может быть и речи.
Лабильность организации служит благоприятным обстоятельством для различного рода регуляций формы: всем известна та легкость, с какой залечивают свои раны простейшие организмы. В то время как кристалл восстановляет дефект, притягивая вещество из окружающего раствора, и получает вновь прежнюю форму и объем, амеба, после потери части вещества, быстро восстановляет форму при уменьшенном объеме, как капля или жидкий кристалл. Сущность регуляции одна и та же везде: система выведена из состояния равновесия и стремится кратчайшим путем придти в новое равновесие; в какой мере это новое состояние отличается от прежнего, зависит от характера инсульта и других причин; оно может быть неотличимо на глаз от прежнего, но может повести и к образованию новой формы. Принципиально, процесс деления, который рассматривают обыкновенно как специфическую особенность живых существ, относится к категории регуляций формы и представляет ее частный случай, когда устойчивое равновесие для системы-индивидуума становится невозможным и осуществляется только в тех дочерних системах, на ко-

570
которые она распадается. Кажущееся самопроизвольным деление жидких кристаллов представляет большой интерес для биологии в том отношении, что оно выводит организмы из их исключительного положения и дает надежду, при сравнительном изучении обоих процессов деления, глубже проникнуть в их производящие причины.
Нам остается затронуть еще один вопрос. Мы предположили, следуя установившемуся обычаю, что протоплазма состоит из молекул; какой же характер имеют связи, существующие между молекулами? можно ли их определить точнее? Я не думаю, чтобы кто-нибудь в наше время мог определенно ответить на это. Спускаясь в мир молекул, мы на каждом шагу сталкиваемся с такими явлениями, для которых старые, провизорные схемы, установленный физикой и химией, оказываются совершенно неподходящими, а новые не получили еще точной формулировки. Много лет назад Пфлюгер высказал мысль, что вся протоплазма, следовательно, весь простейший организм, представляет из себя одну гигантскую молекулу. Мысль эта представляется очень привлекательной, особенно, если сравнить ее с противоположным утверждением, по которому протоплазма есть смесь веществ; но надо сознаться, что химия до сих пор не знает подобных молекул и не может сообщить сведений об их свойствах. С различных сторон мы приходим к одному и тому же выводу, что органическая система представляет из себя нечто своеобразное: она соединяет в себе одной свойства, которые мы привыкли изучать по отдельности в различных системах, и в этом смысле ее, конечно, можно называть «автономной».

IX.

В таком, приблизительно, виде можно изобразить характерные особенности простейшего безъядерного организма, пользуясь данными современной морфологии и физиологии. Не следует забывать, что развитой в предыдущем взгляд на первичную организацию есть только общая схема; радиальное расположение векторов представляет из себя как бы канву, на которой могут вышиваться разнообразные узоры. В действительности дело обстоит не так просто уже по одному тому, что все существующие простейшие и все клетки представляют
571
из себя двойную систему, образованную из плазмы и ядра. Поэтому к векторам, входящим в состав первичной организации плазмы, (которая является, по-видимому, доминирующей) нужно присоединить еще векторы, связывающие эту организацию с ядром. Они выступают вполне ясно только во время деления, в виде линии, связывающих хромосомы с центросомами. В некоторых случаях, по-видимому, ядро становится в. центре первичной организации, насколько можно судить по расположению лучей протоплазмы; это замечается в яйцевых клетках многих животных после их созревания. Я не могу входить здесь в подробное рассмотрение вопроса об организации самого ядра, так как это завело бы нас слишком далеко, укажу только, что, по моему мнению (высказанному в работе о кариокинезе у бобов), ядро есть сложная система, образованная из соединения систем более простых, какими я считаю не хроматиновые петли, а хроматиновые зерна или хромомеры. Эти зерна обладают способностью делиться путем перешнурования, подобно делению самого клеточного тела и, может быть, обладают такой же радиальной организацией. Я высказываю это, конечно, как простую гипотезу.
В сложной многоклеточной системе появляется новая организация, подчиняющая себе первичные организации ее составных частей и служащая основой ее индивидуальности. Как переходную ступень от одноклеточных к многоклеточным мы можем рассматривать многоядерные организмы (инфузория Opalina, водоросль Caulerpa). В них мы можем предполагать наличность многих центров, судя по одновременному нахождению многих кариокинетических фигур, и в то же время по отношению к обмену энергии и движению организм проявляет единство. С другой стороны такиe организмы отличаются от многоклеточных главным образом отсутствием перегородок между отдельными составными частями, и иногда поразительно напоминают их по форме, как, напр., водоросль Caulerpa, имеющая листья и корни.
Зная, что проявления организма, каков он ни будь, в сущности представляют из себя вариации на одну и ту же тему, мы в праве ожидать, что организация сложной системы построена по принципу первичной. Это значит, что в ее основе лежат векторы – пути, по которым распространяются волны энергии,
572
только они проходят уже через отдельные системы, вплетаясь в их организацию, и связывают их между собой. Эти векторы высшего порядка группируются также в центры, центры вступают между собой в новые, более или менее сложные связи. План организации сложной системы уже в значительной степени доступен глазу, особенно там, где мы имеем дело с дифференцированной нервной системой, и в его изучении морфология делает с каждым днем блестящие успехи. Только истолковать его своими силами она, конечно, не в состоянии.
На этом месте можно остановиться. Дальнейшая разработка намеченных вопросов совершенно выходит из рамок настоящей статьи, принципиальной по своему характеру, а положенные в основу ее взгляды на задачи научной биологии в вопросе о жизни, я надеюсь, достаточно уже выяснены. Их можно формулировать приблизительно так.
Общая биология представляет из себя естественнонаучную дисциплину, изучающую одно из естественных тел – организм. Ее ближайшая задача создать общую теорию организма, включающую в себя как те проявления, которые общи ему с другими телами индивидуумами, так и те, которые представляют его специфические особенности. Руководящей нитью на этом пути могут служить, во-первых, понятие об организации системы, выражающее пространственное распределение энергии внутри системы в данный момент, и, во-вторых, понятие о равновесии, определяющее изменение распределения энергии, а следовательно и организации за известный промежуток времени. Естественнонаучное объяснение ответов, даваемых организмом, регуляций, регенераций, всего того, что обозначают словом жизнь, должно сводиться к установлению законов, по которым происходит изменение организации и ее переход в новое состояние равновесия; это будут как бы геометрические параллели энергетическим законам о равновесии, и формулировка их в научной теории организмов должна быть математической. Можно надеяться, что векториальный анализ, математическая дисциплина о величинах, имеющих направление в пространстве, найдет се6е здесь подходящее применение.
Но если бы даже осуществилась вполне та теория организмов, которую мы считаем идеалом естественнонаучной биологии, познание организмов останется для нас неполным без знания их истории. Слияние данных теории и истории даст воз-
573
можно полное естественноисторическое понимание живых существ, составляющее важную часть понимания природы.
Здесь на короткий срок мы должны возвратиться к Риккерту и его воззрению на природу, изложенному выше. Мы пользовались его разделением наук, как исходной точкой рассуждения и взяли его взгляды целиком, без комментариев. Теперь может быть уместно внести в них небольшую поправку в том, что касается естествознания. Нельзя, на мой взгляд, считать идеалом и основной целью естественных наук выработку самых общих понятий, как-то: энергия, материя, эфир, движение или сведение мирового целого на движение элементарных однородных единиц, – делать так, значит неясно различать средство от цели. Все указанные понятия и относящиеся к ним наиболее общие законы суть лишь средства, при помощи которых мы можем наиболее точно и сжато описывать природу, символы или приемы для «технического овладевания» ею, а никак не конечная цель в познавании природы. Это недоразумение, характерное для «века естествознания», происходит от неправильного взгляда на физику и химию как на основные науки, тогда как на самом деле они в значительной своей части являются прикладными для понимания действительно существующей природы, так же как и математика. Все, что мы встречаем в природе, от электронов до млечного пути, есть тела, индивидуумы, похожие или непохожие на нас самих, малые и большие, изолированные или спаянные между собой; мы видим уничтожение одних, появление на их развалинах новых, и так без конца. Задача естествознания заключается в классификации всех известных тел, изучении их законностей и взаимных связей, а не в упразднении большинства из них. Таким образом, и естествознание имеет в конце концов дело с индивидуумами, но только изучает их с иной точки зрения, чем история.
Установление точных границ и задач отдельных наук имеет гораздо больше значения, чем это может казаться научным работникам, склонным считать подобные рассуждения за схоластические тонкости. Оно одно в состоянии открыть дверь для правильной философии природы, за которую в простоте душевной очень многие в наше время считают изложение высших абстракции физики, химии и психологии, предлагаемое им под названием монизма.

<< Пред. стр.

стр. 2
(общее количество: 2)

ОГЛАВЛЕНИЕ