Однако в мой нынешний план не входит рассмотрение болезни картофеля, как бы поучительно ее история ни относилась к истории других эпидемий; и я выбрал случай с Peronospora просто потому, что он дает пример организма, который на одной стадии своего существования является поистине «монадой», неотличимой ни по какому важному признаку от нашей Heteromita, и необычайно похожей на нее в некоторых отношениях. И все же эту «монаду» можно проследить, шаг за шагом, через серию метаморфоз, которые я описал, пока она не примет черты организма, который является таким же растением, как дуб или вяз.
Более того, было бы возможно продолжить аналогию дальше. При определенных обстоятельствах в Peronospora происходит процесс конъюгации. Две отдельные части ее протоплазмы сливаются вместе, окружают себя толстой оболочкой и дают начало своего рода растительному яйцу, называемому ооспорой. После периода покоя содержимое ооспоры распадается на ряд зооспор, подобных тем, что описаны выше, каждая из которых, после периода активности, прорастает обычным способом. Этот процесс очевидно соответствует конъюгации и последующему освобождению зародышей у Heteromita.
Но можно сказать, что Peronospora — это, в конце концов, сомнительный вид растения; что ей, по-видимому, не хватает производственной способности, выбранной в качестве главного отличительного признака растительной жизни; или, во всяком случае, что нет доказательств того, что она не получает свое белковое вещество в готовом виде от картофельного растения.
Давайте, следовательно, возьмем случай, который не открыт для этих возражений.
Существуют некоторые небольшие растения, известные ботаникам как представители рода Coleochaete, которые, не будучи истинно паразитическими, растут на определенных водных сорняках, как лишайники растут на деревьях. Маленькое растение имеет форму элегантной зеленой звезды, ветвящиеся руки которой разделены на клетки. Его зелень обусловлена хлорофиллом, и оно, несомненно, обладает производственной способностью в полной мере, разлагая углекислоту и высвобождая кислород под влиянием солнечного света. Но протоплазматическое содержимое некоторых клеток, из которых состоит растение, иногда делится методом, подобным тому, который осуществляет деление содержимого споры Peronospora; и отделенные части затем освобождаются как активные монадоподобные зооспоры. Каждая из них овальная и снабжена на одном конце двумя длинными активными ресничками. Движимая ими, она плавает в течение более или менее длительного времени, но в конце концов приходит в состояние покоя и постепенно вырастает в Coleochaete. Более того, как и в Peronospora, может произойти конъюгация, приводящая к ооспоре; содержимое которой делится и освобождается как монадообразные зародыши.
Если бы вся история зооспор Peronospora и Coleochaete была неизвестна, они, несомненно, были бы классифицированы среди «монад» с тем же правом, что и Heteromita; почему тогда Heteromita не может быть растением, даже если цикл форм, через которые она проходит, не показывает никаких членов, столь же сложных, как те, что встречаются в Peronospora и Coleochaete? И, фактически, существуют некоторые зеленые организмы, во всех отношениях характерно растения, такие как Chlamydomonas и обычный Volvox, или так называемое «шаровидное животное», которые проходят через цикл форм точно такого же простого характера, как и у Heteromita.
Название Chlamydomonas применяется к определенным микроскопическим зеленым телам, каждое из которых состоит из протоплазматического центрального вещества, окруженного бесструктурным мешочком. Последний содержит целлюлозу, как у обычных растений; и хлорофилл, который придает зеленый цвет, позволяет Chlamydomonas разлагать углекислоту и фиксировать углерод, как они это делают. Две длинные реснички выступают через клеточную стенку и осуществляют быстрое передвижение этой «монады», которая во всех отношениях, кроме своей подвижности, является характерно растением. При обычных обстоятельствах Chlamydomonas размножается простым делением, каждая расщепляясь на две или на четыре части, которые отделяются и становятся независимыми организмами. Иногда, однако, Chlamydomonas делится на восемь частей, каждая из которых снабжена четырьмя вместо двух ресничек. Эти «зооспоры» конъюгируют парами и дают начало покоящимся телам, которые размножаются делением и в конечном итоге переходят в активное состояние.
Таким образом, что касается внешней формы и общего характера цикла модификаций, через которые проходит организм в ходе своей жизни, сходство между Chlamydomonas и Heteromita является самого близкого описания. И на первый взгляд нет оснований отказываться признать, что Heteromita может быть связана с Chlamydomonas, как бесцветный гриб с зеленой водорослью. Volvox можно сравнить с полой сферой, стенка которой состоит из когерентных Chlamydomonads; и которая продвигается с вращательным движением, осуществляемым греблей множества пар ресничек, которые выступают с ее поверхности. Каждая монада Volvox, более того, обладает красным пигментным пятном, как самая простая форма глаза, известная среди животных. Методы делящегося размножения и конъюгации, наблюдаемые у монад этого движущегося шара, существенно сходны с теми, что наблюдаются у Chlamydomonas; и, хотя за него велась тяжелая битва, Volvox теперь окончательно сдан ботаникам.
Таким образом, действительно нет причин, почему Heteromita не может быть растением; и этот вывод был бы очень удовлетворительным, если бы не было столь же легко показать, что действительно нет причин, почему она не должна быть животным. Ибо существуют многочисленные организмы, представляющие самое близкое сходство с Heteromita и, подобно ей, сгруппированные под общим названием «монад», которые, тем не менее, могут наблюдаться принимающими твердую пищу и которые, следовательно, имеют виртуальный, если не фактический, рот и пищеварительную полость, и, таким образом, подпадают под определение Кювье животного. Многочисленные формы таких животных были описаны Эренбергом, Дюжарденом, Г. Джеймсом Кларком и другими авторами по Infusoria. Действительно, в другом настое сена, в котором встречалась моя Heteromita lens, были бесчисленные такие инфузорные животные, принадлежащие к хорошо известному виду Colpoda cucullus.
[Сноска 6: Отлично описано Штейном, почти все утверждения которого я проверил.]
Полноразмерные экземпляры этого животного достигают длины от 1/300 или 1/400 дюйма, так что оно может иметь в десять раз большую длину и в тысячу раз большую массу, чем Heteromita. По форме оно не совсем не похоже на Heteromita. Малый конец, однако, не вытянут в одну длинную ресничку, но общая поверхность тела покрыта мелкими активно вибрирующими ресничными органами, которые являются самыми длинными только на малом конце. В точке, которая соответствует той, из которой возникают две реснички у Heteromita, есть коническое вдавление, рот; и у молодых экземпляров сужающаяся нить, которая напоминает заднюю ресничку Heteromita, выступает из этой области.
Тело состоит из мягкого зернистого протоплазматического вещества, середина которого занята большой овальной массой, называемой «ядром»; в то время как на его заднем конце находится «сократительная вакуоль», заметная своими регулярными ритмичными появлениями и исчезновениями. Очевидно, хотя Colpoda не является монадой, она отличается от нее только второстепенными деталями. Более того, при определенных условиях она становится неподвижной, заключает себя в тонкий футляр или цисту, а затем делится на две, четыре или более частей, которые в конечном итоге освобождаются и плавают вокруг как активные Colpoda.
Но это существо — несомненное животное, и полноразмерных Colpoda можно кормить так же легко, как кормят цыплят. Нужно только рассеять очень мелко измельченный кармин в воде, в которой они живут, и за очень короткое время тела Colpoda набиваются глубоко окрашенными гранулами пигмента.
И если бы это не было достаточным доказательством животности Colpoda, возникает тот факт, что она еще более похожа на другое хорошо известное животное, Paramoecium, чем на монаду. Но Paramoecium — такое огромное существо по сравнению с теми, что обсуждались до сих пор — оно достигает 1/120 дюйма или более в длину — что нетрудно разобраться в его организации в деталях; и доказать, что это не только животное, но и животное, которое обладает несколько сложной организацией. Например, поверхностный слой его тела отличается по структуре от более глубоких частей. Есть две сократительные вакуоли, от каждой из которых отходит система сосудоподобных каналов; и не только есть коническое вдавление, непрерывное с трубкой, которые служат ртом и глоткой, но проглоченная пища совершает определенный путь, а отходы выбрасываются из определенной области. Нет ничего проще, чем кормить этих животных и наблюдать, как частицы индиго или кармина накапливаются в нижнем конце глотки. Оттуда они постепенно выступают, окруженные шариком воды, который в конечном итоге проходит с рывком, странно имитирующим глоток, в пульпообразное центральное вещество тела, чтобы циркулировать там вверх по одной стороне и вниз по другой, пока его содержимое не будет переварено и ассимилировано. Тем не менее, это сложное животное размножается делением, как монада, и, подобно монаде, подвергается конъюгации. Оно стоит в том же отношении к Heteromita на животной стороне, что и Coleochaete на растительной стороне. Начните с любого, и такая незаметная серия градаций ведет к монаде, что невозможно сказать на любой стадии прогресса, где должна быть проведена линия между животным и растением.
Есть основания полагать, что некоторые организмы, которые проходят через стадию существования монады, такие как Myxomycetes, в одно время своей жизни зависят от внешних источников в отношении своего белкового вещества, или являются животными; а в другой период производят его, или являются растениями. И видя, что весь прогресс современных исследований в пользу доктрины непрерывности, это справедливое и вероятное предположение — хотя только предположение — что, поскольку есть некоторые растения, которые могут производить белок из таких, казалось бы, труднодоступных минеральных веществ, как углекислота, вода, нитрат аммония, металлические и землистые соли; в то время как другие нуждаются в снабжении своим углеродом и азотом в несколько менее сырой форме тартрата аммония и родственных соединений; так могут быть и другие, как это, возможно, имеет место с истинно паразитическими растениями, которые могут только ухитриться собрать материалы еще лучше подготовленные — еще более приближенные к белку — пока мы не придем к таким организмам, как Psorospermiae и Panhistophyton, которые являются такими же животными, как и растительными по структуре, но являются животными в своей зависимости от других организмов в отношении своей пищи.
Своеобразное обстоятельство, отмеченное Мейером, что Torula дрожжей, хотя и несомненное растение, все же процветает наиболее энергично при снабжении сложным азотистым веществом, пепсином; вероятность того, что Peronospora питается непосредственно протоплазмой картофельного растения; и удивительные факты, которые были недавно выявлены относительно насекомоядных растений, все благоприятствуют этому взгляду; и склоняют к выводу, что различие между животным и растением является скорее различием в степени, чем в роде, и что проблема, является ли в данном случае организм животным или растением, может быть по существу неразрешимой.
VII
ЛОБСТЕР; ИЛИ, ИЗУЧЕНИЕ ЗООЛОГИИ
[1861]
Естественная история — это название, привычно применяемое к изучению свойств таких естественных тел, как минералы, растения и животные; науки, которые воплощают знания, приобретенные человеком по этим предметам, обычно называются естественными науками, в отличие от других так называемых «физических» наук; и те, кто посвящает себя особенно преследованию таких наук, были и обычно называются «натуралистами».
Линней был натуралистом в этом широком смысле, и его «Systema Naturae» была работой по естественной истории, в самом широком понимании этого термина; в ней тот великий систематизирующий дух воплотил все, что было известно в его время об отличительных характеристиках минералов, животных и растений. Но огромный стимул, который Линней дал исследованию природы, вскоре сделал невозможным, чтобы один человек написал еще одну «Systema Naturae», и чрезвычайно трудным для кого-либо стать даже таким натуралистом, каким был Линней.
Как бы велики ни были достижения, сделанные всеми тремя отраслями науки, в старые времена включенными под названием естественной истории, нет сомнений, что зоология и ботаника выросли в значительно большей степени, чем минералогия; и поэтому, как я полагаю, название «естественная история» постепенно стало все более определенно привязываться к этим видным разделам предмета, и под «натуралистом» люди стали все более отчетливо подразумевать исследователя структуры и функций живых существ.
Как бы то ни было, несомненно, что прогресс знаний постепенно увеличил расстояние между минералогией и ее старыми соратниками, в то время как он сблизил зоологию и ботанику; так что в последние годы оказалось удобным (и, действительно, необходимым) объединить науки, которые имеют дело с жизненной силой и всеми ее явлениями, под общим заголовком «биология»; и биологи пришли к тому, чтобы отречься от любого кровного родства со своими приемными братьями, минералогами.
Определенные широкие законы имеют общее применение как в животном, так и в растительном мирах, но почва, общая для этих царств природы, не очень широка, и множественность деталей настолько велика, что исследователь живых существ вынужден посвящать свое внимание исключительно либо тому, либо другому. Если он решает изучать растения, в каком-либо аспекте, мы сразу знаем, как его назвать. Он ботаник, и его наука — ботаника. Но если исследование животной жизни является его выбором, название, обычно применяемое к нему, будет варьироваться в зависимости от вида животных, которых он изучает, или конкретных явлений животной жизни, на которых он ограничивает свое внимание. Если изучение человека является его объектом, он называется анатомом, или физиологом, или этнологом; но если он препарирует животных или исследует способ, которым выполняются их функции, он — сравнительный анатом или сравнительный физиолог. Если он обращает свое внимание на ископаемых животных, он — палеонтолог. Если его ум более особенно направлен на специфическое описание, дискриминацию, классификацию и распределение животных, он называется зоологом.
Для целей настоящего дискурса, однако, я не признаю ни одного из этих титулов, кроме последнего, который я буду использовать как эквивалент ботаника, и я буду использовать термин зоология как обозначающий все учение о животной жизни, в отличие от ботаники, которая означает все учение о растительной жизни.
Используемая в этом смысле, зоология, как и ботаника, делится на три великие, но подчиненные науки: морфологию, физиологию и распределение, каждая из которых может, в значительной степени, изучаться независимо от другой.
Зоологическая морфология — это учение о форме или структуре животных. Анатомия — одна из ее ветвей; развитие — другая; в то время как классификация — это выражение отношений, которые разные животные имеют друг к другу в отношении их анатомии и их развития.
Зоологическое распределение — это изучение животных в отношении земных условий, которые существуют сейчас или существовали в любую предыдущую эпоху истории Земли.
Зоологическая физиология, наконец, есть учение о функциях или действиях животных. Она рассматривает тела животных как машины, приводимые в движение определенными силами и выполняющие объем работы, который может быть выражен в терминах обычных сил природы. Конечная цель физиологии — вывести факты морфологии, с одной стороны, и факты распределения, с другой, из законов молекулярных сил материи.
Таков объем зоологии. Но если бы я довольствовался изложением этих сухих определений, я бы плохо проиллюстрировал тот метод преподавания этой отрасли физической науки, который является моей главной задачей сегодня вечером рекомендовать. Давайте же отвернемся от абстрактных определений. Давайте возьмем какое-нибудь конкретное живое существо, какое-нибудь животное, чем обычнее, тем лучше, и давайте посмотрим, как применение здравого смысла и обычной логики к очевидным фактам, которые оно представляет, неизбежно ведет нас во все эти отрасли зоологической науки.
Передо мной омар. Если я исследую его, какой признак покажется мне наиболее примечательным? Я замечаю, что часть, которую мы называем хвостом омара, состоит из шести отчетливых твердых колец и седьмого, концевого сегмента. Если я отделю одно из средних колец, скажем, третье, то увижу, что на его нижней поверхности находится пара конечностей или придатков, каждый из которых состоит из стебля и двух концевых частей. Таким образом, я могу изобразить поперечный разрез кольца и его придатков на доске для диаграмм следующим образом.
Если я теперь возьму четвертое кольцо, то обнаружу, что оно имеет такое же строение, как и пятое, и второе; таким образом, в каждом из этих отделов хвоста я нахожу части, соответствующие друг другу: кольцо и два придатка, а в каждом придатке — стебель и две концевые части. Эти соответствующие части называются в анатомической терминологии «гомологичными частями». Кольцо третьего отдела является «гомологом» кольца пятого, придаток первого — гомологом придатка второго. И поскольку каждый отдел демонстрирует соответствующие части в соответствующих местах, мы говорим, что все отделы построены по одному и тому же плану. Но давайте теперь рассмотрим шестой отдел. Он похож на остальные, но в то же время отличается от них. Кольцо по существу такое же, как и в других отделах, но придатки на первый взгляд кажутся очень отличающимися; и все же, если мы присмотримся к ним внимательно, что мы обнаружим? Стебель и две концевые части, точно так же, как и в других, но стебель очень короткий и толстый, концевые части очень широкие и плоские, а одна из них разделена на две части.
Таким образом, я могу сказать, что шестой сегмент по своему плану подобен остальным, но видоизменен в деталях.