§ 111. Уже так много ссылок было сделано на постепенное формирование коры над первоначально раскаленной Землей, что может показаться излишним снова упоминать об этом. Однако ранее это не рассматривалось в связи с обсуждаемым общим принципом. Здесь же это следует отметить как необходимое следствие неустойчивости однородного. В этом остывании и затвердевании поверхности Земли мы имеем один из самых простых, а также один из самых важных примеров того перехода от единообразного к многообразному состоянию, который происходит в любой массе вследствие воздействия на ее различные части различных условий. К дифференциации внешней части Земли от ее внутренней, вызванной таким образом, мы должны добавить одну из самых заметных дифференциаций, которую впоследствии претерпевает сама внешняя часть, как аналогично вызванную. Если бы условия, которым подвергается поверхность Земли, были одинаковыми во всех направлениях, не было бы очевидной причины, почему некоторые ее части должны стать постоянно отличными от остальных. Но будучи неравномерно подверженной воздействию главного внешнего центра силы — Солнца, — ее основные части модифицируются неравномерно: по мере того как кора утолщается и остывает, возникает тот контраст, ныне столь решительный, между полярными и экваториальными регионами.
Наряду с этими наиболее заметными физическими дифференциациями Земли, которые явно являются следствием неустойчивости однородного, происходили многочисленные химические дифференциации, допускающие аналогичную интерпретацию. Не поднимая вопроса о том, являются ли, как некоторые думают, так называемые простые вещества сами по себе соединениями неизвестных элементов (элементов, которые мы не можем разделить искусственным теплом, но которые существовали раздельно, когда жар Земли был больше любого, который мы можем произвести), — не поднимая этого вопроса, для настоящей цели будет достаточно показать, как на месте той сравнительной однородности земной коры, химически рассматриваемой, которая должна была существовать, когда ее температура была высокой, возникла в ходе ее остывания возрастающая химическая гетерогенность: каждый элемент или соединение, будучи не в состоянии поддерживать свою однородность в присутствии различных окружающих сродств, перешло в гетерогенные комбинации. Давайте рассмотрим это изменение несколько подробнее. Есть все основания полагать, что при экстремальном жаре тела, которые мы называем элементами, не могут соединяться. Даже при таком жаре, который может быть создан искусственно, некоторые очень сильные сродства уступают; и подавляющее большинство химических соединений разлагается при гораздо более низких температурах. Откуда кажется не невероятным, что, когда Земля находилась в своем первом состоянии раскаленности, химических соединений не было вовсе. Но не делая этого вывода, давайте начнем с бесспорного факта, что соединения, которые могут существовать при самых высоких температурах и которые, следовательно, должны были быть первыми сформированы по мере остывания Земли, являются соединениями простейшего состава. Протоксиды — включая в эту категорию щелочи, земли и т. д. — являются, как класс, самыми устойчивыми известными соединениями: большинство из них сопротивляется разложению при любом жаре, который мы можем создать. Эти соединения, состоящие каждое из одного атома каждого компонента-элемента, являются комбинациями простейшего порядка — они лишь на одну степень менее однородны, чем сами элементы. Более гетерогенными, чем эти, более разлагаемыми теплом, а следовательно, более поздними в истории Земли, являются деутоксиды, тритоксиды, пероксиды и т. д., в которых два, три, четыре или более атомов кислорода соединены с одним атомом металла или другого основания. Еще менее способны сопротивляться теплу соли, которые представляют нам сложные атомы, каждый из которых состоит из пяти, шести, семи, восьми, десяти, двенадцати или более атомов трех, если не более, видов. Затем существуют гидратированные соли, обладающие еще большей гетерогенностью, которые подвергаются частичному разложению при гораздо более низких температурах. После них идут далее усложненные суперсоли и двойные соли, обладающие еще меньшей устойчивостью; и так далее. Сделав несколько неважных оговорок, требуемых специфическими сродствами, я полагаю, ни один химик не станет отрицать, что общим законом этих неорганических комбинаций является то, что при прочих равных условиях устойчивость уменьшается по мере увеличения сложности. И затем, когда мы переходим к соединениям, составляющим органические тела, мы находим этот общий закон еще более подтвержденным: мы находим гораздо большую сложность и гораздо меньшую устойчивость. Атом альбумина, например, состоит из 482 предельных атомов пяти различных видов. Фибрин, еще более сложный по строению, содержит в каждом атоме 298 атомов углерода, 49 азота, 2 серы, 228 водорода и 92 кислорода — всего 660 атомов; или, говоря более строго, эквивалентов. И эти два вещества настолько неустойчивы, что разлагаются при вполне умеренных температурах; таких, которым подвергается внешняя часть куска жареного мяса. Возможно, будет возражено, что некоторые неорганические соединения, такие как фосфористый водород и хлористый азот, более разлагаемы, чем большинство органических соединений. Это правда. Но это допущение можно сделать без ущерба для аргумента. Положение не в том, что все простые комбинации более устойчивы, чем все сложные. Чтобы обосновать наш вывод, необходимо лишь показать, что как средний факт простые комбинации могут существовать при более высокой температуре, чем сложные. И это совершенно вне всякого сомнения. Таким образом, очевидно, что нынешняя химическая гетерогенность поверхности Земли возникла постепенно, по мере того как снижение температуры это позволяло; и что она проявилась в трех формах: во-первых, в умножении химических соединений; во-вторых, в большем количестве различных элементов, содержащихся в более современных из этих соединений; и в-третьих, в более высоких и разнообразных кратностях, в которых эти более многочисленные элементы соединяются.
Не перечисляя их, будет достаточно просто назвать метеорологические процессы, в конечном итоге возникшие в атмосфере Земли, как дополнительно иллюстрирующие предполагаемый закон. Они в равной степени демонстрируют то разрушение однородного состояния, которое является результатом неравномерного воздействия падающих сил.
§ 112. Возьмите массу неорганизованной, но способной к организации материи — либо тело одного из низших живых существ, либо зародыш одного из высших. Рассмотрите ее обстоятельства. Либо она погружена в воду или воздух, либо находится внутри родительского организма. Где бы она ни находилась, однако, ее внешние и внутренние части стоят в разных отношениях к окружающим агентам — питательным веществам, кислороду и различным стимулам. Но это еще не все. Лежит ли она спокойно на дне воды или на листе растения; движется ли она через воду, сохраняя какую-то определенную позу; или находится внутри взрослой особи, — в любом случае получается, что определенные части ее поверхности более подвержены воздействию окружающих агентов, чем другие части, — в некоторых случаях более подвержены свету, теплу или кислороду, а в других — материнским тканям и их содержимому. Отсюда должно последовать разрушение ее первоначального равновесия. Это может произойти одним из двух способов. Либо возмущающие силы могут быть таковы, что перевесят сродства органических элементов, и в этом случае возникают те изменения, которые известны как разложение; либо, как это обычно бывает, индуцируются такие изменения, которые не разрушают органические соединения, а только модифицируют их: части, наиболее подверженные модифицирующим силам, модифицируются наиболее сильно. Чтобы прояснить это, давайте рассмотрим несколько случаев.
Отметьте сначала то, что кажется исключениями. Некоторые мельчайшие животные формы представляют нам либо отсутствие заметных дифференциаций, либо дифференциации настолько неясные, что их трудно определить. У ризопод вещество желеобразного тела остается на протяжении всей жизни неорганизованным, даже до такой степени, что не имеет ограничивающей мембраны; что доказывается тем фактом, что нитевидные отростки, выпячиваемые массой, сливаются при соприкосновении друг с другом. Имеет ли близкородственная Амеба, у которой менее многочисленные и более громоздкие отростки не сливаются, как недавно утверждалось, нечто вроде клеточной стенки и ядра, ясно, что различие частей очень незначительно; поскольку частицы пищи проходят целиком внутрь через любую часть периферии, и поскольку, когда существо раздавливается на куски, каждый кусок ведет себя так же, как целое. Теперь эти случаи, в которых либо нет контраста структуры между экстерьером и интерьером, либо он очень мал, хотя и кажутся противоречащими вышеприведенному выводу, на самом деле являются очень значимыми доказательствами его истинности. Ибо в чем особенность этого подразделения Простейших? Его члены претерпевают постоянные и неправильные изменения формы — они не показывают постоянного отношения частей. То, что недавно составляло часть интерьера, теперь выпячивается и, как временная конечность, прикрепляется к какому-то объекту, которого оно случайно касается. То, что сейчас является частью поверхности, вскоре будет втянуто вместе с прилипшим к нему атомом питательного вещества в центр массы. Либо отношения внутреннего и внешнего не имеют постоянного существования, либо они очень слабо выражены. Но согласно гипотезе, только из-за их неодинакового положения по отношению к модифицирующим силам первоначально подобные единицы живой массы становятся неподобными. Поэтому мы не должны ожидать установленной дифференциации частей у существ, которые не проявляют установленных различий в положении своих частей; и мы должны ожидать чрезвычайно малой дифференциации частей там, где различия в положении определены лишь незначительно, — что как раз мы и находим. Это негативное доказательство подтверждается позитивным доказательством. Когда мы переходим от этих протеиформных пятен живого желе к организмам, имеющим неизменное распределение вещества, мы находим различия тканей, соответствующие различиям в относительном положении. Во всех высших Простейших, как и в Протофитах, мы встречаем фундаментальную дифференциацию на клеточную мембрану и содержимое клетки; отвечающую тому фундаментальному контрасту условий, который подразумевается терминами «снаружи» и «внутри». Переходя от того, что грубо классифицируется как одноклеточные организмы, к низшим из тех, которые состоят из агрегированных клеток, мы в равной степени наблюдаем связь между структурными различиями и различиями обстоятельств. Отрицательно мы видим, что у губки, пронизанной насквозь токами морской воды, неопределенность организации соответствует отсутствию определенного несходства условий: периферические и центральные части так же мало контрастируют по структуре, как и по подверженности воздействию окружающих агентов. В то время как положительно мы видим, что в форме, подобной Thalassicolla, которая, хотя и столь же скромна, поддерживает свои внешние и внутренние части в постоянно неодинаковых обстоятельствах, проявляется грубая структура, явно подчиненная первичным отношениям центра и поверхности: во всех своих многочисленных и важных разновидностях части демонстрируют более или менее концентрическое расположение.
После этой первичной модификации, посредством которой внешние ткани дифференцируются от внутренних, следующей по порядку постоянства и важности является та, посредством которой некоторая часть внешних тканей дифференцируется от остальных; и это соответствует почти универсальному факту, что некоторая часть внешних тканей более подвержена определенным влияниям среды, чем остальные. Здесь, как и прежде, кажущиеся исключения чрезвычайно значимы. Некоторые из низших растительных организмов, такие как Hematococci и Protococci, равномерно погруженные в массу слизи или рассеянные по арктическому снегу, не проявляют дифференциаций поверхности; поскольку различные части их поверхностей не подвергаются никаким определенным контрастам условий. Реснитчатые сферы, такие как Volvox, не имеют частей периферии, отличных от других частей; и не следует ожидать, что они должны их иметь; поскольку, вращаясь во всех направлениях, они, перемещаясь в воде, не подвергают постоянно какую-либо часть особым условиям. Но когда мы переходим к организмам, которые либо зафиксированы, либо, двигаясь, сохраняют определенные позы, мы больше не находим единообразия поверхности. Самый общий факт, который можно утверждать в отношении структур растений и животных, заключается в том, что как бы ни были похожи по форме и текстуре различные части экстерьера поначалу, они приобретают несходства, соответствующие несходствам их отношений к окружающим агентам. Реснитчатый зародыш зоофита, который на своей локомоторной стадии различим только на внешние и внутренние ткани, как только становится зафиксированным, его верхний конец начинает приобретать структуру, отличную от нижнего. Дискообразные геммы Marchantia, первоначально одинаковые с обеих сторон и падающие случайным образом любой стороной вверх, немедленно начинают развивать корешки на нижней стороне и устьица на верхней стороне: факт, доказывающий вне всякого сомнения, что эта первичная дифференциация определяется этим фундаментальным контрастом условий.
Конечно, в зародышах высших организмов метаморфозы, непосредственно обусловленные неустойчивостью однородного, вскоре маскируются теми, что обусловлены принятием наследственного типа. Однако такие ранние изменения, которые являются общими для всех классов организмов и поэтому не могут быть приписаны наследственности, полностью соответствуют гипотезе. Зародыш, не претерпевший никаких модификаций развития, состоит из сфероидальной группы однородных клеток. Повсеместно первым шагом в его эволюции является установление различия между некоторыми из периферических клеток и клетками, образующими интерьер, — некоторые из периферических клеток после повторных спонтанных делений сливаются в мембрану; и при продолжении процесса эта мембрана распространяется, пока быстро не охватит всю массу, как у млекопитающих, или, как у птиц, на некоторое время останавливается. Здесь мы имеем два значимых факта. Первый заключается в том, что первичное несходство возникает между экстерьером и интерьером. Второй заключается в том, что изменение, которое таким образом инициирует развитие, не происходит одновременно по всему экстерьеру; но начинается в одном месте и постепенно вовлекает остальное. Теперь эти факты — как раз те, которые можно было бы вывести из неустойчивости однородного. Поверхность должна, более чем любая другая часть, стать отличной от центра, потому что она наиболее неодинаково обусловлена; и все части поверхности не могут одновременно демонстрировать эту дифференциацию, потому что они не могут быть подвержены воздействию падающих сил с абсолютной равномерностью. Остается еще один общий факт подобного значения. Какова бы ни была протяженность этого периферического слоя клеток, или бластодермы, как его называют, он вскоре делится на два слоя — серозный и слизистый; или, как их иначе называли, эктодерму и эндодерму. Первый из них формируется из той части слоя, которая находится в контакте с окружающими агентами; а второй из них формируется из той части слоя, которая находится в контакте с содержащейся массой желтка. То есть, после первичной дифференциации, более или менее обширной, поверхности от центра, результирующая поверхностная часть претерпевает вторичную дифференциацию на внутренние и внешние части — дифференциацию, которая явно того же порядка, что и предыдущая, и отвечает следующему наиболее заметному контрасту условий.
Но, как уже намекалось, этот принцип, понятый в простой форме, представленной здесь, не дает ключа к детальным явлениям органического развития. Он совершенно не объясняет родовые и видовые особенности; и, действительно, оставляет нас в равной степени в неведении относительно тех более важных различий, которыми отмечены семейства и отряды. Почему две икринки, одинаково подверженные воздействию в одном и том же пруду, должны стать одна рыбой, а другая рептилией, он не может нам сказать. То, что из двух разных яиц, помещенных под одну курицу, должны соответственно выйти утенок и цыпленок, — факт, который невозможно объяснить на основе вышеразвитой гипотезы. У нас здесь нет иного выбора, кроме как вернуться к необъясненному принципу наследственной передачи. Способность, которой обладает неорганизованный зародыш, разворачиваться во взрослую особь, повторяющую черты предков в мельчайших деталях, и это даже тогда, когда он был помещен в условия, отличные от условий его предков, — это способность, которую мы в настоящее время не можем понять. То, что микроскопическая часть кажущегося бесструктурным вещества должна воплощать влияние такого рода, что результирующий человек через пятьдесят лет станет подагриком или сумасшедшим, — истина, которая была бы невероятной, если бы не иллюстрировалась ежедневно. Если бы, однако, оказалось, как мы впоследствии найдем основания подозревать, что эти сложные дифференциации, которые демонстрируют взрослые особи, сами по себе являются медленно накопленными и переданными результатами процесса, подобного тому, что наблюдается в первых изменениях зародыша; то из этого следует, что даже те эмбриональные изменения, обусловленные наследственным влиянием, являются отдаленными следствиями предполагаемого закона. Если будет показано, что незначительные модификации, произведенные в течение жизни на каждой взрослой особи и завещанные потомству вместе со всеми подобными предшествующими модификациями, сами по себе являются несходствами частей, которые производятся несходствами условий; тогда из этого следует, что модификации, проявляющиеся в ходе эмбрионального развития, являются частично прямыми следствиями неустойчивости однородного, а частично — косвенными следствиями этого. Однако приводить причины для принятия этой гипотезы не требуется для оправдания позиции, занятой здесь. Достаточно того, что наиболее заметные дифференциации, которые повсеместно демонстрируют зарождающиеся организмы, соответствуют наиболее заметным различиям условий, которым подвержены их части. Достаточно того, что привычный контраст между «снаружи» и «внутри», который, как мы знаем, производится в неорганических массах несходством воздействия падающих сил, строго параллелен первому контрасту, который появляется во всех органических массах.