Преобладание азотистых продуктов. — Мажанди в 1836 году был пионером, который ввел в этот бесконечный список продуктов первое простое деление. Он разделил их на протеидные вещества, все еще называемые альбуминоидами, азотистыми, четвертичными и троичными веществами. Протеидные вещества способны поддерживать жизнь. Отсюда преобладающее значение, придаваемое выдающимся физиологом этому порядку продуктов. Эти результаты с тех пор были проверены. Пфлюгер из Бонна дал очень убедительное доказательство этого несколько лет назад. Он кормил собаку, заставлял ее работать и, наконец, откармливал ее, давая ей есть только мясо, из которого было извлечено, насколько это возможно, каждое другое вещество. Тот же эксперимент показал, что организм может производить жиры и углеводы за счет азотистой пищи, когда не находит их готовыми в рационе. Альбумина будет достаточно для всех нужд энергии и материи. Подводя итог, нет необходимого жира, нет необходимого углевода; одни только альбуминоиды незаменимы. Теоретически животное и человек могли бы поддерживать жизнь исключительно за счет использования протеиновой пищи; но практически это невозможно для человека из-за огромного количества мяса, которое пришлось бы использовать (3 килограмма в день).
Обычное питание включает смесь трех порядков веществ, и в эту смесь альбумин вносит пластический элемент, материально необходимый для восстановления организма; он также является источником энергии. Две другие разновидности приносят только энергию. В этом смешанном режиме количество альбумина никогда не должно опускаться ниже определенного минимума. Усилия физиологов последних лет были направлены на то, чтобы с точностью определить этот минимальный рацион альбуминоидов — или, как мы можем кратко выразиться, альбумина — ниже которого организм погиб бы. Фойт нашел 118 граммов альбумина необходимыми для среднего взрослого человека весом 70 килограммов. Эта цифра, безусловно, слишком высока. Японские врачи Мори, Цубои и Мурато показали, что значительная часть населения Японии довольствуется диетой, гораздо более бедной азотом, и не испытывает никаких неудобств. Абиссинцы, согласно Лапику, потребляют в среднем всего 67 граммов альбумина в день. Скандинавский физиолог Сивен, экспериментируя на себе, обнаружил, что может сократить рацион альбумина, необходимый для поддержания и равновесия организма, до самых низких цифр, которые были достигнуты до сих пор — а именно от 35 до 46 граммов в день. Эти эксперименты, однако, должны быть подтверждены и интерпретированы. Кроме того, важно отметить, что наиболее выгодный рацион альбумина должен быть значительно выше строго достаточного количества.
Остается только сослаться на несколько других недавних исследований. Самыми важными из многих являются те, которые опубликованы М. Шово о взаимной трансформации непосредственных принципов в организме в зависимости от условий его функционирования и обстоятельств его активности. Чтобы иметь дело с этими исследованиями с такой подробностью, какой они заслуживают, мы должны изучить физиологию мышечного сокращения и движения — то есть мышечной энергетики.
КНИГА III.
ХАРАКТЕРЫ, ОБЩИЕ ДЛЯ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ.
Глава I. Резюме: Доктрина жизненного единства. — Глава II. Морфологическое единство живых существ. — Глава III. Химическое единство живых существ. — Глава IV. Изменчивость живых существ. — Глава V. Специфическая форма, ее приобретение и восстановление. — Глава VI. Питание.
ГЛАВА I. ДОКТРИНА ЖИЗНЕННОГО ЕДИНСТВА.
Явления, общие для всех живых существ — Теория жизненной двойственности — Единство в формировании непосредственных принципов — Единство в актах пищеварения — Общий жизненный фонд.
Когда мы спрашиваем различные философские школы, что такое жизнь, одни показывают нам химическую реторту, а другие показывают нам душу. Будь то виталисты или представители механической школы, это противники, которые с начала философии тщетно оспаривали обладание тайной жизни. Нам не нужно беспокоиться об этой вечной ссоре. Нам не нужно спрашивать Пифагора, Платона, Аристотеля, Гиппократа, Парацельса, Ван Гельмонта и Шталя, какое представление они сформировали о жизненном принципе; нам также не нужно проникать в глубины идей о живой природе, которых придерживались Эпикур, Демокрит, Бургаве, Уиллис и Ламетри; нам также не нужно обращаться к ятромеханикам или химикам. Мы можем сделать лучше. Мы можем спросить саму природу.
Явления, общие для живых существ. — Природа показывает нам бесконечное число существ, животных или растительных, описываемых на обычном языке как живые существа. Этот язык неявно предполагает нечто общее для них всех, универсальный способ бытия, который принадлежит им без различия, без учета различий видов, типов или царств. С другой стороны, анатомический анализ учит нас, что одушевленные существа и растения могут быть разделены на части, постоянно уменьшающиеся в сложности, последней и самой простой из которых является анатомический элемент, клетка, микроскопическая органическая единица, которая тоже жива. Общественное мнение подозревает, что все эти существа, будь то целые, как в случае с животными и растительными особями, или фрагментарные, как в случае с клеточными элементами, имеют один и тот же способ бытия и представляют один и тот же набор общих характеристик, которые по праву дают им это безошибочное название живых существ. Жизнь тогда, по сути, была бы этим способом бытия, общим для животных, растений и их элементов. Выделить изолированно эти общие, необходимые и постоянные черты, а затем синтезировать их в целое, будет действительно научным методом определения жизни и объяснения ее природы.
И здесь сразу же возникает фундаментальный вопрос, который заставляет остановиться, вопрос факта, который должен быть решен, прежде чем мы сможем идти дальше. Существует ли действительно общий способ бытия во всех этих вещах? Являются ли животная жизнь, растительная жизнь и жизнь элементов, или элементарная жизнь, одним и тем же? Существует ли сумма характеристик, которые могут определить жизнь в целом?
Физиологи, следуя по стопам Клода Бернара, отвечают утвердительно. Они принимают как обоснованное и убедительное доказательство этого жизненного сообщества, данное прославленным экспериментатором. Однако есть некоторые редкие исключения из этого всеобщего согласия. В этом концерте одобрения есть по крайней мере один диссонирующий голос, голос М. Ф. Ле Дантека.
Доктрина жизненной двойственности животных и растений. — Существуют, следовательно, биологи, которые в области теории и в силу более или менее обоснованных концепций или интерпретаций отделяют элементарную жизнь от других жизненных форм и тем самым разрывают связь жизненного единства, провозглашенную Клодом Бернаром. Эта монистическая доктрина с самого начала встретила других противников, и притом в области фактов. Но она восторжествовала над ними и утвердилась. Мы имеем дело с такими учеными, как Ж. Б. Дюма и Буссенго, которые провели разделительную линию между животной жизнью и растительной жизнью.
Но давайте в нескольких словах напомним читателю эту победоносную борьбу монистической доктрины против дуализма двух царств. Если мы рассматриваем животное в действии, говорили поборники жизненного дуализма, мы соглашаемся, что оно чувствует, движется, дышит, переваривает и, наконец, что оно разрушает реальной операцией химического анализа материалы, предоставленные ему окружающим миром. Именно в этих явлениях проявляется его активность, его жизнь. Теперь, добавляли дуалисты, растения не чувствуют, не движутся, не дышат и не переваривают. Они создают из непосредственных принципов, путем операции химического синтеза, материалы, которые они заимствуют из почвы, которая их носит, или из атмосферы, которая их окружает. Следовательно, нет ничего общего между представителями двух царств, если мы ограничимся изучением актуальных явлений, которые происходят в них. Чтобы найти сходство между животным и растением, говорили дуалисты, мы должны отбросить то, что они делают, ибо они делают разные или даже противоположные вещи. Мы должны рассмотреть, откуда они приходят и чем они становятся. Оба происходят из организмов, подобных им самим. Они растут, развиваются и порождают, как они сами были порождены. Другими словами, в то время как их действия отделяют растения от животных, их способ происхождения и эволюции только сближает их. Такие аналогии не имеют малого значения; но они были нейтрализованы их несходствами, которые были преувеличены дуалистической школой.
Ясно, что слово жизнь потеряло бы всякое актуальное значение для тех, кто свел бы его к способности эволюции и кто отделил бы все его реальные проявления в одушевленных существах и в растениях. Если есть две жизни, одна животная, а другая растительная, их больше нет; или, что сводится к тому же, существует бесконечное число жизней, которые не имеют ничего общего, кроме названия, или, в крайнем случае, обладания некоторыми вторичными характеристиками. Их столько же, сколько различных существ, ибо каждое имеет свою собственную эволюцию. Здесь специфическое является отрицанием общего, и оно разрушает его, вместо того чтобы быть подчиненным ему. Принцип жизни становится для каждого существа чем-то столь же индивидуальным, как его собственная эволюция. И это, если мы подумаем, то, как философы смотрят на жизнь, и это реальная причина их разногласия с физиологической школой.
Доказательство монистической теории. — С другой стороны, под маской живых форм физиолог признает существование идентичной основы. Его натренированное ухо отмечает среди перегруженной инструментовки жизненной работы узнаваемые подголоски постоянной темы. Работой Клода Бернара было выявление этой общей основы. Он показывает, что растения живут так же, как животные, что они дышат, переваривают, имеют сенсорные реакции, движутся по существу так же, как животные, разрушают и строят одинаковым образом непосредственные химические принципы. Для этой цели необходимо было рассмотреть, изучая их с самого основания и отличая существенное от вторичного, различные жизненные проявления — пищеварение, дыхание, чувствительность, подвижность и питание. Это то, что сделал Клод Бернар в своей работе Sur les Phénomènes de la vie communs aux animaux et aux plantes. Нам нужно лишь наметить в общих чертах характерные особенности его длительной демонстрации.
Единство в формировании непосредственных химических принципов. — Первое и самое важное из различий, указанных между жизнью животных и жизнью растений, относилось к формированию непосредственных принципов. На этом основании, действительно, жизненный дуализм воздвиг свою крепость. Животное царство рассматривалось в своей совокупности как паразит растительного царства. Для Ж. Б. Дюма животные, какими бы они ни были, не производят ни жира, ни какого-либо элементарного органического вещества; они заимствуют все свои продукты питания, будь то сахара или крахмалы, жиры или азотистые вещества, из растительного царства. Около 1843 года исследования химиков, и Пайена в частности, преуспели в доказательстве присутствия, почти постоянного, жировых веществ в овощах; и, кроме того, эти вещества существовали там в пропорциях, более чем достаточных, чтобы объяснить, как зверь, который питался ими, откармливался. Химики приписывали природе столько же практического смысла, сколько имели сами; и поскольку сено и трава рациона приносили жир в готовом виде лошади, корове и овце, они объявили, что животный организм не имеет ничего общего, кроме как поместить эту пищу в ткани или устроить так, чтобы она перешла в молоко. Но природа не так мудра и экономна, как предполагалось в Académie des Sciences. После памятных дебатов, в которых принимали участие Дюма, Буссенго, Пайен, Либих, Персоз, Шосса, Мильн-Эдвардс и Флуранс, а позже Бертело и Клод Бернар, было решено, что животное не толстеет от жирной пищи, которая ему поставляется, и что оно производит свой собственный жир так же, как это делает растение, но иным образом. Точно так же сахар, нормальное составное вещество, необходимое для питания животных и растений, вместо того чтобы быть растительным продуктом, переходящим путем питания от травоядных животных, а оттуда к плотоядным, производится самим животным. Вообще говоря, непосредственные принципы имеют равное право на существование в двух царствах. Оба формируют и разрушают вещества, незаменимые для жизни.
Здесь, значит, один из барьеров между животной жизнью и растительной жизнью свергнут и разрушен.
Единство пищеварительных актов у животных и растений. — Точно так же падает другой барьер, если мы покажем, что пищеварение, долгое время считавшееся исключительной функцией животных, и, в частности, высших животных, в действительности является универсальным.
Кювье указывал на отсутствие пищеварительного аппарата как на очень общую и отличительную характеристику растений. Но отсутствие пищеварительного аппарата не обязательно подразумевает отсутствие пищеварения. Существенный акт пищеварения независим от бесконечного разнообразия органов, точно так же как реакция независима от формы сосуда, в котором она происходит. Это, по сути, химическая трансформация алиментарного вещества. Эта трансформация может быть реализована вне организма, in vitro, точно так же, как она может происходить в живом существе без жевательных органов, без кишечного аппарата, без желез, в сосуде, помещенном в печь, просто с помощью нескольких растворимых ферментов — пепсина, трипсина, амилолитических диастаз.
Все алиментарные вещества, будь то взятые извне или заимствованные из резервов, накопленных во внутренних хранилищах организма, должны пройти подготовку. Эта подготовка — пищеварение. Пищеварение — это пролог питания. Оно заканчивается, когда восстановительное вещество, будь то пища или резервный материал, приводится в состояние, позволяющее ему перейти в кровь и быть использованным организмом.
Идентичность категорий продуктов питания в двух царствах. — Теперь алиментарные вещества одинаковы в двух царствах, и то же самое касается их пищеварительной подготовки. Алиментарные материалы бывают четырех видов: альбуминоидные, крахмалистые, жировые и сахаристые вещества. Животное берет их извне (пища в собственном смысле слова) или изнутри (резервный материал). Человек получает крахмал, например, из различных мучных блюд. Он может, однако, в равной степени быть заимствован из резерва муки, который мы носим внутри себя в нашей печени, которая является настоящей житницей, полной мучнистого вещества, гликогена. То же самое происходит и с овощами. Картофель имеет свой запас муки в своем клубне, точно так же как животное имеет его в своей печени. Зерно, которое вот-вот прорастет, имеет его в резервном материале в своих семядолях или в своем альбумине. Почка, которая вот-вот превратится в дерево или цветок, несет его у своего основания.
Те же выводы верны для другого класса веществ, сахаров. Они могут быть пищей, взятой извне, или резервом, отложенным в тканях. Животное берет извне, например, во фруктах, обычный сахар, который приятен его вкусу. Свекла, когда цветет и плодоносит, черпает это вещество из своих корней, в которых были накоплены запасы. Сахарный тростник, когда идет в семена, берет сахар из запасов, которыми он обладает в своем стебле. Пивные дрожжи, saccharomyces cerevisiæ, агент спиртового брожения, находят это же вещество в сахаристых соках, благоприятных для его развития.
Точно так же идентично жировые вещества, либо в форме пищи, либо резервного материала, служат для питания животных и овощей; и это снова верно для веществ четвертого класса, альбуминоидов, идентичных в двух царствах, продуктов питания или резервного материала, одинаково используемых в обоих после пищеварения.
Идентичность пищеварительных агентов и механизмов у растений и животных. — Теперь результаты современных исследований установили удивительное сходство в модификациях, испытываемых этими продуктами питания или резервными материалами у животных и растений; и даже сходство в агентах, которые их реализуют, и в механизмах, с помощью которых они выполняются. Существует реальное единство. Мука, накопленная в клубне картофеля, разжижается и переваривается при появлении почек или цветка, точно так же как крахмал печени или алиментарная мука переваривается кишечником животного. Жировое вещество, которое запасается в масличном зерне, переваривается в момент прорастания, точно так же как жир во время еды переваривается в кишечнике животного. Когда свекла начинает идти в семена, корень отдает часть своего запаса сахара, и этот резервный материал распределяется по всему стеблю после того, как был переварен, точно так же, как это было бы в пищеварительном канале человека.
Овощи, значит, действительно переваривают. Четыре класса веществ, упомянутых выше, действительно перевариваются, чтобы перейти из своей актуальной формы, формы, непригодной для интерстициальных обменов, в другую форму, пригодную для питания. Как есть четыре вида продуктов питания, так есть четыре вида пищеварения, четыре вида ферментообразующих агентов — амилолитические, протеолитические, сахаринные и липазные диастазы, идентичные у животного и растения. Идентичность ферментов подразумевает идентичность пищеварения. Спускаясь к самому основанию вещей, пищеварительный акт есть не что иное, как действие этого фермента. Это суть всего вопроса. Все остальное — лишь разница в сцене, варьирующаяся в средствах исполнения и в аксессуарах. Разница возникает из-за сцены, на которой это происходит, но пьеса, которая разыгрывается, та же самая, и актеры те же самые, и действие пьесы то же самое.
Эта идентичность между животной и растительной жизнью обнаруживается в явлениях дыхания и подвижности. Пределы этой книги не позволяют нам вдаваться в детали фактов. Кроме того, факты хорошо известны и могут быть найдены в любом трактате по общей физиологии. Эта наука, следовательно, позволяет нам осознать внушительное единство жизни в ее существенных проявлениях.
Сообщество явлений жизненности у животных и растений, будучи таким образом поставленным вне сомнения, мы должны теперь обнаружить причину этого. Эта причина должна быть найдена в их анатомическом и в их химическом единстве. Фундаментальные явления общи, потому что состав общ, и потому что универсальная анатомическая основа, клетка, обладает во всех случаях суммой идентичных свойств.