Согласно Прейеру, примитивная жизнь существовала в огне. Будучи огненными массами в состоянии плавления, пирозои жили на свой лад; их жизненность, медленно видоизменяясь, приняла ту форму, которую она представляет сегодня. Тем не менее, в этой глубокой трансформации их число не изменилось, и общее количество жизни во Вселенной осталось неизменным.
Здесь мы узнаем идеи Бюффона. Эти космозои, эти пирозои имеют поразительное сходство с «органическими молекулами» «живой материи» прославленного натуралиста — распределенными повсюду, неразрушимыми и образующими живые структуры путем своей концентрации.
Но мы должны оставить эти научные или философские теории и перейти к аргументам, основанным на фактах.
Совсем не в том духе, что поэты, метафизики и более или менее философствующие ученые, наука наших дней рассматривает более или менее скрытую жизненность неодушевленных тел. Она утверждает, что мы можем распознать в них, в более или менее рудиментарном состоянии, действие факторов, которые вмешиваются в случае живых существ, проявление тех же фундаментальных свойств.
ГЛАВА III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЖИВОЙ И КОСНОЙ МАТЕРИИ.
Законы организации и химического состава живых существ — Относительная ценность этих законов; жизненные явления в измельченной протоплазме — Жизненные явления в косных телах.
Перечисление основных характеристик живых существ. — Программа, которую мы только что наметили, заставляет нас искать в косном существе свойства живых существ. Каковы же, в самом деле, характеристики подлинного, полноценного живого существа? Каковы его фундаментальные свойства? Мы перечислили их выше следующим образом: определенный химический состав, который является составом живой материи; структура или организация; специфическая форма; эволюция, имеющая продолжительность — жизнь, и конец — смерть; свойство роста или питания; свойство размножения. Какой из этих признаков наиболее важен для определения жизни? Все ли они одинаково необходимы? Если бы некоторые из них отсутствовали, оправдало бы это перенос существа, которое могло бы обладать остальными, из мира одушевленного в мир минералов? Это именно тот вопрос, который рассматривается.
Организация и химический состав живых существ. — Все, что мы знаем относительно строения живой материи и ее организации, суммируется в законах химического единства и морфологического единства живых существ (см. Книгу III). Эти законы кажутся законным обобщением всех наблюдаемых фактов. Первый гласит, что явления жизни проявляются только в живой материи, протоплазме, и через нее — то есть в веществе, имеющем определенный химический и физический состав. Химически это белковый комплекс с гексоновым ядром. Физически она обнаруживает пенистую структуру, аналогичную той, которая получается в результате смешивания двух зернистых, несмешивающихся жидкостей различной вязкости. Второй закон гласит, что явления жизни могут поддерживаться только в протоплазме, которая имеет организацию полноценной клетки с ее клеточным телом и ядром.
Относительная ценность этих законов. Исключения. — Каково значение этих законов химического состава и организации живых существ? Очевидно, что жизнь во всей своей полноте может существовать и поддерживаться только под их защитой. Если бы эти законы были абсолютными, если бы было верно, что никакая жизнь невозможна иначе, как в белковой протоплазме и через нее, иначе, как в клетке и через нее, проблема «жизни материи» была бы решена отрицательно.
Не может ли, однако, случиться так, что фрагментарные и неполные жизненные проявления, прогрессивные следы истинной жизни, могут возникать при иных условиях; например, в материи, которая не является протоплазмой, и в теле, которое имеет структуру, отличающуюся от структуры клетки — то есть в существе, которое не было бы ни животным, ни растением? Мы должны искать ответ на этот вопрос, обратившись к эксперименту.
Не покидая пределов животного и растительного царств — то есть реальных живых существ, — мы уже видим меньшую строгость в законах, регулирующих химический состав и клеточную организацию.
Эксперименты по меротомии — то есть по ампутации, — проведенные на нервном элементе Валлером, на инфузориях Брандтом, Грубером, Бальбиани, Нуссбаумом и Ферворном, показывают нам необходимость присутствия клеточного тела и ядра — то есть целостности клетки. Но они также учат нас, что когда эта целостность больше не существует, смерть не наступает немедленно. Часть жизненных функций продолжает выполняться в безъядерной протоплазме, в клетке, которая изувечена и неполна.
Жизненные явления в измельченной протоплазме. — Верно также, что измельчение и раздавливание подавляют большую часть функций клетки. Но тесты с пульпой различных органов и с пульпой некоторых дрожжей также показывают, что протоплазму, даже будучи измельченной и дезорганизованной, нельзя считать инертной, и что она все еще проявляет многие из своих характерных явлений; например, выработку диастазов, специфических агентов жизненной химии. Наконец, хотя мы недостаточно знаем о действиях, на которые способны вторичные элементы протоплазмы — ее грануляции, ее нити, — которые может выявить тот или иной метод разрушения, по крайней мере мы знаем, что действия такого рода существуют.
Подводя итог, мы далеки от того, чтобы отрицать, что рудиментарные, изолированные жизненные акты могут производиться различными телами, которые являются результатом расчленения протоплазмы. Целостность клеточной организации, даже целостность самой протоплазмы, следовательно, не являются обязательными для этих частичных проявлений жизненности.
Кроме того, биологи признают, что внутри протоплазмы существуют аликвотные части, элементы низшего порядка, которые обладают специальной активностью. Эти вторичные элементы должны иметь принцип своей активности внутри себя. Таковы биофоры, которым Вейсман приписывает жизненные функции клетки: питание, рост и размножение. Если внутри клетки есть биофоры, мы можем представить их вне клетки, и, поскольку они несут в себе принцип своей активности, они могут осуществлять его независимым образом. К несчастью, биофоры и другие составные элементы такого рода являются чисто гипотетическими. Они подобны геммулам Дарвина, биобластам Альтмана и пангенезисам Де Фриза. Они не имеют отношения к фактам наблюдения и реальному существованию.
Жизненные явления в косных телах. — Нет сомнения, что некоторые явления жизненности могут происходить вне клеточной атмосферы. И, развивая это далее, мы можем допустить, что они могут производиться в некоторых слабо организованных телах (измельченных клетках), а затем в некоторых неорганизованных телах, в некоторых косных существах. В любом случае несомненно, что эффекты производятся, по крайней мере, подобные тем, которые характерны для живой материи. Наблюдению и эксперименту предстоит решить вопрос о степени сходства, и их вердикт заключается в том, что сходство является полным. Кристаллы и кристаллические зародыши, изученные Оствальдом и Тамманом, являются местом явлений, которые вполне сравнимы с явлениями жизненности.
ГЛАВА IV. ЭВОЛЮЦИЯ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЖИВОЙ МАТЕРИИ И КОСНОЙ МАТЕРИИ.
Предполагаемая неподвижность косных тел — Подвижность и изменчивость звездного мира. — § 1. Движение частиц и молекул в косных телах — Внутренние движения косных тел — Кинетическая концепция молекулярного движения — Реальность движения частиц — Сравнение активности частиц с жизненной активностью. — § 2. Броуновское движение — Его существование — Его характер — Его независимость от природы тел и природы среды — Его неопределенная продолжительность — Его независимость от внешних условий — Броуновское движение должно быть первой стадией молекулярного движения. — § 3. Движение частиц — Миграция материальных частиц — Миграция под действием веса; диффузии; электролиза; механического давления. — § 4. Внутренняя активность сплавов — Их структура — Изменения, вызванные деформирующими агентами — Медленное возвращение к равновесию — Остаточный эффект — Эффект отжига; эффект растяжения — Никелевая сталь — Цветная фотография — Заключение — Отношения среды к живой или косной материи.
Одной из самых замечательных характеристик живого существа является его эволюция. Оно претерпевает непрерывное изменение. Оно начинает с чего-то очень малого; оно принимает конфигурацию и растет; в большинстве случаев оно приходит в упадок и исчезает, следуя курсу, который может быть предсказан — своего рода идеальной траектории.
Предполагаемая неподвижность косных тел. — Можно задаться вопросом, является ли эта эволюция, эта направленная подвижность, столь исключительно особенностью живого существа, как это кажется, и не представляют ли многие косные тела чего-то аналогичного ей. Мы можем ответить в самых решительных тонах.
Биша был неправ, когда противопоставлял в этом отношении косные тела живым телам. Жизненные свойства, говорил он, временны; их природа — истощаться; со временем они изнашиваются в одном и том же теле. Физические свойства, напротив, вечны. Косные тела не имеют ни начала, ни неизбежного конца, ни возраста, ни эволюции; они остаются такими же неизменными, как смерть, образом которой они являются.
Подвижность и изменчивость звездного мира. — Это неверно, прежде всего, в отношении звездных тел. Древние считали звездный мир неизменным и нетленным. Доктрина нетленности небес преобладала до XVII века. Наблюдатели, которые в ту эпоху направили к небесам первый телескоп, только что изобретенный Галилеем, были поражены, обнаружив изменение в том небесном своде, который они до сих пор считали нетленным, и заметив новую звезду, появившуюся в созвездии Змееносца. Такие изменения нас больше не удивляют. Космогоническая система Лапласа стала знакома всем просвещенным умам, и каждый привык к идее постоянной подвижности и эволюции небесного мира. «Звезды существовали не всегда, — пишет М. Фэй, — они имели период формирования; они также будут иметь период упадка, за которым последует окончательное угасание».
Таким образом, все тела неодушевленной природы не являются вечными и неизменными; небесные тела в высшей степени подвержены эволюции, медленной, конечно, по сравнению с той, которую мы наблюдаем на поверхности нашего земного шара; но эта диспропорция, соответствующая необъятности времени и космических пространств по сравнению с земными измерениями, не должна вводить нас в заблуждение относительно фундаментальной аналогии явлений.
§ 1. Движение частиц и молекул в косных телах.
Не только в космических пространствах мы должны искать ту подвижность косной материи, которая имитирует подвижность живой материи. Чтобы найти ее, нам достаточно оглянуться вокруг или спросить физиков и химиков.
Что касается геологов, то М. ле Дантек где-то рассказывает об одном из них, который делил минералы на «живые камни» — камни, способные к изменению структуры, к эволюции под влиянием атмосферных причин; и «мертвые камни» — камни, которые, подобно глине, обрели в конце всех своих изменений конечное состояние покоя. Джероламо Кардано, знаменитый ученый XVI века, одновременно математик, натуралист и врач, заявлял не только о том, что камни живут, но и о том, что они страдают от болезней, стареют и умирают. Ювелиры наших дней используют похожий язык в отношении некоторых драгоценных камней; например, бирюзы.
Алхимики доводили эти идеи до крайности. Здесь нет необходимости вспоминать прошлое, вызывать в памяти герметические верования и мечты алхимиков, которые считали, что различные виды материи живут, развиваются и превращаются друг в друга.
Я ссылаюсь на точные и недавние данные, установленные самыми опытными исследователями и изложенные одним из них, Шарлем Эдуаром Гийомом, несколько лет назад перед Гельвецийским обществом естествоиспытателей. Эти данные показывают, что определенные формы материи могут жить и умирать в том смысле, что они могут медленно и непрерывно видоизменяться, всегда в одном и том же направлении, пока не достигнут окончательного и определенного состояния вечного покоя.
Внутренние движения тел. — Хорошо известен ответ Свифта бездельнику, который пренебрежительно отзывался о работе. «В Англии, — говорил автор «Путешествий Гулливера», — работают мужчины, работают женщины, работают лошади, работают волы, работает вода, работает огонь и работает пиво; только свинья ничего не делает; она, должно быть, единственный джентльмен в Англии». Мы очень хорошо знаем, что английские джентльмены тоже работают. Действительно, все и вся работает. И великий остроумец был ближе к истине, чем предполагал, сравнивая в этом отношении людей и вещи. Все находится в работе; все в природе стремится и трудится, на каждой стадии, в каждой степени. Неподвижность и покой в случае природных вещей обычно обманчивы; кажущееся спокойствие материи вызвано нашей неспособностью оценить ее внутренние движения. Из-за их ничтожности мы не воспринимаем роящиеся частицы, которые составляют ее и которые под бесстрастной поверхностью тел колеблются, смещаются, движутся взад и вперед и группируются в формы и положения, адаптированные к условиям среды. По сравнению с этими микроскопическими элементами мы подобны великану Свифта среди лилипутов; и это далеко не достаточно сильное сравнение.
Кинетическая концепция молекулярного движения. — Идея этой своеобразной формы движения отнюдь не нова для нас. Мы были ознакомлены с ней в научных теориях еще в школьные годы. Атомная теория учит нас, что материя ведет себя с химической точки зрения так, как если бы она была разделена на молекулы и атомы. Кинетическая теория объясняет строение газов и эффекты тепла, предполагая, что эти частицы наделены движениями вращения и смещения. Волновая теория объясняет световые явления, предполагая своеобразные вибрационные движения в особой среде — эфире. Но это лишь гипотезы, которые вовсе не являются необходимыми; это образы вещей, а не сами вещи.
Реальность движения частиц. — Здесь нет речи о гипотезах. Это внутреннее волнение, эта внутренняя работа, эта непрерывная активность материи — положительные факты, объективная реальность. Правда, когда химическое или механическое равновесие тел нарушается, оно восстанавливается лишь более или менее медленно. Иногда требуются дни и годы, прежде чем оно будет восстановлено. Едва они достигают этого относительного покоя, как снова нарушаются, ибо сама среда не является фиксированной; она испытывает вариации, которые в свою очередь реагируют на рассматриваемое тело; и только в конце этих вариаций, в конце их соответствующих периодов, они достигнут вместе, в универсальной однородности, вечного покоя.
Мы увидим, что металлические сплавы претерпевают непрерывные физические и химические изменения. Они всегда ищут более или менее неуловимое равновесие. Физики в современную эпоху уделяли внимание этой внутренней активности материальных тел, стремлению к стабильности. Видеман, Варбург, Томлинсон, ММ. Дюге, Бриллюэн, Дюэм и Буасс возродили старые экспериментальные исследования Кулона и Вертгейма по упругости тел, эффектам давлений и толчков, ковке, закалке и отжигу металлов.
Внутренняя активность, проявляющаяся при этих обстоятельствах, представляет весьма примечательные характеристики, которые нельзя не сравнить с аналогичными явлениями, представленными живыми телами. Так возникла даже в физике фигуральная терминология и метафорические выражения, заимствованные из биологии.
Сравнение активности частиц с жизненной активностью. — С тех пор как лорд Кельвин впервые заговорил об «усталости» металлов, или «усталости» упругости, Бозе показал в этих же телах усталость электрического контакта. Термин «аккомодация» был использован при изучении кручения, а согласно Томлинсону — для самых явлений, которые являются обратными явлениям усталости. Явления, представленные стеклом, когда на него действует внешняя сила, которая медленно изгибает его, были названы фактами адаптации. То, как стальной стержень сопротивляется волочению, было сравнено с «оборонительными» процессами против угрозы разрыва. И М. К. Э. Гийом где-то говорит о «героическом сопротивлении стержня из никелевой стали». Термин «защита» был также применен к поведению хлорида или иодида серебра при воздействии света.
Не было колебаний в использовании термина «память» одновременно с термином «гистерезис» для обозначения поведения тел, на которые воздействует магнетизм или определенные механические силы. Правда, М. А. Буасс протестует от имени физико-математиков против использования этих фигуральных выражений. Но разве он сам не написал: «скрученная проволока — это заведенные часы», и в другом месте: «свойства тел зависят в каждый момент от всех предшествующих модификаций»? Не подразумевает ли это, что они сохраняют каким-то образом отпечаток своей прошлой эволюции? Мощные деформирующие агенты оставляют след своего действия; они изменяют состояние молекулярной агрегации тела, и некоторые физики заходят так далеко, что говорят, что они даже изменяют его химический состав. За исключением М. Дюэма, последователи механической школы, изучавшие упругость, признают, что эффект внешней силы на тело зависит от сил, которые действовали на него ранее, а не только от тех, которые действуют на него в настоящий момент. Его нынешнее состояние нельзя предвидеть, оно является рекапитуляцией предшествующих состояний. Эффект торсионной силы на новую проволоку будет отличаться от эффекта той же силы на проволоку, ранее подвергнутую кручениям и раскручиваниям. Именно в связи с действиями такого рода Больцман в 1876 году заявил, что «проволока, которая была скручена или вытянута, помнит в течение определенного времени деформации, которым она подверглась». Эта память стирается и исчезает по прошествии определенного периода. Здесь, таким образом, в задаче статического равновесия мы находим введенным неожиданный фактор — время.
Подводя итог, именно физики указали на соответствие между условиями существования во многих косных телах и таковыми во многих живых телах. Не следует ожидать, что эти аналогии каким-либо образом послужат объяснениями. Мы должны скорее стремиться вывести жизненное явление из физического. Это единственная амбиция физиолога. Выводить физическое явление из жизненного было бы неразумно. Мы не пытаемся сделать это здесь. Тем не менее, верно, что аналогии полезны, хотя бы для того, чтобы поколебать опору, которая со времен Аристотеля предоставлялась делению тел природы на «псюхия» и «апсюхия» — то есть на живые и косные тела.