«Чудеса жизни: Популярное исследование биологической философии»

2. Knowledge, as a natural process, is subject to the general law of substance. 2. Knowledge, as a transcendental process, is not subject to the law of substance.

3. Knowledge is a physiological process, with the brain for its anatomic organ. 3. Knowledge is not a physiological, but a purely spiritual, process.

4. The part of the human brain in which knowledge is exclusively engendered is a definite and limited part of the cortex, the phronema. 4. The part of the human brain which seems to act as organ of knowledge is really only the instrument that allows the spiritual process to appear

5. The organ of knowledge, or the phronema, consists of the association-centres, and differs by its special histological structure from the neighboring sensory and motor centres in the cortex, and it is in close relation with these. 5. The organ of knowledge, or the phronema (the sum of the association-centres), is merely a part of the instrument of mind, like the neighboring and correlated sensory and motor-centres.

6. The innumerable cells which make up the phronema—the phronetal cells—are the elementary organs of the cognitive process: the possibility of knowledge depends on their normal physical texture and chemical composition. 6. The innumerable phronetal cells, as the microscopic elementary parts of the phronema, are, it is true, indispensable instruments of the cognitive process, but not its real factors—merely finer parts of its instrument.

7. The physical process of knowledge consists in the combination or association of presentations, the first sources of which are the impressions transmitted to the sense-centres. 7. The metaphysical process of knowledge consists in the combination or association of presentations, which are only partly traceable to sense-impressions, and are partly supersensual, transcendental processes.

8. Hence all knowledge originally comes from experience, by means of the organs of sense; partly directly (direct experience, observation, and experiment of the present), partly indirectly (historical and indirectly transmitted past experiences). All knowledge (even mathematical) is of empirical origin and a posteriori. 8. Hence knowledge is of two kinds: empirical and a posteriori knowledge, obtained by experience, and transcendental a priori knowledge, independent of experience. Mathematics especially belongs to the latter class, its axioms differing from empirical truths by their absolute certainty.

II

ЖИЗНЬ

Определение жизни — Сравнение с пламенем — Организм и организация — Машинная теория жизни — Организмы без органов: монеры — Организация и жизнь хромацей — Стадии организации — Сложные организмы — Символические организмы — Органические соединения — Сравнение организмов и неорганических тел в отношении материи, формы и функции — Кристаллоидные и коллоидные вещества — Жизнь кристаллов — Рост кристаллов — Волны роста — Метаболизм — Катализ — Брожение — Биогенез — Жизненная сила — Старый и новый витализм — Палавитализм — Антивитализм — Неовитализм.

Поскольку целью этой работы является критическое изучение чудес жизни и познание истины относительно них, мы должны прежде всего сформировать ясное представление о значении «жизни» и «чуда». Тысячи лет люди понимали разницу между жизнью и смертью, между живыми и безживотными телами; первые называются организмами, а вторые известны как неорганические тела. Биология — в самом широком смысле — это название науки, которая занимается организмами; науку, которая занимается неорганическим, мы могли бы назвать «абиологией», абиотикой или аноргикой. Главное различие между двумя областями заключается в том, что организмы совершают своеобразные, периодически повторяющиеся и, по-видимому, спонтанные движения, которых мы не находим в неорганической материи. Следовательно, жизнь можно представить как особый процесс движения. Недавние исследования показали, что это всегда связано с особым химическим веществом, плазмой, и по существу состоит в круговороте материи, или метаболизме. В то же время современная наука показала, что резкое различие, проводившееся ранее между органическим и неорганическим, не может быть сохранено, но что эти два царства глубоко и неразрывно связаны.

Из всех явлений неорганической природы, с которыми можно сравнить жизненный процесс, ни одно не похоже на него так сильно внешне и внутренне, как пламя. Это важное сравнение было сделано две тысячи четыреста лет назад одним из величайших философов ионийской школы, Гераклитом Эфесским — тем самым мыслителем, который впервые высказал идею эволюции в двух словах: Panta rei — все течет. Гераклит проницательно представил жизнь как огонь, реальный процесс горения, и поэтому сравнил организм с факелом.

Макс Ферворн недавно использовал эту метафору с большим эффектом в своем замечательном труде по общей физиологии и особенно подробно остановился на сравнении индивидуальной жизненной формы с привычной формой бабочки газового пламени. Он говорит:

Сравнение жизни с пламенем особенно подходит для того, чтобы помочь нам осознать связь между формой и метаболизмом. Форма бабочки газового пламени имеет очень характерный контур. У основания, непосредственно над горелкой, все еще царит полная темнота; над ней находится синяя и слабо светящаяся зона; а над ней яркое пламя расширяется по обе стороны, подобно крыльям бабочки. Эта своеобразная форма пламени с ее характерными чертами, которые остаются постоянными, пока мы не вмешиваемся в подачу газа или окружающую среду, обусловлена исключительно тем, что группировка молекул газа и кислорода в различных частях пламени постоянна, хотя сами молекулы меняются каждое мгновение. У основания пламени молекулы газа спрессованы настолько плотно, что кислород, необходимый для их горения, не может проникнуть; отсюда темнота, которую мы находим здесь. В голубоватой зоне несколько молекул кислорода соединились с молекулами газа: в результате мы получаем слабый свет. Но в теле пламени молекулы газа настолько свободно соединяются с кислородом атмосферы, что происходит оживленное горение. Однако обмен веществ (метаболизм) между выходящим газом и окружающим воздухом отрегулирован так, что мы всегда находим одни и те же молекулы в одном и том же количестве в одном и том же месте. Таким образом, мы получаем постоянное пламя со всеми его характеристиками. Но если мы изменим циркуляцию, уменьшив поток газа, форма пламени изменится, потому что теперь расположение молекул с обеих сторон будет иным. Таким образом, изучение газовой струи дает нам, даже в деталях, те черты, которые мы находим в структуре клетки.

Научная обоснованность этой метафоры тем более примечательна, что выражение «пламя жизни» давно знакомо как в поэзии, так и в народной речи.

В том смысле, в котором наука обычно использует слово «организм» и в котором мы используем его здесь, оно эквивалентно «живому существу» или «живому телу». Противоположностью ему, в широком смысле, является анорганическое или неорганическое тело. Следовательно, слово «организм» принадлежит физиологии и по существу означает видимую жизненную активность тела, его метаболизм, питание и размножение.

Однако в большинстве организмов при внимательном изучении их строения мы обнаруживаем, что оно состоит из различных частей и что эти части соединены с очевидной целью выполнения жизненных функций. Мы называем их органами, а способ, которым они объединены, по-видимому, по определенному плану, является их организацией. В этом отношении мы сравниваем организм с машиной, в которой кто-то аналогичным образом объединил ряд (безжизненных) частей для определенной цели, но в соответствии с заранее задуманным и рационально инициированным проектом.

Привычное сравнение организма с машиной породило очень серьезные ошибки в отношении первого и в последнее время стало основой ложных дуалистических принципов. Современная «машинная теория жизни», которая на этом строится, требует разумного замысла и преднамеренно конструирующего инженера для происхождения организма, точно так же, как мы находим это в случае с машиной. Организм тогда очень свободно сравнивают с часами или локомотивом. Чтобы обеспечить регулярную работу такого сложного механизма, необходимо предусмотреть идеальное взаимодействие всех его частей, и малейшая поломка одного колеса достаточна, чтобы вывести его из строя. Этот образ особенно часто использовал Луи Агассис (1858), который видел «воплощенную мысль Творца» в каждом виде животных и растений. В последние годы его часто использовал Рейнке в поддержку своего теософского дуализма. Он описывал Бога, или «мировую душу», как «космический разум», но приписывает этому мистическому нематериальному существу те же атрибуты, которые катехизис и проповедник приписывают Творцу неба и земли. Он сравнивает человеческий разум, который часовщик вложил в сложное устройство часов, с «космическим разумом», который Творец вложил в организм, и настаивает на том, что невозможно вывести его целесообразную организацию из его материальных составляющих. При этом он полностью упускает из виду огромную разницу между «сырьем» в двух случаях. «Органы» часов — это металлические части, которые выполняют свое назначение только в силу своих физических свойств (твердость, эластичность и т. д.). Органы живого организма, с другой стороны, выполняют свои функции главным образом в силу своего химического состава. Их мягкое плазменное тело — это химическая лаборатория, сложнейшая молекулярная структура которой является историческим продуктом бесчисленных сложных процессов наследственности и адаптации. Эту невидимую и гипотетическую молекулярную структуру не следует (как это часто делается) путать с реальной и микроскопически обнаруживаемой структурой плазмы, которая имеет большое значение в вопросе организации. Если кто-то склонен предполагать для этой молекулярной структуры простое химическое вещество, преднамеренный замысел и «разумную природную силу» в качестве причины, то он обязан сделать то же самое для пороха и сказать, что молекулы древесного угля, серы и селитры были целенаправленно объединены для производства взрыва. Хорошо известно, что порох был создан не согласно теории, а случайно открыт в ходе эксперимента. Вся эта излюбленная машинная теория жизни и далеко идущие дуалистические выводы, сделанные из нее, рассыпаются в прах, когда мы изучаем простейшие известные нам организмы — монеры; ибо это действительно организмы без органов — и без организации!

В своей «Общей морфологии» (Generelle Morphologie, 1866) я пытался привлечь внимание биологов к этим простейшим и низшим организмам, которые не имеют видимой организации или состава из различных органов. Поэтому я предложил дать им общее название монеры. Чем больше я изучал эти бесструктурные существа — клетки без ядер! — с тех пор, тем больше я чувствовал их важность в решении величайших вопросов биологии: проблемы происхождения жизни, природы жизни и так далее. К сожалению, эти примитивные маленькие существа сегодня игнорируются или ими пренебрегают большинство биологов. О. Гертвиг посвящает им одну страницу своей трехсотстраничной книги о клетках и тканях; он сомневается в существовании клеток без ядер. Рейнке, который сам показал существование безъядерных клеток среди бактерий (beggiatoa), не говорит ни слова об их общем значении. Бючли, который разделяет мою монистическую концепцию жизни и оказал ей значительную поддержку своими собственными тщательными исследованиями структур плазмы и их искусственного получения в масле и мыльной пене, полагает, как и многие другие авторы, что «состав даже простейшего элементарного организма из клеточного ядра и протоплазмы» (примитивных органов клетки) является обязательным. Эти и другие авторы предполагают, что ядро было пропущено в протоплазме описанных мною монер. Это может быть верно для одной их части; но они ничего не говорят о другой части, в которой ядро определенно отсутствует. К этому классу относятся замечательные хромацеи (phycochromacea или cyanophycea), и особенно простейшие их формы — хроококковые (chroococcus, aphanocapsa, glœocapsa и т. д.). Эти плазмодомные (плазмообразующие) монеры, которые живут на самой границе органического и неорганического миров, отнюдь не являются редкими или особенно трудными для обнаружения; напротив, они встречаются повсюду, и их легко наблюдать. Тем не менее, их обычно игнорируют, потому что они не вписываются в господствующую догму о клетке.

Я приписываю это особое значение хромацеям среди всех монер, которые я привел, потому что считаю их филетически самыми старыми и самыми примитивными из всех известных нам живых организмов. В частности, их очень простые формы в точности соответствуют всем теоретическим требованиям, которые монистическая биология может предъявить к переходу от неорганического к органическому. Из хроококковых хроококк, глеокапса и т. д. встречаются по всему миру; они образуют тонкие, обычно сине-зеленые налеты или желеобразные отложения на влажных скалах, камнях, коре деревьев и т. д. Когда небольшой кусочек этого желе внимательно рассматривается под мощным микроскопом, ничего не видно, кроме тысяч крошечных сине-зеленых глобул плазмы, распределенных неравномерно в общей бесструктурной массе. У некоторых видов мы можем обнаружить тонкую бесструктурную мембрану, окружающую гомогенную частицу плазмы; ее происхождение можно объяснить на чисто физических принципах «поверхностной энергией» — подобно более твердому поверхностному слою капли дождя или капли масла, плавающей в воде. Другие виды выделяют гомогенные желеобразные оболочки — чисто химический процесс. У некоторых хромацей сине-зеленое красящее вещество (фикоциан) накапливается в поверхностном слое частицы плазмы, в то время как внутренняя часть бесцветна — своего рода «центральное тело». Однако последнее отнюдь не является настоящим, химически и морфологически отличным ядром. Такого там полностью нет. Вся жизнь этих простых, неподвижных глобул плазмы ограничивается их метаболизмом (или плазмодомизмом, глава X) и последующим ростом. Когда последний проходит определенную стадию, гомогенная глобула расщепляется на две половины (подобно капле ртути, когда она падает). Эта простейшая форма размножения присуща хромацеям (и родственным бактериям) вместе с хромателлами или хроматофорами, зелеными частицами хлорофилла внутри обычных растительных клеток; но это лишь части клетки. Следовательно, ни один непредвзятый наблюдатель не может сравнивать эти безъядерные и независимые гранулы плазмы с настоящими (ядерными) клетками, а должен рассматривать их скорее как цитоды. Эти анатомические и физиологические факты легко наблюдать у хромацей, которые встречаются повсюду. Организм простейших хромацей на самом деле не что иное, как бесструктурная шаровидная частица плазмы; мы не можем обнаружить в них никакого состава из различных органов (или органелл) для определенных жизненных функций. Такой состав или организация не имели бы смысла в данном случае, поскольку единственная жизненная цель этих плазменных частиц — самоподдержание. Это достигается простейшим способом для индивида путем метаболизма; для вида это осуществляется саморасщеплением, простейшей мыслимой формой размножения.

Современные гистологи обнаружили очень сложное и тонкое строение у многих высших одноклеточных протистов и во многих тканевых клетках высших животных и растений (таких как нервные клетки). Они ошибочно заключают, что это универсально. По моему мнению, это усложнение строения элементарного организма всегда является вторичным явлением, медленным и постепенным результатом бесчисленных филогенетических процессов дифференциации, инициированных адаптацией и передаваемых потомству путем наследственности. Самые ранние предки всех этих сложных ядерных клеток были поначалу простыми, безъядерными цитодами, какими мы находим их сегодня у вездесущих монер. Мы увидим больше о них в девятой и пятнадцатой главах.

Естественно, это отсутствие видимой гистологической структуры в плазменной глобуле монер не исключает наличия невидимой молекулярной структуры. Напротив, мы обязаны предположить, что такая структура существует, как и во всех белковых соединениях, и особенно во всех плазменных телах. Но мы находим эту сложную химическую структуру и у многих безжизненных тел; некоторые из них, по сути, показывают метаболизм, подобный метаболизму простейших организмов. Мы вернемся впоследствии к этой теме катализа. Вкратце, единственное различие между простейшими хромацеями и неорганическими телами, обладающими катализом, заключается в особой форме их метаболизма, которую мы называем плазмодомизмом (образование плазмы), или «углеродной ассимиляцией». Тот факт, что хромацеи принимают шаровидную форму, вовсе не является признаком морфологического жизненного процесса; капли ртути и другие неорганические жидкости принимают ту же форму, когда индивидуальное тело формируется при определенных условиях. Когда капля масла падает в жидкость того же удельного веса, с которой она не может смешаться (например, смесь воды и винного спирта), она немедленно принимает шаровидную форму. Неорганические твердые тела обычно принимают форму кристаллов. Следовательно, отличительной чертой простейшего организма, плазменных частиц монер, является не анатомическое строение и не определенная форма, а исключительно физиологическая функция плазмодомизма — процесс химического синтеза.

Разница между описанными мною монерами и любым высшим организмом, я думаю, больше во всех отношениях, чем разница между органическими монерами и неорганическими кристаллами. Более того, даже разницу между безъядерными монерами (как цитодами) и настоящими ядерными клетками можно справедливо считать еще большей. Даже в простейшей настоящей клетке мы находим различие между двумя различными органеллами, или «клеточными органами» — внутренним ядром и внешним клеточным телом. Кариоплазма ядра выполняет функции размножения и наследственности; цитоплазма клеточного тела осуществляет метаболизм, питание и адаптацию. Здесь мы имеем, следовательно, первый, самый старый и самый важный процесс разделения труда в элементарном организме. У одноклеточных протистов организация возрастает пропорционально дифференциации различных частей клетки; у гистонов, образующих ткани, она возрастает снова пропорционально распределению работы (или эргономии) между различными органами. Дарвин дал нам в своей теории отбора механическое объяснение кажущегося замысла и целесообразности в этом.

Чтобы иметь правильную монистическую концепцию организации, важно различать индивидуальность организма на различных стадиях его состава. Мы рассмотрим этот важный вопрос, вокруг которого существует немало неясности и противоречий, в специальной главе (VII). На данный момент достаточно указать, что одноклеточные существа (протисты) являются простыми организмами как в морфологическом, так и в физиологическом отношении. С другой стороны, это верно только в физиологическом смысле для гистонов — животных и растений, образующих ткани. С морфологической точки зрения они состоят из бесчисленных клеток, которые образуют различные ткани. Эти гистональные индивиды называются побегами в мире растений и персонами в мире животных. На еще более высокой ступени организации мы имеем ствол или стебель (cormus), который состоит из ряда побегов или персон, как дерево или коралловый стебель. У фиксированных животных стеблей ассоциированные индивиды имеют прямую телесную связь и питаются сообща; но в социальных агрегациях высших животных именно идеальная связь общих интересов объединяет индивидов, как в роях пчел, колониях муравьев, стадах млекопитающих и т. д. Эти сообщества иногда называют «животными государствами». Подобно человеческим государственным устройствам, они являются организмами высшего типа.

Однако, чтобы избежать недопонимания, мы должны принимать слово «организм» в том смысле, в котором его использует большинство биологов, — а именно для обозначения индивидуального живого существа, материальным субстратом которого является плазма или «живое вещество» — азотистое углеродное соединение в полужидком состоянии. Это ведет к немалому недопониманию, когда отдельные функции называют организмами, как это иногда делается при разговоре о душе или речи. Было бы так же правильно назвать организм видением или бегом. В научных трактатах также целесообразно воздерживаться от называния неорганических соединений как таковых «организмами», как, например, море или всю землю. Такие названия, имеющие чисто символическое значение, вполне могут использоваться в поэзии. Ритмическое волновое движение океана можно рассматривать как его дыхание, прибой — как его голос и так далее. Многие ученые (как Фехнер) представляют всю землю со всем ее органическим и неорганическим содержимым как гигантский организм, чьи бесчисленные органы были организованы в упорядоченное целое мировым разумом (Богом). Точно так же физиолог Прейер рассматривает светящиеся небесные тела как «гигантские организмы, чьим дыханием является, возможно, светящийся пар железа, чьей кровью — жидкий металл, а чьей пищей могут быть метеориты». Опасность этого поэтического применения метафорического смысла организма очень хорошо видна в данном примере, поскольку Прейер строит на нем совершенно несостоятельную гипотезу происхождения жизни (см. главу XV).

В более широком смысле слово «органический» давно используется в химии как антитеза неорганическому. Под органической химией обычно понимают химию соединений углерода, поскольку этот элемент отличается от всех остальных (числом около семидесяти восьми) очень важными свойствами. Он обладает, во-первых, свойством вступать в огромное разнообразие комбинаций с другими элементами и, особенно, соединяться с кислородом, водородом, азотом и серой для образования сложнейших белковых веществ (см. «Мировую загадку», глава XIV). Углерод является биогенетическим элементом первостепенной важности, как я объяснил в своей теории углерода в 1866 году. Его можно даже назвать «творцом органического мира». Поначалу эти органогенные соединения не появляются в организме в организованной форме — то есть они еще не распределены по органам с определенными целями. Такая организация является результатом, а не причиной жизненного процесса.

Я уже показал в четырнадцатой главе «Мировой загадки» (и более подробно в пятнадцатой главе моей «Истории творения»), что вера в сущностное единство природы, или монизм космоса, имеет величайшее значение для всей нашей системы. Я дал очень тщательное обоснование этого космического монизма в 1866 году. В пятой главе «Общей морфологии» я рассмотрел отношение органического к неорганическому во всех аспектах, указав на различия между ними, с одной стороны, и на их точки совпадения в материи, форме и силе — с другой. Негели некоторое время спустя аналогичным образом высказался за единство природы в своем способном труде «Механико-физиологическое обоснование теории происхождения» (Mechanisch-physiologische Begründung der Abstammungslehre, 1884). Вильгельм Оствальд недавно сделал то же самое, с монистической точки зрения своей системы энергии, в своей «Натурфилософии» (Naturphilosophie), особенно в шестнадцатой главе. Не будучи знакомым с моей более ранней работой, он беспристрастно сравнил физико-химические процессы в органическом и неорганическом мирах, частично приводя те же иллюстрации из поучительной области кристаллизации. Он пришел к тем же монистическим выводам, к которым я пришел тридцать шесть лет назад. Поскольку большинство биологов продолжают игнорировать их, и поскольку, в особенности, современный витализм вытесняет эти неудобные факты из поля зрения, я еще раз кратко резюмирую основные моменты, касающиеся материи, формы и сил тел.

Химический анализ показывает, что в организмах нет элементов, которые не были бы найдены в неорганических телах. Число элементов, которые не могут быть далее проанализированы, сейчас оценивается в семьдесят восемь; но из них только пять уже упомянутых органогенных элементов, которые соединяются для образования плазмы — углерод, кислород, водород, азот и сера — неизменно встречаются в живых существах. С ними обычно (но не всегда) связаны пять других элементов — фосфор, калий, кальций, магний и железо. В организмах могут быть найдены и другие элементы; но нет ни одного биологического элемента, который не был бы найден также в неорганическом мире. Следовательно, отличительные черты, которые отделяют одно от другого, можно искать только в какой-то особой форме соединения элементов. И именно углерод, главный органический элемент, благодаря своему особому сродству вступает в самые разнообразные и сложные комбинации с другими элементами и производит самое важное из всех веществ — белковые соединения, во главе которых стоит живая плазма (ср. главу VI).

Необходимым условием круговорота материи (метаболизма), который мы называем жизнью, является физический процесс осмоса, который связан с изменениями в количестве воды в живом веществе и его способностью к диффузии. Плазма, имеющая губчатую или вязкую консистенцию, может поглощать растворенное вещество извне (эндосмос) и выбрасывать вещество изнутри (экзосмос). Это абсорбционное свойство (или «энергия набухания») плазмы связано с коллоидным характером белковых соединений. Как показал Грэм, мы можем разделить все растворимые вещества на две группы в отношении их диосмоса — кристаллоиды и коллоиды. Кристаллоиды (такие как растворимая соль и сахар) легче проходят в воду через пористую стенку, чем коллоиды (такие как альбумин, клей, камедь, карамель). Следовательно, мы можем легко разделить путем диализа два тела разных групп, которые смешаны в растворе. Для этого нам нужна плоская бутыль с боковыми стенками из индийской резины и дном из пергамента. Если мы позволим этому сосуду плавать в большом сосуде, содержащем много воды, и вольем смесь растворенной камеди и сахара во внутренний сосуд, через некоторое время почти весь сахар пройдет через пергамент в воду, а в бутыли останется почти чистый раствор камеди. Этот процесс диффузии, или осмоса, играет важнейшую роль в жизни всех организмов; но он отнюдь не является специфичным для живого вещества, так же как и абсорбционное или вязкое состояние. Мы можем даже иметь одно и то же вещество — органическое или неорганическое — в обоих состояниях, как кристалл или как коллоид. Альбумин, который обычно кажется коллоидным, образует гексагональные кристаллы во многих растительных клетках (например, в алейроновых зернах эндосперма) и тетраэдрические кристаллы гемоглобина во многих животных клетках (как в кровяных тельцах млекопитающих). Эти белковые кристаллы отличаются способностью поглощать значительное количество воды, не теряя своей формы. С другой стороны, минеральный кремний, который появляется как кварц в огромном разнообразии (более ста шестидесяти) кристаллических форм, способен при определенных обстоятельствах (как метакремний) становиться коллоидным и образовывать желеобразные массы клея. Этот факт тем более интересен, что кремний ведет себя в других отношениях очень похоже на углерод, четырехвалентен, как и он, и образует очень похожие комбинации. Аморфный (или некристаллический) кремний (коричневый порошок) относится к черным металлическим кристаллам кремния так же, как аморфный углерод к кристаллам графита. Существуют и другие вещества, которые могут быть кристаллоидными или коллоидными при различных обстоятельствах. Следовательно, как бы ни была важна коллоидная структура для плазмы и ее метаболизма, она ни в коем случае не может быть выдвинута в качестве отличительной черты живой материи.

Невозможно также провести абсолютное различие между органическим и неорганическим в отношении морфологии, как и в отношении химии. Поучительные монеры снова образуют соединительный мост между двумя царствами. Это верно как для внутреннего строения, так и для внешней формы обоих классов тел — их индивидуальности (глава VII) и их типа (глава VIII). Неорганические кристаллы морфологически соответствуют простейшим (безъядерным) формам органических клеток. Правда, подавляющее большинство организмов кажутся заметно отличающимися от неорганических тел тем простым фактом, что они состоят из многих различных частей, которые они используют как органы для определенных целей жизни. Но в случае с монерами такой организации нет. В простейших случаях (хромацеи, бактерии) это бесструктурные, шаровидные, дисковидные или палочковидные плазменные индивиды, которые выполняют свою специфическую жизненную функцию (простой рост и деление) исключительно благодаря своему химическому составу или своей невидимой молекулярной структуре.

Сравнение клеток с кристаллами было сделано в 1838 году основателями клеточной теории Шлейденом и Шванном. Оно подверглось большой критике со стороны современных цитологов и не во всем верно. Тем не менее, оно важно, так как кристалл является наиболее совершенной формой неорганической индивидуальности, имеет определенное внутреннее строение и внешнюю форму и получает их путем регулярного роста. Внешняя форма кристаллов призматическая, ограниченная прямыми поверхностями, которые пересекаются под определенными углами. Но та же форма видна в скелетах многих протистов, особенно в кремнистых раковинах диатомей и радиолярий; их кремнистые покрытия поддаются математическому определению так же хорошо, как и неорганические кристаллы. Посредине между органическими продуктами плазмы и неорганическими кристаллами мы имеем биокристаллы, которые образуются объединенным пластическим действием плазмы и минерального вещества — например, кристаллические кремневые и меловые скелеты многих губок, кораллов и т. д. Далее, путем упорядоченного объединения ряда кристаллов мы получаем сложные кристаллические группы, которые можно сравнить с сообществами протистов — например, ветвящиеся ледяные цветы и ледяные деревья на замерзшем окне. Этой регулярной внешней форме кристалла соответствует определенное внутреннее строение, которое проявляется в их спайности, слоистом строении, полярных осях и т. д.

Если мы не ограничиваем термин «жизнь» организмами в собственном смысле слова и принимаем его только как функцию плазмы, мы можем говорить в более широком смысле о жизни кристаллов. Это видно особенно в их росте, явлении, которое Бэр считал главным признаком всего индивидуального развития. Когда кристалл формируется в матрице, это происходит путем притяжения гомогенных частиц. Когда два различных вещества, А и Б, растворены в смешанном и насыщенном растворе и кристалл А помещается в смесь, из нее кристаллизуется только А, а не Б; с другой стороны, если помещается кристалл Б, А остается в растворе, а Б один принимает твердую кристаллическую форму. Мы можем, в некотором смысле, назвать этот выбор ассимиляцией. Во многих кристаллах мы можем обнаружить внутреннее взаимодействие их частей. Когда мы отсекаем угол у формирующегося кристалла, противоположный угол формируется лишь несовершенно. Более важное различие между ростом кристаллов и монер заключается в том, что первые растут только путем аппозиции, или отложения свежего твердого вещества на их поверхности; в то время как монеры растут, как и все клетки, путем интуссусцепции, или принятия нового вещества в их внутреннюю часть. Но это различие легко объясняется их разницей в консистенции: кристалл твердый, а плазма полужидкая. Более того, различие не является абсолютным; существуют промежуточные стадии между аппозицией и интуссусцепцией. Коллоидная глобула, взвешенная в солевом растворе, в котором она не растворена, может расти путем интуссусцепции.

Когда-то было принято ограничивать ощущение и движение животными, но теперь признано, что они присутствуют почти во всей живой материи. На самом деле, они не совсем отсутствуют и у кристаллов, поскольку молекулы движутся при кристаллизации в определенных направлениях и соединяются согласно твердым законам; они должны, следовательно, также обладать ощущением, так как иначе мы не могли бы понять притяжение гомогенных частиц. Мы находим при кристаллизации, как и в любом химическом процессе, определенные движения, которые непостижимы без ощущения — конечно, бессознательного ощущения. В этом отношении, следовательно, рост всех тел следует одним и тем же законам (ср. главы XIII и XV).

Рост кристалла ограничен, как и рост монеры или любой клетки. Если предел пройден и условия остаются благоприятными для роста, мы находим пример того чрезмерного или трансгрессивного роста, который мы называем размножением в случае живых индивидов. Но мы находим точно такой же вид расширения и в неорганическом кристалле. Каждый кристалл растет в пересыщенной среде только до определенного размера, который определяется его химико-молекулярным строением. Когда этот предел достигнут, на большом кристалле появляется ряд маленьких кристаллов. Оствальд, который провел тщательное сравнение процесса роста у кристаллов и монер, особенно отмечает поразительную аналогию между бактерией (плазмофаговой монерой), растущей и размножающейся в своей питательной жидкости, и кристаллом в своей матрице. Когда вода медленно испаряется из пересыщенного раствора глауберовой соли, в нем не только медленно растет кристалл, но и на нем появляются несколько молодых кристаллов. Аналогию с бактерией, размножающейся в своей питательной жидкости, можно проследить даже до ее постоянных форм, или «спор». Эта покоящаяся форма принимается бактерией, если запас ее пищи исчерпан; если добавляется свежая пища, размножение путем деления начинается снова. Таким же образом кристаллы глауберовой соли начинают распадаться, когда раствор испаряется; они теряют свою кристаллизационную воду, но не свою способность к размножению. Даже аморфный порошок соли снова вызывает образование новых водянистых кристаллов при помещении в пересыщенный раствор. Но порошок теряет это свойство при нагревании, точно так же, как покоящиеся формы (или споры) бактерий теряют свою способность к прорастанию.

Исчерпывающее сравнение роста кристаллов и монер (как простейших форм безъядерных клеток) важно, потому что оно показывает возможность проследить жизненную функцию размножения — которая обычно рассматривалась как совершенно особое «чудо жизни» — до чисто физических условий. Деление растущего индивида на несколько молодых должно неизбежно происходить, когда естественный предел роста пройден и когда химический состав растущего тела и сцепление его молекул не допускают дальнейшего увеличения путем принятия нового вещества. Чтобы проиллюстрировать предел этого трансгрессивного роста на простом физическом примере, Оствальд представляет шар, помещенный в небольшой плоский бассейн, высоко построенный с одной стороны. Шар находится в состоянии равновесия в бассейне; когда его слегка толкают в сторону, он всегда возвращается в свое исходное положение. Но когда толчок выходит за определенную точку и шар выталкивается за край бассейна, равновесие теряется; шар не возвращается, а падает на землю. Кристалл ведет себя точно так же в пересыщенном растворе, когда он осуществляет свою способность к формированию новых кристаллов; и точно так же обстоит дело с бактерией, растущей в питательной жидкости, когда она проходит предел своего объема роста и делится на два индивида.

Поскольку мы не можем найти морфологической и почти никакой физиологической разницы между живым и неживым, мы должны рассматривать метаболизм как главную характеристику органической жизни. Этот процесс вызывает превращение пищи в плазму; он определяется самой жизненной силой и является образованием нового живого вещества. Таким образом, он осуществляет питание и рост живого существа, а следовательно, и его размножение, которое является лишь трансгрессивным ростом. Поскольку я подробно опишу этот метаболизм в десятой главе, я не буду делать здесь ничего, кроме как подчеркну тот факт, что этот жизненный процесс также имеет аналогии в неорганической химии, в любопытном процессе катализа, особенно той его форме, которую мы называем брожением.

Выдающийся химик Берцелиус открыл в 1810 году замечательный факт, что некоторые тела одним своим присутствием, независимо от их химического сродства, приводят другие тела в состояние разложения или соединения, сами при этом не затрагиваясь. Так, например, серная кислота превращает крахмал в сахар, сама не претерпевая никаких изменений. Мелко измельченная платина, приведенная в контакт с перекисью водорода, расщепляет ее на водород и кислород. Берцелиус назвал этот процесс катализом; Митчерлих, который открыл, что причиной этого является своеобразное поверхностное действие многих тел, дал ему название «контактного действия». Впоследствии было обнаружено, что катализ такого рода очень распространен и что особая его форма — брожение — играет важную роль в жизни организмов.

Эта особая форма контактного действия, которую мы называем брожением, всегда осуществляется каталитическими телами белкового класса, и, по сути, группой некоагулируемых белков, известных как пептоны. Они обладают — в каком бы малом количестве ни были — способностью приводить в разложение большие массы органического вещества (в форме дрожжей, гнилостных веществ и т. д.), сами не принимая участия в разложении. Когда эти ферменты свободны и неорганизованны, они называются энзимами, в противоположность организованным ферментам (бактериям, дрожжевым грибкам и т. д.); хотя каталитическое действие последних также по существу состоит в производстве энзимов. Недавние исследования Ферворна, Гофмейстера, Оствальда и др. показали, что эти катализы повсюду играют важную роль в жизни плазмы. Многие современные химики и физиологи придерживаются мнения, что плазма является коллоидным катализатором и что все разнообразные виды деятельности жизни связаны с этой фундаментальной жизненной химией. Так, Франц Гофмейстер (1901) говорит в своем превосходном труде «Химическая организация клетки»:

Убеждение в том, что агентами химических превращений в клетке являются катализаторы коллоидной природы, полностью согласуется с другими фактами, которые были установлены непосредственно. Чем иным, как не коллоидными катализаторами, являются ферменты химиков? Идея о том, что ферменты представляют собой важнейший химический агент в клетке, призвана разрешить трудность, возникающую из-за малого размера клетки при оценке протекающих в ней химических процессов. Какими бы крупными мы ни представляли молекулы коллоидных ферментов, в самой маленькой клетке найдется место для миллионов таких молекул.

Таким же образом Оствальд придает величайшее значение катализу в связи с жизненными процессами и стремится объяснить их на основе своей теории энергии, ссылаясь на продолжительность химических процессов. В докладе «О катализе», с которым он выступил в Гамбурге в 1901 году, он говорит:

Мы должны признать энзимы катализаторами, которые возникают в организме в течение жизни клеток и своим действием освобождают живое существо от большей части его обязанностей. Не только пищеварение и ассимиляция от начала до конца контролируются энзимами, но и фундаментальное жизненное действие большинства организмов — производство необходимой химической энергии путем сгорания за счет кислорода воздуха — происходит при явном участии энзимов и было бы невозможно без них. Свободный кислород, как известно, является весьма инертным телом при температуре живого организма, и поддержание жизни было бы невозможно без некоторого ускорения скорости его реакции.

В своих дальнейших наблюдениях о катализе и метаболизме он говорит, что оба они в равной степени подчиняются физико-химическим законам энергии.

Макс Ферворн дал нам очень глубокий анализ молекулярного процесса в каталитическом аспекте метаболизма в своей «Биогенной гипотезе» (1903) — «критическом и экспериментальном исследовании процессов в живой материи». Он упрощает каталитическую теорию энзимов, сводя все явления жизни к каталитическому метаболизму одного-единственного химического соединения — плазмы, и рассматривает ее активные молекулы, биогены, как конечные химические факторы жизненного процесса. В то время как гипотеза энзимов предполагает, что в каждой клетке имеется большое количество различных энзимов, которые все скоординированы и каждый из которых выполняет лишь свою небольшую специальную работу, биогенная гипотеза выводит все жизненные явления из одного соединения — биогенетической плазмы; и таким образом, молекулы биогенов, которые увеличиваются путем деления на части, являются единственными факторами биологического катализа. Ферворн также указывает на аналогию между этим ферментативным процессом метаболизма и неорганическими процессами катализа — например, в производстве английской серной кислоты. Небольшое и постоянное количество нитромуриевой кислоты с помощью воздуха и воды превращает неограниченную массу сернистой кислоты в серную, сама при этом не изменяясь; молекула нитромуриевой кислоты постоянно распадается с выделением кислорода, а затем восстанавливается путем поглощения кислорода.

Многообразные и изменчивые явления жизни и их внезапное прекращение при смерти кажутся каждому мыслящему человеку чем-то настолько удивительным и настолько отличным от всех изменений в неорганической природе, что с самого начала биологической философии для их объяснения предполагались особые силы. Это было особенно связано с замечательной, упорядоченной структурой организма и кажущейся целесообразностью жизненных процессов. Поэтому в прежние времена предполагалась особая органическая сила (archæus insitus), управляющая индивидуальной жизнью и ставящая «сырые силы» неорганической материи к себе на службу. Таким же образом предполагалось, что особый формообразовательный импульс руководит чудесными процессами развития. Когда физиология начала обретать независимость, примерно в середине XVIII века, она объясняла своеобразные черты органической жизни специфической жизненной силой. Эта идея получила всеобщее признание, и Луи Дюма попытался всесторонне обосновать ее в начале XIX века (ср. главу III «Мировой загадки»).

Поскольку теория жизненной силы, или витализм, играет важную роль в изучении чудес жизни, претерпела самые любопытные модификации в течение XIX века и в последнее время была возрождена с большой силой, мы должны дать краткий отчет о ней в ее различных формах. Эту фразу можно интерпретировать в монистическом смысле, если понимать под ней сумму форм энергии, которые особенно характерны для организма, в частности метаболизм и наследственность. При этом мы не высказываем никакого мнения об их природе и не говорим, что они специфически отличаются от сил неорганической природы. Мы могли бы назвать эту монистическую концепцию «физическим витализмом». Однако обычный метафизический витализм утверждает в совершенно дуалистическом смысле, что жизненная сила является телеологическим и сверхмеханическим принципом, существенно отличается от обычных сил природы и имеет трансцендентный характер. Особая форма, в которой эта теория сверхъестественной жизненной силы представлялась последние двадцать лет, часто называется неовитализмом; старую форму мы могли бы, напротив, назвать палеовитализмом.

Старая идея жизненной силы как особой энергии вполне могла быть принята в первой трети XIX века и в XVIII веке, поскольку физиология того времени была лишена важнейших вспомогательных средств для создания механической теории. Тогда не существовало ни клеточной теории, ни физиологической химии; онтогения и палеонтология были еще в колыбели. Теория происхождения Ламарка (1809) была погублена, как и его фундаментальный принцип: «Жизнь — это лишь сложный физический феномен». Поэтому мы легко можем понять, как физиологи мирились с виталистической гипотезой вплоть до 1833 года и полагали чудеса жизни загадочными явлениями, ускользающими от физического объяснения.

Но положение палеовитализма изменилось во второй трети XIX века. В 1833 году появилось классическое «Руководство по физиологии человека» Иоганнеса Мюллера, в котором великий биолог не только провел сравнительное изучение жизненных явлений у человека и животных, но и стремился обеспечить для него прочную основу во всех разделах с помощью собственных наблюдений и экспериментов. Правда, Мюллер до самого конца (1858) сохранял общепринятую идею жизненной силы как верховного регулятора всех жизненных отправлений. Однако он рассматривал ее не как метафизический принцип (подобно Галлеру, Канту и их последователям), а как естественную силу, подчиненную, как и все остальные, твердым химическим и физическим законам и подчиненную целому. В своем всестороннем изучении каждой отдельной жизненной функции — органов чувств и нервной системы, метаболизма и работы сердца, речи и размножения — Мюллер стремился прежде всего установить путем тщательного наблюдения фактов и осторожных экспериментов закономерность явлений и объяснить их развитие путем сравнения высших и низших форм. Поэтому Иоганнеса Мюллера ошибочно описывают — как это делается в последнее время — как виталиста; он был скорее первым физиологом, который обеспечил физический фундамент для современного метафизического витализма. Он действительно дает косвенное доказательство обратной теории, как справедливо заметил Э. Дюбуа-Реймон в своей блестящей мемориальной речи. Таким же образом Шлейден (1843) выбил почву из-под витализма в ботанике. Своей клеточной теорией (1838) он показал, что единство многоклеточного организма является результатом функций всех клеток, которые его составляют.

Физическое объяснение жизненных процессов и отказ от палеовитализма стали общим явлением в последней трети XIX века. Это произошло прежде всего благодаря большому прогрессу в экспериментальной физиологии, которую Карл Людвиг и Феликс Бернар возглавили в отношении животного тела, а Юлиус Сакс и Вильгельм Прейер — в отношении растений. В то время как эти и другие физиологи использовали замечательные результаты современной физики и химии при экспериментальном изучении жизненных функций и стремились определить их сложный ход в терминах массы и веса и сформулировать свои открытия как можно более математически, они подвели большое количество чудес жизни под те же твердые законы, которые были признаны в физике и химии неорганического мира. С другой стороны, витализм встретил мощного противника в лице Чарльза Дарвина, который решил с помощью своей теории отбора одну из самых неясных биологических проблем, постоянно повторяющийся вопрос: как мы можем дать механическое объяснение упорядоченным структурам живого существа? Как эта гениальная машина тела животного или растения была бессознательно создана естественными средствами, без предположения, что какой-то разумный мастер или творец сознательно спроектировал и произвел ее?

Дальнейшее развитие теории отбора Дарвина в последние четыре десятилетия и растущая поддержка, которая была оказана теории происхождения в ходе большого прогресса онтогении, филогении, сравнительной анатомии и физиологии, сделали многое для утверждения монистической концепции жизни. Она все больше принимала форму определенного антивитализма. Поэтому странно обнаружить, что в течение последних двадцати лет старый витализм, который, как все думали, умер, снова поднял голову, хотя и в новой и модифицированной форме. [4] Этот современный витализм включает в себя две существенно различные тенденции.

Сторонники современной жизненной силы делятся на две группы, которые можно обозначить как скептическую и догматическую. Скептический неовитализм был впервые сформулирован Бунге из Базеля (1887) во введении к его «Руководству по физиологической химии». Хотя он допускал возможность полного объяснения одной части жизненных явлений механическими причинами, или физическими и химическими силами безжизненной природы, он отвергал это для другой половины, особенно для психической деятельности. Он настаивает на том, что последняя не может быть объяснена механически и что в неорганической природе нет ничего аналогичного ей; только сверхмеханическая жизненная сила может породить ее, и она является трансцендентной и находящейся за пределами научного исследования. Почти то же самое было сказано позже Риндфлейшем (1888), еще позже Рихардом Ноймайстером в его «Исследованиях природы жизненных явлений» (1903) и Оскаром Гертвигом в лекции «Развитие биологии в XIX веке», которую он прочитал в Ахене в 1900 году.

Этот скептический неовитализм далеко превзойден догматической системой, главными фактическими представителями которой являются ботаник Иоганнес Рейнке и метафизик Ганс Дриш. Виталистические сочинения последнего, лишенные какого-либо понимания исторического развития, приобрели определенную популярность благодаря необычайному высокомерию их автора и неясности его мистических и противоречивых спекуляций. Рейнке, с другой стороны, представил свой трансцендентный дуализм в умной и привлекательной форме в двух работах, которые заслуживают внимания благодаря своему последовательному дуализму. В первой из них, «Мир как реальность» (1899), Рейнке дает нам «очерк научной теории вселенной». Вторая работа (1901) имеет название «Введение в теоретическую биологию». Эти две работы имеют такое же отношение друг к другу, как моя «Мировая загадка» и настоящий дополнительный том. Поскольку наши философские убеждения диаметрально противоположны в главных вопросах и поскольку мы оба считаем себя последовательными в их развитии, сравнение их небезынтересно в великой борьбе верований. Рейнке является открытым сторонником дуализма, теизма и телеологии. Он сводит все явления жизни к сверхъестественному чуду.

Вторая таблица

АНТИТЕЗИС МОНИСТИЧЕСКИХ И ДУАЛИСТИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИЗНИ

Monistic Theory of Life

(Biophysics) Dualistic Theory of Life

(Vitalism)

1. The phenomena of life are merely functions of plasm, determined by the physical, chemical, and morphological character of the living matter. 1. The phenomena of life are wholly or partly independent of the plasm, and determined by a special immaterial force, the vital force (vis vitalis).

2. The energy of the plasm (as the sum-total of the forces which are connected with the living matter) is subject to the general laws of physics and chemistry. 2. The energy of the plasm is wholly or partly subject to the immaterial vital force, which controls and directs the physical and chemical forces of the living matter.

3. The obvious regularity of the vital processes and the organization they produce are the outcome of natural evolution; their physiological factors (heredity and adaptation) are subject to the law of substance. 3. The general regularity in the organization and in the vital processes it accomplishes is the outcome of conscious creation; it can only be explained by intelligent immaterial forces which are not subject to the law of substance.

4. All the various functions have thus been mechanically produced, orderly structures having been created by adaptation and transmitted to posterity by heredity. 4. All the various functions of organisms have been produced by design, the historical evolution (orphyletic transformation) being directed to a preconceived ideal end.

5. Nutrition is a physico-chemical process, the metabolism of which has an analogy in inorganic catalysis. 5. Nutrition is an inexplicable miracle of life, and cannot be understood by chemical and physical processes.

6. Reproduction is a mechanical consequence of transgressive growth, analogous to the elective multiplication of crystals. 6. Reproduction is an inexplicable miracle of life, without any analogy in inorganic nature.

7. The movement of organisms is, in every form, not essentially different from the movements of inorganic dynamos. 7. The movement of organisms is an inexplicable metaphysical miracle of life, specifically different from all inorganic movements.

8. Sensation is a general form of the energy of substance, not specifically different in sensitive organisms and irritable inorganic objects (such as powder, dynamite). There is no such thing as an immaterial soul. 8. The sensation of organisms can only be explained by ascribing a soul to them, an immaterial, immortal being that only dwells for a time in the body. After death this spirit lives an independent life.

III

ЧУДЕСА

Чудо и естественный закон — Вера в чудеса дикарей (фетишизм), полуцивилизованных (идолопоклонство), цивилизованных (теизм) и образованных людей (дуализм) — Религиозная вера в чудеса — Апостольский символ веры — Статья, относящаяся к творению — Статья, относящаяся к искуплению — Статья, относящаяся к бессмертию — Философская вера в чудеса — Академические мыслители и свободомыслящие — Дуализм Платона и Канта — Вера в чудеса в XIX веке, в современной метафизике, теологии и политике.

В обычном словоупотреблении слово «чудо» означает ряд различных вещей. Мы говорим, что явление чудесно или удивительно [5], когда мы не можем объяснить его и проследить его причины. Но мы говорим, что природный объект или произведение искусства удивительны, когда они необычайно красивы и внушительны — когда они выходят за обычные пределы нашего опыта. В этой работе я беру это слово не в этом относительном смысле, а в абсолютном смысле, в котором говорят, что явление выходит за пределы естественного закона и лежит вне сферы рационального объяснения. В этом смысле оно означает то же самое, что «сверхъестественное» или «трансцендентное». Мы можем познавать естественные явления нашим разумом и приводить их в сферу нашего познания. Чудесное может быть принято только на веру.

Вера в сверхъестественные чудеса противоречит чистому разуму, который закладывает основы всей науки. Кант, который завоевал такую большую популярность для термина «чистый разум», понимал под этим первоначально «разум как независимый от опыта». Фраза впоследствии использовалась в более узком смысле для выражения независимости от догм и предрассудков как основы чистой и непредвзятой науки. В этом смысле мы противопоставляем чистый разум суеверию.

Я рассмотрел в шестнадцатой главе «Мировой загадки» важный вопрос об отношениях знания и веры. Но я должен вернуться к этой теме здесь, так как сказанное мною вызвало немало недопонимания и критики. Я отнюдь не претендовал, как утверждают мои оппоненты, на то, чтобы «знать все» или решить каждую проблему. На самом деле я неоднократно говорил, что существуют узкие пределы нашего знания и всегда будут существовать. Я также прямо заявлял, что непреодолимый импульс к познанию у разумного человека, или постоянное требование разума знать причины, заставляет нас восполнять пробелы в наших знаниях верой. Но я в то же время указывал на контраст между научной (естественной) и религиозной (сверхъестественной) верой. Первая ведет нас к формированию гипотез и теорий; вторая заканчивается мифами и суевериями. Научная вера заполняет пробелы в нашем знании естественного закона временными гипотезами; но мистическая религиозная вера противоречит естественному закону и выходит за его пределы в форме веры в чудеса.