Разнообразие, изменчивость и единство природы

Набор фактов, подобно груде строительного материала, надо уложить в определенном порядке. А идея, как проект сооружения, требует воплощения в виде теории. Проще всего определить время, когда удалось добыть тот или иной важный факт. С идеями – не так просто. Многие из них присутствуют в мифах, священных писаниях, в философских трудах, а то и в произведениях искусств.

Одна из фундаментальных концепций эпохи Науки – эволюционная. В астрономии она воплотилась в гипотезы образования Солнечной системы. Возникли эволюционная биология и геология. Чарлз Дарвин в «Историческом очерке воззрений на происхождение видов» (1860) упомянул два десятка своих предшественников, начиная с Бюффона и Ламарка. Список можно было бы увеличить в два-три раза. Не вспомнил Чарлз ни о своем деде Эразме, ни о Лукреции, не говоря уже о российских ученых, которым посвятил историк науки Б. Е. Райков трехтомник «Русские биологи-эволюционисты до Дарвина» (1952).

У Гердера в первой части «Идей к философии истории человечества» (1782) сказано об эволюции организмов. В предварительном наброске к этой работе он обозначил главную линию: «1. Организация материи – теплота, огонь, свет, воздух, земля, пыль, вселенная, электрические и магнитные силы. 2. Организация Земли по законам движения, всевозможные притяжения и отталкивания. 3. Организация неживых вещей – камни, соли. 4. Организация растений – корень, лист, цветок, силы. 5. Животные: тела, чувства. 6. Люди: рассудок, разум. 7. Мировая душа: все».

…Высказать ту или иную мысль – еще полдела. Не менее важно ее осмыслить, развить, обосновать. Эволюционные идеи одними из первых подхватили эмбриологи и философы. Назовем некоторых из них.

Бонне Шарль

Бонне Шарль (1720–1793) – швейцарский философ, натуралист. Получил юридическое образование, увлекся биологией. Написал «Трактат о насекомых» (1745), где привел сведения о полипах и червях, о жизни членистоногих. Другие его трактаты: «Исследование о роли листьев у растений» (1754), «Рассуждение об организованных телах» (1762); двухтомник «Созерцание природы» (1764) много раз переиздавался.

Бонне утверждал единство Мироздания – от минералов к растениям, животным, человеку: «Между самой низкой и самой высокой ступенью телесного и духовного совершенства находится почти бесконечное число посредствующих ступеней. Последовательность этих ступеней составляет всеобщую цепь. Она соединяет все существа, связывает все миры, охватывает все сферы. Одно только существо находится вне этой цепи – ее Творец».

В такой «лестнице существ» тысячи ступеней, выстроенных по принципу «совершенства». За высший образец принят человек, за низший – кристалл. Существование переходов между ступенями предполагает эволюцию, но такую идею в явном виде Бонне не обосновал.

Каверзнев Афанасий Аввакумович

Каверзнев Афанасий Аввакумович (ок. 1750–1815) – русский биолог. Окончил Смоленскую семинарию, был беден и смышлен. Его направили учиться наукам и пчеловодству в Саксонию. Успешно закончил Лейпцигский университет. В 1775 г. вернулся в Россию. Не представил свою диссертацию, справедливо боясь репрессий: в ней излагалась идея эволюции животных. Вернувшись в Смоленск, прозябал как мелкий чиновник.

Его трактат перевели с немецкого (очень плохо), опубликовав без указания автора: «Философическое рассуждение о перерождении животных» (1778). По словам Каверзнева, «все животные происходят из одного ствола», и что не только кошка и тигр, «но и человек, обезьяна и все другие животные составляют одну единую семью».

Он ссылался на искусственный отбор (так поступит и Дарвин), цитируя Линнея, Бюффона и других ученых. «Существуют, – писал он, – три причины изменчивости животных: две естественные, а именно – температура, зависящая от климата, и характер пищи, а третья возникает непосредственно от гнета порабощения». Упоминал он и о влиянии почв, рельефа местности. Русская наука в его лице потеряла талантливого ученого, загубленного социальной средой и предрассудками.

Кильмейер Карл Фридрих

Кильмейер Карл Фридрих (1765–1844) – немецкий натуралист. Сын старшего егеря герцога Карла Вюртембергского. Учился в Каролинской академии (политехникуме), где подружился с младшим по группе Жоржем Кювье. Был назначен преподавателем зоологии. С 1796 г. – профессор химии, ботаники, медицины и фармации в Тюбингенском университете. Предпочитал не писать сочинения, а читать лекции. Они пользовались успехом, переписывались и расходились во множестве экземпляров. Кильмейер объяснял сходство различных групп животных их родством. По его мнению, живые организмы принципиально отличаются от неживых тел природы и не могут быть искусственно созданы. Все растения и животные связаны переходными формами. Он предполагал эволюцию организмов, указывал на сходство индивидуального развития животных и истории видов. Его взгляды оказали влияние на Кювье, теорию катастроф которого Кильмейер не одобрял.

Броун Роберт

Броун Роберт (1773–1858) – английский, шотландский ботаник. Участник научной экспедиции в Австралию (1801–1805). Работал библиотекарем Линнеевского общества. Заведовал библиотекой и коллекциями президента Лондонского королевского общества Дж. Банкса, а получив их от него в наследство (1820), передал Британскому музею, в котором стал хранителем ботанического отделения.

Он описал много новых видов и родов растений, уточнил систематику. В 1825 г. определил, что семяпочки у хвойных и саговников (цикадовых) не заключены в завязь и установил главное различие между голосемянными и покрытосемянными, которых систематики тогда обычно объединяли.

Имя Броуна сохранилось не только в ботанике, но и в физике. Кто не слышал о броуновом движении! В 1827 году, наблюдая под микроскопом взвесь цветочной пыльцы, он обратил внимание на ее хаотичное движение в воде. Объяснить это явление не мог и предоставил его на обсуждение. Но только в начале ХХ в. было доказано, что так проявляется беспорядочное тепловое движение атомов и молекул жидкости или газа.

Шеллинг Фридрих Вильгельм Йозеф

Шеллинг Фридрих Вильгельм Йозеф (1775–1854) – немецкий философ. Родился в г. Леонберге в семье дьякона. В 15 лет поступил на богословское отделение Тюбингенского университета. Отличался свободомыслием, приветствовал Великую Французскую революцию. Изучал мифологию. Работал домашним учителем в Лейпциге.

Он был принят внештатным профессором в Йенском университете после выхода в свет его книг «Идеи к философии природы» (1797) и «О мировой душе. Гипотеза высшей физики для объяснения всеобщего организма, или Разработка первых основоположений натурфилософии на основе начал тяжести и света» (1797).

Ознакомившись с этими работами, А. Гумбольдт написал ему: «Я рассматриваю революцию, которую Вы начали в естествознании, как прекраснейшее начинание нашего времени». Исходя из общих положений о единстве противоположных начал в природе, всеобщей изменчивости и развитии, Шеллинг высказал немало замечательных научных идей. Он находил сходство электричества и магнетизма, а говоря о корпускулярной и волновой теориях света, предложил считать их «взаимодополняющими» (эта идея вошла в физику через столетие).

Примерно так же толковал он понятия механизма и организма в приложении к природным объектам. Но отдавал предпочтение организму как основе жизни и развития: «мир есть организация, а всеобщий организм сам – условие (и тем самым положительное) механизма». Он отрицал существование флогистона и особой жизненной силы. Придавал большое значение проявлению индивидуальности в развивающихся организмах. Все свои выводы делал, опираясь на данные науки.

Во «Введении к наброску системы натурфилософии» (1799) он назвал главной максимой – «объяснять все силами природы», отдав приоритет в естествознании материализму, «ибо любое идеалистическое объяснение, перенесенное из своей специфической области в область объяснения природы, превращается в фантастическую бессмыслицу».

В Мюнхенской академии (март 1832) Шеллинг произнес речь, приветствуя открытие Фарадея, доказавшего единство химических, магнитных и электрических явлений (об этом догадывался Шеллинг почти четверть века назад). В ней он высказал пожелание «противопоставить пустому фантазированию серьезную, глубокую и сильную науку».

Натурфилософские идеи Шеллинга оказали заметное влияние на биологов. Правда, с возрастом философ стал склоняться к мистике. А в молодости писал:

Одну религию считаю я правдивой,

Ту, что живет в камнях и мхах,

в красивой

Расцветности дерев;

повсюду и всегда

Стремится к свету, в высь,

и, вечно молода,

В провалах бездн

и в высотах бескрайних

Нам открывает лик

в извечных знаках тайных.

Окен Лоренц

Окен Лоренц (1779–1851) – немецкий биолог, философ. С 1807 г. – профессор Иенского университета, с 1832 г. – ректор Цюрихского. Развивал натурфилософские идеи Шеллинга с идеалистическим уклоном. Предполагал творческое первоначало, определяющее переход органических форм на более высокие ступени. (Отметим: таким «первоначалом» можно было бы считать область жизни, биосферу Земли.) Выдвинул гипотезу происхождения жизни из первичной слизи, образовавшейся в море.

Кайданов Яков Кузьмич

Кайданов Яков Кузьмич (1779–1855) – русский врач, натуралист. Родился в Лохвицах Полтавской губернии в семье дьячка. Окончил духовную семинарию, Петербургскую медико-хирургическую академию. Служил военным лекарем. С 1803 по 1807 г. учился в Венском университете. Слушал лекции Кильмейера и читал работы Шеллинга. С 1809 г. – профессор Медико-хирургической академии по кафедре эпизоотологии.

В докторской диссертации «Четвертичность жизни» (1812), исходя из единства мира, выделил: неорганическую жизнь, растительную, животную и человеческую. Высшие организмы связаны с низшими переходными формами. В отличие от животных, человек наделен интеллектом и стремлением к познанию, способностью жить не только настоящим, но и прошлым, и будущим. Он повторил афоризм Гердера: «Животные – старшие братья человека».

Упомянул он и о предрассудках своего времени. Астрологи связывали эпидемии и венерические болезни с расположением планет. Кайданов сделал верный вывод: «Человеческая глупость неисчерпаема».

Может показаться, что идея сходства между минеральными косными телами и живыми организмами основана на недоразумении. Однако в связи с успехами генетики Э. Шредингер через полтора века обосновал тезис: живые организмы – это апериодические кристаллы.

Таушер Михаил

Таушер Михаил (ок. 1780–ок. 1830) – немец уроженец Курляндии, с 1795 г. присоединенной к России. Учился в одном из германских университетов, работал домашним учителем и занимался энтомологией. В 1806 г. переехал в Москву, напечатал мемуар с описанием нескольких новых видов бабочек, был принят в Московское общество испытателей природы. Граф А. К. Разумовский, президент Общества, взял его на работу в свой подмосковный Ботанический сад. Таушер совершил путешествия в Нижнее Поволжье, к реке Урал, обследовал соленое озеро Индер, верно заключив, что поступают в него соли из подземных источников.

В 1813 г. он переехал в Германию. Опубликовал «Опыт наглядно представить родство различных царств природы и последовательность развития отдельных естественных тел», показав земную природу (находящуюся «в вечной смене, в бесконечном разнообразии явлений») в виде трех взаимно пересекающихся окружностей. Это – царства животных, растений и минералов, связанные переходными формами. В пересечении кругов – первоначальная их общность.

Концепцию развития обосновал в работе «Опыт установления идеи непрерывного творения или непрерывного появления новых организмов благодаря закономерно действующим силам природы» (1818). По его словам, род человеческий ведет свое происхождение от животных «через родство с высшими человекообразными» обезьянами.

В мемуаре «Параллелизм и антагонизм разрушительных и творческих сил природы в отношении к возникновению и гибели земного шара» (1820) он писал о постоянном противоборстве и взаимодействии внешних и внутренних сил Земли, воды и огня. Предполагал, что возраст нашей планеты несколько миллионов лет (смелая мысль для того времени).

Боянус Людвиг Генрих

Боянус Людвиг Генрих (1776–1827) – российский биолог, немец. Родился в Эльзасе в семье служащего лесного ведомства. Изучал медицину в Иенском университете. Занимался ветеринарией, изучал анатомию домашних животных. В 1806 г. приехал в Россию, стал профессором Виленского университета по кафедре «скотского лечения» (так она называлась) и получил русское дворянство.

Научный успех имели его исследования по сравнительной анатомии, а также эмбриологии черепахи, проведенные весьма тщательно. с рисунками автора. В мемуаре «Введение в стравнительную анатомию» (1815) утверждал идею биологической эволюции. По его словам: «Закон природы, ее устройство таково, что она в равномерном движении восходит от простейшего строения к более сложному и совершенному».

До начала XIX в. идеи эволюции были принадлежностью натурфилософии, а не биологии. Оставались туманны движущие силы развития от простого к сложному, от однотипного к разнообразному, от общего к индивидуальному.

Такой материальной силой Ламарк и его сторонники называли земную природу. Но как воздействует она на организмы, вызывая их превращения и усложнение? Согласно данным палеонтологии, слои с одним набором руководящих ископаемых обычно резко сменяются другими комплексами. Это наводило на мысль о катастрофах.

Кювье Жорж

Кювье Жорж (1769–1832) – французский геолог, палеонтолог, просветитель. Родился в Эльзасе, в семье французского эмигранта. Читать научился в 4 года, через шесть лет увлекся «Естественной историей» Бюффона. Позже изучал философию Канта; рисовал животных, преимущественно насекомых.

Окончив Каролингскую академию в Штутгарте, работал в богатом поместье в Нормандии, где пользовался обширной библиотекой и вел научные исследования. Стал переписываться с парижскими учеными, оценившими его незаурядные знания. Молодой биолог Жоффруа Сент-Илер в 1794 г. устроил его ассистентом профессора сравнительной анатомии в Музее естественной истории в Париже. Сент-Илер позже писал: «Кювье думал, что он делает ученические записи, однако с первых шагов в этой области он стал создавать прочный фундамент зоологии. Я имел невыразимое счастье первым обратить на это внимание, первым представить ученому миру гения, который не знал самого себя».

Опубликовав «Элементарные таблицы естественной истории животных», Кювье стал профессором Коллеж де Франс. Он преподавал, занимал высокие посты: был членом Госсовета при Наполеоне и после Реставрации, чрезвычайным комиссаром, пэром.

Он впервые соединил в один тип позвоночных млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб. Ведя геологические изыскания, открыл новые виды вымерших животных, установил соответствие строения организма с его общим обликом, образом жизни и связи с окружающей средой. Говорил: «Дайте мне кость, и я восстановлю все животное».

В 1812 г. вышли его «Исследования об ископаемых костях» (4 т.). Первая часть стала популярной книгой: «Рассуждение о переворотах на поверхности земного шара и об изменениях, какие они произвели в животном царстве».

Кювье стоял у истоков трех научных дисциплин: сравнительной анатомии животных, палеонтологии, исторической геологии. «Рассуждение о переворотах» (в буквальном переводе – о революциях) с восторгом было принято многими учеными. В предисловии к ее русскому изданию (1937) академик А. А. Борисяк дал парадоксальный отзыв: «Книга представляет глубокий интерес… знакомит… с автором – одной из крупнейших фигур, какие только знала история науки, – его мировоззрением, его колоссальной эрудицией, его острым умом и блестящим стилем». В то же время его труд «имеет исключительно историческое значение», – не более того.

Эта работа Кювье появилась во Франции после революции. А теорию эволюции развивали Лайель и Дарвин в консервативной Англии. Но и там революционно настроенный Байрон включил в мистерию «Каин» слова о переворотах на Земле, погубивших былых гигантов животного мира. А во Франции склонный к консерватизму Бальзак в «Шагреневой коже» вопрошал: не является ли Кювье величайшим поэтом своего века? В Германии Гёте ввел во вторую часть «Фауста» геологические споры, скептически отозвавшись о гипотезе переворотов.

Кювье считал жизнь определяющим фактором в образовании земной коры, предвосхитив учение о биосфере. Он разработал системный анализ в палеонтологии: «Всякое организованное существо образует целое, единую замкнутую систему, части которой соответствуют друг другу и содействуют путем взаимного влияния одной конечной цели. Ни одна из этих частей не может измениться без того, чтобы не изменились другие, и, следовательно, каждая из них, взятая отдельно, указывает и определяет все другие». Сделал обобщение: «Мир подобен индивидууму: все его части действуют друг на друга».

Стремясь распространять просвещение, Кювье написал книги «История прогресса естественных наук с 1789 года» и «История естественных наук от начала до наших дней». Он славил величие познания: «Нас поражает мощь человеческого ума, которым он измерил движение небесных тел, казалось бы навсегда скрытое природой от нашего взора; гений и наука преступили границы пространства; наблюдения, истолкованные разумом, сняли завесу с механизма мира. Разве не послужило бы к славе человека, если бы он сумел переступить границы времени и раскрыть путем наблюдения историю мира и смену событий, которые предшествовали появлению человеческого рода?»

Кювье не был сторонником социальных революций. К идее природных катастроф он пришел, исследуя осадочные слои с комплексами ископаемых остатков. Слои порой сменялись по вертикали резко. Логично было считать, что так же сменялись и природные условия. Но так было – в масштабах миллионнолетий. Во времена Кювье об этом не догадывались.

Французский палеонтолог Альфред Д'Орбиньи (1802–1857) подсчитал, что в истории Земли было 27 великих катастроф, после которых заново создавались новые виды организмов. Позже эти взгляды приписывали Кювье.

В середине XX в. против упрощения идей Кювье выступил советский ученый Б. Л. Личков. По его мнению, Кювье верно сопоставлял этапы биологической эволюции с «критическими» периодами в истории Земли, когда активизировались движения земной коры, вулканизм, перемещения континентов и менялись климатические зоны, порой вызывая ледниковые эпохи.

Академик Д. В. Наливкин в 1970 г. опубликовал монографию, посвященную природным катастрофам. По его словам, «история земной поверхности, как и все другие истории, создается совокупностью, совместным, чередующимся действием как эволюционных, так и революционных процессов и явлений».

Жоффруа Сент-Илер

Жоффруа Сент-Илер (1772–1844) – французский зоолог, эмбриолог. Научную деятельность начал как минералог и кристаллограф. В 1792 г. стал хранителем минералогического музея парижского Ботанического сада. Перешел от косных тел природы к изучению животных и через год занял кафедру зоологии позвоночных Национального музея естественной истории. Участвуя в египетской экспедиции (1798–1801), собрал богатые научные коллекции. В 1807 г. был избран в Парижскую АН, через 16 лет став ее президентом.

Жоффруа доказывал единство строения животных, используя данные эмбриологии. Идею гармоничного строения органов развивал в двухтомнике «Философия анатомии» (1818, 1822) и «Принципах философии зоологии» (1830). Предполагал изменение видов под влиянием окружающей среды, отдавая первенство органам дыхания; исследуя ископаемые остатки вымерших рептилий, высказал идею биологической эволюции. Жоффруа отметил гомологичность (сходство строения и единство происхождения при разных функциях) передних конечностей млекопитающих и крыльев птиц.

Он попытался доказать соответствие между наружным хитиновым покровом беспозвоночных и внутренним скелетом позвоночных. По сути он был неправ, хотя идея единства происхождения животного мира явилась важным этапом эволюционной теории. Его ошибку отметил Ж. Кювье, вступивший с ним в дискуссию.

Жоффруа обосновал концепцию эволюции (1831), показав сходство и родство крокодилов с ископаемыми рептилиями. Высказал важную мысль: наиболее значительные и устойчивые новые формы живых организмов возникают при воздействии на зародыш. В отличие от Ламарка, предполагал прямое, а не только косвенное влияние внешних сил на формирование всех видов животных при передаче потомству приобретенных признаков.

Пуркине Ян Эвангелиста

Пуркине Ян Эвангелиста (1787–1869) – чешский биолог. Окончил Пражский университет. С 1822 г. – профессор Бреславльского, а с 1850 г. – Пражского университетов. Иностранный член Петербургской АН с 1836 г. Исследовал физиологию зрения, сделав ряд важных открытий. Изучая развитие куриного зародыша, открыл в 1825 г. ядро яйцеклетки. Первым с 1839 г. использовал термин «протоплазма». Обнаружил специализированные мышечные волокна и крупные нейроны коры мозжечка (волокна и клетки Пуркине). Усовершенствовал методику микроскопических исследований в биологии. Боролся за возрождение чешской культуры.

Борьба за научные основы мировоззрения шла в разных странах по-разному. В начале XIX в. российские власти пытались противодействовать просвещению, предполагая в нем опасность для религиозной веры, а значит и смирения народа. В министерской инструкции (1818) предлагалось «отстранять от системы преподавания все суетные и бесплодные догадки о происхождении и превращениях шара земного».

Тремя годами раньше вышла книга «Разрушение коперниковой системы. Российское сочинение» с эпиграфом из Жан Жака Руссо: «Ложь бесконечную имеет разнообразность, напротив того, истина одинаким образом бытие свое имеет. – Первое и самое общее мнение было всех простее и всех основательнее».

Автор, предпочтивший остаться безымянным, избегал резких выражений, ссылался на античных философов. Уверял: «разуму и опыту противна» мысль, будто Земля меньше Солнца и летит в пространстве. Ведь «Земля тело грубое, тяжелое и леностью одаренное». И он был прав… но лишь с позиций обыденного опыта.

Отстоять геоцентрическое мировоззрение было уже невозможно. Астрономию изучали в высших учебных заведениях. Католическая и протестантские церкви смирились с учением Коперника и Ньютона.

С идеей эволюции было не так просто и ясно, как с небесными телами. Для ее обоснования было маловато фактов. Против нее выступали не только богословы и некоторые философы, но подчас и ученые.