Единство жизни

Когда речь идет об эволюции организмов и цивилизаций, недостаточно опираться на отдельные факты, идти от частного к общему. Земная область жизни – биосфера – едина; все, происходящее в ней, определяется свойствами целого. Так органы нашего тела действуют не сами по себе, а в единстве с организмом.

Пирогов Николай Иванович

Пирогов Николай Иванович (1810–1881) – хирург, физиолог, педагог, мыслитель. Родился в семье чиновника, учился в частной школе, поступил в Петербургский университет в возрасте 14 лет. Через 4 года завершил курс обучения и был отправлен в Дерпт для стажировки. В 23 года защитил докторскую диссертацию. Возглавил кафедру хирургии в Дерпте, опубликовал ряд научных статей и прославился виртуозными хирургическими операциями. Стал профессором Военно-медицинской академии в Петербурге.

Н. И. Пирогов. Художник И. Е. Репин

В Крымскую войну находился в действующей армии. Вернувшись в Петербург, опубликовал педагогические очерки «Вопросы жизни» (1856). Через 5 лет оставил службу и поселился в своем имении. Завещал мумифицировать свое тело (оно до сих пор покоится в саркофаге).

Пирогов утверждал: «Главную роль в нашем воспитании играет жизнь, а не воспитатели и не школа». Признавал приоритет воспитания перед образованием с оговоркой: «Главная сила искусственного, строго систематического воспитания есть более отрицательная», предполагающая систему запретов, а потому направленная на то, чтобы «сделать из людей манекенов свободы», лишь мнящих, будто они действуют по своей воле, своему разумению.

Он был убежден: благородство и чувство собственного достоинства заключается в том, чтобы быть, а не казаться. Для этого требуется духовная работа. Часто человек приучается обманывать самого себя, входя в роль, скажем, доброго и знающего человека. А в подсознании таятся «злые, паскудные и подлейшие движения души».

Пирогов подчеркивал убогость жизни, основанной на принципах эгоизма и выгоды, когда все поглощает, как он выразился, «ненасытная утилитарность».

Что же открывается сознанию, когда оно заглядывает в бездну самого себя или стремится охватить все сущее? Почему разум преодолевает ограничения пространства и времени? Чем порожден он? Движением ассоциаций атомов, деятельностью нервных клеток? Или же он – частичка высшего разума, подобно тому, как тело человека является частью земной природы?

«Я представляю себе беспредельный, беспрерывно текущий океан жизни, бесформенный, вмещающий в себе всю вселенную, проникающий все ее атомы, беспрерывно группирующий и снова разлагающий их сочетания и приспособляющий их к различным целям бытия», – писал он. «Не потому ли наш ум и находит вне себя целесообразное творчество, что он сам есть проявление высшего, мирового, жизненного начала, которое присутствует и проявляется во всей вселенной?» «Невозможно думать, что во всей Вселенной наш мозг является единственным органом мышления, что во всем мире, кроме нашей мысли, все безумно и бессмысленно».

Он предвосхитил идею взаимного превращения энергии в массу, «фоторождения» частиц: «Возможно даже допустить образование вещества из скопления силы». Сознание он соединял с мировым разумом: «Для меня неоспоримо то, что высшая мировая мысль, избравшая своим органом Вселенную, проникая и группируя атомы в известную форму, сделала и мой мозг органом мышления».

Звезды группируются в галактики, создавая своеобразные формы космической жизни. А разрозненные сознания являются проявлениями всемирного разума: «Мировое сознание становится моим индивидуальным посредством особенного механизма, заключающегося в нервных центрах. Как это происходит, мы, конечно, не знаем. Но то для меня несомненно, что мое сознание, моя мысль и присущее моему уму стремление к отысканию целей и причин не может быть чем-то отрывочным и единичным, не имеющим связи с мировой жизнью, не может быть чем-то заканчивающим мироздание, то есть не имеющим ничего выше себя».

Бернар Клод

Бернар Клод (1813–1878) – французский физиолог, патолог. Родился в семье виноградаря в местечке Сен-Жюльен. После школы работал фармацевтом. Окончив медицинский факультет Парижского университета, работал в лаборатории физиолога Ф. Мажанди. В 1843 г. опубликовал первую работу об анатомии и физиологии секреторного нерва слюнной железы. Тогда же защитил докторскую диссертацию о желудочном соке и его роли в питании. С 1854 г. – профессор общей физиологии Парижского университета, член Парижской АН. В 1868 г. перешел в Музей естественной истории на кафедру сравнительной физиологии.

Врач Клод Бернар дает урок физиологии. Художник Л. Эбермилль

Он открыл важные функции печени в обмене веществ (в частности, сахара), а также сока поджелудочной железы в пищеварении, лимфы – в питании клеток. Ему принадлежат новаторские исследования физиологии нервной системы, электрических явлений в нервах и мышцах, газов крови и действия окиси углерода, фаз активности и покоя желез…

Бернар показал сходство ряда физиологических процессов у животных и растений, определяющих единство жизни. Свою главную задачу он видел в том, чтобы создавать научную медицину, основанную на достижениях физико-химических наук, биологии.

Вирхов Рудольф

Вирхов Рудольф (1821–1902) – немецкий биолог, медик, антрополог, государственный деятель. Родился в Пруссии, окончил медицинский факультет Берлинского университета, работал прозектором (патологоанатомом) в больнице. Во время революционных выступлений, прокатившихся в 1848 г. по странам Западной Европы, выступал за коренные преобразования общества. Позже изменил свои взгляды на более умеренные; с 1861 г. избирался в парламент и рейхстаг.

Он был одним из основателей и руководителей Германского общества антропологии и этнографии; участвовал в археологических раскопках Трои, проводившихся Г Шлиманом. Как антрополог (ему принадлежит классификация типов черепов) преподавал в Берлинском университете, был директором Института патологии.

Рудольф Вирхов

Вирхов создал новое направление в медицине – целлюлярную (клеточную) патологию, согласно которой многие болезни непосредственно связаны с изменениями на клеточном уровне: тромбоз (закупорка) сосудов, лейкемия (белокровие) и др. «Клетка… – писал он, – краеугольный камень в твердыне научной медицины».

Пастер Луи

Пастер Луи (1822–1895) – французский химик, биохимик, микробиолог. Родился в г. Доле в семье кожевника. Окончил высшую Нормальную школу в Париже (1847). В студенческие годы всерьез заинтересовался химией и кристаллографией. В 1850 г. открыл устойчивое нарушение симметрии (диссимметрию) органических веществ, протоплазмы, заложив основы стереохимии. С 1854 г. – профессор химии в Лилле, через 3 года – в Нормальной школе, а через 10 лет – в Парижском университете. Член Парижской АН с 1862 г.

Он разработал теорию брожения, обнаружил молочнокислую бактерию, изучив ее жизнедеятельность. Доказал, что дрожжи могут развиваться без доступа воздуха (анаэробно). Теоретические изыскания не отделял от производства продуктов питания. Опроверг на опыте идею самозарождения организмов: баллоны с питательным бульоном оставались стерильными после кипячения. Предложил такой метод для предохранения пищи и напитков от порчи («пастеризацию»).

С 1865 г. по поручению министра сельского хозяйства он 5 лет изучал болезни шелковичных червей. У него произошло кровоизлияние в мозг, он едва не умер, левая половина тела была парлизована. Но он завершил работу, став создателем микробиологии.

«Роль бесконечно малых, – писал он, – казалась мне бесконечно большой как в качестве причины различных болезней и в особенности заразных болезней, так и благодаря участию их в разложении и возвращении в воздух всего, что отжило». Подчеркнул: несмотря на потерю здоровья, чувствует «удовлетворение от мысли, что принес пользу своей стране, продолжая по мере моих сил изыскания способов предотвращения страшной нищеты».

Пастер обнаружил, что введение в организм ослабленных микробов, носителей некоторых тяжелых заболеваний и возбудителей эпидемий, – прививка – делает человека, животное устойчивыми к данным болезням. Благодаря этому были спасены миллионы жизней, в частности, от бешенства. В Париже по его инициативе был открыт (1888) первый в мире институт медицинской микробиологии – Пастеровский.

Сходство близких родственников очевидно. Однако законы передачи наследственных признаков веками оставались загадкой. Решить ее было суждено скромному монаху-натуралисту Грегору Менделю. На это ему понадобилось 8 лет экспериментов и размышлений.

Мендель Грегор Иоганн

Мендель Грегор Иоганн (1822–1884) – австрийский натуралист. Родился в крестьянской семье в Силезии. Был монахом-августинцем, проводил в монастыре опыты по гибридизации гороха. Отметив закономерности передачи из поколения в поколение определенных качеств, сделал вывод: признаки сохраняют постоянство, независимость и соединяются в комбинации. Он выразил эти закономерности математически, положив начало генетике, в мемуаре «Опыты над растительными гибридами», опубликованном в Известиях Общества естествоиспытателей в Брно (1866).

Грегор Иоганн Мендель

Научное достижение натуралиста-любителя было понято лишь в 1900 году, когда австрийский биолог Э. Чермак обнаружил забытую работу Менделя, подтвердил его выводы и показал, что им открыт закон передачи наследственных признаков.

Гальтон Френсис

Гальтон Френсис (1822–1911) – английский антрополог, психолог, географ, метеоролог, изобретатель. Родился в состоятельной многодетной семье. С младенчества поражал смышленостью и памятью: в полтора года знал буквы, через год научился читать, в три года писал свое имя, а в пять писал грамотно. Высшее образование не завершил.

В 1849 г. изобрел печатающий телеграф, назвал его телетайпом и ограничился публикацией описания. На следующий год стал членом Королевского географического общества, отправился в Южную Африку, проводя географические и этнографические наблюдения. Вернувшись в Лондон, опубликовал книгу «Рассказ исследователя тропической южной Африки» (1853). Географическое общество наградило его золотой медалью. В 34 года он стал членом Королевского общества.

Когда английские войска высадились в Крыму, воюя с Россией на стороне Турции, Гальтон изобрел «алтископ», позволяющий смотреть из укрытия, не высовываясь (типа созданных позже перископов). Придумал приборы для создания чертежей и карт, а также машину для использования энергии морских волн. Его «Метеорографика, или Метод нанесения погоды на карту» (1863) привела к созданию метеорологических карт. Наряду с известными тогда циклонами он установил существование центров с высоким атмосферным давлением (антициклонов), где воздушные потоки идут по часовой стрелке.

Фрэнсис Гальтон

Увлекшись антропологией, Гальтон основал биометрию, изобрел приборы для изучения параметров организма; разработал биостатистику, открыв путь к количественному изучению изменчивости и наследственности (генетики). Стал основоположником «психометрии», используя метод тестов и «типового портрета» для выяснения характеристик личности. Создал дактилоскопию – учение о кожных узорах и отпечатках пальцев.

Он всегда много читал, а еще больше размышлял. Разнообразные научные интересы объясняются тем, что он был ученым-любителем, а не профессионалом, выполняющим определенную работу в ограниченной области. Свобода от «научной рутины» отчасти содействовала его творческим успехам, но не гарантировала от ошибок.

В книге «Наследственность таланта, ее законы и последствия» (1870) Гальтон старался доказать врожденность человеческих способностей. Он использовал методы генетики и статистики. Нечто подобное утверждал итальянский психиатр Чезаре Ломброзо (1835–1909) в работе «Гениальность и помешательство» (1862). Гальтон сделал вывод: «Подобно тому, как с помощью тщательного отбора нетрудно получить такую породу лошадей или собак, у которой быстрота бега представляла бы качество не случайное, а постоянное, или добиться какого-либо иного результата, в таком же роде, – точно так же было бы делом вполне осуществимым произвести высокодаровитую расу людей посредством разумных браков в течение нескольких поколений».

Он основал учение, завоевавшее немало приверженцев, – евгенику, посвященную улучшению рода человеческого. На эту тему писал даже выдающийся советский генетик Н. К. Кольцов (за что был раскритикован). Принципы евгеники вошли в идеологию германского нацизма, утверждавшего преимущества арийской расы господ, призванной сотворить сверхчеловека.

Первые крупные военные победы фашистов, казалось бы, подтверждали миф о высшей арийской расе. Но зверства на оккупированной территории, а затем и полное поражение Третьего рейха от СССР показали, что советский «сверхчеловек» морально выше и духовно сильней «арийской белокурой бестии».

Впрочем, не борьба идеологий и государств определяет правду научной теории. А идея борьбы с наследственными дефектами верна. Она лежит в основе медицинской генетики. В отношении врожденной гениальности или выведения улучшенных «пород» людей ситуация иная.

Если бы гениальность зависела от генетики, то среди многочисленных потомков Ломоносова, Пушкина, Менделеева проявились бы великие таланты. Этого нет. Гениями рождаются почти все дети, а негениями они становятся. Человек, в отличие от низших животных, становится человеком в результате воспитания и обучения. То же и у высших животных.

В результате одомашнивания, искусственного отбора можно получить продуктивные породы скота, потомственных скакунов, разновидности кошек и собак. Однако их интеллект не возрастает, а обычно деградирует по сравнению с дикими родственниками. Законы генетики не столь примитивны, как предполагал Гальтон. У Ломоносова в роду не было выдающихся мыслителей. Это не помешало ему стать гением.

Почему талантливый Гальтон не стал великим ученым, подобно своему троюродному брату Чарлзу Дарвину (который в автобиографии отказал себе в каких-либо выдающихся способностях)? Главная причина: он не всегда корректно работал с фактами. Требование научного метода: делать обобщения с учетом всей их совокупности. Та к поступал, например, Георг Мендель. А Гальтон подбирал факты для доказательства «генетики талантов». Такую ошибку нередко допускают ученые, увлеченные своими идеями.

Сеченов Иван Михайлович

Сеченов Иван Михайлович (1829–1905) – русский физиолог, психолог. Провел детство в имении отца в Симбирской губернии. Окончив Инженерное училище в Петербурге, служил в саперном батальоне. В 1850 г. поступил на медицинский факультет Московского университета. Стажировался в лучших биологических лабораториях Германии; преподавал физиологию в Петербурге, Одессе, Москве.

И. М. Сеченов. Художник И. Е. Репин

В небольшой по объему работе «Рефлексы головного мозга» (1863) он показал: в основе сложнейших переживаний и работы интеллекта – рефлексы, реакции организма на раздражения, поступающие извне; важную роль торможения, а не только возбуждения нервных клеток; открыл биоэлектрические ритмы, существование «темного мышечного чувства», а также целый ряд физиологических явлений. На основе лабораторных опытов изучал нервную систему, психическую деятельность и организм как единое целое.

Он отметил: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен… Споры о том, что в жизни важнее – среда или самое тело, не имеют ни малейшего смысла». Доказывал: психическая деятельность в основе своей имеет физиологические, достаточно простые процессы.

«Что такое в самом деле акт размышления? – размышлял Сеченов. – Это есть ряд связанных между собою представлений, понятий, существующих в данное время в сознании… В мысли есть начало рефлекса, продолжение его и только нет, по-видимому, конца – движения». Иначе говоря, мысль есть выражение рефлекса, замкнутого на себе, но в любом случае она исходит из какого-либо внешнего чувственного возбуждения, «потому что без него никакая мысль невозможна».

Завершая работу о рефлексах головного мозга, он отметил «страшные пробелы в исследовании». Оговорился: «В предлагаемом исследовании разбирается только внешняя сторона психических рефлексов… Каждый знает, например, ощущение красного цвета; но нет человека в мире, который бы указал, в чем состоит сущность этого ощущения…»

Сеченов обосновал идею единства организма с его окружением, а также представление о взаимной связи материальных и духовных явлений, о зависимости психики от внешнего мира.

Подтверждает верность основных представлений Сеченова о рефлексах создание компьютерных программ, позволяющих решать логические задачи, делать переводы с одного языка на другой, распознавать образы. В основе всего этого те же механизмы «раздражения», «торможения», «усиления», что и в деятельности нервной системы.

Значит, удалось постичь тайну сознания, рождения мысли, психики? Нет. Можно лишь говорить о механизмах познания духовного мира человека. Вырабатывается методика. Есть обнадеживающие результаты. Как писал Гёте: «О тайне мира – пусть хотя бы лепет». Кстати, эти слова взял Август Вейсман эпиграфом к своей главной работе.

Вейсман Август

Вейсман Август (1834–1914) – немецкий биолог. Родился во Франкфурте-на-Майне. Окончил Гёттингенский университет, получив медицинское образование. Некоторое время работал врачом, затем – в лаборатории биолога Рудольфа Лейкарта (1822–1898), автора трудов по беспозвоночным и паразитическим червям.

Вейсман сначала изучал строение сердечной мышцы различных животных, затем – циклы развития простейших. С 1863 г. – профессор кафедры зоологии и сравнительной анатомии во Фрайбургском университете. Наиболее знамениты его теоретичесие труды, в частности – «Зародышевая плазма. Теория наследственности» (1892). В ней он утверждал невозможность передачи по наследству приобретенных признаков. Высказал гипотезу существования «вещества наследственности» в ядрах клеток – «зародышевой плазмы». Она находится в половых клетках и теоретически бессмертна, хотя заключена в смертной оболочке организма. Признавая теорию естественного отбора, он назвал свое учение неодарвинизмом.

Познание феномена жизни проходило на трех уровнях. Глобальный присутствовал в учении Ламарка. Общебиологический, на уровне вида и целого организма – в учении Дарвина. Генетики перешли на клеточный и молекулярный уровень. В 1883 г. бельгийский биолог Эдуард Бенеден (1846–1910) заметил, что хромосом, предполагаемых носителей наследственности, в половых клетках вдвое меньше, чем в обычных. При их соединении получается двойной набор хромосом.

Де Фриз Гуго

Де Фриз Гуго (1848–1935) – голландский ботаник, генетик. Отец его был премьер-министром Голландии. Де Фриз учился в университетах Лейдена, Гейдельберга, Вюрцбурга. Исследуя биохимию растений, использовал теорию растворов Вант-Гоффа для объяснения свойств внутриклеточных жидкостей. Изучая проблемы наследственности и изменчивости у растений, пришел к идее существования особых частиц наследственности – пангенов – в книге «Внутриклеточный пангенезис» (1889). Отметил ращепление наследственных признаков при скрещивании в отношении 1: 3, повторив вывод Георга Менделя.

Объясняя механизм изменчивости, Де Фриз выдвинул теорию мутаций: случайных «взрывных» изменений: «Мутационной теорией я называю гипотезу, согласно которой свойства организма складываются из резко отличных друг от друга признаков (единиц). Эти единицы могут быть объединены в группы, и в родственных видах повторяются те же единицы и их группы. Переходных форм… между этими единицами не существует подобно тому, как не существует переходных форм молекул в химии».

Переход на молекулярный уровень сблизил биологию с химией и физикой, что видно уже из приведенной выше цитаты. Но характерна ссылка на случайность мутаций.

Она показывает либо господство хаоса на данном уровне (а могут ли таким путем возникать сложные упорядоченные биологические структуры?), либо на недостаток знаний или идей.

Де Фриз признался: «Возникновение мутации относится к числу процессов, о природе которых мы знаем еще очень мало». И все-таки он был уверен, что мутации возникают только случайно. Эту веру в рождение порядка из хаоса стали исповедовать поколения генетиков, стремясь обосновать ее научным методом. Размышляя о молекулярных процессах, ученые словно забыли, что происходят они не сами по себе, а в организме (пускай и бренном), находящемся в определенной среде.

Но как бы не относиться к философским выводам генетиков, конкретные их разработки оказались чрезвычайно плодотворными и позволили на основе выявленных закономерностей выводить новые сорта растений и породы животных с заданными качествами. Не менее крупные успехи были достигнуты в исследованиях на уровне целого организма.

Мечников Илья Ильич

Мечников Илья Ильич (1845–1916) – русский биолог. Родился в родовом имении в Харьковской губернии. Окончил Харьковский университет. Стажировался в Германии, Италии. Открыл ряд закономерностей в эмбриональном развитии (эволюции зародышей) животных. С 1867 г. преподавал в Новороссийском университете (Одесса). Изучал болезнетворных микробов, разрабатывал биологические методы борьбы с сельскохозяйственными вредителями. В 1888 г. по приглашению Л. Пастера переехал работать в его парижскую лабораторию; много сделал для борьбы с инфекционными заболеваниями, эпидемиями и для познания защитных сил организма (иммунологии).

Некоторые его научно-философские книги предназначены широкому читателю («Этюды о природе человека», «Этюды оптимизма»). В 1908 г. вместе с выдающимся немецким медиком и биологом Паулем Эрлихом (1854–1915) был удостоен Нобелевской премии по физиологии «за работы по иммунизации».

Условным завершением Века Науки можно считать время Первой мировой войны. Конечно же, научные исследования продолжались. Но они теперь были в значительной степени нацелены на развитие военной техники, на создание новых машин и механизмов.